技術アドバイスと構造設計サポート
当社の構造エンジニアは、お客様やお客様のエンジニアのソリディアン補強材の寸法決定をサポートします。当社の専門家は、炭素補強材、炭素コンクリート、繊維補強コンクリートの分野で 12 年以上の経験があり、この分野の第一人者です。
エンジニアリング オフィスなどの日常的な計画業務では、カーボン コンクリートという建築材料はまだ定着していません。この状況を変えるために、私たちは、お客様が当社の知識を学び、広めるお手伝いをすることを使命としています。そのため、Solidian GRID を使用したバルコニー スラブの設計例を作成しました。当社の営業チームがお客様にお送りします。お気軽にお問い合わせください。
当社では検証可能な構造計算は行っておりませんが、お客様ご自身での構造計算のサポートはさせていただきます。
承認、認証、宣言
当社では、製品のスムーズな使用を保証するための承認、認証、宣言を取得しています。当社の Solidian GRID カーボン補強材の設計に、ドイツ国家技術承認 (abZ) と一般建設技術許可 (aBG) を提供できることを特に誇りに思っています。これにより、当社はドイツで初めてかつ唯一の製造業者となります。DAfStb ガイドライン「Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung (非金属補強材を使用したコンクリート部品)」と組み合わせることで、公認のエンジニアリング標準に従って設計することが容易になります。
さらに、当社の補強システム solidian ANTISEISMIC の ANTISEISMIC Grid、ANTISEISMIC Corner、ANTISEISMIC Connector LCO の製品には、CRM アプリケーション (コンクリートおよび石造構造物の補強用複合補強モルタル システム) に関する欧州技術評価があります。
建物に対する環境上の要求により、当社では建物のCO2フットプリントを判定できるように EPD も提供しています。
- Solidian GRIDの国家技術承認(abZ)
- ソリディアングリッドの一般建設技術許可(ABG)
- ソリディアン耐震システム部品の欧州技術評価(ETA)
- solidian GRID および solidian REBAR の環境製品宣言 (EPD)
- DoP宣言
- ISO 9001認証
- ISO 14001認証
Tenders, technical data sheets & CAD/BIM details
Great, you are ready with your plannings and want to start into an open competitive bidding? Take a look on our German tender textes you can download here and here.
If you need all our technical data and keyfacts for you planning, you could download all our technical data sheets here.
For the future we will provide CAD/BIM details for our products.
We are here to roll up our sleeves for you: online & on-site
We know that you and your team may be new to carbon reinforced concrete and our reinforcements, so we are happy to help with any questions, whether online or directly on site. We are here for you either on your construction site or at your precast plant.
We are hands-on with help and advice and will show you what needs to be considered when building with our products. We will help you to achieve the best results.
- アドバンテージ
- 応用
- 材料特性
- テスト、設計、承認
- 経済
- 健康、安全、環境
- 取り扱い
- 複合材料業界
- スチールの代わりにカーボン強化材を使用できますか?
- 鉄筋ではなく炭素強化を使用する必要があるのはなぜですか?
- 金属と比較した繊維強化複合材料の主な利点は何ですか?
- 炭素繊維強化コンクリートでコンクリート要素の重量を軽減することは可能ですか?
- 炭素強化コンクリートの使用は建築にどのような良い効果をもたらしますか?
- 繊維強化コンクリートと炭素強化コンクリートの将来はどうなるのでしょうか?
- 炭素繊維強化コンクリートはどのような分野で使用できますか?
- スチール補強材とカーボン補強材を組み合わせることは可能ですか?
- 軽量コンクリート要素を製造するにはどうすればよいでしょうか?
- コンクリート構造物のひび割れを最小限に抑えたいのですが、どのようなタイプのソリディアン製品を使用できますか?
- 繊維複合材補強材を使用してコンクリートの補修を行うことはできますか?
- 構造物内の損傷したコンクリート部材を炭素補強材で置き換えることはできますか?
- 梁と桁で支えられているスラブも駐車場である場合、駐車場の鉄筋コンクリートの梁と桁の修復に FRP を使用できますか?
- 構造を補強するために FRP を使用するには、既存の(損傷した)コンクリートを準備するためにどのような手順が必要ですか? 鉄筋が腐食してコンクリートが剥がれてしまった場合はどうなりますか?
- 繊維強化プラスチックをベースにしたコーティングは水を通さないのでしょうか?
- コンクリート家具の補強で考慮すべきことは何ですか?
- FRP補強とは?
- 炭素繊維強化コンクリートとは何ですか?
- 鉄筋コンクリートと炭素繊維強化コンクリートの違いは何ですか?
- 炭素繊維は鋼鉄よりも強いですか?
- カーボン強化の強度はどのくらいですか?
- 炭素強化コンクリートの耐久性はどのくらいですか?
- FRP補強材は紫外線耐性がありますか?
- 炭素強化コンクリートは耐火性がありますか?
- カーボンファイバーは電気を通しますか?
- カーボン繊維はどのように作られるのでしょうか?
- 炭素繊維はどのようにして得られるのでしょうか?
- 炭素強化コンクリートを製造するにはどのような方法がありますか?
- Solidian FRP補強製品はどのような材料で作られていますか?
- Solidian FRP 製品の承認はありますか?
- 繊維強化複合材で補強された部品の設計にはどの規格を使用できますか?
