JP7780886B2 - Reinforced structure, fiber sheet and crack detection method - Google Patents
Reinforced structure, fiber sheet and crack detection methodInfo
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Description
本発明は、補強構造、繊維シート及び亀裂検出方法に関する。 The present invention relates to a reinforcement structure, a fiber sheet, and a crack detection method.
特許文献１には、構造物を構成する基体の上に、励起光によって発光する蛍光色素が混入され且つ前記基体に亀裂が発生したときにも破断することなく延びる高弾性の第１塗布層を形成し、この第１塗布層の上に、励起光の透過を阻止する遮蔽材が混入され且つ前記基体に亀裂が発生したときにこれに追従して亀裂が発生する低弾性の第２塗布層を形成したのちに、当該構造物に励起光を照射して、前記塗布層形成後に基体に発生した亀裂を、第２塗布層に発生した亀裂から励起光を通過させて第１塗布層を発光させて検出することを特徴とする構造物の劣化検査方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for inspecting deterioration of a structure, which involves forming a highly elastic first coating layer on a substrate that constitutes the structure, which contains a fluorescent dye that emits light when exposed to excitation light and which stretches without breaking even when a crack occurs in the substrate; forming a low-elastic second coating layer on the first coating layer, which contains a shielding material that blocks the transmission of excitation light and which generates cracks in response to cracks that occur in the substrate; and then irradiating the structure with excitation light, which allows the excitation light to pass through the crack in the second coating layer, causing the first coating layer to emit light, thereby detecting cracks that have occurred in the substrate after the coating layer formation.
特許文献２には、コンクリートからなる基部と、該基部の表面側に形成された第１層と、該第１層の表面側に形成された第２層とを備え、上記第１層は、ポリアクリレート又はその架橋物を含む高分子及び蛍光増白剤を含み、上記第２層は、アクリルシリコーン樹脂若しくはその架橋物又は含フッ素樹脂を含む高分子及び紫外線吸収剤を含み、ＪＩＳ Ａ ６０２１に準じて測定される上記第１層を構成する膜の引張破断伸びが、上記第２層を構成する膜の引張破断伸びより５０％以上高く、上記第１層を構成する膜の引張破断伸びが１００％～２，０００％であり、上記第２層を構成する膜の引張破断伸びが１０％～２００％であることを特徴とするコンクリート構造物が開示されている。 Patent Document 2 discloses a concrete structure comprising a base made of concrete, a first layer formed on the surface side of the base, and a second layer formed on the surface side of the first layer, wherein the first layer contains a polymer including polyacrylate or a crosslinked product thereof and a fluorescent whitening agent, and the second layer contains a polymer including acrylic silicone resin or a crosslinked product thereof or a fluorine-containing resin and an ultraviolet absorber, and wherein the tensile breaking elongation of the membrane constituting the first layer, measured in accordance with JIS A 6021, is at least 50% higher than the tensile breaking elongation of the membrane constituting the second layer, the tensile breaking elongation of the membrane constituting the first layer being 100% to 2,000%, and the tensile breaking elongation of the membrane constituting the second layer being 10% to 200%.
特許文献３には、基材に塗布される上塗り層など基材表面層の下層側に光照射による発光層を形成し、基材表面層にクラックなどの損傷が発生した場合には、損傷箇所からの入射光によりその箇所の発光層が照射されて発光し、この発光により外部へ向けて自己警報を行うことを特徴とする損傷箇所の警報方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method for alerting a damaged area in which a light-emitting layer is formed on the lower side of a substrate surface layer, such as a topcoat layer applied to the substrate, and when damage such as a crack occurs in the substrate surface layer, the light incident from the damaged area irradiates the light-emitting layer at that location, causing it to emit light, which then issues a self-alarm to the outside.
構造物の表面に塗布され発光材が分散された発光層と、発光層の表面に塗布され遮蔽材が分散された遮蔽層と、を備え、構造物への亀裂の発生に伴って遮蔽層のみが破断するように、遮蔽層の伸度を発光層の伸度よりも小さくした構造では、以下の作用を有する。すなわち、上記構造では、構造物に亀裂が発生したときに、発光層が伸びて遮蔽層のみが破断した場合において、光を遮蔽層に向かって照射すると、光が遮蔽層の破断部分を通過して発光層が発光し、構造物に発生した亀裂を検出できる。 A structure comprising a light-emitting layer coated on the surface of a structure and having a light-emitting material dispersed therein, and a shielding layer coated on the surface of the light-emitting layer and having a shielding material dispersed therein, in which the elongation of the shielding layer is smaller than that of the light-emitting layer so that only the shielding layer breaks when a crack occurs in the structure, has the following effect. In other words, with the above structure, if a crack occurs in the structure and the light-emitting layer stretches, causing only the shielding layer to break, when light is irradiated toward the shielding layer, the light passes through the broken part of the shielding layer, causing the light-emitting layer to emit light, making it possible to detect a crack that has occurred in the structure.
しかしながら、上記構造では、構造物への亀裂の発生に伴って遮蔽層のみが破断するように、遮蔽層及び発光層の伸度を調整することが難しく、構造物に亀裂が発生した場合に、遮蔽層及び発光層の両方が破断すると、構造物の亀裂を検出できなくなる。 However, with the above structure, it is difficult to adjust the elongation of the shielding layer and the light-emitting layer so that only the shielding layer breaks when a crack occurs in the structure. If a crack occurs in the structure and both the shielding layer and the light-emitting layer break, it becomes impossible to detect the crack in the structure.
本発明は、光の照射による発光により構造物の亀裂を検出する場合において、構造物の亀裂の検出不良を抑制することを目的とする。 The present invention aims to reduce failure to detect cracks in structures when detecting cracks in structures using light emission due to irradiation.
第１態様の補強構造は、構造物の表面に配置され、光の照射により発光する繊維を含む繊維シートと、前記繊維シートを前記表面に接着する接着層と、前記繊維シートへ照射される光を遮蔽する遮蔽層と、を備え、前記繊維シート、前記接着層及び前記遮蔽層に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、前記繊維シートよりも先に前記接着層及び前記遮蔽層が破断する。 The first aspect of the reinforcement structure comprises a fiber sheet placed on the surface of a structure and containing fibers that emit light when irradiated with light, an adhesive layer that adheres the fiber sheet to the surface, and a shielding layer that blocks light irradiated onto the fiber sheet. When a punching load test is conducted on the fiber sheet, adhesive layer, and shielding layer, the adhesive layer and shielding layer break before the fiber sheet.
第１態様の補強構造によれば、繊維シートが構造物の表面に配置されているため、構造物が補強される。 According to the first aspect of the reinforcing structure, the fiber sheet is placed on the surface of the structure, thereby reinforcing the structure.
ここで、第１態様の補強構造では、繊維シート、接着層及び遮蔽層に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、繊維シートよりも先に接着層及び遮蔽層が破断する。押し抜き荷重試験では、繊維シート、接着層及び遮蔽層に対し、構造物の表面に沿った方向への引張力、及び該表面に対する法線方向にせん断力が作用する。したがって、第１態様の補強構造では、繊維シート、接着層及び遮蔽層に対し、構造物の表面に沿った方向への引張力、又は、該表面に対する法線方向にせん断力が作用した場合に、繊維シートよりも先に接着層及び遮蔽層が破断する。このため、構造物に亀裂が発生し、構造物の表面が表面に沿った方向に広がった場合に、又は、構造物に亀裂が発生し、構造物の表面にせん断方向へのずれが生じた場合に、接着層及び遮蔽層が破断して繊維シートが露出した状態を生じさせることができる。 Here, in the reinforced structure of the first embodiment, when a punching load test is performed on the fiber sheet, adhesive layer, and shielding layer, the adhesive layer and shielding layer break before the fiber sheet. In the punching load test, a tensile force in a direction along the surface of the structure and a shear force in a direction normal to the surface act on the fiber sheet, adhesive layer, and shielding layer. Therefore, in the reinforced structure of the first embodiment, when a tensile force in a direction along the surface of the structure or a shear force in a direction normal to the surface act on the fiber sheet, adhesive layer, and shielding layer, the adhesive layer and shielding layer break before the fiber sheet. Therefore, when a crack occurs in the structure and the surface of the structure expands in a direction along the surface, or when a crack occurs in the structure and the surface of the structure shifts in the shear direction, the adhesive layer and shielding layer can break, exposing the fiber sheet.
これにより、光を遮蔽層に向かって照射すると、露出した繊維シートが発光し、構造物に発生した亀裂を検出できる。そして、本構造では、光の照射により発光する発光体が繊維シートであるため、構造物の表面が表面に沿った方向に広がった場合、又は、構造物の表面にせん断方向へのずれが生じた場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となり、構造物の亀裂の検出不良を抑制できる。 As a result, when light is shone onto the shielding layer, the exposed fiber sheet emits light, making it possible to detect cracks that have occurred in the structure. Furthermore, in this structure, the light-emitting body that emits light when irradiated with light is the fiber sheet. This makes it possible to create a structure in which the light-emitting body is less likely to break even if the surface of the structure expands in a direction along the surface, or if the surface of the structure is displaced in the shear direction, thereby reducing the chance of failure to detect cracks in the structure.
