次世代のコンクリート補強筋 TAFロッド

鉄に替わり「錆びない」「軽い」「強い」次世代のコンクリート補強筋TAFロッド

新素材のコンクリート補強筋とは?

新素材アラミド繊維とエポキシ樹脂とは?

新素材アラミド繊維とは?
新素材アラミド繊維とエポキシ樹脂とは?

アラミド繊維とはスーパー繊維とも呼ばれ、防弾チョッキ・防火服・安全ベルトなどに使用され、また熱や摩擦や摩耗に対し非常に強い事から、タイヤやブレーキパットにも使用されている複合繊維です。
アラミド繊維はメタ系とパラ系があり、メタ系は耐熱や耐薬品性、パラ系は引っ張り強度が大変強くなっています。アラミド繊維が強い秘密は、構成している分子が規則正しく並んでいるため、高強度を発揮することが可能となっています。パラ系アラミド繊維は剛直な分子構造のため、メタ系アラミド繊維に比べ、強度、弾性率などの力学的性質で優れている為、『TAFロッド』はパラ系のアラミド繊維を使用しています。
パラ系:■ラジアルタイヤのタイヤコード(地面と接触する厚いゴム層の中に鋳込まれる織布)
            パラ系:■光ファイバーケーブルのシース線(金属保護管)
            パラ系:■防弾チョッキ
            メタ系:■宇宙服や消防服


アラミド繊維を使用されている実例

ご存知かとは思いますが、2014年9月27日に発生した戦後最悪の火山災害となった御嶽山噴火では、死者数63人と多くの行方不明者がでました。
山小屋に避難した人々もいたそうですが、噴火の際に飛んできた噴石が時速約300キロのスピードで飛んだとされており噴石が山小屋の屋根を貫通した例もあったとされています。
御嶽山の噴火によって多くの人が噴石により命を落とされてしまった為、これらの被害を少なくしようと引っ張り強度が強いアラミド繊維を山小屋の屋根に使用して、噴石から身を守るといった対策を、国が初めてまとめました。 対策の中で一番に重要視されたのが噴石から身を守る施設の整備で、一からまた山小屋を建てるにしても莫大な予算がかかってしまいます。それと山に小屋を建てる為、運搬の際にもヘリコプターなどを使った運搬方法しかできないため運搬面でも大変、困難になります。
そこで、今現在建っている山小屋の屋根の素材の間にアラミド繊維を挟んで補強する事で、一から山小屋を建てず出来るので、予算面でも少なく抑えることができます!!
また、実際にアラミド繊維を使用して噴石が屋根を貫通しないように使用している山小屋もあります!!!

エポキシ樹脂とは?
エポキシ樹脂とは?

エポキシ樹脂で思い浮かべる物は、市販の瞬間接着剤で最も強いと言われている2液タイプ(主剤・硬化剤と2つチューブを混ぜて使用する)です。接着性に優れており金属やガラスなどにも使用が可能です。
エポキシ樹脂とは、種々の硬化剤を使用する事により不溶不融の高分子硬化物となり。
また、様々な優れた特性を持ち、接着性、強靱性、耐熱性、電気絶縁性、耐食性、硬化時の体積収縮が少ない、揮発成分が少ないなど様々な特性を兼ね揃えている事から、瞬間接着剤以外にも、塗料、コンポジット、プリントの基盤など幅広い分野で使用されています。
エポキシ樹脂は接着力が強く、酸素・水分の透過性が低い特徴があり、多くの化学物質に対しての耐性を持っているため外面腐食を予防するためには理想に近い樹脂です。
エポキシ樹脂の硬化反応は発熱反応であり、夏場などは樹脂が高温になりやすく目を離すと一瞬で固まってしまうので施工中の温度管理が重要になります。
エポキシ樹脂は主剤と硬化剤が交互に重合するため、片方が多すぎても、少なすぎても余りが出るため完全に硬化しません。そのため、混合前の正確な計量が求められます。目分量で混合した場合は強度が出なくなるため、長期間の補強性能が得られなくなります。毎回の計量が非常に重要であり、早く硬化の量を増やして硬化速度は変わらない。

エポキシ樹脂の主な特徴
特徴1 硬化時に分解物が発生しない為、ボイド(蒸気の泡)などができにくいこと。
特徴2 硬化時に収縮が小さく、寸法安定に優れている。
特徴3 耐アルカリ性や耐衝撃性、耐摩耗性に良好。
特徴4 繊維や金属・コンクリートとの接着力が高い。
特徴5 補強効果が大きいこと。

エポキシ樹脂は、様々な特性を持つ硬化樹脂を得ることができます。また、その性質は硬化剤の種類や配合比、また硬化条件によって大きく変わってくる為、使用する時に応じて様々な硬化剤と組み合わして使用出来ます。同時に、エポキシ樹脂にも高性能・高純度のものが要求されるため、半導体チップ用のエポキシ封止材が開発され、パソコンやプリンター等といった重要な部品材料としてIT産業を支えています!!エポキシ樹脂の特徴は、常温で透明からやや黄色かかった色です。粘度も高く工業用途の添加剤の少ないエポキシ樹脂は常温で白く結晶化する事がありますが、もし結晶化してしまった時は50~60℃で温めるとまた透明な状態に戻ります。多くの化学物質に対しての耐性を持ち合わせているため、外面腐食を予防するためには最適な樹脂です。エポキシ樹脂を使うときの注意点として、もしエポキシ樹脂が皮膚に触れてしまった場合にはかぶれやすい体質の人にはかゆみが出て皮膚炎の原因となる事もあるためエポキシ樹脂を扱う際には、手袋等の保護具を使用して扱わなければいけません。もし皮膚等に触れてしまった時は、石鹸水でよく洗い流して落とせば問題ありません。ですので、エポキシ樹脂が硬化するまでは極力触れないよう注意しなければいけません。エポキシ樹脂の硬化反応は発熱反応であるため、真夏の時期になると樹脂が高温になりやすく目を離してしまうと固まってしまうので温度管理が重要になります。また、正確な計量が必要です。何故かと言うと、エポキシ樹脂は主剤と硬化剤が交互に重合するのでどちらか片方が多すぎても、少なすぎても余りが出てしまうため完全に硬化しません。その為、毎回の計量が最も重要であるため正確な計量が必要となります。

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