JP4228497B2 - Reinforcing fabric - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合材の補強基材として使用される補強用織物に関し、とくにハンドレイアップ成形によりコンクリート構造体の表面に貼り付けて補強するに最適な補強用織物に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、コンクリートの中性化によりコンクリート表面が劣化し、高架橋のコンクリート面が剥落する事故が生じている。
【0003】
その対策として、例えばコンクリート面の炭素繊維を含む繊維強化プラスチックを接着する補強方法が採られている。
【0004】
この方法は、補強効果も高く、耐久性にも優れ、また補強作業も簡単であることことから広く用いられている。
【0005】
繊維強化プラスチックをコンクリート面に接着させる工法は地震対策のための橋脚補強や、交通量増大による床版補強で行われていたが、コンクリート面の剥落防止については、コンクリート片が落下するの防げばよいことから繊維強化プラスチックを構成する炭素繊維は僅かな量で十分であることから、低目付の炭素繊維織物が要求されている。
【0006】
しかしながら、低目付の炭素繊維織物は、糸値の高い細い炭素繊維糸で構成されているために非常に高価な織物となり、補強工事費が高くなる問題があった。
【0007】
一方、炭素繊維は太い糸ほど安価であることから、太い炭素繊維糸で低目付織物を得ようとすると、織糸間隔の大きなメッシュ織物となるためにたて糸とよこ糸の交錯による拘束力が無く、非常にルーズな織物で取扱い性が悪くてコンクリート面に炭素繊維糸を真っ直ぐな状態で接着させることが出来ず、炭素繊維の有する高強度を十分に発揮させることができないし、また貼り付け作業に時間を要する問題がある。
【0008】
メッシュ織物において、たて糸とよこ糸の交点での拘束力を得る手段として、絡み織や、模紗織などが提案されているが、たて糸とよこ糸の交点においてはたて糸とよこ糸の拘束力によって保持されているが、たて糸とよこ糸の交点間においては炭素繊維束が単独で長く延びているだけであるからその部分は剛性がなく、織物として変形し易いものである。
【0009】
ハンドレイアップで成形するコンクリートの補強用としては使いづらい織物であり、取扱い性の優れた安価な織物の提供が望まれている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の上述した問題点を解決し、効率よく簡単に施工でき、かつコンクリート表面の補修ならびに補強に適した安価な補強用織物を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成からなる。すなわち、
(1)補強繊維糸からなるたて糸とよこ糸が7〜30mmの間隔でメッシュ状に配列され、前記配列された補強繊維糸間にガラスヤーンからなるたて糸補助糸およびよこ糸補助糸が1〜3本配列され、前記補強繊維糸と補助糸とが平織組織で一体化されて組織されていることを特徴とする補強用織物。
【0013】
(2)前記補強繊維糸の太さが150〜7000Texであることを特徴とする前記(1)に記載の補強用織物。
【0014】
(3)前記補強繊維糸の間に配列する補助糸は、太さが20〜200Texからなることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の補強用織物。
【0016】
(4)織物の目付が70〜500g/m2 であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の補強用織物。
【0017】
(5)前記補強繊維糸が炭素繊維、ポリアラミド繊維、ガラス繊維から選ばれた繊維であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の補強織物。
【0019】
(6)前記補助糸に低融点熱可塑性ポリマーが付着して、補助糸と交錯するたて糸および/またはよこ糸の交点で接着されていることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の補強用織物。
【0020】
(7)前記補助糸はガラスヤーンに低融点ポリマー糸が被覆された状態で溶融されて、ガラスヤーンの周りに付着してなるものであることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の補強用織物。
【0021】
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の補強用織物を用いることを特徴とするコンクリート構造体の補強方法。
【0022】
