JPH0978853A - コンクリート構造物の補強方法 - Google Patents
コンクリート構造物の補強方法Info
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- JPH0978853A JPH0978853A JP7258194A JP25819495A JPH0978853A JP H0978853 A JPH0978853 A JP H0978853A JP 7258194 A JP7258194 A JP 7258194A JP 25819495 A JP25819495 A JP 25819495A JP H0978853 A JPH0978853 A JP H0978853A
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- reinforcing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既存のコンクリート構造物に対して熱硬化性
樹脂含浸プリプレグを用いて補強する方法において、プ
リプレグの利点(工程管理された工場生産によるマトリ
ックス樹脂の均一含浸性、大量生産性)を利用すると同
時に、プリプレグの欠点(ドレープ性が欠如している
点、施工が困難な点、施工対象物の形状によって強度不
足となる点、施工作業が温度依存性となる点等)を改善
するコンクリート構造物の補強方法を提供する。 【解決手段】 本発明のコンクリート構造物の補強方法
は、コンクリート構造物面に、一方向に引き揃えられた
熱硬化性樹脂を含まない通液性を有する強化繊維シート
を熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着させる。
ついで、熱硬化性樹脂含浸プリプレグを配し、必要に応
じてマトリックス樹脂を追加塗布し、次いで、熱硬化性
樹脂全体を硬化して一体化させる。
樹脂含浸プリプレグを用いて補強する方法において、プ
リプレグの利点(工程管理された工場生産によるマトリ
ックス樹脂の均一含浸性、大量生産性)を利用すると同
時に、プリプレグの欠点(ドレープ性が欠如している
点、施工が困難な点、施工対象物の形状によって強度不
足となる点、施工作業が温度依存性となる点等)を改善
するコンクリート構造物の補強方法を提供する。 【解決手段】 本発明のコンクリート構造物の補強方法
は、コンクリート構造物面に、一方向に引き揃えられた
熱硬化性樹脂を含まない通液性を有する強化繊維シート
を熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着させる。
ついで、熱硬化性樹脂含浸プリプレグを配し、必要に応
じてマトリックス樹脂を追加塗布し、次いで、熱硬化性
樹脂全体を硬化して一体化させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存のコンクリー
ト構造物を繊維強化樹脂で補強する方法に関するもので
ある。更に詳しくは、既存コンクリート構造物を繊維強
化熱硬化性樹脂で補強する際、マトリックス樹脂を含ま
ない強化繊維シートと未硬化の熱硬化性樹脂を含浸した
強化繊維シートいわゆるプリプレグとを配し、マトリッ
クス樹脂を含浸・硬化させて補強する方法に関するもの
である。
ト構造物を繊維強化樹脂で補強する方法に関するもので
ある。更に詳しくは、既存コンクリート構造物を繊維強
化熱硬化性樹脂で補強する際、マトリックス樹脂を含ま
ない強化繊維シートと未硬化の熱硬化性樹脂を含浸した
強化繊維シートいわゆるプリプレグとを配し、マトリッ
クス樹脂を含浸・硬化させて補強する方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】既存のコンクリート構造物は、長年にわ
たる使用とともに老朽・劣化したり、或いは地震等の罹
災により強度低下するため、補強・補修の必要が生じ
る。
たる使用とともに老朽・劣化したり、或いは地震等の罹
災により強度低下するため、補強・補修の必要が生じ
る。
【0003】旧来、このような既存のコンクリート構造
物の強化には強度低下を防ぐ目的で、補強材料として鉄
板が使用されていたが、鉄板は大重量であり、取り付け
時の作業性が劣る等の問題があった。
物の強化には強度低下を防ぐ目的で、補強材料として鉄
板が使用されていたが、鉄板は大重量であり、取り付け
時の作業性が劣る等の問題があった。
【0004】このような問題を解決するべく、近年、強
化繊維シートに樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグを
補強材料として用いる補強・補修方法や、それを硬化成
型してなるFRPを補強材料として用いる補修・補強方
法が提案されており、補強材料の軽量化や施工性の向上
に寄与している。
化繊維シートに樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグを
補強材料として用いる補強・補修方法や、それを硬化成
型してなるFRPを補強材料として用いる補修・補強方
法が提案されており、補強材料の軽量化や施工性の向上
に寄与している。
【0005】従来、繊維強化樹脂材によるコンクリート
構造物への適用方法には、(1)強化繊維シートにマト
リックス樹脂成分を含浸した後、該樹脂成分を硬化、成
型して製造された、いわゆるFRPをコンクリート構造
物に接着する方法(例えば、特開昭63−35967号
公報参照)、或いは、(2)強化繊維シートにマトリッ
クス樹脂成分を含浸させ、この樹脂成分の硬化を抑制す
ることにより硬化していない状態(未硬化状態、半硬化
状態)のプリプレグとし、これをコンクリート構造物に
接着させ、次いでマトリックス樹脂を硬化させる方法