第２態様の補強構造は、構造物の表面に配置され、光の照射により発光する繊維を含む繊維シートと、前記繊維シートを前記表面に接着する接着層と、前記繊維シートへ照射される光を遮蔽する遮蔽層と、を備え、前記構造物への亀裂の発生に伴って前記接着層及び前記遮蔽層が破断して当該破断部分から前記繊維シートが露出する。 The second aspect of the reinforcement structure comprises a fiber sheet placed on the surface of a structure and containing fibers that emit light when irradiated with light, an adhesive layer that adheres the fiber sheet to the surface, and a shielding layer that blocks light irradiated onto the fiber sheet. When a crack occurs in the structure, the adhesive layer and the shielding layer break, exposing the fiber sheet from the broken portion.
第２態様の補強構造によれば、繊維シートが構造物の表面に配置されているため、構造物が補強される。 In the second aspect of the reinforcing structure, the fiber sheet is placed on the surface of the structure, thereby reinforcing the structure.
ここで、第２態様の補強構造では、構造物への亀裂の発生に伴って接着層及び遮蔽層が破断して当該破断部分から繊維シートが露出する。このため、光を遮蔽層に向かって照射すると、露出した繊維シートが発光し、構造物に発生した亀裂を検出できる。 In the reinforcement structure of the second aspect, when a crack occurs in the structure, the adhesive layer and the shielding layer break, exposing the fiber sheet from the broken area. Therefore, when light is shone on the shielding layer, the exposed fiber sheet emits light, making it possible to detect a crack that has occurred in the structure.
そして、本構造では、光の照射により発光する発光体が繊維シートであるため、構造物に亀裂が発生した場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となり、構造物の亀裂の検出不良を抑制できる。 Furthermore, in this structure, the light-emitting element that emits light when irradiated with light is a fiber sheet, making it possible to design a structure in which the light-emitting element is less likely to break even if a crack occurs in the structure, thereby reducing the risk of failing to detect cracks in the structure.
第３態様の補強構造は、前記遮蔽層が、前記接着層を兼ねる。 In the third aspect of the reinforcement structure, the shielding layer also serves as the adhesive layer.
第３態様の補強構造によれば、遮蔽層が接着層を兼ねるので、遮蔽層を形成するための材料とは別に、繊維シートを接着するための材料が不要となる。 In the reinforcement structure of the third aspect, the shielding layer also serves as an adhesive layer, eliminating the need for a material to bond the fiber sheet in addition to the material used to form the shielding layer.
第４態様の繊維シートは、構造物の表面に配置されて構造物を補強するための繊維シートであって、光の照射により発光する繊維を含む。 The fiber sheet of the fourth aspect is a fiber sheet that is placed on the surface of a structure to reinforce the structure, and contains fibers that emit light when exposed to light.
第４態様の繊維シートによれば、構造物の表面に配置されることで、構造物を補強できる。また、第４態様の繊維シートを、上記第１態様及び第２態様の補強構造に用いることで、当該繊維シートが発光し、構造物に発生した亀裂を検出することができる。 The fiber sheet of the fourth aspect can be placed on the surface of a structure to reinforce the structure. Furthermore, by using the fiber sheet of the fourth aspect in the reinforcing structures of the first and second aspects, the fiber sheet emits light, making it possible to detect cracks that have occurred in the structure.
そして、本構造では、光の照射により発光する発光体が繊維シートであるため、構造物に亀裂が発生した場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となり、構造物の亀裂の検出不良を抑制できる。 Furthermore, in this structure, the light-emitting element that emits light when irradiated with light is a fiber sheet, making it possible to design a structure in which the light-emitting element is less likely to break even if a crack occurs in the structure, thereby reducing the risk of failing to detect cracks in the structure.
第５態様の亀裂検出方法は、第１～第３態様のいずれか１つの態様に係る補強構造に光を照射して繊維シートの発光を検知することにより構造物に発生した亀裂を検出する。 The fifth aspect of the crack detection method detects cracks that have occurred in a structure by irradiating light onto a reinforcement structure according to any one of the first to third aspects and detecting the light emitted from the fiber sheet.
第５態様の亀裂検出方法に用いられる第１～第３態様の補強構造は、光の照射により発光する発光体が繊維シートであるため、構造物に亀裂が発生した場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となる。したがって、第５態様の亀裂検出方法によれば、構造物の亀裂の検出不良を抑制できる。 The reinforcement structures of the first to third aspects used in the crack detection method of the fifth aspect use a fiber sheet as the light emitter that emits light when irradiated with light, making it possible to create a structure in which the light emitter is less likely to break even if a crack occurs in the structure. Therefore, the crack detection method of the fifth aspect can reduce failure to detect cracks in the structure.
本発明は、上記構成としたので、光の照射による発光により構造物の亀裂を検出する場合において、構造物の亀裂の検出不良を抑制できるという優れた効果を有する。 The present invention, with its above-described configuration, has the excellent effect of reducing failures to detect cracks in a structure when detecting cracks in the structure by emitting light due to irradiation with light.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
〈第１実施形態〉
（補強構造１０）
まず、本実施形態に係る補強構造１０について説明する。図１は、本実施形態に係る補強構造１０を示す断面図である。図２は、本実施形態に係る補強構造１０において、後述の遮蔽層５０が破断した状態を示す断面図である。
An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First Embodiment
(Reinforcing structure 10)
First, a reinforcement structure 10 according to the present embodiment will be described. Fig. 1 is a cross-sectional view showing the reinforcement structure 10 according to the present embodiment. Fig. 2 is a cross-sectional view showing the reinforcement structure 10 according to the present embodiment in a state where a shielding layer 50 (described later) is broken.
図１に示される補強構造１０は、構造物９０を補強する構造であり、構造物９０の剥落等を抑制する。構造物９０としては、例えば、コンクリート構造物などが挙げられる。コンクリート構造物としては、例えば、鉄道や道路のトンネルの覆工壁などが挙げられる。 The reinforcing structure 10 shown in Figure 1 is a structure that reinforces a structure 90 and prevents the structure 90 from spalling or falling off. Examples of the structure 90 include concrete structures. Examples of concrete structures include the lining walls of railway and road tunnels.
なお、コンクリート構造物としては、鉄道や道路のトンネルの覆工壁に限られず、例えば、建物、橋梁や橋脚などであってもよく、補強対象となる構造物であればよい。また、構造物としては、コンクリート構造物に限られず、例えば、モルタル、セラミックス、金属、及びガラス等の構造物であってもよく、補強対象となる構造物であればよい。 Note that concrete structures are not limited to lining walls of railway or road tunnels, but may also include, for example, buildings, bridges, and bridge piers, as long as they are structures to be reinforced. Note that structures are not limited to concrete structures, but may also include, for example, structures made of mortar, ceramics, metal, glass, and other materials, as long as they are structures to be reinforced.
補強構造１０は、具体的には、図１に示されるように、プライマー２０と、不陸修正材３０と、繊維シート４０と、遮蔽層５０と、を備えている。補強構造１０では、プライマー２０、不陸修正材３０及び遮蔽層５０がこの順で積層され、遮蔽層５０の内部に繊維シート４０が配置される。 Specifically, as shown in FIG. 1, the reinforcement structure 10 comprises a primer 20, an unevenness correction material 30, a fiber sheet 40, and a shielding layer 50. In the reinforcement structure 10, the primer 20, the unevenness correction material 30, and the shielding layer 50 are layered in this order, with the fiber sheet 40 disposed inside the shielding layer 50.
プライマー２０は、構造物９０の表面に塗布される。プライマー２０は、構造物９０と、構造物９０上に形成される層との接合性（接着性）を高める機能を有している。プライマー２０には、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。なお、プライマー２０としては、エポキシ樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができる。 The primer 20 is applied to the surface of the structure 90. The primer 20 has the function of improving the bonding (adhesion) between the structure 90 and the layer formed on the structure 90. As an example, a resin such as epoxy resin is used for the primer 20. However, the primer 20 is not limited to epoxy resin, and may be, for example, a thermosetting resin other than epoxy resin, and various other materials can be used.
不陸修正材３０は、プライマー２０の表面に塗布される。不陸修正材３０は、構造物９０の表面の凹凸を平滑化する機能を有している。不陸修正材３０には、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。なお、不陸修正材３０としては、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができる。 The unevenness correction material 30 is applied to the surface of the primer 20. The unevenness correction material 30 has the function of smoothing out any irregularities on the surface of the structure 90. As an example, a resin such as epoxy resin is used as the unevenness correction material 30. However, the unevenness correction material 30 may also be made of resins other than epoxy resin, such as thermosetting resins, and various other materials can be used.
繊維シート４０は、不陸修正材３０の表面に配置される。すなわち、繊維シート４０は、プライマー２０及び不陸修正材３０が塗布された構造物９０の表面に配置される。なお、プライマー２０及び不陸修正材３０が塗布された構造物９０全体を、特許請求の範囲における「構造物」と捉えてもよい。 The fiber sheet 40 is placed on the surface of the unevenness correction material 30. In other words, the fiber sheet 40 is placed on the surface of the structure 90 to which the primer 20 and unevenness correction material 30 have been applied. Note that the entire structure 90 to which the primer 20 and unevenness correction material 30 have been applied may also be considered the "structure" within the scope of the claims.
繊維シート４０は、構造物９０の表面を補強する機能を有している。この繊維シート４０は、光（具体的には紫外線）の照射により発光する繊維（以下、発光繊維という）を含んでいる。 The fiber sheet 40 functions to reinforce the surface of the structure 90. This fiber sheet 40 contains fibers (hereinafter referred to as luminous fibers) that emit light when exposed to light (specifically, ultraviolet light).