(9)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の補強用織物を用いてコンクリート構造体の表面を補修・補強することを特徴とするコンクリート構造体の補修・補強方法。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記したように、補強繊維糸からなるたて糸とよこ糸が7〜30mmの間隔でメッシュ状に配列され、前記配列された補強繊維糸間にガラスヤーンからなるたて糸補助糸およびよこ糸補助糸が1〜3本配列され、前記補強繊維糸と補助糸とが平織組織で一体化されて組織されていることを特徴とするものである。
【0024】
好ましくは、前記補強繊維糸の太さが150〜7000Texであること、前記補強繊維糸の間に配列する補助糸は、太さが20〜200Texの糸であること、織物の目付が70〜500g/m2 であることである。
【0025】
また、前記補助糸に低融点熱可塑性ポリマーが付着して、補助糸と交錯するたて糸、またはよこ糸、あるいはたて糸およびよこ糸の交点で接着されてもよい。
【0026】
本発明の補強用織物はコンクリート構造体を補強に用いて好適なものである。
【0027】
以下、本発明の補強用織物について図面を参照しながら詳述する。
【0028】
図1は、本発明の実施態様に係る補強用織物を示している。
【0029】
図1において、1a、1b・・は補強繊維糸のたて糸、3a、3b・・は補強繊維糸のよこ糸でそれぞれ大きな間隔で配列されている。
【0030】
2a、2b・・はたて糸補助糸、4a、4b・・はよこ糸補助糸であって大きなピッチで配列した前記補強繊維糸1、または3の補強繊維糸間に配置されている。
【0031】
すなわち、たて糸については補強繊維糸1a、補助糸2a,2bそして補強繊維糸1b、補助糸2c、2dの順に配列し、よこ糸については補強繊維糸3a、補助糸4a、4b、補強繊維糸3b、補助糸4c、4dの順に配列しており、その糸配列で平織の組織で一体化をなしている。
【0032】
図2は、補強繊維糸間の補助糸の配列本数を違えた場合の実施態様を示すもので、たて糸の補助糸が補強繊維糸間に3本配置され、よこ糸補助糸が2本配置されて平織の組織で一体化されたものである。
【0033】
図3は、たて糸補助糸が補強繊維糸間に2本配置され、よこ糸補助糸が1本配置されて平織で組織された別の実施態様を示したものである。
【0034】
本発明の補強織物を構成する補強繊維糸としてはコンクリート表面の剥落を防ぐものであるから、高強度で破断伸度の高い炭素繊維、またはポリアラミド繊維、ガラス繊維を用いることにより少量で高い補強効果が得られる。
【0035】
中でも、炭素繊維は高強度、高弾性率を有し、また耐アルカリ性にも優れていることから好ましい。
【0036】
炭素繊維は、引張強度が3GPa以上で破断伸度が1.5%以上とすることにより、少ない使用量で高い補強効果が得られる。
【0037】
そのような特性の炭素繊維を用いることにより、コンクリート面の剥落防止においては補強織物1枚当たりの炭素繊維量は50〜450g/m2 程度で十分な補強効果を発揮させることができる。
【0038】
また、炭素繊維糸は繊度が大きい程安価であることから、できる限り太い繊度であることが好ましく、150〜7000Texの太い繊度であることが好ましい。さらには、350〜1800Texの繊度であることが好ましい。繊度が7000Tex以上の更に太い炭素繊維にすることで更に低コストが可能となるが、そのような太い炭素繊維で低目付織物にしようとすると炭素繊維糸の配列ピッチが非常に大きくなり、織物としての剛性が小さくなるために取扱い性が悪い織物となる。大きなピッチの炭素繊維間に補助糸を沢山配列して組織させ、織物の剛性を高める手段も考えられるが、補助糸を沢山使用すると材料費がアップするし、織物の生産性がダウンすることから織物価格がアップする問題がある。
【0039】
また、余りに太い炭素繊維糸を用いると、その炭素繊維糸の箇所の厚みが大きくなり、コンクリート面に貼り付け表面を平滑にさせようとすると沢山の樹脂が必要となり施工費用もアップする問題がある。
【0040】
炭素繊維糸は無よりの糸束断面が扁平な糸を用い、よりが入らないように織物にすることで炭素繊維同士の交錯部での厚みが低減し、より平滑に成形することができるので好ましい。 例えば、扁平状としては、フィラメント数が6,000本の炭素繊維糸では糸幅が3〜6mm、また12,000フィラメント数では4〜10mm程度である。
【0041】
次に、前記炭素繊維糸などの補強繊維糸は7〜30mmの間隔でメッシュ状に配列させるものである。
【0042】
太い炭素繊維糸などの補強繊維糸をメッシュ状に配列することは、コンクリート面に貼り付ける際、まずコンクリート面に樹脂を塗布し、その上に補強用織物を貼り付けるが、補強用織物はメッシュ状であるからコンクリートと補強用織物に空気を抱き込むことなく貼り付けることが出来、また、下塗り樹脂の塗布ムラがあっても炭素繊維糸間の大きな隙間から樹脂が抜け、その抜けた樹脂が塗布の少ない箇所へ容易に移動するので、補強用織物を貼り付けた後でも樹脂を均一に分散させることができるものである。
