JP3816064B2

JP3816064B2 - Method for reinforcing concrete structures

Info

Publication number: JP3816064B2
Application number: JP2003114405A
Authority: JP
Inventors: 正春松本; 一郎植木; 麓郎酒井; 知朗増田; 哲哉柑本; 角田　　敦
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Du Pont Toray Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Du Pont Toray Co Ltd
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2004316335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の補強方法に関し、さらに詳しくは、例えば、プレストレストコンクリートくい等のコンクリート構造物において、初期のクラック発生時の曲げ応力を効果的に向上させる技術等の、コンクリート構造物の効率的な補強方法に関わる。
【０００２】
【発明の背景】
ビルや橋脚等の建築や土木の基礎工事に用いられる高強度プレストレストコンクリートくい(以下、ＰＨＣくいと略称する)は、ＪＩＳＡ５３７３でその強度特性からＡ種、Ｂ種及びＣ種に区分されている。この標準的なＰＨＣくいのほか、底部の太いＳＴくい材や節のある節くい材も同様にＡ種〜Ｃ種に分類されており、異形鉄筋を使用したＰＲＣくい材はＩ種〜Ｖ種に分類されている。なお、上記くいを以下「プレストレスコンクリートくい」と称す。これらのなかで、最も一般的に使用されるＡ種は見込み生産に基づき量産され在庫量も多い。これに対し、せん断及び曲げ強度の高いＢ種やＣ種は消費量が少ないので受注生産され、在庫量も少ない。しかしながら、現実には設計時にＢ種やＣ種が採用される場合、当該在庫品が不足し或いは無いことが多く、当該製品を生産するために工場で新たに生産工程を組み直す必要が出てくる。その際、新たに生産工程を組み直すための手間と生産機会ロスが発生する。これを解消するにはＢ種やＣ種など高強度グレードのくい材も余裕をもって多めに在庫することが考えられるが、ＰＨＣくいのように大型で重量の大きいコンクリート構造物の在庫量を多くすることは在庫コストが高くつく問題があった。
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記の問題点を解消する方法として、プレストレストコンクリートくいの外周に高強度繊維製シートを貼り付けることで、より高強度でクラックの入りにくいプレストレストコンクリートくいを調達する方法がある(例えば、特許文献１参照。)。即ち、この調達方法は、例えばＡ種のＰＨＣくいの外周表面を研磨し、次いでこの外周表面に、接着樹脂とともにアラミド繊維などの高強度繊維からなるシートを貼り付け、これによりＰＨＣくいのせん断及び曲げ強度をＢ種やＣ種の水準にまで高めるという方法である。
上記の方法によれば、Ａ種など標準グレードのくい材を量産して在庫しておくことで、必要に応じてＢ種代替品やＣ種代替品など、せん断及び曲げ強度の高いくい材をこのＡ種くい材から素早く調達できるので、生産効率や在庫効率を高めるとともに、素早くかつ安価に対応できる利点がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５５９６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、くい材の初期のクラック発生時の曲げ応力を高くするには、多量の高強度繊維を必要とし、安価に実施できない問題があった。
本発明は上記の問題点を解消し、コンクリート構造物を簡便に補強できるうえ初期のクラック発生時の曲げ応力を効果的に向上させる、コンクリート構造物の補強方法を提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために、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の表面に繊維製シートと金属製補強体とを熱硬化性樹脂を用いて貼り付けたのち、この熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記の繊維製シートはコンクリート構造物の表面に沿わせることにより、補強材の一部として作用するとともに、この繊維製シートを介して金属製補強体がコンクリート構造物にしっかりと固定される。この金属製補強体は弾性率が高いので、曲げ応力等に対して効果的に作用する。
【０００８】
コンクリート構造物の表面に直接金属製補強体を配置した場合は、このコンクリート構造物と金属製補強体の間の接着が弱く、外力が働くと容易にはがれる惧れがある。従って、コンクリート構造物の表面側から順に、繊維製シートと金属製補強体とを貼り付け、あるいはその上にさらに第２の繊維製シートとを貼り付けることで、この繊維製シートを介して金属製補強体をコンクリート構造物に一層しっかりと固定することができる。
【０００９】
上記の金属製補強体の材質としては、力学特性的には弾性率が高いほど好ましく、特定の材質に限定されないが、ステンレス鋼材や防錆処理を施した鋼材が好ましい。
上記の金属製補強体の形態は特に限定されないが、板状や線状が好ましく、特に板状が好ましい。この場合、取扱いの容易さやコスト等の観点から、幅は５〜２００mm、好ましくは１０〜１００mmのものが用いられ、厚さは０.２〜２.０mm、好ましくは０.８〜１.０mmのものが用いられるが、特にこれらの寸法のものに限定されるものではない。
