JP7010222B2 - メッシュ及びコンクリート剥落防止材 - Google Patents

Description

本発明は、メッシュ及び該メッシュを備えるコンクリート剥落防止材に関する。

従来、建築物やトンネルなどのコンクリート構造物における剥落防止対策として、コンクリート構造物の表面に補強材を貼り付ける方法が知られている。上記補強材としては、鋼板、繊維強化プラスチック、又はセメントモルタル若しくは樹脂等にメッシュ織物が埋め込まれてなる構造体が用いられている。

例えば、下記の特許文献１には、コンクリート表面の補修や補強に用いられる補強用織物が開示されている。上記補強用織物は、炭素繊維などの補強繊維糸からなるたて糸及びよこ糸がメッシュ状に配列されたメッシュ織物である。また、上記補強繊維糸間には、ガラスヤーンからなるたて糸補助糸及びよこ糸補助糸が１～３本配列されている。特許文献１では、上記のような補強繊維糸及び補助糸が、平織組織で一体化されて構成されている。

また、下記の特許文献２には、複数のストランドからなる主繊維束と、主繊維束に絡ませた補助繊維束とを有するメッシュ織物が開示されている。特許文献２では、主繊維束として、ガラス繊維束が用いられている。また、補助繊維束として、綿糸が用いられている。

特許第４２２８４９７号公報 特開２００７－２９１５９０号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２のメッシュ織物では、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き試験における荷重（コア破断荷重）及び変位（変位後の押し抜き荷重）の双方を十分に高められないことがあった。押し抜き試験における荷重及び変位の双方が高くないと、小さな荷重で亀裂が発生したり、亀裂が発生したコンクリート片がすぐに落下してしまう。そのため、コンクリートの剥落防止材として用いられたときに、コンクリートの剥落を十分に防止できないことがあった。

本発明の目的は、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き特性に優れる、メッシュ及び該メッシュを用いたコンクリート剥落防止材を提供することにある。

本発明に係るメッシュは、複数本のたて糸及び複数本のよこ糸により構成されているメッシュであって、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上、及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する、ガラス繊維束と、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に準拠して測定された破断伸度が、４％以上、３５％以下である、合成繊維束と、を備えることを特徴としている。

本発明に係るメッシュは、前記合成繊維束が、ビニロン繊維束であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、目付が、１００ｇ／ｍ^２以上、４５０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記ガラス繊維束の目付が、５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以下であり、前記合成繊維束の目付が、３０ｇ／ｍ^２以上、２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記メッシュにおける前記合成繊維束の質量割合が、１０質量％以上、７０質量％以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記メッシュにおける前記合成繊維束の体積割合が、２０％以上、８０％以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記メッシュにおける前記ガラス繊維束の質量割合が、３０質量％以上、９０質量％以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記メッシュにおける前記ガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、８０％以下であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記たて糸に沿う方向及び前記よこ糸に沿う方向の引張強度が、それぞれ、２００Ｎ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、絡み織りの織物からなることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、前記たて糸及び前記よこ糸のうち少なくとも一方が、前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束の双方により構成されていることが好ましい。

本発明に係るメッシュは、コンクリート剥落防止材に用いられることが好ましい。

本発明に係るコンクリート剥落防止材は、マトリックスと、本発明に従って構成されるメッシュと、を備える。

本発明によれば、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き特性に優れる、メッシュを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態に係るメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るコンクリート剥落防止材を示す模式的断面図である。 図４は、実施例１～１２及び比較例１で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図５は、実施例１３～１７で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図６は、実施例１８，１９で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図７は、実施例２０で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図８は、実施例２１，２２で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。 図９は、実施例２３，２４で得られたメッシュ織物を示す模式的平面図である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

［メッシュ］
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るメッシュの模式的平面図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係るメッシュは、複数本のたて糸と複数本のよこ糸が織られたメッシュ、いわゆるメッシュ織物１である。メッシュ織物１は、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３により構成されている。それぞれのたて糸２は、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂを有する。メッシュ織物１では、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂを捩じるように互いに絡ませ、それらの間に複数本のよこ糸３が織り込まれている。すなわち、メッシュ織物１は、たて糸２を構成する第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂと、よこ糸３とが絡み織りされた織物である。

