(57)【要約】【課題】改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供すること。【解決手段】コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、線状体から構成される網状体及び網状体の表面に分布している凸状体を有しており、凸状体が、網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ３，５００デシテックス〜５０，０００デシテックスの総繊度を有する、コンクリート補強材。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び前記網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
前記凸状体が、前記網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
前記線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ３，５００デシテックス〜５０，０００デシテックスの総繊度を有する、
コンクリート補強材。
【請求項２】
前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は、前記脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体である、請求項１に記載のコンクリート補強材。
【請求項３】
前記線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）から形成される脂肪族樹脂繊維を含有する、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項４】
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、又はポリエチレンである、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項５】
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンである、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項６】
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリメチルペンテンである、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項７】
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンがポリエチレンである、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項８】
前記線状体が、脂肪族ポリアミドから形成される脂肪族樹脂繊維を含有する、請求項１又は２に記載のコンクリート補強材。
【請求項９】
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び前記網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
前記凸状体が、前記網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
前記線状体が、
ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維、並びに、
金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の追加の繊維、
を含有する、
コンクリート補強材。
【請求項１０】
前記線状体のうちの一部が、前記脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ、
前記線状体のうちの他の一部が、前記追加の繊維を含有する、
請求項９に記載のコンクリート補強材。
【請求項１１】
前記線状体のうちの一部が、前記脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は前記脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体であり、かつ、
前記線状体のうちの他の一部が、前記追加の繊維を撚り合わせた糸、又は前記追加の繊維を束ねた紐状体である、
請求項９又は１０に記載のコンクリート補強材。
【請求項１２】
前記追加の繊維が、芳香族樹脂繊維であり、かつ前記芳香族樹脂繊維が、アラミド繊維である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１３】
前記網状体を構成する前記線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、
前記第１方向、前記第２方向、及び前記第３方向は、互いに５５°〜６５°の角度で交叉している、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１４】
前記網状体を構成する前記線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
前記第４方向及び前記第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
前記第６方向及び前記第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ前記第４方向及び前記第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉している、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１５】
前記網状体を構成する前記線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、
前記第１方向、前記第２方向、及び前記第３方向は、互いに５５°〜６５°の角度で交叉しており、
前記第１方向に沿って延在している前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を含み、かつ、
前記第２方向に沿って延在している前記線状体が、前記追加の繊維を含む、
請求項９〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１６】
前記網状体を構成する前記線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
前記第４方向及び前記第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
前記第６方向及び前記第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ前記第４方向及び前記第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉しており、
前記第４方向に沿って延在している前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を含み、かつ、
前記第５方向に沿って延在している前記線状体が、前記追加の繊維を含む、
請求項９〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１７】
前記網状体が、前記線状体を織り合わせて形成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１８】
前記凸状体は、前記コンクリート補強材をコンクリート成型用の型枠に当接したときに、前記網状体を前記型枠の面から所定長だけ離隔するものであり、かつ、
前記所定長は、前記型枠内にコンクリートを打設したときに、コンクリート中のモルタル又はコンクリート中のセメントペーストが前記型枠と前記網状体との間に入り込む程度に設定される、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項１９】
前記凸状体は、接着剤を介して前記網状体に接着された鉱物質の粒状体である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載のコンクリート補強材を有しているコンクリート構造体であって、前記コンクリート補強材が、前記コンクリ―ト構造体の表面付近に、前記表面の面方向に沿って埋め込まれている、
コンクリート構造体。
【請求項２１】
コンクリート成型用の型枠を提供すること、
請求項１〜１９のいずれか一項に記載のコンクリート補強材を提供すること、
前記コンクリート補強材を、前記型枠の内面に沿って、前記コンクリート補強材の前記凸状体が前記型枠の底部に接触するように配置し、それによって、前記コンクリート補強材の前記網状体と前記型枠の底部との間に間隔を形成すること、並びに
コンクリートを、前記型枠内に、前記コンクリート、前記コンクリート中のモルタル及び／又は前記コンクリート中のセメントペーストが前記間隔に流れ込むように打設し、それによって、前記網状体を、コンクリートに埋め込むこと、