(例えば、特開平3−224966号公報、特開昭63
−35967号公報、特開平7−34677号公報参
照)、或いは、(3)施工現場にて接着剤層を介して支
持体に接着された強化繊維シートにマトリックス樹脂を
含浸させてコンクリート構造物に接着及び樹脂を硬化さ
せる方法(例えば、特開平3−222734号公報参
照)、或いは、(4)強化繊維の織物シートをコンクリ
ート構造物の要補強箇所に巻き付けて、それに室温硬化
型のマトリックス樹脂を含浸して、硬化させる方法、等
が知られている。
構造物への適用方法には、(1)強化繊維シートにマト
リックス樹脂成分を含浸した後、該樹脂成分を硬化、成
型して製造された、いわゆるFRPをコンクリート構造
物に接着する方法(例えば、特開昭63−35967号
公報参照)、或いは、(2)強化繊維シートにマトリッ
クス樹脂成分を含浸させ、この樹脂成分の硬化を抑制す
ることにより硬化していない状態(未硬化状態、半硬化
状態)のプリプレグとし、これをコンクリート構造物に
接着させ、次いでマトリックス樹脂を硬化させる方法
(例えば、特開平3−224966号公報、特開昭63
−35967号公報、特開平7−34677号公報参
照)、或いは、(3)施工現場にて接着剤層を介して支
持体に接着された強化繊維シートにマトリックス樹脂を
含浸させてコンクリート構造物に接着及び樹脂を硬化さ
せる方法(例えば、特開平3−222734号公報参
照)、或いは、(4)強化繊維の織物シートをコンクリ
ート構造物の要補強箇所に巻き付けて、それに室温硬化
型のマトリックス樹脂を含浸して、硬化させる方法、等
が知られている。
【0006】一方、FRPの強度や、プリプレグの性能
をより向上させるために、一方向性繊維シートを一枚以
上積層してなる強化繊維シートをFRPや、プリプレグ
に使用することが行われている。
をより向上させるために、一方向性繊維シートを一枚以
上積層してなる強化繊維シートをFRPや、プリプレグ
に使用することが行われている。
【0007】一方向性繊維シートはスクリムクロス、ガ
ラスクロス、離型紙、ナイロンフィルム等の支持体シー
ト上に担持された状態で保存されているが、シート状態
が乱れやすく、その取扱い性が悪い。このため、一方向
性繊維シートをコンクリート構造物に適用する場合に
は、前記(2)及び(3)で説明したように予めプリプ
レグ化して、得られたプリプレグをコンクリート構造物
に適用する方法が採用されている。
ラスクロス、離型紙、ナイロンフィルム等の支持体シー
ト上に担持された状態で保存されているが、シート状態
が乱れやすく、その取扱い性が悪い。このため、一方向
性繊維シートをコンクリート構造物に適用する場合に
は、前記(2)及び(3)で説明したように予めプリプ
レグ化して、得られたプリプレグをコンクリート構造物
に適用する方法が採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(1)のFRPを用いる方法は、予め工場で成型された
FRPが使用されるため、コンクリート構造物の要補強
部の表面構造に追従した形状、強度にすることが困難で
あるという不都合や、コンクリート構造物の形状によっ
て施工が複雑になったりしていた。
(1)のFRPを用いる方法は、予め工場で成型された
FRPが使用されるため、コンクリート構造物の要補強
部の表面構造に追従した形状、強度にすることが困難で
あるという不都合や、コンクリート構造物の形状によっ
て施工が複雑になったりしていた。
【0009】前記(2)及び(3)のプリプレグを用い
る方法では、プリプレグ中にはマトリックス樹脂成分
が、8〜40重量%、通常、30〜40重量%含まれて
いるので、樹脂を含浸していない強化繊維シートに比べ
て重量が大きく、現場で施工する場合の作業性が悪いと
いう問題を有する。
る方法では、プリプレグ中にはマトリックス樹脂成分
が、8〜40重量%、通常、30〜40重量%含まれて
いるので、樹脂を含浸していない強化繊維シートに比べ
て重量が大きく、現場で施工する場合の作業性が悪いと
いう問題を有する。
【0010】特に、梁や天井に施工するごとき、施工作
業が上向きで行うことを要求される場合には、その重量
の大きさは作業員に大きな負担となる。
業が上向きで行うことを要求される場合には、その重量
の大きさは作業員に大きな負担となる。
【0011】また、プリプレグを用いる方法では、プリ
プレグ中にマトリックス樹脂が含まれているために、マ
トリックス樹脂を含浸していない強化繊維シートに比べ
て、ドレープ性が悪く、そのために、プリプレグシート
をコンクリート構造物の形状に追従させることが困難で
あるという欠点がある。
プレグ中にマトリックス樹脂が含まれているために、マ
トリックス樹脂を含浸していない強化繊維シートに比べ
て、ドレープ性が悪く、そのために、プリプレグシート
をコンクリート構造物の形状に追従させることが困難で
あるという欠点がある。
【0012】そしてプリプレグ中に含まれるマトリック
ス樹脂は半硬化状態の樹脂となっているため、寒冷時に
は硬くなり、ドレープ性に欠け、コンクリート構造物に
フィットさせにくいといった温度依存性が高いために生
ずる問題がある。
ス樹脂は半硬化状態の樹脂となっているため、寒冷時に
は硬くなり、ドレープ性に欠け、コンクリート構造物に
フィットさせにくいといった温度依存性が高いために生
ずる問題がある。
【0013】その一方において、プリプレグの製造は、
工程管理された状態で工場で製造されるためマトリック
ス樹脂の均一含浸性、大量生産性に優れているという利
点がある。しかもプリプレグの使用は、施工現場でのマ
トリックス樹脂の追加付与の場合にも塗布が短時間且つ
均一性が高いという利点もある。
工程管理された状態で工場で製造されるためマトリック
ス樹脂の均一含浸性、大量生産性に優れているという利