本実施形態では、たて糸２における第１のストランド２ａが、ガラス繊維束である。上記１本のガラス繊維束は、被膜と複数本のガラス繊維モノフィラメントとからなる。上記ガラス繊維モノフィラメントの表面は、被膜により覆われている。上記被膜は、ガラス繊維モノフィラメント間やガラス繊維束の表面にも存在し、複数本のガラス繊維モノフィラメントを束ねる役割も果たしている。一方、たて糸２における第２のストランド２ｂは、１本または複数本の合成繊維束からなる。上記１本の合成繊維束は、複数本の合成繊維モノフィラメントにより構成されている。

本実施形態では、それぞれのよこ糸３は、ガラス繊維束及び合成繊維束が撚り合わされた合撚糸からなることが好ましい。また、よこ糸３は、合撚糸でなくともよく、ガラス繊維束と合成繊維束を撚らずに束ねた無撚糸であってもよい。ガラス繊維束及び合成繊維束の２種類を準備し、それぞれの繊維束が単独で織り込まれた織物であってもよい。例えば、たて糸２の延びる方向において、複数本のよこ糸３としてガラス繊維束及び合成繊維束が交互に配置されていると、メッシュ織物１中におけるガラス繊維束と合成繊維束の配置分布が均等になるため好ましい。なお、複数本のよこ糸３の全てが、ガラス繊維束のみ、または合成繊維束のみにより構成されていてもよい。

上述のガラス繊維束は、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上、及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する。そのため、メッシュ織物１は、耐アルカリ性や難燃性に優れている。

また、上述の合成繊維束は、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に準拠して測定された破断伸度が、４％以上、３５％以下である。合成繊維束の破断伸度が小さすぎると、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き試験において、ガラス繊維束と同程度の変位量で合成繊維束が破断することから、十分な変位を得ることができない。そのため、破壊されたコンクリート片がすぐに落下してしまう。一方、合成繊維束の破断伸度が大きすぎると、合成繊維束の引張強度が小さくなることから、押し抜き試験において十分な荷重を得ることができない。そのため、亀裂が小さな荷重で発生してしまう。

本実施形態のメッシュ織物１は、上記特定の組成を有するガラス繊維束と、上記特定の破断伸度を有する合成繊維束とを備えているので、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き試験において、高い荷重と高い変位の双方を得ることができる。これは、押し抜き試験において、破断伸度が小さいガラス繊維束が破断した後も、合成繊維束が破断せずに荷重を維持することができるためである。また、合成繊維束が伸びる際に、ガラス繊維束をマトリックスから引き剥がす効果があり、引張伸度が小さいガラス繊維束においてもこれ以上切断することなく、荷重を受け持つことができる。この場合、複数本のたて糸２または複数本のよこ糸３のいずれかがガラス繊維束と合成繊維束により構成されていると、より顕著にこの効果が見られる。

このように、メッシュ織物１は、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き性能（特性）に優れているので、コンクリート構造物の補強効果を高めることができ、コンクリートの剥落防止用途に好適に用いることができる。

本発明において、メッシュ織物１の目付は、特に限定されないが、１００ｇ／ｍ^２以上、４５０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。メッシュ織物１の目付が上記の下限以上であると、押し抜き試験における荷重及び変位をより一層大きくすることができ、コンクリート構造物への補強効果をより一層高めることができる。他方、メッシュ織物１の目付が上記の上限以下である場合、後述するコンクリート剥落防止材を構成する樹脂マトリックスと、より一体化しやすくなり、コンクリート構造物への補強効果をより一層高めることができる。

コスト面を考慮しかつコンクリート構造物への補強効果をより一層高める観点から、メッシュ織物１の目付は、より好ましくは１５０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは３５０ｇ／ｍ^２以下である。

メッシュ織物１を構成するガラス繊維束の目付は、特に限定されないが、５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。ガラス繊維束の目付が、上記の下限以上である場合、押し抜き試験における荷重をより一層大きくすることができ、コンクリート構造物への補強効果をより一層高めることができる。他方、ガラス繊維束の目付が上記の上限以下である場合、ガラス繊維束の破断により、合成繊維束に損傷を与え難く、押し抜き試験における変位をより一層高めることができる。押し抜き特性をより一層高める観点から、ガラス繊維束の目付は、好ましくは８０ｇ／ｍ^２以上、好ましくは２００ｇ／ｍ^２以下である。