上記の金属製補強体は、コンクリート構造物の表面形状が平面でない場合、このコンクリート構造物の表面形状にあった形状に加工されることが好ましい。
【００１０】
上記の繊維製シートの材質としては、例えばビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン、パラ系アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、炭素繊維及びガラス繊維などを挙げることができる。
上記の繊維製シートの形態としては織物、編物又は不織布であってもよい。織物としては平織、綾織などが挙げられる。繊維製シートの目付は例えば50〜2000g/m²が好ましい。
【００１１】
上記の熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、メタクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂、ウレアウレタン樹脂等の公知の熱硬化性樹脂が挙げられる。このなかで、常温硬化型エポキシ樹脂が好ましい。この場合の標準使用量は繊維製シートの種類にもよるが、下塗りの場合、０.２〜２kg/m²であり、上塗りの場合は０.２〜１kg/m²である(全体では０.５〜３.０kg/m²の範囲となる)。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２は本発明の実施形態を示し、図１はプレストレストコンクリートくいをコンクリート構造物として用いた場合の一部破断斜視図、図２はコンクリート構造物の要部の拡大断面図である。
【００１３】
図１に示すように、Ａ種のＰＨＣくいであるコンクリート構造物(１)の表面には、最初に繊維製シート(２)が貼り付けられ、この繊維製シート(２)の外側に複数の長尺金属製補強板(３)が、その長さ方向をコンクリート構造物(１)の長さ方向と平行に配置され、さらにその外側に第２の繊維製シート(４)が巻きつけられ、これらの各補強材(２・３・４)が、熱硬化性樹脂により固定されている。
【００１４】
次に、上記のコンクリート構造物(１)の表面に各補強材を固定する手順について説明する。
【００１５】
最初に、上記のコンクリート構造物(１)は、好ましくは予め表面処理が施される。
即ち、最初にコンクリート構造物(１)表面がグラインダー等で研磨され、微細凸凹部や汚れが除去される。グラインダーとしては例えばバフ加工用のグラインダーでよい。この研磨処理はコンクリート構造物(１)表面の汚れや表面上の弱い層を除去するものであり、サンドブラストや高圧水洗浄（ジェットウォーター）など他の研磨方法によって行ってもよい。これらはいずれも公知方法に従って行うことができる。なお、コンクリート構造物(１)の表面に脆弱層がない等の場合はこの研磨処理を省いてもよい。
【００１６】
次に、上記のコンクリート構造物(１)の表面が乾燥されていることを確認したのち、例えば粘度の低い常温硬化型エポキシ樹脂のプライマーがローラー、刷毛等で塗布される。このとき、上記のコンクリート構造物(１)の表面に段差がある場合は、エポキシ系パテ等の不陸調整材を用いて平坦に仕上げるのが好ましい。上記のプライマー樹脂使用量は表面の状態にもよるが通常０.１〜０.３kg/m²である。なお、プライマー処理における樹脂の種類には前記の熱硬化性樹脂と同種類とするのが好ましい。
【００１７】
次に、上記の熱硬化性樹脂が上記のコンクリート構造物(１)の表面に下塗りされたのち、上記の繊維製シート(２)がコンクリート構造物(１)の表面に貼り付けられ、次いで上記の金属製補強板(３)が、その長さ方向を上記のコンクリート構造物(１)の長さ方向と平行にして上記の繊維製シート(２)の外側に配置される。そして上記の下塗り熱硬化性樹脂が繊維製シート(２)へ十分含浸したことが確認された後、さらにその上に同じく熱硬化性樹脂の上塗りが行われる。この場合の標準使用量は繊維の種類にもよるが、下塗りの場合０.２〜２kg/m²であり、上塗りの場合は０.２〜１kg/m²である(全体では０.５〜３.０kg/m²の範囲となる)。
【００１８】
次に、第２の繊維製シート(４)がコンクリート構造物(１)の周方向に巻き付けられ、上記と同種の熱硬化性樹脂が上塗りされる。なお、この実施形態では一周の長さよりやや長い第２の繊維製シート(４)を、端部が重ね合せの状態で、且つ隣接する各繊維製シート(４・４)間は隙間が無い状態で巻き付けてある。この実施形態に代えて、細幅の第２の繊維製シートを螺旋状に巻回しても良い。
【００１９】
上記の手順により、コンクリート構造物(１)の表面には、図２に示すように、繊維製シート(２)と金属製補強板(３)と第２の繊維製シート(４)とが順に貼り付けられる。このため、上記のコンクリート構造物(１)と金属製補強板(３)はいずれもこの間に介在する繊維製シート(２)に密着しており、従って、金属製補強板(３)はコンクリート構造物(１)に高い接着強度で固定することができる。
【００２０】
上記の繊維製シート(２・４)をコンクリート構造物(１)の表面に巻付けて接着する際には、脱泡ローラーやゴムへらを使用して空気溜まりが残らないようにしごきながら、コンクリート構造物(１)の表面に貼付けることが望ましい。
また、繊維製シート(２・４)や金属製補強板(３)を接着したのち、上記の繊維製シート(２・４)に含浸した熱硬化性樹脂はビニールシート等で蔽って養生させることが好ましい。