を含む、コンクリート構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、コンクリート構造体内に埋め込むように配置されるコンクリート補強材、この補強材を用いたコンクリート構造体、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート材は、一般に、圧縮に強い一方で、引張に弱い。コンクリート材に曲げなどの変形の応力が働くと、圧縮応力だけでなく引張応力も同時に及ぼされるため、一定以上の引張応力を受けた箇所が不可逆な劣化・ダメージを被り、その結果としてコンクリート材の機能が低下又は喪失するおそれがある。そのため、コンクリート材に補強を施すことが一般的である。補強には様々な態様があり、例えば、鉄筋若しくは鉄枠を併用することによる補強、高強度・高弾性率繊維のシート状物若しくは網状シートでコンクリート材を覆うことによる補強、又は、当該シート等をコンクリート材に内包することによる補強、といった補強の態様がある。
【０００３】
特許文献１は、コンクリート構造体の表面近くに配置される補強材であって、コンクリートの打設時に、型枠の内面に沿って適切な位置に容易に配置することができるとともに、コンクリートとの付着力が十分に期待できるコンクリート補強材を開示している。
【０００４】
従来の補強材に用いられる繊維は、高い引張強度・引張弾性率を有する繊維に実際上限られており、例えば、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維等が、主に用いられてきた。
【０００５】
特許文献２は、繊維強化シートを構造物の表面に接着して一体化する構造物の補強法を開示している。特許文献２は、強化繊維として、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維、及び、アラミドなどの有機繊維を使用することを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３２６２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、従来のコンクリート補強材では、圧縮には強い一方で引張に弱いというコンクリート材の特性を補うという観点から、高い引張強度・引張弾性率を有する繊維が用いられてきた。一方で、コンクリート材が変形・破壊した際の剥落の発生を防止して安全性をさらに高めるという観点において、従来のコンクリート補強材には改善の余地があった。
【０００８】
このような背景において、本開示は、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することを目的とする。また、本開示は、このようなコンクリート補強材を有するコンクリート構造体、及びその製造方法にも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明者らは、補強材に用いられる繊維の種類・特性等を検討した結果、特定の繊維を用いることによって、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することができることを見出した。より詳細には、コンクリート構造物を変形・破壊に至らしめる強力な外力に対抗するための補強、という従来の観点に加えて、コンクリート材の変形・破壊の過程におけるさらなる安全性を確保するという観点から一定の合理性・優位性を追及した結果、特定の繊維を有する本開示に係るコンクリート補強材によって、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本開示は、以下の手段によって上記の目的を達成するものである：
〈態様１〉
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び前記網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
前記凸状体が、前記網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
前記線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ３，５００デシテックス〜５０，０００デシテックスの総繊度を有する、
コンクリート補強材。
〈態様２〉
前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は、前記脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体である、態様１に記載のコンクリート補強材。
〈態様３〉
前記線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）から形成される脂肪族樹脂繊維を含有する、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様４〉
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、又はポリエチレンである、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様５〉
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリプロピレンである、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様６〉
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンが、ポリメチルペンテンである、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様７〉
前記線状体が、ポリオレフィンから形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ前記ポリオレフィンがポリエチレンである、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様８〉
前記線状体が、脂肪族ポリアミドから形成される脂肪族樹脂繊維を含有する、態様１又は２に記載のコンクリート補強材。
〈態様９〉
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び前記網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
前記凸状体が、前記網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
前記線状体が、
ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維、並びに、
金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の追加の繊維、
を含有する、
コンクリート補強材。
〈態様１０〉
前記線状体のうちの一部が、前記脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ、
前記線状体のうちの他の一部が、前記追加の繊維を含有する、
態様９に記載のコンクリート補強材。
〈態様１１〉
前記線状体のうちの一部が、前記脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は前記脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体であり、かつ、
前記線状体のうちの他の一部が、前記追加の繊維を撚り合わせた糸、又は前記追加の繊維を束ねた紐状体である、
態様９又は１０に記載のコンクリート補強材。
〈態様１２〉
前記追加の繊維が、芳香族樹脂繊維であり、かつ前記芳香族樹脂繊維が、アラミド繊維である、態様９〜１１のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１３〉
前記網状体を構成する前記線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、
前記第１方向、前記第２方向、及び前記第３方向は、互いに５５°〜６５°の角度で交叉している、
態様１〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１４〉
前記網状体を構成する前記線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
前記第４方向及び前記第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
前記第６方向及び前記第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ前記第４方向及び前記第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉している、
態様１〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１５〉
前記網状体を構成する前記線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、
前記第１方向、前記第２方向、及び前記第３方向は、互いに５５°〜６５°の角度で交叉しており、
前記第１方向に沿って延在している前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を含み、かつ、
前記第２方向に沿って延在している前記線状体が、前記追加の繊維を含む、
態様９〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１６〉
前記網状体を構成する前記線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
前記第４方向及び前記第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
前記第６方向及び前記第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ前記第４方向及び前記第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉しており、
前記第４方向に沿って延在している前記線状体が、前記脂肪族樹脂繊維を含み、かつ、
前記第５方向に沿って延在している前記線状体が、前記追加の繊維を含む、
態様９〜１２のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１７〉
前記網状体が、前記線状体を織り合わせて形成されている、態様１〜１６のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１８〉
前記凸状体は、前記コンクリート補強材をコンクリート成型用の型枠に当接したときに、前記網状体を前記型枠の面から所定長だけ離隔するものであり、かつ、
前記所定長は、前記型枠内にコンクリートを打設したときに、コンクリート中のモルタル又はコンクリート中のセメントペーストが前記型枠と前記網状体との間に入り込む程度に設定される、
態様１〜１７のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様１９〉
前記凸状体は、接着剤を介して前記網状体に接着された鉱物質の粒状体である、態様１〜１８のいずれか一項に記載のコンクリート補強材。
〈態様２０〉
態様１〜１９のいずれか一項に記載のコンクリート補強材を有しているコンクリート構造体であって、前記コンクリート補強材が、前記コンクリ―ト構造体の表面付近に、前記表面の面方向に沿って埋め込まれている、
コンクリート構造体。
〈態様２１〉
コンクリート成型用の型枠を提供すること、
態様１〜１９のいずれか一項に記載のコンクリート補強材を提供すること、
前記コンクリート補強材を、前記型枠の内面に沿って、前記コンクリート補強材の前記凸状体が前記型枠の底部に接触するように配置し、それによって、前記コンクリート補強材の前記網状体と前記型枠の底部との間に間隔を形成すること、並びに
コンクリートを、前記型枠内に、前記コンクリート、前記コンクリート中のモルタル及び／又は前記コンクリート中のセメントペーストが前記間隔に流れ込むように打設し、それによって、前記網状体を、コンクリートに埋め込むこと、
を含む、コンクリート構造体の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本開示に係る発明によれば、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することができる。
【００１２】
また、本開示によれば、このようなコンクリート補強材を有するコンクリート構造体、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示に係るコンクリート補強材を有するコンクリート構造体の１つの実施態様を示す断面概略図である。
【図２】図２は、本開示に係るコンクリート補強材を有するコンクリート構造体の適用例を説明するための概略図である。
【図３】図３は、本開示に係る、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材の１つの実施態様を示す平面概略図である。
【図４】図４は、本開示に係る、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材の別の実施態様を示す平面概略図である。
【図５】図５は、本開示に係る、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を有するコンクリート補強材の１つの実施態様を示す平面概略図である。
【図６】図６は、本開示に係る、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を有するコンクリート補強材の別の実施態様を示す平面概略図である。
【図７】図７は、本開示に係るコンクリート構造体の製造方法の１つの実施態様に係る工程の一部を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本開示に係る発明の実施の形態を説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。図面に示されている形態は、本開示の例示であり、本開示を限定するものではない。
【００１５】
≪脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材≫
本開示に係る、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材は、
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
凸状体が、網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
線状体が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維を含有し、かつ３，５００デシテックス〜５０，０００デシテックスの総繊度を有する。
【００１６】
従来のコンクリート補強材では、圧縮には強い一方で引張に弱いというコンクリート材料の特性を補うために、高い引張強度・引張弾性率を有する繊維が用いられてきた。このような従来の補強材を有するコンクリート材は、外力に対して比較的強い変形抵抗力を示す一方で、いったんコンクリート材の変形が起こった場合には、変形の程度が比較的小さい段階で、コンクリート片や骨材の剥落及び落下、並びに補強材の引き抜きが発生し、補強効果が皆無になってしまう場合があった。
【００１７】
これに対して、本件発明者らは、本開示に係る上記のコンクリート補強材によれば、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することができることを見出した。すなわち、本開示に係るコンクリート補強材によれば、コンクリート材の変形過程において、変形の度合いが小さいときのみならず、変形の度合いが比較的大きい場合であっても、補強材による補強効果及び剥落防止効果を維持することができ、結果として、コンクリート材の変形・破壊の過程における剥落防止や高い安全性を確保することができる。
【００１８】
理論によって限定する意図はないが、本開示に係るコンクリート補強材に含有される脂肪族樹脂繊維は、従来の補強材に使用されてきた強化繊維と比較して、変形が小さいときには同等の機能を有しつつ、ある程度変形が大きくなっても補強材としての機能を保持することができる。そのため、本開示に係るコンクリート補強材によって補強されたコンクリート構造体は、変形・破壊がある程度進行した後であっても、一体性を保つことができ、剥落防止性・安全性を保持することができると考えられる。
【００１９】
本開示に係る脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材は、コンクリートに埋め込まれる。
【００２０】
図１は、本開示に係る脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材１０を有するコンクリート構造体１１の表面１８付近の概略断面図である。このコンクリート構造体１１では、本開示に係るコンクリート補強材１０が、コンクリート構造体１１の表面１８に沿ってコンクリート１７に埋め込まれている。コンクリート補強材１０は、線状体１２から構成される網状体、及び凸状体１４としての粒状体を有している。凸状体１４としての粒状体は、網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出している。コンクリート補強材１０の網状体は、この粒状体の粒径に相当する距離で、表面１８から離れている。コンクリート構造体１１の表面１８と、コンクリート補強材１０の網状体との間には、コンクリート１７中のモルタル分又はセメントペーストが回り込んでおり、コンクリート構造体１１の表面１８が、良好な外観に仕上げられている。なお、図１の実施態様では、凸状体１４の一部が、コンクリートの表面１８に露出している。また、図１のコンクリート構造体１１は、直交する２方向に配置されている鉄筋１６、及び、かぶり部分１５を有している。
【００２１】
図１のコンクリート構造体１１は、本開示に係るコンクリート補強材１０を有しているため、コンクリート構造体が外力を受けて比較的大きく変形した場合であっても、かぶり部１５の一部等がコンクリート片となって剥落することを防止する効果を発揮することができる。
【００２２】
また、図１のコンクリート構造体１１では、表面近くにコンクリート補強材１０が配置されているため、アルカリ骨材反応や鉄筋の腐食によってコンクリートの表面にひび割れが生じても、ひび割れ幅の拡大が抑制される。
【００２３】
図２は、本開示に係るコンクリート構造体の適用例を説明するための概略図である。図２は、プレストレストコンクリートの箱桁２０、下床版２１、ウエブ２２、及び上床版の張出し部分２３を示す。本開示に係るコンクリート補強材１は、例えば、下床版２１の下面、ウエブ２２の外側面、上床版の張出し部分２３の下面近くに、埋め込むことができる。
【００２４】
本開示に係るコンクリート補強材は、線状体から構成される網状体及び凸状体から構成されている。凸状体は、網状体を構成する線状体の上に配置されている。
【００２５】
本開示に係るコンクリート補強材は、例えば、線状体を網状に編むことによって形成された網状体に、接着剤としてのエポキシ樹脂を含浸させ、かつ、例えば凸状体としての珪砂などを、一様に分布するように接着させることによって、形成することができる。
【００２６】
図３は、本開示に係るコンクリート補強材の１つの実施態様を示す平面概略図である。図３に示されているコンクリート補強材３０では、線状体３２から構成される網状体が、線状体３２上に分布している凸状体としての粒状体３４を有している。
