JP2004238757A - Fiber sheet for preventing concrete structure from peeling off - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製の橋梁、高架車道、トンネル、建築物等の構造物からコンクリートが剥離落下するのを防止するために用いられるビニロン繊維を用いた繊維シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、橋梁、高架車道、トンネル、建築物等のコンクリート製の構造物は、耐久性の優れたものとして多数建造されてきたが、コンクリートのコールドジョイントや中性化、空気中の塩分や汚染物質による化学的変化、鉄筋の腐食や膨張、車両の通行量の増大、積載量の増大・高速化等による過剰負荷や繰り返し負荷の累積等に起因して、コンクリートにひび割れを生じたり、剥離や浮きが発生して、漏水を起こしたり、コンクリートの剥離部分が落下してしまう事故が起こったりしている。コンクリート構造物の打診等によりこのような異常が検知された場合には、コンクリート表面を清浄化し下塗りを行った後、補強のために織物や編物を貼付け、塗料を塗布して仕上げすることがよく行われている。
【０００３】
特許文献１には、上記のような補修・補強を行う際に、現場での作業簡素化のための貼付層と保護層を積層した補修・補強用シートが提案されていて、さらに織物・編物・不織布等からなる補強層が積層されていてもよいことが開示され、その繊維基材としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ビニロン繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維が挙げられている。
【０００４】
また、特許文献２には、コンクリート構造物を建造する際にコンクリート層の表面に合成繊維網を張り巡らし、その上にモルタルを吹き付けるコンクリートの剥離落下防止法が提案されていて、合成繊維網に用いる繊維素材としては、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、テトロンが記載されている。
【０００５】
このようにコンクリート構造物の剥落防止のために繊維布帛を用いることは提案されているが、この用途において要求される繊維布帛の耐久性について充分なる検討がなされた結果とはいえない現状である。すなわち、高強度の繊維からなる布帛として、例えばアラミド繊維やガラス繊維からなる布帛等が提案されているが、このような布帛であっても布帛自身のたわみ性や伸びが適正でない限り、コンクリート構造物の変動が生じた際に十分な補強効果を発揮することができない。
【０００６】
地震等の天災による震動に加えて、上記したように、コンクリート構造物には種々の要因でひび割れが生じたり、剥離や浮きが発生したり、コンクリートの剥離までも生じるようになるため、予めコンクリート構造物に繊維布帛を貼り付けるが、このときの繊維布帛に期待される補強効果としては、構造物の変動に応じて繊維布帛が適応して変動しながら補強を行い、コンクリート片の剥離が生じた場合はある程度コンクリート片を保持できるという効果である。
【０００７】
また、コンクリート構造物には様々な形態があり、凹凸やカーブのある箇所も多いため、このような凹凸や湾曲面に沿って貼り付けることができるという施工性の良さも求められる性能である。
しかしながら、十分な補強効果及び施工性の良さを有するコンクリート構造物の剥落防止用の繊維シートは、未だに提案されていないのが現状である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２５６７０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９５１９４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物の各種の要因による変動に対して、強度低下や切断が生じることなく十分な補強効果を維持することができ、貼り付け時の施工性にも優れる剥落防止用繊維シートを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するものであり、強度が５〜１５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が５〜２０％、ヤング率が１０〜２７ＧＰａであるビニロン繊維が用いられていることを特徴とするコンクリート構造物の剥落防止用繊維シート、繊維シートの少なくとも一方向における強度が１５００Ｎ／３０ｍｍ以上、伸度が６〜２２％である上記のコンクリート構造物の剥落防止用繊維シート、及び繊維シートが織物であって、織物の組織が平織、からみ織または模紗織である上記のコンクリート構造物の剥落防止用繊維シートを要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明を行う。
本発明のコンクリート構造物の剥落防止用繊維シートは、ビニロン繊維が用いられているシートである。用いられるビニロン繊維の強度が５〜１５ｃＮ／ｄｔｅｘで、伸度が５〜２０％で、ヤング率が１０〜２７ＧＰａである。
【００１２】
ビニロン繊維は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン系繊維等に比して酸、アルカリにおかされにくく耐薬品性に優れている．耐候性に優れている．セメントとの接着性に優れている等のコンクリート構造物の補修・補強に用いるに適した特性を併せて有していて、これを用いている繊維シートは、剥落防止用として適している。
