説明

繊維シート及びそれを用いたはく落防止方法

【課題】耐アルカリ性、耐熱性に優れた構造物表面片のはく落防止が可能となり、さらに、従来の炭素繊維やアラミド繊維を用いた方法よりも安価にはく落防止対策を行うことができる繊維シート及びそれを用いたはく落防止工法を提供する。
【解決手段】溶融紡糸した玄武岩繊維を網目状に加工した繊維シートであり、前記繊維シートを構造物表面に貼り付けることを特徴とする構造物表面片の落下を防止するはく落防止方法である。前記繊維シートを構造物表面に貼り付ける際に、粘着テープ、アンカー、釘、セメント系材料、樹脂系材料から選ばれる1種又は2種以上を用いて貼り付けることを特徴とするはく落防止方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に、土木・建築業界において構造物表面から構造物表面(コンクリート、モルタル、タイル、金属、プラスチック、レンガ等)片が落下するのを防止するためのはく落防止方法に関する。
【背景技術】
【0002】
土木・建築分野のコンクリート構造体は、経年変化によりコンクリート内部に配設された鉄筋がコンクリートの中性化、塩害、水分の侵入その他の原因により発錆し、その際の膨張圧によってコンクリートにひび割れが生じ、最終的にはコンクリート片が剥落する事態が起こる可能性がある。さらに、アルカリ骨材反応が生じた時は、表面に亀甲状のひび割れが多数発生し、近年、コンクリート構造体の表層部が劣化し剥落する事故も発生している。また、コンクリート片以外にも建築構造物に多く見られるタイル等の表面仕上げ材や、耐熱性が要求される箇所や古いトンネルにあるレンガ構造部のレンガも経年劣化によるはく落が発生している。
このような各種の片の落下を防止する工法としては、網目状に加工したシート状の補強材を貼り付ける工事が行われている。例えば、ポリエチレン繊維製の剥落防止用シートを用いる方法(特許文献1)、二軸メッシュ、三軸メッシュ、繊維層状体を接着するための樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂等を用いる方法(特許文献2)、ビニロン繊維でできた繊維シートを用いる方法(特許文献3)、アラミド繊維でできた繊維シートを用いる方法(特許文献4)、炭素繊維又はガラス繊維でできた繊維シートを用いる方法(特許文献5)が知られている。
【特許文献1】特開2004−132015号公報
【特許文献2】特開2004−018719号公報
【特許文献3】特開2004−238757号公報
【特許文献4】特開2001−232624号公報
【特許文献5】特開2006−016703号公報
【0003】
また、玄武岩を1500〜1600℃で溶融紡糸し繊維化する製造方法が知られている(特許文献6)が、網目状に加工した繊維シートに関する記載はない。
【特許文献6】特表平09−500080号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来から用いられている有機繊維からなる繊維シートは、耐熱性が低く150℃以上の温度に晒されると軟化や分解が起こる。また、火害の影響を受けた場合は補強効果が低減してしまう可能性があり、煙突の補強等の熱の影響を受ける箇所への使用は不向きであった。セメント系材料からなる接着剤を用いたガラス繊維シートの貼り付けでは、アルカリによるガラス繊維の劣化が懸念される。また、炭素繊維やアラミド繊維は補強効果に優れるが非常に高価な材料である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
すなわち、本発明は、(1)溶融紡糸した玄武岩繊維を網目状に加工した繊維シート、(2)(1)の繊維シートを構造物表面に貼り付けることを特徴とする構造物表面片の落下を防止するはく落防止方法、(3)(1)の繊維シートを構造物表面に貼り付ける際に、粘着テープ、アンカー、釘、セメント系材料、樹脂系材料から選ばれる1種又は2種以上を用いて貼り付けることを特徴とする(2)のはく落防止方法、である。
【発明の効果】
【0006】
本発明の繊維シート及びそれを用いたはく落防止工法により、耐アルカリ性、耐熱性に優れた構造物表面片のはく落防止が可能となる。さらに、従来の炭素繊維やアラミド繊維を用いた方法よりも安価にはく落防止対策を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】
本発明で云う構造物とは、コンクリート構造物、コンクリート構造物にモルタル、タイル、プラスチック、金属等の仕上げ材を貼り付け複合させた構造物、及びレンガ構造物等である。
また、構造物表面(片)とは、コンクリート、モルタル、タイル、金属、プラスチック、レンガ等である。
【0009】
本発明の繊維シートは、玄武岩を原料とし、高温で溶融紡糸した非晶質の人造鉱物繊維である。この繊維を網目状のシート状に加工したものであれば特に限定するものではない。例えば、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。なかでも、繊維シートの強度と伸度の点から織物形状とすることが好ましい。
