炭素繊維複合材ケーブル
CFCCの概要
CFCCの紹介
CFCCは炭素繊維の優れた素材特性を最大限に生かしているため、高強度、高弾性、軽量、高耐食性、非磁性、低線膨張など従来のケーブルの常識を越えた特長を発揮します。また、より線状であることからコイル巻きができますので、長尺ケーブルへの対応も可能です。
（注）取扱い上の注意
CFCCは繊維と樹脂の複合材であり、鋼材とは異なるため、有害な外傷、変形、変質等を生じさせないように留意してください。特に重たくて硬いもの、例えば金槌等のようなものを落としたり、局部的に曲げたり、火の粉を当てたりしないように十分注意してください。CFCCにそれらの損傷を与えた場合は使用しないでください。
（注）取扱い上の注意
CFCCは繊維と樹脂の複合材であり、鋼材とは異なるため、有害な外傷、変形、変質等を生じさせないように留意してください。特に重たくて硬いもの、例えば金槌等のようなものを落としたり、局部的に曲げたり、火の粉を当てたりしないように十分注意してください。CFCCにそれらの損傷を与えた場合は使用しないでください。
標準仕様
CFCCの標準的な仕様は下表の通りです。
緊張材用途：CFCC
| （断面形状） | 呼称 | 直径 （mm） |
有効
断面積 （mm2) |
保証破断荷重 （kN） |
単位長さ
質量 （g / m） |
弾性
係数 （kN / mm2) |
単線 |
U 5.0Φ | 5.0 | 15.9 | 40.4 | 30 | 165 |
7本より線 |
1×7 7.9Φ | 7.9 | 31.1 | 79.3 | 60 | 150 |
| 1×7 10.8Φ | 10.8 | 57.8 | 147.2 | 112 | 150 | |
| 1×7 12.5Φ | 12.5 | 75.6 | 192.5 | 146 | 150 | |
| 1×7 15.2Φ | 15.2 | 115.6 | 294.4 | 223 | 150 | |
| 1×7 17.2Φ | 17.2 | 151.1 | 385.0 | 292 | 150 | |
| 1×7 19.3Φ | 19.3 | 186.7 | 475.6 | 360 | 150 | |
| 1×7 26.2Φ | 26.2 | 339.2 | 864.1 | 655 | 150 | |
| 1×7 28.9Φ | 28.9 | 412.5 | 1,051 | 796 | 150 | |
19本より線 |
1×19 34.3Φ | 34.3 | 567.0 | 1,342 | 1,095 | 145 |
37本より線 |
1×37 40.9Φ | 40.9 | 798.7 | 1,765 | 1,544 | 145 |
| （断面形状） | 単線
|
| 呼称 | U 5.0Φ |
| 直径 （mm） | 5.0 |
| 実効断面積（mm2) | 15.9 |
| 保証破壊荷重（kN） | 40.4 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 30 |
| 弾性率（kN / mm2) | 165 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 7.9Φ |
| 直径 （mm） | 7.9 |
| 実効断面積（mm2) | 31.1 |
| 保証破壊荷重（kN） | 79.3 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 60 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 10.8Φ |
| 直径 （mm） | 10.8 |
| 実効断面積（mm2) | 57.8 |
| 保証破壊荷重（kN） | 147.2 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 112 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 12.5Φ |
| 直径 （mm） | 12.5 |
| 実効断面積（mm2) | 75.6 |
| 保証破壊荷重（kN） | 192.5 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 146 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 15.2Φ |
| 直径 （mm） | 15.2 |
| 実効断面積（mm2) | 115.6 |
| 保証破壊荷重（kN） | 294.4 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 223 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 17.2Φ |
| 直径 （mm） | 17.2 |
| 実効断面積（mm2) | 151.1 |
| 保証破壊荷重（kN） | 385.0 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 292 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 19.3Φ |
| 直径 （mm） | 19.3 |
| 実効断面積（mm2) | 186.7 |
| 保証破壊荷重（kN） | 475.6 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 360 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×19 26.2Φ |
| 直径 （mm） | 26.2 |
