(57)【要約】【課題】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。【解決手段】複数の方向に延伸している繊維束により構成されているメッシュ１であって、ガラス繊維束と、引張強さが２０００ＭＰａ以上である合成繊維束と、を備え、ガラス繊維束と合成繊維束との体積の和に対するガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、９５％以下である、メッシュ１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の方向に延伸している繊維束により構成されているメッシュであって、
ガラス繊維束と、
引張強さが２０００ＭＰａ以上である合成繊維束と、
を備え、
前記ガラス繊維束と前記合成繊維束との体積の和に対する前記ガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、９５％以下である、メッシュ。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定された前記合成繊維束の引張伸び率が、２％以上、１０％以下である、請求項１に記載のメッシュ。
【請求項３】
目付けが、１００ｇ／ｍ２以上、９００ｇ／ｍ２以下である、請求項１又は２に記載のメッシュ。
【請求項４】
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、請求項１〜３のいずれか１項に記載のメッシュ。
【請求項５】
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を含む、請求項４に記載のメッシュ。
【請求項６】
前記たて糸及び前記よこ糸が、それぞれ、前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束の双方を含み、
前記たて糸における前記合成繊維束の本数と前記ガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）が、０．５以上、２．０以下であり、
前記よこ糸における前記合成繊維束の本数と前記ガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）が、０．５以上、２．０以下である、請求項４又は５に記載のメッシュ。
【請求項７】
前記ガラス繊維束が、複数本のガラス繊維モノフィラメントと、前記ガラス繊維モノフィラメントの表面を覆っている被膜とを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のメッシュ。
【請求項８】
前記ガラス繊維モノフィラメントの平均径が、１０μｍ以上、３０μｍ以下である、請求項７に記載のメッシュ。
【請求項９】
２５℃のスチレンモノマー中に１時間浸漬させた後の前記ガラス繊維束の強熱減量が、浸漬前の前記ガラス繊維束の強熱減量よりも２０％以上低い、請求項７又は８に記載のメッシュ。
【請求項１０】
前記被膜が、シランカップリング剤を含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載のメッシュ。
【請求項１１】
前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束が、熱融着糸で目止めされている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のメッシュ。
【請求項１２】
コンクリート剥落防止材に用いられる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のメッシュ。
【請求項１３】
マトリックスと、
請求項１〜１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物やトンネルなどのコンクリート躯体における剥落防止対策として、コンクリート躯体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、セメントモルタル、又は樹脂等に、ガラス繊維や合成樹脂等のメッシュが埋め込まれてなる剥落防止材が用いられている。
【０００３】
下記の特許文献１には、コンクリート躯体の補強材として用いられるメッシュが開示されている。特許文献１のメッシュは、複数のストランドからなる主繊維束が製織されたメッシュ織物である。このメッシュ織物は、主繊維束に絡ませた補助繊維束を有し、これに樹脂が含浸されることにより構成されている。具体的に、特許文献１の実施例では、主繊維束であるガラス繊維束に、補助繊維束である綿糸を絡ませてメッシュ生地を作製し、さらに得られたメッシュ生地に浸漬法によりアクリル樹脂を含浸させてなるメッシュ織物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９１５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１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及び変位の双方を十分に高められない場合がある。このように、押し抜き試験における荷重及び変位の双方を十分に高められない場合、十分にコンクリート躯体の補強効果を得ることができないことがある。また、コンクリートの剥落防止材として用いられたときに、小さな荷重でコンクリート躯体に亀裂が発生したり、亀裂が発生したコンクリート片がすぐに落下したりすることがある。そのため、コンクリートの剥落を十分に防止できないことがある。コンクリート躯体を効率的に補強するためには、押し抜き試験における荷重及び変位の双方を高める必要がある。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るメッシュは、複数の方向に延伸している繊維束により構成されているメッシュであって、ガラス繊維束と、引張強さが２０００ＭＰａ以上である合成繊維束と、を備え、前記ガラス繊維束と前記合成繊維束との体積の和に対する前記ガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、９５％以下であることを特徴としている。