なお、上記の繊維製シート(２・４)と金属製補強板(３)で補強された高強度のＰＨＣくい代替品は、場合によっては埋め込み時に外力から保護するために、さらに樹脂系塗装材料等で仕上げを施すこともできる。
【００２１】
【実施例１、２】
厚さ５cm、幅１０cm、長さ８０cmの無鉄筋コンクリート板を作成し、これをコンクリート構造物(１)として用いた。
即ち、このコンクリート構造物(１)の表面を研磨したのち、常温硬化型エポキシ樹脂プライマー（住友ゴム工業株式会社製、商品名：GB30）を０.２kg/m²塗布し、含浸接着剤として同じく常温硬化型エポキシ樹脂（住友ゴム工業株式会社製、商品名：GB35）をその外周表面にローラーで均一に塗布した。
【００２２】
次いで、実施例１では、このコンクリート構造物(１)の表面に、最初に繊維製シート(２)を貼り付け、その外側に金属製補強板(３)を、その長さ方向がコンクリート構造物(１)の長さ方向と平行になるように貼り付けたのち、上記の熱硬化性樹脂を上塗りした。
また、実施例２では、上記のコンクリート構造物(１)の表面に、最初に金属製補強板(３)を、その長さ方向がコンクリート構造物(１)の長さ方向と平行になるように貼り付け、その外側に繊維製シート(２)を貼り付けたのち、上記の熱硬化性樹脂を上塗りした。上記の熱硬化性樹脂の量はいずれも０.５kg/m²であった。
そして両実施例とも、さらにその外側に第２の繊維製シート(４)を１層巻き付け、熱硬化性樹脂を上塗りした。なお、上記の繊維製シート(４)にはアラミド繊維製シート(目付け量２８０ｇ/m²、耐力４０ｔｆ/ｍ)を用いた。また、熱硬化性樹脂の量は０.２kg/m²であった。その後、上記の熱硬化性樹脂を硬化させた。
【００２３】
上記の補強処理を施工していない、元の状態のコンクリート構造物(１)を比較例とし、この比較例と上記の実施例１及び２について、コンクリート構造物の中央部にストレーンゲージを取り付け、スパン間６０cmで３点曲げ試験した。この時のクロスヘッド速度は２mm/分であった。これらの測定結果を表−１にまとめた。なお、引張強度、引張弾性率、保証耐力はＪＩＳＫ７０７３により、繊維目付け量はＪＩＳＫ１０９６により測定した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【実施例３、４】
コンクリート構造物(１)として、有効プレストレス量約４０N/mm²、外径４００mm、厚さ６５mm、長さ８ｍの高強度コンクリートパイル材料Ａ種（豊州パイル株式会社製、商品名：宇部USパイル-PHC）を用い、このコンクリート構造物(１)の表面を研磨したのち、常温硬化型エポキシ樹脂プライマー（住友ゴム工業株式会社製、商品名：GB30）を０.２kg/m²塗布し、含浸接着剤として同じく常温硬化型エポキシ樹脂（住友ゴム工業株式会社製、商品名：GB35）をその外周表面にローラーで均一に０.５kg/m²塗布した。
【００２６】
上記のコンクリート構造物(１)の表面に、繊維製シート(２)としてアラミド繊維製シート（東レ・デュポン株式会社製、商品名：ケブラー４９使用、一方向シート）を速やかに巻付けて貼り付けた。なお、上記のアラミド繊維製シートは、目付け量４１５ｇ/m²、耐力６０ｔｆ/ｍを有していた。
次いで上記の繊維製シート(２)の上に、厚さ１mm、幅５０mmのステンレス鋼板(３)を、実施例３では１０枚、実施例４では１５枚、コンクリート構造物(１)の長さ方向と平行に配置して貼付け、上記の熱硬化性樹脂を上塗りした。熱硬化性樹脂の量は０.５kg/m²であった。
【００２７】
そしてさらに上記の繊維製シート(２)とステンレス鋼板(３)の外側に、第２の繊維製シート(４)としてアラミド繊維製シート(目付け量２８０ｇ/m²、耐力４０ｔｆ/ｍ)を、コンクリート構造物(１)の周方向へ巻き付け、熱硬化性樹脂を上塗りした。この熱硬化性樹脂の量は０.２kg/m²であった。
【００２８】
上記の熱硬化性樹脂は、施工後翌日には完全に硬化した。上記の繊維製シート(２・４)やステンレス鋼板(３)で補強されたコンクリート構造物(１)について、曲げ強度をＪＩＳＡ５３７３に従って測定したところ、表２に示すようにＢ種やＣ種と同等またはそれ以上の性能を有していた。
【００２９】
【表２】

【００３０】
なお、上記の実施形態では、コンクリート構造物としてＡ種のＰＨＣくいを用いたが、本発明により適用されるコンクリート構造物がくい材の場合には、例えば下記の補強が可能となる。
（i）Ａ種のＰＨＣくい → Ｂ種又はＣ種のＰＨＣくい
（ii）Ａ種のＳＴくい → Ｂ種又はＣ種のＳＴくい
（iii）Ａ種の節くい → Ｂ種又はＣ種の節くい
（iv）Ｉ種のＰＲＣくい → II種、III種、IV種又はＶ種のＰＲＣくい
（v）Ａ種のＰＨＣくい → Ｉ種、II種、III種、IV種又はＶ種のＰＲＣくい
なお、本発明はくい材に限定されるものではなく、橋脚や梁など他のコンクリート構造物に適用できることはいうまでもない。
【００３１】
【効果】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
即ち、コンクリート構造物の表面に繊維製シートと金属製補強体を熱硬化性樹脂を用いて貼り付け、上記の熱硬化性樹脂を硬化させて接着することにより、コンクリート構造物に曲げ応力等が加わった際に、初期のクラック発生を効果的に防止することができる。しかも経済性から見ると、繊維製シートのみによる補強に比較して大幅に安価に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す、プレストレストコンクリートくいの一部破断斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を示す、プレストレストコンクリートくいの要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…コンクリート構造物