【００２７】
図４は、本開示に係るコンクリート補強材の別の実施態様を示す平面概略図である。図４に示されているコンクリート補強材４０では、線状体４２から構成される網状体が、線状体４２上に分布している凸状体としての粒状体４４を有している。
【００２８】
〈網状体〉
本開示に係るコンクリート補強材の網状体は、線状体から構成されている。
【００２９】
網状体は、線状体を織り合わせて形成されていてよい。また、網状体を構成する線状体の間隔（網目の大きさ）は、１ｍｍ〜５００ｍｍであってよく、又は、５ｍｍ〜２００ｍｍ、１０ｍｍ〜１００ｍｍ、若しくは１５〜６０ｍｍであってよい。
【００３０】
本開示に係る好ましい１つの実施態様では、網状体を構成する線状体が、互いに５５°〜６５°の角度で交叉している第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在している。特に好ましくは、第１方向、第２方向、及び第３方向は、互いに、５７°〜６３°、５８°〜６２°、５９°〜６１°、５９．５°〜６０．５°、又は５９．９°〜６０．１°の角度で交叉する。
【００３１】
図３のコンクリート補強材の網状体は、線状体３２を、互いにほぼ６０°で交叉する３方向に配して織り合わせることによって、形成されている。
【００３２】
網状体を構成する線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、かつ第１方向、第２方向、及び第３方向が、互いに５５〜６５°の角度で交叉している場合には、線状体が配置される三つの方向へ引張力が作用しても、大きな変形が拘束される。したがって、互いに直角な２方向のみに線状体が配置されている場合と比較して、方向による変形量の差が小さくなる。また、コンクリート補強材を有するコンクリート構造体を製造する際に、引張力を付与しながらコンクリート補強材を型枠内面に接触させることができ、しわ等が生じないように固定する作業が容易となる。
【００３３】
本開示に係る好ましい別の実施態様では、コンクリート補強材において、網状体を構成する線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
第４方向及び第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
第６方向及び第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ第４方向及び第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉している。
【００３４】
特に好ましくは、
第４方向及び第５方向が、互いに８７°〜９３°、８９°〜９１°、８９．５°〜９０．５°、若しくは８９．９°〜９０．１°の角度で交叉しており、かつ／又は、
第６方向及び第７方向が、互いに８７°〜９３°、８９°〜９１°、８９．５°〜９０．５°、若しくは８９．９°〜９０．１°の角度で交叉しており、かつ、それぞれ、第４方向及び／又は第５方向と４２〜４８°、４４〜４６°、４４．５〜４５．５°、若しくは４４．９〜４５．１°の角度で交叉している。
【００３５】
図４のコンクリート補強材の網状体は、線状体４２が４つの方向に織り合わされた構造を有している。すなわち、線状体４２を、互いに直角な２方向と、これらと４５°の角度で交叉する追加の２方向に配置することによって、網状体が形成されている。
【００３６】
網状体を構成する線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、第４方向及び前記第５方向が、互いに８５〜９５°の角度で交叉しており、第６方向及び前記第７方向が、互いに８５〜９５°の角度で交叉しておりかつそれぞれ第４方向及び／又は第５方向と４０〜５０°の角度で交叉している場合には、互いに直角な方向に引張力を作用させても、双方向に大きな変形が生じない。また、斜め方向においても変形が拘束され、ほぼ等方性となる。したがって、コンクリート補強材の製造過程において、織り上がった網状体を巻き取る作業、網状体を広げた状態に支持して接着剤を含浸する作業、及び網状体に粒状体を接着する作業等が、著しく容易となる。また、コンクリート補強材を有するコンクリート構造体を製造する際に、コンクリート補強材を型枠に沿って配置する作業も容易となる。
【００３７】
（線状体）
線状体は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上から形成される脂肪族樹脂繊維を含有する。
【００３８】
線状体に含有される脂肪族樹脂繊維としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリオレフィンが好適であり、これらを複数種混ぜて用いることもできる。ポリビニルアルコールは、アセタール化によって水不溶性としたものを含む。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリメチルペンテンが挙げられる。脂肪族ポリアミドとしては、ナイロン６が挙げられる。
【００３９】
脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材を構成する線状体の総繊度は、３，５００デシテックスから５０，０００デシテックスである。総繊度が３，５００デシテックス以上であることによって、従来の補強材に使用されてきた強化繊維と比較して、変形が小さいときには同等の機能を有しつつ、ある程度変形が大きくなっても、補強材としての機能を保持することができる。また、総繊度が５０，０００デシテックス以下であることによって、コンクリート構造体を製造する際に、フレッシュコンクリートが網状体の網目を容易に通り抜けるために十分な大きさの網目サイズを確保することができ、結果として、コンクリート補強材がコンクリート中に良好に埋め込まれたコンクリート構造体を得ることができる。
【００４０】
線状体の総繊度については、検尺機を用いて巻き取った１００ｍの線状体の質量を測定し、計測された質量に１００を乗じることによって、１００００ｍあたりの繊度（ｄｔｅｘ）を算出し、これを線状体の総繊度とすることができる。
【００４１】
好ましくは、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材を構成する線状体の総繊度は、４，０００デシテックス以上、５，０００デシテックス以上、６，０００デシテックス以上、７，０００デシテックス以上、若しくは８，０００デシテックス以上であってよく、かつ／又は、４０，０００デシテックス以下、３０，０００デシテックス以下、２０，０００デシテックス以下、若しくは１５，０００デシテックス以下であってよい。
【００４２】
線状体の収束状態、及び引き揃えの状態には特に制限はなく、繊維を撚ったものであっても繊維を引き揃えたものであっても、樹脂成型物であってもよい。線状体を構成する繊維（束）は、折り重なっていてもよく、平行に並んでいてもよく、隙間なく並んでいても折り重なっていてもよく、かつ／又は、隙間を伴って並んでいても折り重なっていてもよい。
【００４３】
好ましくは、線状体は、上記の脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は、上記の脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体である。糸又は紐状体である線状体から構成される網状体を有するコンクリート補強材では、網状体を構成する線状体の表面積が比較的大きくなっており、その結果として、網状体と凸状体との付着面積を十分に確保することができる。また、このような網状体は、腐蝕によって劣化するおそれが低減されており、かつ廉価で製造することができる。
【００４４】
紐状体は、例えば、１００〜１０，０００フィラメント又は５００〜５，０００フィラメントの繊維を引き揃え、そして、引き揃えた繊維を結着樹脂によって紐状に束ねることによって製造されたものであってもよい。
【００４５】
（凸状体）
本開示に係るコンクリート補強材は、網状体の表面に分布している凸状体を有しており、この凸状体は、前記網状体の面方向に対して、少なくとも垂直方向に突き出している。図１のコンクリート補強材１０では、凸状体１４としての粒状体が、線状体１２によって構成される網状体の表面に分布しており、かつ、網状体の面が広がる方向に対して、少なくとも直角方向に突き出している。
【００４６】
コンクリート補強材がこのような凸状体を有していることによって、コンクリート補強材を有するコンクリート構造体を製造する際に、凸状体の大きさに応じた距離で、網状体を型枠から離すことができる。そのため、コンクリート構造体の表面から一定距離で離れて埋め込まれたコンクリート補強材を有するコンクリート構造体を得ることができる。
【００４７】
コンクリート構造体の表面近くにコンクリート補強材が埋め込まれている場合には、コンクリート構造体の表面付近に作用する引張力に抵抗してコンクリート表面のひび割れが分散されるとともに、ひび割れ幅を小さく抑制することができる。また、コンクリートの劣化によってひびわれが進行しても、コンクリート補強材が表面近くに連続して配置されているので、コンクリート片の剥落が防止される。
【００４８】
好ましくは、凸状体は、コンクリート補強材をコンクリート成型用の型枠に当接したときに、網状体の面を型枠の面から所定長だけ離隔するものであり、かつ、当該所定長は、型枠内にコンクリートを打設したときに、コンクリート中のモルタル又はコンクリート中のセメントペーストが型枠と網状体との間に入り込む程度に設定される。この条件を満たす凸状体を用いた場合には、コンクリート部材の表面に網状体が露出することがなく、特に良好な仕上がりとなる。
【００４９】
凸状体に関して、上記「所定長」は、１μｍ〜１００ｍｍの範囲であり、好ましくは、１０μｍ〜５０ｍｍ、１００μｍ〜１０ｍｍ、１ｍｍ〜５ｍｍ、又は２ｍｍ〜３ｍｍである。