【００１３】
ビニロン繊維の強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、繊維シートの強度が不足して必要な補強効果を得られない。ビニロン繊維の強度は、大きい程強度的には有利であるが、１５ｃＮ／ｄｔｅｘを超えるものとなると伸度の小さいものとなり、繊維シートの伸度も小さくなって、少しの伸びでも破損してしまい、補強効果がなくなってしまう。中でもビニロン繊維の強度は、６〜１２ｃＮ／ｄｔｅｘであるのがより好ましい。
【００１４】
なお、ビニロン繊維とは、ポリビニルアルコールを湿式法、乾式法、乾湿式法、ゲル紡糸法等の紡糸法を用い、その後、延伸、中和、湿熱延伸、水洗、乾燥、熱延伸等を常法に従って製造したものである。そして、長繊維としてマルチフィラメントやモノフィラメントのみならず、繊維を集束して繊維束とし、これをカットして短繊維としたものや、短繊維をその後紡績工程により紡績糸としたものでもよい。
【００１５】
剥落防止用繊維シートとしては、ある程度の伸びを有していることが重要であり、ビニロン繊維の伸度が５％未満であると、繊維シートの伸度も小さくなって、少しの伸びでも破損してしまい、補強効果に乏しいものとなる。また、貼り付け時にも種々の凹凸を有する構造に対応できず、施工性に劣るものとなる。伸度が２０％を超えるものとなると、充分な強度の繊維シートが得にくくなり、補強効果を損なうこととなる。中でもビニロン繊維の伸度は、６．５〜１５％であるのがより好ましい。
【００１６】
ビニロン繊維のヤング率が１０ＧＰａ未満であると、低荷重で容易に伸びてしまう繊維シートとなり、補強効果に乏しいものとなる。ヤング率が２７ＧＰａを超えるビニロン繊維となると、伸度が小さくなって、少しの伸びでも破損してしまい、補強効果に乏しいものとなる。中でもビニロン繊維のヤング率は、１３〜２４ＧＰａであるのが好ましい。
【００１７】
本発明の剥落防止用繊維シートは、ビニロン繊維を使用したシート状のものであれば特に限定するものではなく、織物、編物、不織布等のものや複数の繊維を引き揃え又は交差させて繊維間を接着して得られたもの等が挙げられる。中でも繊維シートの強度と伸度を考慮すると織物形状とすることが好ましい。
【００１８】
繊維シートを織物形状とする際には、織物の組織は、平織、綾織、朱子織等の基本組織を始め、これらからの誘導組織のいずれであってもよいが、糸の強力利用率の大きい平織や糸目間を大きく取って、接着剤やモルタルとの物理的接着効果の得やすいからみ織や模紗織であるのが好ましい。
【００１９】
そして、本発明の剥落防止用繊維シートは、繊維シートとしての強度、伸度を満足し、コンクリート構造物への接着性を低下させない範囲であれば、ビニロン繊維以外の繊維を含むものであってもよい。
つまり、繊維シートを構成する繊維として他の繊維を組織の一部に用いるものであったり、ビニロン繊維と他の繊維との混紡糸や混繊糸を用いて繊維シートを構成したものでもよい。
【００２０】
他の繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ビニロン繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維等を用いることができる。
【００２１】
本発明の剥落防止用繊維シートは、繊維シートの少なくとも一方向における強度が１５００Ｎ／３０ｍｍ以上で、伸度が６〜２２％であるのが好ましい。すなわち、剥落防止用途においては、貼り付ける方向にのみこの強度、伸度を満足すれば、その効果を奏することができる場合もあるので、少なくとも一方向においてこの強度と伸度を満足するものとする。
【００２２】
なお、少なくとも一方向とは、本発明においては繊維シートの強度と伸度は方形のシートをＪＩＳ Ｌ−１０９６Ａ法に準じて測定するものであるので、縦又は横方向のいずれか一方をいう。そして、さらには、シートの両方向においてこの強度と伸度を満足することが好ましい。
【００２３】
このように、本発明の繊維シートは、繊維物性として強度、伸度、ヤング率を適正に選定し、かつシートとしての強度と伸度が適正な範囲のものであるので、たわみや柔軟性をも有し、剥落防止用繊維シートとしてコンクリート構造物に貼り付けた際に十分な補強効果を有するとともに、貼り付け時の施工性にも優れる。
【００２４】
つまり、コンクリート構造物は使用期間を経るうちに、地震等の天災による震動に加えて、種々の要因でひび割れが生じたり、剥離や浮きが発生したり、コンクリートの剥離までも生じるようになる。本発明の繊維シートは、このような構造物の変動や変形に応じてシートが適応して変形しながらも補強を行うことができ、コンクリート片の剥離が生じた場合はある程度コンクリート片を保持できるという効果を奏することができる。また、種々の形状を有するコンクリート構造物に対してもその形状に沿って施工性よく貼り付けを行うことができる。
【００２５】
繊維シートの強度が１５００Ｎ／３０ｍｍ未満であると、強度不足となり十分な補強効果が得られにくくなる。繊維シートの伸度が６％未満であると少しの伸びでも破損してしまい、補強効果に乏しいものとなり、また貼り付け時にコンクリート構造物の形状に沿わないことがあり、施工性に乏しいものとなる。繊維シートの伸度が２２％を超える場合には、伸びが大きいことから耐久性が乏しくなり、補強効果に劣るものとなる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、実施例における性能の評価は、次の方法で行った。