発光繊維としては、光の照射により発光する発光材料を含む熱可塑性樹脂が用いられる。発光繊維に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンをはじめとするポリオレフィン、ビニロン等の樹脂を用いることができる。発光繊維に用いられる樹脂としては、上記のものに限られず、他の樹脂を用いてもよい。さらに、発光繊維としては、炭素繊維やガラス繊維との複合繊維を用いてもよい。 Thermoplastic resins containing luminescent materials that emit light when exposed to light are used as luminescent fibers. Examples of thermoplastic resins that can be used for luminescent fibers include polyester, nylon, polyolefins such as polypropylene, and vinylon. Resins that can be used for luminescent fibers are not limited to the above, and other resins may also be used. Furthermore, composite fibers containing carbon fiber or glass fiber may also be used as luminescent fibers.
発光繊維に用いられる発光材料としては、一例として、照射された光を蓄えて光照射が停止しても発光する蓄光材が用いられる。蓄光材としては、アルミン酸ストロンチウムなどを用いた蓄光顔料が挙げられる。なお、発光材料としては、光照射により発光し、光照射が停止すると発光も停止する蛍光材であってもよく、光照射により発光する材料であれば、希土類を賦活した金属酸化物などの無機系の蛍光材や、蛍光色素、蛍光増白剤のような有機系の蛍光材であってもよい。 One example of the luminous material used in luminous fibers is a phosphorescent material that stores irradiated light and continues to emit light even after the light irradiation stops. Examples of phosphorescent materials include phosphorescent pigments using strontium aluminate. The luminous material may also be a fluorescent material that emits light when irradiated with light and stops emitting light when the light irradiation stops. Materials that emit light when irradiated with light may include inorganic fluorescent materials such as rare earth-activated metal oxides, or organic fluorescent materials such as fluorescent dyes and fluorescent brighteners.
発光繊維は、発光材料を含む熱可塑性樹脂を紡糸することで、糸状の発光繊維として形成される。紡糸の方法としては、例えば、溶融紡糸、乾式紡糸及び湿式紡糸などの方法がある。 Luminescent fibers are formed as thread-like luminescent fibers by spinning a thermoplastic resin containing a luminescent material. Spinning methods include, for example, melt spinning, dry spinning, and wet spinning.
溶融紡糸では、原料を熱で溶かした状態で、口金から押し出して繊維状にした後、冷やして固める。乾式紡糸では、原料を熱で気化する溶剤に溶かした状態で、熱雰囲気中で口金から押し出して溶剤を蒸発させて繊維状にする。湿式紡糸では、原料を溶剤に溶かした状態で、凝固浴と呼ばれる溶液中で口金から押し出して化学反応させたのち、溶剤を除去して繊維状にする。 In melt spinning, the raw material is melted by heat, extruded through a spinneret, and formed into fibers, which are then cooled and solidified. In dry spinning, the raw material is dissolved in a solvent that vaporizes by heat, and extruded through a spinneret in a hot atmosphere to evaporate the solvent and form fibers. In wet spinning, the raw material is dissolved in a solvent, and extruded through a spinneret in a solution called a coagulation bath, where it undergoes a chemical reaction, after which the solvent is removed and formed into fibers.
発光繊維としては、紡糸された発光繊維を束ねたり、撚ったりしたものを用いてもよい。さらに、発光繊維としては、紡糸された繊維（発光材料を含まない繊維）に対して、発光材料を含む薬品で表面処理がなされた発光繊維であってもよい。 The luminescent fiber may be a bundle or twist of spun luminescent fibers. Furthermore, the luminescent fiber may be a spun fiber (fiber not containing a luminescent material) that has been surface-treated with a chemical containing a luminescent material.
繊維シート４０には、短繊維を用いた不織布も使用することができるが、強度や検出性能などの観点から連続繊維を用いた連続繊維シートであることが好ましい。具体的には、繊維シート４０としては、発光繊維から形成されたＵＤ（Ｕｎｉ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）材（すなわち、繊維が一方向に並んだ一方向材）、織物、及び編物などが用いられる。織物としては、例えば、平織り、綾織り、朱子織などの方法で織られたものが挙げられる。編物としては、例えば、平編、ゴム編、パール編等の緯編により編成された編地や、デンビ編、コード編、アトラス編等の経編により編成された編地（トリコット等）が挙げられる。 Although nonwoven fabric using short fibers can be used for the fiber sheet 40, a continuous fiber sheet using continuous fibers is preferable from the standpoint of strength and detection performance. Specifically, the fiber sheet 40 can be made of UD (Uni Direction) material (i.e., a unidirectional material in which fibers are aligned in one direction) made from luminescent fiber, woven fabric, knitted fabric, etc. Examples of woven fabrics include those woven using methods such as plain weave, twill weave, and satin weave. Examples of knitted fabrics include weft knitted fabrics such as plain knit, rib knit, and purl knit, and warp knitted fabrics (tricot, etc.) such as denbi knit, cord knit, and atlas knit.
繊維シート４０は、発光繊維を含んでいればよく、全体が発光繊維で形成されている必要はない。すなわち、繊維シート４０は、発光しない非発光繊維を含んでいてもよい。例えば、経糸及び緯糸の一方を発光繊維とし、経糸及び緯糸の他方を非発光繊維とした織物を用いることができる。繊維シート４０としては、例えば、発光繊維が５％［ｖｏｌ％］以上含有されていればよい。 The fiber sheet 40 need only contain luminescent fibers, and does not have to be made entirely of luminescent fibers. In other words, the fiber sheet 40 may also contain non-luminescent fibers that do not emit light. For example, a woven fabric can be used in which one of the warp and weft threads is luminescent fiber and the other is non-luminescent fiber. The fiber sheet 40 may contain, for example, 5% (vol%) or more of luminescent fibers.
さらに、繊維シート４０としては、複数枚の繊維シート４０を重ねて用いてもよい。複数枚のＵＤ材を重ねる場合では、例えば、各シートの繊維の方向が直交するように重ねて用いられる。これにより、繊維が直交方向に並び、直交方向に引張強度が高まり、繊維シート４０による補強効果が向上する。また、非発光繊維からなるＵＤ材と発光繊維を含むＵＤ材を重ねて使用することもできる。なお、繊維シート４０として、織物及び編物などを用いた場合でも、複数枚の繊維シート４０を重ねて用いても構わない。 Furthermore, multiple fiber sheets 40 may be stacked as the fiber sheet 40. When multiple UD materials are stacked, they are used so that the fiber directions of each sheet are perpendicular to each other. This aligns the fibers in the perpendicular direction, increasing the tensile strength in the perpendicular direction and improving the reinforcing effect of the fiber sheet 40. It is also possible to stack a UD material made of non-luminescent fibers and a UD material containing luminescent fibers. Note that even when woven fabrics, knitted fabrics, etc. are used as the fiber sheet 40, multiple fiber sheets 40 may be stacked.
繊維シート４０に対して発光作用を生じさせる光の一例としては、紫外線に限られず、例えば、青色光（青色系可視光）などであってもよく、種々の光を用いることができる。 The light that causes the fiber sheet 40 to emit light is not limited to ultraviolet light; various types of light can be used, such as blue light (blue visible light).
遮蔽層５０は、繊維シート４０へ照射される光を遮蔽する機能を有している。遮蔽層５０には、光を遮蔽する遮蔽材を含んでいる。 The shielding layer 50 has the function of blocking light irradiated onto the fiber sheet 40. The shielding layer 50 contains a shielding material that blocks light.
遮蔽層５０は、具体的には、遮蔽材を含む樹脂（以下、遮蔽樹脂という）が不陸修正材３０の表面に塗布された後に硬化されることで形成される。遮蔽層５０は、繊維シート４０を不陸修正材３０の表面に接着する機能も有している。 Specifically, the shielding layer 50 is formed by applying a resin containing a shielding material (hereinafter referred to as the shielding resin) to the surface of the unevenness correction material 30 and then curing it. The shielding layer 50 also functions to adhere the fiber sheet 40 to the surface of the unevenness correction material 30.
遮蔽層５０には、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。なお、遮蔽層５０としては、エポキシ樹脂に限られず、例えば、アクリル樹脂といったエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができるが、無溶剤系の常温硬化型エポキシ樹脂が好ましく使用される。 As an example, the shielding layer 50 may be made of a resin such as epoxy resin. The shielding layer 50 is not limited to epoxy resin; it may be made of a thermosetting resin other than epoxy resin, such as acrylic resin. While various materials can be used, a solvent-free, room-temperature curing epoxy resin is preferred.
遮蔽材としては、繊維シート４０が発光作用を生じる光（具体的には、紫外線）を物理的もしくは化学的に遮蔽できるものであればよく、無機フィラーや吸収剤が用いられる。 The shielding material can be anything that can physically or chemically block the light (specifically, ultraviolet light) that causes the fiber sheet 40 to emit light, and inorganic fillers or absorbents can be used.
遮蔽材としての無機フィラーは、繊維シート４０が発光作用を生じる光を物理的に遮ることができるのであれば特に材質や形状は限定されないが、カーボンブラックや酸化チタンが好ましく使用される。 The inorganic filler used as a shielding material is not particularly limited in material or shape as long as it can physically block the light that causes the fiber sheet 40 to emit light, but carbon black and titanium oxide are preferably used.
