JP2014511951A - 無機マトリックスを有する要素の補強フレーム - Google Patents

Abstract

無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームは、単一方向、二方向又は多方向の補強構造(101、102)からなり、亀裂防止構造(103)を有するテキスタイル組織によって結合され、高ヤング率の糸をベースとして製作されたテキスタイルからなる。

Description

本発明は、特にセメント又はコンクリートのような無機マトリックスを有する要素の補強フレームに関する。本発明は、住宅及び土木工学建造物の修繕の枠内で利用可能な、問題のタイプの構造も目的とする。

このために、本発明は、無機マトリックスを有する複合構造(特にセメント又はコンクリート)を補強することができ、更に、かかる複合構造において生成される可能性があり、多くの場合に前記構造の致命的欠陥となり、前記構造をその用途又は目的に不適にする変質を、知られているように発生させる亀裂を減少させ、一般的に制御することができる、単一又は複数材料及びマルチスケールタイプのテキスタイル性質の構造を基本的に利用する。

このフレームは、無機マトリックス、及び特にセメント若しくはコンクリート、又は樹脂マトリックス中に埋め込まれる特に建設要素、構造化要素(柱、梁等)又はシェルを補強又は修繕するための、同時に組み立て又は製造された1又は複数のテキスタイル層を含む。

結合材に対して及ぼされる機械的応力を回復する目的で、結合材と、繊維又はテキスタイル材料とを結合させる種々の技術が知られている。

この結合から生じる補強の利用は、問題の建造物の構成に入る1つ又は複数の要素の設計自体に補強を使用するために、建造物の寿命を伸ばすことを可能にする。

しかしながら、かかる建造物の維持又は修繕作業の際に、例えば建造物がさらされる機械的負荷の強さを向上させることが可能な、前記建造物の用途変更を行うために、損害を受けた又は補強すべき当初の建造物に付け加えられる補強層を付け足すことによって、かかる補強を使用することが検討できる。

かかる補強を実行するために、補強すべき材料の層内又は層上に位置決めされる補強格子によって形成されるテキスタイル生成物が、先行技術から知られている。かかる格子は、主たる方向のいずれか一方又は両方に沿って機械的に抵抗力のある、特にガラス繊維又は強力糸(炭素)をベースとする糸から単に構成される。

このタイプの補強は、例えば文献独国特許第19719049号及び独国特許出願公開第102008026615号に記載され、かつガラスで製作され、かつ横糸に、更には縦糸及び横糸に、並びに中間方向に沿って配向された補強要素の形状を呈する。

しかしながら、かかる構造の利用は、マトリックスとの補強要素の親和性のために、かつ特に亀裂対策の観点から見て効率が限られることが判明している。このことは、前記亀裂のレベルで湿気浸入の高い危険性を引き起こし、場合により起こり得る鉄筋腐食、及びとりわけ温度サイクル、特に結氷を受けさせることによる建造物の劣化をもたらす。

特にポリプロピレン又はポリエチレンで製作された、延伸された押出格子も存在する。しかしながらその効率は、それらを構成する撚り糸の伸長レベルが余りにも高いために制限されることが判明している。

その上、特に修繕又は補強すべき建造物の要素レベルでの裏打ちによって、予め設置された金属繊維に対して吹き付けられる、又は鏝仕上げされるコンクリートの技術も知られている。しかしながら、機械的性能が期待の高さにないこと、その上、このように処理された前記要素のレベルでの比較的大きな、あまり美的でない余分の厚みが作り出されることが、経験により示されている。

最後に、エポキシ樹脂によって補強すべき建造物の要素に貼り付けられる、炭素繊維生地で製作された補強要素を利用することからなるシステムが存在する。かかるシステムの高い費用に加えて、システムは、特に災害の場合に取扱者にとってある種の毒性を放つことに加えて、耐火でないという、従って建設の分野において検討される大部分の用途に関して致命的欠陥となる短所を有する。

