JPH08303018A - コンクリート製構造物補強材およびそれを用いたコンクリート製構造物補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熟練者による施工が必要なく熟練者によらず
とも一定の補強効果が確実な、既存のコンクリート製構
造物の補強に用いるコンクリート構造物補強材およびそ
れを用いる補強工法を提供する。 【構成】 幅方向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺体の
隣り合う繊維強化樹脂長尺体を可撓性材料で連結してな
るコンクリート製構造物補強材と、補強するコンクリー
ト製構造物に前記補強材を両者の長手方向が揃うように
巻き付けた外周に未硬化の樹脂を含浸した強化繊維束を
巻き付けたのち、この樹脂を硬化する、コンクリート製
構造物補強方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既存のコンクリート製
構造物の補強に用いるコンクリート製構造物補強材およ
びそれを用いたコンクリート製構造物の補強方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】既存のコンクリート構造物の中には、旧
設計基準・指針に基づいて構築されたため、現行現行設
計基準に照らして耐震性が不十分であり、耐震補強をす
る必要がある。また、構造物の改築等に伴い設計荷重よ
り大きな荷重負担するため補強を必要とする場合も多
い。

【０００３】従来、上記のような補強には、（ａ）既存
コンクリート構造物の周りを鋼板、溶接金網、鉄かご等
で囲み、ひび割れ等の多少の損傷を受けていても載荷能
力を減少させないことを意図した試みがなされている。
また、（ｂ）強化繊維に未硬化の樹脂を含浸したプリプ
レグを既存コンクリート構造物に貼付、巻付後硬化する
方法、（ｃ）少量の樹脂を含浸して形態を保持した強化
繊維シートを既存コンクリート構造物に貼り付けその
後、樹脂を含浸硬化する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（ａ）
の補強部材、補強方法では、補強する現場での鋼板等の
溶接溶断等が不可欠であり、溶接の技能を修得した熟練
者による確実な作業を必要とするばかりでなく、鋼板等
の現場への運び込みには重機の使用が不可欠である。
（ｂ）、（ｃ）の方法では重機の使用は必要ないが剛性
のないシート状物を垂直な面に貼り付けるのは労力が多
く、また、貼り付けたシートへの樹脂の含浸には同様に
多大な労力が必要であるとともに液たれ、作業者の未熟
練から均一な樹脂含浸は望めない。

【０００５】本発明の目的は、上記のような問題点、す
なわち、熟練者による施工が必要なく熟練者によらずと
も一定の補強効果が確実な、既存のコンクリート製構造
物の補強に用いるコンクリート構造物の補強材およびそ
れを用いる補強工法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。即
ち、本発明の第１の要旨は、幅方向に並んだ複数の繊維
強化樹脂長尺体の隣り合う繊維強化樹脂長尺体を可撓性
材料で連結してなるコンクリート製構造物補強材であ
り、第２の要旨は、補強するコンクリート製構造物に、
幅方向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺体の隣り合う繊
維強化樹脂長尺体を可撓性材料で連結してなるコンクリ
ート製構造物補強材を両者の長手方向が揃うように巻き
付けた外周に未硬化の樹脂を含浸した強化繊維束を巻き
付けたのち、この樹脂を硬化する、コンクリート製構造
物補強方法にある。

【０００７】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
のコンクリート構造物補強材は、後述する繊維強化樹脂
長尺体が幅方向に並んでおり、隣り合う繊維強化樹脂長
尺体を可撓性材料で連結してなることが必要である。可
撓性材料およびこれを用いて繊維強化樹脂長尺体を連結
するには、たとえば以下の（１）〜（３）のようにして
得られる。

【０００８】（１）繊維強化樹脂長尺体を繊維で絡み織
りする。 （２）繊維強化樹脂長尺体を並べたものの少なくとも一
方の面に不織布、フィルムあるいはシートを接着剤を介
して重ね、繊維強化樹脂長尺体を並べたものと不織布、
フィルムあるいはシートを接着する。 （３）繊維強化樹脂長尺体を並べたものの少なくとも一
方の面に不織布、フィルムあるいはシートを重ね、加熱
して繊維強化樹脂長尺体と不織布、フィルムあるいはシ
ートを融着する。

【０００９】（１）の繊維、あるいは、（２）、（３）
で不織布を構成する繊維としては、ポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維、アラミド繊維等の有機繊維、ガラス繊
維、炭素繊維等の無機繊維が例示され、用途に応じ選択
して使用できるが、特に限定しない。