（１）糸の強度、伸度、ヤング率
ＪＩＳ Ｌ−１０１３に準じて定速伸長形引張試験機を用い、つかみ間隔５０ｃｍ、引張速度５０ｃｍ／分で測定。
（２）繊維シートの強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ−１０９６Ａ法に準じて定速伸長形引張試験機を用い、試料幅３０ｍｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎで測定。
（３）繊維シートの施工性
直角面を有するコンクリート構造物の直角面に沿って、得られた繊維シートを次のようにして貼り付け、そのときの施工性を２段階で評価した。
プライマーとして、アルファー工業社製「アルファテック３８０」を塗布量０．２５Ｋｇ／ｍ２付与し、接着剤としてアルファー工業社製「アルファテック５４０Ｖ」を塗布量０．３Ｋｇ／ｍ２付与し、次に得られた繊維シートを貼り付け、さらに接着剤としてアルファー工業社製「アルファテック５４０Ｖ」を塗布量０．２Ｋｇ／ｍ２付与した。
○… 直角面においても形状に沿い、作業性よく貼り付けできた。
× … 直角面の形状に沿いにくく、貼り付け作業性が悪い。
（４）繊維シートの補強性能
日本道路公団試験研究所規格の「連続繊維シート接着の押抜き試験方法」に従って、以下のようにして押し抜き試験を行った。
供試体としてＪＩＳ Ａ ５３３４に規定する鉄筋コンクリートＵ形ふた（４００×６００×６０ｍｍ）を使用し、Ｕ形ふたの中央部を直径１００ｍｍの円形状をコンクリート用コアカッタによりコア抜きをする。このときコアは深さ５５ｍｍに穿孔し、コア抜きをした面を表面とし、供試体の裏面の全面に得られた繊維シートを貼り付けた。このとき、（３）と同様の接着剤を用いて繊維シートを貼り付け、図１に示すようにしてＨ鋼上にセットし、試験機としてＪＩＳ Ｂ ７７３３の６．（試験機の等級）に規定する１等級以上のものを用いて押し抜き試験を行った。
まず、供試体表面のコア中央部に鉛直、均等に荷重がかかるように球座等をはさんで載荷する。５ｍｍ／分で載荷し、押し抜き試験を行い、１０ｍｍ及び４０ｍｍ変位時の荷重（ｋＮ）を測定した。
【００２７】
実施例１
ポリビニルアルコールからなる強度が７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１１．５％、ヤング率が１４．７ＧＰａのビニロン長繊維１３３０ｄｔｅｘ／５００フィラメントに６０回／ｍの撚糸を施した糸条を経緯糸として、レピア織機を用いて、経糸密度４０本／５０ｍｍ、緯糸密度４０本／５０ｍｍで平織の織物を製織し、目付が２３５ｇ／ｍ２の本発明の剥落防止用繊維シートを得た。得られた織物の経糸方向の強度は２２２６Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１３．２％であり、緯糸方向の強度は２０６２Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１４．５％であった。
【００２８】
実施例２
ポリビニルアルコールからなる強度が７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１１．５％、ヤング率が１４．７ＧＰａのビニロン長繊維１３３０ｄｔｅｘ／５００フィラメントに６０回／ｍの撚糸を施した糸条を経糸とし、ビニロン長繊維１３３０ｄｔｅｘ／５００フィラメントを２本合撚した糸条を緯糸として、レピア織機にもじり綜絖を取り付けて、経糸密度３０本／５０ｍｍ、緯糸密度１５本／５０ｍｍでからみ織の織物を製織し、目付が１７６ｇ／ｍ２の本発明の剥落防止用繊維シートを得た。得られた織物の経糸方向の強度は１５５０Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１４．２％であり、緯糸方向の強度は１６００Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１３．５％であった。
【００２９】
実施例３
ポリビニルアルコールからなる強度が７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１１．５％、ヤング率が１４．７ＧＰａのビニロン長繊維１１００ｄｔｅｘ／５００フィラメント３本を６０回／ｍの撚で合撚した糸条を経緯糸として、レピア織機を用いて、経糸密度３０本／５０ｍｍ、緯糸密度３０本／５０ｍｍで６枚模紗織の織物を製織し、目付が４３０ｇ／ｍ２の本発明の剥落防止用繊維シートを得た。得られた織物の経糸方向の強度は３８７５Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１３．５％であり、緯糸方向の強度は３５１９Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１４．０％であった。
【００３０】
実施例４
ポリビニルアルコールからなる強度が１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が６．８％、ヤング率が２２．６ＧＰａのビニロン長繊維１３３０ｄｔｅｘ／２５０フィラメントに６０回／ｍの撚糸を施した糸条を経緯糸として、レピア織機を用いて、経糸密度４０本／５０ｍｍ、緯糸密度４０本／５０ｍｍで平織の織物を製織し、目付が２４０ｇ／ｍ２の本発明の剥落防止用繊維シートを得た。得られた織物の経糸方向の強度は２７００Ｎ／３０ｍｍで、伸度は９．０％であり、緯糸方向の強度は２７００Ｎ／３０ｍｍで、伸度は１０．０％であった。