【0043】
メッシュの間隔は、用いる炭素繊維糸(補強繊維糸)の太さと補強に必要な炭素繊維の必要量により決まるものであるが、上記目的から7〜30mmが好適である。炭素繊維糸のメッシュ間隔を小さくすることは、炭素繊維の使用量が同じな場合には糸値の高い細い炭素繊維糸を使用しなければならず、高い織物になってしまう。
【0044】
一方、メッシュ間隔を大きくすると、織物の剛性が低下して取扱い性の悪い織物となり、炭素繊維糸の間隔は10〜30mmであることがより好ましいものである。
【0045】
さらに、炭素繊維糸はメッシュ状で配列されているので、太い炭素繊維糸であっても炭素繊維には殆どクリンプを有することがなく織物とするので、炭素繊維の有する高強度が十分に発揮される。
【0046】
また、太い炭素繊維糸がメッシュ状に配列するので、繊維部と空隙部の厚み差を出来るだけ小さくする方法として、よりのない炭素繊維糸によりが入るようなことなく織物とすれば、炭素繊維が扁平状に拡がり易くて薄い織物となるので好ましい方法である。
【0047】
また、炭素繊維糸の糸束断面が扁平状をなした糸を使用し、その扁平状の糸によりが入らないように織物にすることで炭素繊維同士の交錯部で厚みが低減し、より平滑に成形することができる。例えば、扁平状としては、フィラメント数が6,000本の炭素繊維糸では糸幅が3〜6mm、また12,000フィラメント数では4〜10mm程度である。
【0048】
補助糸については、織物としての剛性を高めることが目的であるから大きな繊度の糸で沢山の本数を用いれば高い効果を発揮するが、補助糸の使用量が増大してコストアップとなるのが問題である。
【0049】
補助糸としては、繊度が20〜200Texの糸であることが好ましく、補強繊維糸間に配列する糸本数は、1〜3本である。さらに好ましくは、繊度が50〜100Texで、補強繊維糸間に配列する糸本数は1〜3本で十分に織物の剛性を確保させることができ好ましいものである。
【0050】
特に、補助糸の補強繊維糸間に配列する本数が、多くなると補強繊維糸のたて糸とよこ糸でなすメッシュ状の空隙部面積が小さくなり、前述した施工時に易樹脂移動性の効果が得られなくなる。
【0051】
また、補助糸は、糸自身に高い剛性を有している方が好ましく、中でも引っ張り弾性率が7.5GPaと高いガラスヤーンが好ましい。
【0052】
ガラス繊維は、コンクリートの有するアルカリ性で劣化されやすいが、ガラス繊維糸自体の補強効果は期待するものでなく、施工時に織物の形態保持が得られれば良いものであるから問題とはならない。
【0053】
補強繊維糸間に配列する補助糸の位置は、補強繊維糸間の隙間にほぼ均等に配列することが好ましいが、特に限定されるものではない。
【0054】
前記配列された補強繊維糸と補助糸のたて糸とよこ糸は平織で組織されているものである。本発明の織物は織糸間隔が大きいが、平織組織とすることによってたて糸とよこ糸の交錯部において高い拘束力を発揮するので、織物として形態安定性が増し、取扱い性の優れた織物となるものである。
【0055】
前記たて糸および/またはよこ糸の補助糸には熱可塑性ポリマーが付着し、補助糸と直交して交錯する炭素繊維(補強繊維糸)のたて糸、またはよこ糸、またはたて糸およびよこ糸との交点で、あるいは補助糸との交点で接着されている。
【0056】
その様に接着させることにより、織物としての剛性が付与され、また、織物の取扱い時に炭素繊維糸が曲がったり、目ずれを起こすことがなく、炭素繊維糸を真っ直ぐに配向させた状態で成形加工させることができ、高い補強効果を発揮することが可能である。
【0057】
補助糸に熱可塑性ポリマーを付着させる方法としては、補助糸を芯糸にして低融点の熱可塑性繊維糸を被覆糸を用い、織物にした後、ヒータで前記熱可塑性繊維の融点以上に加熱することにより、織糸の交点を簡単に接着させることが出来好ましい方法である。
【0058】
前記被覆方法としては、5〜35Texの低融点ナイロン糸を15〜200Texのガラスヤーンの周りに、100〜500T/mのより数でシングル、またはダブルの巻回被覆させることにより得られる。
【0059】
また、溶融状態にした熱可塑性ポリマーを補助糸の周りに連続的付着させたコーテング糸を製作し、その糸を織物した後に加熱して交点を接着させることも可能である。
【0060】
この時、熱可塑性ポリマーは補助糸に対して、5〜40重量%付着させことが好ましい。
【0061】
本発明の補強織物は、コンクリート表面に生じたひび割れが進展し、コンクリート片が落下するのを防ぐことができるものであるから沢山の炭素繊維を使用する必要がなく、炭素繊維の目付で50〜450g/m2 もあれば十分であり、そして補助糸の重量を含めて、補強織物の目付としては70〜500g/m2 が好ましいものである。さらには、70〜250g/m2 が好ましいものである。
