JPH09242342A - 炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方法 - Google Patents
炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方法Info
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- JPH09242342A JPH09242342A JP8051890A JP5189096A JPH09242342A JP H09242342 A JPH09242342 A JP H09242342A JP 8051890 A JP8051890 A JP 8051890A JP 5189096 A JP5189096 A JP 5189096A JP H09242342 A JPH09242342 A JP H09242342A
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- reinforced plastic
- fiber reinforced
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 構造物にエポキシ系樹脂を塗布して炭素繊維
を貼り付けた場合に生ずる欠点を改善した構造物の補修
方法を提供する。 【解決手段】 補修すべきコンクリート構造物１の表面
に早強性セメントモルタル２を塗布し、その上に炭素繊
維強化プラスチックシート５を貼り付けたのち、早強性
セメントモルタル２を塗布することにより早強性セメン
トモルタル２と炭素繊維強化プラスチックシート５とを
複合一体化させて補修する。
を貼り付けた場合に生ずる欠点を改善した構造物の補修
方法を提供する。 【解決手段】 補修すべきコンクリート構造物１の表面
に早強性セメントモルタル２を塗布し、その上に炭素繊
維強化プラスチックシート５を貼り付けたのち、早強性
セメントモルタル２を塗布することにより早強性セメン
トモルタル２と炭素繊維強化プラスチックシート５とを
複合一体化させて補修する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートによ
る橋脚や建築物等の既設構造物の老朽化、および建築基
準法や耐震基準の見直しに伴なう補強方法に係り、特に
炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方
法に関する。
る橋脚や建築物等の既設構造物の老朽化、および建築基
準法や耐震基準の見直しに伴なう補強方法に係り、特に
炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高強度の材料として開発された炭
素繊維はヤング率等が鉄筋の１０倍の強度を有するにも
関わらず軽量で、化学的にも非常に安定しているが、１
本の直径が７μｍの細い繊維であるために、複数本並列
させてエポキシ系樹脂のようなプラスチックで固めて平
織り状に成形した炭素繊維強化プラスチックとしてスポ
ーツ用品や航空機の翼などに使用されているのが現状で
ある。
素繊維はヤング率等が鉄筋の１０倍の強度を有するにも
関わらず軽量で、化学的にも非常に安定しているが、１
本の直径が７μｍの細い繊維であるために、複数本並列
させてエポキシ系樹脂のようなプラスチックで固めて平
織り状に成形した炭素繊維強化プラスチックとしてスポ
ーツ用品や航空機の翼などに使用されているのが現状で
ある。
【０００３】炭素繊維はこのような優れた性質を持つた
めに、鉄筋コンクリートのような構造物の補強において
も炭素繊維の持つ優れた性質を生かす方法として長年の
使用により老化した構造物に樹脂を塗って炭素繊維を貼
り、さらに構造物の耐用年数の延長を図るようにするこ
とが行われている。
めに、鉄筋コンクリートのような構造物の補強において
も炭素繊維の持つ優れた性質を生かす方法として長年の
使用により老化した構造物に樹脂を塗って炭素繊維を貼
り、さらに構造物の耐用年数の延長を図るようにするこ
とが行われている。
【０００４】その補強の具体的方法は、図４に示すよう
に長年の使用により粗雑になった構造物ａの表面を、ま
ず不陸調整パテｂにより平坦にしたのち、その表面にエ
ポキシ系樹脂ｃにより（図４では上下に示すように）包
まれて固められた炭素繊維ｄを貼るようにしたものであ
り、したがって構造物ａと炭素繊維ｄとの間には樹脂ｃ
が介在した構造となっている。
に長年の使用により粗雑になった構造物ａの表面を、ま
ず不陸調整パテｂにより平坦にしたのち、その表面にエ
ポキシ系樹脂ｃにより（図４では上下に示すように）包
まれて固められた炭素繊維ｄを貼るようにしたものであ
り、したがって構造物ａと炭素繊維ｄとの間には樹脂ｃ
が介在した構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように構造物にエ
ポキシ系樹脂を直接塗布して炭素繊維を貼る従来の方法
は以下に示すような種々の欠点がある。