また、メッシュ織物１を構成する合成繊維束の目付は、特に限定されないが、３０ｇ／ｍ^２以上、２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。合成繊維束の目付が上記の下限以上の場合、押し抜き試験における変位をより一層大きくすることができる。他方、上記の上限以下の場合、押し抜き試験における荷重をより一層大きくすることができる。押し抜き特性をより一層向上させる観点から、合成繊維束の目付は、好ましくは５０ｇ／ｍ^２以上、好ましくは１８０ｇ／ｍ^２以下である。

なお、ガラス繊維束の目付とは、メッシュ織物１を構成するガラス繊維束以外の成分、例えば、合成繊維束、後述する被覆樹脂などの質量を差し引いて求めた値である。合成繊維束の目付とは、メッシュ織物１を構成する合成繊維束以外の成分、例えば、ガラス繊維束、後述する被覆樹脂などの質量を差し引いて求めた値である。メッシュ織物１が、ガラス繊維束と合成繊維束のみから構成されている場合、メッシュ織物１の目付は、ガラス繊維束の目付と合成繊維束の目付と被覆樹脂との和となる。

押し抜き特性をさらに一層向上させる観点から、メッシュ織物１における合成繊維束の質量割合が、１０質量％以上、７０質量％以下であることが好ましい。また、メッシュ織物１における合成繊維束の体積割合が、２０体積％以上、８０体積％以下であることが好ましい。なお、合成繊維束の質量割合及び体積割合は、メッシュ織物１全体をそれぞれ１００質量％または１００体積％としたときの割合のことをいう。

押し抜き特性をさらに一層向上させる観点から、メッシュ織物１におけるガラス繊維束の質量割合が、３０質量％以上、９０質量％以下であることが好ましい。また、メッシュ織物１におけるガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、８０％以下であることが好ましい。なお、ガラス繊維束の質量割合及び体積割合は、メッシュ織物１全体をそれぞれ１００質量％または１００％としたときの割合のことをいう。

また、補強後でも、コンクリート構造物を確認する観点や、後述するマトリックス樹脂を満遍なく含浸させる観点から、隣接するたて糸２間の間隔、および、隣接するよこ糸３間の間隔は、２～１０ｍｍであることが好ましい。

また、押し抜き試験における荷重をより一層大きくし、メッシュ織物１の押し抜き特性をより一層高める観点から、たて糸２に沿う方向及びよこ糸３に沿う方向の引張強度が、それぞれ、２００Ｎ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。引張強度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６（２０１０年）に準拠して測定することができる。

なお、第１の実施形態のメッシュ織物１においては、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３が、それぞれ、ガラス繊維束及び合成繊維束により構成されていた。もっとも、本発明においては、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３のうち少なくとも一方が、ガラス繊維束を含んでいればよい。また、たて糸２及びよこ糸３のうち少なくとも一方が、合成繊維束を含んでいればよい。また、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３のうち少なくとも１本がガラス繊維束を含んでいればよい。また、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３のうち少なくとも１本が合成繊維束を含んでいればよい。すなわち、メッシュ織物１が、合成繊維束及びガラス繊維束を備えていればよい。

例えば、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂの双方が、ガラス繊維束であってもよい。その場合、よこ糸３が、少なくとも合成繊維束を含んでいればよい。あるいは、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂの双方が、合成繊維束であってもよい。その場合、よこ糸３が少なくともガラス繊維束を含んでいればよい。

また、本発明においては、メッシュ織物１が、さらに被覆樹脂により覆われていてもよい。メッシュ織物１が被覆樹脂により覆われている場合、施工性をより一層高めることができる。なお、このような被覆樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂や、ビニルエステル樹脂などを用いることができる。なお、メッシュ織物１を被覆樹脂で覆う際、原料となる樹脂をエマルジョン化し、当該エマルジョン化された樹脂をメッシュ織物１に塗布することができる。

（ガラス繊維束）
ガラス繊維束は、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上、及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する。

このようなガラス繊維束としては、例えば、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ５４～６５％、ＺｒＯ_２ １２～２５％、Ｌｉ_２Ｏ ０～５％、Ｎａ_２Ｏ １０～１７％、Ｋ_２Ｏ ０～８％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０～１０％、ＴｉＯ_２ ０～７％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～２％を含み、好ましくは、質量％で、ＳｉＯ_２ ５７～６４％、ＺｒＯ_２ １４～２４％、Ｌｉ_２Ｏ ０．５～３％、Ｎａ_２Ｏ １１～１５％、Ｋ_２Ｏ １～５％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０．２～８％、ＴｉＯ_２ ０．５～５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～１％を含むものを用いることができる。