点がある。しかもプリプレグの使用は、施工現場でのマ
トリックス樹脂の追加付与の場合にも塗布が短時間且つ
均一性が高いという利点もある。
【0014】そこで本発明の目的は、既存のコンクリー
ト構造物に対して熱硬化性樹脂含浸プリプレグを用いて
補強する方法において、プリプレグの前記利点を利用す
ると同時に、プリプレグの前記欠点を改善し、コンクリ
ート構造物に高強度を与えることができ、マトリックス
樹脂を含有する場合に生起するドレープ性の低下、これ
にもとずくコンクリート構造物面への追従性を改善した
方法を提供することにある。
ト構造物に対して熱硬化性樹脂含浸プリプレグを用いて
補強する方法において、プリプレグの前記利点を利用す
ると同時に、プリプレグの前記欠点を改善し、コンクリ
ート構造物に高強度を与えることができ、マトリックス
樹脂を含有する場合に生起するドレープ性の低下、これ
にもとずくコンクリート構造物面への追従性を改善した
方法を提供することにある。
【0015】本発明の他の目的は、コンクリート構造物
の表面で熱硬化性樹脂をコンクリート構造物補強用強化
繊維材に含浸させるのに、その含浸を容易に行うことが
でき、既存コンクリート構造物への現場での適用に好適
なコンクリート構造物の補強方法を提供することにあ
る。
の表面で熱硬化性樹脂をコンクリート構造物補強用強化
繊維材に含浸させるのに、その含浸を容易に行うことが
でき、既存コンクリート構造物への現場での適用に好適
なコンクリート構造物の補強方法を提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、コンクリート構造物の補強方法において、コ
ンクリート構造物面に一方向に引き揃えられた熱硬化性
樹脂を含まない通液性を有する強化繊維シートを、接着
性を有する熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着
させ、更に熱硬化性樹脂含浸プリプレグを配し、必要に
応じマトリックス樹脂を塗布し、次いで、熱硬化性樹脂
全体を硬化し一体化させることを特徴とする。
るために、コンクリート構造物の補強方法において、コ
ンクリート構造物面に一方向に引き揃えられた熱硬化性
樹脂を含まない通液性を有する強化繊維シートを、接着
性を有する熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着
させ、更に熱硬化性樹脂含浸プリプレグを配し、必要に
応じマトリックス樹脂を塗布し、次いで、熱硬化性樹脂
全体を硬化し一体化させることを特徴とする。
【0017】本発明によると、従来のプリプレグ使用の
利点を生かし、しかも形成されたFRP材が既設コンク
リート構造物の面に良く追従し、好適な補強効果を得る
ことができる。
利点を生かし、しかも形成されたFRP材が既設コンク
リート構造物の面に良く追従し、好適な補強効果を得る
ことができる。
【0018】本明細書中において、「一方向に引き揃え
られた熱硬化性樹脂を含まない通液性を有する強化繊維
シート」は、以下、「ドライシート」と略す。
られた熱硬化性樹脂を含まない通液性を有する強化繊維
シート」は、以下、「ドライシート」と略す。
【0019】本明細書において「熱硬化性樹脂含浸プリ
プレグ」は、以下プリプレグと略す。
プレグ」は、以下プリプレグと略す。
【0020】本発明において使用されるドライシート
は、マトリックス樹脂となる樹脂成分は含まないため柔
軟であり、温度依存性がなくコンクリート構造物面に凹
凸があってもこれに高い追従性でフィットすることがで
きる。
は、マトリックス樹脂となる樹脂成分は含まないため柔
軟であり、温度依存性がなくコンクリート構造物面に凹
凸があってもこれに高い追従性でフィットすることがで
きる。
【0021】このため、本発明方法によると、コンクリ
ート構造物に接する面にドライシートが配され、次いで
プリプレグが配されるためコンクリート面とドライシー
トがよく追従しドライシートの緩衝作用によってプリプ
レグがよくコンクリート面に接着されることになる。
ート構造物に接する面にドライシートが配され、次いで
プリプレグが配されるためコンクリート面とドライシー
トがよく追従しドライシートの緩衝作用によってプリプ
レグがよくコンクリート面に接着されることになる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の方法で使用される「ドラ
イシート」及び「プリプレグ」の原材料として使用可能
な強化繊維の種類は、炭素繊維、硝子繊維、アラミド繊
維などの有機もしくは無機繊維の単独又は2種以上の組
合せである。コンクリート構造物に高強度を与える上
で、特に、好ましくは炭素繊維が使用され、炭素繊維と
してはアクリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げ
られる。これらの炭素繊維は、樹脂等の親和性を増すた
めに表面処理による表面が活性化されたものが好まし
い。
イシート」及び「プリプレグ」の原材料として使用可能
な強化繊維の種類は、炭素繊維、硝子繊維、アラミド繊
維などの有機もしくは無機繊維の単独又は2種以上の組
合せである。コンクリート構造物に高強度を与える上
で、特に、好ましくは炭素繊維が使用され、炭素繊維と
してはアクリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げ
られる。これらの炭素繊維は、樹脂等の親和性を増すた
めに表面処理による表面が活性化されたものが好まし
い。
【0023】マトリックス樹脂の種類は特に制限されな
いが、好ましくはエポキシ樹脂が挙げられる。
いが、好ましくはエポキシ樹脂が挙げられる。
【0024】本発明において好ましく用いられるエポキ