【０００８】
なお、上記における引張強さは、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定した引張強さ（Ｎ／ｔｅｘ）を、合成繊維の比重で割ることにより求められる。
【０００９】
本発明に係るメッシュでは、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定された前記合成繊維束の引張伸び率が、２％以上、１０％以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係るメッシュでは、目付けが、１００ｇ／ｍ２以上、９００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係るメッシュでは、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ことが好ましい。
【００１２】
本発明に係るメッシュでは、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を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明に係るメッシュでは、前記たて糸及び前記よこ糸が、それぞれ、前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束の双方を含み、前記たて糸における前記合成繊維束の本数と前記ガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）が、０．５以上、２．０以下であり、前記よこ糸における前記合成繊維束の本数と前記ガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）が、０．５以上、２．０以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るメッシュでは、前記ガラス繊維束が、複数本のガラス繊維モノフィラメントと、前記ガラス繊維モノフィラメントの表面を覆っている被膜とを有することが好ましい。
【００１５】
本発明に係るメッシュでは、前記ガラス繊維モノフィラメントの平均径が、１０μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明に係るメッシュでは、２５℃のスチレンモノマー中に１時間浸漬させた後の前記ガラス繊維束の強熱減量が、浸漬前の前記ガラス繊維束の強熱減量よりも２０％以上低いことが好ましい。
【００１７】
本発明に係るメッシュでは、前記被膜が、シランカップリング剤を含むことが好ましい。
【００１８】
本発明に係るメッシュでは、前記ガラス繊維束及び前記合成繊維束が、熱融着糸で目止めされていることが好ましい。
【００１９】
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。
【００２０】
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、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１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】図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るメッシュを用いて押し抜き試験を行ったときの挙動を説明するための模式的断面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）において、メッシュが設けられている部分を拡大して示す模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）は、比較例として、合成繊維束のみからなるメッシュを用いて押し抜き試験を行ったときの挙動を説明するための模式的断面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）において、メッシュが設けられている部分を拡大して示す模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）は、比較例として、ガラス繊維束のみからなるメッシュを用いて押し抜き試験を行ったときの挙動を説明するための模式的断面図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）において、メッシュが設けられている部分を拡大して示す模式図である。
【図５】図５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６】図６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７】図７は、実施例１，２，５〜１１で得られたメッシュを示す模式的平面図である。
【図８】図８は、実施例３，４，１２で得られたメッシュを示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、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。
【００２４】
［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を示す模式的平面図である。
【００２５】
図１に示すように、第１の実施形態に係るメッシュ１は、複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３が製織されたメッシュ織物である。従って、メッシュ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。
【００２６】
複数本のたて糸２は、それぞれ、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。
