JPH0718786A - コンクリート補強材とその製造方法 - Google Patents

コンクリート補強材とその製造方法

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JPH0718786A
JPH0718786A JP15895693A JP15895693A JPH0718786A JP H0718786 A JPH0718786 A JP H0718786A JP 15895693 A JP15895693 A JP 15895693A JP 15895693 A JP15895693 A JP 15895693A JP H0718786 A JPH0718786 A JP H0718786A
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JP
Japan
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rod
resin
heating
adhesive
polyamide resin
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JP15895693A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Morimoto
宣彦 森元
Kiyoshi Ogawa
清志 小河
Junichi Takahashi
淳一 高橋
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Henkel Hakusui KK
Original Assignee
Henkel Hakusui KK
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】コンクリート構造体等の補強材として繊維強
化樹脂製ロッドを用いて配筋する際に、ロッド間の交点
を簡単に結合出来る構造を持った補強材ロッドとその製
造方法を提供する。 【構 成】連続繊維を複数本併合して接着剤を含浸さ
せ、ダイを通して所望の形状にした後、加熱により接着
剤樹脂を半硬化した状態でロッドの軸芯に対して上下及
び左右の方向から平板のコテにより交互に圧迫を加えて
ロッド上に交互に断面の偏平な成形を行い、更に加熱し
て完全硬化したロッドの外側に熱可塑性ポリアミド樹脂
の溶融体を塗布することにより補強材ロッドを製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートの補強に
使用される鉄筋の代替となる繊維強化樹脂製(以下FR
Pという)補強ロッドとその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鉄筋コンクリート構造物又はコンクリー
トパネル等を造成する時に補強材として鉄筋が縦横に配
筋され、その交点を針金で結束したり溶接等で固定して
いる。しかしながら大規模の建造物やコンクリートパネ
ルを造成する場合には鉄筋の使用数も多くなり、その交
点を現場で1つずつ結束したり溶接するには非常に手数
や時間がかかる。最近は鉄筋よりも軽量で、且つ耐食性
の強いFRP製ロッドがコンクリートの補強材として使
用されているが、この場合にも針金等で結束しなければ
ならない。又、この補強材を工場で組み立てた後現場に
搬入することは大層かさ高くなり、運搬に困難を伴う。
【0003】そのため、特開平4−76147には紫外
線硬化樹脂を含浸したガラス繊維からなる軸筋(紫外線
照射して完全硬化したもの)と紫外線の部分的照射によ
り部分的硬化したものを剪断補強筋として組み立て、そ
れを折り畳んだ状態でかさを小さくして現場に搬入し、
そこで所定位置に組み立てて未硬化部分を紫外線照射に
より完全硬化する方法が開示されている。しかし、この
場合でも大きな構造物の補強材となると折り畳んだもの
でもまだかなりのかさ高となり運搬が厄介であるためそ
の大きさには制限があり、又、材料交点の接合には紫外
線照射だけでは不十分の個所もあって結束支保が必要と
なったり、現場で組み立てた後、一部手直しを必要とす
るものもある。
【0004】又、特開平4−312659はプルトルー
ジョンによりFRPのコンクリート補強ロッドを作製す
る際に複数本の線状ロッドを平行に引っ張りながらその
周囲を別に接着剤の含浸した結束糸で螺旋状に捲回して
硬化させ、補強材やトラスを製造する方法を開示してい
