JP2012529413A - セメント系モルタルおよび建物構造体の改良された補強方法 - Google Patents

セメント系モルタルおよび建物構造体の改良された補強方法 Download PDF

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Abstract

建物構造体を補強するために、合成繊維、特にウェブの形態における合成繊維を組み込んでいる構造体を形成する、改良された特性を有するセメント系モルタル。このモルタルは、モルタル中に分散されたメチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂およびガラスフィラメントを含む。本発明はまた、前記モルタルを使用した、建物構造体を補強する方法にも関する。

Description

本発明は、建物構造体、特に既設の建物構造体(例えば、石柱、支柱、梁、アーチ天井コンソリデーション(vault consolidation)などの組積造、コンクリートおよび鉄筋コンクリート構造体)を補強するセメント系モルタルに関する。建物構造体は、種々の理由、例えば、環境的および人為的化学作用、構造上の欠陥、使用材料の低品質または不適正な選択、震動事象などによる劣化を受けるものである。
電気溶接した金網を使用して、補強しようとする構造支持体を包むことが提案されており、これは、かなりの設置の困難さおよび金網が腐食を受け易いという事実を伴っている。
樹脂(一般にエポキシ)の使用により、種々のタイプの繊維または繊維系布(炭素、ガラスまたは合成繊維)を(補強しようとする構造体の表面に)適用することが、提案されている。FRP(繊維強化ポリマー)として知られるこの解決策は、火災の場合に補強が急速に失われる恐れがあるような、最高樹脂実用温度(約80℃)の欠点を呈示する。使用される樹脂は、環境に対して、また作業者に有害となり、この方法のコストは高いものである。その上、適用した樹脂は、水分に対するバリヤを形成して、蒸散を許容せず、水分が構造体から容易に出て行くことができない。
US7,311,964は、無機マトリックス中にAR−ガラス繊維層を埋め込み、次いでこれを、補強しようとする構造支持体の表面に塗布する補強方法を開示している。AR−ガラス繊維層は、その上にサイズ剤が塗布されており、このサイズ剤上に樹脂質コーティングが塗布されている。無機マトリックスは、樹脂質コーティングに接着性があり、また樹脂質コーティングはサイズ剤に接着する。この補強方法も、(例えば、火災の際に)熱に敏感であり、高コストであるというる欠点を有する。
DE19525508は、補修しようとする構造体にセメント系モルタルを、次いで補強布メッシュを、次いで第2のセメント系モルタルを塗布することを提案している。この資料によると、モルタルは、セメント、不活性物質および好ましいバインダーとしてスチレン/アクリレートコポリマーの水性分散液の混合物から構成される。分散液の存在が、混合物にかなりの流動性を与えており、垂直な表面への塗布が不可能となり易い。
その上、この出発混合物の高い水/セメント比は、この材料が乾燥された後の機械的特性にマイナスであり、亀裂の発生および崩壊の可能性がある。
EP1245547Bは、合成繊維格子を組み込んだ補強を形成するセメント系モルタルを提案している。セメントおよび不活性物質のほかに、モルタルは不飽和コポリマー、ならびにリグニンスルホン酸塩、ベータナフタレンもしくはメラミン−ホルムアルデヒド系の超流動化および流動化添加剤、ならびにセルロース類に属するチクソトロピー添加剤を含有し、これらのモルタル成分が、この特許において特定された量で存在する。
このモルタルは、乾燥粉末の形態であり、設置時に水が添加される。添加剤の存在により、モルタルを、少ない水量でも、煉瓦またはコンクリート(鉄筋または無筋)建物構造体の表面に容易に塗布できるようになり、したがってこの補強物を垂直な表面に塗布することおよび硬化後に材料の性状が改善され、それにより亀裂の発生および崩壊が防止または低減されることが可能になる点に留意することも重要である。
WO2007/054388A1、ならびに対応する出願EP1893793AおよびUS2008/0286553A1は、既設の建物構造体を補強するための構成材を記述しており、この構成材は、モルタル中に組み込まれ、このモルタルの機械的補強として作用する合成繊維が、登録名「Zylon」のもとに商業的に知られているポリ[ベンゾ(1,2−D:5,4−D’)ビスオキサゾール−2,6−ジイル−1,4−フェニレン]から構成される点で、前記のEP1245547Bの構成材と異なっている。この繊維は、(高い破壊強度および高い耐延伸性のほかに)それが組み込まれる(EP1245547Bにおいて記述される組成物の)セメントへの例外的に高い表面接着性を有することが判明している。
EP1245547およびWO2007/054388Aの教示は、参照により本明細書に組み込まれている。
米国特許第7,311,964号明細書 独国特許出願公開第19525508号明細書 欧州特許第1245547号明細書 国際公開第2007/054388号 欧州特許出願公開第1893793号明細書 米国特許出願公開第2008/0286553号明細書
本発明により、建物構造体向けの補強物の機械的性状を改良すること、特に、この補強物の、より高い応力に耐える能力のほかに、かなりの変形下においても層間剥離抵抗性を改良することが可能であることが見出されている。
これらの結果は、本発明により、補強用繊維を、特にこのような合成補強用繊維のウェブの形態において組み込んで補強物を形成する、セメント系モルタルによって達成されたものであり、このモルタルは、5%から95%のセメント、10%から70%の、700ミクロン未満の粒子寸法を有する不活性鉱物質フィラー、0.05%から2.5%の流動化および超流動化添加剤、および0.005%から1%の、セルロース類のチクソトロピー添加剤を含んでおり、0.1%から25%の間のメチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂、および0.05%から30%の間のガラスフィラメント、特に耐アルカリガラスをこのモルタル中に分散して含み、前記フィラメントが、1から30mmの間の長さおよび5から100ミクロンの間の直径を有することを特徴としており、これらの百分率は、セメント系モルタルの全重量に基づいている。