- Solidian の FRP 製品用設計ソフトウェアはありますか?
- FRP 補強構造の静的計算も提供していますか?
- Solidian では標準として製品に対してどのようなテストを実施していますか?
- 炭素繊維強化コンクリートは、鉄筋コンクリートに比べてどれくらい高価ですか?
- ソリディアンFRP補強材は健康に有害ですか?
- FRP複合材料はどれくらい環境に優しいのでしょうか?
- Solidian が FRP 補強材またはこれによって補強された製品の LCA データを提供することは可能ですか?
- Solidian FRP 補強材は、鉄筋補強材よりも CO2 フットプリントが低くなりますか?
- Solidian FRP 製品で補強されたコンクリート用途では、鉄筋コンクリート製品よりも CO2 フットプリントが低くなりますか?
- 炭素繊維強化コンクリートを使用すると、資源と材料はどの程度節約されますか?
- Solidian の FRP 補強材廃棄物はどのように処分すればよいですか?
- 炭素繊維強化コンクリートはリサイクルできますか?
- FRP補強材を輸送および保管する際には、何を考慮する必要がありますか?
- FRP補強材の局所的な曲げは可能ですか?
- FRP補強マットや鉄筋はどのように接続すればよいですか?
- FRP補強材を使用する場合、特別なスペーサーは必要ですか?
- FRP補強材がコンクリート表面に現れていませんか?(ゴースト補強材)
- FRP 補強材を使用してコンクリート要素をコンクリート化する際のふるい分け効果は何ですか?
- FRP補強材の浮き上がりを防ぐにはどうすればいいでしょうか?
- FRP 補強材にアドオンパーツを取り付ける場合、何を考慮する必要がありますか?
- FRP補強材は溶接できますか?
- FRP補強材の上を歩いたり運転したりすることはできますか?
- FRP 補強材を最も効果的に短くしたり、形に合わせて切断するにはどうすればよいでしょうか?
- 繊維強化複合材で補強されたコンクリート部品に、穴あけ、(ウォータージェット)切断、フライス加工を施すことはできますか?
- 標準ポートフォリオにない新製品も開発する予定はありますか?
- Kelteks は ISO 9001:2015 認証を受けていますか?
- 複合材とは何ですか?
- Kelteks ISO 14001:2015 は認証されていますか?
- 複合材料の主な利点は何ですか?
- 複合材料の強化の目的は何ですか?
- どこにガラス繊維を使い、どこにカーボン繊維を使うべきでしょうか?
- 複合材料はどこで使用されますか?
- 複合材料の特性を決定する 3 つの一般的な要因は何ですか?
- 炭素強化材の引張強度特性が最大数倍向上
- 非腐食性
- 低体重
- 非常に高い耐アルカリ性
- さまざまな攻撃的なメディアに鈍感
- 長寿命
- 導電性(カーボン強化の特殊製品バリエーション)
- 簡単に穴を開けられます(ガラス繊維強化のみ)
- 非導電性(ガラス繊維強化のみ)
- 非磁性(ガラス繊維強化のみ)
- 断熱性(ガラス繊維強化のみ)
- より薄い建物を建設できるため、セメント、水、骨材を節約でき、最終的には資源を節約できます。
- 材料とエネルギーの節約によるCO2排出量の削減(例:プレハブ部品の輸送コストの削減)
- 材質:コンクリートの補強材としての鋼鉄と炭素複合材
- 補強材の引張強度: 炭素補強材は鋼補強材よりも強度が高いため、部品をより薄く製造したり、より高い負荷をかけたりすることができます (亀裂の制限が主な懸念事項でない場合)。
- コンクリート部品の補強用 Solidian GRID カーボン補強メッシュ: abZ/aBG Z-1.6-308 (ドイツ)
- コンクリートおよび石造構造物の構造補強用 CRM 補強システム Solidian ANTISEISMIC: ETA 23/0383 (欧州)
- コンクリート部材の補強用カーボン補強グリッド Solidian GRID: ETA (ヨーロッパ)
- コンクリート部材の補強用カーボン補強メッシュ Solidian ANTICRACK: abZ/aBG (ドイツ)
- コンクリート部材の補強用ガラス繊維補強バー:abZ/aBZ(ドイツ)
- コンクリートサンドイッチ壁システム ソリディアン サンドイッチ壁システム: abZ/aBZ (ドイツ)
- スクリード補強ソリディアン PRIMAFLOOR: ETA (ヨーロッパ)
- ソリッドサンドイッチ壁: abZ Z-71.3-39、
- ソリディアンファサードパネル:abZ Z-71.3-41および
- ソリディアン小型建物、ルームセル(プレハブガレージ):abZ/aBG Z-71.3-40
- ガラス繊維強化複合材料(GFRP)
- 玄武岩繊維強化複合材料(BFRP)
- アラミド繊維強化複合材料(AFRP)
- 炭素繊維強化複合材料(CFRP)
- 複合材料の主な利点は、異なる材料成分を組み合わせて、それぞれの特性を生かすことで、材料の特性を特別に設計できることです。このようにして、複合材料を特別に最適化して、たとえば非常に軽量な材料と非常に高い強度を組み合わせた材料を作成できます。この組み合わせは、繊維強化プラスチック (FRP) を作成して使用する目的の 1 つです。これらは軽量でありながら非常に強度があります。