【００３１】
比較例１
芳香族ポリアミドからなる強度が２０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１．８％、ヤング率が２９．２ＧＰａのアラミド繊維を経糸、緯糸として、レピア織機を用いて、経糸密度１６本／５０ｍｍ、緯糸密度１６本／５０ｍｍで平織の織物を製織し、目付が１８０ｇ／ｍ２の剥落防止用繊維シートを得た。得られた織物の経、緯方向の強度は３４１５Ｎ／３０ｍｍで、伸度は４．２％であった。
【００３２】
比較例２
強度６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２．０％、ヤング率６８．５ＧＰａのガラス繊維を用いて、経３６本／５０ｍｍ、緯３８本／５０ｍｍで平織の織物を製織し、目付が２００ｇ／ｍ２の剥落防止用繊維シートを得、ヒートクリーニングとシランカップリング処理を行い、ＪＩＳ Ｒ３４１６（処理ガラスクロス）に規定されるＥＰＦ２１Ａのクロスを得た。得られた織物の経、緯方向の強度は４３４Ｎ／３０ｍｍで、伸度は３．０％であった。
【００３３】
実施例１〜４、比較例１〜２で得られた繊維シートの強度、伸度、施工性評価、補強性能の測定結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
表１から明らかなように、実施例１〜４で得られた繊維シートは原糸の強度、伸度、ヤング率が適切であり、かつ繊維シートとしての強度、伸度も適切なものであったので、強度と適度なたわみを有し、補強性能が高く、施工性にも優れていた。
一方、比較例１の繊維シートはアラミド繊維からなるものであったため、比較例２の繊維シートはガラス繊維からなるものであったため、原糸の強度、伸度、ヤング率及び繊維シートとしての強度、伸度も満足しないものであり、適度なたわみがなく、施工性が悪かった。そして比較例１のシートは、補強性能については、最大荷重は１２ｋＮと高いがその時の変位は３．８２ｍｍと低いものであり、補強性能に劣るものであった（１０ｍｍ変位時、４０ｍｍ変位時の荷重は測定不能であった）。比較例２のシートは、押し抜き試験時の最大荷重が１．７８ｋＮであり、そのときの変位は５．３１ｍｍであった（４０ｍｍ変位時の荷重は測定不能であった）。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のコンクリート構造物の剥離防止用繊維シートによれば、種々の形状のコンクリート構造物に対しても、施工性よく貼り付けることができ、各種の要因による変動に対しても、強度低下や切断が生じることなく十分な補強効果を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例、比較例において繊維シートの補強性能を評価するために行った押し抜き試験の状態を示す説明図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fiber sheet using vinylon fiber, which is used to prevent concrete from peeling and falling from structures such as concrete bridges, elevated roadways, tunnels, and buildings.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many concrete structures such as bridges, elevated roadways, tunnels, and buildings have been constructed as having excellent durability.However, cold joints and neutralization of concrete, salt and contamination in the air, etc. Due to chemical changes due to substances, corrosion and expansion of reinforcing bars, increase in traffic volume of vehicles, excess load due to increase in load capacity and speed, etc., accumulation of repeated loads, etc. Floating occurs, causing water leakage, and accidents in which concrete peeling parts fall. If such abnormalities are detected by percussion of a concrete structure, etc., it is often necessary to clean the concrete surface, apply a primer, then attach a woven or knitted fabric for reinforcement and apply paint to finish. Is being done.