【００２７】
メッシュ１では、たて糸２を構成する第１のストランド２ａが、１本のガラス繊維束により構成されている。また、たて糸２を構成する第２のストランド２ｂは、１本の合成繊維束により構成されている。もっとも、第１のストランド２ａが複数本のガラス繊維束により構成されていてもよいし、第２のストランド２ｂが複数本の合成繊維束により構成されていてもよい。また、第１のストランド２ａは、ガラス繊維束と合成繊維束により構成されているとともに、第２のストランド２ｂも、ガラス繊維束と合成繊維束により構成されていてもよい。さらに、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂが合成繊維束により構成されたたて糸２と、第１のストランド２ａ及び第２のストランド２ｂがガラス繊維束により構成されたたて糸２の２種類を用いてもよい。
【００２８】
複数本のよこ糸３は、それぞれ、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。もっとも、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。
【００２９】
また、複数本のよこ糸３は、ガラス繊維束のみにより構成されていてもよく、また、合成繊維束のみにより構成されていてもよい。なかでも、ガラス繊維束からなるよこ糸３と、合成繊維束からなるよこ糸３の２種類を準備し、たて糸２の延びる方向に沿ってこれら２種類のよこ糸３が交互に配置されていることが好ましい。この場合、メッシュ１中におけるガラス繊維束及び合成繊維束の配置分布をより一層均等にすることができる。
【００３０】
本実施形態のメッシュ１においては、たて糸２及びよこ糸３が、それぞれ、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。もっとも、本発明においては、たて糸２及びよこ糸３のうち少なくとも一方が、ガラス繊維束を含んでおり、かつ、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。すなわち、メッシュ１が、ガラス繊維束及び合成繊維束を含んでいればよい。
【００３１】
なお、押し抜き試験における荷重及び変位の双方をより一層高める観点からは、たて糸２及びよこ糸３のうち少なくとも一方が、ガラス繊維束及び合成繊維束の双方を含んでいることが好ましい。より好ましくは、たて糸２及びよこ糸３が、それぞれ、ガラス繊維束及び合成繊維束の双方を含んでいることが望ましい。
【００３２】
本実施形態においては、メッシュ１を構成する合成繊維束の引張強さが２０００ＭＰａ以上である。なお、合成繊維束の引張強さは、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定することができる。なお、本実施形態における引張強さの単位はＭＰａであるのに対して、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）における引張強さの単位はＮ／ｔｅｘである。単位は、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）における引張強さを、合成繊維束を構成する合成繊維の比重で割ることにより換算できる。
【００３３】
なお、合成繊維束の引張強さは、好ましくは２５００ＭＰａ以上、より好ましくは３０００ＭＰａ以上、好ましくは５０００ＭＰａ以下、より好ましくは４０００ＭＰａ以下である。合成繊維束の引張強さが上記の下限値以上である場合、押し抜き試験において、荷重をより一層大きくすることができる。合成繊維束の引張強さが上記の上限値以下である場合、押し抜き試験において、変位をより一層大きくすることができる。
【００３４】
さらに、ガラス繊維束と前記合成繊維束との体積の和に対するガラス繊維束の体積割合（ガラス繊維束の体積／ガラス繊維束と合成繊維束との体積の和）は、２０％以上、９５％以下である。なお、メッシュ１に被覆樹脂等の付着物が付着していた場合、付着物の体積は考慮に入れない。
【００３５】
このように、メッシュ１は、上記特定の引張強さを有する合成繊維束を備え、かつ、ガラス繊維束の体積割合が上記特定の範囲内となるため、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、十分な荷重及び変位を得ることができる。
【００３６】
なお、たて糸２及びよこ糸３が、それぞれ、ガラス繊維束及び合成繊維束の双方を含んでいる場合、たて糸２における合成繊維束の本数とガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）は、０．５以上、２．０以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、１．２以下である。また、よこ糸３における合成繊維束の本数とガラス繊維束の本数との比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）は、０．５以上、２．０以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、１．２以下である。比（合成繊維束）／（ガラス繊維束）が上記範囲内にある場合、押し抜き試験における荷重及び変位をより一層高めることができる。
【００３７】
以下、上記のメッシュ１を用いて押し抜き試験を行なった場合、十分な荷重及び変位を得ることができる理由について説明する。
【００３８】
図２（ａ）及び（ｂ）では、メッシュ１を用いたシート６をコンクリート躯体７に貼り付けて押し抜き試験を行ったときの挙動を示している。なお、詳細については後段で説明するが、図２（ｂ）に示すように、シート６は、メッシュ１とマトリックス樹脂８により構成される。そして、シート６は、メッシュ１にマトリックス樹脂８を含浸させることで得られる。
【００３９】
メッシュ１は、引張強さの高い合成繊維束を備えているため、シート６の引張強さが高い。このように、メッシュ１を用いたシート６の引張強さが高いので、押し抜き時のせん断応力に耐えることができる。すなわち、押し抜き荷重が高い。特に、図２（ａ）に示すように、シート６がコンクリート躯体７から一部剥離した後の押し抜き荷重が大きくなる。