る。このような補強材やトラスにしても現場で所定の構
造に組み立てる時には夫々の部材や桁材を針金で結束し
たり、ジョイント治具を使用して接着剤により結合しな
ければならない。
【0005】
【解決しようとする課題】このように鉄筋やFRPロッ
ドで作成したコンクリート補強材を現場で配筋するに際
し、従来と同じ程度の結束強度を示し、且つ簡単な操作
や機材によって交点を結合する方法が望まれている。本
発明はFRPによるコンクリート補強ロッド作成におい
て生産性の向上及び量産の可能な工程で製造し、且つ現
場において配筋する際に簡単な操作によりその交点を結
合することの出来る補強材を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は従来行なわれているFRPによるコンク
リート補強ロッドの製造法と同様に連続繊維の複数本を
平行に併合して接着剤を含浸させ、ダイを通過して所定
の形状にした後、加熱により半硬化の状態とし、その状
態で進行するロッドに対して進行方向に垂直面の上下及
び左右から10〜50cmの間隔で平板の圧迫コテにより
交互に圧迫してロッドの断面が偏平になるように成形し
た後に加熱してロッドを完全硬化させ、次いで溶融した
特殊ポリアミド樹脂を塗布することを特徴とするFRP
のコンクリート補強材とその製造方法を提供するもので
ある。
【0007】本発明で使用する連続繊維は、ガラス繊
維,炭素繊維,アラミド繊維等のモノフィラメント又は
マルチフィラメントを用いる。本発明中のFRPのマト
リックスに用いるエポキシ樹脂は、ビスフェノールA
(又はF)のグリシジルエーテルや脂環状エポキシ樹脂
等で、油化シェルエポキシ(株)製のエピコート,日本
チバガイギー(株)製のアラルダイト,ダウケミカル日
本(株)製のD.E.R.,東都化成(株)製のエポトー
ト等の商品名で市販されている。これらのエポキシ樹脂
は、ジシアンジアミド,ヒドラジン,ポリアミン類,酸
無水物等の硬化剤により硬化する。
【0008】又、本発明でFRPのマトリックスに使用
するビニルエステル樹脂は、エポキシ樹脂とアクリル
酸,メタクリル酸,マレイン酸等の不飽和カルボン酸を
反応させて合成したもので、昭和高分子(株)製のリポ
キシ,大日本インキ(株)製のディックライト等の商品
名で市販されている。これらのビニルエステル樹脂は、
クメンハイドロパーオキサイド,メチルエチルケトンパ
ーオキサイド,ターシャリーブチルパーオキサイド等の
過酸化物により硬化が進行する。
【0009】本発明で使用する特殊熱可塑性ポリアミド
樹脂は、高純度の2量化脂肪酸とジアミンから合成した
熱可塑性ポリアミド樹脂で、これはオレイン酸やリノー
ル酸等の不飽和脂肪酸を重合して生成する重合脂肪酸を
蒸留した純度95%以上の2量化脂肪酸と脂肪族や芳香
族や複素環ジアミンとの反応により合成する。このポリ
アミド樹脂は比較的溶融粘度が低く、且つ金属やガラス
やプラスチックによく接着するのでホットメルト接着剤
として広く利用されている。このポリアミド樹脂はヘン
ケル白水(株)製のマクロメルト6200,6900等
の商品名で市販されている。
【0010】FRPロッドを作成する時は、ガラス繊
維,炭素繊維,アラミド繊維(ポリパラフェニレンフタ
ルアミド繊維,芳香族ポリエーテルアミド)等の長繊維
を一方向に配列して上述のエポキシ樹脂又はエポキシ樹
脂とビニルエステル樹脂の混合接着剤に含浸させるが、
この場合ロッド内の繊維の体積含有比率は30〜70容
量%が望ましい。又、プルトルージョンによりダイを通
して引き取るロッドの断面は、円,正方形,正6角形,
正8角形等、種々の形に成形してもよいが、なるべく多
方向からの荷重に耐えるように均一に繊維がマトリック
ス中に包含されることが好ましい。
【0011】引き取られたロッドを半硬化した状態で平
板圧迫コテにより圧迫する場合には、図1(A)及び
(B)に見られるようにロッドの進行方向に対して垂直
面の上下(5)と左右(6)からロッドを圧迫するよう
な平板圧迫コテを設置する。上下(5)と左右(6)の
平板圧迫コテの位置はロッドの進行速度と関係がある
が、上下からの圧迫と左右からの圧迫はロッド上で交互
に行われ、且つ夫々の圧迫による偏平部分の間隔は10
〜50cm位になるように調整する。上下及び左右の2方
向による圧迫でロッドの軸芯に対して垂直及び水平にロ
ッドの両側に平面が形成され、ロッドを配筋するとき平
面構造だけでなく、立体的にも組み立て、ロッドの交点
における接着面積を大きく取ることが出来る。圧迫によ