シ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、ハロゲン化エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポ
キシ樹脂等が挙げられる。
シ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、ハロゲン化エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポ
キシ樹脂等が挙げられる。
【0025】エポキシ樹脂の反応性希釈剤として、n−
ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテ
ル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレン
オキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグ
リシジルエーテル、グリシジルメタクリレートから選ば
れた少なくとも1種が併用でき、無溶剤で適度の粘度に
調整するのに有効である。
ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテ
ル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレン
オキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグ
リシジルエーテル、グリシジルメタクリレートから選ば
れた少なくとも1種が併用でき、無溶剤で適度の粘度に
調整するのに有効である。
【0026】エポキシ樹脂の硬化剤及び硬化促進剤とし
ては、通常エポキシ樹脂に用いられている種類のものが
適用できる。マトリックス樹脂がエポキシ樹脂で反応性
希釈剤がフェニルグリシジルエーテルの場合、例えばポ
リアミドアミン、アミドアミン、ジエチレントリアミン
等の脂肪族ポリアミン、メタキシレンジアミン等の芳香
族ポリアミン、メンセンジアミン等の脂環族ポリアミ
ン、変性ポリアミン、ベンジルメチルアミン等の第三ア
ミン、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、ポ
リメルカプタン類、ポリチオール類、三フッ化ホウ素ア
ミン錯体等を例示できる。
ては、通常エポキシ樹脂に用いられている種類のものが
適用できる。マトリックス樹脂がエポキシ樹脂で反応性
希釈剤がフェニルグリシジルエーテルの場合、例えばポ
リアミドアミン、アミドアミン、ジエチレントリアミン
等の脂肪族ポリアミン、メタキシレンジアミン等の芳香
族ポリアミン、メンセンジアミン等の脂環族ポリアミ
ン、変性ポリアミン、ベンジルメチルアミン等の第三ア
ミン、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、ポ
リメルカプタン類、ポリチオール類、三フッ化ホウ素ア
ミン錯体等を例示できる。
【0027】硬化剤及び硬化促進剤の選択は、マトリッ
クス樹脂の硬化温度が10〜40℃程度の常温で数日以
内に硬化する様に選定するのが、硬化時に特に加熱装置
を必要としないので、現場施工において好ましく、上記
に列挙した硬化剤及び硬化促進剤はこの基準に合致す
る。
クス樹脂の硬化温度が10〜40℃程度の常温で数日以
内に硬化する様に選定するのが、硬化時に特に加熱装置
を必要としないので、現場施工において好ましく、上記
に列挙した硬化剤及び硬化促進剤はこの基準に合致す
る。
【0028】塗布されるマトリックス樹脂としては、硬
化剤成分と樹脂成分とを含み、強化材繊維層への含浸性
を考慮し、樹脂粘度が100〜100,000センチポ
イズ(25℃)となるよう調整されていることが好まし
い。特に好ましくは500〜50,000センチポイズ
(25℃)である。マトリックス樹脂をこのような粘度
に調整するためには、溶媒を使用することもできるが、
作業環境を考慮すると、できるだけ無溶剤であることが
好ましい。また、プリプレグに含まれるマトリックス樹
脂の硬化および硬化促進のために、硬化剤および硬化促
進剤を調整して含ませることも必要に応じ採用される。
化剤成分と樹脂成分とを含み、強化材繊維層への含浸性
を考慮し、樹脂粘度が100〜100,000センチポ
イズ(25℃)となるよう調整されていることが好まし
い。特に好ましくは500〜50,000センチポイズ
(25℃)である。マトリックス樹脂をこのような粘度
に調整するためには、溶媒を使用することもできるが、
作業環境を考慮すると、できるだけ無溶剤であることが
好ましい。また、プリプレグに含まれるマトリックス樹
脂の硬化および硬化促進のために、硬化剤および硬化促
進剤を調整して含ませることも必要に応じ採用される。
【0029】ドライシートの形態は、コンクリート構造
物に高強度を与える上で、連続繊維の一方向配向体が好
ましいが、短繊維が一方向配向に配列したシート状物で
あっても良い。
物に高強度を与える上で、連続繊維の一方向配向体が好
ましいが、短繊維が一方向配向に配列したシート状物で
あっても良い。
【0030】このドライシートの強化繊維相互は互いに
拘束され、シート状を形成している。強化繊維相互の拘
束は、例えば、一方向に引き揃えられた強化繊維シート
の少なくとも一方の面に不織布やネットのような熱可塑
性樹脂繊維シートを載置し、熱融着することにより、互
いの強化繊維を拘束するか、或いは一方向に引き揃えら
れた強化繊維シートに熱可塑性樹脂繊維を緯糸として打
ち込みすだれ状の織物とし、熱融着することにより、互
いの強化繊維を拘束するか、或いは熱可塑性樹脂バイン
ダーで強化繊維相互を部分的に接着することにより、互
いの強化繊維を拘束することができる。
拘束され、シート状を形成している。強化繊維相互の拘
束は、例えば、一方向に引き揃えられた強化繊維シート