【００４０】
また、ガラス繊維束はマトリックス樹脂８との接着性に優れる。押し抜き時のせん断応力が、シート６のコンクリート躯体７に対する接着力よりも大きくなると、図２（ａ）に示すようにシート６の一部がコンクリート躯体７から剥離する。ガラス繊維束とマトリックス樹脂８との接着力が大きいため、シート６が剥離した場合でも、ガラス繊維束がマトリックス樹脂８からすり抜けることが無く、ガラス繊維束はマトリックス樹脂８と接着している。そのため、シート６の一部がコンクリート躯体７から剥離した後も、シート６は引張強さを維持できるため、押し抜き変位を大きくすることができる。従って、メッシュ１を用いたシート６では、高い押し抜き荷重と変位を得ることができる。
【００４１】
一方、図３（ａ）及び（ｂ）は、比較例として、合成繊維束のみで作製したメッシュ１０１を用いたシート１０６をコンクリート躯体１０７に貼り付けて押し抜き試験を行ったときの挙動を示している。なお、図３（ｂ）に示すように、シート１０６は、メッシュ１０１とマトリックス樹脂１０８により構成される。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、マトリックス樹脂１０８は、コンクリート躯体１０７と接着している一方、メッシュ１０１との接着力が低い。そのため、図３（ａ）に示すように、押し抜き時のせん断応力により、シート１０６の一部がコンクリート躯体１０７から剥離すると、図３（ｂ）に示すようにマトリックス樹脂１０８からメッシュ１０１がすり抜ける。メッシュ１０１がすり抜けると、シート１０６の引張強さが低下し、押し抜き荷重が十分に高められない。また、シート１０６の引張強さが低下するため、十分な押し抜き変位を得ることもできない。
【００４３】
一方、図４（ａ）及び（ｂ）では、比較例として、ガラス繊維束のみで作製したメッシュ１１１を用いたシート１１６をコンクリート躯体１１７に貼り付けて押し抜き試験を行ったときの挙動を示している。なお、図４（ｂ）に示すように、シート１１６は、メッシュ１１１とマトリックス樹脂１１８により構成される。
【００４４】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガラス繊維束のみで作製したメッシュ１１１を用いて押し抜き試験を行った場合、メッシュ１１１が破断しやすく、シート１１６自体も破断しやすい。ガラス繊維束はマトリックス樹脂１１８との接着性は良好であるが、押し抜き時のせん断応力に対してガラス繊維束の引張強さが十分ではないために、シート１１６がコンクリート躯体１１７から剥離する前にメッシュ１１１が破断することから、十分な押し抜き荷重及び押し抜き変位を得ることができないものと考えられる。
【００４５】
以上のように、本実施形態では、マトリックス樹脂８との接着性に優れるガラス繊維束と、引張強さが高い合成繊維束とを備えるメッシュ１を用いることで、シート６の引張強さを高めることができ、かつ、マトリックス樹脂８との接着性に優れる。それによって押し抜き時のせん断応力に耐えつつ、シート６が剥離しても、引張強さを維持できるため、高い押し抜き荷重と変位を得ることができる。
【００４６】
なお、ガラス繊維束と合成繊維束との体積の和に対するガラス繊維束の体積割合が２０％未満であると、メッシュ１とマトリックス樹脂８との接着性が低く、メッシュ１がマトリックス樹脂８からすり抜ける。また、ガラス繊維束の体積割合が９５％を超える場合、メッシュ１が破断してしまう。
【００４７】
メッシュ１は、ガラス繊維束の体積割合が、２０％以上、９５％以下とすることによって、押し抜き試験において十分な荷重及び変位を確実に得ることができる。
【００４８】
押し抜き試験における荷重及び変位をより一層高める観点から、ガラス繊維束と合成繊維束との体積の和に対するガラス繊維束の体積割合は、好ましくは２５％以上、好ましくは８５％以下であり、より好ましくは５０％以上、好ましくは８０％以下である。
【００４９】
また、メッシュ１の目付は、特に限定されないが、好ましくは１００ｇ／ｍ２以上、より好ましくは１５０ｇ／ｍ２以上、好ましくは９００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは７００ｇ／ｍ２以下である。メッシュ１の目付が上記の下限値以上である場合、メッシュ１の剛性をより一層高めることができる。他方、メッシュ１の目付が上記の上限値以下である場合、メッシュ１の目間隔が十分に確保され、マトリックス樹脂８の含浸性をより一層高めることができる。従って、メッシュ１とマトリックス樹脂８との接着性をより一層高めることができる。
【００５０】
本実施形態のメッシュ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試験において、十分な荷重及び変位を得ることができるので、コンクリート躯体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。
【００５１】
以下、メッシュ１を構成するガラス繊維束及び合成繊維束の詳細について説明する。
【００５２】
（ガラス繊維束）
ガラス繊維束は、複数本のガラス繊維モノフィラメントと、ガラス繊維モノフィラメントの表面を覆っている被膜とを備える。
【００５３】
たて糸２及びよこ糸３を構成するガラス繊維束は、例えば、数十本から数百本程度の複数本のガラス繊維モノフィラメントの集束体を備える。複数本のガラス繊維モノフィラメントは、表面にサイジング剤を塗布することにより集束される。サイジング剤が乾燥することで、被膜が形成される。
【００５４】
ガラス繊維束を構成するガラス繊維モノフィラメントは、それぞれ、ガラス組成として、ＺｒＯ２を１２質量％以上含有することが好ましい。このように、ＺｒＯ２を１２質量％以上含む場合、耐アルカリ性をより一層高めることができる。従って、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１が浸食され難く、メッシュ１の劣化をより一層抑制することができる。
【００５５】
