JPH03224966A - コンクリート構造物の補強方法 - 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］ 本発明はコンクリート製既存構造物の補強方法に関する
。

［従来の技術］ 既存構造物のなかには旧い設計基準・指針によって構築
されたため、現行の基準による構造物に比べて耐震性能
が劣るため耐震補強を必要とする場合がある。また構造
物の増改築に際して建物階数を増やす等の理由から設計
荷重に対して補強を必要とする場合等、既存構造物を補
強する必要を生じる場合が多い。

従来の補強方法としては、既存柱部材の周囲を鋼板で囲
んだり、あるいは既存柱部材を溶接金網や鉄筋籠で囲み
、主として柱部材の靭性の向上、即ち、ひび割れなどの
多少の損傷を受けても載荷能力およびエネルギー消費能
力を減少させないことを意図した補強方法が提案されて
いる。

しかし、これらの補強方法では、施工現場における鋼板
などの溶接作業が不可欠であり、溶接は技能の優れた熟
練者による確実な作業を必要とする。また鋼板の既存建
物内への搬入は重機の使用が難しく困難であり、また人
力によって搬入できる大きさに切断すると、施工現場で
の溶接量が増加する。既存柱部材と鋼板、溶接金網、鉄
筋籠との間には、モルタル等を注入して応力の伝達を図
る必要があるが、モルタル等を密実に充填することも容
易でない等の種々の問題点を有している。

さらに、上記の補強方法では、一般的に既存柱部材の剪
断強度だけを増大させるものであり、曲げ強度を補強前
と同程度とするためには鋼板等の補強部材にスリットを
設ける必要がある。しかし外表面に位置する補強部材に
スリットを設けると、この部分の雨仕舞が悪くなり、そ
の結果漏水事故が発生し易くなる。また鋼板に防錆処理
する必要を生じ、維持管理費用が嵩むという問題点をも
有している。

鋼板をアンカーボルトおよび接着剤あるいはグラウト材
を用いてコンクリート構造物に貼付け、曲げ強度の補強
をする方法も提案されているが、補強費用、補強工期の
両面において必ずしも満足できるものではない。

高強度繊維を繊維強化プラスチックスの形態で接着剤を
介して貼イ１けるという補強方法も提案されている。し
かし、繊維強化プラスチックスを用いる施工方法は、あ
らかじめ製作しておいた繊維強化プラスチックスを施工
現場で貼付けるという施工方法が必要であり、補強対象
が大きい場合には細かく分割して施工しなければならず
、また補強対象の形状によっては施工が複雑になるとい
う問題点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記従来の補強方法が有していた問題点を解
決し、コンクリ−１〜構造物の柱、梁、床板等の構造要
素に効果的な補強をなし、かつ該補強作業が容易な補強
方法を提供する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、コンクリート構造物の補強をずべき構造要素
の表面に、少なくとも１枚の未硬化状態の長繊維プリプ
レグを常温硬化型接着剤を介して貼（＝Ｉりることから
なるコンクリート構造物の補強方法を提供する。

本発明て使用する未硬化状態の長繊維プリプレグは、ガ
ラス繊維、炭素繊維等の強化繊維を１軸または２軸方向
に配列したもの、編んだもの、織ったものまたはランダ
ムに配列したもの等に７トリツクスとしてフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリル
フタレート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を
含浸させ、厚さ約０１〜２ｍｍ程度の板状とし一３＝ たちのである。プリプレグとしては、７０℃以上の硬化
温度を有する高温硬化型プリプレグが好適に用いられる
。常温における硬化の進行を防止し、保存性を向上せし
めるなめである。

長繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維
、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、セラミ
ック繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維
等が用いられる。長繊維および熱硬化性樹脂の種類は、
用途に応じ適宜選択されればよく、これらを２種以上組
み合わせて用いてもよい。

長繊維プリプレグとしては、高強度、高弾性のものがコ
ンクリート構造物の補強に際して変形防止の効果が大き
いので好ましく用いられる。

本発明で使用する常温硬化型接着剤、好ましくは１０〜
４０℃で硬化する接着剤としては、一般に使用されるも
のであればいずれをも使用することができる。例えば、
尿素樹脂、レゾルシン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂等を基剤としてこれに硬化剤を混合し、常温で硬化
できるようにした接着剤である。特に好ましい接着剤と
しては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を基剤とし、
これにアミン硬化剤を混合したものを例示できる。

基剤としては、使用する長繊維プリプレグのマトリック
スとなる合成樹脂と同様の樹脂を選択することも、長繊
維プリプレグおよび常温硬化型接着剤との一体性を図る
上で好ましい。

これらの１０〜４０℃の温度で硬化する常温硬化型接着
剤は２３℃で６０００センチボイズ以下好ましくは１０
０〜４０００センチボイズの粘度を有する接着剤溶液に
調製されるのが好ましく、用いる溶媒としてはエポキシ
樹脂等の基剤が可溶な溶媒であればいずれの種類であっ
てもよい。例えばシンナー、メチルエチルケトン、アセ
トン等を例示できる。接着剤溶液の粘度が上記範囲の上
限を超えると、溶液が固くなり過ぎるため塗布作業が困
難となること、および接着剤溶液のプリプレグ内部への
浸透が充分に進まないこと等により好ましくない。上記
所定の粘度とするためには、基剤含有量として溶媒１０
０部に対し基剤３００部具下、好ましくは３０〜１００
部配合するのがよい。またこのような接着剤溶液は、プ
リプレグの貼イ１直前もしくはそれの１時間以内に塗布
するのが好ましい。塗布方法としては一般に知られた各
種の塗布方法を採用できるが、特に好ましくは含浸によ
る方法である。

接着剤溶液の塗布量としては、プリプレグ１ｍ２に対し
１０〜２００ｇ、好ましくは２０〜１００ｇである。

本発明は、常温硬化型接着剤を未硬化状態の長繊維プリ
プレグに接触させることにより、常温では硬化に時間の
かかる長繊維プリプレグの硬化を促進し、比較的短時間
で補強のための強度発現に寄与せしめることができる。

また本発明は、長繊維プリプレグを使用するので、鋼板
等による補強に比して軽量であり、重量増を防止てきる
。

［実施例コ 以下本発明の実施例について、添付図面を参照して説明
する。

第１図は、鉄筋コンクリート製煙突に本発明の方法によ
り長繊維プリプレグを貼付けた場合の概観図、第２図は
さらに高強度長繊維ストランドを捲回した場合の概観図
、第３図は長繊維プリプレグを３層に貼付けた補強部分
の拡大断面図である。

以下第３図に基づいて本発明の詳細な説明する。

鉄筋コンクリ−１〜製煙突１の外表面に接着剤との親和
性を良好とするため、浸透性プライマー６を塗布する。

浸透性プライマーとしては接着剤と同種類のものが、親
和性向上のために好ましく用いられる。浸透性プライマ
ー６が硬化した後に、常温硬化型接着剤７を塗布する。

常温硬化型接着剤は、作業性向上のため適宜シンナーで
希釈して用いることが好ましい。

常温硬化型接着剤７の塗布後ずみやかに第１層目の長繊
維プリプレグ３を貼付ける。長繊維プリプレグが長繊維
を１軸方向に配列したものである場合は、長繊維の配列
方向が煙突の長軸方向と一致するように貼付けることが
強度補強効果を発揮せしめる点で好ましい。

長繊維プリプレグ３を貼付けた後、常温硬化型接着剤７
を長繊維プリプレグ３の表面に塗布し、ついですみやか
に第２層目の長繊維プリプレグ４を第１層目の長繊維プ
リプレグ３と同様にして貼イー１０、ついで常温硬化型
接着剤７を塗布する。以降同様の方法で第３層目の長繊
維プリプレグ５を貼付ける。好ましくは、ついで常温硬
化型接着剤７を塗布する。

常温硬化型接着剤７の硬化が進行した時点で本発明の方
法による補強工事は完了する。

上記第３図に基づく説明は、長繊維プリプレグを３層積
層する場合であるが、積層数は所要補強量および長繊維
プリプレグ１枚当たりの強度により適宜選択される。

第２図は第１図に示す煙突に貼付けた長繊維プリプレグ
の上にさらに高強度長繊維ストランド８を捲回した場合
を示す。高強度長繊維ストランド８を捲回するに当たっ
ては、最上層の常温硬化型接着剤７の表面に常温硬化型
接着剤層と高強度長繊維ストランドの捲回層との間の接
着を防止する縁切り材として合成樹脂フィルム、例えば
ポリエステルフィルムを被覆し、このフィルムの上に高
強度長繊維ストランド８を捲回することが好ましい。こ
の時、高強度長繊維ストランド８には樹脂を含浸させな
がら捲回するが、樹脂としては縁切り材とは接着しない
もしくは接着強度の低いものを採用する。これにより高
強度長繊維ストランド８の捲回層は最上層の常温硬化型
接着剤層７とは縁切りされた状態が維持される。

高強度長繊維ストランド８に使用する長繊維としては、
カラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、
炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、セラミック繊維、金属繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等が用いられる。

これらの繊維を２種以上組み合わせて用いてもよい。こ
の繊維のフィシメン１〜数は所要強度に応じて適宜選択
される。

縁切り材としては、先に例示したポリエステルフィルム
＼のようを繊維強化樹脂と接着しないもしくは接着強度
の低い材料を選択することが、高強度長繊維スｌ〜ラン
ドの捲回層と長繊維プリプレグ層との縁切りを達成する
上で好ましい。

最上層の常温硬化型接着剤が完全に硬化した後に高強度
長繊維ストランド８を捲回し、がっ高強度長繊維ストラ
ンド８には最上層の常温硬化型接着剤との接着強度の低
い樹脂を含浸させることにより、前記縁切り材を省略し
てもよい。また、縁切り材として、合成樹脂フィルムの
代わりに油性ペイント等を最上層の常温硬化型接着剤層
に塗布してもよい。

最上層の常温硬化型接着剤層と高強度長繊維ストランド
捲回層との間を縁切りしなくともよく、この場合には、
高強度長繊維ストランドに含浸する強化樹脂の種類につ
いて前記したような制限を設ける必要はない。

［発明の効果］ 本発明の方法によれば、未硬化の長繊維プリプレグをコ
ンクリート表面の凹凸に十分に追従して貼イづけること
ができ、またコンクリート構造物からの応力伝達も容易
となるため、補強材である長繊維の強度を十分に活用し
た補強方法が提供され１す る。

本発明の方法によれば、コンクリート構造物の構成要素
の表面が曲面のような複雑な形状であっても、十分な補
強を容易に実施できる補強方法が提供される。

本発明の方法によれば、未硬化の長繊維プリプレグと常
温硬化型接着剤とを併用することにより、加熱硬化のよ
うな特別な工程を不要とするものであり、短時間で補強
硬化を発揮せしめうる補強方法が提供される。

さらに本発明の方法によれば、比強度の高い長繊維を補
強材として用いることにより、補強による重量増を著し
く減少せしめることができ、これにより補強範囲の拡大
あるいは基礎の補強を不要とする補強方法が提供される
。

本発明の方法によればさらに、補強材料が軽量であるこ
とにより、揚重機等を使用することなく運搬することが
でき、また貼付作業を簡易かつ容易ならしめる補強方法
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄筋コンクリート製煙突に長繊維プリプレグを
積層した場合の概観図、第２図はさらに高強度長繊維ス
トランドを捲回した場合の概観図、第３図は補強部分の
拡大断面図を示す。 ２：長繊維プリプレグ ３：第１層目の長繊維プリプレグ ４：第２層目の長繊維プリプレグ ５：第３層目の長繊維プリプレグ ７：常温硬化型接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンクリート構造物の補強をすべき構造要素の表面に、
   少なくとも１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグを常温
   硬化型接着剤を介して貼付けることからなるコンクリー
   ト構造物の補強方法。