一般的に、これら様々な解決法は、補強すべき材料との良好な親和性を促進するために、繊維と、前記材料との間の不十分な界面面積を理由として、機械的性質の点で限られた性能を有する。

要約すると、これらの解決法は、その補強及び付着機能を最適には果たさない。このことは、建造物が、高い温度若しくは湿度、及び/又は高い機械的外力でのような、困難な環境条件において機能せねばならない時、特に当てはまる。

独国特許第19719049号 独国特許出願公開第102008026615号

本発明は、当業者の期待を満たすことができる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームに関する。

本発明によれば、この補強フレームは、典型的には縦糸方向(又は製造方向)、かつ場合により横糸方向(又は横断方向)に(更には縦糸方向に対し30〜60°の角度を形成さえして)配向された、縦糸の織縮みのないケーブルからなる、単一又は二方向の、更には多方向の補強構造からなり、前記補強構造は、亀裂防止構造に、テキスタイル組織によって結合され、典型的には補強すべきマトリックスの率に対して高ヤング率の糸をベースとして製作されたテキスタイルからなる。

この結合は、一方でコンクリート又はセメントの建造物要素の実際の機械的補強を確実に行い、かつ他方で前記要素中での亀裂の拡大に対して効果的に対策を講じることを可能にし、前記結合は、裏打ちによる設置の際か、あるいはプレハブ、次に前記要素に対する貼り付けによって、特に合成の無機マトリックス又は樹脂中に埋め込まれることに実際に適している。

その上このタイプの補強は、梁又は柱の耐震補強として使用でき、かつ嵌め込みパネル又は煉瓦作りの建造物に特に有効なことが判明している。このタイプの補強は、裏打ち技術によっても、プレハブ補強パネルの貼り付けによっても応用される。

高ヤング率を有する糸とは、ポリマーに関して0.2〜50GPa、又は補強すべきマトリックスに応じて無機補強材若しくは炭素繊維に関して50〜700GPaにも及び得る値を実際には意味する。

亀裂防止構造は、亀裂様式(亀裂の開口部、亀裂のピッチ又は間隔)を修正し、かつ制御することを主に目的とする。得られる引張挙動の法則は、その場合亀裂の閾値での弾性応力限界及び著しく増加した破断応力に対して非線形タイプである。

本発明による補強構造は、好適にはポリエステル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ガラス、E(又は耐アルカリ性)ガラス、玄武岩、炭素、アラミド、ステンレス鋼又は他の金属を含む群から選択される材料で製作される。補強構造は、織られた又は編まれた格子によって構成されてもよい。

その上、補強構造を構成する材料は、前記補強構造が少なくとも二方向であるときに2つの方向において異なる性質であり得る。

本発明によれば、亀裂防止構造は、大きさが数ミリメートルから数センチメートルまで様々である開口部を有する。これらの開口部の大きさは、構成する材料の機械的性質のために、前記亀裂の開口部に特に対向して、亀裂防止機能を確実にするために十分に縮小されるが、それにもかかわらず、本発明の補強フレームが内部に埋め込まれるための無機マトリックスの何らかの分離を発生させる危険を冒さないために十分に大きい。

実際上、亀裂防止構造の開口部の幅及び/又は長さは、2mm〜30mm、好適には5mmであってもよい。

その上、補強構造の開口部の幅及び/又は長さは、5mm〜200mm、かつ好適には10〜15mmであってもよい。

かかる大きさは、特にセメント、コンクリート、Vuboniteタイプの樹脂のような比較的粘性のある材料が使用される時、本発明の複合要素の補強フレーム中での最適な結合を可能にする。

亀裂防止構造は、好ましくは(例えばラッシェル編み機での)たて編みタイプ、又は引き上げ編みタイプの織込み又は編成によって例えば得られる。

構成する材料は、好適にはポリマー(及び特にポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド)、ガラス(E又は耐アルカリ性)、玄武岩、炭素、アラミド、ステンレス鋼及び金属を含む群から選択される。かかる材料は、セメント、コンクリート又は樹脂層を補強する資格を与える機械抵抗及び耐薬品性を有する。