【００５０】
凸状体の形状は特に制限されず、球状、鱗片状、若しくは繊維状であってよく、又は不定形又は球状であってよい。なお、本願に関して、「不定形」は、凸状体が型などによって成形されていないことを意味している。
【００５１】
好ましくは、凸状体は、鉱物質の粒状体である。
【００５２】
鉱物質の粒状体としては、珪砂及び／又は川砂を用いることができるが、ガラス及び／又は金属の粒を用いてもよい。また、粘土及び／若しくは石炭灰等を混練・造粒・焼成したもの、又は、合成樹脂を粒状に成形したものであってもよい。
【００５３】
鉱物質の粒状体の粒径は、特に限定されないが、コンクリート補強材が用いられるコンクリート構造体の形状、寸法、及び／又は用途等に応じて適宜設定することができる。鉱物質の粒状体の粒径は、例えば、０．１ｍｍ〜１００ｍｍ、０．５ｍｍ〜２５ｍｍ、１ｍｍ〜１０ｍｍ、１．５ｍｍ〜５ｍｍ、又は２ｍｍ〜３ｍｍであってよい。
【００５４】
なお、粒状体の粒径は、光学顕微鏡等を用いて取得した画像において、無作為に選んだ１００個の粒状体の面積円相当径の平均を算出することによって測定することができる。
【００５５】
凸状体は、好ましくは、接着剤を介して網状体に付着している。網状体に凸状体を接着するための接着剤は、特に限定されないが、好ましくは、水に対して不溶性のものであり、エポキシ樹脂等の強い接着力を有するものが特に好ましい。エポキシ樹脂は、硬化することによって、凸状体と網状体との間の特に強固な接着をもたらす。
【００５６】
金属、セラミック若しくは合成樹脂からなる部材、若しくは砂、砂利等を、網状体に接着して凸状体としてもよく、又は、未硬化の合成樹脂を網状体にからめて、凸状となるように成形することによって、凸状体を形成してもよい。
【００５７】
≪脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を有するコンクリート補強材≫
本開示はまた、下記の、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材を含む：
コンクリートに埋め込まれるコンクリート補強材であって、
線状体から構成される網状体、及び網状体の表面に分布している凸状体を有しており、
凸状体が、網状体の面方向に対して少なくとも垂直方向に突き出しており、
線状体が、
ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維、並びに、
金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の追加の繊維、
を含有する、
コンクリート補強材。
【００５８】
従来のコンクリート補強材では、圧縮には強い一方で引張に弱いというコンクリート材料の特性を補うという観点から、高い引張強度・引張弾性率を有する繊維が用いられてきた。そのため、従来の補強材を有するコンクリート材は、外力に対して比較的強い変形抵抗力を示す一方で、いったんコンクリートの変形が起こった場合には、変形の程度が比較的小さい段階で、コンクリート片や骨材などの剥落及び落下並びに補強材の引き抜きが発生し、それによって、補強効果が皆無になってしまう場合があった。
【００５９】
これに対して、本件発明者らは、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材によれば、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート補強材を提供することができることを見出した。すなわち、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材によれば、コンクリート材の変形過程において、変形の度合いが小さいときのみならず、変形の度合いが比較的大きい場合であっても、補強材による補強効果及び剥落防止効果を維持することができ、結果として、コンクリート材の変形・破壊の過程における剥落防止や高い安全性を確保することができる。
【００６０】
理論によって限定する意図はないが、上記の脂肪族樹脂繊維は、従来の補強材に使用されてきた強化繊維と比較して、変形が小さいときには同等の機能を有しつつ、ある程度変形が大きくなっても補強材としての機能を保持することができる。そのため、本開示に係るコンクリート補強材によって補強されたコンクリート構造体は、ある程度変形・破壊された後であっても、コンクリート片等の剥落防止性を維持することができると考えられる。
【００６１】
また、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材は、金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の追加の繊維を有しているため、コンクリートの変形程度が比較的小さい段階における抵抗力（変形初期の抵抗力・強度）が、さらに向上している。
【００６２】
さらに、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材では、脂肪族樹脂繊維と追加の繊維との割合を選択することによって、変形に対する抵抗力・強度と、変形・破壊の過程における剥落防止や安全性とのバランスを所望の程度に設定することができる。このことは、様々な用途に応じて最適な補強材を得るうえで、特に有利である。
【００６３】
〈網状体〉
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材は、線状体から構成される網状体を含む。網状体に関しては、追加の繊維を含有するということ以外は、脂肪族樹脂繊維を有するコンクリート補強材についての上記の記載を参照することができる。
【００６４】
好ましくは、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材の網状体は、線状体を織り合わせて形成されている。
【００６５】
〈線状体〉
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材では、線状体が、
ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、及び脂肪族ポリアミドから選択される１種以上の合成樹脂から形成される脂肪族樹脂繊維、並びに、
金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の追加の繊維、
を含有する。
【００６６】
（脂肪族樹脂繊維）
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、線状体に含有される脂肪族樹脂繊維については、脂肪族樹脂繊維を有するコンクリート補強材に関する上記の記載を参照することができる。
【００６７】
（追加の繊維）
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を有するコンクリート補強材に含有される追加の繊維は、金属繊維、芳香族樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維から選択される１種以上の繊維である。追加の繊維は、比較的高い引張強度及び／又は引張弾性率を有する繊維であることが好ましい。金属繊維は、例えば、ボロン繊維、チタン繊維、及び／又はスチール繊維であってよい。また、芳香族樹脂繊維は、例えば、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、及び／又はポリアリレートから形成される繊維であってよい。
【００６８】
使用実績及び取扱性が優れることから、追加の繊維が芳香族樹脂繊維であることが好ましく、芳香族樹脂繊維としては、アラミド繊維が特に好ましい。
【００６９】
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材では、線状体のうちの一部が、脂肪族樹脂繊維を含有してよく、かつ、線状体のうちの他の一部が、前記追加の繊維を含有してよい。
【００７０】
好ましくは、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、網状体を構成する線状体が、第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って延在しており、
第１方向、前記第２方向、及び前記第３方向は、互いに５５°〜６５°の角度で交叉しており、
第１方向に沿って延在している線状体が、脂肪族樹脂繊維を含み、
第２方向に沿って延在している線状体が、追加の繊維を含み、かつ
第３方向に沿って延在している線状体が、随意に、脂肪族樹脂繊維又は追加の繊維を含む。
【００７１】
図５は、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材の１つの好ましい実施態様を示す平面概略図である。図５に示されている脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材５０では、線状体５２から構成される網状体が、線状体５２上に分布している凸状体５４を有している。図５の網状体は、線状体５２を、互いにほぼ交叉する３方向に配して織り合わせることによって、形成されている。方向Ｄ１に沿って延在している線状体５２ａ（黒色の線）が、本開示に係る脂肪族樹脂繊維を含有しており、方向Ｄ２及びＤ３に沿って延在している線状体５２ｂ及び５２ｃが、本開示に係る追加の繊維（白色の線）を含有している。
【００７２】
好ましくは、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、
網状体を構成する線状体が、第４方向、第５方向、第６方向、及び第７方向に沿って延在しており、