ポキシ系樹脂を直接塗布して炭素繊維を貼る従来の方法
は以下に示すような種々の欠点がある。
【０００６】１）構造物がセメントコンクリートで構成
されている場合、セメントコンクリートの持つ弾性係数
は炭素繊維の持つ弾性係数とかけ離れており、構造物の
受ける力が炭素繊維に伝わり難い。
されている場合、セメントコンクリートの持つ弾性係数
は炭素繊維の持つ弾性係数とかけ離れており、構造物の
受ける力が炭素繊維に伝わり難い。
【０００７】２）一般に使用されているエポキシ系樹脂
（以下、単に樹脂という）は耐火性がなく、火災時に役
に立たない。
（以下、単に樹脂という）は耐火性がなく、火災時に役
に立たない。
【０００８】３）構造物の表面は、長年の使用で粗雑に
なっており、樹脂を塗布する前に表面平滑処理を施す必
要がある。
なっており、樹脂を塗布する前に表面平滑処理を施す必
要がある。
【０００９】４）樹脂の硬化特性と作業性から、初期強
度を得ることは困難であり、振動などの外力を常時受け
る構造物の補強には不向きである。
度を得ることは困難であり、振動などの外力を常時受け
る構造物の補強には不向きである。
【００１０】５）樹脂の硬化特性から低温時における実
施が困難である。
施が困難である。
【００１１】６）樹脂の強度特性から、設計強度を達成
するために、平均気温１０℃で２週間、平均気温２０℃
で１週間程度の養生期間が必要であり、この期間が長過
ぎる。
するために、平均気温１０℃で２週間、平均気温２０℃
で１週間程度の養生期間が必要であり、この期間が長過
ぎる。
【００１２】７）樹脂の色は黒または灰色であるため構
造物との釣り合いが取れず、美観上好ましくない。
造物との釣り合いが取れず、美観上好ましくない。
【００１３】８）樹脂の種類にもよるが、施工面が直射
日光を受ける場合、耐侯性に問題が生ずる可能性が大き
い。
日光を受ける場合、耐侯性に問題が生ずる可能性が大き
い。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
に構造物にエポキシ系樹脂を塗布して炭素繊維を貼り付
けた場合に生ずる種々の欠点を改善した構造物の補修方
法を提供することを課題とするもので、その解決手段と
して、構造物に炭素繊維シートを複合一体化させること
によりセメントモルタルおよびエポキシ系樹脂の硬化反
応で生ずる接着力を利用するようにしたものである。
に構造物にエポキシ系樹脂を塗布して炭素繊維を貼り付
けた場合に生ずる種々の欠点を改善した構造物の補修方
法を提供することを課題とするもので、その解決手段と
して、構造物に炭素繊維シートを複合一体化させること
によりセメントモルタルおよびエポキシ系樹脂の硬化反
応で生ずる接着力を利用するようにしたものである。
【００１５】すなわち、具体的には請求項１に記載の発
明では補修すべきコンクリート構造物の表面に早強性セ
メントモルタルを塗布し、その上に炭素繊維強化プラス
チックシートを貼り付けたのち、早強性セメントモルタ
ルを塗布することにより早強性セメントモルタルと炭素
繊維強化プラスチックシートとを複合一体化させて補修
することを特徴とし、請求項２に記載の発明は補修すべ
きコンクリート構造物の表面に、早強性セメントモルタ
ルと炭素繊維強化プラスチックシートとの一体化による
複合板を固定し、前記コンクリート構造物の表面との隙
間にグラウトセメントモルタルを注入して補修すること
を特徴とし、請求項３に記載の発明は補修すべきコンク
リート構造物の表面にエポキシ系樹脂を塗布し、その上
に炭素繊維強化プラスチックシートを貼り付け、その上
から早強性セメントモルタルを塗布することにより早強
性セメントモルタルとエポキシ系樹脂および炭素繊維強
化プラスチックシートとを複合一体化させて補修するこ
とを特徴とする。
明では補修すべきコンクリート構造物の表面に早強性セ
メントモルタルを塗布し、その上に炭素繊維強化プラス
チックシートを貼り付けたのち、早強性セメントモルタ
ルを塗布することにより早強性セメントモルタルと炭素
繊維強化プラスチックシートとを複合一体化させて補修
することを特徴とし、請求項２に記載の発明は補修すべ
きコンクリート構造物の表面に、早強性セメントモルタ
ルと炭素繊維強化プラスチックシートとの一体化による
複合板を固定し、前記コンクリート構造物の表面との隙
間にグラウトセメントモルタルを注入して補修すること
を特徴とし、請求項３に記載の発明は補修すべきコンク
リート構造物の表面にエポキシ系樹脂を塗布し、その上
に炭素繊維強化プラスチックシートを貼り付け、その上
から早強性セメントモルタルを塗布することにより早強
性セメントモルタルとエポキシ系樹脂および炭素繊維強
化プラスチックシートとを複合一体化させて補修するこ
とを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明にかかる補修方法の一実施
形態を以下に示す図面を参照して説明する。図１は請求
項１にかかる炭素繊維強化プラスチックシートによる構
造物の補修方法の第１実施形態を示す断面による説明図