亀裂防止機能は同様に、亀裂防止構造を構成する糸及び樹脂又はマトリックスの間に介在する化学又は触媒反応から全体又は部分的に生じ得る。前記糸はその場合、樹脂又はマトリックス中で混合可能な、その場合亀裂防止性質に至らせる反応を発生させる材料で製作される。前記構造の糸は同様に、セメントの凝固又は固化促進機能を発生させるために、樹脂又はマトリックスと反応可能である。

この亀裂防止構造を構成する繊維又は糸の抵抗は、約数デシニュートン〜数ニュートンである。実際上、これらの糸の番手は、40dtex〜600dtexであってもよい。

その上、亀裂防止構造の表面質量は、好適には50g/m²〜800g/m²である。かかる生成物は、このように比較的軽量であり、このことは、その運搬、貯蔵及び用地への設置に好適であることが分かっている。

好適には、本発明の亀裂防止構造を構成するテキスタイル組織は、ニット、ダブルニット、マーキゼットタイプであってもよい。その上、織られてもよく、かつ特に平織物、サテン又は「絡み織り」タイプであってもよい。これらの組織は、以下に記載するタイプの場合によってはあり得る追加補強要素の有効な組み込み及び維持を確実に行えるようにする。

本発明によれば、縦糸(又は製造)方向、及び場合により横糸(又は横断)方向に配向された追加補強要素をフレーム中に更に組み込む。これらの要素は、典型的には要素あたり約600〜20,000ニュートンの、機械抵抗の点で非常に優れた性能を本発明のフレームに与えることに適している。

これらの追加の補強要素は、例えばガラス、耐アルカリ性ガラス、ステンレス鋼、炭素を含む群から選択される材料で製作される。

その上、追加の補強要素は、ポリプロピレン、エポキシ、酢酸ビニル、ポリエステルタイプの熱可塑性又は熱硬化性マトリックスの、高抵抗又は高弾性ガラス、耐アルカリ性ガラス、ステンレス鋼、炭素タイプの補強繊維との組み合わせからも構成され得る。

追加の補強要素は、可変横断面、及び同様に可変な、特に円形又は長方形の幾何学的形状を有し得る。

追加の補強要素は、特に有機シラン又は同等のタイプの架橋生成物、又は補強フレームが次に埋め込まれるための無機マトリックスの給湿を促進する生成物によって含浸又は予備含浸できる。

最後に、これら追加の補強要素は、前記無機マトリックスとのその結合を促進できる手段を有し得る。この手段は特に、内部に設けられた凹部、又は表面にあらゆる手段によって付け加えられるシリカ粒子又はガラス玉のような凸要素からなっていてもよい。

追加の補強要素は、本発明の補強フレームの製造工程において縦糸又は横糸で付け加えられる。しかしながら、追加の補強要素があらゆる手段によって結合され、かつ特に補強構造及び亀裂構造からなるフレームを結合する糸間に製造後に導入されるように設計できる。

従って本発明のフレームは、少なくとも2つの機能、すなわち亀裂の減少及び抑制、並びに建造物の機械的補強を果たす。本発明のフレームは、実際に、
・亀裂の間隔及び開口部を制御して、建造物の亀裂メカニズムを修正し、
・建造物の要素を被覆するマトリックスを補強し、
・非常に高い引張応力の回復を確実に行い、
・良好な温度安定性及び良好な耐火性を持ち、
・溶剤の使用を回避して、あらゆる毒性を消滅させることを可能にする。

