JP2000248689A - 補強材及び補強工法 - Google Patents
補強材及び補強工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用する熱硬化性樹脂量を減少させ、かつ施
工性を改良し工期が短縮できる補強材及び補強工法を提
供する。 【解決手段】 経糸が実質上アラミド繊維からなる一方
向性シートに導電性テープ又は導線を経糸として織り込
んだ補強シート又は前記補強シートに更に導電性テープ
又は導線を緯糸として織り込んだ補強シートに熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグから補強材及びこの補強材
を構造物に巻付け、前記導電性テープ又は導線に電流を
流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構造物を補強する
補強工法。
工性を改良し工期が短縮できる補強材及び補強工法を提
供する。 【解決手段】 経糸が実質上アラミド繊維からなる一方
向性シートに導電性テープ又は導線を経糸として織り込
んだ補強シート又は前記補強シートに更に導電性テープ
又は導線を緯糸として織り込んだ補強シートに熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグから補強材及びこの補強材
を構造物に巻付け、前記導電性テープ又は導線に電流を
流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構造物を補強する
補強工法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は補強材に関し、詳し
くは、既存のコンクリート柱などに巻き付け、含浸樹脂
を硬化させて耐震補強する工法に使用されるプリプレグ
からなる補強材及び補強工法に関するものである。
くは、既存のコンクリート柱などに巻き付け、含浸樹脂
を硬化させて耐震補強する工法に使用されるプリプレグ
からなる補強材及び補強工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素繊維やアラミド繊維を用いる
耐震補強工法は、それら繊維の一方向性シートを作製
し、補強を要する既存のコンクリート柱などの構造物に
巻き付け、常温硬化の熱硬化性樹脂を塗布含浸させ、常
温で放置硬化させる方法がとられている。従来の工法
は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が
使用できるものの、常温硬化の点で、事実上エポキシ樹
脂に限定され、硬化までの日数は、外気温によって３日
から１週間ほど要し、工期が長いという欠点がある。ま
た、かかる塗布含浸法では塗布するエポキシ樹脂の量
は、通常、使用される繊維シート重量と同程度と必要以
上に使用されており不経済である。
耐震補強工法は、それら繊維の一方向性シートを作製
し、補強を要する既存のコンクリート柱などの構造物に
巻き付け、常温硬化の熱硬化性樹脂を塗布含浸させ、常
温で放置硬化させる方法がとられている。従来の工法
は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が
使用できるものの、常温硬化の点で、事実上エポキシ樹
脂に限定され、硬化までの日数は、外気温によって３日
から１週間ほど要し、工期が長いという欠点がある。ま
た、かかる塗布含浸法では塗布するエポキシ樹脂の量
は、通常、使用される繊維シート重量と同程度と必要以
上に使用されており不経済である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、アラミド繊維を使用した一方向性シートのプリプレ
グを用いて使用樹脂量を減少させ、さらに通電による発
熱で熱硬化性樹脂を短時間で硬化させ、上記従来の施工
性を改良し工期の短縮を図る構造物の補強工法及びこれ
に用いる補強材を提供することにある。
は、アラミド繊維を使用した一方向性シートのプリプレ
グを用いて使用樹脂量を減少させ、さらに通電による発
熱で熱硬化性樹脂を短時間で硬化させ、上記従来の施工
性を改良し工期の短縮を図る構造物の補強工法及びこれ
に用いる補強材を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、経糸が実質上アラミ
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として、または導電性テープ又は導線を経糸及び
緯糸として織り込んだ一方向性シートのプリプレグを構
造物に取り付けた後、該導電性テープ又は導線に通電し
て、該通電による発熱で含浸された熱硬化性樹脂を短時
間で硬化させれば、工期の短縮が図れること、且つエポ
キシ樹脂の使用量が削減できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
発明者らは鋭意検討を行った結果、経糸が実質上アラミ
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として、または導電性テープ又は導線を経糸及び
緯糸として織り込んだ一方向性シートのプリプレグを構
造物に取り付けた後、該導電性テープ又は導線に通電し
て、該通電による発熱で含浸された熱硬化性樹脂を短時
間で硬化させれば、工期の短縮が図れること、且つエポ