２…繊維製シート
３…金属製補強材(金属製補強板、ステンレス鋼板)
４…第２の繊維製シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for reinforcing a concrete structure. More specifically, for example, in a concrete structure such as a prestressed concrete pile, a concrete structure such as a technique for effectively improving a bending stress at the time of initial crack occurrence. Involved in efficient reinforcement methods.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
High-strength prestressed concrete piles (hereinafter abbreviated as PHC piles) used for building construction such as buildings and piers and civil engineering foundations (hereinafter abbreviated as PHC piles) are classified into types A, B and C according to their strength characteristics. . In addition to the standard PHC piles, the thick ST piles and knotted piles are also classified into types A to C. PRC piles using deformed reinforcing bars are type I to V. It is classified. The above pile is hereinafter referred to as “prestressed concrete pile”. Among these, the type A that is most commonly used is mass-produced based on the prospective production and has a large inventory. In contrast, Class B and Class C, which have high shear and bending strength, are produced on order because of low consumption, and the inventory is also small. However, in reality, when B type or C type is adopted at the time of design, the stock items are often insufficient or absent, and it is necessary to reassemble the production process at the factory in order to produce the products. . At that time, labor for reassembling the production process and production opportunity loss occur. To solve this problem, it is conceivable to stock a large amount of high-strength grade pile materials such as Class B and Class C with sufficient margin, but increase the inventory of large and heavy concrete structures such as PHC piles. That has the problem of high inventory costs.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, as a method of solving the above-mentioned problems, there is a method of procuring a prestressed concrete pile having higher strength and less cracking by attaching a high strength fiber sheet to the outer periphery of the prestressed concrete pile (e.g., patent Reference 1). That is, in this procurement method, for example, the outer peripheral surface of a type A PHC pile is polished, and then a sheet made of high-strength fibers such as an aramid fiber together with an adhesive resin is attached to the outer peripheral surface. This is a method of increasing the bending strength to the level of B type or C type.