第４方向及び第５方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、
第６方向及び第７方向は、互いに８５°〜９５°の角度で交叉しており、かつそれぞれ第４方向及び第５方向と４０°〜５０°の角度で交叉しており、
第４方向に沿って延在している線状体が、脂肪族樹脂繊維を含み、
第５方向に沿って延在している線状体が、追加の繊維を含み、かつ
第６方向及び第７方向に沿ってそれぞれ延在している線状体が、随意に、脂肪族樹脂繊維又は追加の繊維を含む。
【００７３】
図６は、本開示に係る脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材の別の好ましい実施態様を示す平面概略図である。図６に示されている脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材６０では、線状体６２から構成される網状体が、線状体６２上に分布している凸状体６４を有している。図６の網状体は、線状体６２を、互いに直角な２方向と、これらと４５°の角度で交叉する追加の２方向に配置することによって形成されている。図６に示されているコンクリート補強材６０では、方向Ｄ４に沿って延在している線状体６２ａ（黒色の線形で示す）が、本開示に係る脂肪族樹脂繊維を含有しており、かつ、方向Ｄ５、Ｄ６及びＤ７に沿って延在している線状体６２ｂ、６２ｃ及び６２ｄが、本開示に係る追加の繊維（白色の線形で示す）を含有している。
【００７４】
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を有するコンクリート補強材の網状体において、脂肪族樹脂繊維を含有する線状体と、追加の繊維を含有する線状体との割合は、要求される補強性能、すなわち、補強されたコンクリート構造体の変形初期の抵抗力・強度を特に重視するのか、変形・破壊の過程における剥落防止や安全性を特に重視するのかを考慮し、それぞれのバランスを取って決めることができる。
【００７５】
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、脂肪族樹脂繊維を含有する線状体の総繊度は、３，５００デシテックス〜５０，０００デシテックスであってよい。好ましくは、線状体の総繊度は、４，０００デシテックス以上、５，０００デシテックス以上、６，０００デシテックス以上、７，０００デシテックス以上、若しくは８，０００デシテックス以上であってよく、かつ／又は、４０，０００デシテックス以下、３０，０００デシテックス以下、２０，０００デシテックス以下、若しくは１５，０００デシテックス以下であってよい。
【００７６】
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、追加の繊維を含有する線状体の総繊度は、特に限定されないが、５００デシテックス〜５０，０００デシテックスであってよい。好ましくは、線状体の総繊度は、１，０００デシテックス以上、２，０００デシテックス以上、３，０００デシテックス以上、４，０００デシテックス以上、若しくは５，０００デシテックス以上であってよく、かつ／又は、３０，０００デシテックス以下、１５，０００デシテックス以下、１０，０００デシテックス以下、若しくは７，５００デシテックス以下であってよい。
【００７７】
好ましくは、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材において、
線状体のうちの一部が、脂肪族樹脂繊維を撚り合わせた糸、又は脂肪族樹脂繊維を束ねた紐状体であり、かつ、
線状体のうちの他の一部が、追加の繊維を撚り合わせた糸、又は追加の繊維を束ねた紐状体である。
【００７８】
追加の繊維として金属線を用いる場合、金属線は、鋼線等充分な強度を有するものであれば、様々なものを用いることができる。例えば、金属線として、コンクリートが中性化しても腐蝕しないステンレス鋼及び／又はチタン等を用いることができる。
【００７９】
〈凸状体〉
脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材に含まれる凸状体に関しては、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材に含まれる凸状体に関する上記の記載を参照することができる。なお、追加の繊維として金属線を用いる場合には、線状体に含有される金属線の一部を凸状に曲げ加工することによって、凸状体を形成することもできる。
【００８０】
≪コンクリート構造体≫
本開示は、下記のコンクリート構造体を含む：
本開示に係るコンクリート補強材を有しており、かつ、
コンクリート補強材が、コンクリ―ト構造体の表面付近に、表面の面方向に沿って埋め込まれている。
【００８１】
本開示に係るコンクリート構造体の実施態様については、図１を用いて上述したとおりである。コンクリート補強材とコンクリートとは、好ましくは、密接して一体化している。
【００８２】
本開示に係るコンクリート構造体は、本開示に係るコンクリート補強材を有しているため、改善した剥落防止性及び安全性を有する。
【００８３】
本開示に係るコンクリート構造体が、本開示に係るコンクリート補強材として、脂肪族樹脂繊維を含有するコンクリート補強材を有する場合には、ある程度変形・破壊された後であっても、剥落防止性を維持することができる。
【００８４】
本開示に係るコンクリート構造体が、本開示に係るコンクリート補強材として、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材を有する場合には、ある程度変形・破壊された後であっても、剥落防止性を維持することができるとともに、コンクリートの変形程度が比較的小さい段階における抵抗力（変形初期の抵抗力・強度）がさらに向上する。
【００８５】
さらに、本開示に係るコンクリート構造体が、本開示に係るコンクリート補強材として、脂肪族樹脂繊維及び追加の繊維を含有するコンクリート補強材を有する場合には、含有される脂肪族樹脂繊維と追加の繊維との割合を選択することによって、変形初期の抵抗力・強度と、変形・破壊の過程における剥落防止や安全性とのバランスが用途に応じて最適化されたコンクリート構造体を提供することができる。
【００８６】
本開示に係るコンクリート構造体では、コンクリート補強材が、コンクリート構造体を構成するコンクリートに密接していることが好ましい。本開示に係るコンクリート構造体を構成するコンクリートは、特に限定されず、土木構造物向けに用いられる一般的なコンクリートを用いることができる。
【００８７】
本開示に係るコンクリート構造体のサイズは特に限定されない。また、本開示に係るコンクリート構造体の形状も特に限定されず、例えば、平板状であってよい。
【００８８】
好ましくは、本開示に係るコンクリート構造体は、ＮＥＸＣＯ試験方法４２４−２０１１「はく落防止の押抜き試験方法」（４．１連続繊維シートをコンクリート表面近傍に埋め込む場合）に依拠する押抜き試験に従って計測したときに、変位４０ｍｍにおける０．３ｋＮ以上の抵抗力、及び／又は変位５０ｍｍにおける０．２ｋＮ以上の抵抗力を示す。
【００８９】
さらに好ましくは、本開示に係るコンクリート構造体は、上記押抜き試験に従って計測したときに、変位４０ｍｍにおける０．５ｋＮ以上の抵抗力、１．０ｋＮ以上の抵抗力、１．５ｋＮ以上の抵抗力、若しくは２．０ｋＮ以上の抵抗力を示し、かつ／又は、変位５０ｍｍにおける０．３ｋＮ以上の抵抗力、０．５ｋＮ以上の抵抗力、１．０ｋＮ以上の抵抗力、１．５ｋＮ以上の抵抗力、若しくは２．０ｋＮ以上の抵抗力を示す。
【００９０】
また、好ましくは、本開示に係るコンクリート構造体は、上記押抜き試験に従って計測したときに、変位１０ｍｍにおける０．５ｋＮ以上の抵抗力、１．０ｋＮ以上の抵抗力、１．５ｋＮ以上の抵抗力、若しくは２．０ｋＮ以上の抵抗力を示し、かつ／又は、変位２０ｍｍにおける０．８ｋＮ以上の抵抗力、１．５ｋＮ以上の抵抗力、２．５ｋＮ以上の抵抗力、３．０ｋＮ以上の抵抗力、若しくは３．５ｋＮ以上の抵抗力を示し、かつ／又は、変位３０ｍｍにおける１．５ｋＮ以上の抵抗力、２．５ｋＮ以上の抵抗力、３．５ｋＮ以上の抵抗力、４．０ｋＮ以上の抵抗力、若しくは４．５ｋＮ以上の抵抗力を示す。
【００９１】
本開示に係るコンクリート構造体は、例えば、下記に示す本開示に係る製造方法によって製造することができる。
【００９２】
≪コンクリート構造体の製造方法≫
本開示は、下記を含むコンクリート構造体の製造方法を含む：
コンクリート成型用の型枠を提供すること（型枠提供工程）、
本開示に係るコンクリート補強材を提供すること（補強材提供工程）、
コンクリート補強材を、型枠の内面に沿って、コンクリート補強材の凸状体が型枠の底部に接触するように配置し、それによって、コンクリート補強材の前記網状体と型枠の底部との間に間隔を形成すること（補強材配置工程）、並びに
コンクリートを、型枠内に、コンクリート、コンクリート中のモルタル及び／又はコンクリート中のセメントペーストが上記の間隔に流れ込むように打設し、それによって、網状体を、コンクリートに埋め込むこと（打設工程）、
を含む。
【００９３】
本開示に係る製造方法によれば、コンクリート補強材の凸状体が型枠の底部に接触するように、コンクリート補強材を型枠の内面に沿って配置するので、コンクリート補強材が、型枠内面から一定の距離で離れた位置に支持され、結果として、コンクリート補強材の網状体と型枠内面との間に、間隔が形成される。そのため、コンクリートを打設したときに、コンクリート中のモルタル分及び／又はセメントペーストが上記の間隙に回り込み、コンクリート補強材が、コンクリート構造体の表面下に良好に埋め込まれる。したがって、本開示に係る製造方法によれば、コンクリート部材の表面に網状体が露出することがなく、良好な仕上がりとなる。また、網状体がコンクリート中に埋め込まれることによって網状体の劣化も防止される。さらに、網状体の配置が容易となるため、表面近くが補強されるとともに外観が良好なコンクリート構造体を、安価で形成することが可能となる。