- もう 1 つの例は、コンクリート マトリックスとコンクリート用の繊維強化プラスチック (FRP) 補強材で作られた複合材料のクラスです。ここでは、コンクリートの高い圧縮強度と FRP 補強材の高い引張強度を組み合わせるという目標に沿った材料です。さらに、FRP 補強材は高い耐薬品性をもたらし、建物の錆を防ぎ、寿命を延ばします。
- さらに、両方の例に共通するのは、補強材(繊維または FRP)を必要な領域と方向にのみ特別に統合できることです。これにより、重量と強度を最適化し、さらにリソースを削減できます。
frequently asked questions
はい、炭素繊維強化ポリマーで作られた補強材は引張強度がさらに高く、力の吸収という点では鋼鉄よりも優れています。大きな利点は、炭素補強材は腐食しないため、コンクリートの覆いを大幅に減らすことができることです。
炭素繊維強化材は、鉄筋の耐腐食補強材として利用でき、用途に制限はありません。
磁性がない、熱伝導性がない、電気伝導性がないなどの特別な要件があり、これらの特性を備えた強化材を使用する必要がある場合は、ガラス繊維強化材が最適です。ガラス繊維強化材は腐食しません。
繊維強化ポリマーは金属に比べていくつかの利点があります。特に、繊維強化複合材料で作られた補強材は、その材料パラメータにより、以下の点で優れています。
これらの特性により、次のような重要な利点が生まれます。
簡単に言えば、はい!繊維複合補強材の使用により、必要なコンクリートカバーを最小限に抑えることができます。繊維強化ポリマー(FRP)補強材は腐食しません。したがって、耐久性要件によるコンクリートカバーは必要ありません。補強材とコンクリートの結合のみを確保する必要があります。
たとえば、サンドイッチファサードの外装シェルの厚さを半分に減らすことができ、約 50% の軽量化につながります。
炭素繊維強化コンクリート (略してカーボン コンクリート) を使用すると、鉄筋コンクリートとは異なり、コンクリートの覆いを力の伝達に必要な最小限に抑えることができるため、ファサード パネルやシェルなどのより薄く繊細なコンポーネントや建築構造を実現できます。鉄鋼は腐食防止のためにコンクリートが必要ですが、繊維強化プラスチックは錆びないため保護は必要ありません。さらに、繊維織物を補強材として使用することで、ほぼあらゆる形状をコンクリート コンポーネントとして製造できます。ねじれたコンポーネント、表現主義的なファサード、または非常にシンプルなコンクリート家具は、ほんの一例です。
コンクリートにガラス繊維や炭素繊維の補強材が含まれているかどうかに関係なく、すべての繊維強化複合材には共通点が 1 つあります。それは、鉄筋に比べて決定的な利点があることです。腐食しないのです。このプラスの特性により、炭素コンクリートで建築すると、従来の鉄筋コンクリートの建築に比べて多くの利点が得られます。今日、建設業界では、繊維強化複合材はまだ鉄筋ほど広く使用されていません。しかし、この話題は勢いを増しており、特に材料の使用とコンポーネントの寸法に関する法的根拠が確立されるにつれて、今後ますます頻繁に使用されるようになるでしょう。
炭素繊維強化コンクリート(略してカーボンコンクリート)は、一般的にあらゆる構造部品や建築構造に応用できます。しかし、今日では炭素繊維強化材の用途は、屋外エリアや腐食性媒体と直接接触するエリアに集中する傾向があります。例としては、水力構造物、海洋構造物、廃水処理場、農業構造物、コンクリートファサード(特にレインスクリーンクラッディングパネル、サンドイッチ壁)、橋梁(特に橋のキャップと橋のデッキ)、駐車場、ガソリンスタンドエリア、コンクリートのひび割れ挙動に特別な要件が課される表面などがあります。ガラス繊維強化材は、構造部品に特別な要件が課される場合にも使用できます。ガラス繊維強化材の断熱性、非磁性、非導電性などの特殊な材料特性により、鋼鉄を補強材として使用できない高電圧設備や電磁場のエリアで経済的に使用できます。
はい、国の規制で禁止されていない限り、一般的には鋼鉄と炭素繊維強化材を組み合わせることは可能です。ただし、鋼鉄と炭素繊維が接触しないようにする必要があります。
いわゆる「ガルバニック腐食」を回避するには、炭素繊維補強材をプラスチックスペーサーなどで絶縁する必要があります。絶縁領域は補強材とコンクリートの結合に悪影響を与えないことに注意してください。
同じことがガラス繊維複合材で作られた補強材にも当てはまりますが、ここではガルバニック腐食を防ぐための対策は必要ありません。
コンクリートで軽量構造を実現するにはいくつかの方法があります。しかし、繊維複合補強材と組み合わせると、第一の選択肢は、鉄筋に必要なコンクリートカバーを最小限に抑えることです。繊維複合補強材は腐食しないため、鉄筋コンクリート部品の基準を満たすコンクリートカバーは必要ありません。必要なのは、結合を保証するカバーだけです。
たとえば、シェルの厚さを半分に減らすことができます。鉄筋コンクリートに比べて部品の重量が軽いことに加え、繊細な外観が重要な側面です。