【００１０】（２）の方法で使用する接着剤としては公
知なものが使用でき、特に限定しないがキャリアとして
不織布を含むシート状接着剤が好適に使用される。

【００１１】繊維強化樹脂長尺体と可撓性材料との連結
形態は、長尺体の長手方向全長に渡っていてもよいし、
あるピッチを定めてそのピッチごとに連結してある形態
であってもよい。

【００１２】本発明において、繊維強化樹脂長尺体の断
面形状は、矩形、円形（中空を含む）、楕円形、多角形
のいずれでもよく、撚り線のように円形が複数組合わさ
ってできたものでもよい。

【００１３】繊維強化樹脂長尺体の成形方法は、上記の
形状を得ることが出きるものであればよく特に限定しな
いが、引抜成形、シートラップ、ハンドレイアップ、ス
プレーアップ等が例示できる。繊維強化樹脂長尺体の強
度が高く、均一な形状が得やすいことから引抜成形、シ
ートラップが好ましい。

【００１４】繊維強化樹脂長尺体を構成する強化繊維と
しては、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アルミナ
繊維等の無機強化繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊
維等の有機強化繊維が例示できるがこれらに限定するも
のではない。また、強化繊維は単一の強化繊維を用いて
もよいし、複数の強化繊維を組み合わせて使用してもよ
い。比強度、比弾性率が高いので炭素繊維が好ましい。

【００１５】繊維強化樹脂長尺体中の強化繊維は、長尺
体の長手方向に配向していることが好ましい。繊維強化
樹脂を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂等
の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂等の熱可塑性樹脂、紫外線あるいは可視光
の照射により硬化を開始する光硬化性樹脂が例示できる
がこれらに限定するものではない。

【００１６】次に本発明のコンクリート製構造物補強材
を用いたコンクリート製構造物補強方法について説明す
る。本発明の補強方法においては、上述のコンクリート
製構造物補強材を構成する繊維強化樹脂長尺体の長手方
向と補強するコンクリート製構造物の長手方向が揃うよ
うに、コンクリート製構造物補強材を補強するコンクリ
ート製構造物に巻き付け、さらにその外周に未硬化の樹
脂を含浸した強化繊維束を巻き付けたのち、この樹脂を
硬化することが必要である。

【００１７】外周に巻き付ける強化繊維束に含浸する樹
脂としては、前述の繊維強化樹脂長尺体を構成する樹脂
と同じであってもよいし、異なっていてもよく、長尺体
を構成する樹脂の説明中に例示したものが例示できるが
これらに限定されるものではない。

【００１８】強化繊維束についても前述の繊維強化樹脂
長尺体を構成する強化繊維と同じであってもよいし、異
なっていてもよく、長尺体を構成する強化繊維の説明中
に例示したものが例示できるがこれらに限定されるもの
ではない。

【００１９】

【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。 （実施例１）弾性率２４ｔ／ｍｍ²の炭素繊維（三菱レ
イヨン株式会社製ＴＲ３０Ｇ）を一方向に引き揃え、１
３０℃硬化エポキシ樹脂を含浸したプリプレグ（三菱レ
イヨン株式会社製ＴＲ３４０Ｇ１２５ＳＭＬ、樹脂含有
率３３重量％、炭素繊維目付１２５ｇ／ｍ²、厚さ０．
１３ｍｍ）を繊維軸を揃えて８枚積層し、１３０℃×１
時間なる条件で成形し炭素繊維強化エポキシ樹脂成形板
を得た。この板を繊維軸方向が長手方向となるように、
長さ６００ｍｍ、幅２０ｍｍに切り分け矩形断面を有す
る繊維強化樹脂長尺体とした。長尺体を幅方向に２４本
並べ、この上にナイロン１２繊維からなる不織布（ダイ
セル化学工業株式会社製、目付３０ｇ／ｍ²）を幅５０
ｍｍに切断したテープをピッチ７０ｍｍで配置し、これ
を１００℃に加熱したプレスにて熱圧着し、図１のコン
クリート製構造物補強材をえた。

【００２０】５ｍｍφ鉄筋を埋め込み、この鉄筋に張力
（張力除去したときに３５０ｋｇｆ／ｃｍ²なるプレス
トレスがかかる）を付与した、直径１５０ｍｍφ、長さ
６００ｍｍのコンクリート製円柱に上記繊維強化樹脂長
尺体を巻き付けた（図２；コンクリート製円柱は図示せ
ず）、このとき巻き余った長尺体は不織布による連結部
にカッターを差し込み切断することにより容易に除去す
ることができた。巻きはじめと巻き終わりを荷作りテー
プで仮固定し巻き崩れがないようにした。