の少なくとも一方の面に不織布やネットのような熱可塑
性樹脂繊維シートを載置し、熱融着することにより、互
いの強化繊維を拘束するか、或いは一方向に引き揃えら
れた強化繊維シートに熱可塑性樹脂繊維を緯糸として打
ち込みすだれ状の織物とし、熱融着することにより、互
いの強化繊維を拘束するか、或いは熱可塑性樹脂バイン
ダーで強化繊維相互を部分的に接着することにより、互
いの強化繊維を拘束することができる。
【0031】熱可塑性樹脂繊維シートの成分は、ポリア
ミド系、ポリエステル系などが挙げられ、特に溶融温度
が70〜200℃のものが好適である。その理由は、7
0℃未満で溶融する繊維では気温が高くなる夏場には形
態保持性が乏しくなり、一方、溶融温度が200℃を越
えるものであれば熱融着に多くのエネルギーが必要とな
るためである。
ミド系、ポリエステル系などが挙げられ、特に溶融温度
が70〜200℃のものが好適である。その理由は、7
0℃未満で溶融する繊維では気温が高くなる夏場には形
態保持性が乏しくなり、一方、溶融温度が200℃を越
えるものであれば熱融着に多くのエネルギーが必要とな
るためである。
【0032】熱可塑性樹脂繊維シートの形態は、不織
布、フリース、ネット、組布等でもよく、特に制限され
ないが、樹脂を通過させることができる通孔を有するシ
ート形態であり、本発明の強化繊維材にマトリックス樹
脂を含浸した場合に、マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂
繊維シートの通孔を通って強化繊維シートに含浸出来る
ものであれば何でもよい。
布、フリース、ネット、組布等でもよく、特に制限され
ないが、樹脂を通過させることができる通孔を有するシ
ート形態であり、本発明の強化繊維材にマトリックス樹
脂を含浸した場合に、マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂
繊維シートの通孔を通って強化繊維シートに含浸出来る
ものであれば何でもよい。
【0033】このような通孔を繊維目付で規定すれば、
10〜100g/m2 、好ましくは20〜80g/m2
の通気性の高い熱可塑性樹脂繊維シートである。このよ
うな組織の熱可塑性樹脂繊維シートは、一般に市販され
ているものが使用可能である。熱可塑性樹脂繊維不織布
は、通気抵抗が低い物を得ることができるので、特に好
適である。
10〜100g/m2 、好ましくは20〜80g/m2
の通気性の高い熱可塑性樹脂繊維シートである。このよ
うな組織の熱可塑性樹脂繊維シートは、一般に市販され
ているものが使用可能である。熱可塑性樹脂繊維不織布
は、通気抵抗が低い物を得ることができるので、特に好
適である。
【0034】本発明の方法に使用されるドライシート
は、一方向引き揃え強化繊維シートの片面或いは両面
に、前記熱可塑性樹脂繊維シートが配され、両者が界面
において熱融着されて一体となっている。強化繊維シー
トと熱可塑性樹脂繊維シートとの熱融着の程度は、熱可
塑性樹脂繊維シートが繊維の状態を維持している程度
に、溶融して両者が接着しているのが良い。熱可塑性樹
脂繊維シートが完全に溶融し、膜状を形成してしまう
と、熱可塑性樹脂繊維シートの通孔が完全に塞がれたり
或いは通孔の径が減少するため、マトリックス樹脂の含
浸性に欠けるようになるからである。
は、一方向引き揃え強化繊維シートの片面或いは両面
に、前記熱可塑性樹脂繊維シートが配され、両者が界面
において熱融着されて一体となっている。強化繊維シー
トと熱可塑性樹脂繊維シートとの熱融着の程度は、熱可
塑性樹脂繊維シートが繊維の状態を維持している程度
に、溶融して両者が接着しているのが良い。熱可塑性樹
脂繊維シートが完全に溶融し、膜状を形成してしまう
と、熱可塑性樹脂繊維シートの通孔が完全に塞がれたり
或いは通孔の径が減少するため、マトリックス樹脂の含
浸性に欠けるようになるからである。
【0035】本発明の方法に使用されるドライシート
は、従来のマトリックス樹脂が含浸したプリプレグタイ
プの強化繊維材とは異なり、マトリックス樹脂成分を含
浸しておらず、完全なドライタイプとなっており、従っ
て、軽量であり、ドレープ性がある。そして、該ドライ
シートは、強化繊維材をコンクリート構造物に配設する
ときにはマトリックス樹脂を含浸していない状態のもの
を使用するので、作業性に優れ、コンクリート構造物の
表面の複雑な形状にも追従させて貼着することができ
る。
は、従来のマトリックス樹脂が含浸したプリプレグタイ
プの強化繊維材とは異なり、マトリックス樹脂成分を含
浸しておらず、完全なドライタイプとなっており、従っ
て、軽量であり、ドレープ性がある。そして、該ドライ
シートは、強化繊維材をコンクリート構造物に配設する
ときにはマトリックス樹脂を含浸していない状態のもの
を使用するので、作業性に優れ、コンクリート構造物の
表面の複雑な形状にも追従させて貼着することができ
る。
【0036】本発明の方法に使用されるドライシート
は、マトリックス樹脂を含まないため、高い保存性を有
する。
は、マトリックス樹脂を含まないため、高い保存性を有
する。
【0037】また、このドライシートは、従来行われて
いたような強化繊維シートが支持体に接着剤で接着され
る製造工程を経ていないので、接着剤により通孔が塞が
れるような不都合がなく、現場での施工時、マトリック
ス樹脂の含浸性は極めて高く、繊維目付は、広い範囲で
選定できる。
いたような強化繊維シートが支持体に接着剤で接着され
る製造工程を経ていないので、接着剤により通孔が塞が
れるような不都合がなく、現場での施工時、マトリック
ス樹脂の含浸性は極めて高く、繊維目付は、広い範囲で
選定できる。
【0038】ドライシートの目付の下限は、通常、50
g/m2 以上、特に200g/m2以上とするのが、積