【００９４】
さらに、本開示に係る製造方法によれば、本開示に係るコンクリート補強材を有するコンクリート構造体を製造することができるため、改善した剥落防止性及び安全性を有するコンクリート構造体を提供することができる。
【００９５】
〈型枠提供工程〉
本開示のコンクリート構造体の製造方法における型枠提供工程では、コンクリート成型用の型枠を提供する。型枠は、特に限定されず、コンクリート成型に用いられる公知の型枠を用いることができる。例えば、型枠としては、合板及び／又は桟木から組み立てられる型枠であってよい。型枠の形状は特に限定されず、製造されるコンクリート構造体の形状に合わせて適宜設定することができる。
【００９６】
〈補強材提供工程〉
本開示のコンクリート構造体の製造方法における補強材提供工程では、本開示に係るコンクリート補強材を提供する。本開示に係るコンクリート補強材については、上述の記載を参照することができる。
【００９７】
補強材提供工程では、型枠の大きさに合わせて調整されたコンクリート補強材のサイズを提供することができる。例えば、コンクリート補強材を裁断することによって、コンクリート補強材のサイズを調整してよい。
【００９８】
〈補強材配置工程〉
本開示のコンクリート構造体の製造方法における補強材配置工程では、コンクリート補強材を、型枠の内面に沿って、コンクリート補強材の凸状体が型枠の底部に接触するように配置し、それによって、コンクリート補強材の網状体と型枠の底部との間に間隔を形成する。
【００９９】
補強材配置工程では、例えば、コンクリート構造体の面のうち、表面の補強が必要な面に対応する型枠の内面に沿って、型枠と接触するように、コンクリート補強材を配置してよい。また、補強材配置工程で配置されるコンクリート補強材は、網状体と凸状体との間の接着が完全でない状態のものを用いることもできるが、網状体に適用された接着剤が硬化して、剛性を有していることが好ましい。
【０１００】
好ましくは、補強材配置工程において、コンクリート補強材を型枠に仮固定する。コンクリート補強材を型枠に仮固定する場合、コンクリート補強材の数カ所において型枠に仮固定するだけで、所定の位置に支持することができる。仮固定は、公知の固定具を用いて行うことができる。
【０１０１】
補強材配置工程において、接着剤でコンクリート補強材を型枠に仮固定してもよい。この場合に使用される接着剤としては、脱型の際に容易に離脱されるもので、かつコンクリート構造体の表面を汚さないものを選択することが好ましい。
【０１０２】
（鉄筋の組立）
本開示に係る製造方法は、型枠内に鉄筋を組み立てる鉄筋組立工程を、さらに含むことができる。鉄筋組立工程は、好ましくは、補強材配置工程の後に行われる。なお、鉄筋組立工程では、あらかじめ工場又は組み立てヤード等で篭状に組み立てられた鉄筋を、型枠内の所定位置に据え付けてもよい。
【０１０３】
鉄筋の設置寸法およびかぶり厚を確保するために、型枠に対して鉄筋の位置を固定してもよい。例えば、長手方向の鉄筋を型枠に貫通させ、かつ、直交する鉄筋と結束線を用いて固定することによって、型枠に対する鉄筋の位置を固定することができる。
【０１０４】
鉄筋組立工程の後に、モルタルスペーサー取付工程をさらに行うことができる。モルタルスペーサー取付工程では、モルタルスペーサーを鉄筋に取り付け、かつ、モルタルスペーサーをコンクリート補強材に当接させる。モルタルスペーサーを取り付けることによって、鉄筋と型枠との間隔を保持することが可能となる。
【０１０５】
〈打設工程〉
本開示のコンクリート構造体の製造方法における打設工程では、コンクリートを、型枠内に、コンクリート、コンクリート中のモルタル及び／又はコンクリート中のセメントペーストが上記の間隔に流れ込むように打設し、それによって、網状体を、コンクリートに埋め込む。好ましくは、打設工程では、コンクリートを、型枠内に、コンクリート中のモルタル及び／又はコンクリート中のセメントペーストが上記の間隔に流れ込むように打設し、それによって、網状体を、コンクリートに埋め込む。
【０１０６】
コンクリートの打設の様式は、特に限定されず、例えば、スコップを用いてコンクリートを型枠内へ落とし込むことによってコンクリートの打設を行ってよい。
【０１０７】
打設工程では、バイブレーター等を用いることによって、コンクリートのモルタル分又はセメントペーストがコンクリート補強材と型枠との間に充分回り込むようにすることができる。例えば、内部振動機を用いた締固めを行うことができる。
【０１０８】
（養生工程）
好ましくは、打設工程の後に、充分な養生を行い、その後に、脱型する。例えば、打設工程の後に、５日〜２０日にわたって、１５〜２５℃の温度において、湿布養生を行い、その後で、型枠からコンクリート構造体を外してよい。
【０１０９】
図７は、本開示に係るコンクリート構造体の製造方法の１つの実施態様における製造過程の一部を示す。図７に示す方法では、まず、（図７でその一部を示す）型枠７８を、所定の位置に組み立てる。そして、図７に示すように、補強が意図されている側のコンクリート構造体の表面に対応する型枠７８の底部７８ａに沿って、コンクリート補強材７０を、底部７８ａと接触するように、配置する。そして、随意に、型枠７８内に鉄筋７６を組み立てる。そして、随意に、モルタルスペーサー７９を鉄筋７６に取り付け、かつコンクリート補強材７０に当接させる。そして、型枠７８内に、コンクリート（図示されていない）を打設する。
【０１１０】
本開示に係る製造方法によれば、コンクリート補強材７０を型枠７８に接するように配置しておくだけで、コンクリート表面近くに補強材を有するコンクリート構造体を容易に形成することができ、結果として、コンクリート構造体の表面に補強材が露出することなく良好な外観に仕上げられる。
【実施例】
【０１１１】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこの具体的に示された実施例に限定されるものではない。
【０１１２】
≪実施例１≫
下記のとおり、実施例１に係るコンクリート補強材を有するコンクリート構造体（コンクリート供試体）を製造し、押抜き試験によって性能評価を行った。
【０１１３】
〈コンクリート供試体の製造〉
コンクリート供試体は、幅４００×長さ６００×厚さ１００ミリメートルの平板であった。コンクリート供試体は、ＮＥＸＣＯ試験方法４２４−２０１１「はく落防止の押抜き試験方法」（４．１ 連続繊維シートをコンクリート表面近傍に埋め込む場合）に従って、１水準あたり３個作成した。
【０１１４】
（型枠）
コンクリート供試体を製造するために用いた型枠として、コンクリート型枠用合板及び桟木を組み立てたものを用いた。鉄筋の設置寸法及びかぶり厚を確保するため、長手方向の鉄筋を型枠に貫通させ、直交彷徨の鉄筋と結束線を用いて固定した。
【０１１５】
（網状体）
実施例１に係るコンクリート補強材（連続繊維シート）の網状体を構成する線状体は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維フィラメント（クラレ社製）を引き揃え結着樹脂で線状に束ねたものであり、その総繊度が１０６４０デシデックスであった。この線状体を互いにほぼ６０°の角度で交叉する３方向に配して織り合わせることによって、網状体を形成した。網状体の糸の間隔（網目の大きさ）は１５〜６０ｍｍであった。
【０１１６】
（凸状体）
実施例１に係るコンクリート補強材の凸状体として、粒径が２〜３ｍｍの珪砂を用いた。
（コンクリート補強材の製造）
接着剤としての液状の未硬化エポキシ樹脂を、上記の網状体に含浸させた。そして、含浸液から引き上げた網状体に、凸状体としての上記の珪砂を押し付けて接着させ、接着剤を硬化させて、網状体に珪砂が分布している実施例１に係るコンクリート補強材を製造した。
【０１１７】
（補強材の配置）
コンクリート補強材を４００ｍｍ×４００ｍｍのサイズに裁断して、型枠側が珪砂面となるように型枠内にして型枠内に配置し、専用の留め具を打ち込んで固定した。
【０１１８】
（打設）
コンクリート打設のためのコンクリートは、土木構造物向けの一般的な配合（ＪＩＳ  Ａ  ５３０８（レディーミクストコンクリート））を用いた。スコップを用いてコンクリートを静かに型枠内へ落とし込み、内部振動機を用いて、鉄筋に触れぬように締固めを行って、コンクリートの打設を行った。
【０１１９】
ブリーディングが収まる頃を見計らって、木ごて及び金ごてを用いて、上面を平坦に仕上げた。
【０１２０】
コンクリート打設後に、材齢１０日まで温度摂氏２０度の室内で湿布養生を行った。そして、型枠脱型を行った後に、温度摂氏２３度程度の室内で、空中養生を行った。その間に、押抜き試験の準備として、材齢２０日に、湿式ダイヤモンドコアドリルを用いて、打ち込み面側から直径１００ｍｍ、深さ８０±３ｍｍまでコア削孔を行った。
【０１２１】
コア抜き後に、コンクリート供試体を直ちに室温摂氏２３±２度の室内に移動し、試験直前（４８時間以上経過）まで静置した。
【０１２２】
〈押抜き試験〉
実施例１に係るコンクリート構造体について、ＮＥＸＣＯ試験方法４２４−２０１１「はく落防止の押抜き試験方法」（４．１連続繊維シートをコンクリート表面近傍に埋め込む場合）に依拠して、押抜き試験を行った。
【０１２３】
押抜き試験の具体的な手順を、下記に示す：
１）コンクリート供試体は、３個を１組とした。
２）コンクリート供試体を架台に設置し、コア中央部に鉛直、均等に荷重がかかるように、直径１００ミリメートル、厚さ５５ミリメートルの鋼製アンビルを球座に挟んで載荷した。
３）球座と鋼製アンビルとの間隙を荷重がかからない位置まで最小にし、変位の０（ゼロ）点調整をした。
４）載荷速度は試験機のクロスヘッド速度とし、変位０（ゼロ）ミリメートルよりコア部のコンクリートが破壊するまで１ミリメートル／分、以降試験終了まで５ミリメートル／分とし、荷重と変位を測定した。