[0003]
Patent Literature 1 proposes a repair / reinforcement sheet in which a sticking layer and a protective layer are laminated for simplifying work on site when performing the above-described repair / reinforcement. It is disclosed that a reinforcing layer made of a nonwoven fabric or the like may be laminated, and examples of the fiber base include polyester fiber, polyamide fiber, vinylon fiber, carbon fiber, glass fiber, and polyolefin fiber.
[0004]
In addition, Patent Document 2 proposes a method for preventing a concrete from falling off by laying a synthetic fiber net on the surface of a concrete layer when constructing a concrete structure and spraying mortar thereon. As the fiber material to be used, polyethylene, nylon, vinylon, and tetron are described.
[0005]
It has been proposed to use a fiber cloth to prevent the concrete structure from peeling off, but this is not the result of sufficient studies on the durability of the fiber cloth required for this application. . That is, as a cloth made of high-strength fiber, for example, a cloth made of aramid fiber or glass fiber has been proposed. However, even if such a cloth is used, unless the flexibility or elongation of the cloth itself is appropriate, the concrete structure is not changed. A sufficient reinforcing effect cannot be exerted when the object fluctuates.
[0006]
In addition to the vibrations caused by natural disasters such as earthquakes, as described above, concrete structures may crack, peel or float, or even peel off concrete due to various factors. The fiber cloth is stuck to the structure, and the expected reinforcing effect of the fiber cloth at this time is that the fiber cloth adapts and fluctuates in accordance with the fluctuation of the structure, and the reinforcement is performed. In this case, the effect is that concrete pieces can be held to some extent.
[0007]
In addition, there are various types of concrete structures, and there are many places with irregularities and curves. Therefore, the construction is required to have good workability such that it can be adhered along such irregularities and curved surfaces.
However, at present, fiber sheets for preventing concrete structures from spalling and having a sufficient reinforcing effect and good workability have not yet been proposed.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2002-256707 A [Patent Document 2]
JP-A-2002-295194
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can maintain a sufficient reinforcing effect without causing a decrease in strength or cutting against a change due to various factors of a concrete structure, An object of the present invention is to provide a fiber sheet for preventing spalling which is excellent in workability at the time of attachment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above object, and is characterized by using a vinylon fiber having a strength of 5 to 15 cN / dtex, an elongation of 5 to 20%, and a Young's modulus of 10 to 27 GPa. The fiber sheet for preventing the structure from peeling off, the fiber sheet for preventing the concrete structure from peeling, wherein the strength in at least one direction of the fiber sheet is 1500 N / 30 mm or more and the elongation is 6 to 22%, and the fiber sheet is a woven fabric The gist of the present invention is a fiber sheet for preventing the concrete structure from falling off, wherein the structure of the woven fabric is plain weave, leno weave or mosaic weave.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The fiber sheet for preventing the concrete structure from spalling according to the present invention is a sheet using vinylon fibers. The vinylon fiber used has a strength of 5 to 15 cN / dtex, an elongation of 5 to 20%, and a Young's modulus of 10 to 27 GPa.
[0012]
Vinylon fibers are less susceptible to acids and alkalis than polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers, polyolefin fibers and the like, and have excellent chemical resistance. Excellent weather resistance. It also has properties suitable for repair / reinforcement of concrete structures, such as excellent adhesion to cement, and a fiber sheet using this is suitable for prevention of spalling.