According to the above-mentioned method, mass-produced and stocked standard grade pile materials such as Class A, so that piles with high shear and bending strength, such as Class B substitutes and Class C substitutes, can be obtained as necessary. Since it can be quickly procured from this A-type pile material, there are advantages that it is possible to increase production efficiency and inventory efficiency and to respond quickly and inexpensively.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-55966
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, in order to increase the bending stress at the time of initial crack generation of the pile material, there is a problem that a large amount of high-strength fiber is required and cannot be implemented at low cost.
It is a technical object of the present invention to provide a method for reinforcing a concrete structure that solves the above-mentioned problems and that can easily reinforce a concrete structure and that effectively improves the bending stress when an initial crack occurs. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for reinforcing a concrete structure in which a fiber sheet and a metal reinforcing body are attached to the surface of the concrete structure using a thermosetting resin. A curable resin is cured.
[0007]
[Action]
The fiber sheet acts as a part of the reinforcing material along the surface of the concrete structure, and the metal reinforcing body is firmly fixed to the concrete structure through the fiber sheet. Since this metal reinforcement has a high elastic modulus, it effectively acts against bending stress and the like.
[0008]
When a metal reinforcing body is arranged directly on the surface of a concrete structure, the adhesion between the concrete structure and the metal reinforcing body is weak, and there is a possibility that it will easily peel off when an external force is applied. Therefore, in order from the surface side of the concrete structure, the fiber sheet and the metal reinforcing body are attached, or a second fiber sheet is further attached thereon, and the metal is interposed through the fiber sheet. The reinforcing body can be more firmly fixed to the concrete structure.