このように、本発明のメッシュは、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上含有しているガラス繊維束を含むので、耐アルカリ性に優れている。そのため、セメント中などに存在するアルカリ成分によりメッシュが浸食され難い。従って、メッシュが劣化することを防止することができる。

もっとも、ＺｒＯ_２を１２質量％以上含有しているガラスは、溶融し難いが、本発明においては、さらにＲ_２Ｏを１０質量％以上含有するので、ＺｒＯ_２を１２質量％以上含有していても溶融性に優れている。なお、Ｒ_２Ｏが１０質量％以上とは、ガラス繊維束中におけるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の総和が、１０質量％以上であることをいう。

第１の実施形態では、ガラス繊維束は、例えば、数十本から数百本程度を束ねたものとすることができる。ガラス繊維束は、上記ガラス繊維の表面にサイジング剤を塗布し、集束させ、サイジング剤を乾燥させることにより得られる。乾燥したサイジング剤が、ガラス繊維の表面を覆っている被膜となる。

このような被膜を構成する樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂であってもよく、不飽和ポリエステル樹脂であってもよい。また、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂であってもよい。

また、ガラス繊維束の番手は、特に限定されないが、１００～３０００ｔｅｘであることが好ましい。ガラス繊維束の番手が上記の範囲内にある場合、メッシュ織物の押し抜き特性をより一層高めることができ、コンクリート構造物への補強効果をより一層高めることができる。

（合成繊維束）
合成繊維束は、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に準拠して測定された破断伸度が、４％以上、３５％以下である。このような合成繊維束としては、例えば、ビニロン繊維束、ポリエステル繊維束、ポリプロピレン繊維束、又はナイロン繊維束などが挙げられる。なかでも、押し抜き試験における荷重をより一層高め、押し抜き特性をより一層向上させる観点から、ビニロン繊維束であることが好ましい。

なお、第１の実施形態では、合成繊維束は、複数本の合成繊維モノフィラメントを束ねたものであっても１本の合成繊維であってもよい。

また、合成繊維束の番手は、特に限定されないが、１００～３０００ｔｅｘであることが好ましい。合成繊維束の番手が上記範囲内にある場合、メッシュ織物の押し抜き特性をより一層高めることができ、コンクリート構造物への補強効果をより一層高めることができる。

以下、メッシュ織物１の製造方法の一例について、説明する。

（製造方法）
メッシュ織物１の製造方法としては、特に限定されず、一例として以下の方法により製造することができる。

まず、ガラス溶融炉内に投入されたガラス原料を溶融して溶融ガラスとし、溶融ガラスを均質な状態とした後に、ブッシングに付設された耐熱性を有するノズルから溶融ガラスを引き出す。その後、引き出された溶融ガラスを冷却してガラス繊維モノフィラメント（ガラス繊維）とする。

次に、このガラス繊維の表面に、被膜を形成するためのサイジング剤を塗布する。サイジング剤が均等に塗布された状態で、そのガラス繊維を数百から数千本引き揃えて集束し、乾燥させてガラス繊維束とする。

なお、上記サイジング剤は、水等の溶媒、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂、又は酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂を含むことが好ましい。これら樹脂はエマルジョン状態であることが望ましい。

また、サイジング剤は、それ以外に、例えばシランカップリング剤を含んでいてもよい。上記シランカップリング剤としては、具体的には、アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、アクリルシラン、クロルシラン、メルカプトシラン又はウレイドシランなどが使用できる。なお、シランカップリング剤を添加することで、ガラス繊維束の表面を保護する効果が生まれ、引張強度等の機械的強度をさらに一層向上させることができる。本発明では、ラジカル重合により硬化する不飽和ポリエステル樹脂や、ビニルエステル樹脂を含浸させたり、多様な樹脂と含浸させる必要があるため、ビニルシランあるいはアミノシランが好ましい。