５）変位１０ミリメートルごとに載荷を停止し、はく離範囲のマーキングを行った。
６）変位３０ミリメートル時点において最終的な耐荷力が確認された場合は、試験を終了し、さらなる耐荷力を有すると判断された場合は、変位４０ミリメートル又は５０ミリメートルまで試験を継続し、剥落防止性能を確認した。
７）荷重と変位の測定データに基づいて、変位１０ミリメートル以上の最大荷重を求めた。
８）コンクリート供試体３個についてそれぞれ取得したデータから、変位１０ミリメートル以上の最大荷重の平均値を求め、これを試験値とした。
【０１２４】
実施例１について行った押抜き試験の結果を、下記の表１に示す。
【０１２５】
≪実施例２≫
線状体の総繊度を６６５０デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例２に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１２６】
≪実施例３≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにポリエチレン（ＰＥ）繊維から形成された線状体を用い、かつ総繊度を６６００デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例３に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１２７】
≪実施例４≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにポリプロピレン（ＰＰ）繊維（三菱レーヨン社製）から形成された線状体を用い、かつ総繊度を１００２０デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例４に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１２８】
≪実施例５≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにポリメチルペンテン（ＰＭＰ）繊維から形成された線状体（三井化学社製の樹脂を溶融紡糸して作製したもの）を用い、かつ総繊度を１００００デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例５に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１２９】
≪実施例６≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにナイロン６（ＰＡ）から形成された線状体（宇部興産株式会社製のナイロン６樹脂を溶融紡糸して作製したもの）を用い、かつ総繊度を１００００デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例６に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１３０】
≪実施例７≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の総繊度を３９９０デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、実施例７に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１３１】
≪比較例１≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにパラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＴＮ、帝人株式会社製の「テクノーラ（登録商標）」）から形成された線状体を用い、かつ総繊度を６６８０デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１及び表２に示す。
【０１３２】
≪比較例２≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりにパラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＴＮ、帝人株式会社製の「テクノーラ（登録商標）」）から形成された線状体を用い、かつ総繊度を３３４０デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、比較例２に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１及び表２に示す。
【０１３３】
≪比較例３≫
ＰＶＡ繊維から形成された線状体の総繊度を３３００デシテックスとした以外は、実施例１と同様にして、比較例３に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表１に示す。
【０１３４】
【表１】
2020124918.tif 000003
【０１３５】
表１で見られるように、ＰＶＡ繊維、ＰＥ繊維、ＰＰ繊維、ＰＭＰ繊維又はＰＡ繊維を含有しており総繊度が３５００以上であるコンクリート補強材を有する実施例１〜７のコンクリート構造体は、変位が比較的大きい場合（変位＝４０ｍｍ又は５０ｍｍの場合）であっても、比較的大きい抵抗力を示すことが分かる。
【０１３６】
これに対して、表１で見られるように、ＴＮ繊維から構成されるコンクリート補強材を有する比較例１及び比較例２のコンクリート構造体では、変位が比較的大きい場合（変位＝４０ｍｍ又は５０ｍｍの場合）に、抵抗力が失われていることが分かる。
【０１３７】
また、表１で見られるように、ＰＶＡ繊維を含有していても、総繊度が３５００デシテックス以下である場合（比較例３のコンクリート構造体の場合）には、実施例１〜７と比較して、抵抗力が低いことが分かる。
【０１３８】
≪実施例８及び９≫
実施例８及び９では、網状体を構成する線状体の一部としてアラミド繊維から形成された線状体を用い、かつ、線状体の他の一部としてＰＶＡ繊維から形成された線状体を用いて、実験を行った。
【０１３９】
〈実施例８〉
網状体を構成する３方向の線状体のうちの１方向において、ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりに、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＴＮ、帝人株式会社製の「テクノーラ（登録商標）」）から形成された総繊度６６８０デシテックスの線状体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例８に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表２に示す。
【０１４０】
〈実施例９〉
網状体を構成する３方向の線状体のうちの２方向において、ＰＶＡ繊維から形成された線状体の代わりに、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＴＮ、帝人株式会社製の「テクノーラ（登録商標）」）から形成された総繊度６６８０デシテックスの線状体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例９に係るコンクリート構造体を作成し、押抜き試験を行った。結果を下記の表２に示す。
【０１４１】
【表２】
2020124918.tif 000004
【０１４２】
表２で見られるように、線状体の一部がＰＶＡ繊維を含有しておりかつ線状体の他の一部がＴＮ繊維を含有しているコンクリート補強材を有する実施例８及び９に係るコンクリート構造体は、ＴＮ繊維含有線状体のみを含有するコンクリート補強材を有する比較例１及び２に係るコンクリート構造体と比較して、比較的変位の程度が大きい場合（変位＝４０ｍｍ又は５０ｍｍの場合）において、比較的大きい抵抗力を有していたことがわかる。
【０１４３】
なお、線状体の一部がＰＶＡ繊維を含有しておりかつ線状体の他の一部がＴＮ繊維を含有しているコンクリート補強材を有する実施例８及び９に係るコンクリート構造体（表２参照）は、ＰＶＡ繊維を含有するコンクリート補強材を有する実施例１に係るコンクリート構造体（表１）と比較して、比較的変位の程度が小さい場合（変位＝２０ｍｍ又は３０ｍｍの場合）における抵抗力が、比較的大きいことがわかる。したがって、本開示に係るコンクリート補強材によれば、コンクリート補強材に含有される繊維の種類及び／又はその割合を設定することによって、変位の程度に応じて最適な抵抗力を示すコンクリート補強材が得られることがわかる。
【符号の説明】
【０１４４】
１０、３０、４０、５０、６０、７０  コンクリート補強材
１１  コンクリート構造体
１２、３２、４２、５２、６２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、７２  線状体
１４、３４、４４、５４、６４、７４  凸状体
１５  かぶり部分
１６、７６  鉄筋
１７  コンクリート
２０  プレストレストコンクリートの箱桁
２１  下床版
２２  ウエブ
２３  上床版の張出し部分
７９  モルタルスペーサー
７８  型枠
７８ａ  型枠の底部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７  方向
【図１】
2020124918.tif 000005
【図２】
2020124918.tif 000006
【図３】
2020124918.tif 000007
【図４】
2020124918.tif 000008
【図５】
2020124918.tif 000009
【図６】
2020124918.tif 000010
【図７】
2020124918.tif 000011