層工程を減少させる観点から好ましく、一方、目付の上
限は、目付が大きくなるとマトリックス樹脂の含浸性が
劣る等の理由で、800g/m2 を越えない方が良い。
g/m2 以上、特に200g/m2以上とするのが、積
層工程を減少させる観点から好ましく、一方、目付の上
限は、目付が大きくなるとマトリックス樹脂の含浸性が
劣る等の理由で、800g/m2 を越えない方が良い。
【0039】本発明の方法に使用されるプリプレグは、
熱硬化性樹脂を5乃至40重量%含むシートであり、こ
のようなプリプレグは、繊維強化熱硬化性樹脂成形物の
原料として通常使用されている。
熱硬化性樹脂を5乃至40重量%含むシートであり、こ
のようなプリプレグは、繊維強化熱硬化性樹脂成形物の
原料として通常使用されている。
【0040】プリプレグにおける繊維の形態は、一方向
配向、織物等があるが補強効果の観点から一方向配向材
が特に好ましい。
配向、織物等があるが補強効果の観点から一方向配向材
が特に好ましい。
【0041】マトリックス樹脂の硬化は、既設コンクリ
ート面に両者を配設後上記の工程を経た後硬化させる。
マトリックス樹脂の硬化は、加熱条件下で硬化を行うこ
ともできるが、常温硬化で行うことが好適である。この
ためにはプリプレグに、常温硬化の硬化剤・硬化促進剤
を加えておくこともできるが、このようなプリプレグは
保存期間を短くする原因になるので、マトリックス樹脂
に硬化剤等を含ませないか、高温硬化剤を含ませてお
き、マトリックス樹脂の硬化を実質的に制御し、保存を
長時間安定に維持することが好ましい。
ート面に両者を配設後上記の工程を経た後硬化させる。
マトリックス樹脂の硬化は、加熱条件下で硬化を行うこ
ともできるが、常温硬化で行うことが好適である。この
ためにはプリプレグに、常温硬化の硬化剤・硬化促進剤
を加えておくこともできるが、このようなプリプレグは
保存期間を短くする原因になるので、マトリックス樹脂
に硬化剤等を含ませないか、高温硬化剤を含ませてお
き、マトリックス樹脂の硬化を実質的に制御し、保存を
長時間安定に維持することが好ましい。
【0042】このようなプリプレグを使用した場合、硬
化剤成分を塗布しコンクリート面でプリプレグのマトリ
ックス樹脂と混合し硬化反応を完結させる様にするのが
よい。硬化剤成分の塗布は、溶剤に溶解させた状態で塗
布することもできるが、施工現場での作業環境を考慮
し、溶剤を含まず、反応性希釈剤を含む低粘度状態で付
与されることが好ましい。
化剤成分を塗布しコンクリート面でプリプレグのマトリ
ックス樹脂と混合し硬化反応を完結させる様にするのが
よい。硬化剤成分の塗布は、溶剤に溶解させた状態で塗
布することもできるが、施工現場での作業環境を考慮
し、溶剤を含まず、反応性希釈剤を含む低粘度状態で付
与されることが好ましい。
【0043】本発明のコンクリート構造物の補強方法
は、具体的には次の工程により行われる。即ち、既存の
コンクリート構造物の表面を予め必要な前処理を施した
のち、(1)コンクリート構造物の面にマトリックス樹
脂を塗布し、(2)マトリックス樹脂を含まないドライ
シートをマトリックス樹脂の塗布面に配設し、(3)該
コンクリート構造物のドライシートの層にマトリックス
樹脂を塗布し、或いは塗布しないでそのまま、該ドライ
シートを圧着させることにより、下層のマトリックス樹
脂を湧き上げて該ドライシートに含まれる気泡を追い出
しつつ、該ドライシートにマトリックス樹脂を含浸さ
せ、(4)次いでプリプレグを配設し全体を圧着してマ
トリックス樹脂を均質含浸させる。プリプレグの配設
は、補強部位の状況により必要な強度が得られるよう、
強化繊維方向を考慮し行われるのは、従来のプリプレグ
使用の方法と変わらない。(5)マトリックス樹脂を硬
化させる。ここで、(3)と(4)の工程は各々繰り返
すことができる。
は、具体的には次の工程により行われる。即ち、既存の
コンクリート構造物の表面を予め必要な前処理を施した
のち、(1)コンクリート構造物の面にマトリックス樹
脂を塗布し、(2)マトリックス樹脂を含まないドライ
シートをマトリックス樹脂の塗布面に配設し、(3)該
コンクリート構造物のドライシートの層にマトリックス
樹脂を塗布し、或いは塗布しないでそのまま、該ドライ
シートを圧着させることにより、下層のマトリックス樹
脂を湧き上げて該ドライシートに含まれる気泡を追い出
しつつ、該ドライシートにマトリックス樹脂を含浸さ
せ、(4)次いでプリプレグを配設し全体を圧着してマ
トリックス樹脂を均質含浸させる。プリプレグの配設
は、補強部位の状況により必要な強度が得られるよう、
強化繊維方向を考慮し行われるのは、従来のプリプレグ
使用の方法と変わらない。(5)マトリックス樹脂を硬
化させる。ここで、(3)と(4)の工程は各々繰り返
すことができる。
【0044】
〔実施例1〕アクリル系炭素繊維(強度400kgf/
mm2 ,弾性率24t/mm2 ,繊維直径7μm)の長
繊維を一方向配向した、繊維目付300g/m2 の炭素
繊維シートの片面に、融点115℃の変性ポリエステル
不織布(繊維目付25g/m2 、三井東圧化学(株)
製)を配し、設定温度113℃の熱ローラー間を線圧力
3kg/cmにて通過させ、一体化させ本実施例1のド
ライシートを得た。このドライシートは、柔軟であり、
直径300mmのドラムに巻き取ることが可能であっ
た。このドライシートのドレープ性は、天然繊維や合成
繊維の風合度を測定するために用いられる風合メーター
を用いて評価したところ、25℃における風合メーター
による風合度は20g、10℃における風合度は30g
であり、ドレープ性に優れていた。
mm2 ,弾性率24t/mm2 ,繊維直径7μm)の長
繊維を一方向配向した、繊維目付300g/m2 の炭素
繊維シートの片面に、融点115℃の変性ポリエステル