【0062】
本発明はコンクリート構造体の表面に樹脂を塗布し、その上から本発明の補強用織物を貼り付けると同時に補強繊維に樹脂含浸させて補強する補修・補強方法についても含まれる。
【0063】
また、本発明の補強織物は、補強繊維をメッシュ状に配列しているので、モルタルやコンクリート内に埋め込んでモルタルやコンクリートの補強用として用いることもできる。また、同織物に樹脂を含浸し、繊維強化樹脂(FRP)として用いることもできる。
【0064】
【実施例】
実施例1
補強繊維糸としてフィラメント数が12,000本(繊度:800Tex)、引張強度が5GPa、破断伸度2.1%の無よりの炭素繊維高強度糸を用い、補助糸としては67.5Texのガラス繊維糸に低融点ナイロン5.6TexをS方向に200T/mのより数でシングル巻回の被覆した糸を用いた。
【0065】
たて糸の炭素繊維糸は、密度が1.25本/cmの筬の筬羽間1つ置きに通し、実際の配列密度0.625本/cm(炭素繊維糸の間隔が16mm、織物における炭素繊維の目付が100g/m2 )に配列し、前記たて糸の補助糸は炭素繊維糸を通した同じ筬羽間に炭素繊維糸の両端側に位置するようそれぞれ1ずつ通して補助糸の密度が1.25本/cmとした。
【0066】
そして、図1に示す織物構造である平組織で、よこ糸密度を1.875本/cmとして炭素繊維糸1に対して補助糸2の関係でよこ糸を切り替えながら製織し、織機の巻き取り手前に設けた遠赤外線ヒータで加熱して低融点ナイロンを溶融させ、たて糸とよこ糸の交点を接着させた。
【0067】
炭素繊維糸の密度が粗いにも係わらず、よこ糸の炭素繊維糸はたて糸炭素繊維糸の間に配列した補助糸とも交錯させているので蛇行すること無くほぼ真っ直ぐに配向し、補助糸との交錯部で熱可塑性ポリマーにより接着されているので織物として剛性有した取扱い性の良好な織物が得られた。
【0068】
比較例1
実施例と同じ炭素繊維糸を用い(補助糸なし)、たて糸密度0.625本/cm、よこ糸密度0.625本/cmでメッシュ織物を製織した。
【0069】
たて糸とよこ糸の交点の接着方法は、たて糸およびよこの炭素繊維糸に低融点ナイロン糸を引き揃えて供給し、織物にした後ヒータで溶融して交点の接着を試みた。
【0070】
たて糸の炭素繊維の密度が粗いために、たて糸が開口した際に既に打ち込まれたよこ糸を屈曲させ、織上がった織物のよこ糸が大きく蛇行した織物となった。
【0071】
また、よこ糸の炭素繊維糸が蛇行したためにたて糸とよこ糸の交点の接着が不完全な織物となって不安定な織物で、ハンドレイアップ成形する際に取扱い難い結果であった。
【0072】
【発明の効果】
本発明は、太い補強繊維糸をメッシュ状に配列し、その補強繊維糸間に細い補助糸を配列させて組織させ、好ましくはそれぞれの交点を接着させて一体化させた織物であるから、炭素繊維糸自身はメッシュ状の構成をなしていても形態安定性を有し、取扱い性に優れ、また施工時における補強繊維糸を真っ直ぐに配向した状態で成形することが出来高い補強効果を発揮する。
【0073】
さらに、補強繊維糸として炭素繊維を用いた場合、安価である太い炭素繊維糸をメッシュ状に配列させているので炭素繊維糸使用量が少なく、しかも炭素繊維糸を直線的に配向させているので非常に安価で、高い補強効果を発揮する補強織物の提供が可能である。
【0074】
また、織物に空隙部設けたので、樹脂を下塗りしたコンクリート面に貼り付ける際、下塗り樹脂が空隙部から織物表面に簡単に移動し、コンクリート面と織物面に樹脂過多や過小な部分を作ることなく均一に貼り付けることができ、特にコンクリート体の垂直面や下向き面などに貼り付けてもずり落ちたりすることがなく効率に施工が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の補強織物の実施例を示す正面図である。
【図2】本発明の補強織物の他の実施例を示す正面図である。
【図3】本発明の補強織物のさらに他の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
1、1a、1b、1c、1d:たて糸の炭素繊維糸
2,2a、2b、2c、2d:たて糸の補助糸
3,3a、3b、3c、3d:よこ糸の炭素繊維糸
4,4a、4b、4c、4d:よこ糸の補助糸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reinforcing fabric used as a reinforcing base material for a composite material, and more particularly to a reinforcing fabric that is optimally attached to the surface of a concrete structure by hand lay-up molding to be reinforced.