で、以下番号順に補修方法の手順を述べる。
形態を以下に示す図面を参照して説明する。図１は請求
項１にかかる炭素繊維強化プラスチックシートによる構
造物の補修方法の第１実施形態を示す断面による説明図
で、以下番号順に補修方法の手順を述べる。
【００１７】１）粗雑になったコンクリート構造物１の
表面に早強性セメントモルタル２を塗布して表面を平ら
にしたのち、その上からそのセメントモルタル２が固ま
る前に炭素繊維シート３を当接させて貼付ける。
表面に早強性セメントモルタル２を塗布して表面を平ら
にしたのち、その上からそのセメントモルタル２が固ま
る前に炭素繊維シート３を当接させて貼付ける。
【００１８】２）つぎに炭素繊維シート３にエポキシ系
樹脂４を含浸させ、樹脂４が固まることにより炭素繊維
強化プラスチックシート５が得られる。
樹脂４を含浸させ、樹脂４が固まることにより炭素繊維
強化プラスチックシート５が得られる。
【００１９】３）そのエポキシ系樹脂４が固まる前に炭
素繊維シート３の表面にさらに早強性セメントモルタル
２を塗布し、表面仕上げすることで補修が完了する。
素繊維シート３の表面にさらに早強性セメントモルタル
２を塗布し、表面仕上げすることで補修が完了する。
【００２０】これにより早強性セメントモルタル２と炭
素繊維強化プラスチックシート５とは複合一体化され
る。
素繊維強化プラスチックシート５とは複合一体化され
る。
【００２１】図２は請求項２にかかる構造物の補修方法
の実施形態を示す断面による説明図で、図１の実施形態
と同様、以下番号順に補修方法の手順を述べる。
の実施形態を示す断面による説明図で、図１の実施形態
と同様、以下番号順に補修方法の手順を述べる。
【００２２】１）離型処理を施した図示しない板の上に
早強性セメントモルタル２を均一に流し、早強性セメン
トモルタル２が固まる前に炭素繊維シート３を当接させ
て貼付ける。
早強性セメントモルタル２を均一に流し、早強性セメン
トモルタル２が固まる前に炭素繊維シート３を当接させ
て貼付ける。
【００２３】２）炭素繊維シート３にエポキシ系樹脂４
を含浸させて得られた炭素繊維強化プラスチックシート
５と早強性セメントモルタル２とを一体化することによ
り複合板６が形成される。
を含浸させて得られた炭素繊維強化プラスチックシート
５と早強性セメントモルタル２とを一体化することによ
り複合板６が形成される。
【００２４】３）この複合板６を粗雑になったコンクリ
ート構造物１の表面に固定し、コンクリート構造物１の
表面と複合板６との間にグラウトセメントモルタル注入
材７を注入して表面を仕上げることで補修が完了する。
ート構造物１の表面に固定し、コンクリート構造物１の
表面と複合板６との間にグラウトセメントモルタル注入
材７を注入して表面を仕上げることで補修が完了する。
【００２５】図３は請求項３にかかる構造物の補修方法
の実施形態を示す断面による説明図で、図１、図２の実
施形態と同様、以下番号順に補正方法の手順を述べる。
の実施形態を示す断面による説明図で、図１、図２の実
施形態と同様、以下番号順に補正方法の手順を述べる。
【００２６】１）コンクリート構造物１の表面にエポキ
シ系樹脂８を塗布し、エポキシ系樹脂８が固まる前に炭
素繊維シート３を当接させて貼り付ける。
シ系樹脂８を塗布し、エポキシ系樹脂８が固まる前に炭
素繊維シート３を当接させて貼り付ける。
【００２７】２）炭素繊維シート３にエポキシ系樹脂４
を含浸させることにより炭素繊維強化プラスチックシー
ト５（１層目）が得られる。
を含浸させることにより炭素繊維強化プラスチックシー
ト５（１層目）が得られる。
【００２８】３）前項１），２）と同様の作業を繰り返
すことにより１層目の炭素繊維強化プラスチックシート
５の上に塗布されたエポキシ系樹脂８’を介して２層目
の炭素繊維強化プラスチックシート５’が重なって得ら
れる。
すことにより１層目の炭素繊維強化プラスチックシート
５の上に塗布されたエポキシ系樹脂８’を介して２層目
の炭素繊維強化プラスチックシート５’が重なって得ら
れる。
【００２９】４）２層目の炭素繊維シート３のエポキシ
系樹脂４が固まる前に表面に早強性セメントモルタル２
を塗布して表面を仕上げすることで補修が完了する。
系樹脂４が固まる前に表面に早強性セメントモルタル２
を塗布して表面を仕上げすることで補修が完了する。
【００３０】なお、この場合、粗雑になったコンクリー
ト構造物１の表面には、予め不陸調整パテ９を塗布して
平坦にして置くものとする。また図３に示した実施形態
は炭素繊維強化プラスチックシートを２層とした場合を
説明したが、本発明は２層に限定されるものではなく、
必要に応じ１層、あるいは多層と増減して補修すること
も可能である。
ト構造物１の表面には、予め不陸調整パテ９を塗布して
平坦にして置くものとする。また図３に示した実施形態
は炭素繊維強化プラスチックシートを２層とした場合を
説明したが、本発明は２層に限定されるものではなく、
必要に応じ１層、あるいは多層と増減して補修すること