フィラメント量についての好ましい値は、0.4から23重量%の間にある。その長さは3から24mmの間にあることが好ましく、またその直径は8から85ミクロンの間にあることが好ましい。
モルタル中に存在するコポリマー樹脂の量についての好ましい値は、0.05重量%から18重量%の間にある。
モルタルにおいて使用できるセメントの例は、ポルトランドセメント、複合ポルトランドセメント、高炉セメント、ポゾランセメント、複合セメント、ならびにこれらの特殊型および/または混合物、水硬性および/または気硬性(aerial)結合材、石灰、ケイ酸塩、アルミン酸塩であり、ポゾランセメントまたは複合物が好ましい。好ましい量は、20重量%から70重量%の間である。
鉱物質フィラーは、例えば、石英質、シリカ質、石灰質、マグネシア質、砂質もしくは花崗岩質のもの、またはシリカフュームおよびフライアッシュなどの他の工程の副生物とすることができる。前記フィラーの混合物が好ましいものである。
流動化添加剤には、リグニン重縮合物、ベータナフタレンもしくはメラミン−ホルムアルデヒドスルホン酸塩(LS、NFSもしくはMS)を基材とする、または変性ポリアクリレート鎖(ACR)を基材とするポリマー類に属する、超流動化および流動化添加剤の両方が含まれる。
セルロース類に属するチクソトロピー添加剤の例は、メチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースである。メチルセルロースおよびこの誘導体が好ましいものである。
チクソトロピー添加剤の量は、0.015重量%から0.65重量%の間が好ましく、これらはより良い結果をもたらす。
所望される場合、このモルタルは他の添加剤を含むことができる。これらには、空気混入添加剤、特にアニオン性、カチオン性、非イオン性もしくは両性空気混入添加剤、例えば第四級アンモニウム塩、混合ラウリルスルホン酸塩、フルオロフェニルホウ酸塩、種々のエトキシル化度を有するノニルフェニルなどが含まれる。ラウリルスルホン酸誘導体が好ましく、好ましい量は、0.01重量%から1.5重量%まで変動する。
モルタルの一部を構成することができる添加剤の他の例は、サルホアルミネートおよび酸化物の混合物などの、可塑性および硬化段階両方の間、モルタル収縮を抑える添加剤である。好ましい量は、0.1重量%から10重量%の間、最も好ましくは、0.3重量%から5重量%の間である。
試験において使用している試験片の平面概略図である。 試験片が破損するまで曲げ試験に掛ける機械に載せた試験片の側面図である。
本発明のモルタルは、一般に粉末の形態にあり、このものは、セメント系モルタルについて通常行われるように、水を添加することによって、活性化することができる。本モルタル配合物は、少ない水量を使用して、未硬化モルタルの下方向ずれ、または割れ目の形成を含む問題点を何ら生じることがなく、垂直表面にも塗布できる混練物を作り出すことが可能である。本モルタルは、当技術分野で通常使用される方法により、特に粉末の形態にある構成材およびガラスフィラメントを一緒に混練するステップによって、得られる。
本発明のセメント系モルタルは、組積造(煉瓦、石材など)の、または鉄筋コンクリートを含むコンクリート造の建物構造体(既設またはそうでないもの)に塗布することができる。建物構造体を補強するため、ウェブもしくはメッシュの形態で使用される合成繊維は、特に、このタイプの補強のために通常使用されるもの、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ポリマー繊維例えばアラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリ[ベンゾ(1,2−D:5,4−D’)ビスオキサゾール−2,6−ジイル−1,4−フェニレン]繊維(CAS60857−81−0)(例えば、商業名「Zylon」のもとにToyobo Companyにより製造されているものなど)などから選択され、また、種々のタイプの繊維の混合物からも選択され、この後者の場合、2種の繊維の混合物は、一方の繊維が、全繊維の10%から90%、好ましくは50%であるものであることが好ましい。
可能な一操業方式により、合成繊維ウェブは、寸法10から35mmの間、例えば11、26もしくは35mmの正方形の開口を有する網の形態におけるものであり、またはこのようなウェブは、相互に重なり合って交差する層として配置された糸からなることができる。
したがって、ウェブは、建物構造体の分野で一般に使用されているものと同一の、知られている型のものとすることができる網もしくは布を意味する。要求条件に応じて、これらのウェブは、単一方向性もしくは多方向性とすることができ、すなわち、一方向もしくは複数の方向の引張り力に耐えることができ、いくつかの重なり合ったウェブが可能である。
本発明はまた、第1のモルタル層(これまで記述された)を建物構造体表面に塗布するステップ、次いで合成繊維ウェブを、前記モルタル層上に重ね合わせ、また前記モルタル層内に埋め込むステップおよび最後に第2のモルタル層を、前記合成繊維ウェブ上に、また前記第1のモルタル層上に塗布するステップを含む、建物構造体を補強する方法にも関する。