[0002]
[Prior art]
Recently, there has been an accident in which the concrete surface deteriorates due to the neutralization of concrete and the concrete surface of the viaduct is peeled off.
[0003]
As a countermeasure, for example, a reinforcing method is adopted in which a fiber reinforced plastic containing carbon fiber on a concrete surface is bonded.
[0004]
This method is widely used because of its high reinforcing effect, excellent durability, and simple reinforcement work.
[0005]
The method of adhering fiber reinforced plastic to the concrete surface was pier reinforcement for earthquake countermeasures and floor slab reinforcement due to increased traffic volume. To prevent the concrete surface from falling off, the concrete piece can be prevented from falling. For this reason, a small amount of carbon fiber constituting the fiber reinforced plastic is sufficient, and therefore a carbon fiber fabric with a low basis weight is required.
[0006]
However, the carbon fiber woven fabric with a low basis weight is a very expensive fabric because it is composed of thin carbon fiber yarns having a high yarn value, and there is a problem that the cost of reinforcement work increases.
[0007]
On the other hand, carbon fibers are cheaper as thicker yarns, so when trying to obtain low-weight fabrics with thick carbon fiber yarns, there is no binding force due to the combination of warp yarns and weft yarns to become mesh fabrics with large weaving intervals, It is a very loose woven fabric that is not easy to handle, and the carbon fiber thread cannot be bonded straight to the concrete surface, and the high strength of the carbon fiber cannot be fully exhibited. There is a problem that takes time.
[0008]
In mesh fabrics, as a means for obtaining the restraining force at the intersection of the warp and weft yarns, entanglement or imitation weaving has been proposed. However, since the carbon fiber bundle only extends long at the point of intersection between the warp and the weft, the portion is not rigid and is easily deformed as a woven fabric.
[0009]
It is a woven fabric that is difficult to use for reinforcing concrete formed by hand layup, and it is desired to provide an inexpensive woven fabric with excellent handleability.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a low-cost reinforcing fabric that solves the conventional problems described above, can be applied efficiently and easily, and is suitable for repairing and reinforcing concrete surfaces.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement. That is,
(1) Warp yarns and weft yarns made of reinforcing fiber yarns are arranged in a mesh at intervals of 7 to 30 mm, and 1 to 3 warp auxiliary yarns and weft yarn auxiliary yarns made of glass yarn are arranged between the arranged reinforcing fiber yarns. A reinforcing woven fabric, wherein the reinforcing fiber yarn and the auxiliary yarn are integrated in a plain weave structure .
[0013]
( 2 ) The reinforcing woven fabric according to (1 ), wherein the reinforcing fiber yarn has a thickness of 150 to 7000 Tex.
[0014]
( 3 ) The reinforcing woven fabric according to (1) or (2) , wherein the auxiliary yarn arranged between the reinforcing fiber yarns has a thickness of 20 to 200 Tex.
[0016]
(4) reinforcing fabric according to any one of the weight per unit area of the fabric characterized in that it is a 70~500g / m 2 (1) ~ (3).
[0017]
( 5 ) The reinforced fabric according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the reinforcing fiber yarn is a fiber selected from carbon fiber, polyaramid fiber, and glass fiber.
[0019]
( 6 ) Any of the above (1) to ( 5 ), wherein a low-melting point thermoplastic polymer is adhered to the auxiliary yarn and bonded at the intersection of the warp yarn and / or the weft yarn intersecting with the auxiliary yarn. The reinforcing fabric as described in 1.
[0020]
( 7 ) The auxiliary yarns described in (1) to ( 6 ) above, wherein the auxiliary yarn is melted in a state where a low melting point polymer yarn is coated on a glass yarn and adhered around the glass yarn. The reinforcing fabric according to any one of the above.
[0021]
( 8 ) A method for reinforcing a concrete structure, wherein the reinforcing fabric according to any one of (1) to ( 7 ) is used.
[0022]
( 9 ) A method for repairing / reinforcing a concrete structure, comprising repairing / reinforcing the surface of the concrete structure using the reinforcing fabric according to any one of (1) to ( 7 ).
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, as described above, the warp yarns and weft yarns made of reinforcing fiber yarns are arranged in a mesh shape at intervals of 7 to 30 mm, and the warp auxiliary yarns and weft auxiliary yarns made of glass yarns between the arranged reinforcing fiber yarns. 1 to 3 are arranged, and the reinforcing fiber yarn and the auxiliary yarn are integrated and structured in a plain weave structure .