2 番目の可能性は、数倍高い引張強度を持つカーボン強化材の性能を活用して、より薄い構造要素を設計することです。
一般的に、コンクリート部品のひび割れ幅を大幅に縮小できるのは、エポキシ樹脂を含浸させた繊維複合補強材のみです。剛性が高いため、エポキシ含浸カーボン補強材は、これらの技術要件を満たす最も効率的な材料です。
ひび割れ幅を効果的に最小限に抑える特殊なグリッドをソリディアン アンチクラックといいます。これは、表面を特殊研磨したソリディアン グリッド カーボン補強材です。
一般的に、コンクリート補修は鉄筋の代わりに繊維強化プラスチック製の補強材を使用して行うことができます。適切なコンクリート補修を行うために、関連する国の基準を遵守してください。
簡単に言うと、コンクリートの既存の剥離をすべて除去し、適切な材料で下地を準備する必要があります。その後、標準コンクリートまたはポリマー改質コンクリート/モルタルを使用して、繊維複合補強材を設置します。
FRP 補強材の設計は、構造部材の元の (または必要な) 強度を回復することに基づいて行うことができます。これは、錆や腐食残留物を除去して清掃した後、鉄筋の残存断面積を測定することによって行うことができます。部品の塩化物含有量が高い場合は、既存の鉄筋を保護し、さらなる劣化を防ぐために防食システムが必要になる場合があります。これは、FRP 補強材を取り付ける前に行う必要があります。
はい、既存の部材が浸水、塩化物浸入など(鉄筋の腐食、コンクリートの剥離)により損傷を受けた場合、FRP を使用して損傷した部材の能力を回復することができます。ただし、FRP を適用する前に適切なコンクリート補修措置を実施する必要があります。
既存のひび割れや剥離したコンクリートはすべて除去し、適切なコンクリート補修材を使用して下地を補修する必要があります。その後、表面を整えて FRP 補強材を設置できます。FRP 補強材の設計は、構造部品の元の (または必要な) 強度を回復することに基づいて行うことができます。これは、錆や腐食生成物を除去するために洗浄した後、鉄筋の残留断面積を測定することによって行うことができます。部材に高レベルの塩化物が含まれている場合は、既存の鉄筋を保護し、それ以上の劣化を防ぐために、腐食防止システムが必要になる場合があります。これは、FRP 補強材の前に行う必要があります。
部品の表面が FRP で完全に覆われている場合、水 (または酸素) は浸透しません。
キッチンのコンクリート製ワークトップは、設置時に 60 cm 間隔で敷かれ、パネルの厚さが 3 ~ 4 cm であれば、グラスファイバー補強材で十分です。ここでは、ガラス繊維複合材でできた細かいメッシュの補強グリッド (例: solidian GRID) が推奨されます。輸送時の負荷が大きい場合や凹みがある場合は、細かいメッシュのカーボン補強 (例: solidian GRID) が推奨されます。テーブル トップやベンチなど、より長い自立型コンポーネントの場合は、solidian GRID カーボン補強材が推奨されます。たとえば、長さ 2 m、パネルの厚さ 3 cm のベンチには、solidian GRID Q95-CCE-38 が使用されます。これはテーブル トップにも推奨されます。
コンクリートを積層法で流し込む場合は、目の細かいマットも使用できます。原則として、補強材が細かいほど、成形性とドレープ性が向上します。
耐荷重コンクリート部品の場合、Solidian は C50/60 以上のグレードのコンクリートを推奨します。粒度は部品の厚さによって異なります。コンクリートとは最小粒度 8 mm のコンクリートのことで、厚さが 3 cm 未満の部品の場合は、細かいコンクリート (モルタル) が推奨されます。
FRP 強化は、繊維強化ポリマー強化の略語です。FRP 強化は、高強度/高剛性の繊維と適切な樹脂を組み合わせてロッドまたはグリッドを形成します。現在最も一般的に使用されている繊維は、ガラスとビニルエステル、SBR、またはエポキシ樹脂を組み合わせたものですが、荷重支持用途では、エポキシ樹脂を使用した炭素繊維がますます利用されるようになっています。
炭素繊維強化コンクリート(略してカーボンコンクリート)は、炭素繊維強化材(メッシュまたは鉄筋)で補強された建築構造用のコンクリートです。これは、鋼鉄(メッシュまたは鉄筋)で補強された従来のコンクリート構造の持続可能な代替品です。
主な違いは次のとおりです。
「より強い」が力の伝達を意味するのであれば、引張力である限り、その通りです。
炭素補強材は、引張荷重下および設計荷重に関して、従来の補強鋼よりも約 3 ~ 5 倍強力です。
当社製品の強度特性を他社製品と比較する場合は、同じ境界条件下で比較することが重要です。
引張強度の比較は、以下の点に関してのみ行うことができます。
1. 純繊維断面積(含浸剤や樹脂マトリックスを含まない静的に有効な純繊維の面積)または
2. 公称断面積。公称断面積は複合断面積(繊維と含浸剤)を表し、強度と剛性に関連する補強特性を決定するための基準値として使用されます。これはバーとグリッドに適用されます。
当社の技術製品データシートでは、使用される繊維や複合材の断面に関連した強度値を記載しています。