も可能である。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上説明した補修方法により、
構造物は充分な補修効果が得られるが、つぎに列記する
種々の効果を奏する。
構造物は充分な補修効果が得られるが、つぎに列記する
種々の効果を奏する。
【００３２】１）セメントモルタルは、コンクリート構
造物と同じか、極めて近い弾性係数を有しているから構
造物の受ける力は直接炭素繊維に伝達される。
造物と同じか、極めて近い弾性係数を有しているから構
造物の受ける力は直接炭素繊維に伝達される。
【００３３】２）各実施形態に示した複合材料は表面を
セメントモルタルで覆っているため耐火性に優れてい
る。
セメントモルタルで覆っているため耐火性に優れてい
る。
【００３４】３）セメントモルタルを使用することで下
地調整が不要となる。
地調整が不要となる。
【００３５】４）セメントモルタルの硬化時間および強
度発現は実施条件に合わせて調整することが可能であ
り、振動などの外力を常時受ける構造物の補強にも適す
る。
度発現は実施条件に合わせて調整することが可能であ
り、振動などの外力を常時受ける構造物の補強にも適す
る。
【００３６】５）セメントモルタルは低温時における実
施でも可能とする硬化特性をもっている。
施でも可能とする硬化特性をもっている。
【００３７】６）セメントモルタルの色は、従来のコン
クリート表面の色とほぼ同様であるため美観を損なうこ
とがない。
クリート表面の色とほぼ同様であるため美観を損なうこ
とがない。
【００３８】７）補修の際はセメントモルタルで表面を
覆うので耐侯性が優れたものとなる。
覆うので耐侯性が優れたものとなる。
【図１】本発明の請求項１にかかる補修方法の実施形態
を示す断面による説明図。
を示す断面による説明図。
【図２】本発明の請求項２にかかる補修方法の実施形態
を示す断面による説明図。
を示す断面による説明図。
【図３】本発明の請求項３にかかる補修方法の実施形態
を示す断面による説明図。
を示す断面による説明図。
【図４】従来の補修方法を示す断面による説明図。
１ コンクリート構造物 ２ 早強性セメントモルタル ３ 炭素繊維シート ４ エポキシ系樹脂 ５，５’ 炭素繊維強化プラスチックシート ６ 複合板 ７ グラウトセメントモルタル注入材 ８，８’ エポキシ系樹脂 ９ 不陸調整パテ
Claims (3)
- 【請求項１】補修すべきコンクリート構造物の表面に早
強性セメントモルタルを塗布し、その上に炭素繊維強化
プラスチックシートを貼り付けたのち、早強性セメント
モルタルを塗布することにより早強性セメントモルタル
と炭素繊維強化プラスチックシートとを複合一体化させ
て補修することを特徴とする炭素繊維強化プラスチック
シートによる構造物の補修方法。 - 【請求項２】補修すべきコンクリート構造物の表面に、
早強性セメントモルタルと炭素繊維強化プラスチックシ
ートとの一体化による複合板を固定し、前記コンクリー
ト構造物の表面との隙間にグラウトセメントモルタルを
注入して補修することを特徴とする炭素繊維強化プラス
チックシートによる構造物の補修方法。 - 【請求項３】補修すべきコンクリート構造物の表面にエ
ポキシ系樹脂を塗布し、その上に炭素繊維強化プラスチ
ックシートを貼り付け、その上から早強性セメントモル
タルを塗布することにより早強性セメントモルタルとエ
ポキシ系樹脂および炭素繊維強化プラスチックシートと
を複合一体化させて補修することを特徴とする炭素繊維
強化プラスチックシートによる構造物の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051890A JPH09242342A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051890A JPH09242342A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242342A true JPH09242342A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12899489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051890A Pending JPH09242342A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 炭素繊維強化プラスチックシートによる構造物の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09242342A (ja) |
Cited By (16)
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-
1996
- 1996-03-08 JP JP8051890A patent/JPH09242342A/ja active Pending
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