[0013]
If the strength of the vinylon fiber is less than 5 cN / dtex, the necessary reinforcing effect cannot be obtained due to insufficient strength of the fiber sheet. The greater the strength of vinylon fiber, the more advantageous it is in strength, but if it exceeds 15 cN / dtex, the elongation becomes small, the elongation of the fiber sheet becomes small, and even a little elongation breaks. , The reinforcing effect is lost. Above all, the strength of the vinylon fiber is more preferably 6 to 12 cN / dtex.
[0014]
In addition, vinylon fiber is a method of spinning polyvinyl alcohol using a wet method, a dry method, a dry-wet method, a gel spinning method, and the like, and thereafter, drawing, neutralization, wet heat drawing, washing with water, drying, hot drawing, etc. are performed in a usual manner. It was manufactured in accordance with As long fibers, not only multifilaments or monofilaments, but also fibers that are bundled into fiber bundles, which are cut into short fibers, or short fibers formed into spun yarn by a spinning process thereafter.
[0015]
It is important that the fiber sheet for peeling prevention has a certain degree of elongation. If the elongation of vinylon fiber is less than 5%, the elongation of the fiber sheet becomes small and even a little elongation can cause breakage. And the reinforcing effect is poor. Further, it is not possible to cope with a structure having various irregularities even at the time of sticking, resulting in poor workability. When the elongation exceeds 20%, it becomes difficult to obtain a fiber sheet having a sufficient strength, and the reinforcing effect is impaired. Above all, the elongation of the vinylon fiber is more preferably 6.5 to 15%.
[0016]
When the Young's modulus of the vinylon fiber is less than 10 GPa, the fiber sheet becomes easily stretched under a low load, and the reinforcing effect is poor. If the vinylon fiber has a Young's modulus of more than 27 GPa, the elongation is reduced, and even a small amount of elongation is broken, resulting in a poor reinforcing effect. Especially, the Young's modulus of the vinylon fiber is preferably from 13 to 24 GPa.
[0017]
The fiber sheet for preventing spalling of the present invention is not particularly limited as long as it is a sheet-like material using vinylon fibers. And those obtained by adhering them. Among them, a woven fabric is preferable in consideration of the strength and elongation of the fiber sheet.
[0018]
When the fiber sheet is formed into a woven shape, the structure of the woven fabric may be any of the basic structures such as plain weave, twill weave, and satin weave, and any structure derived therefrom. Plain weave or mosaic weave is preferable because the plain weave or the thread space is large and a physical adhesion effect with an adhesive or mortar can be easily obtained.
[0019]
And, the fiber sheet for preventing spalling of the present invention satisfies the strength and elongation as a fiber sheet and contains fibers other than vinylon fiber as long as the adhesiveness to the concrete structure is not reduced. Is also good.
That is, other fibers may be used as a part of the tissue as the fibers constituting the fiber sheet, or the fiber sheet may be formed using a blended yarn or blended yarn of vinylon fibers and other fibers.
[0020]
As other fibers, for example, polyester fibers, polyamide fibers, vinylon fibers, carbon fibers, glass fibers, polyolefin fibers, and the like can be used.
[0021]
In the fiber sheet for preventing peeling of the present invention, the strength of the fiber sheet in at least one direction is preferably 1500 N / 30 mm or more and the elongation is preferably 6 to 22%. That is, in the application for preventing peeling, if the strength and elongation are satisfied only in the direction of application, the effect may be exhibited in some cases. Therefore, the strength and elongation are satisfied in at least one direction. .
[0022]
In the present invention, the term "at least one direction" refers to either the vertical or horizontal direction since the strength and elongation of the fiber sheet are measured on a square sheet according to the JIS L-1096A method. Further, it is preferable that the strength and the elongation are satisfied in both directions of the sheet.
[0023]
As described above, the fiber sheet of the present invention properly selects strength, elongation, and Young's modulus as fiber physical properties, and since the strength and elongation of the sheet are in an appropriate range, the deflection and flexibility are reduced. It has a sufficient reinforcing effect when affixed to a concrete structure as a fiber sheet for preventing spalling, and is also excellent in workability at the time of affixing.