| 実効断面積（mm2) | 339.2 |
| 保証破壊荷重（kN） | 864.1 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 655 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×19 28.9Φ |
| 直径 （mm） | 28.9 |
| 実効断面積（mm2) | 412.5 |
| 保証破壊荷重（kN） | 1,051.0 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 796 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 19本より線
|
| 呼称 | 1×19 34.3Φ |
| 直径 （mm） | 34.3 |
| 実効断面積（mm2) | 567.0 |
| 保証破壊荷重（kN） | 1,342.0 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 1,095 |
| 弾性率（kN / mm2) | 145 |
| （断面形状） | 37本より線
|
| 呼称 | 1×37 40.9Φ |
| 直径 （mm） | 40.9 |
| 実効断面積（mm2) | 798.7 |
| 保証破壊荷重（kN） | 1,765.0 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 1,544 |
| 弾性率（kN / mm2) | 145 |
補強材用途：CFCC-RC
| （断面形状） | 呼称 | 直径 （mm） |
有効
断面積 （mm2) |
保証破断荷重 （kN） |
単位長さ
質量 （g / m） |
弾性
係数 （kN / mm2) |
| 単線 |
U 5.3Φ | 5.3 | 17.9 | 31.7 | 34 | 160 |
| U 7.2Φ | 7.2 | 32.7 | 58.1 | 62 | 160 | |
| U 9.7Φ | 9.7 | 59.5 | 105.6 | 112 | 160 | |
| 7本より線 |
1×7 13.0Φ | 13.0 | 83.3 | 147.8 | 159 | 150 |
| 1×7 15.9Φ | 15.9 | 125.0 | 221.7 | 238 | 150 | |
| 1×7 18.4Φ | 18.4 | 166.7 | 295.6 | 317 | 150 | |
| 1×7 19.5Φ | 19.5 | 187.5 | 332.6 | 357 | 150 | |
| 1×7 26.8Φ | 26.8 | 354.2 | 628.2 | 675 | 150 | |
| 1×7 29.1Φ | 29.1 | 416.7 | 739.1 | 794 | 150 |
| （断面形状） | 単線
|
| 呼称 | U 5.3Φ |
| 直径 （mm） | 5.3 |
| 実効断面積（mm2) | 17.9 |
| 保証破壊荷重（kN） | 31.7 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 34 |
| 弾性率（kN / mm2) | 160 |
| （断面形状） | 単線
|
| 呼称 | 1×7 7.2Φ |
| 直径 （mm） | 7.2 |
| 実効断面積（mm2) | 32.7 |
| 保証破壊荷重（kN） | 58.1 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 62 |
| 弾性率（kN / mm2) | 160 |
| （断面形状） | 単線
|
| 呼称 | 1×7 9.7Φ |
| 直径 （mm） | 9.7 |
| 実効断面積（mm2) | 59.5 |
| 保証破壊荷重（kN） | 105.6 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 112 |
| 弾性率（kN / mm2) | 160 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 13.0Φ |
| 直径 （mm） | 13.0 |
| 実効断面積（mm2) | 83.3 |
| 保証破壊荷重（kN） | 147.8 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 159 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 15.9Φ |
| 直径 （mm） | 15.9 |
| 実効断面積（mm2) | 125.0 |
| 保証破壊荷重（kN） | 221.7 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 238 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 18.4Φ |
| 直径 （mm） | 18.4 |
| 実効断面積（mm2) | 166.7 |
| 保証破壊荷重（kN） | 295.6 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 317 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×7 19.5Φ |
| 直径 （mm） | 19.5 |
| 実効断面積（mm2) | 187.5 |
| 保証破壊荷重（kN） | 332.6 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 357 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×19 26.8Φ |