そのようにすることで、無機マトリックス又は樹脂中に埋め込まれた本発明のフレームは、特には、
・損害を受けた強化又はプレストレストコンクリートの建造物の補強及び/又は維持、
・特に柱-梁タイプの構造内の建設パネルの嵌め込みによる、耐震処理のための建物補強、
・建造物建設のためのプレートのプレハブ、又は平坦でない更に複雑な要素の製作に応用される。

亀裂防止構造の利用のために、剪断力、屈曲、及び圧縮(閉込め)に対するフレームの補強を有効に最適化する。

従って、本発明の補強フレームは、穏当な費用及び表面重量で高い機械的応力を支持可能であり、かつ無機マトリックスとの実質的な含浸又は混和性を可能にするVuboniteタイプの複合樹脂又はセメント、コンクリート、ビチューメンのような無機材料の層を補強できる。実際に、亀裂防止構造は、補強層が受ける機械的応力に抵抗しながらも、この補強層のマトリックスによる含浸を促進するために、糸が十分に間隔を置かれ、かつ相互に連繋したテキスタイルによって形成される。

その上、織られた又は編まれたテキスタイルによって開口部が、非常に規則的に大きさを決められ、かつ並置され、このことは、亀裂防止構造に対する、かつ更に同じ工程で製造されたか、後に結合されたのでそれに連繋した構造補強(追加の補強要素)に対するマトリックス接着の均一性を保証する。

実際上、亀裂防止構造と追加の補強要素との間の連繋を確実にする製織糸は、特にポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ガラス繊維又は玄武岩繊維、アラミド繊維又はNOMEX(登録商標)タイプの類似物、金属繊維、例えばイノックスを含む群から選択される材料から構成されてもよい。

かかる糸は、補強フレームが利用の際に受ける機械的又は化学的な制約に抵抗できるように選択される。

その上、本発明は、無機材料、特にセメント、コンクリート又は樹脂の層を補強できるフレームの製造方法に関する。本発明によれば、この方法は、
・単一方向、二方向又は多方向の構造と、それ自体が織込み又は編成によって同時に、又は先のステップの際に得られる亀裂防止構造とをテキスタイル組織によって結合する段階と、
・追加の補強要素を、フレームの製作中か、製作後に受けることができる空間又はオリフィスを製作中の前記フレーム内に設ける段階とからなる。

好適には、本発明のフレームは、縦糸又はラッシェルタイプの編み機での編成によって製作される。

本発明のもう1つの実施態様によれば、フレームは、二重針床編み機又は織機で製作され、更に、様々な変形体によれば、
・第1の変形体によれば、亀裂防止構造は、各々が針床上に製作された2つの層から構成され、その場合単一方向の補強構造を構成するケーブルは、場合により追加の補強要素に加えて、製造方向に2つの層の間に導入され、
・第2の変形体によれば、亀裂防止構造は、2つの針床の一方の上に製作され、他方の針床は、製造方向で補強構造を構成するケーブルを前記亀裂防止構造と結合するためにある。その場合追加の補強要素を1つ又は2つの横糸巻き機を備えた二重針床機に対して横断方向に導入することが可能である。

これらの製造方法は、本発明のフレームを経済的に得られるようにする。

本発明が実施され得る方法、及びそれに由来する利点は、例として、但しいささかも限定的でなく実施例を示す図面を参照して以下に続く記載からより良く浮かび上がる。

本発明の第1の実施形に従った補強フレームの略正面図である。 本発明のもう1つの実施態様の同様に正面からの略図である。 変形の可能性を示すことを目標とする、本発明のもう1つの実施態様の斜視図である。 本発明のもう1つの実施態様の図2に類似した図である。 本発明のもう1つの実施態様の図3に類似した図である。 本発明のもう1つの実施形の略図である。 二重針床紡績機による本発明の補強フレームの製造を示すことを目標とする、斜視図である。 二重針床紡績機による本発明の補強フレームの製造を示すことを目標とする、斜視図である。 製造方法のステップを概略的に具体化する図である。 製造方法のステップを概略的に具体化する図である。 梁に対して本発明の補強フレームの1つ以上の層を組み込む複合材料の応用態様を示す図である。 梁に対して本発明の補強フレームの1つ以上の層を組み込む複合材料の応用態様を示す図である。 柱に対して本発明の補強フレームの1つ以上の層を組み込む複合材料の応用態様を示す図である。 柱に対して本発明の補強フレームの1つ以上の層を組み込む複合材料の応用態様を示す図である。 プレート内での本発明の利用を同様に示す図である。 プレート内での本発明の利用を同様に示す図である。 プレート内での本発明の利用を同様に示す図である。