可能な一操業方式により、第1のモルタル層(適切に水と混練されている)は、前もって清浄とし、濡らした構造物表面に塗布され;これに続いて、第1のモルタル層上に合成繊維が適用され、次いで合成繊維上に第2のモルタル層(水と混練されている)が塗布され、またモルタルが硬化する。等しくする、または異なることができる2つのモルタル層の厚さは、要求条件に応じて選択することができ;例えば、両層は、厚さとして約3mmを有することができる。ウェブを形成する合成繊維は、これらが第1のモルタル層内に組み込まれるまで、第1のモルタル層に対して押し付けられることが好ましい。数枚のウェブが使用される場合、ウェブの位置決めに注意して、これらのウェブの間に薄いモルタル層を挟んで、これらの繊維が互い違いに配置されるようにすることが好ましい。
本発明によるモルタルで得られる補強物は、他のモルタルで得ることができる補強物、特にEP1245547BおよびEP1893793Aに従って得られる補強物よりもかなり優れた機械的特性をもたらすことが証明されている。
13種の異なるモルタルの組成物のいくつかの実施例(百分率は、それぞれのモルタルの全重量に基づき、重量によるものである。)は、曲げ試験に掛けたそれぞれのモルタルを用いて、得られる組積造構造体に対する補強効果を示しながら、ここに詳細に説明する。
(モルタルA)
ポゾランセメント 50.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
8.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
3.00重量%
石英 0.1−0.35mm 28.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルB)
ポゾランセメント 6.80重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
20.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
3.00重量%
石英 0.1−0.35mm 60.65重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 2.20重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 0.5重量%
(モルタルC)
ポゾランセメント 87.277重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
0.5重量%
メチルセルロース 0.006重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
0.075重量%
石英 0.1−0.35mm 5.792重量%
シリカフューム 5.00重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.05重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.10重量%
収縮防止添加剤 1.20重量%
(モルタルD)
ポゾランセメント 40.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
7.00重量%
メチルセルロース 0.9重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
23.00重量%
石英 0.1−0.35mm 20.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 1.2重量%
(モルタルE)
ポゾランセメント 41.55重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
23.90重量%
メチルセルロース 0.90重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
3.00重量%
石英 0.1−0.35mm 20.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルF)
ポゾランセメント 6.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
0.30重量%
メチルセルロース 0.006重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
19.394重量%
石英 0.1−0.35mm 53.40重量%
シリカフューム 15.00重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 2.40重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルG)
ポゾランセメント 50.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
24.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
3.00重量%
石英 0.1−0.35mm 16.40重量%
シリカフューム 2.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルH)
ポゾランセメント 10.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
22.50重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ9mm
27.00重量%
石英 0.1−0.35mm 30.90重量%
シリカフューム 5.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルI)
ポゾランセメント 24.75重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
5.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
31.50重量%