また、上記サイジング剤は、上述のシランカップリング剤以外に、潤滑剤、ノニオン系の界面活性剤又は帯電防止剤等の各成分を含むことができる。

得られたガラス繊維束を、第１のストランド２ａとし、予め用意した第２のストランド２ｂとしての合成繊維束と絡み合わせることによりたて糸２を形成する。また、上記の方法で、別途作製したガラス繊維束と、別途用意した合成繊維束とを撚り合わせてよこ糸３を形成する。よこ糸３をたて糸２に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたメッシュ織物１を得ることができる。

なお、上述したようにメッシュ織物１は、さらに被覆樹脂によって覆われていてもよい。その場合は、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂などの被覆樹脂原料を、浸漬法又はスプレー法によりメッシュ織物１に塗布し、たて糸２及びよこ糸３の交差部を目止め加工する。この場合、樹脂原料の形態としては樹脂エマルジョン或いは溶剤系樹脂のどちらの状態でも良い。

そして、メッシュ織物１に塗布された樹脂を乾燥させる。なお、乾燥させる前に、例えば一対のスクイーズローラーによりメッシュを押圧し、過度に塗布された樹脂を搾り取ってもよい。なお、乾燥は、樹脂エマルジョンを使用した場合は１００～１２０℃の温度で水分を蒸発させ、溶剤系樹脂の場合は含まれる溶剤の乾燥が主目的であるため、過度に硬化を促進させないように、４０～８０℃の温度で乾燥させることが好ましい。

また、被覆樹脂で覆って目止め加工する方法以外にも、たて糸２またはよこ糸３に、熱融着性の糸を混入させ、ホットプレスすることにより目止めしてもよい。熱融着性の糸としては、ガラス転移温度が１５０℃以下の糸を用いることにより、低温でホットプレスすることで目止めできるため好ましい。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るメッシュを示す模式的平面図である。

図２に示すように、メッシュ織物２１は、たて糸４及びよこ糸５が平織りされることにより構成されている。たて糸４は、ガラス繊維束４ａ及び合成繊維束４ｂにより構成されている。ガラス繊維束４ａ及び合成繊維束４ｂは、よこ糸５の延びる方向において、交互に配置されている。また、よこ糸５は、ガラス繊維束５ａ及び合成繊維束５ｂにより構成されている。ガラス繊維束５ａ及び合成繊維束５ｂは、たて糸４の延びる方向において、交互に配置されている。その他の点は、第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態のメッシュ織物２１も、上記特定の組成を有するガラス繊維と、上記特定の破断伸度を有する合成繊維束とを備えているので、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き試験において、高い荷重と高い変位の双方を得ることができる。このようにメッシュ織物２１は、コンクリートの剥落防止特性の指標となる押し抜き特性に優れているので、コンクリート構造物の補強効果を高めることができ、コンクリートの剥落防止用途に好適に用いることができる。

本発明のメッシュは、第１及び第２の実施形態のような絡み織り、平織りだけでなく、模紗織りされた織物を用いることもできる。もっとも、本発明のメッシュは組布であってもよく、メッシュの作成方法は特に限定されない。これらの中でも、模紗織りであることが好ましい。模紗織りは、１本のたて糸または１本のよこ糸が、３本のストランドにより構成されているので、たて糸及びよこ糸の交差部の接点の面積が大きくなり、目止めしやすくなる。これにより、メッシュが解けにくくなる。

また、第１及び２の実施形態では、たて糸及びよこ糸がいずれもガラス繊維束及び合成繊維束の双方により構成されていたが、本発明においては、全てのたて糸がガラス繊維束のみ、または合成繊維束のみにより構成され、全てのよこ糸がたて糸とは異なる繊維束のみにより構成されていてもよい。もっとも、コンクリート剥落防止用途においては、メッシュの面方向に垂直な方向（垂直方向）から荷重がかかるので、垂直方向からの荷重を分散させる観点から、全てのたて糸及び全てのよこ糸がいずれもガラス繊維束及び合成繊維束の双方により構成されていることが好ましい。

［コンクリート剥落防止材］
図３は、本発明の一実施形態に係るコンクリート剥落防止材を示す模式的断面図である。図３に示すように、コンクリート剥落防止材１０は、メッシュ織物１と、マトリックス１２とを備える。メッシュ織物１は、上述した第１の実施形態のメッシュ織物である。メッシュ織物１は、マトリックス１２の内部に埋め込まれている。なお、図３に示すように、コンクリート剥落防止材１０は、例えば、コンクリート躯体１３に貼り付けて用いることができる。