図1は、本発明に従った補強フレームを構成できる複合生成物100を示す。この生成物は、補強格子を含み、かつそれ故にこの場合、縦糸101及び横糸102方向に沿って伸長する糸101、102から構成される二方向補強構造を構成する。

本発明によれば、かつこの格子によって探求される目標を考慮して、糸101及び102は、著しい機械的性質を有するので、セメント質又は樹脂材料層によって通常受けられる応力に抵抗できる。実際に、本発明のフレームが、セメント又は樹脂中に埋め込まれること、及び建造物が受ける機械的応力を回復し得るように次に又は同時に前記建造物に適用されることになることを思い起こすべきである。

例として、補強格子の糸101及び102は、ここでは同じ材料で、このような場合にはガラス繊維で構成される。しかしながら玄武岩で製作されてもよく、更にはポリマー又は金属ケーブルで構成されてもよい。同様に、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アラミド繊維又はステンレス鋼を含む金属繊維を含む群から選択されてもよい。これらの糸又はケーブルは、その上基本糸のストランドから構成されてもよい。

補強格子の編み目は、ここでは一辺約25mmの正方形の形状を有する。極めて当然に、それが画定する開口部のサイズ及び幾何学的形状は、フレームの用途に応じて適応させることができる。

本発明によれば、糸101及び102から構成される格子は、この場合に透かし細工を施したテキスタイルから構成される、亀裂防止機能を有する構造103に結合される。このような場合には、透かし細工を施したテキスタイル103は、ポリエステル又はステンレス鋼タイプの金属糸からの編成又は織込みによって製作される。ガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、又はNOMEX(登録商標)のような工業用糸が、同様に利用できる。

透かし細工を施したテキスタイル103は、このように約3〜10mmの開口部を有するように編んでもよい。かかる開口部は、大きさが格子の開口部(25〜60mm)よりも小さく、比較的粘性のある、無機(セメント)又は樹脂マトリックスの通過を、前記マトリックスの成分の分離の危険を冒さずに可能にする。

このようにして、フレーム100に対するかかるマトリックスの付着の際に、前記マトリックスは、フレームを有効に埋め込み、かつフレームに探求される補強機能を与えることに寄与する。補強構造(格子101、102)及び亀裂防止構造(透かし細工を施したテキスタイル103)のそれぞれの開口部は、実際にかかるマトリックスとの実質的な混和性を与えることを可能にする。

その上、前記開口部は、マトリックス中にフレームを埋め込む際に、形成される可能性がある気泡の排出を容易にし、気泡を閉じ込めることを回避し、そのことは、結果として無機層の抵抗を制限することを、前記層の亀裂の危険を伴い、もたらすであろうが、そのことはまさしく、本発明が制限することを目標とすることである。

極めて当然に、透かし細工を施したテキスタイル103を構成する糸の番手又は太さは、亀裂防止構造のための特定の機械的性質及び表面質量を得るように選択される。

補強構造(格子)の、亀裂防止構造(透かし細工を施したテキスタイル)との結合は、あらゆる方法によって実施され得る。しかしながら、かつ好適には、補強格子101、102は、例えばポリエステル、アラミド又はステンレス鋼でも製作される、編み糸を用いて透かし細工を施したテキスタイル103と編まれる。この編成は、特にラッシェルタイプのたて編み機を用いて実施され得る。かかる編成は、透かし細工を施したテキスタイル103と、補強格子を形成する糸101及び102との間の高い機械的凝集力を確保することを可能にする。