さらに、当社の製品は建設業界での使用を目的として製造されているため、平均値に関する情報に加えて、短期引張強度の関連値を表す特性値も表示されます。したがって、特性値は、すべてのコンポーネントの 95% (5% 四分位) で超過している材料の強度を示す必要があります。
最後に、非金属補強材の引張強度に対する長期的な影響を考慮する必要があります。したがって、耐久性の影響を考慮するには、材料に応じた係数で特性短期引張強度を減らす必要があります。
当社製品の具体的な値については、それぞれの技術製品データシートを参照してください。
炭素繊維強化コンクリート(略してカーボン コンクリート)は、補強材の材料特性により、従来の補強コンクリートよりも耐久性に優れています。通常の鋼(高品質のステンレス鋼を除く)は、コンクリート構造物が高品質でなかったり、損傷していたり、腐食性媒体(道路の塩分、塩水、下水、スラリー、燃料など)にさらされたりすると腐食します。鋼の腐食は、鋼の損傷(材料の断面積の減少とそれに伴う吸収可能な引張力の損失)、コンクリートの損傷(コンクリート カバーの剥離)を意味し、最終的には構造物全体が破損する可能性があります。炭素コンクリートに挿入された繊維強化ポリマー製の補強材は腐食しないため、錆による構造物の損傷を引き起こすことはありません。つまり、炭素コンクリート構造物は、鉄筋コンクリート構造物よりもはるかに長い耐用年数(100 年以上)を持つことができます。
いいえ、繊維強化複合材は、紫外線に対してポリマー構造を安定させるための添加剤を加えない限り、一般的に紫外線耐性がありません。
当社の補強材は通常コンクリート内に設置されるため、高い紫外線安定性は必要ありません。そのため、コンクリートを打設するまで紫外線や湿気から保護する必要があります。
繊維強化プラスチックは、鋼鉄に比べると、一般的に耐火性がありません。しかし、常にコンクリートで覆われているため、部品全体の耐火性も実現できます。コンクリートカバーの厚さが決定的な要素です。
一般的に、炭素繊維は導電性があります。FRP 補強材の場合のように、繊維を樹脂マトリックスに埋め込むと、導電性が低減または除去されます。非金属補強材を使用する場合、樹脂マトリックスの欠陥は除去できないため、導電性を除去するために常に適切な対策を講じる必要があります。代わりに、ガラス繊維複合材を使用することもできます。
導電性カーボン グリッドは、たとえば、陰極腐食保護の分野でチタン陽極の代替品として使用されます。詳細については、弊社ホームページの solidian eGRID をご覧ください。
炭素繊維の直径は約 5 ~ 8 マイクロメートルです。通常、1,000 ~ 24,000 本の個々の繊維 (フィラメント) が束 (ロービング) にまとめられ、スプールに巻き取られます。その後、織機や経編機などで加工され、繊維構造が形成されます。
炭素繊維は、熱分解によりグラファイトのような炭素に変換される炭素含有原料から工業的に生産される繊維です。等方性と異方性のタイプに区別されます。等方性繊維は強度が低く、技術的重要性も低いのに対し、異方性繊維は強度と剛性が高く、破断時の伸びは低いです。
カーボンコンクリートは、炭素補強材とコンクリートの合成物であり、鉄筋コンクリートと同様に、鉄とコンクリートが一緒に機能します。
繊維材料は炭素繊維、ガラス繊維、または玄武岩繊維で構成されますが、含浸材料は樹脂で構成されます。Solidian では、エポキシ樹脂 (EP)、スチレンブタジエンゴム (SBR)、またはアクリレート分散液 (AC または Y) を使用するのが望ましいです。
世界中のほとんどの国では、国の建築規制により、建設製品を設置するには建築当局の承認が必要です。
当社は現在、以下の製品について国内または欧州の一般建築当局の認可を取得しています。
他の製品については、申請がすでに提出されているか、承認プロセス中です。
すでに承認済み
有効期限が切れているため、無効になっています。
材料が新しい性質を持つため、現在、部品の設計に関する有効な国家規格は、米国、カナダ、イタリア、日本など、わずかしかありません。
ドイツでは現在、炭素繊維とガラス繊維の複合プラスチックで作られた補強材の設計に関する、ドイツ鉄筋コンクリート委員会 (DAfStb) のガイドライン「非金属補強材を使用したコンクリート部品」が存在します。
お客様の国で当社製品の設計基準が使用できない場合は、既存の原則を使用して計算を行うことができます。外部の研究機関がこれらの原則を徹底的かつ詳細に調査し、確認しています。
同様の状況は、当社の建築製品の使用でも発生します。繊維強化複合材を補強材として使用する場合、有効な国内製品規格はわずかしかありません。製品規格が存在しない場合は、国内規制によって規制する必要があります。たとえば、ドイツでは、製品の使用は一般建築当局の承認 (abZ) によって規制されています。同様の欧州規制では、欧州技術評価 (ETA) が規定されています。
当社では、ドイツ鉄筋コンクリート委員会 (DAfStb) のドイツガイドライン「非金属補強材を使用したコンクリート部品」に基づいて、お客様からのお問い合わせに対する静的計算を社内ツールで実行しています。
このツールに興味がありますか? ぜひご連絡ください!