このように、コンクリート剥落防止材１０では、押し抜き特性に優れるメッシュ織物１がマトリックス１２の内部に埋め込まれているので、コンクリートの補強効果を高めることができ、コンクリートの剥落を効果的に防止することができる。

マトリックス１２の材料は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂又はウレタン樹脂等からなる樹脂マトリックスが使用できる。これらは単独で用いてもよく、これらを混合して併用してもよい。また、本発明において、マトリックスは、樹脂でなくてもよく、例えばセメントであってもよい。いずれの場合においても、メッシュ織物１が、押し抜き特性に優れるため、コンクリートの補強効果を高めることができ、コンクリートの剥落を効果的に防止することができる。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例１～１２）
まず、ＳｉＯ_２ ５７．９質量％、ＺｒＯ_２ １７．２質量％、Ｌｉ_２Ｏ ０．５質量％、Ｎａ_２Ｏ １４．８質量％、Ｋ_２Ｏ １．３質量％、ＣａＯ ０．９質量％、ＴｉＯ_２ ７．４質量％の組成を有するガラスとなるように原料を調製し、溶融した溶融ガラスを、数百～数千のノズルを有するブッシングからガラス繊維を引き出した。

次に、得られたガラス繊維の表面に、ビニルシラン、飽和ポリエステル樹脂、及び潤滑剤を水に分散させたサイジング剤を、強熱減量が０．８質量％となるようにアプリケーターにより調製して塗布し、ガラス繊維を束ねた後、サイジング剤を乾燥させることでガラス繊維束を製造した。

次に、図４に示すメッシュ織物３１を作製した。具体的には、上記のようにして得られたガラス繊維束３２ａと、予め用意した合成繊維束３２ｂとを絡み合わせてたて糸３２を作製した。次に、上記のようにして別途用意したガラス繊維束３３ａと、合成繊維束３３ｂとを撚り合わせてよこ糸３３を作製した。よこ糸３３をたて糸３２に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたメッシュ織物３１を得た。実施例１～１２で得られたメッシュ織物３１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。なお、実施例１～７及び実施例９～１２では、合成繊維束としてビニロン繊維（破断伸度：９．５％）を使用した。なお、実施例４、１２では、合成繊維束として２本の上記ビニロン繊維束を合撚したものを用いた。実施例８では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：３０％）を使用した。

（実施例１３～１７）
実施例１３～１７では、図５に示すメッシュ織物４１を作製した。具体的には、実施例１と同様にして得られたガラス繊維束４２ａと、予め用意した合成繊維束４２ｂとを絡み合わせてたて糸４２を作製した。また、別途、実施例１と同様にして用意したガラス繊維束４３ａと、別途用意した合成繊維束４３ｂとを、よこ糸４３として用いた。よこ糸４３をたて糸４２に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたメッシュ織物４１を得た。なお、メッシュ織物４１においては、よこ糸４３としてのガラス繊維束４３ａ及び合成繊維束４３ｂを、たて糸４２の伸びる方向において交互に配置した。実施例１３～１７で得られたメッシュ織物４１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。なお、実施例１３～１５と、実施例１６，１７のたて糸では、合成繊維束としてビニロン繊維（破断伸度：９．５％）を使用した。また、実施例１６，１７のよこ糸では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：３０％）を使用した。

（実施例１８，１９）
実施例１８，１９では、図６に示すメッシュ織物５１を作製した。具体的には、実施例１と同様にして得られた２本のガラス繊維束を絡み合わせて、たて糸５２を作製した。また、別途用意した合成繊維束を、よこ糸５３として用いた。よこ糸５３をたて糸５２に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたメッシュ織物５１を得た。実施例１８，１９で得られたメッシュ織物５１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。なお、実施例１８では、合成繊維束としてビニロン繊維（破断伸度：９．５％）を、実施例１９では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：３０％）を使用した。

（実施例２０）
実施例２０では、図７に示すメッシュ織物６１を作製した。具体的には、予め用意した２本のビニロン繊維束（破断伸度：９．５％）を絡み合わせて、たて糸６２を作製した。また、実施例１と同様にして得られたガラス繊維束を、よこ糸６３として用いた。よこ糸６３をたて糸６２に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたメッシュ織物６１を得た。実施例２０で得られたメッシュ織物６１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。