不織布(繊維目付25g/m2 、三井東圧化学(株)
製)を配し、設定温度113℃の熱ローラー間を線圧力
3kg/cmにて通過させ、一体化させ本実施例1のド
ライシートを得た。このドライシートは、柔軟であり、
直径300mmのドラムに巻き取ることが可能であっ
た。このドライシートのドレープ性は、天然繊維や合成
繊維の風合度を測定するために用いられる風合メーター
を用いて評価したところ、25℃における風合メーター
による風合度は20g、10℃における風合度は30g
であり、ドレープ性に優れていた。
【0045】マトリックス樹脂を次のようにして調製し
た。エピコート834(商品名、油化シェルエポキシ
(株)製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、粘度 約
25,000センチポイズ)及びYED205(商品
名、油化シェルエポキシ(株)製、ポリグリコールジグ
リシジルエーテル、粘度 約25センチポイズ)を用
い、硬化剤として2E4MZ(商品名、四国化成工業
(株)製の2−エチル−4−メチルイミダゾール)を用
い、粘度が4,000センチポイズ(25℃)になるよ
うに調整してマトリックス樹脂とした。
た。エピコート834(商品名、油化シェルエポキシ
(株)製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、粘度 約
25,000センチポイズ)及びYED205(商品
名、油化シェルエポキシ(株)製、ポリグリコールジグ
リシジルエーテル、粘度 約25センチポイズ)を用
い、硬化剤として2E4MZ(商品名、四国化成工業
(株)製の2−エチル−4−メチルイミダゾール)を用
い、粘度が4,000センチポイズ(25℃)になるよ
うに調整してマトリックス樹脂とした。
【0046】コンクリート部材に下地処理を実施した後
に、前記マトリックス樹脂を室温で約400/m2 にな
るよう塗布した。この上に、上記製造方法により得られ
た本実施例1のドライシートを、長手方向が繊維軸方向
と一致するように配置(0度配置)し、ハンドローラー
にて押圧転動を繰り返し、下面よりマトリックス樹脂を
湧き出させるようにして、ドライシートに含まれていた
空気を追い出し、ドライシートに樹脂を含浸させた。
に、前記マトリックス樹脂を室温で約400/m2 にな
るよう塗布した。この上に、上記製造方法により得られ
た本実施例1のドライシートを、長手方向が繊維軸方向
と一致するように配置(0度配置)し、ハンドローラー
にて押圧転動を繰り返し、下面よりマトリックス樹脂を
湧き出させるようにして、ドライシートに含まれていた
空気を追い出し、ドライシートに樹脂を含浸させた。
【0047】一方、アラルダイトEPN1138(商品
名、旭チバ(株)製のフェノールノボラック型エポキシ
樹脂)70重量部、エピコート1001(商品名、油化
シェルエポキシ(株)製のビスフェノールA型エポキシ
樹脂)30重量部を均一に混練したものをフィルムコー
ターを用いて樹脂フィルムにした。この樹脂フィルム
を、一方向に引き揃えた炭素繊維HTA(商品名、東邦
レーヨン(株)製、引張強度400キロ、引張弾性率2
4トン)の両面に圧着含浸させた、繊維目付300g/
m2 、樹脂含有率33%のプリプレグとした。
名、旭チバ(株)製のフェノールノボラック型エポキシ
樹脂)70重量部、エピコート1001(商品名、油化
シェルエポキシ(株)製のビスフェノールA型エポキシ
樹脂)30重量部を均一に混練したものをフィルムコー
ターを用いて樹脂フィルムにした。この樹脂フィルム
を、一方向に引き揃えた炭素繊維HTA(商品名、東邦
レーヨン(株)製、引張強度400キロ、引張弾性率2
4トン)の両面に圧着含浸させた、繊維目付300g/
m2 、樹脂含有率33%のプリプレグとした。
【0048】このプリプレグを前記ドライシートの上に
配設した。
配設した。
【0049】硬化剤として、2−メチルイミダゾール5
重量部をクレグシジルエーテル(坂本薬品工業(株)
製)で7センチポイズになるよう粘度を調整して硬化剤
成分を調製した。
重量部をクレグシジルエーテル(坂本薬品工業(株)
製)で7センチポイズになるよう粘度を調整して硬化剤
成分を調製した。
【0050】この硬化剤成分を前記プリプレグ上に塗布
し全体を均一に含浸させ、25℃で12日間放置してマ
トリックス樹脂を硬化させ、コンクリート面を補強し
た。
し全体を均一に含浸させ、25℃で12日間放置してマ
トリックス樹脂を硬化させ、コンクリート面を補強し
た。
【0051】以上の結果、ドライシートはコンクリート
面に均一に接着しており、接着状態は良好であった。
面に均一に接着しており、接着状態は良好であった。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、コンクリート構造物
に、熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着させ、
直接、一方向に引き揃えられた熱硬化性樹脂を含まない
通液性を有する強化繊維シートを接着し、この後に熱硬
化性樹脂含浸プリプレグを配しているので、プリプレグ
を直接コンクリート面に接着する従来のコンクリート構
造物の補強方法に比べて、コンクリート構造物の形状に
忠実に追従させることに優れ、しかも、本発明では熱硬
化性樹脂含浸プリプレグも併用しているので、現場施工
における樹脂含浸の追加付与が短時間にできる効果を合
わせ持つ。
に、熱硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着させ、
直接、一方向に引き揃えられた熱硬化性樹脂を含まない
通液性を有する強化繊維シートを接着し、この後に熱硬
化性樹脂含浸プリプレグを配しているので、プリプレグ
を直接コンクリート面に接着する従来のコンクリート構