当社の土木技術者は、寸法や計算に関する多くのご質問に確実にお答えします。当社は構造分析の優れたオフィスと連携しており、最適なパートナーを見つけるお手伝いをいたします。
国内または欧州の技術承認を受けたすべての製品について、当社は製品の内部および外部の監視テストを実施しています。特に外部監視は、当社製品の独立した評価を提供し、提供されるパフォーマンスと品質を保証します。
建築当局の承認を受けていない製品については、目視および引張試験が標準で実施されます。これらの製品について追加の試験が必要な場合は、ご注文前にご連絡ください。喜んでアドバイスさせていただきます。
炭素繊維強化複合材料などの繊維強化複合材料は、鉄筋と直接比較すると高価であるため、コンクリート構造物の建設にはより高い取得コスト(投資コスト)がかかりますが、これらはコンクリート構造物または建物の耐用年数にわたって償却されます。修理コストは最小限に抑えられます。さらに、建設状況によっては、賃貸または販売して利益を上げることができる使用可能な建物スペースの増加につながる場合もあります。
弊社が使用している繊維(カーボン繊維、ガラス繊維)や、ソリディアン補強材などの製造する繊維複合材は、樹脂(特にエポキシ樹脂)が硬化した後も健康に害を及ぼすことはありませんので、安心してご使用いただけます。
材料や工具を扱うすべての作業と同様に、適切な作業服を着用し、適切な保護措置を講じるようにしてください。
C³の「環境適合性」プロジェクト グループの作業は、レディーミクスト コンクリート、セメント/バインダー、フィラー、炭素繊維の特性評価テスト、および非補強および補強細コンクリート サンプルに対する欧州長期浸出テスト DSLT (DIN CEN/TS 16637-2:2014) に従った浸出テストに重点を置いていました。
試験された炭素繊維の浸出試験では、浸出水中に多環芳香族炭化水素がほとんど放出されないことが示されました。さらに、個々のパラメータについて、無補強および補強された微細コンクリートの浸出挙動に大きな違いがないことがわかりました。現在までに得られた結果から、炭素補強コンクリート材料は環境に適合していると分類できるため、これ以上の環境試験は不要であることがわかります。
2019 年以来、Solidian は自社製品とそれらから製造される顧客コンポーネントのライフサイクル分析を検討し、持続可能性への影響を判断してきました。この作業の一部は、生産プロセス、物流プロセス、サプライヤーなどの外部パートナーから調達した原材料など、必要な材料とプロセスデータを決定することです。
Solidian 自体はコンポーネントのライフサイクル分析を作成していないため、材料パラメータで貢献することができます。当社では、製品のエコロジカル フットプリントを透明に提示できるように、最初の製品について環境製品宣言 (EPD) を作成しました。
1kg あたりの GWP に関して言えば、当社の炭素強化材などの繊維強化プラスチックは、従来の鉄筋よりも明らかに劣っています。しかし、単に材料パラメータを比較するだけでは不十分です。材料を直接比較するだけでは、真実の半分しかわかりません。なぜなら、それらの材料で作られたコンクリート部品の全耐用年数を考慮する必要があるからです。
鉄筋は通常、非金属補強材よりも CO 2換算値が低くなります。ただし、比率は繊維材料 (炭素またはガラス)、補強材の種類 (メッシュまたは鉄筋)、および鉄筋の種類 (地域のエネルギー生産ミックス、地域のリサイクル率) によって異なります。これが、補強材の純粋な CO 2換算値を考慮するだけでなく、建築部品または構造物のライフサイクル全体を評価する必要がある理由の 1 つです。
非金属補強材の使用は、大量の金属補強材、コンクリート、ひいては部品の重量と材料使用量の削減に役立ちます。また、腐食しない部分、破壊される部分、修理する必要がない部分がない部分があるため、コンクリート部品の耐用年数も延びます。これらすべて、およびその他の側面により、コンクリート部品または構造全体の CO 2フットプリントが削減されます。ほとんどの場合、地域的側面に関係なく、非金属補強材のライフサイクル分析はプラスの結果をもたらします。
製品の持続可能性を評価するためのカーボンフットプリント(地球温暖化係数 = GWP)の評価やその他の比較は、最終製品のライフサイクル全体にわたるライフサイクル分析(LCA)の形で実行する必要があります。これには、部品の製造に使用されるすべての原材料とエネルギー、部品の使用に適した状態に保つために必要なメンテナンスやその他の対策を含む部品の全寿命、分解段階、リサイクルが含まれます。ソリディアンはパートナーと協力してこのようなライフサイクルを分析します。私たちの結果によると、原材料(最大 50%)と GWP(最大 30%)を削減できる可能性は、補強部品によって異なります。非金属ソリディアン補強材の主な利点は、部品のコンクリートの厚さが減るため、カーボンフットプリントの高い材料であるコンクリートとセメントの使用量が少なくなることです。さらに、非金属ソリディアン補強材を使用すると、鉄筋を使用する場合よりもはるかに細かい亀裂分布を実現できるため、コンクリート部品の表面コーティングが不要になります。歩道橋のプロジェクトでは、上図に示すように、部品の厚さの低減と表面コーティングの不要という両方の利点が活用されました。
一般的に、節約される材料の量、つまり資源の量は、常にコンポーネントまたは建物の構造によって決まります。
ソリディアン補強により、橋やファサード要素の建設で材料を約 50% 節約できるようになりました。節約できる材料とは主にコンクリートのことです。これにより、セメントや水や砂などの希少な天然資源の使用が削減されます。
簡単に言うと、材料の循環を閉じて、端材や解体材料を繊維強化プラスチックを専門とするリサイクル会社に提供してください。特に炭素繊維は、単に捨てるにはあまりにも高価すぎます。
炭素繊維リサイクル材料は、例えば、PVC/複合材料の添加剤として、不織布(車両製造用など)における短繊維として、または新しい繊維から作られた糸と同様の特性を持つ新しいリサイクル糸の製造など、以下の用途で再利用できます。