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はじめ、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易いからみ織や模紗織であるのが好ましい。
【0010】
本発明の繊維シートは、1軸当りの糸量合計が20〜10000デシテックスで、軸数が2軸、3軸又は4軸であり、網目が2〜50mmのメッシュ状であるものが好ましい。1軸当りの糸量合計が20デシテックス未満では、引張強度が不足となり、10000デシテックスを超えると、繊維の腰が強くなり過ぎて曲げに難くなるので好ましくない。4軸を超えた軸数では、空隙が少なくなり、接着剤の下地への浸透が阻害される場合があり好ましくない。網目については、2mm未満となると下地への接着剤の浸透が阻害される場合があり、50mmを超えると、補強効果が低くなる。本発明で云う軸とは経糸・緯糸・斜糸である。
【0011】
本発明の繊維シート表面は、予め糸同士がほぐれ難くするため、接着剤との接着力を向上させるために、表面処理剤を塗布したものも使用できる。表面処理剤としては、繊維又は接着剤に悪影響を与えないものであれば特に限定されるものではない。例えば、シラン系、EVA系、アクリル系、PVA系の表面処理剤を使用できる。
【0012】
本発明の繊維シートの貼り付け方法は、粘着テープ、アンカー、釘、セメント系材料、樹脂系材料から選ばれる1種又は2種以上の材料を用いて貼り付けることができる。
【0013】
粘着テープは、繊維シートの貼付け強度が小さいので軽量で薄い樹脂被覆物や仕上げモルタル等がはく離し落下するのを防止するときにのみ使用し、あくまでも仮止めを行う目的で使用される。貼付け方法としては、例えば、繊維シートの端部で粘着テープを貼る方法が挙げられる。粘着テープの種類は特に限定するものではないが、通常市販されている粘着テープが使用できる。
【0014】
アンカーや釘は、粘着テープで貼り付けるよりは落下物を受け止める強度は増す。固定するためのアンカーや釘の本数は、特に限定するものではなく、できるだけ繊維シートが弛まない程度の本数で固定すれば良い。アンカーや釘の種類は、特に限定するものではなく、通常、市販されているものが使用できる。
【0015】
セメント系材料や樹脂系材料は、繊維シートを貼り付けるための接着剤及び網目を無くし隙間から片の落下を防止するものであり、厚みがあり重いコンクリート片等の落下を防止することに関しては最も効果的な方法と言える。さらに、アンカーや釘等の機械的な固定具と併用すれば、よりはく落防止効果は向上する。
【0016】
セメント系材料としては、通常市販されているような繊維シート貼付けに用いられる、例えば、セメント混和用ポリマーディスパージョンが混入した材料、繊維類を混入しじん性を付与した材料等が挙げられる。セメント系材料の施工方法は、刷毛、ローラー、コテ、吹付け方法いずれの施工方法で実施しても構わない。セメント系材料の塗付け厚みは、特に限定されるものではないが、通常、繊維シートの厚み以上に塗り付けることが好ましい。
【0017】
樹脂系材料としては、通常市販されているような繊維シート貼付けに用いられる、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ブチルゴム、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等が使用できる。これら樹脂に骨材等の無機系フィラーを配合した樹脂組成物も使用できる。樹脂系材料の塗り付け厚みは、通常、繊維シートの厚み以上に塗り付けることが好ましい。
【0018】
繊維シートは、落下物を受け止めるだけの強度をさらに増すために繊維シートを2層以上に重ねて貼り付けても良い。繊維シートの貼付け方法は、上記の複数の方法を併用して構わない。また、はく落防止性能に影響のない範囲で、最終表面に、耐候性材料、撥水剤、防カビ剤等を施工しても構わない。
セメント系材料や樹脂系材料を用いるときは、先に塗り付け面に塗り付けておいてから繊維シートを貼り付け、さらに、セメント系材料や樹脂系材料を塗り付ける方法を採用してもよい。
【0019】
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例1】
【0020】
糸量(縦2000デシテックス×横2000デシテックス)の溶融紡糸した玄武岩繊維のマルチフィラメントを用いて製織した軸数2、網目が10mmの網目状シートをコンクリートの剥離・脱落が発生した陸橋の路床の裏面を清掃し、はく落箇所(およそ縦20cm×横20cm×深さ3cm)は市販のコテ塗りモルタルで断面修復し、その修復箇所を中心として2mシートを貼り付け粘着テープで仮止めし、アンカーを打ち込み固定した。その結果、約6ヶ月後に貼り付けたシート内で、再び、縦15cm×横10cm×厚さ2cm程度でコンクリートが破壊したが落下せず、貼り付けたシートがはく落防止に寄与することが分かった。