遮蔽材としての吸収剤は、繊維シート４０が発光作用を生じる光を化学的に吸収することができるものであり、繊維シート４０が発光作用を生じる光が紫外線である場合には、遮蔽材として、紫外線を吸収する紫外線吸収材を用いる。なお、紫外線吸収材としては、紫外線以外の波長の光を吸収してもよい。さらに遮蔽材は、上記の無機フィラーと吸収剤を併用してもよい。 The absorbent used as the shielding material is one that can chemically absorb the light that causes the fiber sheet 40 to emit light. If the light that causes the fiber sheet 40 to emit light is ultraviolet light, an ultraviolet absorbing material that absorbs ultraviolet light is used as the shielding material. Note that the ultraviolet absorbing material may also absorb light of wavelengths other than ultraviolet light. Furthermore, the shielding material may be a combination of the inorganic filler and absorbent described above.
なお、遮蔽層５０は、特許請求の範囲における遮蔽層の一例であり、特許請求の範囲における接着層の一例でもある。すなわち、遮蔽層５０は、接着層を兼ねている。 The shielding layer 50 is an example of a shielding layer in the claims, and is also an example of an adhesive layer in the claims. In other words, the shielding layer 50 also serves as an adhesive layer.
ここで、補強構造１０では、繊維シート４０及び遮蔽層５０に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、繊維シート４０よりも先に遮蔽層５０が破断する。押し抜き荷重試験では、繊維シート４０及び遮蔽層５０に対し、構造物９０の表面に沿った方向（以下、面方向という）への引張力、及び該表面に対する法線方向にせん断力が作用する。したがって、補強構造１０では、繊維シート４０及び遮蔽層５０に対し、面方向への引張力、又は、構造物９０の表面に対する法線方向にせん断力が作用した場合に、繊維シート４０よりも先に遮蔽層５０が破断する。 Here, in the reinforcement structure 10, when a punching load test is performed on the fiber sheet 40 and the shielding layer 50, the shielding layer 50 breaks before the fiber sheet 40. In the punching load test, a tensile force in a direction along the surface of the structure 90 (hereinafter referred to as the surface direction) and a shear force in a direction normal to the surface act on the fiber sheet 40 and the shielding layer 50. Therefore, in the reinforcement structure 10, when a tensile force in the surface direction or a shear force in a direction normal to the surface of the structure 90 acts on the fiber sheet 40 and the shielding layer 50, the shielding layer 50 breaks before the fiber sheet 40.
このため、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面が面方向に広がった場合に、又は、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面にせん断方向へのずれが生じた場合に、図２に示されるように、繊維シート４０が破断していない状態において、遮蔽層５０が破断する。したがって、補強構造１０では、構造物９０への亀裂の発生に伴って遮蔽層５０が破断して当該破断部分から繊維シート４０が露出する構成とされている。 For this reason, if a crack occurs in the structure 90 and the surface of the structure 90 expands in the planar direction, or if a crack occurs in the structure 90 and a shear displacement occurs on the surface of the structure 90, the shielding layer 50 will break while the fiber sheet 40 remains intact, as shown in Figure 2. Therefore, the reinforcement structure 10 is configured so that when a crack occurs in the structure 90, the shielding layer 50 breaks, exposing the fiber sheet 40 from the broken portion.
押し抜き荷重試験としては、例えば、土木工事標準仕様書（東日本旅客鉄道株式会社編）日本鉄道施設協会（２０１６年９月）の附属書１７－２コンクリート表面被覆工法の試験方法に記載の「押し抜き荷重試験」が用いられる。 For example, the "Punch-out Load Test" described in Appendix 17-2, "Test Methods for Concrete Surface Coating Methods," of the Standard Specifications for Civil Engineering Works (edited by East Japan Railway Company) and the Japan Railway Facilities Association (September 2016) is used as a punch-out load test.
さらに、補強構造１０では、面方向における引張伸び（伸度）にて、繊維シート４０と遮蔽層５０とを比較した場合、遮蔽層５０よりも繊維シート４０のほうが、当該引張伸び（伸度）が大きい。具体的には、繊維シート４０の伸び率は、例えば、２０数％とされ、遮蔽層５０の伸び率は、例えば、３％以下とされ、好ましくは、０．５％以上３％以下され、さらに好ましくは０．５％以上２．５％以下されている（いずれも２３℃での伸び率）。なお、当該伸び率は、破断伸び（すなわち、破断後の引張試験片の標点間の伸び量を標点距離で割り百分率で表した値）である。 Furthermore, in the reinforcement structure 10, when the fiber sheet 40 and the shielding layer 50 are compared in terms of tensile elongation (elongation) in the plane direction, the fiber sheet 40 has a greater tensile elongation (elongation) than the shielding layer 50. Specifically, the elongation of the fiber sheet 40 is, for example, 20% or more, and the elongation of the shielding layer 50 is, for example, 3% or less, preferably 0.5% to 3%, and more preferably 0.5% to 2.5% (all elongations at 23°C). The elongation is the breaking elongation (i.e., the value obtained by dividing the elongation between the gauge points of the tensile test specimen after breaking by the gauge length and expressing it as a percentage).
なお、補強構造１０としては、遮蔽層５０の表面に、遮蔽層５０を保護する保護層を形成してもよい。保護層は、遮蔽層５０を紫外線や排ガスなどによる劣化から保護するために形成される。保護層としては、一例として、遮蔽層５０と同等以上の引張伸び（伸度）を有するアクリルウレタン樹脂や水系のアクリル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料またはポリマーモルタル等で構成される。 The reinforcing structure 10 may also include a protective layer formed on the surface of the shielding layer 50 to protect the shielding layer 50. The protective layer is formed to protect the shielding layer 50 from deterioration due to ultraviolet rays, exhaust gases, and the like. Examples of protective layers include resin materials such as acrylic urethane resin, water-based acrylic resin, and fluororesin, or polymer mortar, which have a tensile elongation (stretchability) equal to or greater than that of the shielding layer 50.
なお、補強構造１０としては、プライマー２０を有さない構造であってもよい。したがって、不陸修正材３０が構造物９０の表面に直接、塗布される構成であってもよい。また、補強構造１０としては、プライマー２０及び不陸修正材３０を有さない構造であってもよい。したがって、遮蔽層５０が構造物９０の表面に直接、形成される構成であってもよい。また、補強構造１０としては、プライマー２０を有し、不陸修正材３０を有さない構造であってもよい。したがって、遮蔽層５０がプライマー２０の表面に直接、形成される構成であってもよい。 The reinforcing structure 10 may not have a primer 20. Therefore, the unevenness correction material 30 may be applied directly to the surface of the structure 90. The reinforcing structure 10 may not have a primer 20 or an unevenness correction material 30. Therefore, the shielding layer 50 may be formed directly on the surface of the structure 90. The reinforcing structure 10 may have a primer 20 but not an unevenness correction material 30. Therefore, the shielding layer 50 may be formed directly on the surface of the primer 20.
（施工方法）
次に、前述の補強構造１０を構造物９０に対して施工する施工方法について説明する。なお、本施工方法により補強構造１０が形作られるので、本施工方法は、補強構造１０を製造する製造方法ともいえる。
(Construction method)
Next, a description will be given of a construction method for constructing the above-described reinforcement structure 10 on the structure 90. Note that, since the reinforcement structure 10 is formed by this construction method, this construction method can also be said to be a manufacturing method for manufacturing the reinforcement structure 10.
本施工方法では、まず、構造物９０の表面の突起物や該表面に付着した付着物（例えば、劣化層など）を除去する下地処理を行った後、プライマー２０を塗布する。 In this construction method, first, a surface preparation is performed to remove any protrusions on the surface of the structure 90 and any deposits (e.g., deteriorated layers) attached to the surface, and then a primer 20 is applied.
次に、プライマー２０が塗布された表面に対して、不陸修正材３０を塗布し、当該表面の凹凸を平滑化する。 Next, the unevenness correction material 30 is applied to the surface to which the primer 20 has been applied, smoothing out any irregularities on the surface.
次に、不陸修正材３０が塗布された表面に対して、繊維シート４０を遮蔽樹脂により接着する。具体的には、遮蔽樹脂を下塗りし、下塗りした遮蔽樹脂に繊維シート４０を貼り付け、脱泡する。その後、遮蔽樹脂を上塗りし、脱泡する。遮蔽樹脂は、例えば、外気温または加温により、硬化される。これにより、繊維シート４０が内部に配置された遮蔽層５０が形成される。 Next, a fiber sheet 40 is adhered to the surface coated with the unevenness correction material 30 using a shielding resin. Specifically, a base coat of shielding resin is applied, and the fiber sheet 40 is attached to the base coat of shielding resin and degassed. A top coat of shielding resin is then applied and degassed. The shielding resin is then hardened, for example, by exposure to ambient temperature or by heating. This forms a shielding layer 50 with the fiber sheet 40 disposed inside.
なお、遮蔽層５０の表面に保護層を形成する場合には、保護層を構成する樹脂が遮蔽層５０の表面に塗布される。 When a protective layer is formed on the surface of the shielding layer 50, the resin that makes up the protective layer is applied to the surface of the shielding layer 50.
（構造物９０の亀裂検出方法）
次に、補強構造１０において、構造物９０に発生した亀裂を検出する亀裂検出方法について説明する。
(Method for detecting cracks in a structure 90)
Next, a crack detection method for detecting a crack occurring in the structure 90 in the reinforcement structure 10 will be described.