石英 0.1−0.35mm 28.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
このモルタルは、混練することが不可能である。繊維が、強い撹拌下でも分散されない「ペレット」を形成する。最大荷重を測定する曲げ試験は、実施されなかった。
(モルタルL)
ポゾランセメント 51.21重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
10.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
0.04重量%
石英 0.1−0.35mm 28.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルM)
このモルタルの組成は、モルタルAの組成に似ているが、ガラスフィラメントを含まない。
ポゾランセメント 50.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
8.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
石英 0.1−0.35mm 31.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルN)
ポゾランセメント 55.25重量%
メチルセルロース 0.10重量%
AR−ガラスフィラメント、直径17ミクロン、長さ18mm
3.00重量%
石英 0.1−0.35mm 31.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
(モルタルO)
ポゾランセメント 50.25重量%
メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂
8.00重量%
メチルセルロース 0.10重量%
石英 0.1−0.35mm 31.40重量%
シリカフューム 6.50重量%
ARC(アクリル超流動化剤) 0.50重量%
ラウリルエーテル硫酸塩 0.25重量%
収縮防止添加剤 3.00重量%
上記の実施例の組成物において、ラウリルエーテル硫酸塩および収縮防止添加剤が常に列挙されているが、それらの存在は、好ましいものであっても(ラウリルエーテル硫酸塩について0.001重量%から1.5重量%、収縮防止添加剤について0.3重量%から5重量%の範囲内で)、不可欠ではない点が注目される。
モルタルI(実施例9)およびモルタルL(実施例10)の組成物が、ガラスフィラメントを、幾分、本発明の特許請求範囲において特定した範囲外にある百分率量で含む点;モルタルMが、モルタルAの組成に似た組成を有するが、ガラスフィラメントを含まない点;モルタルNが、メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂を含まない点;またモルタルOが、EP1245547B1において示されるモルタルと同じである点に留意することも重要である。
本発明のセメント系モルタルで補強した建物構造体の抵抗性向上を検証および評価するため、曲げ試験に掛けられている組積造試験片から、これらのモルタルを剥離させる最大荷重(すなわち、試験片の最大破壊荷重)を測定する実験作戦を行った。
どのように試験を行ったかを理解するため、最初に、下記の添付図面を参照する。図面において:
図1は、試験において使用している試験片の平面概略図であり、また
図2は、試験片が破損するまで曲げ試験に掛ける機械に載せた試験片の側面図である。
6個の煉瓦2からなる2つの別々のパイル1を最初に調製し、それぞれのパイルの煉瓦を合わせて、知られているタイプの固定用モルタルm(適用厚さ10mm)で組み立てる。次いで、煉瓦2からなる2つのパイル1を、図1および2に示すように、互いに位置合わせして並べるが、これらのパイルを離して配置したままとして、これらの間に中央が空いた空間:v=20mmを作り出す。
組み立てた煉瓦に水を浸み込ませるが、少しでも水が溜まることを避けた後、水で混練して所望のコンシステンシーとした第1の均一なモルタル層を、350×220mmの面積で約3mmの厚さまで、それぞれの煉瓦を配列した2つのパイル(図1)の上面に塗布し(平滑な金属製ブレードで)、配列した煉瓦からなる2つのパイル1の向き合った面の間に存在する空の領域vに、モルタルが浸透しないように注意する。
次いで、2つの第1のモルタル層の上面に、炭素繊維メッシュ(幅s=220mmおよび長さl=720mmの)を載せ、このメッシュを第1のモルタル層内に埋め込む。次いで、第2のモルタル層(厚さ約3mmの)を塗布して、このメッシュを完全に覆い、次いでその外側自由表面を平滑にして、所望の補強層rを形成する。比較できる抵抗性データを得るために、本明細書において炭素繊維メッシュ8を常に使用し、これらの実施例の全てのモルタル層の補強用メッシュ8は、常に同一でなければならない点に注目されたい。
曲げ試験に掛けられている組積造試験片(上記で記述した)から補強物を剥離させる最大破壊荷重を測定するため、その手順は、図2において概略的に示す通りである。それぞれの試験片は、丁番4で合わせて接続した、2つの別々の箱3で構成される強い剛性の金属筺体内に挿入され、丁番4により、それぞれの箱3は、お互いに対して回転することが可能となる。
図2において見ることができるように、試験片の2端を、補強物rの外側にある、2つの別々の下部支持体7に載せる。2つの軸受6(箱3の外部表面上に載っている)および剛性プレート5によって、その値が増加する荷重Pが適用されて、曲げ試験に掛けられている組積造試験片から補強物rを剥離させる最大荷重(破壊荷重)が測定される。
下記の表は、(本記述の実施例のそれぞれのモルタルについて)種々の試験片を決定段階下に置く試験において測定された、最大荷重の値を示している。
モルタルタイプ 最大破壊荷重(kN)
モルタルA 9.60
モルタルB 9.32
モルタルC 8.87
モルタルD 9.45
