JPH1018543A - セメントモルタルの厚付け可能な繊維構造体 - Google Patents

セメントモルタルの厚付け可能な繊維構造体

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JPH1018543A
JPH1018543A JP19574096A JP19574096A JPH1018543A JP H1018543 A JPH1018543 A JP H1018543A JP 19574096 A JP19574096 A JP 19574096A JP 19574096 A JP19574096 A JP 19574096A JP H1018543 A JPH1018543 A JP H1018543A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリート下地にセメントモルタルを1回で
の容易に厚付け施工することができ、しかも界面剥離の
完全防止に役立つ繊維構造体を提供する。 【解決手段】合成樹脂で被覆されたフィラメント糸(1
0)の複数本を、数軸方向での交錯状態に組織化して成
るネット状シート(S)に、耐アルカリ性繊維のパイル
(11)を植え付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセメントモルタルの
厚付け可能な繊維構造体に係り、殊更コンクリート構造
物の表面仕上げやその仕上げの補修工事などに有用なも
のである。
【0002】
【従来の技術】コンクリート構造物の表面にセメントモ
ルタルを塗り付ける際の補強材となる繊維構造体として
は、従来から耐アルカリ性の熱可塑性樹脂接着剤で表面
を被覆したフィラメント糸から成る網状不織布シート
(例えば特公昭60−5750号)や、ガラス繊維のネ
ット状シート並びに耐アルカリ性合成繊維の短繊維から
成る立体網状不織布シート(例えば特公平2−6158
4号や実公平3−1511号)などが公知である。
【0003】又、最近ではコンクリート建物の外壁や橋
脚、煙突、トンネルなどの補強上、カーボン繊維のネッ
ト状シートをエポキシ樹脂接着剤で張り付ける工法が普
及しており、その不燃化のために、セメントモルタルを
約8〜10mmに厚付けする例も見受けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来技術には未だ次の諸問題がある。
【0005】即ち、上記特公昭60−5750号に開示
の網状不織布シートや、ガラス繊維のネット状シートで
は、その面内方向に沿う破裂強度を発揮し得ると雖も、
面外方向には繊維の起毛がないため、これをコンクリー
ト下地とセメントモルタルとの相互間に介在させた場
合、却って全面的な層間剥離を生じやすく、その介在が
逆効果になるほか、セメントモルタルの厚付け上有効に
働くこともない。
【0006】しかも、施工後に加わる温冷・乾湿に起因
するディファレンシャル・ムーブメントや、地震時の挙
動などに基いて、シート界面に剪断力が働きやすく、そ
の意味からの界面剥離を生じる危険性も大である。
【0007】他方、上記特公平2−61584号や実公
平3−1511号に記載の短繊維不織布シートでは、上
記した2種類の繊維構造体と反対に、その短繊維の投錨
作用によって、シートとコンクリート下地との固着一体
化を図ることができるが、面内方向での破裂強度が不足
するために、充分な補強効果を得ることは困難である。
【0008】又、上記短繊維の投錨作用を効果的に発揮
させるためには、その繊維径を太く定めて、セメントモ
ルタルの含浸を容易化する必要があり、そうすると不織
布シート自体の製造がますます困難になる。
【0009】同じく投錨作用を効果的に発揮させるため
には、その施工に当っても、上記短繊維の表面を転圧ロ
ーラーやバイブレーターなどの使用によって、確実に毛
羽立たせる必要があり、そうするとシート自身に剛性が
ないこととも相俟って、張り付け作業を誰でも容易・適
正に行なうことができず、その現場施工性が低下する。
【0010】更に、上記エポキシ樹脂接着剤の表面へ直
接セメントモルタルを約8〜10mmに厚付けする公知
例の場合、その厚付けのためには2〜3回の塗り付け作