【0021】
(使用材料)
溶融紡糸した玄武岩繊維:中部工業株式会社製、バサルトロービング BS13−800−76
粘着テープ:日東電工社製、養生用布粘着テープ No.7505
アンカー:コンクリート用アンカー、市販品
【実施例2】
【0022】
実施例1で貼り付けたシートと隣接する位置で糸量(縦2000デシテックス×横2000デシテックス)の溶融紡糸した玄武岩繊維のマルチフィラメントを用いて製織した軸数2、網目が10mmの網目状シートを2m貼り付けた。接着剤としてアクリル樹脂を用いた。アクリル樹脂の1回あたりの塗布量は200m/gとし、1回目塗布した樹脂が硬化した後に再度200m/gローラーで塗布した。その結果、5年経過しても貼り付け箇所に浮きや剥がれ等の変状は認められなかった。接着させた繊維シートに熱をかけて無理やり剥がしたところ、コンクリート表面が膨れ亀裂が発生しており、その膨張に耐えられるだけの充分な接着力と補強効果を有することが確認できた。
【0023】
(使用材料)
アクリル樹脂:主材/硬化材=1/1(質量比)、市販品
【実施例3】
【0024】
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した。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。
繊維シートの貼り付け方法は、プライマーを塗布し、糸量(縦2000デシテックス×横2000デシテックス)の実施例1で使用した溶融紡糸した玄武岩繊維のマルチフィラメントを用いて製織した軸数2、網目が10mmの網目状シートのセメント系材料を厚み10mmで塗り付け固定した。
これを20℃で材齢28日間屋外養生したもの、さらに、180℃で3時間加熱後のものの押抜き試験によるはく落防止性能と、繊維シート自体の耐薬品性試験を行った。
なお、比較のために、市販のビニロン繊維シート、ガラス繊維シートを用いたときも同様に評価した。結果を表1に示す。
【0025】
(使用材料)
プライマー:エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、市販品
セメント系材料:ポリマーセメント系材料、電気化学工業社製、商品名RIS322
ビニロン繊維シート:糸量(縦2000デシテックス×横2000デシテックス)、軸数2、網目間隔10×10mm
ガラス繊維シート:糸量(縦2000デシテックス×横2000デシテックス)、軸数2、網目間隔10×10mm
【0026】
(試験方法)
はく落防止性能試験: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で評価した。
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繊維シートを貼り付けた。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。
耐薬品性試験:耐薬品性試験に用いた薬品は、2mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液と2mol/Lの塩酸水溶液とし、試験は、各薬品溶液1000mLに対し20gとなるようにカットした繊維シートのみを浸し、2時間煮沸させ、浸漬前に対する煮沸後の質量損失を求めた。
【0027】
【表1】

【0028】
表1より、比較例のビニロン繊維シートは熱に弱く、ガラス繊維シートは耐薬品性が悪く、本発明の繊維シートは熱に強く耐薬品性もガラス繊維に比べ良好であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明の繊維シート及びそれを用いたはく落防止工法により、耐アルカリ性、耐熱性に優れた構造物表面片のはく落防止が可能となる。さらに、従来の炭素繊維やアラミド繊維を用いた方法よりも安価にはく落防止対策を行うことができる。そのため、土木、建築分野に幅広く適用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融紡糸した玄武岩繊維を網目状に加工した繊維シート。
【請求項2】
請求項1記載の繊維シートを構造物表面に貼り付けることを特徴とする構造物表面片の落下を防止するはく落防止方法。
【請求項3】
請求項1記載の繊維シートを構造物表面に貼り付ける際に、粘着テープ、アンカー、釘、セメント系材料、樹脂系材料から選ばれる1種又は2種以上を用いて貼り付けることを特徴とする請求項2記載のはく落防止方法。

【公開番号】特開2008−255517(P2008−255517A)
【公開日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−98374(P2007−98374)
【出願日】平成19年4月4日(2007.4.4)
【出願人】(000003296)電気化学工業株式会社 (1,539)
【Fターム(参考)】