[0024]
Preferably, the thickness of the reinforcing fiber yarns is 150~7000Tex, auxiliary yarns arranged between the front Symbol reinforcing fiber yarns, it thickness is yarn 20~200Tex, the basis weight of the woven material is 70 It is -500g / m < 2 >.
[0025]
Further, a low-melting point thermoplastic polymer may adhere to the auxiliary yarn, and may be bonded at the intersection of the warp yarn, the weft yarn, or the warp yarn and the weft yarn that crosses the auxiliary yarn.
[0026]
The reinforcing fabric of the present invention is suitable using a concrete structure for reinforcement.
[0027]
Hereinafter, the reinforcing fabric of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 shows a reinforcing fabric according to an embodiment of the present invention.
[0029]
In FIG. 1, reference numerals 1a, 1b,... Are reinforcing fiber yarn warps, 3a, 3b,.
[0030]
2a, 2b, .. warp auxiliary yarns, 4a, 4b, .. weft auxiliary yarns arranged between the reinforcing
[0031]
That is, for the warp yarn, the reinforcing fiber yarn 1a, the
[0032]
FIG. 2 shows an embodiment in which the number of auxiliary yarns arranged between the reinforcing fiber yarns is different. Three warp auxiliary yarns are arranged between the reinforcing fiber yarns, and two weft auxiliary yarns are arranged. Integrated with plain weave structure.
[0033]
FIG. 3 shows another embodiment in which two warp auxiliary yarns are arranged between the reinforcing fiber yarns and one weft auxiliary yarn is arranged to form a plain weave.
[0034]
As the reinforcing fiber yarn constituting the reinforcing fabric of the present invention is to prevent peeling of the concrete surface, a high strength and high reinforcing effect can be obtained in a small amount by using carbon fiber having high strength and high elongation at break or polyaramid fiber or glass fiber. Is obtained.
[0035]
Among these, carbon fibers are preferable because they have high strength and high elastic modulus and are excellent in alkali resistance.
[0036]
The carbon fiber can obtain a high reinforcing effect with a small amount of use by setting the tensile strength to 3 GPa or more and the breaking elongation to 1.5% or more.
[0037]
By using carbon fibers having such characteristics, a sufficient reinforcing effect can be exhibited when the amount of carbon fibers per reinforcing fabric is about 50 to 450 g / m 2 in preventing the concrete surface from peeling off.
[0038]
Moreover, since the carbon fiber yarn is cheaper as the fineness is larger, the carbon fiber yarn is preferably as thick as possible, and is preferably as thick as 150 to 7000 Tex. Furthermore, the fineness is preferably 350 to 1800 Tex. The use of thicker carbon fibers with a fineness of 7000 Tex or more enables further cost reduction. However, if such a thick carbon fiber is used to make a fabric with a low weight, the arrangement pitch of the carbon fiber yarns becomes very large, and as a woven fabric Since the rigidity of the fabric becomes small, the fabric becomes poor in handleability. A method to increase the rigidity of the fabric by arranging a large number of auxiliary yarns between carbon fibers with a large pitch is also conceivable, but using a lot of auxiliary yarns increases the material cost and decreases the productivity of the fabric. There is a problem that the price of textiles increases.
[0039]
Also, if too thick carbon fiber yarn is used, the thickness of the carbon fiber yarn will increase, and if it is applied to the concrete surface to make the surface smooth, a lot of resin is required, which increases the construction cost. .
[0040]
The carbon fiber yarn is a flat yarn bundle with a flat cross section, and by making it woven so that it does not enter more, the thickness at the intersection of carbon fibers can be reduced, so it can be molded more smoothly preferable. For example, as a flat shape, a carbon fiber yarn having 6,000 filaments has a yarn width of 3 to 6 mm, and a 12,000 filament number has a width of about 4 to 10 mm.
[0041]
Next, the reinforcing fiber yarn, such as the carbon fibers are those which are arranged in a mesh shape at intervals of 7~30Mm.
[0042]
Arranging reinforcing fiber yarns such as thick carbon fiber yarns in a mesh shape means that when affixing to the concrete surface, first apply resin to the concrete surface and then apply the reinforcing fabric on it, but the reinforcing fabric is a mesh It can be attached to concrete and reinforcing fabric without embedding air, and even if there is uneven application of the undercoat resin, the resin comes off from the large gaps between the carbon fiber yarns, Since it easily moves to a place where there is little coating, the resin can be uniformly dispersed even after the reinforcing fabric is pasted.