業を行なう必要があり、甚だ煩わしいばかりでなく、1
回目の塗り付けにより一旦乾燥したセメントモルタルの
表面と、2回目以降の増し塗りしたセメントモルタルの
裏面との相互間が、剥離界面となってしまうのである。
日本建築学会建築工事標準仕様書、JASS15左官工
事によれば、コンクリート下地に対するセメントモルタ
ルの塗り付け施工上、その1回の塗り付け厚みは約6m
mとして標準化されているからである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような諸問
題の抜本的な解決を企図しており、そのために役立つ繊
維構造体として、合成樹脂で被覆されたフィラメント糸
の複数本を、数軸方向での交錯状態に組織化して成るネ
ット状シートに、耐アルカリ性繊維のパイルを植え付け
たことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】これによれば、ネット状シートを形作るフィラ
メント糸にパイルが植え付けられているため、そのパイ
ルにセメントモルタルを容易・確実に厚付け一体化させ
ることが可能となり、目的の厚付け状態を得るに当っ
て、何回も塗り付け作業を行なったり、更には毛羽立た
せたりする必要がなく、そのシート自身に剛性があるこ
ととも相俟って、現場での張り付け施工性を著しく改善
することができる。
【0013】しかも、上記ネット状シートは合成樹脂に
より被覆されたフィラメント糸から成るため、面内方向
での高い破裂強度を有する一方、そのフィラメント糸に
植え付けられたパイルが、面外方向での高い破裂強度を
発揮して、その投錨作用によりコンクリート下地とセメ
ントモルタルとを安定・確実に固着一体化させることと
なり、その界面剥離を生じるおそれがなく、高い曲げ強
度も発揮する結果、コンクリート構造物の自立壁として
使用できるほか、タイルやレンガなどの外壁仕上げ材の
剥落防止、コンクリート型枠への応用などにも役立つ。
【0014】又、上記のようにセメントモルタルの塗り
増し作業が不要化されると雖も、そのセメントモルタル
と繊維構造体との線膨張係数が相違する材料同志を積層
した場合、使用中に太陽熱での温度応力を繰り返し受け
て、その界面に剪断力が働き、層間剥離を生じやすくな
るが、上記構成の本発明ではこのようなサーマル・ショ
ックの吸収・緩衝機能も大きいため、耐久的な剥離防止
効果を得られることになる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の詳細
を説明すると、図1〜6はその本発明に係る繊維構造体
の3種類を例示しているが、これらは何れも合成樹脂で
被覆されたフィラメント糸(10)の複数本を、数軸方
向での交錯状態に組織化したネット状シート(S)と、
これに電気植毛法で植え付け一体化されたパイル(1
1)の群数とから成るものである。
【0016】上記フィラメント糸(10)としては、約
4g/de以上の引張強度と約500de〜4000d
eの総繊度を有するパラ型アラミドや高強力ポリエチレ
ン、高強力ビニロンなどの有機系長繊維を初め、カーボ
ンやガラスなどの無機系長繊維も採用することができる
が、特に補強効果が重要視される用途での施工に際して
は、約10g/de以上の引張強度を備えた高強力フィ
ラメント糸の採用が好ましい。
【0017】そして、上記フィラメント糸(10)の複
数本を図1〜6のように、2軸以上の方向に配列交錯さ
せて、多角形の網目を有するネット状シート(S)に組
織化する。この点、図1、2は上下交互の等間隔に配列
した縦糸(10a)により、横糸(10b)を挟んだ縦
横直交状態のネット状シート(S)を、又図3、4は重
ね合わせた縦糸(10a)の上下相互間に、横糸(10
b)を挟み込んだ縦横直交状態のネット状シート(S)
を、更に図5、6は約60度の交錯状態を保つ縦糸(1
0a)の上下相互間に、横糸(10b)を挟み込んだ網
目が三角形のネット状シート(S)を、各々例示してい
るが、そのフィラメント糸(10)の本数や交錯配向性
などは面内方向に沿う破裂強度を考慮して、その用途毎
の適当に選定することができる。
【0018】又、網目の大きさ又はフィラメント糸(1
0)の隣り合う配列間隔(W)としても、やはり補強の