リサイクルの需要は、現在でもリサイクル能力を大幅に上回っています。それでも、当社は持続可能なソリューションを見つけるという課題を設定しました。当社はこれに成功し、リサイクルされた材料を廃棄するだけでなく、新しい材料サイクルに投入できるパートナーをお客様に提供できるようになりました。
はい、カーボンコンクリートをコンクリート成分とカーボン補強材に分離する作業はすでにテスト済みで、問題なく実行されています。これには、既存の独立テスト済みのプロセスが使用されています (C 3 - Carbon Concrete Composites eV を参照: https://carbon-concrete.org/carbonbeton/recycling/ )。
分離されたコンクリートは、通常のコンクリートと同様にリサイクルできます。得られた炭素繊維リサイクル材料は、PVC/コンパウンド用途の添加剤、不織布(車両製造用など)での短繊維の使用、または新しい繊維から作られた糸と同様の特性を持つ新しいリサイクル糸の製造など、以下の用途で再利用できます。
リサイクルの需要は、現在でもリサイクル能力を大幅に上回っています。それでも、当社は持続可能なソリューションを見つけるという課題に取り組んでいます。その課題を克服し、リサイクルした材料を廃棄するだけでなく、新しい材料サイクルに投入できるパートナーをお客様に提供できるようになりました。
繊維複合材料で作られた補強材は、従来の補強鋼よりも軽量で柔軟性が高いため、輸送中に曲がりやすくなります。したがって、特にクレーンで吊り上げる場合は、適切な吊り上げ装置を使用する必要があります。補強グリッドは、個別のメッシュとして、または巻き上げて輸送できます。同じことが鉄筋にも当てはまり、鉄筋は束ねられた状態またはコイル状になります (鉄筋の直径によって異なります)。
solidian GmbH の繊維複合材料で作られた補強材は、輸送、保管、加工、設置中に損傷を受けてはならず、80°C を超える温度にさらさないでください。乾燥した状態で保管し、腐食から保護する必要があります。乾燥した状態で保管し、天候から保護し、地面に触れないようにする必要があります。コンクリートを打つまでは紫外線や湿気から保護する必要があり、結合を低下させる不純物 (グリース、土、ゆるんだコンクリートの残留物など) がないようにする必要があります。
複合材料は横方向の圧力に敏感なので、通常は機械的な影響を避ける必要があります。指定された耐荷重能力を保証できないため、損傷した繊維束(樹脂の剥離、脆い部分など)は設置しないでください。
補強材は工場でさまざまな形状に成形できますが、エッジやスターラップなどの後成形は建設現場やプレキャスト工場では不可能です。
ただし、定義された曲げ半径(円形の壁など)でメッシュとバーを拡張することは可能です。
FRP 補強メッシュおよび鉄筋の場合、市販のケーブル タイを使用してコンクリート打設中に一時的な接続を行うことができます。炭素補強を使用する場合は、金属バインダーは推奨されないか、使用しないでください。
一般的にはそうではありません。市販されているすべてのプラスチックスペーサーを使用できます。
特に露出したコンクリート表面の場合、solidian は solidian GRID メッシュ補強用に特別に開発された solidian SPACER スペーサーを推奨しています。
これは、鉄筋の補強と同様に発生する可能性があります。これは、一部はコンポーネントをコンクリート化する際のメッシュのいわゆるふるい分け効果によるものであり、一部はコンクリート内の細粒によるものです。これは、コンクリートの順序 (層状に設置) を変更するか、コンクリートの配合 (最大粒径と石灰石粉末) を変更することで回避できます。さらに、型枠と補強材の間に最小距離を確保するスペーサーを使用することで回避できます。詳細なサポートについては、当社の専門スタッフにお問い合わせください。
この効果は、コンクリートの施工時に、粒度が大きすぎるか、メッシュの補強材が細かすぎる場合に発生することがあります。この効果は、コンクリートの施工中に積層工程 (多層施工) を行うことで防止できます。多層補強材を使用する場合は、最小 38 mm のメッシュ サイズと、最大粒度 8 mm の細かなコンクリートが推奨されます。
当社の補強材は、従来の鉄筋よりも軽量です。そのため、自己充填コンクリートの中には浮くものもありますが、コンクリートの配合を調整するか、適切なスペーサーや固定システムを使用することで、浮くのを防ぐことができます。この目的のために、当社はスペーサー、固定システムを提供し、コンクリートの配合を推奨することもできます。
追加パーツを結び付ける(ワイヤー、ケーブルタイなど)ことで、いつでも追加パーツを取り付けることができます。炭素繊維強化材と鋼鉄強化材の接触腐食を避けるための追加対策に注意してください。追加パーツを溶接で FRP 強化材に直接取り付けることはできません。FRP 強化材の近くで溶接による追加パーツの取り付けは、必ず事前に弊社またはエンジニアリング オフィスと相談してから行ってください。一般的に、繊維強化材への過度の熱の影響は、溶接などによって避ける必要があります。この影響は材料構造に悪影響を及ぼし、強化材の耐荷重能力に悪影響を与える可能性があります。
繊維強化ポリマーの溶接やはんだ付けはできません。一般的に、FRP への過度の熱の影響は、材料構造に悪影響を与え、補強材の耐荷重能力に悪影響を与える可能性があるため、溶接などによって避ける必要があります。
一般的にはそうですが、Solidian グリッドの強化については次の点を考慮する必要があります。
歩行 – 補強材に入るときは、訓練を受けた人員のみが作業を行うようにする必要があります。この目的のために、当社は、適用技術による人員指導と現場トレーニングの面で包括的なサポートを提供します。補強材が敷設されている空洞に足を踏み入れないようにすることは、敷設された繊維材料の損傷や破損を防ぐ上で不可欠です。
運転 – 車両や機器による運転は禁止されています。これにより、繊維材料が損傷し、補強材の本来の性能が発揮できなくなります。
重要な予備情報!