[0043]
The mesh interval is determined by the thickness of the carbon fiber yarn (reinforcing fiber yarn) to be used and the necessary amount of carbon fiber necessary for reinforcement, and is preferably 7 to 30 mm for the above purpose. In order to reduce the mesh interval of the carbon fiber yarn, if the amount of carbon fiber used is the same, a thin carbon fiber yarn having a high yarn value must be used, resulting in a high woven fabric.
[0044]
On the other hand, when the mesh interval is increased, the fabric is reduced in rigidity, resulting in a fabric with poor handleability, and the carbon fiber yarn interval is more preferably 10 to 30 mm.
[0045]
Furthermore, since the carbon fiber yarns are arranged in a mesh shape, even if the carbon fiber yarns are thick, the carbon fibers have almost no crimps and are made into a woven fabric, so that the high strength of the carbon fibers is fully exhibited. The
[0046]
In addition, since the thick carbon fiber yarns are arranged in a mesh shape, as a method for reducing the difference in thickness between the fiber portion and the gap portion as much as possible, if a woven fabric is used without causing the carbon fiber yarn to get in, the carbon fiber yarn This is a preferable method because it is easy to spread in a flat shape and becomes a thin woven fabric.
[0047]
Also, by using a yarn with a flat cross section of the carbon fiber yarn bundle and making it a woven fabric so that the flat yarn does not enter, the thickness is reduced at the intersection of carbon fibers, making it smoother Can be molded. For example, as a flat shape, a carbon fiber yarn having 6,000 filaments has a yarn width of 3 to 6 mm, and a 12,000 filament number has a width of about 4 to 10 mm.
[0048]
The purpose of the auxiliary yarn is to increase the rigidity as a woven fabric, so if you use a large number of yarns with a large fineness, it will be highly effective, but the amount of auxiliary yarn used will increase and the cost will increase. It is a problem.
[0049]
The auxiliary yarn is preferably fineness of yarn 20~200Tex, yarn number that arranged between the reinforcing fiber yarns is 1 to three. More preferably, the fineness is 50 to 100 Tex, and the number of yarns arranged between the reinforcing fiber yarns is 1 to 3 so that sufficient rigidity of the fabric can be secured.
[0050]
In particular, when the number of auxiliary yarns arranged between the reinforcing fiber yarns is increased, the mesh-shaped void area formed by the warp yarns and the weft yarns of the reinforcing fiber yarns is reduced, and the effect of easy resin mobility cannot be obtained during the construction described above. .
[0051]
Further, it is preferable that the auxiliary yarn has high rigidity in the yarn itself, and glass yarn having a high tensile elastic modulus of 7.5 GPa is particularly preferable.
[0052]
Glass fiber is easily deteriorated due to the alkalinity of concrete, but the reinforcing effect of the glass fiber yarn itself is not expected, and it is not a problem because it is only necessary to maintain the shape of the fabric during construction.
[0053]
The positions of the auxiliary yarns arranged between the reinforcing fiber yarns are preferably arranged almost uniformly in the gaps between the reinforcing fiber yarns, but are not particularly limited.
[0054]
Warp and weft of the auxiliary yarn and the reinforcing fiber yarns, which are the sequences are those which are organized in a plain weave. Although the woven fabric of the present invention has a large weaving interval, a high weaving force is exerted at the intersection of the warp and weft by adopting a plain weave structure, so that the woven fabric has improved form stability and excellent handling. It is.
[0055]
A thermoplastic polymer is attached to the warp and / or weft auxiliary yarns, and the carbon fiber warp yarns (reinforcing fiber yarns) intersecting at right angles to the auxiliary yarns, or the weft yarns, or the intersections with the warp yarns and the weft yarns, or the auxiliary Bonded at the intersection with the thread.
[0056]
By adhering in such a way, rigidity as a woven fabric is given, and the carbon fiber yarn is not bent or misaligned during handling of the woven fabric, and the carbon fiber yarn is straightly oriented and molded. It is possible to exert a high reinforcing effect.
[0057]
As a method of attaching the thermoplastic polymer to the auxiliary yarn, the auxiliary yarn is used as a core yarn, a low-melting point thermoplastic fiber yarn is used as a coated yarn, and is then made into a woven fabric, and then heated to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic fiber with a heater. This is a preferable method because the intersection of the woven yarns can be easily adhered.
[0058]
As the coating method, a low melting point nylon yarn of 5 to 35 Tex is obtained by coating a single or double winding around a glass yarn of 15 to 200 Tex at a twist number of 100 to 500 T / m.
[0059]
It is also possible to fabricate a coating yarn in which a molten thermoplastic polymer is continuously adhered around the auxiliary yarn, and after the yarn is woven, it can be heated to bond the intersections.
[0060]
At this time, the thermoplastic polymer is preferably attached in an amount of 5 to 40% by weight with respect to the auxiliary yarn.