程度に応じて自由に変えることができるが、約5mm〜
50mmに設定することが望ましい。その5mm未満で
はセメントモルタルの浸透不良(目詰まり)を起すおそ
れがあり、逆に50mmを越えると、補強効果が不足す
ることになるからである。
【0019】上記のように組織化されたネット状シート
(S)を、その後合成ゴム系樹脂やアクリル酸エステル
樹脂、酢酸ビニール樹脂、塩化ビニール樹脂、塩化ビニ
リデン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン酢酸ビニール樹脂
などの耐アルカリ性を有する合成樹脂の浴中に浸漬させ
て、その合成樹脂により全面的に被覆された分解不能な
組織硬化状態のネット状シート(S)として使用するの
である。
【0020】このような樹脂加工が施されているため、
その繊維構造体としての使用中、長繊維の集束部分や交
錯部分に水分が溜まり、その水分の凍結や融解などに起
因するコンクリート構造物の破断を防止することができ
ることになる。
【0021】他方、上記ネット状シート(S)に植え付
けられるパイル(11)の材質としては、耐アルカリ性
の繊維である限り、例えばナイロンやビニロン、アクリ
ル、ポリプロピレン、塩化ビニール、塩化ビニリデン、
ポリエステル、ポリクラールなどの有機系繊維を初め、
カーボンやガラスなどの無機系繊維、各種エンジニアリ
ングプラスチック繊維などを広く採用することができ
る。
【0022】又、上記パイル(11)の長さとしては、
約0.5mm〜30mmにカットすることが好ましい。
その0.5mm未満では効果的な投錨作用を発揮させる
ことができず、逆に30mmを越えると、植え付け時の
分散が困難となるからである。
【0023】同じくパイル(11)の繊度(太さ)につ
いては、約1.5de〜3000deに設定することが
好ましい。その1.5de未満であると、セメントモル
タルが塗り付けられた時、パイル(11)が容易に伏倒
してしまって、その厚付け上有効に働かず、逆に300
0deを越えると、パイル(11)の長さが制限される
ことになるからである。
【0024】更に、パイル(11)を植え付けるための
接着剤としては、上記ネット状シート(S)に被覆され
た合成樹脂のほか、ウレタン樹脂やメラミン樹脂、フエ
ノール樹脂、アルキッド樹脂、尿素樹脂、天然ゴムなど
も広く使用することができる。
【0025】上記パイル(11)をその同じ材質の繊維
から成る群数として、ネット状シート(S)に植え付け
ることのほか、その異なる材質のパイル(11)を適当
な比率の混合状態に植え付けることにより、繊維構造体
としての反撥弾性やセメントモルタルとの馴染み程度、
接着強度などを適当に選定することも可能である。
【0026】又、長さの異なるパイル(11)を適当な
比率の混合状態に植え付けて、上記ネット状シート
(S)との接着強度を昂めたり、或いは繊度(太さ)の
異なるパイル(11)を適当な比率の混合状態に植え付
けて、セメントモルタルにおける骨材粒子との馴染みを
良好化し、そのセメントモルタルと繊維構造体との接着
力を向上させたりすることもでき、更に言えば上記繊維
の材質、長さ並びに繊度(太さ)の何れもが異なるパイ
ル(11)の群数を、その適当な比率の混合状態に植え
付けることも考えられ、これによれば用途に応じた性能
を一層効果的に付与し得ることとなる。
【0027】上記のような本発明の繊維構造体は、電気
植毛法によって製造することができる。即ち、その製造
工程の一例を示した図7において、(12)は合成樹脂
で被覆されたフィラメント糸(10)から成るネット状
シート(S)の繰り出し機、(13)はそのシート
(S)に対するパイル植え付け用の合成樹脂接着剤、
(14)は上記シート(S)の搬送ライン上に臨むパイ
ル収容ホッパー、(15)は高電圧発生器であり、その
高圧極(a)と接地極(b)との上下一対が、上記シー
ト(S)の搬送ラインを挟むように向かい合っている。
(16)は上記接着剤(13)の乾燥装置、(17)は
残余パイル回収装置、(18)はネット状シート(S)
の捲き取り機である。
【0028】上記繰り出し機(12)から繰り出し搬送
されるネット状シート(S)に対して、合成樹脂接着剤
(13)をコーティングした後、高電圧発生器(15)