モルタルE 9.39
モルタルF 8.71
モルタルG 8.63
モルタルH 9.28
モルタルI 測定できない
モルタルL 3.73
モルタルM 4.11
モルタルN 4.35
モルタルO 4.05
上記の結果は、異なる方法で形成されたモルタルで得られた補強物と比較して、本発明のモルタルにより形成された補強物について明らかに優れている機械的挙動、特に層間剥離への抵抗性を示している。
コンクリートおよび鉄筋コンクリートの補強用試験片として本モルタルが使用される場合、同様な結果が得られている。その場合、試験を実施するために従う手順は、本出願人の前述の先行特許出願WO2007/054388A、ならびに対応するEP1893793AおよびUS2008/0286553Aにおいて詳細に記述されているものと同じである。

Claims (6)

  1. 建物構造体を補強するために合成繊維ウェブを組み込んでいる構造体を形成する、改良された特性を有するセメント系モルタルであって、モルタルは5%から95%のセメント、10%から70%の、700ミクロン未満の粒子寸法を有する不活性鉱物質フィラー、0.05%から2.5%の流動化および超流動化添加剤、ならびに0.005%から1%の、セルロース類のチクソトロピー添加剤を含み、0.1%から25%の間のメチルメタクリレート/n−ブチルアクリレートコポリマー樹脂および0.05%から30%の間のガラスフィラメント、特に耐アルカリガラスをモルタル中に分散して含み、前記フィラメントが、1から30mmの間の長さおよび5から100ミクロンの間の直径を有することを特徴とし、これらの百分率が、セメント系モルタルの全重量に基づく重量百分率である、セメント系モルタル。
  2. 前記ガラスフィラメントが、3mmから24mmの間の長さおよび8ミクロンから85ミクロンの間の直径を有することを特徴とする、請求項1に記載のセメント系モルタル。
  3. 前記コポリマー樹脂が、モルタルの重量に基づいて0.5重量%から18重量%の間の量で存在することを特徴とする、請求項1または2に記載のモルタル。
  4. 前記ガラスフィラメントが、モルタルの重量に基づいて0.4重量%から23重量%の間の量で存在することを特徴とする、請求項1から3に記載のモルタル。
  5. モルタル中に組み込まれる前記ウェブを形成する前記合成繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、ポリマー繊維、ポリ[ベンゾ(1,2−D:5,4−D’)ビスオキサゾール−2,6−ジイル−1,4−フェニレン]繊維からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1から4に記載のモルタル。
  6. 建物構造体を補強する方法であって、請求項1から5に記載のモルタルの第1の層を、既設の建物構成材の表面に塗布するステップ、次いで合成繊維ウェブを、前記第1のモルタル層上に重ね合わせ、また前記第1のモルタル層内に埋め込むステップおよび最後に第2のモルタル層を、前記合成繊維ウェブ上に、また前記第1のモルタル層上に塗布するステップを特徴とする、方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013049094A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Dow Global Technologies Llc Cementing composition comprising anionically - and hydrophobically-modified cellulose ethers and its use
CN103664064A (zh) * 2012-09-05 2014-03-26 上海法赫桥梁隧道养护工程技术有限公司 一种无机聚合物砂浆及其制作方法
EP3781533A2 (en) * 2018-04-18 2021-02-24 Fibrobeton Yapi Elemanlari Sanayi Insaat Ve Ticaret Anonim Sirketi Radiation-impermeable and radon gas-tight fiber-reinforced concretes
IT201800009566A1 (it) * 2018-10-18 2020-04-18 Italcementi Spa Procedimento di stampa 3D di una miscela cementizia e relativo apparato
CN111003979A (zh) * 2019-11-14 2020-04-14 周鑫 一种高性能无机石英石
CN111943609B (zh) * 2020-07-27 2022-08-16 中铁四院集团工程建设有限责任公司 隧道波纹板加固结构用砂浆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710625A (ja) * 1993-06-25 1995-01-13 Central Glass Co Ltd セメントモルタル調製物
JP2004131374A (ja) * 2002-09-17 2004-04-30 Kuraray Co Ltd 水硬性物質用混和材および打継ぎ材
JP2009515071A (ja) * 2005-11-11 2009-04-09 ルレデイル・エツセ・ピー・アー 建築部材および建築構造体を補強する方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3151794A (en) 1960-02-26 1964-10-06 Pittsburgh Plate Glass Co Glass-scoring and breaking apparatus
US3902912A (en) 1973-02-12 1975-09-02 Owens Corning Fiberglass Corp Glass fiber reinforced cement