造物の補強方法に比べて、コンクリート構造物の形状に
忠実に追従させることに優れ、しかも、本発明では熱硬
化性樹脂含浸プリプレグも併用しているので、現場施工
における樹脂含浸の追加付与が短時間にできる効果を合
わせ持つ。
【0053】本発明で使用するドライシートは、マトリ
ックス樹脂の含浸性に優れ、強化繊維層に含まれる気泡
がマトリックス樹脂成分の含浸工程において、下面に塗
布されたマトリックス樹脂の湧き出現象によって追い出
され、気泡の減少した強度の高いコンクリート構造物の
補強構造を提供することができる。
ックス樹脂の含浸性に優れ、強化繊維層に含まれる気泡
がマトリックス樹脂成分の含浸工程において、下面に塗
布されたマトリックス樹脂の湧き出現象によって追い出
され、気泡の減少した強度の高いコンクリート構造物の
補強構造を提供することができる。
【0054】本発明で使用するドライシートは、強化材
繊維相互が拘束されているため、樹脂含浸時表面をロー
ラーが押圧転動しても強化繊維の毛羽立ちがなく作業性
に優れている。
繊維相互が拘束されているため、樹脂含浸時表面をロー
ラーが押圧転動しても強化繊維の毛羽立ちがなく作業性
に優れている。
フロントページの続き (72)発明者 安藤 正人 静岡県駿東郡長泉町上土狩字高石234番地 東邦レーヨン株式会社研究所内 (72)発明者 浅野 幸雄 新潟県上越市大字中田原1番地 株式会社 有沢製作所中田原工場内 (72)発明者 加藤 武彦 茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番1 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 林田 則光 茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番1 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 辻村 知明 茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番1 株式会社熊谷組技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項1】コンクリート構造物の補強方法において、
コンクリート構造物面に、一方向に引き揃えられた熱硬
化性樹脂を含まない通液性を有する強化繊維シートを熱
硬化性樹脂マトリックス樹脂を介して接着させ、更に熱
硬化性樹脂含浸プリプレグを配し、必要に応じマトリッ
クス樹脂を追加塗布し、次いで、熱硬化性樹脂全体を硬
化し一体化させることを特徴とするコンクリート構造物
の補強方法。 - 【請求項2】 前記一方向に引き揃えられた熱硬化性樹
脂を含まない通液性を有する強化繊維シートは、熱可塑
性樹脂で強化繊維相互が拘束されていることを特徴とす
る請求項1記載のコンクリート構造物の補強方法。 - 【請求項3】 前記熱硬化性樹脂含浸プリプレグは、一
方向に引き揃えられた強化繊維に5乃至40重量%の熱
硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項1、2又は3
記載のコンクリート構造物の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258194A JPH0978853A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | コンクリート構造物の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258194A JPH0978853A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | コンクリート構造物の補強方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0978853A true JPH0978853A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17316823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7258194A Withdrawn JPH0978853A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | コンクリート構造物の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0978853A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102979315A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-03-20 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种加固混凝土构件的方法 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP7258194A patent/JPH0978853A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102979315A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-03-20 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种加固混凝土构件的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |