JP3527341B2 - 既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シート - Google Patents
既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シートInfo
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Description
強工法および同工法に用いる繊維シートに関し、特に、
補強を施す既存構造物への損傷を低減することができる
既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シ
ートに関するものである。
強工法として、構造物の外表面に炭素繊維やアラミド繊
維などの高張力繊維材を貼付したり、あるいは、捲回し
て補強する技術が注目されている。このような耐震補強
工法では、高張力繊維材同士および当該高張力繊維材と
既存コンクリート構造物との間の一体化を図り、高張力
繊維材の補強効果を有効に発揮させるために、高張力繊
維材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させてい
る。
は、100℃程度の温度で硬化する高温硬化型のもの
と、10〜30℃程度の温度で硬化する常温硬化型のも
のが提供されている。しかしながら、このような熱硬化
性樹脂には、いずれも以下に説明する技術的な課題が指
摘されていた。
の熱硬化樹脂を使用すると、硬化反応が加熱により促進
され、施工能率が向上するものの、既存コンクリート構
造物が高温化に伴って劣化するなどの問題があった。一
方、常温硬化型の熱硬化性樹脂を使用すると、既存コン
クリート構造物に損傷を与えることは少ないが、硬化に
時間がかかり、施工期間が長くなる。
れたものであって、その目的とするところは、既存構造
物に損傷を与えることが少なく、しかも、施工能率も向
上させることができる既存構造物の耐震補強工法および
同工法に用いる繊維シートを提供することにある。
に、本発明は、既存構造物の外表面に、炭素繊維などの
高張力繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させて貼付するか、
または、捲回し、その後に前記熱硬化性樹脂を硬化させ
る既存構造物の耐震補強工法において、前記熱硬化性樹
脂は、エポキシ樹脂主剤と、マイクロカプセル膜に包囲
された硬化剤とからなる潜在硬化型のもので構成し、前
記既存構造物に前記高張力繊維材への貼付または捲回が
完了した後に、60℃以上の温度で加熱して、前記マイ
クロカプセル膜を溶融させて、前記熱硬化性樹脂の硬化
を開始させるようにした。このように構成された既存構
造物の耐震補強工法によれば、高張力繊維材に含浸され
た熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂主剤と、マイクロカプ
セル膜に包囲された硬化剤とからなる潜在硬化型のもの
で構成し、既存構造物に高張力繊維材への貼付または捲
回が完了した後に、60℃以上の温度で加熱して、マイ
クロカプセル膜を溶融させて、熱硬化性樹脂の硬化を開
始するので、既存構造物に与える損傷が少なくなるとと
もに、常温硬化型のものよりも硬化反応が速くなる。ま
た、本発明は、既存構造物の外表面に熱硬化性樹脂を含
浸させて貼付される繊維シートであって、前記繊維シー
トは、メッシュ状の繊維担持体と、前記繊維担持体の一
面に止着され、一方向に引き揃えられた炭素繊維などの
高張力長繊維とを備え、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ
樹脂主剤と、マイクロカプセル膜に包囲された硬化剤と
からなる潜在硬化型のものであって、前記既存構造物へ
の貼付が完了した後に、60℃以上の温度で加熱して、
前記マイクロカプセル膜を溶融させて、前記熱硬化性樹
脂の硬化を開始させるようにした。このように構成され
た繊維シートを用いると、高張力繊維材に含浸された熱
硬化樹脂が、60℃以上の温度で加熱すると硬化を開始
する潜在硬化型なので、既存構造物に与える損傷が少な
くなるとともに、常温硬化型のものよりも硬化反応が速
くなる。
て、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発
明にかかる既存構造物の耐震補強工法の一実施例を示し
ている。同図に示す耐震補強工法は、本発明を角形断面
の既存鉄筋コンクリート柱10に適用した場合を例示し
ている。
際には、まず、柱10の外表面に繊維シート12からな
る高張力繊維材が貼付される。繊維シート12は、図2
にその詳細を示すように、所定の幅を有する帯状のもの
であって、メッシュ状に形成された繊維担持体12a
と、この繊維担持体12aの一面側に止着された炭素繊
維(高張力繊維)12bと、炭素繊維12bに含浸され
たエポキシ樹脂12cとから構成されている。
などで形成されている。炭素繊維12bは、繊維シート
12の幅方向に引き揃えた状態で配置されている。な
お、炭素繊維12bの配置方向は、この方向に限定され
ることはなく、例えば、繊維シート12の幅方向に斜交
するように引き揃えていよいし、繊維シート12の長手
方向に引き揃えてもよい。
であって、エポキシ樹脂主剤とマイクロカプセル膜に包
囲された硬化剤とを混合したものである。このエポキシ
樹脂12cは、マイクロカプセル膜を加熱して溶融させ
ることにより、エポキシ樹脂12cの硬化性が顕在化さ
れるものであって、この溶融温度は、60℃以上に設定
されている。なお、このカプセル膜の溶融温度は、その
膜厚を異ならせることでコントロールすることができ
る。
エポキシ樹脂12cの硬化性の顕在化は、膜厚みを一定
にした場合に、温度により制御できるとともに、温度を
一定にした場合に、膜厚みを変えることにより制御でき
る。このような構成の潜在硬化型のエポキシ樹脂12c
としては、例えば、旭化成株式会社製、商品名:ノバキ
ュア HX−3722、主剤:ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂、硬化材:イミダゾール変性品、カプセル膜の
厚み2μ,溶融温度60〜70℃が挙げられる。
のエポキシ樹脂主剤と、マイクロカプセル膜で被覆され
た硬化剤とから構成されているので、これらを混合して
も主剤と硬化剤とが直接接触せず、混合しただけではエ
ポキシ樹脂主剤の硬化が開始されない。このため、これ
らを混合した場合に、エポキシ樹脂主剤の粘度が上昇し
ないので、混合攪拌が容易かつ、十分に行なえ、硬化剤
を主剤中に均一に分散させることができるとともに、繊
維シート12の炭素繊維12b間に十分に含浸させるこ
とができる。
は、主剤と硬化剤とを混合しても、主剤の硬化が開始さ
れないので、予め大量に混合して一液化した状態で長期
間貯蔵することもできる。このように構成された繊維シ
ート12を既存鉄筋コンクリート柱10の外表面に貼付
する際には、繊維シート12が鉄筋コンクリート柱10
の外周を周回するようにして行われる。
bが前面側になるようにし、かつ、上下方向の繊維シー
ト12間で端部同士が相互にオーバラップするようにし
て行われる。なお、繊維シート12の貼付状態は、図示
のように1層に限ることはなく、2層以上の複数層に設
けてもよい。この場合、層間で炭素繊維12bの引き揃
え方向を異ならせてもよい。
(B)に示すように、上下端の繊維シート12の炭素繊
維12bにリード線14を接続して、リード線14間に
直流電源(図示省略)を接続して、炭素繊維12bに通
電する。炭素繊維12bに通電すると、炭素繊維12b
自身の電気抵抗により、繊維12b自体が発熱する。そ
して、発熱温度が60℃以上になると、エポキシ樹脂1
2cのマイクロカプセル膜が溶融して、硬化剤が放出さ
れ、硬化剤とエポキシ樹脂主剤とが反応して、硬化が開
始される。
のものを採用すると、発熱に伴って温度が上昇すると、
連鎖的に反応が開始されるので、より一層好ましい状態
になる。そして、エポキシ樹脂12cの硬化が終了する
と、炭素繊維12b同士がエポキシ樹脂12cにより一
体的に結着された状態で、既存鉄筋コンクリート柱10
の表面に接着され、既存鉄筋コンクリート柱10の耐震
補強が完了する。
ート柱10の耐震補強を行うと、炭素繊維12bに含浸
されたエポキシ樹脂12cが、60℃以上の温度で加熱
すると硬化を開始する潜在硬化型なので、既存コンクリ
ート柱10に与える損傷が少なくなるとともに、常温硬
化型のものよりも硬化反応が速くなり、施工能率も向上
する。
補強工法の別の実施例を示している。同図に示す実施例
では、耐震補強対象は、上記実施例と同様に角形断面の
鉄筋コンクリート柱10である。この鉄筋コンクリート
柱10の耐震補強は、単繊維を寄り合わせて束にしたス
トランド状の炭素繊維16を使用している。このストラ
ンド状の炭素繊維16には、上記実施例と同様に潜在硬
化型のエポキシ樹脂が予め含浸させられている。ストラ
ンド状の炭素繊維16は、鉄筋コンクリート柱10の外
表面に端部同士が相互に接触するようにして、密に捲回
される。
施例と同様に通電して発熱させる。この発熱温度が60
℃以上になると、エポキシ樹脂の潜在硬化性が顕在化さ
れて、樹脂の硬化が開始され、エポキシ樹脂の硬化が終