[0009]
As a material of said metal reinforcement body, it is so preferable that a elasticity modulus is high in mechanical characteristics, and although it is not limited to a specific material, the steel material which performed the stainless steel material and the antirust process is preferable.
Although the form of said metal reinforcement body is not specifically limited, Plate shape and linear shape are preferable, and especially plate shape is preferable. In this case, from the viewpoint of ease of handling and cost, a width of 5 to 200 mm, preferably 10 to 100 mm, is used, and a thickness of 0.2 to 2.0 mm, preferably 0.8 to 1.0 mm. However, it is not particularly limited to those of these dimensions.
When the surface shape of the concrete structure is not flat, the metal reinforcing body is preferably processed into a shape that matches the surface shape of the concrete structure.
[0010]
Examples of the material for the fiber sheet include vinylon fiber, polyester fiber, nylon, para-aramid fiber, wholly aromatic polyester fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, carbon fiber, and glass fiber.
The fiber sheet may be a woven fabric, a knitted fabric or a non-woven fabric. Examples of the woven fabric include plain weave and twill weave. The basis weight of the fiber sheet is preferably 50 to 2000 g / m ^2, for example.
[0011]
Examples of the thermosetting resin include known thermosetting resins such as epoxy resins, methacrylate resins, unsaturated polyester resins or vinyl ester resins, and urea urethane resins. Among these, a room temperature curing type epoxy resin is preferable. The standard amount of the case will depend on the type of textile sheet, when the undercoat is 0.2~2kg / m ^2, in the case of top coat is 0.2~1kg / m ² (in total 0 0.5 to 3.0 kg / m ² ).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a partially broken perspective view when a prestressed concrete pile is used as a concrete structure, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the concrete structure. .
[0013]
As shown in FIG. 1, a fiber sheet (2) is first attached to the surface of a concrete structure (1) which is a type A PHC pile, and a plurality of sheets are attached to the outside of the fiber sheet (2). A long metal reinforcing plate (3) is arranged with its length direction parallel to the length direction of the concrete structure (1), and a second fiber sheet (4) is wound around the outside, Each of these reinforcing materials (2, 3, 4) is fixed with a thermosetting resin.
[0014]
Next, a procedure for fixing each reinforcing material to the surface of the concrete structure (1) will be described.
[0015]
First, the concrete structure (1) is preferably subjected to surface treatment in advance.
That is, first, the surface of the concrete structure (1) is polished with a grinder or the like to remove fine convex recesses and dirt. The grinder may be a buffing grinder, for example. This polishing treatment removes dirt on the surface of the concrete structure (1) and a weak layer on the surface, and may be performed by other polishing methods such as sandblasting or high-pressure water washing (jet water). All of these can be performed according to known methods. In addition, when there is no weak layer on the surface of the concrete structure (1), this polishing treatment may be omitted.
[0016]
Next, after confirming that the surface of the concrete structure (1) is dried, a primer of a low-temperature-setting epoxy resin having a low viscosity is applied with a roller, a brush, or the like. At this time, when there is a step on the surface of the concrete structure (1), it is preferable to finish it flat using a non-land surface adjusting material such as an epoxy-based putty. The amount of the primer resin used is usually 0.1 to 0.3 kg / m ² depending on the surface condition. In addition, it is preferable to make it the same kind as the said thermosetting resin in the kind of resin in a primer process.
[0017]
Next, after the thermosetting resin is primed on the surface of the concrete structure (1), the fiber sheet (2) is attached to the surface of the concrete structure (1), and then the above-mentioned The metal reinforcing plate (3) is disposed outside the fiber sheet (2) with its length direction parallel to the length direction of the concrete structure (1). Then, after it is confirmed that the undercoat thermosetting resin is sufficiently impregnated into the fiber sheet (2), the thermosetting resin is further overcoated in the same manner. Standard amount in this case varies depending on the kind of fiber, the case of the undercoat was 0.2~2kg / m ^2, in the case of top coat is 0.2~1kg / m ² (0.5~ the entire The range is 3.0 kg / m ² ).