【００２１】弾性率２４ｔ／ｍｍ²の炭素繊維（三菱レ
イヨン株式会社製ＴＲ３０Ｇ）に２０℃の粘度２０ポイ
ズの低粘度の室温硬化エポキシ樹脂（油化シェルエポキ
シ株式会社製Ｅｐ８０１Ｐ／Ｂ００２Ｗ＝１００／４８
重量部）を樹脂含有率が約４５重量％となるように含浸
しながら巻き付けた（図３；コンクリート製円柱は図示
せず）。これを室温に２４時間放置して硬化した。

【００２２】（実施例２）弾性率２４ｔ／ｍｍ²の炭素
繊維（三菱レイヨン株式会社製ＴＲ３０Ｇ）を一方向に
引き揃え、１００℃硬化ビニルエステル樹脂を含浸し、
１３０℃に加熱した１０ｍｍφ金型から引き抜きつつ硬
化して、引き抜き成形棒（炭素繊維体積含有率６１％、
直径９．５ｍｍφ）を得た。この引き抜き成形棒を幅方
向に４０本並べ、ポリエステル繊維（三菱レイヨン株式
会社製、フィラメント数４８、繊度１５０デニール）で
ピッチ１２ｍｍで絡み織りし、図４のコンクリート製構
造物補強材をえた。

【００２３】５ｍｍφ鉄筋を埋め込み、この鉄筋に張力
（張力除去したときに３５０ｋｇｆ／ｃｍ²なるプレス
トレスがかかる）を付与した、直径１５０ｍｍφ、長さ
６００ｍｍのコンクリート製円柱に上記繊維強化樹脂長
尺体を巻き付けた（図５；コンクリート製円柱は図示せ
ず）、このとき巻き余った長尺体は不織布による連結部
にカッターを差し込み切断することにより容易に除去す
ることができた。巻きはじめと巻き終わりを荷作りテー
プで仮固定し巻き崩れがないようにした。

【００２４】弾性率２４ｔ／ｍｍ²の炭素繊維（三菱レ
イヨン株式会社製ＴＲ３０Ｇ）に２０℃の粘度２０ポイ
ズの低粘度の室温硬化エポキシ樹脂（油化シェルエポキ
シ株式会社製Ｅｐ８０１Ｐ／Ｂ００２Ｗ＝１００／４８
重量部）を樹脂含有率が約４５重量％となるように含浸
しながら巻き付けた（図６；コンクリート製円柱は図示
せず）。これを室温に２４時間放置して硬化した。

【００２５】

【発明の効果】上述の如く構成された本発明によれば、
熟練者による施工が必要なく熟練者によらずとも一定の
補強効果が確実な、既存のコンクリート製構造物の補強
に用いるコンクリート構造物補強材およびそれを用いる
補強工法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】幅方向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺体（矩
形断面）を不織布で連結したものの概念図である。

【図２】コンクリート（図示せず）の周囲に繊維強化樹
脂長尺体を配置したところの概念図である。

【図３】繊維強化樹脂長尺体の外側に樹脂を含浸した強
化繊維束を巻き付けるところの概念図である。

【図４】幅方向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺体（丸
断面）を繊維で絡み織りして連結してものの概念図であ
る。

【図５】コンクリート（図示せず）の周囲に繊維強化樹
脂長尺体を配置したところの概念図である。

【図６】繊維強化樹脂長尺体の外側に樹脂を含浸した強
化繊維束を巻き付けるところの概念図である。

【符号の説明】

１ 繊維強化樹脂長尺体 ２ 不織布 ３ 繊維 ４ 樹脂を含浸した強化繊維

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅方向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺
   体の隣り合う繊維強化樹脂長尺体を可撓性材料で連結し
   てなるコンクリート製構造物補強材。
2. 【請求項２】 補強するコンクリート製構造物に、幅方
   向に並んだ複数の繊維強化樹脂長尺体の隣り合う繊維強
   化樹脂長尺体を可撓性材料で連結してなるコンクリート
   製構造物補強材を両者の長手方向が揃うように巻き付け
   た外周に未硬化の樹脂を含浸した強化繊維束を巻き付け
   たのち、この樹脂を硬化する、コンクリート製構造物補
   強方法。