JPS5034324A (ja) * 1973-07-28 1975-04-02
JPS5282915A (en) * 1975-12-30 1977-07-11 Kanebo Ltd Composite of alkaliiproof glass and alkaliiproof glass fibers
JPS61266701A (ja) 1985-05-17 1986-11-26 株式会社 東商西脇 網目状鉄筋積層防水施工法
FR2628732A1 (fr) * 1988-03-18 1989-09-22 Saint Gobain Vetrotex Procede de fabrication d'un melange et melange a base de ciment, metakaolin, fibres de verre et polymere
IT8822310A0 (it) 1988-10-14 1988-10-14 Fibronit Spa Lastre per edilizia in materiale cementizio rinforzate mediante reti di materiale plastico e fibre di vetro
FR2651492B1 (fr) * 1989-09-06 1993-06-18 Saint Gobain Rech Procede et produits obtenus par melange de ciment et de fiibres de renfort.
DE19525508C2 (de) 1994-08-16 1999-01-21 Hochtief Ag Hoch Tiefbauten Verfahren zur Verbesserung der Tragfähigkeit von Bauteilen aus Stahlbeton oder Mauerwerk
CH688779A5 (de) 1994-12-02 1998-03-13 Josef Scherer Verfahren zum Applizieren einer armierten Betonschicht auf eine Unterlage sowie Bewehrungsnetz zur Durchführung des Verfahrens.
US5753036A (en) * 1997-04-21 1998-05-19 Air Products And Chemicals, Inc. Poly(vinyl alcohol) stabilized acrylic polymer modified hydraulic cement systems
CA2348149A1 (en) * 2000-05-25 2001-11-25 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Redispersible synthetic resin powder and use thereof
ITMI20010665A1 (it) * 2001-03-29 2002-09-29 Ruredil Spa Malta cementizia struttura e metodo per il rinforzo di manufatti edili
DE10123938A1 (de) * 2001-05-17 2002-11-28 Wacker Polymer Systems Gmbh Trockenmörtelformulierung
US7311964B2 (en) 2002-07-30 2007-12-25 Saint-Gobain Technical Fabrics Canada, Ltd. Inorganic matrix-fabric system and method
EP1758835A1 (en) * 2004-04-27 2007-03-07 Hercules Incorporated Cement-based systems using water retention agents prepared from raw cotton linters
RU2301207C1 (ru) * 2005-11-17 2007-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖСЕРВИС-МТ" Стеклофибробетон (варианты)
DE102006050336A1 (de) * 2006-10-25 2008-05-08 Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg Geminitensid enthaltende Dispersionspulverzusammensetzungen
RU2337124C1 (ru) * 2007-01-09 2008-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Базовая основа тампонажного раствора для цементирования скважин

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710625A (ja) * 1993-06-25 1995-01-13 Central Glass Co Ltd セメントモルタル調製物
JP2004131374A (ja) * 2002-09-17 2004-04-30 Kuraray Co Ltd 水硬性物質用混和材および打継ぎ材
JP2009515071A (ja) * 2005-11-11 2009-04-09 ルレデイル・エツセ・ピー・アー 建築部材および建築構造体を補強する方法

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