[0018]
Next, the second fiber sheet (4) is wound in the circumferential direction of the concrete structure (1), and the same kind of thermosetting resin as above is overcoated. In this embodiment, the second fiber sheet (4), which is slightly longer than the length of one round, is in a state where the ends are overlapped and there is no gap between the adjacent fiber sheets (4, 4). It is wrapped with Instead of this embodiment, a narrow second fiber sheet may be spirally wound.
[0019]
By the above procedure, the fiber sheet (2), the metal reinforcing plate (3), and the second fiber sheet (4) are sequentially formed on the surface of the concrete structure (1) as shown in FIG. It is pasted. Therefore, both the concrete structure (1) and the metal reinforcing plate (3) are in close contact with the fiber sheet (2) interposed therebetween, and therefore the metal reinforcing plate (3) is a concrete structure. It can be fixed to the object (1) with high adhesive strength.
[0020]
When wrapping the fiber sheet (2.4) around the surface of the concrete structure (1) and bonding it, use a defoaming roller or rubber spatula to squeeze the air so that no air remains. It is desirable to stick on the surface of the structure (1).
Also, after bonding the fiber sheet (2, 4) or the metal reinforcing plate (3), the thermosetting resin impregnated in the fiber sheet (2, 4) is covered with a vinyl sheet and cured. It is preferable.
In addition, the high strength PHC pile substitute reinforced with the above fiber sheet (2, 4) and metal reinforcing plate (3) may be further coated with a resin-based coating material to protect it from external force when embedded. It can also be finished with.
[0021]
[Examples 1 and 2]
A reinforced concrete plate having a thickness of 5 cm, a width of 10 cm, and a length of 80 cm was prepared and used as a concrete structure (1).
That is, after polishing the surface of this concrete structure (1), 0.2 kg / m ^{2 of} room temperature curing epoxy resin primer (manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd., trade name: GB30) was applied, and the same as the impregnation adhesive. A room temperature curing epoxy resin (manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd., trade name: GB35) was uniformly applied to the outer peripheral surface with a roller.
[0022]
Next, in Example 1, a fiber sheet (2) is first attached to the surface of the concrete structure (1), a metal reinforcing plate (3) is attached to the outside, and the length direction of the concrete structure is the concrete structure. After pasting so as to be parallel to the length direction of (1), the above thermosetting resin was overcoated.
In Example 2, the metal reinforcing plate (3) is first placed on the surface of the concrete structure (1) so that the length direction thereof is parallel to the length direction of the concrete structure (1). After attaching the fiber sheet (2) to the outside, the above thermosetting resin was overcoated. The amount of the above thermosetting resin was 0.5 kg / m ² .
In both examples, the second fiber sheet (4) was wound on the outer side of the first layer and overcoated with a thermosetting resin. For the fiber sheet (4), an aramid fiber sheet (weight per unit area 280 g / m ² , yield strength 40 tf / m) was used. The amount of the thermosetting resin was 0.2 kg / m ² . Then, said thermosetting resin was hardened.
[0023]
The concrete structure (1) in the original state in which the above-described reinforcement treatment is not performed is used as a comparative example, and a strain gauge is attached to the central portion of the concrete structure for this comparative example and the above-described Examples 1 and 2, A three-point bending test was performed at a span of 60 cm. The crosshead speed at this time was 2 mm / min. These measurement results are summarized in Table 1. The tensile strength, tensile modulus, and guaranteed yield strength were measured according to JIS K7073, and the fiber basis weight was measured according to JIS K1096.