（実施例２１）
実施例２１では、図８に示すメッシュ織物７１を作製した。具体的には、実施例１と同様にして得られたガラス繊維束７２ａと、予め用意した合成繊維束７２ｂとしてのビニロン繊維束（破断伸度：９．５％）とをたて糸７２として用いた。また、別途実施例１と同様にして得られたガラス繊維束７３ａと、予め用意した合成繊維束７３ｂとしてのビニロン繊維束（破断伸度：９．５％）とをよこ糸７３として用いた。たて糸７２及びよこ糸７３を平織りすることにより、メッシュ織物７１を得た。なお、ガラス繊維束７２ａ及び合成繊維束７２ｂは、よこ糸７３に沿う方向において交互に配置した。また、ガラス繊維束７３ａ及び合成繊維束７３ｂは、たて糸７２に沿う方向において交互に配置した。実施例２１で得られたメッシュ織物７１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。

（実施例２２）
実施例２２では、たて糸７２を構成する合成繊維束７２ｂとして、ビニロン繊維束の代わりに予め用意したポリプロピレン繊維束（ＰＰ、破断伸度：３０％）を用いたこと以外は、実施例２１と同様にしてメッシュ織物７１を作製した。実施例２２で得られたメッシュ織物７１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。

（実施例２３，２４）
実施例２３，２４では、図９に示すメッシュ織物８１を作製した。具体的には、実施例１と同様にして得られたガラス繊維束８２ａ１，８２ａ３と、合成繊維束８２ａ２とをたて糸８２ａとして用いた。実施例１と同様にして得られたガラス繊維束８２ｂ２と、合成繊維束８２ｂ１，８２ｂ３とをたて糸８２ｂとして用いた。

また、実施例１と同様にして得られたガラス繊維束８３ａ１，８３ａ３と、合成繊維束８３ａ２とをよこ糸８３ａとして用いた。実施例１と同様にして得られたガラス繊維束８３ｂ２と、合成繊維束８３ｂ１，８３ｂ３とをよこ糸８３ｂとして用いた。たて糸８２ａ，たて糸８２ｂ、よこ糸８３ａ、及びよこ糸８３ｂを模紗織りすることにより、メッシュ織物８１を得た。

なお、たて糸８２ａ及びたて糸８２ｂは、よこ糸８３ａに沿う方向において交互に配置した。たて糸８２ａにおいて、ガラス繊維束８２ａ１，合成繊維束８２ａ２、及びガラス繊維束８２ａ３は、よこ糸８３ａに沿う方向においてこの順に配置した。一方、たて糸８２ｂにおいて、合成繊維束８２ｂ１、ガラス繊維束８２ｂ２、及び合成繊維束８２ｂ３は、よこ糸８３ａに沿う方向においてこの順に配置した。

また、よこ糸８３ａ及びよこ糸８３ｂは、たて糸８２ａに沿う方向において交互に配置した。よこ糸８３ａにおいて、ガラス繊維束８３ａ１、合成繊維束８３ａ２、及びガラス繊維束８３ａ３は、たて糸８２ａに沿う方向においてこの順に配置した。よこ糸８３ｂにおいて、合成繊維束８３ｂ１、ガラス繊維束８３ｂ２、及び合成繊維束８３ｂ３は、たて糸８２ａに沿う方向においてこの順に配置した。実施例２３，２４で得られたメッシュ織物８１を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。なお、実施例２３，２４では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：３０％）を使用した。

（比較例１）
比較例１では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：４０％）を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法でメッシュ織物３１を得た。

（比較例２）
比較例２では、実施例１と同様にして得られた２本のガラス繊維束を絡み合わせてたて糸を作製した。次に、実施例１と同様にして別途用意した２本のガラス繊維束を撚り合わせてよこ糸を作製した。よこ糸をたて糸に織り込むことによって、絡み織りにより製織されたガラス繊維束のみからなるメッシュ織物を得た。比較例２で得られたメッシュ織物を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。

（比較例３）
比較例３では、予め用意した２本の合成繊維束を絡み合わせてたて糸を作製した。次に、別途用意した２本の合成繊維束を撚り合わせてよこ糸を作製した。よこ糸をたて糸に織り込むことによって、絡み織りにより製織された合成繊維束のみからなるメッシュ織物を得た。比較例３で得られたメッシュ織物を構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。なお、比較例３では、合成繊維束としてポリプロピレン繊維（ＰＰ、破断伸度：３０％）を使用した。