| 直径 （mm） | 26.8 |
| 実効断面積（mm2) | 354.2 |
| 保証破壊荷重（kN） | 628.2 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 675 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
| （断面形状） | 7本より線
|
| 呼称 | 1×19 29.1Φ |
| 直径 （mm） | 29.1 |
| 実効断面積（mm2) | 416.7 |
| 保証破壊荷重（kN） | 739.1 |
| 単位重量/メートル（g / m） | 794 |
| 弾性率（kN / mm2) | 150 |
※表中の数値は標準値であり、予告なく変更される場合があります。
CFCCの構成記号および断面形状
| CFCC構造 | 構成記号 | 断面形状 |
| 単線 | U |  |
| 7本より線 | 1x7 |  |
| 19本より線 | 1x19 |  |
| 37本より線 | 1x37 |  |
端末定着具
CFCCのケーブル端部の定着方式は、現在、大きく分けると下表の3方式です。
| 定着方式 | タイプ | シンボル |
| 定着用膨張材充填方式 | CFCCが1本のケーブル | ES |
| CFCCを複数本束ねたケーブル | EM | |
| 緩衝材付きくさび方式 | CFCCが1本のケーブル | WS |
※1．定着具は、当社の工場でケーブルに取り付け加工した状態で出荷されます。
※2．これらの他にも用途に応じた定着具を開発中です。
ES
EM
WS
加工製品
CFCCは、当社の工場で様々な形状に曲げ加工した製品も製作できます。
これらは、コンクリートやFRPの補強筋として利用できます。
標準特性
| プロパティ | 項目 |
特性値
キャラクター 理性的価値 |
|
| 一般機械特性 | 引張強度 kN/mm2 *1 | CFCC | CFCC-RC |
| 2.55 | 1.77 | ||
| 弾性係数 kN/mm2 *1 | 150 | ||
| 破断伸び（％） | 1.7 | ||
| 比重 | 1.6 | ||
| 静的特性 | リラクセーション率 （％）*2 | 1.3 | |
| クリープひずみ *3 | 0.07x10-3 | ||
| 線膨張係数 （×10-6 /℃） *4 | 0.6 | ||
| 比抵抗 （µΩcm） | 3,000 | ||
| クリープ荷重比 *5 | 0.85 | ||
| その他 | 疲労耐力 （N/mm2） *6 | 780 | |
| 曲げ剛性 kN・cm2 | 56.9 | ||
| 耐熱性（℃） | 130～180 | ||
| 耐酸性 | スチールより優れている | ||
| 耐アルカリ性 | スチールとほぼ同等 | ||
※1。有効断面積を使用して値を計算しました。 （1 x 7）
※2。 0.7pu、1000時間（20±2°C）、JSCE-E534に準拠
※3。 0.6pu、1000時間（20±2°C）
※4。 20°C-200°C、JSCE-E536に準拠
※5。 JSCE-E533「連続繊維のクリープ破損の試験方法」によると、1,000,000時間で測定されたクリープ破損負荷率
※6。 JSCEE-535によると、平均応力は保証された破壊荷重の75％、2x106サイクルです。
pu：保証破壊荷重
CFCCの特徴
CFCCの特長 - 1
従来ケーブルの常識を越えたCFCC
- CFCC(Carbon Fiber Composite Cable )は、炭素繊維と熱硬化性樹脂を複合化し、より合わせて成形したケーブルです。
- 素材は、炭素繊維とエポキシ樹脂で構成したCFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastic） 直径約7μmの炭素繊維を撚り合わせたより線状のCFRPです。
CFCCの特長 - 2
CFCCは、炭素繊維の優れた素材特性を最大限に生かし、従来のケーブルの常識を越えた特長を発揮します。
軽量
比重は1.5であり、鋼材の約1/5です。
15m→2.3kg（CFCC 1×7 12.5Φ）
柔軟
より線であるため、CFRPにもかかわらず、容易にコイル状やリールに巻き取ることができます。
CFCC 1×7 12.5φの長さ約1,200mを木製リール（胴径1.2m）に巻き取った状態。
高耐食性
酸やアルカリにすぐれた耐食性を有しています。
非磁性
炭素繊維とエポキシ樹脂によるケーブルなので磁気は帯びません。
透過率
| 素材 | 比透磁率 |
| CFCC | 1.000以下 ※ |
| 非磁性PC鋼材（18Mn鋼） | 1.003 |
| 鉄心 | 1,200 |
※使用測定装置の性能上1.000以下は測定不能。
低線膨張
線膨張係数は、鋼材の約1/20です。
線膨張係数
| 素材 | 線膨張係数 |
| CFCC | 0.6x10-6/℃ |
| 鋼 | 12.0x10-6/℃ |
高引張強度
CFCCの引張強度は1.4〜2.1kN / mm2.
高引張弾性
引張弾性係数は、137kN/mm2 とガラス繊維やアラミド繊維等の他のFRPに比べて高い値を示します。
※CFCC 1x7 12.5φのデータです。
高い引張疲労性
PC鋼より線を上回る疲労性を有しています。
低リラクセーション
低リラクセーションタイプのPC鋼より線と同等です。
（試験体：CFCC 1×7 12.5φ、初期荷重：（規格破断荷重の70％）、試験温度：20±2℃）
小さなクリープ伸び
ガラス繊維やアラミド繊維等の他のFRPに比べて小さく、鋼材ケーブルと同程度です。