特殊な実施によれば、「横糸巻き機を有する、又は有さない幅広ラッシェル」タイプの編み機を利用することが可能であり、それにより速いテンポで、かつ典型的には5mを超え、更には6mを超える幅広に、複合生成物を製造することが可能になる。生成物のかかる幅は、例えば大型のシェルの建設に特に適することがあり、生成物の広い幅は、非常に迅速な設置を可能にするので、その場合に大きな利点をもたらす。

極めて当然に、亀裂防止構造は、織込みによって得ることができる。

この亀裂防止構造を製作する方法がいかなるものであれ、それが画定する開口部の形状は、可変であり、特には六角形若しくは長方形であってもよく、又は結果として生じる、建設材料層に関して探求された接着及び/又は機械抵抗に応じて、縦糸若しくはラッシェル編み機、又は織機で製作可能な他のあらゆる形状であってもよい。

例えばラッシェルタイプのたて編み機で本発明の補強フレームを製作する場合に、横糸101は、編み糸を介して縦糸102と、透かし細工を施したテキスタイル103との間で圧縮される。

それぞれ補強格子内、及び透かし細工を施したテキスタイル内の開口部のサイズを理由として、フレームと、製造機と直接一列に並んだ補強すべきセメント又は樹脂マトリックスとの間の凝集力を改善するために、有機シラン又は同等のタイプの架橋物質によって含浸を実施することが可能である。

本発明によれば、追加の補強要素を特に製造方向に、但し場合により横断方向に組み込んで、フレームの機械抵抗を補強することもその上可能である。検討される分野においてロッド(jonc)とも名付けられる、かかる追加の補強要素は、フレームの性質がいかなるもの(織られた又は編まれた)であれ、フレームの製作工程中に導入できる。

従って、この場合に単純な編み目で編まれた構造からなる、亀裂防止構造203内へのかかるロッド204の導入を図2に示した。図面のより良い理解及び単純化に配慮して、図1の格子のような補強構造は、示さなかった。

この実施形によれば、フレームは、変形され得る可能性があり、かつ従って補強又は修繕すべき建造物の形状に適応する可能性がある。図3に、この場合に横断方向のこの変形能力を二重矢印を用いて具体化した。それに反して、製造方向での変形能力は、制限される。

あるいは、同様に編成によって得られるが、区間横糸405によりたて編みを有する構造による亀裂防止構造内へのロッド404の導入を図4に示した。これを行うことで、横断方向でフレームが変形するあらゆる可能性を遮断し、このことは、ある用途に必要なことが判明し得る(図5)。

図6は、補強構造が、織られた格子601、602から構成され、「絡み織り」又はレノ(Leno)組織を、横糸間の平織物又はタフタ組織のロッド604の通路と組み合わせる、本発明のフレーム内でのロッド604の実施を示す。横糸の低い剛性のために、ロッドは、構造内で直線のままであってもよい。

図7〜図9は、二重針床紡績機で得られた亀裂防止構造内へのロッド704の挿入を示すことに適している。例えば図1に関連して記載された性質と結局同じ性質であってもよい、2つの壁703及び703'を特に観察できる。これら2つの壁は、この場合製造方向で導入されるロッド704を維持できる糸706を用いて互いに連結される。

この場合対称構造を持ち、フレームの抵抗、及び必然的に製造方向での建造物要素の抵抗を補強できるスペーサ効果又は梁効果を発生させる。

かかる機械に横糸巻き機を付け加えることができ、図7下部に示したように、この場合に横断方向でロッド704'を更に加えることを可能にする。

図8に、図7との関係で記載された構造を製作することを可能にする機械の側面図を示した。このように、二重針床タイプの機械の編み装置の領域に、2列の針807及び808を示した。その上、糸案内棒8010、8011、8012、8013及び8014を具体化した。