に送入する。そのコーティング方法として、図例ではド
クターナイフ(19)による掻き取り式を示している
が、これに代るロールコーターやリバースロールコータ
ー、ワイヤーコーター、フローコーターなどによる塗布
式や吹き付け式、ドブ漬け式、その他を採用しても良い
ことは、勿論である。
【0029】上記高電圧発生器(15)の高圧極(a)
に高電圧が印加されると、ホッパー(14)内のパイル
(11)が誘導により高電圧を帯びると同時に、その高
圧極(a)と接地極(b)との相互間に電解が形成され
るため、上記パイル(11)は接地極(b)に向かって
飛翔し、その相互間を通過するネット状シート(S)の
接着剤(13)と相俟って、そのシート(S)にパイル
(11)が植え付け状態に接着一体化されることとな
る。
【0030】その後、上記接着剤(13)は乾燥装置
(16)により乾燥・硬化され、そのパイル(11)の
植え付けられた繊維構造体として、掻き取り機(18)
に捲き取られることとなる。上記接着されなかった残余
のパイル(11)は、その回収装置(17)に回収処理
される。上記繊維構造体の仕上がり状態は図1〜6に示
した通りである。
【0031】上記図7はネット状シート(S)の片面に
パイル(11)を植え付ける製造工程に係り、図5、6
に示したような仕上がり状態となるが、上記ネット状シ
ート(S)を裏返して、再度パイル(11)の植え付け
を行なうことにより、そのシート(S)の両面にパイル
(11)を植え付けても良い。その仕上がり状態は図1
〜4から示唆される通りである。
【0032】又、その2工程での両面にパイル(11)
を植え付ける方法のほか、上記ネット状シート(S)の
両面にパイル植え付け用の合成樹脂接着剤(13)をコ
ーティングし、そのシート(S)を垂直方向に搬送する
過程において、その左右横方向に沿いパイル(11)を
飛翔させることにより、上記シート(S)の両面へ1工
程での一挙同時にパイル(11)を植え付けることも可
能である。
【0033】次に、本発明の具体的な3つの実施例を示
す。
【0034】〈実施例1〉引張強度が11.0g/d
e、総繊度が1800deのビニロン繊維1本を横軸に
配列し、これを縦軸に配列した総繊度が1000deの
ビニロン繊維2本で挟むと共に、その配列間隔が10m
mのネット状シートに、日本合成ゴム社製の合成ゴムエ
マルジヨン(商品名:JSR0696)を被覆した。こ
のようにして作成したネット状シートに、東洋インキ製
造社製の自己架橋型アクリルエマルジヨン(商品名:ト
クリルO−822)をアンモニアにて22000cps
に増粘した接着剤で、ナイロン65d×5mmのパイル
を電気植毛機により、両面に60g/m2 だけ植え付け
た繊維構造体を製造した。
【0035】尚、接着剤の塗布量は70g/m2 であ
る。植え付け条件は電圧50kv、極間距離12cm、
予備乾燥80℃、熱処理135℃であり、仕上がった繊
維構造体は総目付185g/m2 、見掛け厚み7mm、
破裂強度9.56Kgf/cm2を有している。
【0036】〈実施例2〉横軸に引張強度が28g/d
e、総繊度が1500deのパラ型アラミド繊維(帝人
株式会社製:テクノーラ)1本を配列し、又縦軸に引張
強度が11.0g/de、総繊度が1000deのビニ
ロン繊維2本を配列して、その縦軸の2本により横軸の
1本を挟んだ配列間隔が13mmのネット状シートに、
日本アクリル株式会社製のアクリルエマルジヨン(商品
名:プライマールB−15)を被覆した。このようにし
て作成したネット状シートに、ヘキスト合成社製の酢酸
ビニール樹脂エマルジヨン(商品名:モビニールD02
5)、可塑剤、メラミン樹脂、蝕媒を加えた粘度200
00cps、塗布量150g/m2 の接着剤を塗布し、
ナイロン65d×5mmとポリプロピレン65d×5m
mを1:1の比率に混合したパイルを、電気植毛機によ
り両面に70g/m2 だけ植え付けた繊維構造体を製造
した。
【0037】〈実施例3〉引張強度が28g/de、総
繊度が1500deのパラ型アラミド繊維を約60度の
交錯角度で三軸方向に配した目付40g/m2 のネツト
状シートに、日本合成ゴム社製の合成ゴムエマルジヨン
(商品名:JSR0696)を被覆した。このようにし