り形成される平面はその面積が大きければ接着面積が大
きくなるが、ロッドの断面が極端に偏平になり、荷重が
不均一となるので断面の長径(図2のa)短径(図2の
b)の比は1.3/1〜2/1程度が適当である。(図
2参照)
【0012】
【作 用】上記の如く本発明の補強材はFRPによる通
常の製造工程に若干の加工工程を追加した程度で比較的
簡単に長尺ものや直径の大小様々のものが製造でき、大
量生産が可能であり、用途により自由に組み合わせて使
用が出来る。すなわち、立体的なコンクリート構造体の
補強材として組み立てる時にはこのロッドを配筋して交
点にはロッドの偏平部分が重なるように組み合わせ、接
合部分をホットエアーガン等で少し加熱すればロッドの
外周に塗布した熱可塑性ポリアミド樹脂が溶融して(2
00〜250゜C)これを手で圧着すれば短時間で接着
することが出来、従来の針金による結束や溶接よりも簡
単な操作と機材により組み立てが出来る。
【0013】又、この補強材表面に10〜50cmの間隔
で形成した偏平面は交点における接着面積が増える外、
コンクリート中に埋蔵された時、ロッドのアンカー効果
が向上して引き抜け防止作用がある。又、表面に塗布さ
れた熱可塑性ポリアミド樹脂は、酸,アルカリ,塩水等
に対する耐食性が強いので腐食による劣化が防止され
る。
【0014】
【実施例】図1,図2は本発明の補強材の製造方法の一
具体例を示す説明図で、図1(A)は側面図を、図1
(B)は平面図を示す。図2(A)はロッド(丸棒)の
側面図,(A’)はそのaにおける断面図,図2(B)
はロッドの平面図,(B’)はそのa’における断面図
を示す。図3は直交接着された2本のロッドの接着強度
を測定する図を示す。
【0015】補強材ロッドは先ず連続繊維(マルチフィ
ラメント又はモノフィラメント)を複数本平行に併せて
ロール(2)によりマトリックス接着剤液(エポキシ樹
脂又はビニルエステルとエポキシ樹脂の混合)を含浸さ
せ、ダイ(3)を通して所望の形とし、第1加熱槽
(4)にて半硬化状になるまで加熱する。同槽内に設置
した1対の平板金属面を持つ圧迫コテで進行する半硬化
のロッドの上下(5)及び左右(6)(進行方向に垂直
面の上下及び左右)から圧迫してロッドに偏平な形をつ
ける。ロッドの進行速度と圧迫コテの位置を調節して、
成形したロッドの軸方向に10〜50cmの間隔で縦,横
交互に偏平な断面の形状をつける(図2参照)。圧迫力
は半硬化状の樹脂硬度と関係があるが、偏平断面の長径
(a)と短径(b)の比は1.3/1〜2.0/1が好
ましい。これ以上にa/b比が大きくなると荷重が不均
一となるので好ましくない。
【0016】成形加工したロッドは第2加熱槽(7)に
入り、更に高温加熱により完全硬化させる。第2加熱槽
を出たロッドはロール(8,9)の間を通過して、ここ
で溶融した熱可塑性ポリアミド樹脂を塗布する。塗布量
はロッドの通過速度とポリアミド樹脂の温度,粘度によ
り調節し、ロッドの外側に0.2〜1mmの厚みとするの
が好ましい。塗布したポリアミド樹脂が冷却したロッド
はロール(10,11)で引き取り、適当な長さに切断
する。
【0017】このようにして製造した補強ロッドの接着
強度は以下の方法で測定した。ロッド(cおよびd)の
偏平面をホットエアーガンで220゜Cに加熱し、塗布
したポリアミド樹脂が軟化した状態で2本のロッドを直
交するように圧着した。室温で1日放置した後、図3に
示す治具(e)をロッドcに引掛けて、eとdを引っ張
り、接着力を測定した。 接着力 80〜130 kgf/cm2
【0018】
【発明の効果】この発明は以上に述べた如く、従来のF
RPによるコンクリート補強材ロッドの製法に若干の改
良工程を追加することにより、比較的簡単に、且つ大量
に連続生産することが出来る。このようにして生産した
補強材ロッドは、大規模のコンクリート構造物やパネル
の造成をする際に配筋材として使用されるが、その交点
を接着する場合にホットエアーガンによりロッド表面を
少し加熱(200〜220゜C)した後、手で圧着すれ
ば簡単に結合が出来るので従来の針金を使用する結束や
溶接に比べて手間がかからない。又、図2に見られるよ
うに凹凸の形状を持つためにコンクリート内に埋蔵され
た後はアンカー効果を有し、引き抜きの防止効果があ
る。この繊維強化樹脂で作られたロッドは軽量であり、
引張,圧縮,剪断,曲げ等の各方向の応力に対し強度を
有し、且つ酸,アルカリ,塩類等の腐食に対する抵抗が
大である。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の補強材ロッドを製造する装置の