本亀裂検出方法では、まず、光（具体的には紫外線）を遮蔽層５０に対して照射する。ここで、補強構造１０では、前述のように、繊維シート４０及び遮蔽層５０に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、繊維シート４０よりも先に遮蔽層５０が破断する。すなわち、補強構造１０では、繊維シート４０及び遮蔽層５０に対し、面方向への引張力、又は、構造物９０の表面に対する法線方向にせん断力が作用した場合に、繊維シート４０よりも先に遮蔽層５０が破断する。 In this crack detection method, light (specifically, ultraviolet light) is first irradiated onto the shielding layer 50. Here, as described above, in the reinforcement structure 10, when a push-out load test is performed on the fiber sheet 40 and shielding layer 50, the shielding layer 50 breaks before the fiber sheet 40. In other words, in the reinforcement structure 10, when a tensile force in the planar direction or a shear force in the normal direction to the surface of the structure 90 acts on the fiber sheet 40 and shielding layer 50, the shielding layer 50 breaks before the fiber sheet 40.
このため、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面が面方向に広がった場合に、又は、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面にせん断方向へのずれが生じた場合に、図２に示されるように、繊維シート４０が破断していない状態において、遮蔽層５０が破断して繊維シート４０が露出した状態を生じさせることができる。 As a result, if a crack occurs in the structure 90 and the surface of the structure 90 expands in the planar direction, or if a crack occurs in the structure 90 and a shear displacement occurs on the surface of the structure 90, the shielding layer 50 can be broken, exposing the fiber sheet 40, even though the fiber sheet 40 is not broken, as shown in Figure 2.
すなわち、補強構造１０では、構造物９０への亀裂の発生に伴って遮蔽層５０が破断して当該破断部分から繊維シート４０が露出する構成とされている。これにより、光を遮蔽層５０に向かって照射すると、露出した繊維シート４０が発光する。なお、図２を含む各図では、遮蔽層５０へ向けて照射された光が符号Ｌ１にて示され、繊維シート４０の発光による光が符号Ｌ２にて示されている。 In other words, the reinforcement structure 10 is configured so that when a crack occurs in the structure 90, the shielding layer 50 breaks, exposing the fiber sheet 40 from the broken portion. As a result, when light is irradiated toward the shielding layer 50, the exposed fiber sheet 40 emits light. Note that in each figure, including Figure 2, the light irradiated toward the shielding layer 50 is indicated by the symbol L1, and the light emitted by the fiber sheet 40 is indicated by the symbol L2.
次に、繊維シート４０の発光を検知し、構造物９０に発生した亀裂を検出する。発光の検知は、目視によって行ってもよいし、撮影カメラを用いて行ってもよい。 Next, the light emitted from the fiber sheet 40 is detected to detect cracks that have occurred in the structure 90. The light emission can be detected visually or using a camera.
なお、亀裂の発生とは、亀裂が生じていない状態から亀裂が生じる場合と、既に生じた亀裂の開口が進展する場合と、を含む概念である。したがって、構造物９０に発生した亀裂とは、亀裂が生じていない状態の構造物９０に生じた亀裂と、既に生じた亀裂の開口が進展することで生じた亀裂と、を含む概念である。また、亀裂のモードとしては、面方向に開口を生じる場合だけでなく、せん断方向に段差を生じる場合も含む。 The term "crack occurrence" encompasses both cases where a crack occurs from a non-cracked state and cases where an opening of an already occurring crack propagates. Therefore, a crack occurring in structure 90 encompasses both a crack that occurs in structure 90 from a crack-free state and a crack that occurs as a result of an opening of an already occurring crack propagating. Furthermore, the crack mode includes not only cases where an opening occurs in the surface direction, but also cases where a step occurs in the shear direction.
本実施形態では、以上のように、繊維シート４０の発光を検知することで、構造物９０に発生した亀裂を検出する。 In this embodiment, as described above, cracks occurring in the structure 90 are detected by detecting the luminescence of the fiber sheet 40.
（本実施形態の作用効果）
以下に、本実施形態の作用効果を、図３に示される比較構造１００と比較しつつ説明する。
(Effects of this embodiment)
The effects of this embodiment will be described below in comparison with a comparative structure 100 shown in FIG.
図３に示される比較構造１００では、構造物９０の表面に塗布され発光材が分散された発光層１７０と、発光層１７０の表面に塗布され遮蔽材が分散された遮蔽層１５０と、を備え、構造物９０への亀裂の発生に伴って遮蔽層１５０のみが破断するように、遮蔽層１５０の伸度を発光層１７０の伸度よりも小さくした構造である。 The comparative structure 100 shown in Figure 3 comprises a light-emitting layer 170 coated on the surface of the structure 90 and having a light-emitting material dispersed therein, and a shielding layer 150 coated on the surface of the light-emitting layer 170 and having a shielding material dispersed therein. The elongation of the shielding layer 150 is smaller than that of the light-emitting layer 170 so that only the shielding layer 150 breaks when a crack occurs in the structure 90.
図３に示される比較構造１００では、構造物９０に亀裂が発生したときに、発光層１７０が面方向へ伸びて、遮蔽層１５０のみが破断した場合において、光を遮蔽層１５０に向かって照射すると、光が遮蔽層１５０の破断部分を通過して発光層１７０が発光し、構造物９０に発生した亀裂を検出できる。 In the comparative structure 100 shown in Figure 3, when a crack occurs in the structure 90, the light-emitting layer 170 extends in the planar direction and only the shielding layer 150 breaks. When light is irradiated toward the shielding layer 150, the light passes through the broken portion of the shielding layer 150, causing the light-emitting layer 170 to emit light, making it possible to detect the crack that has occurred in the structure 90.
しかしながら、図３に示される比較構造１００では、構造物９０への亀裂の発生に伴って遮蔽層１５０のみが破断するように、遮蔽層１５０及び発光層１７０の伸度を調整することが難しく、構造物９０に亀裂が発生した場合に、図４に示されるように、遮蔽層１５０及び発光層１７０の両方が破断すると、光を照射しても発光層１７０が発光せず、構造物９０の亀裂を検出できなくなる。また、プライマー層２０や不陸集成材３０は躯体の損傷を検知する感度を低下させる恐れがあるが、これらがない場合は遮光層１５０及び発光層１７０の伸度調整がより困難となる。さらに、発光層１７０に炭素繊維やガラス繊維といった強化繊維を配置する考えもあるが、遮光層１５０が破断するまでのひずみが生じにくくなるので亀裂の検出感度を低下させてしまう。 However, with the comparative structure 100 shown in Figure 3, it is difficult to adjust the elongation of the shielding layer 150 and the light-emitting layer 170 so that only the shielding layer 150 breaks when a crack occurs in the structure 90. If both the shielding layer 150 and the light-emitting layer 170 break when a crack occurs in the structure 90, as shown in Figure 4, the light-emitting layer 170 will not emit light even when light is irradiated, making it impossible to detect cracks in the structure 90. Furthermore, the primer layer 20 and uneven laminated timber 30 may reduce the sensitivity for detecting damage to the structure, and without these, adjusting the elongation of the light-shielding layer 150 and the light-emitting layer 170 becomes more difficult. Furthermore, while it has been considered to place reinforcing fibers such as carbon fiber or glass fiber in the light-emitting layer 170, this reduces the sensitivity for detecting cracks because it makes it difficult for the light-shielding layer 150 to strain enough to break.
これに対して、本実施形態に係る補強構造１０では、光の照射により発光する発光体が繊維シート４０であるため、図３に示される比較構造１００に比べ、構造物９０の表面が、表面に沿った方向に広がった場合だけでなく、段差を生じるように損傷した場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となり、構造物９０の亀裂の検出不良を抑制できる。 In contrast, in the reinforcement structure 10 of this embodiment, the light-emitting body that emits light when irradiated with light is the fiber sheet 40. Therefore, compared to the comparative structure 100 shown in Figure 3, the structure makes it less likely for the light-emitting body to break not only when the surface of the structure 90 expands in a direction along the surface, but also when it is damaged in such a way that a step is created, thereby reducing the possibility of failure to detect cracks in the structure 90.
また、補強構造１０では、遮蔽層５０において、繊維シート４０を構造物９０に対して接着する部分（以下、接着部分）を含む全体が、繊維シート４０よりも先に破断可能であるため、施工面に凹凸があるような場合であっても繊維シート４０が露出されやすく、光照射を受けたときの発光量が多くなる。この点からも、構造物９０の亀裂の検出不良を抑制できる。 In addition, in the reinforcement structure 10, the entire shielding layer 50, including the portion where the fiber sheet 40 is adhered to the structure 90 (hereinafter referred to as the adhesive portion), can be broken before the fiber sheet 40. Therefore, even if the construction surface is uneven, the fiber sheet 40 is easily exposed, and the amount of light emitted when exposed to light is increased. This also helps to reduce failure to detect cracks in the structure 90.
また、補強構造１０によれば、遮蔽層５０が接着層を兼ねるので、遮蔽層５０を形成するための材料とは別に、繊維シート４０を接着するための材料が不要となるうえ、施工に最適な材料を使用することができる。このため、材料コストの低減、材料管理の簡素化、及び施工の容易化を図ることができる。 Furthermore, with the reinforcement structure 10, the shielding layer 50 also functions as an adhesive layer, eliminating the need for a separate material for adhering the fiber sheet 40 in addition to the material used to form the shielding layer 50, and allowing the use of materials optimal for construction. This reduces material costs, simplifies material management, and facilitates construction.
また、補強構造１０では、遮蔽層５０は接着部分を含む全体が同一材料で構成されるため、遮蔽層５０の全体で破断強度が同じとなり、遮蔽層５０の全体において破断タイミングのばらつきが小さくなる。 In addition, in the reinforcement structure 10, the entire shielding layer 50, including the adhesive portions, is made of the same material, so the breaking strength is the same throughout the entire shielding layer 50, and there is less variation in the timing of breaking throughout the entire shielding layer 50.