て作成したネット状シートに、東洋インキ製造株式会社
製の自己架橋型アクリル樹脂エマルジヨン(商品名:ト
クリルO−822)をアンモニアで30000cpsに
増粘させた接着剤で、ビニロン30d×5mmのパイル
を電気植毛機により、両面に60g/m2 だけ植え付け
た繊維構造体を製造した。
【0038】〈参考例1〉実施例1に使用したネット状
シートの単体を補強用繊維構造体として使用する。
【0039】〈参考例2〉太さが90deのポリプロピ
レン繊維を合成ゴムエマルジヨン(商品名:JSR06
96)により樹脂加工し、目付70g/m2 、見掛け厚
み3mmの立体網目構造の不織布シートを作成し、これ
を補強用繊維構造体として使用する。
【0040】〔繊維構造体の接着力試験〕 〈試験材料〉 コンクリート版 繊維構造体張り付け用セメントモルタル;日本スタッコ
製(商品名:ライトフィラー) セメントモルタル;S:C=4:1(セメント量30
%) 骨材粒度;0〜1.5mm 〈試験方法〉 1.繊維構造体の張り付け コンクリート版(300cm×300cm、厚み20m
m)を水洗いした後、ライトフィラーを3mm塗り付
け、繊維構造体を予じめ仮固定し、専用ローラーにて張
り付ける。 2.セメントモルタル厚付け コテにてセメントモルタルを10mm塗り付ける。 3.接着力試験 セメントモルタル厚付け後、1週間放置してから、建研
式接着力試験機により接着力の測定を行なった。 アタッチメント:90×45 カッター入れ :コンクリート版まで 上記の試験結果は表1に示す通りである。
【0041】
【表1】
【0042】表1の結果によれば、実施例1〜3と参考
例2ではセメントモルタル層、繊維構造体でのバリヤー
層並びにコンクリート版が悉く一体となる繊維構造体自
身の投錨効果があると考えられるが、参考例1ではネッ
ト状シート単体の界面から破断が見られ、接着力に難点
があると考えられる。
【0043】〔版の曲げ耐力試験〕 〈試験材料〉 コンクリート版、20μポリエチレンフィルム 繊維構造体張り付け用セメントモルタル;日本スタッコ
製(商品名:ライトフィラー) セメントモルタル;S:C=4:1(セメント量30
%)) 骨材粒度;0〜1.5mm 〈試験方法〉20cm×6cmの試験体を作製し、その
試験体に図8のような治具を取り付け、万能試験機を用
いて試験体に載荷し、ワイヤーストレンゲージにて歪み
を測定し、曲げ剛性と版体自身の荷重に対する変形能力
とを調べた。その試験結果は表2に示す通りである。
【0044】
【表2】
【0045】表2の結果によれば、実施例1〜3と参考
例1では良い値を示したが、参考例2では荷重に耐える
だけの絶対強度が無いことが窺える。つまり、参考例2
の不織布シートではコンクリート版の曲げに耐える面内
強度が、明らかに不足しているものと認められるのであ
り、その繊維量が増えれば増える程、ますます曲げ剛性
が無くなる傾向にある。
【0046】
【発明の効果】以上のように、本発明ではセメントモル
タルの厚付け可能な繊維構造体として、合成樹脂で被覆
されたフィラメント糸(10)の複数本を、数軸方向で
の交錯状態に組織化して成るネット状シート(S)に、
耐アルカリ性繊維のパイル(11)を植え付けたもので
あるため、冒頭に述べた従来技術の諸問題を悉く解決で
きる効果がある。
【0047】即ち、本発明の上記構成によれば、ネット
状シート(S)が合成樹脂で被覆されたフィラメント糸
(10)から、数軸方向での交錯状態に組織化されてい
るため、特公昭60−5750号に記載の網状不織布シ
ートやガラス繊維のネット状シートと同じく、その面内
方向での高い破裂強度を有するばかりでなく、そのネッ
ト状シート(S)に植え付け一体化されたパイル(1
1)が、面外方向での投錨作用を効果的に発揮して、セ
メントモルタルと固着一体化するため、そのセメントモ
ルタルとコンクリート下地との層間剥離や、コンクリー
ト構造物の内部破裂などを生じるおそれがない。その結
果、繊維構造体の強大な曲げ耐力並びにセメントモルタ
ルとの高度な固着一体性を利用して、各種コンクリート
構造物の表面仕上げのみならず、コンクリート型枠など
にも広く適用実施することができる。
【0048】しかも、上記ネット状シート(S)からパ
イル(11)が一体的に起毛しているため、これにセメ