[0024]
In other words, in the course of the use period of the concrete structure, in addition to the vibration caused by the natural disaster such as the earthquake, cracks are generated due to various factors, peeling or floating, and even the concrete peels. The fiber sheet of the present invention can perform reinforcement while the sheet is adaptively deformed in accordance with such fluctuation or deformation of the structure, and can hold the concrete piece to some extent when the concrete piece peels off. The effect described above can be obtained. In addition, it is possible to attach to concrete structures having various shapes with good workability along the shapes.
[0025]
If the strength of the fiber sheet is less than 1500 N / 30 mm, the strength becomes insufficient and a sufficient reinforcing effect is hardly obtained. If the elongation of the fiber sheet is less than 6%, even a slight elongation will break it, resulting in poor reinforcement effect, and may not conform to the shape of the concrete structure at the time of sticking, resulting in poor workability. Become. When the elongation of the fiber sheet exceeds 22%, the durability is poor due to the large elongation, and the reinforcing effect is poor.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. The evaluation of performance in the Examples was performed by the following method.
(1) Yarn strength, elongation, Young's modulus Measured at a gripping interval of 50 cm and a pulling speed of 50 cm / min using a constant-speed elongation type tensile tester according to JIS L-1013.
(2) Strength and elongation of fiber sheet Measured at a sample width of 30 mm, a gripping distance of 20 cm, and a pulling speed of 20 cm / min using a constant-speed elongation type tensile tester according to JIS L-1096A method.
(3) Workability of fiber sheet The obtained fiber sheet was attached along the right-angled surface of a concrete structure having a right-angled surface as follows, and the workability at that time was evaluated in two steps.
As a primer, Alpha Co., Ltd. “Alpha Tech 380” is applied at a coating amount of 0.25 kg / m 2, and as an adhesive, Alpha Co., Ltd. “Alpha Tech 540V” is applied at a coating amount of 0.3 kg / m 2. The obtained fiber sheet was affixed, and "Alphatec 540V" manufactured by Alpha Co., Ltd. was applied as an adhesive at a coating amount of 0.2 kg / m 2 .
…: Attachment was made with good workability even on the right-angled surface according to the shape.
×: Difficult to conform to the shape of the right-angled surface, and the sticking workability is poor.
(4) Reinforcing performance of fiber sheet A punching test was performed as follows in accordance with the "Testing method for continuous fiber sheet bonding" of the Japan Highway Public Corporation Testing Laboratory Standard.
A reinforced concrete U-shaped lid (400 × 600 × 60 mm) specified in JIS A 5334 is used as a test piece, and a center part of the U-shaped lid is cored in a circular shape having a diameter of 100 mm with a concrete core cutter. At this time, the core was perforated to a depth of 55 mm, the surface from which the core was removed was used as the front surface, and the obtained fiber sheet was attached to the entire back surface of the test sample. At this time, the fiber sheet was stuck using the same adhesive as in (3), set on H steel as shown in FIG. 1, and used as a testing machine according to JIS B 7733 6. A punching test was performed using one or more grades specified in (Testing machine grade).
First, a load is applied to the central part of the core of the specimen so as to apply a load vertically and evenly, with a ball seat or the like interposed therebetween. The sample was loaded at 5 mm / min, subjected to a push-out test, and the load (kN) at the time of displacement of 10 mm and 40 mm was measured.
[0027]
Example 1
A warp yarn made by twisting a vinylon long fiber 1330 dtex / 500 filament having a strength of 7.5 cN / dtex, an elongation of 11.5%, and a Young's modulus of 14.7 GPa with a length of 7.5 cN / dtex and a length of 60 times / m as a weft yarn. Using a rapier loom, a plain woven fabric was woven at a warp density of 40 yarns / 50 mm and a weft yarn density of 40 yarns / 50 mm to obtain a fiber sheet for preventing peeling of the present invention having a basis weight of 235 g / m 2 . The obtained woven fabric had a strength in the warp direction of 2226 N / 30 mm and an elongation of 13.2%, and a strength in the weft direction of 2062 N / 30 mm and an elongation of 14.5%.
[0028]
Example 2
A warp is obtained by twisting a vinylon long fiber 1330 dtex / 500 filament having a strength of 7.5 cN / dtex, an elongation of 11.5%, and a Young's modulus of 14.7 GPa and a twist of 60 times / m. Using a yarn obtained by twisting two 1330 dtex / 500 filaments of vinylon filament as a weft, a heald is attached to a rapier loom, and a leno weave is woven at a warp density of 30/50 mm and a weft density of 15/50 mm, A fiber sheet for preventing spalling of the present invention having a basis weight of 176 g / m 2 was obtained. The obtained woven fabric had a strength in the warp direction of 1550 N / 30 mm and an elongation of 14.2%, and a strength in the weft direction of 1600 N / 30 mm and an elongation of 13.5%.