さらに、本構造では、遮蔽層５０が接着層を兼ねるので、繊維シート４０を遮蔽する効果が高い。したがって、不用意に繊維シート４０が露出することによる誤検出を抑制できる。 Furthermore, in this structure, the shielding layer 50 also serves as an adhesive layer, which is highly effective in shielding the fiber sheet 40. This reduces false detections caused by inadvertent exposure of the fiber sheet 40.
加えて、本構造では、繊維シート４０を有するため、構造物９０の損傷発生に伴う破片の剥落防止効果だけでなく、構造物９０を補強するという比較構造１００には無い効能も有する。 In addition, this structure has a fiber sheet 40, which not only prevents debris from falling off when damage occurs to the structure 90, but also has the effect of reinforcing the structure 90, which is not available in the comparative structure 100.
〈第２実施形態〉
（補強構造１２）
次に、第２実施形態に係る補強構造１２について説明する。図５は、本実施形態に係る補強構造１２を示す断面図である。図６は、本実施形態に係る補強構造１２において、遮蔽層５０及び後述の接着層７０が破断した状態を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。
Second Embodiment
(Reinforcing structure 12)
Next, a reinforcement structure 12 according to a second embodiment will be described. Fig. 5 is a cross-sectional view showing the reinforcement structure 12 according to this embodiment. Fig. 6 is a cross-sectional view showing the reinforcement structure 12 according to this embodiment in a state where the shielding layer 50 and an adhesive layer 70 (described later) have been broken. Note that parts having the same functions as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
前述の第１実施形態では、繊維シート４０が遮蔽層５０により構造物９０の表面に接着されていたが、第２実施形態では、繊維シート４０を接着する接着層と、遮蔽層とが別の層で形成される。すなわち、第２実施形態は、繊維シート４０を接着する接着機能と、繊維シート４０を遮蔽する遮蔽機能とが、機能分離された構造である。 In the first embodiment described above, the fiber sheet 40 was adhered to the surface of the structure 90 by the shielding layer 50. However, in the second embodiment, the adhesive layer that adheres the fiber sheet 40 and the shielding layer are formed as separate layers. In other words, the second embodiment has a structure in which the adhesive function of adhering the fiber sheet 40 and the shielding function of shielding the fiber sheet 40 are functionally separated.
第２実施形態の補強構造１２は、具体的には、図５に示されるように、プライマー２０と、不陸修正材３０と、繊維シート４０と、接着層７０と、遮蔽層５０と、を備えている。 Specifically, as shown in FIG. 5, the reinforcement structure 12 of the second embodiment comprises a primer 20, an unevenness correction material 30, a fiber sheet 40, an adhesive layer 70, and a shielding layer 50.
接着層７０は、繊維シート４０を構造物９０に接着する機能を有している。接着層７０は、具体的には、接着樹脂が不陸修正材３０の表面に塗布された後に硬化されることで形成される。接着層７０には、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。なお、接着層７０としては、エポキシ樹脂に限られず、例えば、アクリル樹脂といったエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができるが、無溶剤系の常温硬化型エポキシ樹脂が好ましく使用される。 The adhesive layer 70 functions to adhere the fiber sheet 40 to the structure 90. Specifically, the adhesive layer 70 is formed by applying an adhesive resin to the surface of the unevenness correction material 30 and then curing it. For example, a resin such as epoxy resin is used for the adhesive layer 70. Note that the adhesive layer 70 is not limited to epoxy resin and may be a thermosetting resin other than epoxy resin, such as acrylic resin. Although various materials can be used for the adhesive layer 70, a solvent-free, room-temperature curing epoxy resin is preferably used.
接着層７０は、遮蔽材を含んでおらず、透明な層とされており、繊維シート４０が発光作用を生じる光を透過可能となっている。 The adhesive layer 70 does not contain any shielding material and is a transparent layer, allowing light to pass through, causing the fiber sheet 40 to emit light.
第２実施形態の補強構造１２では、遮蔽層５０は、具体的には、遮蔽樹脂が接着層７０の表面に塗布された後に硬化されることで形成される。 In the reinforcement structure 12 of the second embodiment, the shielding layer 50 is specifically formed by applying a shielding resin to the surface of the adhesive layer 70 and then curing it.
ここで、補強構造１２では、繊維シート４０、接着層７０及び遮蔽層５０に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、繊維シート４０よりも先に接着層７０及び遮蔽層５０が破断する。押し抜き荷重試験では、繊維シート４０、接着層７０及び遮蔽層５０に対し、構造物９０の表面に沿った方向（以下、面方向という）への引張力、及び該表面に対する法線方向にせん断力が作用する。したがって、補強構造１２では、繊維シート４０、接着層７０及び遮蔽層５０に対し、面方向への引張力、又は、構造物９０の表面に対する法線方向にせん断力が作用した場合に、繊維シート４０よりも先に接着層７０及び遮蔽層５０が破断する。 Here, in the reinforcement structure 12, when a punching load test is performed on the fiber sheet 40, adhesive layer 70, and shielding layer 50, the adhesive layer 70 and shielding layer 50 break before the fiber sheet 40. In the punching load test, a tensile force in a direction along the surface of the structure 90 (hereinafter referred to as the surface direction) and a shear force in a direction normal to the surface act on the fiber sheet 40, adhesive layer 70, and shielding layer 50. Therefore, in the reinforcement structure 12, when a tensile force in the surface direction or a shear force in a direction normal to the surface of the structure 90 acts on the fiber sheet 40, adhesive layer 70, and shielding layer 50, the adhesive layer 70 and shielding layer 50 break before the fiber sheet 40.
このため、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面が面方向に広がった場合に、又は、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面にせん断方向へのずれが生じた場合に、図６に示されるように、繊維シート４０が破断していない状態において、接着層７０及び遮蔽層５０が破断する。したがって、補強構造１２では、構造物９０への亀裂の発生に伴って接着層７０及び遮蔽層５０が破断して当該破断部分から繊維シート４０が露出する構成とされている。 For this reason, if a crack occurs in the structure 90 and the surface of the structure 90 expands in the planar direction, or if a crack occurs in the structure 90 and a shear displacement occurs on the surface of the structure 90, the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 will break while the fiber sheet 40 remains intact, as shown in Figure 6. Therefore, the reinforcement structure 12 is configured so that when a crack occurs in the structure 90, the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 break, exposing the fiber sheet 40 from the broken portion.
押し抜き荷重試験としては、例えば、土木工事標準仕様書（東日本旅客鉄道株式会社編）日本鉄道施設協会（２０１６年９月）の附属書１７－２コンクリート表面被覆工法の試験方法に記載の「押し抜き荷重試験」が用いられる。 For example, the "Punch-out Load Test" described in Appendix 17-2, "Test Methods for Concrete Surface Coating Methods," of the Standard Specifications for Civil Engineering Works (edited by East Japan Railway Company) and the Japan Railway Facilities Association (September 2016) is used as a punch-out load test.
さらに、補強構造１２では、面方向における引張伸び（伸度）にて、繊維シート４０と接着層７０及び遮蔽層５０とを比較した場合、接着層７０及び遮蔽層５０よりも繊維シート４０のほうが、当該引張伸び（伸度）が大きい。具体的には、繊維シート４０の伸び率は、例えば、２０数％とされ、接着層７０及び遮蔽層５０の伸び率は、例えば、３％以下とされ、好ましくは、０．５％以上３％以下され、さらに好ましくは０．５％以上２．５％以下されている（いずれも２３℃での伸び率）。なお、当該伸び率は、破断伸び（すなわち、破断後の引張試験片の標点間の伸び量を標点距離で割り百分率で表した値）である。 Furthermore, in the reinforcement structure 12, when the tensile elongation (elongation) in the plane direction of the fiber sheet 40 is compared with that of the adhesive layer 70 and the shielding layer 50, the fiber sheet 40 has a greater tensile elongation (elongation) than the adhesive layer 70 and the shielding layer 50. Specifically, the elongation of the fiber sheet 40 is, for example, 20% or more, and the elongation of the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 is, for example, 3% or less, preferably 0.5% to 3%, and more preferably 0.5% to 2.5% (all elongations at 23°C). Note that these elongations are the breaking elongation (i.e., the value obtained by dividing the elongation between the gauge points of the tensile test specimen after breaking by the gauge length and expressing it as a percentage).
なお、接着層７０と遮蔽層５０との面方向における引張伸び（伸度）については、遮蔽層５０の当該引張伸び（伸度）が接着層７０と同等もしくはそれ以上となるようにする。もし、接着層７０の方が伸びが大きくなると遮光層５０が破断しても接着層７０が残ってしまうことにより励起光（紫外線）による発光繊維の発光が物理的に遮られ好ましくない。 Regarding the tensile elongation (elongation) in the plane direction between the adhesive layer 70 and the shielding layer 50, the tensile elongation (elongation) of the shielding layer 50 should be equal to or greater than that of the adhesive layer 70. If the adhesive layer 70 has a greater elongation, the adhesive layer 70 will remain even if the light-shielding layer 50 breaks, which would physically block the light emission of the light-emitting fiber due to excitation light (ultraviolet rays), which is undesirable.
補強構造１２も補強構造１０同様に、遮蔽層５０の表面に、遮蔽層５０を保護する保護層を形成してもよい。保護層としては、遮蔽層５０と同等以上の引張伸び（伸度）を有するアクリルウレタン樹脂や水系のアクリル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料またはポリマーモルタル等が例示される。 Like reinforcement structure 10, reinforcement structure 12 may also have a protective layer formed on the surface of shielding layer 50 to protect shielding layer 50. Examples of protective layers include resin materials such as acrylic urethane resin, water-based acrylic resin, and fluororesin, which have a tensile elongation (elongation) equal to or greater than that of shielding layer 50, or polymer mortar.