棒8010及び8011、並びに棒8013及び8014は、両面の、かつそれ故に対称なテキスタイル構造を製作する。棒8012は、補強ロッドの役割を果たす鋼線804を配給し、鋼線804は、2つの針床の結合糸806によって維持される。

図9は、図8の水平断面図であり、2つの針床9015及び9016、並びに特に補強ロッドの機能を果たす鋼線904を閉じ込めるための、針床9015及び9016の間を結合する糸906の通路が見出される。補強ロッドは、2つの壁を互いに製織する態様に応じて、ある場合に最終複合生成物に利点をもたらし得る、抑制可能なある種の自由を享受する。

かかるロッドの導入のために、かつかかる追加の補強要素のように、補強すべき建造物が受ける応力に応じて、引張抵抗が、1000kNから20000kNに変動し得る、複合補強生成物を製作することが可能になる。

図10a〜図10dは、本発明の補強フレームの様々な応用態様を示す。このようにして図10aで、例えば亀裂110(左側部分)の発達を止めるか、又は剪断力に対して鉄筋コンクリートの梁又はれんが造り要素111を補強するために、無機マトリックス層内にすでに埋め込まれた本発明のフレームを含む複合材料100の(例えば裏打ち又は適合したエポキシ貼り付けによる)貼り付けを行う。

図10bに、相当数の亀裂113の架橋に加えて、屈曲応力に対する鉄筋コンクリートの梁112の補強を示した。

図10c及び図10dに、柱114の閉込め又はライニングを示し、かつそれ故に前記複合材料を用いた圧縮効果を発生させる。

修繕又は補強すべき建造物のレベルで、本発明の数層の補強フレームを貼り付けることも検討できる。

図11a〜図11cに、プレート115内での本発明の他の応用を概略的に示した。このようにして、亀裂防止構造と、補強構造とを含む補強フレーム120が、前記プレート内に埋め込まれる。しかし、補強フレーム120を数個も埋め込むことを検討でき、かつ図11bでは例えば3個である。その上、前記フレームを最も複雑な形状で、すなわち追加の補強要素116も組み込んで(図11c)、埋め込むことも想定できる。

100 フレーム
101 ケーブル
102 ケーブル
103 亀裂防止構造
203 亀裂防止構造
204 追加の補強要素
403 亀裂防止構造
404 追加の補強要素
601 ケーブル
602 ケーブル
604 追加補強要素
704 追加補強要素
804 追加補強要素
904 追加補強要素

Claims (19)