[0024]
[Table 1]

[0025]
[Examples 3 and 4]
As a concrete structure (1), an effective prestress amount of about 40 N / mm ² , an outer diameter of 400 mm, a thickness of 65 mm, and a length of 8 m, high-strength concrete pile material A (made by Toyoshu Pile Co., Ltd., trade name: Ube US) After polishing the surface of this concrete structure (1) using pile-PHC), 0.2 kg / m ^{2 of} room temperature curing epoxy resin primer (manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd., trade name: GB30) was applied, Similarly, an ambient temperature curing type epoxy resin (manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd., trade name: GB35) as an impregnating adhesive was uniformly applied to the outer peripheral surface by a roller of 0.5 kg / m ² .
[0026]
Aramid fiber sheet (made by Toray Dupont Co., Ltd., trade name: Kevlar 49, unidirectional sheet) is quickly wound and pasted on the surface of the concrete structure (1) as a fiber sheet (2). It was. The aramid fiber sheet had a basis weight of 415 g / m ² and a yield strength of 60 tf / m.
Next, on the fiber sheet (2), a stainless steel plate (3) having a thickness of 1 mm and a width of 50 mm, 10 in Example 3, 15 in Example 4, and the length of the concrete structure (1). The thermosetting resin was overcoated with the thermosetting resin disposed in parallel with the direction. The amount of thermosetting resin was 0.5 kg / m ² .
[0027]
Further, on the outside of the fiber sheet (2) and the stainless steel plate (3), an aramid fiber sheet (weight per unit area 280 g / m ² , yield strength 40 tf / m) as a second fiber sheet (4) is applied to the concrete. The structure (1) was wound in the circumferential direction and overcoated with a thermosetting resin. The amount of this thermosetting resin was 0.2 kg / m ² .
[0028]
The thermosetting resin was completely cured the next day after construction. When the bending strength of the concrete structure (1) reinforced with the fiber sheet (2.4) or the stainless steel plate (3) was measured in accordance with JIS A5373, as shown in Table 2, It had the same or better performance.
[0029]
[Table 2]

[0030]
In the above embodiment, the A-type PHC pile is used as the concrete structure. However, when the concrete structure applied according to the present invention is a pile material, for example, the following reinforcement is possible.
(I) Type A PHC pile → Type B or C type PHC pile (ii) Type A ST pile → Type B or C type ST pile (iii) Type A pile → Type B or piece C (Iv) Type I PRC pile → Type II, III, IV or V type PRC pile (v) Type A PHC pile → Type I, II, III, IV or V type PRC pile Needless to say, the present invention is not limited to pile materials, and can be applied to other concrete structures such as piers and beams.
[0031]
【effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, the following effects can be obtained.
That is, a fiber sheet and a metal reinforcing body are attached to the surface of a concrete structure using a thermosetting resin, and the above-mentioned thermosetting resin is cured and bonded, whereby bending stress or the like is applied to the concrete structure. When added, initial cracking can be effectively prevented. Moreover, from the economical point of view, it can be carried out at a much lower cost than the reinforcement using only the fiber sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a prestressed concrete pile showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a prestressed concrete pile showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Concrete structure 2 ... Fiber sheet 3 ... Metal reinforcement (metal reinforcement board, stainless steel plate)
4 ... Second fiber sheet

Claims

A concrete structure characterized in that a thermosetting resin is applied to the surface of a concrete structure, a fiber sheet and a metal reinforcing plate are attached in order on the surface, and then the thermosetting resin is cured. Reinforcement method.

A thermosetting resin is applied to the surface of the concrete structure, and then a fiber sheet and a metal reinforcing plate are attached in order to the surface, and a thermosetting resin is applied thereon, and the second fiber is further applied thereon. A method for reinforcing a concrete structure, characterized in that the thermosetting resin is cured after a sheet is pasted.

The method for reinforcing a concrete structure according to claim 1 or 2, wherein the metal reinforcing plate is a plurality of long metal reinforcing plates.

The method for reinforcing a concrete structure according to claim 3, wherein the long metal reinforcing plate has a width of 10 to 100 mm.

The method for reinforcing a concrete structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the concrete structure is a prestressed concrete pile.