[0029]
Example 3
A yarn formed by twisting three 1100 dtex / 500 filaments made of polyvinyl alcohol having a strength of 7.5 cN / dtex, an elongation of 11.5%, and a Young's modulus of 14.7 GPa with a twist of 60 times / m is used. Using a rapier weaving machine as a warp weft, weaving a six-layer woven woven fabric with a warp density of 30 yarns / 50 mm and a weft yarn density of 30 yarns / 50 mm, and a fiber sheet of the present invention having a basis weight of 430 g / m 2. Obtained. The obtained fabric had a strength in the warp direction of 3875 N / 30 mm and an elongation of 13.5%, and a strength in the weft direction of 3519 N / 30 mm and an elongation of 14.0%.
[0030]
Example 4
A warp yarn obtained by twisting a vinylon long fiber 1330 dtex / 250 filament having a strength of 10.0 cN / dtex, an elongation of 6.8% and a Young's modulus of 22.6 GPa with a twist of 60 times / m is used as a weft yarn. Using a rapier loom, a plain woven fabric was woven at a warp density of 40 yarns / 50 mm and a weft yarn density of 40 yarns / 50 mm to obtain a fiber sheet for preventing peeling of the present invention having a basis weight of 240 g / m 2 . The obtained woven fabric had a strength in the warp direction of 2700 N / 30 mm and an elongation of 9.0%, and a strength in the weft direction of 2700 N / 30 mm and an elongation of 10.0%.
[0031]
Comparative Example 1
A warp density is 16/50 mm, using a rapier loom as an aramid fiber having a strength of 20.3 cN / dtex, an elongation of 1.8% and a Young's modulus of 29.2 GPa made of an aromatic polyamide. A plain weave fabric was woven at a density of 16 fibers / 50 mm to obtain a fiber sheet for preventing spalling with a basis weight of 180 g / m 2 . The obtained woven fabric had a strength in the warp and weft directions of 3415 N / 30 mm and an elongation of 4.2%.
[0032]
Comparative Example 2
Using a glass fiber having a strength of 6.5 cN / dtex, an elongation of 2.0% and a Young's modulus of 68.5 GPa, a plain woven fabric is woven at a warp of 36/50 mm and a weft of 38/50 mm, and the basis weight is 200 g / m. 2 was subjected to heat cleaning and silane coupling treatment to obtain an EPF21A cloth specified in JIS R3416 (processed glass cloth). The obtained fabric had a strength in the warp and weft directions of 434 N / 30 mm and an elongation of 3.0%.
[0033]
Table 1 shows the measurement results of the strength, elongation, workability evaluation, and reinforcing performance of the fiber sheets obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
[0034]
[Table 1]
As is clear from Table 1, the fiber sheets obtained in Examples 1 to 4 had appropriate strength, elongation and Young's modulus of the raw yarn, and also had appropriate strength and elongation as the fiber sheet. Therefore, it had strength and moderate deflection, high reinforcement performance, and excellent workability.
On the other hand, since the fiber sheet of Comparative Example 1 was made of aramid fiber, and the fiber sheet of Comparative Example 2 was made of glass fiber, the strength, elongation, Young's modulus, and strength of the fiber sheet were changed. , Elongation was not satisfactory, there was no moderate deflection, and workability was poor. In the sheet of Comparative Example 1, the maximum load was as high as 12 kN, but the displacement at that time was as low as 3.82 mm, which was inferior to the reinforcing performance (at the time of the displacement of 10 mm and the displacement of 40 mm). The load could not be measured). The sheet of Comparative Example 2 had a maximum load of 1.78 kN at the time of the push-out test, and the displacement at that time was 5.31 mm (the load at the time of the displacement of 40 mm could not be measured).
[0036]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the fiber sheet for peeling prevention of the concrete structure of this invention, even to concrete structures of various shapes, it can be stuck with good workability, and even if it fluctuates due to various factors, the strength decreases and It is possible to maintain a sufficient reinforcing effect without cutting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a state of a punching test performed to evaluate the reinforcing performance of a fiber sheet in Examples and Comparative Examples.
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