また、Ｒ２Ｏ（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％以上含有する場合、ＺｒＯ２を１２質量％以上含有していても、溶融性をより一層優れたものとすることができる。なお、Ｒ２Ｏが１０質量％以上とは、ガラス繊維モノフィラメント中におけるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の総和が、１０質量％以上であることをいう。
【００５６】
このようなガラス繊維モノフィラメントとしては、例えば、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ５４〜６５％、ＺｒＯ２  １２〜２５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１７％、Ｋ２Ｏ  ０〜８％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０〜１０％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２％を含み、好ましくは、質量％で、ＳｉＯ２  ５７〜６４％、ＺｒＯ２  １４〜２４％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１７％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０．２〜８％、ＴｉＯ２  ０．５〜９％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜１％を含むものを用いることができる。
【００５７】
なお、ＺｒＯ２を１２質量％以上含むガラス繊維モノフィラメントは、製造コストと強度を鑑みて、引張強さが５００〜１７００ＭＰａであることが好ましい。
【００５８】
ガラス繊維モノフィラメントの平均径は、好ましくは１０μｍ以上、３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上、２０μｍ以下である。ガラス繊維モノフィラメントの平均径が上記の下限値以上である場合、生産性をより一層高めることができる。ガラス繊維モノフィラメントの平均径が上記の上限値以下である場合、表面積をより一層大きくすることができ、マトリックス樹脂８との接着性もより一層高めることができる。また、押し抜き試験において、ガラス繊維束をより一層折れ難くすることができる。
【００５９】
上記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。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
【００６０】
また、上記被膜は、さらにシランカップリング剤を含んでいることが好ましい。上記シランカップリング剤としては、例えばアミノシラン、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、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、ガラス繊維束とマトリックス樹脂８との接着性をより一層高めることができる。
【００６１】
マトリックス樹脂８との接着性をより一層高める観点から、被膜は高い疎水性を有することが好ましい。
【００６２】
また、被膜中には、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、帯電防止剤等の各成分を含むことができ、それぞれの成分の配合比は、必要に応じて決定すればよい。
【００６３】
ガラス繊維束においては、２５℃のスチレンモノマー中に１時間浸漬させた後の強熱減量が、浸漬前の強熱減量よりも２０％以上低いことが好ましい。
【００６４】
具体的には、まず、強熱減量が既知のガラス繊維束を準備する。なお、強熱減量とは、ＪＩＳ  Ｒ３４２０（２０１３年）に記載の方法で測定した値である。次に、このガラス繊維束２０ｇを、２５℃のスチレンモノマー１０００ｍｌ中に１時間浸漬させる。そして、ガラス繊維束を引き上げ、２５℃で２４時間乾燥させる。その後、乾燥させたガラス繊維束の強熱減量を、ＪＩＳ  Ｒ３４２０に記載の方法で測定する。このようにして測定されたスチレンモノマー中への浸漬後の強熱減量が、浸漬前の強熱減量よりも２０％以上低いことが好ましい。この場合、ガラス繊維束とマトリックス樹脂８との接着性をより一層高めることができる。
【００６５】
なお、上述したように、被膜は、サイジング剤をガラス繊維モノフィラメントの表面に塗布し、乾燥させることにより形成されている。従って、被膜とサイジング剤は同じ成分を含んでいる。
【００６６】
ガラス繊維束の番手は、特に限定されないが、１００ｔｅｘ以上、３０００ｔｅｘ以下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１の押し抜き試験において、荷重及び変位をより一層大きくすることができる。
【００６７】
（合成繊維束）
たて糸２及びよこ糸３を構成する合成繊維束は、複数本の合成繊維モノフィラメントの集束体である。もっとも、合成繊維束は、１本の合成繊維により構成されていてもよい。
【００６８】
また、合成繊維束は、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定された引張伸び率が、２％以上、１０％以下であることが好ましい。合成繊維束の引張伸び率が上記範囲である場合、合成繊維束の引張伸び率が、ガラス繊維束の引張伸び率に近い値となるため、引張時において、合成繊維束の挙動をガラス繊維束の挙動により一層近づけられる。そのため、外部応力に対してより一層均等にメッシュ１に応力がかかり、メッシュ１の引張強さと接着性との双方をより一層高めることができる。具体的には押し抜き試験においてシート６がコンクリート躯体７から剥離した後、合成繊維束がガラス繊維束と同じように伸び、その結果より一層高い引張強さをシート６に付与できる。引張伸び率は、３％以上、７％以下であることがより好ましい。
【００６９】