一般的に、すべての FRP は粉塵なしで切断する必要があります。切断装置を使用するすべての作業では、耐切断手袋、安全ゴーグル、必要に応じて耳栓、防塵マスクの着用など、適切な保護対策を遵守する必要があります。当社の Solidian 製品およびその他の炭素繊維ベースの製品では、粉塵を発生させる電気機器 (切断グラインダーなど) は使用できません。
ガラスやカーボンファイバーをベースとしたメッシュ補強材 Solidian GRID および Solidian ANTICRACK には、シートせん断機 (バッテリーまたは圧縮空気操作) が最適です。フラットなテキスタイル グリッド構造をベースとしたその他の製品も、ブリキはさみで加工できます。ガラス ファイバーをベースとしたバー補強材 Solidian REBAR またはメッシュ補強材 Solidian REMAT は、シンプルな金属鋸で (手動で) 短くすることができます。カーボン ファイバーをベースとしたバー補強材は、圧縮空気ブリキはさみで加工することをお勧めします。同じ手順が、蓄積されたテキスタイル構造を持つすべての Solidian 製品に適用されます。
はい、金属補強コンクリート部品と同様に、従来の処理方法を使用できます。優れた例はトンネル建設です。トンネル掘削機は、駆動を停止することなく、直接ソフトアイを掘削できます。ガラス繊維強化により、従来の鉄筋では不可能だったコンクリート部品への直接打ち込みが可能になります。
すべての方法において、適切な健康と安全対策を遵守する必要があります。
はい、もちろんです。当社はパートナーとともに製品ポートフォリオを常にアップグレードしています。ご意見がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
はい、あります。証明書はここからご覧いただけます:証明書 Kelteks ISO 9001:2015
複合材は、互いに組み合わされた 2 つ以上の材料コンポーネントで構成される材料です。複合材は、各単一材料コンポーネントの特性と比較して異なる特性を持ちます。これが複合材が使用される理由です。複合材料は、コンポーネントの形状に応じて異なります。次の種類があります。
– 粒子複合材 => 少なくとも 1 つのコンポーネントが粒子状である (例: ポリマーコンクリート)
– 繊維強化複合材 => 少なくとも 1 つのコンポーネントが繊維状である (例: 繊維強化プラスチック)
– ラミネート複合材 => コンポーネントは層状になっており、例:アルミニウム Dibond プレート
– 浸透複合材 => 1 つのコンポーネントは、少なくとも 2 番目のコンポーネントで満たされた多孔質のような構造を持ちます (例: シリコン浸透シリコンカーバイドのようなセラミック)
異なる種類の複合材の各コンポーネントは、異なる材料で作ることができます。
Keltkes 製品は主に、強化材およびポリマー マトリックスとしてガラス、玄武岩、アラミド、または炭素繊維を使用した繊維強化複合材のグループに属します。繊維は荷重を支え、マトリックスは荷重を繊維に伝達して部品の形状を固定する機能を持ちます。これらの複合材は繊維強化プラスチック (FRP) と呼ばれ、具体的には次のように呼ばれます。
はい、あります。当社の証明書は、こちらでご覧いただけます: Kelteks 証明書 ISO 14001:2015
繊維強化プラスチック複合材の強化材は、生産されるアプリケーションの負荷に耐える必要があります。プラスチック (ポリマー) マトリックスは、繊維を所定の位置に保持し、強化材の繊維に力を分散させる必要があります。
コンクリートの補強: 非伝導性または断熱性が必要な場合は、明らかにガラス繊維を使用する必要があります。小径で最高の引張強度または剛性が必要な場合、または 100 年を超える寿命が必要な場合は、炭素繊維を使用する必要があります。その他の場合は、補強タイプまたはアプリケーションの重要な負荷ケースに応じて異なる、最適な価格性能比を探すことができます。一般的な複合材料: 炭素繊維は、強度、剛性が高く、重量が軽いため、軽量化に関する要求が非常に高い場合に使用します。ガラス繊維は、価格性能のバランスが優れています。
複合材料は、今日の世界のほぼすべての応用分野で使用されていますが、特に軽量化と資源の節約が重要な側面となる分野で使用されています。例としては、建設業界、自動車業界、航空宇宙業界、造船、チューブや容器、スポーツ用品、消費者製品などが挙げられます。
複合材料の材料挙動を決定する特性は多数あります。主なカテゴリは、軽量、高い機械的特性、および耐媒体性です。