了すると、コンクリート柱10の耐震補強が完了する。
このように構成した鉄筋コンクリート柱10の耐震補強
工法においても上記実施例と同様な作用効果が得られ
る。
鉄筋コンクリート柱10に耐震補強を施す場合を例示し
たが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、
例えば、鉄筋コンクリート製の梁,スラブ、煙突などの
塔状構造物の耐震補強に適用することもできる。また、
高張力繊維材は、炭素繊維12b,16に限られること
はなく、例えば、アラミド繊維なども使用することがで
き、繊維材の加熱手段も、通電だけでなく、例えば、赤
外線や遠赤外線の照射や、ヒータによる加熱などで行う
こともできる。
ることはなく、例えば、硬化剤と接触することにより硬
化反応が開始されるウレタン樹脂,MMA(メチルメタ
クレート樹脂),ポリエステル樹脂,フェノール樹脂な
ども使用することができる。
本発明にかかる既存構造物の耐震補強工法および同工法
に用いる繊維シートによれば、既存構造物に損傷を与え
ることが少なく、しかも、施工能率も向上させることが
できる。
実施例を示す工程説明図である。
の実施例を示す施工状態の説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 既存構造物の外表面に、炭素繊維などの
高張力繊維材に熱硬化性樹脂を含浸させて貼付するか、
または、捲回し、その後に前記熱硬化性樹脂を硬化させ
る既存構造物の耐震補強工法において、 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂主剤と、マイクロカ
プセル膜に包囲された硬化剤とからなる潜在硬化型のも
ので構成し、前記既存構造物に前記高張力繊維材の貼付
または捲回が完了した後に、60℃以上の温度で加熱し
て、前記マイクロカプセル膜を溶融させて、前記熱硬化
性樹脂の硬化を開始させることを特徴とする既存構造物
の耐震補強工法。 - 【請求項2】 既存構造物の外表面に熱硬化性樹脂を含
浸させて貼付される繊維シートであって、 前記繊維シートは、メッシュ状の繊維担持体と、 前記繊維担持体の一面に止着され、一方向に引き揃えら
れた炭素繊維などの高張力長繊維とを備え、 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂主剤と、マイクロカ
プセル膜に包囲された硬化剤とからなる潜在硬化型のも
のであって、前記既存構造物への貼付が完了した後に、
60℃以上の温度で加熱して、前記マイクロカプセル膜
を溶融させて、前記熱硬化性樹脂の硬化を開始させるこ
とを特徴とする既存構造物の耐震補強工法に用いる繊維
シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32450395A JP3527341B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32450395A JP3527341B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シート |
Publications (2)
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| JPH09158495A JPH09158495A (ja) | 1997-06-17 |
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ID=18166537
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| JP32450395A Expired - Fee Related JP3527341B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 既存構造物の耐震補強工法および同工法に用いる繊維シート |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3527341B2 (ja) |
Cited By (1)
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-
1995
- 1995-12-13 JP JP32450395A patent/JP3527341B2/ja not_active Expired - Fee Related
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