(A)は側面図である。(B)は同装置の平面図であ
る。
【図2】 (A)は本発明の補強材ロッドの側面図で
ある。(A’)は(A)中のロッドのaにおける断面図
である。(B)は本発明の補強材ロッドの平面図であ
る。(B')は(B)中のロッドのa'における断面図で
ある。
【図3】 直交接着された2本のロッド間の接着強
度測定図である。
【符号の説明】
1. 繊維フィラメントのビーム 2. 接着剤(マトリックス)ロール 2'. 接着剤(マトリックス)槽 3. ダイ 4. 第1加熱槽 5. 垂直圧迫コテ 6. 水平圧迫コテ 7. 第2加熱槽 8,9. ポリアミド樹脂塗布ロール 8'. ポリアミド樹脂溶融槽 10,11. 引き取りロール a,b' 偏平断面の長径 b,a' 偏平断面の短径 c,d 直交接着された2本のロッド e. 引張りに使用する治具 以上
フロントページの続き (72)発明者 高橋 淳一 大阪府大阪市中央区今橋2丁目5番8号 日商岩井ビルディング ヘンケル白水株式 会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続繊維を複数本併合してエポキシ樹脂又
    はビニルエステルとエポキシ樹脂混合系の接着剤を含浸
    させ、ダイを通して所定形状とし、次に加熱により半硬
    化の状態で進行するロッドに対し10〜50cmの間隔で
    断面の上下及び左右から交互に平板の圧迫コテによりロ
    ッドを圧迫してその断面が偏平となるように部分的に変
    形させた後、含浸した樹脂を加熱により完全硬化させ、
    その後、溶融した特殊熱可塑性ポリアミド樹脂をロッド
    の外側に塗布することを特徴とする繊維強化樹脂製コン
    クリート補強材。
  2. 【請求項2】以下の(a)(b)(c)(d)(e)の
    工程によりなることを特徴とする繊維強化樹脂製コンク
    リート補強材の製造方法。 (a)連続繊維を複数本併合して揃えてエポキシ樹脂又
    はビニルエステルとエポキシ樹脂混合系接着剤を含浸さ
    せる工程。 (b)ダイを通過して所定の形状とし、加
    熱して半硬化の状態とする工程。 (c)半硬化状態で
    加熱炉中を進行するロッドに対し、10〜50cmの間隔
    で断面の上下及び左右から交互に平板の圧迫コテにより
    ロッドを圧迫して断面が偏平となるように部分的に変形
    させる工程。 (d)更に加熱してロッドを完全硬化さ
    せる工程。 (e)進行するロッドに溶融した熱可塑性
    特殊ポリアミド樹脂を塗布する工程。
  3. 【請求項3】95%以上高純度の2量化脂肪酸とジアミ
    ンから合成した特殊熱可塑性ポリアミド樹脂を接着剤と
    してロッドの外側に塗布することを含む請求項1の繊維
    強化樹脂製コンクリート補強材。
  4. 【請求項4】請求項2の(e)工程において95%以上
    の高純度2量化脂肪酸とジアミンから合成した特殊熱可
    塑性ポリアミド樹脂を接着剤としてロッドの外側に塗布
    することを含む繊維強化樹脂製コンクリート補教材の製
    造方法。
JP15895693A 1993-06-29 1993-06-29 コンクリート補強材とその製造方法 Pending JPH0718786A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001703A1 (en) * 2004-06-23 2006-01-05 Exel Oyj Reinforcement bars of composite material, surface pattern
WO2006001702A1 (en) * 2004-06-23 2006-01-05 Exel Oyj Method and equipment for the manufacturing of reinforcing bars of composite material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001703A1 (en) * 2004-06-23 2006-01-05 Exel Oyj Reinforcement bars of composite material, surface pattern
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