合成繊維束としては、特に限定されないが、カーボン繊維束、アラミド繊維束、ポリエチレン繊維束などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。なお、メッシュ１において、たて糸２及びよこ糸３を構成する繊維束は、同じ種類の合成繊維束であることが望ましいが、異なる種類の合成繊維束であってもよい。
【００７０】
また、合成繊維束の番手は、特に限定されないが、２０ｔｅｘ以上、１０００ｔｅｘ以下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、押し抜き試験において、荷重及び変位をより一層大きくすることができる。
【００７１】
以下、メッシュ１の製造方法の一例について、説明する。
【００７２】
（製造方法）
メッシュ１の製造方法としては、特に限定されず、例えば、以下の方法により製造することができる。
【００７３】
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。
【００７４】
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本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。
【００７５】
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織物であるメッシュ１を得ることができる。
【００７６】
なお、メッシュ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、アクリル樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、あるいは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よい。
【００７７】
そして、メッシュ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１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。
【００７８】
もっとも、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又はよこ糸３に、熱融着性の糸を混入させ、ホットプレス等により加熱圧着することにより目止めしてもよい。この場合、二次バインダーを塗布する必要がなく、より繊維間にマトリックス樹脂８が含浸し易くなり、マトリックス樹脂８と、ガラス繊維束及び合成繊維束との接着性をより一層高めることができる。なお、加熱圧着の際の加熱温度は、１００℃以上、２００℃以下であることが好ましい。加熱温度が上記の下限値以上である場合、目止め強度をより一層高めることができる。また、加熱温度が上記の上限値以下である場合、集束剤の変性を抑制することができる。また、熱融着性の糸としては、ガラス転移温度が１５０℃以下の熱融着糸を用いる場合、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。
【００７９】
（第２の実施形態）
図５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。
【００８０】
図５に示すように、メッシュ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。
【００８１】
第２の実施形態のメッシュ２１も、特定の引張強さを有する合成繊維束を備え、かつ、ガラス繊維束の体積割合が上記特定の範囲内となるため、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、コンクリート躯体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。
【００８２】
本発明のメッシュとしては、第１の実施形態及び第２の実施形態のような絡み織り、平織りに限定されず、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。また、二軸であってもよく、三軸以上の多軸であってもよい。もっとも、同軸方向に均等にガラス繊維束及び合成繊維束の双方が配置されていることが好ましく、各軸にガラス繊維束及び合成繊維束の双方が配置されていることが好ましい。
【００８３】
［コンクリート剥落防止材］
図６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６に示すように、コンクリート剥落防止材１０は、メッシュ１と、マトリックス１２とを備える。メッシュ１は、上述した第１の実施形態のメッシュである。メッシュ１は、マトリックス１２の内部に埋め込まれている。なお、図６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。
【００８４】
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。
【００８５】
マトリックス１２の材料は、特に限定されず、例えば、第１の実施形態で用いたマトリックス樹脂８のように、マトリックス樹脂が使用できる。マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂又はポリエステル樹脂等が挙げられる。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。
【００８６】
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、例えばセメント系結合材からなる無機材であってもよい。ガラス繊維束は、セメント系結合材の水和反応から生成されるカルシウムシリケート系結晶との接着性がよい。この場合においても、メッシュ１を備えるのでコンクリートの補強効果を高めることができ、コンクリートの補強材として好適に用いることができる。
【００８７】
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。
【００８８】
（実施例１，２，５〜１１）