1. 単一方向、二方向又は多方向の補強構造からなり、亀裂防止構造を有するテキスタイル組織によって結合され、高ヤング率の糸をベースとして製作されたテキスタイルからなる、無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
2. 前記補強構造が、縦糸方向(又は製造方向)、かつ場合により横糸方向(又は横断方向)に、更には縦糸方向に対し30〜60°の角度を形成して配向された、縦糸の織縮みのないケーブル(101、102、601、602)からなり、かつ特に織られた又は編まれた格子からなることを特徴とする請求項1に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
3. 前記補強構造が、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ガラス、E(又は耐アルカリ性)ガラス、玄武岩、炭素、アラミド、ステンレス鋼又は他の金属を含む群から選択される材料で製作され、前記補強構造が、少なくとも二方向であるときに、前記選択された材料が、2つの方向において異なる性質であり得ることを特徴とする請求項1又は2に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
4. 前記補強構造及び前記亀裂防止構造が、大きさが数ミリメートルから数センチメートルまで様々である開口部を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
5. 前記亀裂防止構造(103、203、403)が、好ましくはたて編みタイプ、又は引き上げ編みタイプの織込み又は編成によって得られることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
6. 前記亀裂防止構造が、ポリマー(及び特にポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド)、ガラス(E又は耐アルカリ性)、玄武岩、炭素、アラミド、ステンレス鋼及び金属を含む群から選択される材料で製作されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
7. 前記亀裂防止構造を構成するテキスタイル組織が、編成によって得られるならば、ニット、ダブルニット、マーキゼットタイプであり、又は織込みによって得られるならば、織物、サテン又は絡み織りタイプであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
8. 前記亀裂防止構造が、前記マトリックスに化学的機能を与えることができるか、又は前記マトリックスの重合の促進に適した触媒機能を発生させることができる、前記マトリックス中で混合可能な糸から全部又は一部が構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
9. 縦糸(又は製造)方向、及び場合によっては横糸(又は横断)方向に配向された追加の補強要素(204、404、604、704、804、904)を更に組み込むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
10. 前記追加の補強要素が、ガラス、耐アルカリ性ガラス、ステンレス鋼、炭素を含む群から選択される材料で製作されるか、又はポリプロピレン、エポキシ、酢酸ビニル、ポリエステルタイプの熱可塑性又は熱硬化性マトリックスの、高抵抗又は高弾性ガラス、耐アルカリ性ガラス、ステンレス鋼、炭素タイプの補強繊維との組み合わせから構成されることを特徴とする請求項9に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
11. 前記追加の補強要素が、特に有機シラン又は同等のタイプの架橋生成物、又は前記補強フレームが次に埋め込まれるための無機マトリックスの給湿を促進する生成物によって含浸又は予備含浸されることを特徴とする請求項9又は10に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
12. 前記追加の補強要素が、前記無機マトリックスとのその結合を促進できる手段を備え、前記手段が特に、内部に設けられた凹部、又は表面にあらゆる手段によって付け加えられるシリカ粒子又はガラス玉のような凸要素からなることを特徴とする請求項9から11のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
13. 前記亀裂防止構造と前記追加の補強要素との間の連繋を確実にする製織糸が、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ガラス繊維又は玄武岩繊維、アラミド繊維、金属繊維、ステンレス鋼を含む群から選択される材料から構成されることを特徴とする請求項9から12のいずれか一項に記載の無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレーム。
14. 無機材料、特にセメント、コンクリート又は樹脂の層を補強できる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームの製作方法であって、
    ・単一方向又は多方向の構造と、それ自体が織込み又は編成によって同時に、又は先のステップの際に得られる亀裂防止構造とをテキスタイル組織によって結合する段階と、
    ・追加の補強要素を、前記フレームの製作中か、製作後に受けることができる空間又はオリフィスを製作中の前記フレーム内に設ける段階とからなる方法。
15. 前記補強フレームが、縦糸又はラッシェルタイプの編み機での編成によって製作される請求項14に記載の無機材料層を補強できる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームの製作方法。
16. 前記補強フレームが、織機又は二重針床編み機で製作され、前記亀裂防止構造が、各々が針床上に製作された2つの層から構成され、その場合単一方向タイプの補強構造を構成するケーブル、及び場合により前記追加の補強要素が、製造方向に前記2つの層の間に導入される請求項14に記載の無機材料層を補強できる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームの製作方法。
17. 前記補強フレームが、織機又は二重針床編み機で製作され、前記亀裂防止構造が、前記2つの針床の一方の上に製作され、他方の針床は、製造方向で前記補強構造を構成するケーブルを結合するためにある請求項14に記載の無機材料層を補強できる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームの製作方法。
18. 追加の補強要素の横断方向での導入を可能にするために、前記二重針床紡績機が、1つ又は2つの横糸巻き機を備えることを特徴とする請求項17に記載の無機材料層を補強できる無機又は樹脂ベースのマトリックスを有する複合要素の補強フレームの製作方法。
19. 前記フレームが、モルタルを用いて又は裏打ちによって補強すべき無機マトリックスを有する要素に対して、場合により幾つもの層で貼り付け又は張り付けられることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の無機マトリックスを有する要素の補強フレームの使用。

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