JPH02136235A - プレストレストコンクリート定着体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプレストレストコンクリート定着体及びその製
造方法に係り、特に耐食性に優れ、著しく高強度なプレ
ストレストコンクリート定着体及びその製造方法に関す
る。

［従来の技術］ プレストレストコンクリートは、周知の如く、圧縮荷重
をかけであるコンクリート製品である。

この圧縮荷重をかける方法として、長手方向に貫通孔が
設けられたコンクリート体の該貫通孔に鋼などの線材を
挿通し、この線材を緊張せしめた後、線材の両端をコン
クリート体の両端に定着具、支圧板等の定着体を用いて
定着させる方法がある。

この定着具や支圧板等の定着体の構造ないし構成には、
極めて多数種類のものが知られている。

第２図は定着体の一例を示す平面図、第３図は第２図Ｉ
ＩＩ　−ＩＩＩ線に沿う断面図である。符号１１は外側
コーン（スリーブ）を示し、テーパ形状の内孔１１ａを
有している。符号１２はこの内孔１１ａに嵌合する切頭
円錐形状の内側コーンであり、等径の中心孔を有してい
る。この内側コーン１２は、２個に分割されて楔１２ａ
、１２ｂとされている。線材１３は、内側コーン１２の
中心孔に挿通され、その抜は出しは、楔１２ａ、１２ｂ
の締め付は力により防止され、これにより線材の定着が
行なわれる。

その他にも、Ｈｏｃｈｔｉｅｆ、　Ｂｉｌｆｉｎｇｅｒ
、　Ｈｅ１ｄ　ｕ。

Ｆｒａｎｋｅ、　Ｍｏｒａｕｄｉ、　Ｂａｕｗｅｎｓな
ど種々の定着具が知られている。

このように定着具の構造ないし構成には、極めて多数種
類のものが知られているが、高い強度を必要とするとこ
ろから材質的には、鋼が広く用いられている。

ｗ４製の定着具や支圧板は、通常の使用環境下において
は、相当の耐久性を有しているのであるが、腐食性の強
い環境下では錆を発生させ、それ自身の強度低下が生じ
ると共に、錆の発生により、周囲のコンクリ−１・の劣
化が進行する。（例えば、錆の発生時には体積膨張が伴
うから、これによってコンクリートに細かなりラックが
生じたりする。） そのため、例えば海洋構造物あるいは海岸の近くの構造
物に、従来のプレストレストコンクリートを用いると、
比較的早期にプレストレスが低下する弊害が生じ易かっ
た。その他、酸性ガス罪囲気における使用にも支障をき
たしていた。

かかる対策として、定着具や支圧板をステンレス鋼製と
することもあり、相応の耐久性の向上が実現されている
が、やはり、塩害等の強い環境下での耐食性は不十分で
ある。

このようなことから、最近になって、プレストレストコ
ンクリートの定着具としてＦＲＰ等の繊維強化樹脂製の
ものを採用するｉ２案がなされている（特開昭６０−２
０５１１７号）。

［発明が解決しようとする課題］ ＦＲＰ製のプレストレストコンクリート定着体は、金属
製のものに比べて耐腐食性には優れるものの、強度が不
十分であることから、同一の緊張力で比較した場合、金
属製プレストレストコンクリート定名体よりも相当大き
くする必要がある。

例えば、ＧＦＲＰ　（ガラスｉａ　ｆ、１強化樹脂）よ
りも高強度のＣＦＲＰ　（炭素繊維強化樹脂）製プレス
トレストコンクリート定着体でも、金属製のプレストレ
ストコンクリート定着体に比較して、同の緊張力に対し
て２〜３倍の大きさとする必要があり、施工上ないし取
り扱い上下別であった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、耐食性に優れ、し
かも著しく高強度なプレストレストコンクリート定着体
及びその製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）のプレストレストコンクリート定着体は、
金属製基体と、該金属製基体を被覆する繊維強化熱硬化
性樹脂よりなる被ＮＦ５とで構成されたことを特徴とす
る 請求項（２）のプレストレストコンクリート定着体の製
造方法は、金属製基体の外面に熱硬化性合成樹脂液を含
浸させながら繊維を巻き付け、次いで含浸された樹脂液
を硬化させることを特徴とする 請求項（３）のプレストレストコンクリート定着体の製
造方法は、円筒状の定着体を製造する方法において、円
筒状の繊維強化熱硬化性樹脂製の内側部材に円筒状の金
属製基体を外嵌した後、該金属製基体の外周面に熱硬化
性合成樹脂液を含浸させながら繊維を巻き付けると共に
、金属製基体の端面部分を繊維が配合された熱硬化性合
成樹脂液又は熱硬化性樹脂液が含浸された繊維で被い、
次いで熱硬化性樹脂液を硬化させることを特徴とするも
のである。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るプレストレストコンク
リート定着体のスリーブの断面図である。第１図におい
て、スリーブ（外側コーン）１は、金属製基体２と、こ
れを被覆するｉａ維強化熱硬化性樹脂よりなる被？Ｗ層
３とで構成されている。

金属製基体２は、一般に金属製のプレストレストコンク
リート定着体に用いられる材質よりなるもので良く、通
常の場合、鋼製あるいはステンレス鋼製とされる。

被覆層を構成する繊維強化熱硬化性樹脂の熱硬化性合成
樹脂としては、外部応力に対する変形が小さく耐候性、
耐薬品性の優れたものが好適であり、具体的には、エポ
キシアクリレート樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂な
どが挙げられる。

かかる熱硬化性合成樹脂の補強用繊維としては、各種の
無機繊維、有機繊維、炭素繊維が単独でもしくは併用し
て用いられる。中でも、好適には炭素繊維が用いられる
。この場合、炭素繊維としては、直径が５〜１０μｍ程
度の長繊維のものが好適である。炭素繊維の直径が上記
範囲よりも細いものは、コスト高であり、また太いもの
は可撓性が乏しくなる。

このような補強繊維の含有量が少な過ぎると得られる被
覆層の強度が不足し、多過ぎると成形性が損なわれる。

本発明において、繊維強化熱硬化性樹脂中の補強繊維含
有量は、全重量に対して１５〜４０重量％であることが
好ましい。

被Ｎ層３の厚さは薄過ぎると耐食性の改善効果が十分で
なく、逆に厚過ぎると金属製基体が相対的に小さくなり
、強度が不足する。従って、被覆層３の厚さはプレスト
レストコンクリート定着体の大きさや形状、あるいは該
当箇所に加えられる応力の程度によっても異なるが、通
常の場合、側周面部分では２〜１０ｍｍ、好ましくは５
ｍｍ程度とされ、端面部等においては、１０ｍｍ程度あ
るいはそれ以上の厚さとされる。

このような本発明のプレストレストコンクリート定着体
は、次の方法に従って容易に製造される。

まず、繊維強化熱硬化性樹脂製内側部材３ａを成形し、
これに円筒状金属製基体２を嵌め合わせる。ここで、内
側部材３ａの製造方法は、通常の方法に従えば良く、例
えばフィラメントワインディング工法によって容易に製
造できる。また、炭素繊維のクロスを積層し、熱硬化性
合成樹脂を含浸させて成形しても良い。この成形に際し
、圧縮成形を行えば、著しく高強度の成形体を得ること
ができる。

そして、更に金属製基体２の側周に繊維を熱硬化性合成
樹脂を含浸させながら巻ぎ付ける。この巻き付けはラジ
アル巻か又は各層の巻き方向が交互に逆となるバイアス
方式の多層巻きとするのが好適である。なお、ラジアル
巻とバイアス巻が交互に積層したものでも良い。これと
同時に、金属製基体２の両端面部についても補強繊維が
配合された熱硬化性合成樹脂液又は熱硬化性合成樹脂液
が含浸されたｉｎ維で被う。その後、熱硬化性樹脂を硬
化させることにより、スリーブ１が得られる。

なお、本発明においては、その特性を損なわない範囲で
、熱硬化性樹脂に顔料や粉末充填材を混入しても良い。

以上の説明では、定着具のスリーブを例示したが、本発
明のプレストレストコンクリート定着体は、内側コーン
や支圧板等にも通用できることは言うまでもない。

［作用コ 請求項（１）のプレストレストコンクリート定着体は、
高強度で塑性変形に優れる金属製基体と、耐食性、定着
性に優れる繊維強化熱硬化性樹脂よりなる被覆層との複
合材料よりなるため、使用時に加えられるフープ応力や
圧縮圧力に対しては、金属製基体で十分に対応し、著し
く優れた強度を示す。また、繊維強化熱硬化性樹脂の被
覆層により、金属製基体は腐食から保護され、著しく優
れた耐食性を示す。そして、プレストレストコンクリー
トの定着性は、繊維強化熱硬化性樹脂製定着体と同様、
極めて良好であって、特にカーボンウッド（カーボンケ
ーブル）に対して優れた定着性能を有し、緊張時にスベ
リ等が生じることもない。しかも、繊維強化熱硬化性樹
脂の使用量が少ないため、材料費をおさえ、製品のコス
トダウンを図ることができる。

請求項（１）のプレストレストコンクリート定着体は、
金属製基体を埋設することによる強度向上効果により、
定着体の大ぎさを小さくすることができ、同一緊張力で
あれば、従来の炭素繊維強化熱硬化性樹脂製定着体に比
べて、１／２〜１／３程度の大きさとすることがでとる
。

なお、金属製基体に熱硬化性樹脂の被覆層を形成したも
のでも耐食性の改善を図ることはできるが、この場合に
は、被覆層の強度が低く、また、使用時の緊張時に、被
覆層が金属製基体から剥離し易く、実用的ではない。

請求項（２）、（３）のプレストレストコンクリート定
着体の製造方法によれば、このような高強度、高耐食性
プレストレストコンクリート定着体を効率的に製造する
ことができる。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例について説明する。

実施例１ 以下の手順に従って、第１図に示すスリーブを製造した
。

■：内側部材の製造 第１図に示したスリーブ１のテーバ状内孔に合致する形
状の金型を用意する。この金型の外周に炭素繊維ロービ
ング（番手：４００番）を１層当り３００回の割合でバ
イアス方式にて２０層巻き付け、この際上記のエポキシ
アクリレート樹脂（硬化剤混入）を含浸させた。なお、
この金型は両端部分にフランジを有しており、炭素繊維
ロービングは両フランジの間の金型外周面に巻かれる。

また、一方（金型の小径側）のフランジは着脱自在であ
り、下記の■の基体底金時には該一方のフランジを取り
外し、その後、再び該一方のフランジを取り付けて■の
工程を行なった。

■二金属製基体の嵌合 ■の内側部材に金属製基体を嵌め合わせた。

■：外被層の形成 ■の金属製基体の外周に炭素繊維ロービング（番手：４
００番）を１層当り３００回の割合でバイアス方式にて
２０層＠き付け、この際上記のエポキシアクリレート樹
脂（硬化剤混入）を含浸させた。また、この巻き付けに
際しては、金属製基体の端面部分をも被うように前記樹
脂含浸ロービングの巻ぎ付けを行なった。その後、これ
を１５０℃に加熱して樹脂を硬化させた。

製造されたスリーブの各部の寸法は次の通りである。

ａ：　　　　３３ｍｍ ｂ：　　　　２０ｍｍ ｃ：１４０ｍｍ ｄ：１２０ｍｍ ｅ：　　　　１０ｍｍ ｆ：　　　　２０ｍｍ ｇ：　　　　６０ｍｍ ｈ：　　　　　　７ｍｍ 得られたスリーブをプレストレストコンクリート定着体
として用い実使用に供したところ、３０ｔの緊張にも十
分耐え得る、著しく高強度なものであフた。

比較例１ 実施例１の■内側部材の製造と同様の方法で、第１図に
示すスリーブと同形状の炭素繊維強化熱硬化性樹脂製ス
リーブを製造し、実使用に供したところ、２０ｔの緊張
力が限界であった。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、請求項（１）のプレストレストコン
クリート定着体は、金属製基体による高耐応力性能及び
繊維強化熱硬化性樹脂の被覆層による高耐食性及び高定
着性能を兼備する著しく耐久性に優れるものである。し
かも、本発明のプレストレストコンクリート定着体によ
れば、繊維強化熱硬化性樹脂の使用量が低減されること
により、製品の低コスト化も図れる。

従って、本発明のプレストレストコンクリート定着体に
よれば、高強度で耐食性に優れるプレストレストコンク
リート定着体を、安価に提供することが可能とされる。

また、請求項（２）、（３）のプレストレストコンクリ
ート定着体の製造方法によれば、このような高特性プレ
ストレストコンクリート定着体を容易かつ効率的に製造
することが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプレストレストコンク
リート定着体を示す断面図である。第２図及び第３図は
定着具の構成説明図である。 １・・・スリーブ、 ２・・・金属製基体、 ３・・・被覆層。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製基体と、該金属製基体を被覆する繊維強化
   熱硬化性樹脂よりなる被覆層とで構成されたプレストレ
   ストコンクリート定着体。
2. （２）金属製基体の外面に熱硬化性合成樹脂液を含浸さ
   せながら繊維を巻き付け、次いで含浸された樹脂液を硬
   化させることを特徴とするプレストレストコンクリート
   定着体の製造方法。
3. （３）円筒状の定着体を製造する方法において、円筒状
   の繊維強化熱硬化性樹脂製の内側部材に円筒状の金属製
   基体を外嵌した後、該金属製基体の外周面に熱硬化性合
   成樹脂液を含浸させながら繊維を巻き付けると共に、金
   属製基体の端面部分を繊維が配合された熱硬化性樹脂液
   又は熱硬化性合成樹脂液が含浸された繊維で被い、次い
   で熱硬化性樹脂液を硬化させることを特徴とするプレス
   トレストコンクリート定着体の製造方法。