[0061]
Since the reinforcing fabric of the present invention can prevent cracks generated on the concrete surface from progressing and the concrete pieces from falling, it is not necessary to use a lot of carbon fibers, and the basis weight of the carbon fibers is 50 to 50. 450 g / m 2 is sufficient, and the weight of the reinforcing fabric including the weight of the auxiliary yarn is preferably 70 to 500 g / m 2 . Furthermore, 70 to 250 g / m 2 is preferable.
[0062]
The present invention also includes a repair / reinforcing method in which a resin is applied to the surface of a concrete structure, and the reinforcing fabric of the present invention is applied thereon, and at the same time, the reinforcing fibers are impregnated with resin to reinforce.
[0063]
Further, since the reinforcing fabric of the present invention has reinforcing fibers arranged in a mesh shape, it can be embedded in mortar or concrete and used for reinforcing mortar or concrete. Further, the fabric can be impregnated with a resin and used as a fiber reinforced resin (FRP).
[0064]
【Example】
Example 1
A high-strength carbon fiber high-strength yarn having a filament number of 12,000 (fineness: 800 Tex), a tensile strength of 5 GPa, and a breaking elongation of 2.1% is used as the reinforcing fiber yarn, and 67.5 Tex is used as the auxiliary yarn. As the fiber yarn, a low-melting nylon 5.6 Tex coated with a single winding with a twist of 200 T / m in the S direction was used.
[0065]
The warp carbon fiber yarns are passed through every other wing with a density of 1.25 pieces / cm, and the actual arrangement density is 0.625 pieces / cm (the spacing between the carbon fiber yarns is 16 mm, the carbon fibers in the woven fabric Are arranged at 100 g / m 2 ), and the auxiliary yarns of the warp yarns are passed one by one so that they are located on both ends of the carbon fiber yarns between the same wings through which the carbon fiber yarns are passed, and the density of the auxiliary yarns is 1 .25 / cm.
[0066]
Then, in the plain structure having the woven structure shown in FIG. 1, weft density is 1.875 yarns / cm and weaving is performed while switching the weft yarn in relation to the
[0067]
Even though the density of the carbon fiber yarn is coarse, the carbon fiber yarn of the weft yarn is also interlaced with the auxiliary yarns arranged between the warp carbon fiber yarns, so that it is oriented almost straight without meandering and interlaced with the auxiliary yarns. Since a part was bonded with a thermoplastic polymer, a fabric having rigidity as a fabric and good handleability was obtained.
[0068]
Comparative Example 1
Using the same carbon fiber yarn as in the example (no auxiliary yarn), a mesh fabric was woven at a warp density of 0.625 / cm and a weft density of 0.625 / cm.
[0069]
As a method of bonding the intersection of the warp and the weft, a low-melting nylon yarn was supplied to the warp and the weft carbon fiber yarn, and the fabric was made into a woven fabric and melted with a heater to try to bond the intersection.
[0070]
Since the density of the carbon fibers of the warp yarn is coarse, the weft yarn already driven when the warp yarn is opened is bent, and the weft yarn of the woven fabric is greatly meandered.
[0071]
In addition, the weft yarn carbon fiber yarn meandered, resulting in an unsatisfactory woven fabric in which the warp yarn and weft yarn crossing points were incompletely bonded, which was difficult to handle when hand lay-up molding.
[0072]
【The invention's effect】
The present invention is a woven fabric in which thick reinforcing fiber yarns are arranged in a mesh shape, and thin auxiliary yarns are arranged between the reinforcing fiber yarns to form a structure, and preferably the respective intersections are bonded and integrated. Even if the fiber yarn itself has a mesh-like configuration, it has shape stability, excellent handleability, and can be molded with the reinforcing fiber yarn straightly oriented at the time of construction, exhibiting a high reinforcement effect .
[0073]
Furthermore, when carbon fibers are used as the reinforcing fiber yarns, the carbon fiber yarns are used in a small amount because the thick carbon fiber yarns that are inexpensive are arranged in a mesh, and the carbon fiber yarns are linearly oriented. It is possible to provide a reinforced fabric that is very inexpensive and exhibits a high reinforcing effect.
[0074]
In addition, since the void is provided in the fabric, when the resin is pasted on the concrete surface primed with resin, the undercoat resin can easily move from the void to the fabric surface, creating excessive or small resin on the concrete surface and the fabric surface. It can be applied evenly, and even if it is applied to a vertical surface or downward surface of a concrete body, it can be applied efficiently without slipping off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a reinforced fabric according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing another embodiment of the reinforcing fabric of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing still another embodiment of the reinforcing fabric of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c, 1d: warp
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