（試料の特性評価）
引張強度；
実施例１～２４及び比較例１～３で得られたメッシュ織物におけるたて糸及びよこ糸の引張強度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６（２０１０年）に準拠して測定した。具体的には、メッシュ織物から幅２５ｍｍ及び長さ２００ｍｍの試験片を、たて方向及びよこ方向それぞれから５枚ずつ採取した。試験は、オートグラフ（島津製作所社製）を用いて、スパン（つかみ間隔）１００ｍｍ及び引張速度５０ｍｍ／分の測定条件で行った。結果を、下記の表２に示す。

押し抜き試験（押し抜き性能）；
実施例１～２４及び比較例１～３で得られたメッシュ織物の押し抜き試験を、平成２７年７月に、東日本高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社及び西日本高速道路株式会社によって発行されたＮＥＸＣＯ試験方法 第７編 トンネル関係試験方法 試験法７３４に従い行った。コア破断時の押し抜き荷重（コア破断荷重）、並びに５ｍｍ、１０ｍｍ及び２０ｍｍ変位した時の押し抜き荷重を下記の表２に示す。

表１及び表２より、たて糸及びよこ糸のうち少なくとも一方を構成しており、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上、及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する、ガラス繊維束と、たて糸及びよこ糸のうち少なくとも一方を構成しており、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に準拠して測定された破断伸度が、４％以上、３５％以下である、合成繊維束と、を備える、メッシュ織物は、引張強度が高く、かつ、押し抜き試験結果も良好であった。一方、比較例１～３のメッシュ織物は、押し抜き試験において、コア破断荷重、変位５ｍｍ、変位１０ｍｍ、変位２０ｍｍの結果のうち、いずれかが十分でなかった。

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…メッシュ織物
２，４，３２，４２，５２，６２，７２，８２ａ，８２ｂ…たて糸
２ａ，２ｂ…第１，第２のストランド
４ａ，５ａ，３２ａ，３３ａ，４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ１，８２ａ３，８２ｂ２，８３ａ１，８３ａ３，８３ｂ２…ガラス繊維束
４ｂ，５ｂ，３２ｂ，３３ｂ，４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ａ２，８２ｂ１，８２ｂ３，８３ａ２，８３ｂ１，８３ｂ３…合成繊維束
３，５，３３，４３，５３，６３，７３，８３ａ，８３ｂ…よこ糸
１０…コンクリート剥落防止材
１２…マトリックス
１３…コンクリート躯体

Claims (11)

1. 複数本のたて糸及び複数本のよこ糸により構成されており、コンクリート剥落防止材に用いられる、メッシュであって、
   ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％以上、及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する、ガラス繊維束と、
   ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に準拠して測定された破断伸度が、４％以上、３５％以下である、合成繊維束と、
   を備え、
   前記合成繊維束が、ポリプロピレン繊維束である、メッシュ。
2. 目付が、１００ｇ／ｍ^２以上、４５０ｇ／ｍ^２以下である、請求項１に記載のメッシュ。
3. 前記ガラス繊維束の目付が、５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以下であり、
   前記合成繊維束の目付が、３０ｇ／ｍ^２以上、２００ｇ／ｍ^２以下である、請求項１又は２に記載のメッシュ。
4. 前記メッシュにおける前記合成繊維束の質量割合が、１０質量％以上、７０質量％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載のメッシュ。
5. 前記メッシュにおける前記合成繊維束の体積割合が、２０％以上、８０％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のメッシュ。
6. 前記メッシュにおける前記ガラス繊維束の質量割合が、３０質量％以上、９０質量％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載のメッシュ。
7. 前記メッシュにおける前記ガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、８０％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載のメッシュ。
8. 前記たて糸に沿う方向及び前記よこ糸に沿う方向の引張強度が、それぞれ、２００Ｎ／２５ｍｍ以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載のメッシュ。
9. 絡み織りの織物からなる、請求項１～８のいずれか１項に記載のメッシュ。
10. 前記たて糸及び前記よこ糸のうち少なくとも一方が、前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束の双方により構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載のメッシュ。
11. マトリックスと、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載のメッシュと、
    を備える、コンクリート剥落防止材。

Images