（施工方法）
次に、前述の補強構造１２を構造物９０に対して施工する施工方法について説明する。なお、本施工方法により補強構造１２が形作られるので、本施工方法は、補強構造１２を製造する製造方法ともいえる。
(Construction method)
Next, a description will be given of a construction method for constructing the above-mentioned reinforcement structure 12 on the structure 90. Note that, since the reinforcement structure 12 is formed by this construction method, this construction method can also be said to be a manufacturing method for manufacturing the reinforcement structure 12.
本施工方法では、まず、構造物９０の表面の突起物や該表面に付着した付着物（例えば、劣化層など）を除去する下地処理を行った後、プライマー２０を塗布する。 In this construction method, first, a surface preparation is performed to remove any protrusions on the surface of the structure 90 and any deposits (e.g., deteriorated layers) attached to the surface, and then a primer 20 is applied.
次に、プライマー２０が塗布された表面に対して、不陸修正材３０を塗布し、当該表面の凹凸を平滑化する。 Next, the unevenness correction material 30 is applied to the surface to which the primer 20 has been applied, smoothing out any irregularities on the surface.
次に、不陸修正材３０が塗布された表面に対して、繊維シート４０を接着樹脂により接着する。具体的には、接着樹脂を下塗りし、下塗りした接着樹脂に繊維シート４０を貼り付け、脱泡する。その後、接着樹脂を上塗りし、脱泡する。接着樹脂は、例えば、外気温または加温により、硬化される。これにより、繊維シート４０が内部に配置された接着層７０が形成される。 Next, a fiber sheet 40 is adhered to the surface coated with the unevenness correction material 30 using an adhesive resin. Specifically, an undercoat of adhesive resin is applied, and the fiber sheet 40 is attached to the undercoat of adhesive resin and degassed. A top coat of adhesive resin is then applied and degassed. The adhesive resin is hardened, for example, by exposure to ambient temperature or by heating. This forms an adhesive layer 70 with the fiber sheet 40 disposed inside.
次に、接着層７０の表面に対して、遮蔽樹脂を塗布する。遮蔽樹脂は、例えば、外気温または加温により、硬化される。これにより、遮蔽層５０が形成される。 Next, a shielding resin is applied to the surface of the adhesive layer 70. The shielding resin is hardened, for example, by exposure to ambient temperature or by heating. This forms the shielding layer 50.
なお、遮蔽層５０の表面に保護層を形成する場合には、保護層を構成する樹脂が遮蔽層５０の表面に塗布される。 When a protective layer is formed on the surface of the shielding layer 50, the resin that makes up the protective layer is applied to the surface of the shielding layer 50.
（構造物９０の亀裂検出方法）
次に、補強構造１２において、構造物９０に発生した亀裂を検出する亀裂検出方法について説明する。
(Method for detecting cracks in a structure 90)
Next, a crack detection method for detecting a crack occurring in the structure 90 in the reinforcement structure 12 will be described.
本亀裂検出方法では、まず、光（具体的には紫外線）を遮蔽層５０に対して照射する。ここで、補強構造１２では、繊維シート４０、接着層７０及び遮蔽層５０に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、繊維シート４０よりも先に接着層７０及び遮蔽層５０が破断する。すなわち、補強構造１２では、繊維シート４０、接着層７０及び遮蔽層５０に対し、面方向への引張力、又は、構造物９０の表面に対する法線方向にせん断力が作用した場合に、繊維シート４０よりも先に接着層７０及び遮蔽層５０が破断する。 In this crack detection method, light (specifically, ultraviolet light) is first irradiated onto the shielding layer 50. When a push-out load test is performed on the fiber sheet 40, adhesive layer 70, and shielding layer 50 in the reinforcement structure 12, the adhesive layer 70 and shielding layer 50 will break before the fiber sheet 40. In other words, when a tensile force in the planar direction or a shear force in the normal direction to the surface of the structure 90 acts on the fiber sheet 40, adhesive layer 70, and shielding layer 50 in the reinforcement structure 12, the adhesive layer 70 and shielding layer 50 will break before the fiber sheet 40.
このため、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面が面方向に広がった場合に、又は、構造物９０に亀裂が発生し、構造物９０の表面にせん断方向へのずれが生じた場合に、図６に示されるように、繊維シート４０が破断していない状態において、接着層７０及び遮蔽層５０が破断して繊維シート４０が露出した状態を生じさせることができる。 As a result, if a crack occurs in the structure 90 and the surface of the structure 90 expands in the planar direction, or if a crack occurs in the structure 90 and the surface of the structure 90 shifts in the shear direction, the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 can be broken, exposing the fiber sheet 40, even though the fiber sheet 40 is not broken, as shown in Figure 6.
すなわち、補強構造１２では、構造物９０への亀裂の発生に伴って接着層７０及び遮蔽層５０が破断して当該破断部分から繊維シート４０が露出する構成とされている。これにより、光を遮蔽層５０に向かって照射すると、露出した繊維シート４０が発光する。 In other words, the reinforcement structure 12 is configured so that when a crack occurs in the structure 90, the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 break, exposing the fiber sheet 40 from the broken portion. As a result, when light is irradiated toward the shielding layer 50, the exposed fiber sheet 40 emits light.
次に、繊維シート４０の発光を検知し、構造物９０に発生した亀裂を検出する。発光の検知は、目視によって行ってもよいし、撮影カメラを用いて行ってもよい。 Next, the light emitted from the fiber sheet 40 is detected to detect cracks that have occurred in the structure 90. The light emission can be detected visually or using a camera.
本実施形態では、以上のように、繊維シート４０の発光を検知することで、構造物９０に発生した亀裂を検出する。 In this embodiment, as described above, cracks occurring in the structure 90 are detected by detecting the luminescence of the fiber sheet 40.
（本実施形態の作用効果）
本実施形態に係る補強構造１２では、光の照射により発光する発光体が繊維シート４０であるため、図３に示される比較構造１００に比べ、構造物９０の表面が、表面に沿った方向に広がった場合だけでなく、段差を生じるように損傷した場合でも、発光体が破断しにくい構造とすることが可能となり、構造物９０の亀裂の検出不良を抑制できる。
(Effects of this embodiment)
In the reinforcement structure 12 of this embodiment, the illuminant that emits light when irradiated with light is a fiber sheet 40. Therefore, compared to the comparative structure 100 shown in Figure 3, it is possible to make the structure such that the illuminant is less likely to break not only when the surface of the structure 90 expands in a direction along the surface, but also when it is damaged in such a way that a step is created, thereby reducing the possibility of failure to detect cracks in the structure 90.
また、補強構造１２では、接着層７０及び遮蔽層５０の両方が繊維シート４０よりも先に破断可能であるため、施工面に凹凸があるような場合であっても繊維シート４０が露出されやすく、光照射を受けたときの発光量が多くなる。この点からも、構造物９０の亀裂の検出不良を抑制できる。 Furthermore, in the reinforcement structure 12, both the adhesive layer 70 and the shielding layer 50 can be broken before the fiber sheet 40. Therefore, even if the construction surface is uneven, the fiber sheet 40 is easily exposed, and the amount of light emitted when exposed to light is increased. This also helps to reduce failure to detect cracks in the structure 90.
加えて、本構造では、繊維シート４０を有するため、構造物９０の損傷発生に伴う破片の剥落防止効果だけでなく、構造物９０を補強するという比較構造１００には無い効能も有する。 In addition, this structure has a fiber sheet 40, which not only prevents debris from falling off when damage occurs to the structure 90, but also has the effect of reinforcing the structure 90, which is not available in the comparative structure 100.
（評価試験）
本試験では、前述の第１実施形態の補強構造において、「補強効果を得られるか」、「発光による構造物の亀裂検出が可能であるか」について評価した。
(Evaluation test)
In this test, the reinforcement structure of the first embodiment described above was evaluated as to whether it could provide a reinforcement effect and whether it was possible to detect cracks in the structure by light emission.
［材料構成］
プライマー２０、不陸修正材３０、繊維シート４０、遮蔽層５０を構成する遮蔽樹脂及び遮蔽材として、以下の材料を用いた。なお、プライマー２０、不陸修正材３０及び遮蔽樹脂は、日鉄ケミカル＆マテリアル社製である。繊維シート４０では、１層の平織ナイロンシート上に発光繊維を配置した。
[Material composition]
The following materials were used as the primer 20, the unevenness correcting material 30, the fiber sheet 40, and the shielding resin and shielding material that make up the shielding layer 50. The primer 20, the unevenness correcting material 30, and the shielding resin are manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. For the fiber sheet 40, luminescent fibers were arranged on one layer of plain weave nylon sheet.