まず、ＳｉＯ２  ５７．９質量％、ＺｒＯ２  １７．２質量％、Ｌｉ２Ｏ  ０．５質量％、Ｎａ２Ｏ  １４．８質量％、Ｋ２Ｏ  １．３質量％、ＣａＯ  ０．９質量％、ＴｉＯ２  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モノフィラメントを引き出した。
【００８９】
次に、得られたガラス繊維モノフィラメントの表面に、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整して塗布し、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。
【００９０】
次に、図７に示すメッシュ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３１を得た。実施例１，２，５〜１１で得られたメッシュ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１，２，５〜７では、たて糸３２及びよこ糸３３ともに合成繊維束３２ｂ，３３ｂとしてアラミド繊維（引張強さ：３０００ＭＰａ、引張伸び率：３．６％）を使用した。また、実施例８〜１１では、たて糸３２及びよこ糸３３ともに合成繊維束３２ｂ，３３ｂとしてポリエチレン繊維（引張強さ：３２００ＭＰａ、引張伸び率：４．１％）を用いた。
【００９１】
（実施例３，４，１２）
図８に示すメッシュ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とをたて糸４２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４３ａと、予め用意した合成繊維束４３ｂとをよこ糸４３として用いた。たて糸４２及びよこ糸４３を平織りすることにより、メッシュ４１を得た。なお、ガラス繊維束４２ａ及び合成繊維束４２ｂは、よこ糸４３に沿う方向において交互に配置した。また、ガラス繊維束４３ａ及び合成繊維束４３ｂは、たて糸４２に沿う方向において交互に配置した。実施例３，４，１２で得られたメッシュ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３，４では、たて糸４２及びよこ糸４３ともに合成繊維束４２ｂ，４３ｂとしてアラミド繊維（３０００ＭＰａ、引張伸び率：３．６％）を使用した。また、実施例１２では、たて糸４２及びよこ糸４３ともに合成繊維束４２ｂ，４３ｂとしてポリエチレン繊維（引張強さ：３２００ＭＰａ、引張伸び率：４．１％）を用いた。
【００９２】
（比較例１）
比較例１では、実施例３において合成繊維束４２ｂ，４３ｂの代わりに実施例１と同様にして得られたガラス繊維束を用い、平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を得た。比較例１で得られたメッシュを構成する材料の詳細を下記の表１及び表２に示す。
【００９３】
（比較例２）
比較例２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を得た。比較例２で得られたメッシュ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２では、たて糸及びよこ糸を構成する合成繊維束としてアラミド繊維（３０００ＭＰａ、引張伸び率：３．６％）を使用した。
【００９４】
（比較例３）
比較例３では、たて糸及びよこ糸を構成する合成繊維束としてアラミド繊維の代わりにビニロン繊維（引張強さ：１２００ＭＰａ、引張伸び率：７％）を使用したこと以外は、実施例３と同様にしてメッシュを作製した。
【００９５】
（試料の特性評価）
（引張強さ）
実施例１〜１２及び比較例１〜３で得られたメッシュにおけるよこ糸の引張強さは、ＪＩＳ  Ｌ１０１５（２０１０年）に準拠して測定した。結果を、下記の表２に示す。
【００９６】
（押し抜き試験（押し抜き性能））
実施例１〜１２及び比較例１〜３で得られたメッシュの押し抜き試験を、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。最大荷重時の押し抜き荷重及び変位を表２に示す。
【００９７】
【表１】
2019135338.tif 000003
【００９８】
【表２】
2019135338.tif 000004
【００９９】
実施例１〜１２で得られたメッシュは、ガラス繊維束と、引張強さが２０００ＭＰａ以上の合成繊維束とを備え、かつ、ガラス繊維束と合成繊維束との体積の和に対するガラス繊維の体積割合が２０％以上、９５％以下であるため、押し抜き荷重が５．１Ｎ以上、押し抜き変位が１５ｍｍ以上であり、コンクリート躯体を効率的に補強可能である。
【０１００】
一方、比較例１で得られたメッシュは、ガラス繊維束のみからなるため、押し抜き荷重が低く、かつ、ガラス繊維束が破断したため、押し抜き変位も低かった。比較例２で得られたメッシュは、合成繊維束のみからなるため、押し抜き荷重が大きくなるにつれて、メッシュがマトリックスからすり抜けてしまい、押し抜き荷重、押し抜き変位ともに低かった。比較例３で得られたメッシュは、合成繊維束の引張強さが低いため、押し抜き荷重が低かった。
【符号の説明】
【０１０１】
１，２１，３１，４１…メッシュ
２，４，３２，４２…たて糸
２ａ…第１のストランド
２ｂ…第２のストランド
３，５，３３，４３…よこ糸
４ａ，５ａ，３２ａ，３３ａ，４２ａ，４３ａ…ガラス繊維束
４ｂ，５ｂ，３２ｂ，３３ｂ，４２ｂ，４３ｂ…合成繊維束
６…シート
７，１３…コンクリート躯体
８…マトリックス樹脂
１０…コンクリート剥落防止材
１２…マトリックス
【図１】
2019135338.tif 000005
【図２】
2019135338.tif 000006
【図３】
2019135338.tif 000007
【図４】
2019135338.tif 000008
【図５】
2019135338.tif 000009
【図６】
2019135338.tif 000010
【図７】
2019135338.tif 000011
【図８】
2019135338.tif 000012