ントモルタルが付着しやすく、その約8〜10mmの厚
付け施工を1回の作業で完遂することができ、特公平2
−61584号や実公平3−1511号に開示の短繊維
不織布シートとも異なって、その施工上繊維の表面を毛
羽立たせる必要がなく、それ自身の剛性を有することと
も相俟って、高度の技巧や豊富な経験を有しない者で
も、極めて容易に現場施工を行なえるのであり、そのセ
メントモルタルの効果的な厚付けによって、コンクリー
ト構造物における表面仕上げの不燃化にも役立てること
ができる。
【0049】又、上記した公知の短繊維不織布シートで
は、セメントモルタルの含浸を容易化するために、極力
繊維径を太く定める必要があり、その結果として製造が
ますます困難になるが、本発明ではパイル(11)の長
さと太さ(繊度)を適宜に選定することにより、セメン
トモルタルの組成や水比などに対応することもでき、そ
の用途毎に優れた性能を備えた繊維構造体として、安価
に提供し得る効果もある。そして、このような効果は請
求項2〜5の構成を採用することによって、ますます昂
められることとなる。
【0050】更に、本発明の繊維構造体をその線膨張係
数が相違するセメントモルタルと積層した使用状態にお
いて、温冷や乾湿によるディファレンシャル・ムーブメ
ントが作用し、その界面に剪断力が働いたしても、この
ようなサーマルショックを上記パイル(11)の起毛に
より、広範囲に吸収・緩衝することができるため、その
層間剥離を生じる危険性もない。
【0051】このことは、セメントモルタルを厚付けし
たとしても、これが本発明の使用によって、何回も増し
塗りされず、剥離界面を生成しないことからも言えるこ
とであり、特にコンクリート構造物の表面仕上げ用とし
て、そのコンクリート下地に張り付けられたタイルやレ
ンガなどの剥落防止上、著しく有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る繊維構造体の一例を示す正面図で
ある。
【図2】図1の2−2線に沿う断面図である。
【図3】図1に対応する繊維構造体の別な一例を示す正
面図である。
【図4】図3の4−4線に沿う断面図である。
【図5】図1に対応する繊維構造体の更に別な一例を示
す正面図である。
【図6】図5の6−6線に沿う断面図である。
【図7】本発明に係る繊維構造体の製造工程を示す説明
図である。
【図8】コンクリート版の曲げ試験体を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
(10)・フィラメント糸 (10a)・縦糸 (10b)・横糸 (11)・パイル (S)・ネット状シート (W)・配列間隔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合成樹脂で被覆されたフィラメント糸(1
    0)の複数本を、数軸方向での交錯状態に組織化して成
    るネット状シート(S)に、耐アルカリ性繊維のパイル
    (11)を植え付けたことを特徴とするセメントモルタ
    ルの厚付け可能な繊維構造体。
  2. 【請求項2】パイル(11)の繊度を約1.5de〜3
    000deに設定したことを特徴とする請求項1記載の
    セメントモルタルの厚付け可能な繊維構造体。
  3. 【請求項3】パイル(11)の長さを約0.5mm〜3
    0mmに設定したことを特徴とする請求項1記載のセメ
    ントモルタルの厚付け可能な繊維構造体。
  4. 【請求項4】繊維の材質、繊度又は/及び長さが異なる
    パイル(11)を混合状態として、ネット状シート
    (S)に植え付けたことを特徴とする請求項1記載のセ
    メントモルタルの厚付け可能な繊維構造体。
  5. 【請求項5】ネット状シート(S)を構成するフィラメ
    ント糸(10)の配列間隔(W)を約5mm〜50m
    m、同じく引張強度を小さくとも約4g/de、総繊度
    を約500de〜4000deに各々設定したことを特
    徴とする請求項1記載のセメントモルタルの厚付け可能
    な繊維構造体。
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