＜実施例＞
プライマー２０：エポキシ樹脂（商品名：ＦＰ－ＮＳ）０．２ｋｇ／ｍ２
不陸修正材３０：エポキシ樹脂（商品名：ＦＥ－Ｚ）１．０ｋｇ／ｍ２
繊維シート４０：平織ナイロンシート１８０ｇ／ｍ２１層＋発光繊維（蛍光増白剤にて処理されたポリエステル繊維）
遮蔽樹脂：エポキシ樹脂（商品名：ＦＲ－Ｅ５Ｐ）
遮蔽材：酸化チタン１５質量部、カーボンブラック０．４質量部
<Example>
Primer 20: Epoxy resin (product name: FP-NS) 0.2 kg/ m2
Unevenness correction material 30: Epoxy resin (product name: FE-Z) 1.0 kg/ m2
Fiber sheet 40: Plain woven nylon sheet 180 g/m 2 1 layer + luminous fiber (polyester fiber treated with fluorescent whitening agent)
Shielding resin: Epoxy resin (product name: FR-E5P)
Shielding material: 15 parts by mass of titanium oxide, 0.4 parts by mass of carbon black
＜比較例＞
プライマー２０：エポキシ樹脂（商品名：ＦＰ－ＮＳ）０．２ｋｇ／ｍ２
不陸修正材３０：エポキシ樹脂（商品名：ＦＥ－Ｚ）１．０ｋｇ／ｍ２
繊維シート４０：平織ナイロンシート１８０ｇ／ｍ２ １層＋発光繊維（蛍光増白剤にて処理されたポリエステル繊維）
遮蔽樹脂：エポキシ樹脂（商品名：ＦＲ－Ｅ３Ｐ）
遮蔽材：酸化チタン１５質量部、カーボンブラック０．４質量部
<Comparative Example>
Primer 20: Epoxy resin (product name: FP-NS) 0.2 kg/ m2
Unevenness correction material 30: Epoxy resin (product name: FE-Z) 1.0 kg/ m2
Fiber sheet 40: Plain woven nylon sheet 180 g/m 2 1 layer + luminous fiber (polyester fiber treated with fluorescent whitening agent)
Shielding resin: Epoxy resin (product name: FR-E3P)
Shielding material: 15 parts by mass of titanium oxide, 0.4 parts by mass of carbon black
上記のように、比較例では、遮蔽樹脂として、実施例におけるエポキシ樹脂（商品名：ＦＲ－Ｅ５Ｐ）とは物性が異なるエポキシ樹脂（商品名：ＦＲ－Ｅ３Ｐ）を用いている。この点を除いて、比較例は、実施例と同様の構成である。 As mentioned above, the comparative example uses an epoxy resin (product name: FR-E3P) as the shielding resin, which has different physical properties from the epoxy resin (product name: FR-E5P) used in the example. Apart from this, the comparative example has the same configuration as the example.
［試験方法］
試験方法として、土木工事標準仕様書（東日本旅客鉄道株式会社編）日本鉄道施設協会（２０１６年９月）の附属書１７－２コンクリート表面被覆工法の試験方法に記載の「押し抜き荷重試験」を用いた。当該「押し抜き荷重試験」は、具体的には、図７に示されるように、行われる。すなわち、補強構造１０の各層（プライマー２０、不陸修正材３０、繊維シート４０及び遮蔽層５０）を構造物９０としてのコンクリート構造物に形成し、図７に示されるように、当該形成面を下側に向けた状態で支持体２０２に支持させる。そして、コンクリート構造物を上側から圧子２０４で押し抜くことで行われる。なお、この押し抜く過程において、繊維シート４０及び遮蔽層５０等が、面方向に引っ張られるほか、法線方向にもせん断力がかかる。
[Test method]
The test method used was the "Punch-out Load Test" described in Appendix 17-2, Test Methods for Concrete Surface Coating Methods, of the Standard Specifications for Civil Engineering Works (edited by East Japan Railway Company) and the Japan Railway Construction Association (September 2016). Specifically, the "Punch-out Load Test" is performed as shown in FIG. 7 . Specifically, each layer of the reinforcement structure 10 (primer 20, unevenness correction material 30, fiber sheet 40, and shielding layer 50) is formed on a concrete structure (structure 90), and the formed surface is supported on a support 202 with the formed surface facing downward, as shown in FIG. 7 . The concrete structure is then punched from above with an indenter 204. During this punch-out process, the fiber sheet 40, the shielding layer 50, and other components are pulled in the planar direction, and shear forces are also applied in the normal direction.
［補強効果］
試験の結果、実施例では、図８のグラフに示されるように、最大荷重：５３２６Ｎ（変位：５２ｍｍ）が測定された。補強の要求性能としては、おおよそ１５００Ｎ以上が要求されるため、補強効果があることが確認できた。
[Reinforcing effect]
As a result of the test, in the example, a maximum load of 5326 N (displacement: 52 mm) was measured, as shown in the graph in Figure 8. Since the required performance of reinforcement is approximately 1500 N or more, it was confirmed that there was a reinforcing effect.
［発光確認］
実施例では、図９の写真に示されるように、変位：４０ｍｍにおいて、遮蔽層５０の割れ目から発光(図９において実線にて囲んだ部分)が確認できた。これは、構造物９０の亀裂に伴って遮蔽層５０が破断し、繊維シート４０が露出したことを示すものである。さらに、繊維シート４０及び遮蔽層５０を面方向への引張り及び、法線方向へのせん断力がかかった場合に、繊維シート４０よりも先に遮蔽層５０が破断する構造であることを示すものともいえる。そして、本実施形態の補強構造により、紫外線を遮蔽層５０に向かって照射することで、構造物に発生した亀裂を検出できることが確認できた。
[Fire confirmation]
In the example, as shown in the photograph of Figure 9, light emission was confirmed from the crack in the shielding layer 50 (the area surrounded by a solid line in Figure 9) at a displacement of 40 mm. This indicates that the shielding layer 50 broke due to a crack in the structure 90, exposing the fiber sheet 40. Furthermore, it can also be said to indicate that the structure is such that the shielding layer 50 breaks before the fiber sheet 40 when tension in the planar direction and shear force in the normal direction are applied to the fiber sheet 40 and the shielding layer 50. It was also confirmed that the reinforcement structure of this embodiment makes it possible to detect cracks occurring in a structure by irradiating ultraviolet light toward the shielding layer 50.
実施例の構成において、破断伸びを測定した結果、図１０に示されるように、破断伸びは、３％以下、具体的には１％から２％までの範囲に含まれる値を示した。なお、実施例では、５つの試験体（Ａ１～Ａ５）を用いて破断伸びを測定し、測定結果が、１．２％（Ａ１参照）、１．３％（Ａ２参照）、１．６％（Ａ３参照）、１．１％（Ａ４参照）、１．０％（Ａ５参照）の値を示した。 When the elongation at break was measured for the configuration of the example, as shown in Figure 10, the elongation at break was found to be 3% or less, specifically, a value in the range of 1% to 2%. In the example, the elongation at break was measured using five test specimens (A1 to A5), and the measurement results were 1.2% (see A1), 1.3% (see A2), 1.6% (see A3), 1.1% (see A4), and 1.0% (see A5).
一方、比較例では、遮蔽層５０が破断せず、繊維シート４０からの発光が確認できなかった。比較例の構成において、破断伸びを測定した結果、図１１に示されるように、破断伸びは、４％以上となる値を示した。なお、比較例では、５つの試験体（Ｂ１～Ｂ５）を用いて破断伸びを測定し、いずれの試験体においても、４％以上となる値を示した。このように、比較例では、実施例に比べ破断伸びの値が大きいため、遮蔽層５０が破断しなかったと推察される。 In contrast, in the comparative example, the shielding layer 50 did not break, and no light emission from the fiber sheet 40 was confirmed. When the breaking elongation of the comparative example was measured, the breaking elongation was found to be 4% or greater, as shown in Figure 11. In the comparative example, the breaking elongation was measured using five test specimens (B1 to B5), and all of the test specimens showed values of 4% or greater. Thus, it is presumed that the breaking elongation value was greater in the comparative example than in the example, and therefore the shielding layer 50 did not break.
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements are possible without departing from the spirit of the invention. For example, the above-described modifications may be combined as appropriate.
１０、１２ 補強構造
２０ プライマー
３０ 不陸修正材
４０ 繊維シート
５０ 遮蔽層
７０ 接着層
９０ 構造物
10, 12 Reinforcement structure 20 Primer 30 Unevenness correction material 40 Fiber sheet 50 Shielding layer 70 Adhesive layer 90 Structure
Claims (4)
前記繊維シートを前記表面に接着する接着層と、
前記繊維シートへ照射される光を遮蔽する遮蔽層と、
を備え、
前記繊維シート、前記接着層及び前記遮蔽層に対し押し抜き荷重試験を行った場合に、前記繊維シートよりも先に前記接着層及び前記遮蔽層が破断する
補強構造。 a fiber sheet disposed on the surface of the structure and containing fibers that emit light when irradiated with light;
an adhesive layer that adheres the fiber sheet to the surface;
a shielding layer that blocks light irradiated onto the fiber sheet;
Equipped with
A reinforced structure in which, when a punching load test is conducted on the fiber sheet, the adhesive layer, and the shielding layer, the adhesive layer and the shielding layer break before the fiber sheet.
前記繊維シートを前記表面に接着する接着層と、
前記繊維シートへ照射される光を遮蔽する遮蔽層と、
を備え、
前記構造物への亀裂の発生に伴って前記接着層及び前記遮蔽層が破断して当該破断部分から前記繊維シートが露出する
補強構造。 a fiber sheet disposed on the surface of the structure and containing fibers that emit light when irradiated with light;
an adhesive layer that adheres the fiber sheet to the surface;
a shielding layer that blocks light irradiated onto the fiber sheet;
Equipped with
A reinforced structure in which, when a crack occurs in the structure, the adhesive layer and the shielding layer break, exposing the fiber sheet from the broken portion.
請求項１又は２に記載の補強構造。 The reinforced structure according to claim 1 or 2, wherein the shielding layer also serves as the adhesive layer.
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