キシ樹脂の使用量が削減できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【０００５】すなわち、本発明は、経糸が実質上アラミ
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として織り込んだ補強シート又は前記補強シート
に更に導電性テープ又は導線を緯糸として織り込んだ補
強シートに熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからな
ることを特徴とする補強材を提供するものである。
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として織り込んだ補強シート又は前記補強シート
に更に導電性テープ又は導線を緯糸として織り込んだ補
強シートに熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからな
ることを特徴とする補強材を提供するものである。
【０００６】また、本発明は、前記補強材を構造物に巻
付け、前記導電性テープ又は導線に電流を流して、発熱
させ、樹脂を硬化させて構造物を補強する補強工法を提
供するものである。
付け、前記導電性テープ又は導線に電流を流して、発熱
させ、樹脂を硬化させて構造物を補強する補強工法を提
供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、プリプレグ化さ
れる補強シートを図１〜図４を参照して説明する。図１
は第１の実施の形態における補強シートの概略図、図２
は図１の導電性テープ又は導線部分を示す模式図であ
る。第１の実施の形態における補強シートにおいて、実
質上アラミド繊維からなる一方向性シートとは、少なく
とも経糸の主繊維にアラミド繊維を用いた織布を言い、
その織布に更に導電性テープ又は導線を経糸として織り
込んだものである。その外観の概略は、図１及び図２に
示すように、経糸１にアラミド繊維を用いた一方向性織
布シート１０であって、経糸１と導電性テープ又は導線
３は左右方向に通されて形成される。図１において、経
糸間の隙間は経糸１の単位幅当たりの打ち込み本数によ
って変わる。また、緯糸２は、経糸１を編み込みながら
上下方向に通され、横に互いに粗く形成される連続又は
不連続糸である。また、導電性テープ又は導線３を並列
に接続する両端部３ａ、３ｂは図では省略する通電装置
に接続する。
れる補強シートを図１〜図４を参照して説明する。図１
は第１の実施の形態における補強シートの概略図、図２
は図１の導電性テープ又は導線部分を示す模式図であ
る。第１の実施の形態における補強シートにおいて、実
質上アラミド繊維からなる一方向性シートとは、少なく
とも経糸の主繊維にアラミド繊維を用いた織布を言い、
その織布に更に導電性テープ又は導線を経糸として織り
込んだものである。その外観の概略は、図１及び図２に
示すように、経糸１にアラミド繊維を用いた一方向性織
布シート１０であって、経糸１と導電性テープ又は導線
３は左右方向に通されて形成される。図１において、経
糸間の隙間は経糸１の単位幅当たりの打ち込み本数によ
って変わる。また、緯糸２は、経糸１を編み込みながら
上下方向に通され、横に互いに粗く形成される連続又は
不連続糸である。また、導電性テープ又は導線３を並列
に接続する両端部３ａ、３ｂは図では省略する通電装置
に接続する。
【０００８】経糸に用いられるアラミド繊維は強度を持
たせるために使用される。アラミド繊維としては、特に
制限されないが、引張強度１５ｇ／ｄ以上、ヤング率５
００ｇ／ｄ以上（ｄはデニールを意味する。）のアラミ
ド繊維が好ましい。また、アラミド繊維の撚り回数はで
きるだけ少ないのが好ましく、その撚り回数は５〜５０
回／ｍである。撚り回数が大きくなると、シートのヤン
グ率が低下し、耐震補強の目的であるせん断補強や曲げ
補強効果が小さくなって、好ましくない。一方向性シー
トの目付は、緯糸の重量を除いて、通常２００〜１００
０ｇ／ｍ2 である。経糸の単位巾あたりの打ち込み本数
は、用いるアラミド繊維の太さと前記一方向性シートの
目付から容易に決定される。
たせるために使用される。アラミド繊維としては、特に
制限されないが、引張強度１５ｇ／ｄ以上、ヤング率５
００ｇ／ｄ以上（ｄはデニールを意味する。）のアラミ
ド繊維が好ましい。また、アラミド繊維の撚り回数はで
きるだけ少ないのが好ましく、その撚り回数は５〜５０
回／ｍである。撚り回数が大きくなると、シートのヤン
グ率が低下し、耐震補強の目的であるせん断補強や曲げ
補強効果が小さくなって、好ましくない。一方向性シー
トの目付は、緯糸の重量を除いて、通常２００〜１００
０ｇ／ｍ2 である。経糸の単位巾あたりの打ち込み本数
は、用いるアラミド繊維の太さと前記一方向性シートの
目付から容易に決定される。
【０００９】本発明において、経糸として使用される導
電性テープとしては、通電により発熱する発熱体のテー
プ状物であれば特に制限されず、例えば、４フッ化エチ
レン樹脂と導電性カーボンの複合物であるフッ素樹脂製
面状発熱体を細く切断したテープ状物が挙げられる。テ
ープの巾は１〜１０mmの範囲が好ましく、テープの厚み
は０．０７５〜０．２０mmの範囲が好ましい。テープの
巾やテープの厚みが前記範囲未満であると、当該テープ
の単位長さ当たりの抵抗値が大きくなって、通電時の電
圧が高くなり好ましくない。また、テープの巾やテープ
の厚みが前記範囲を越えるとテープの剛性が増して経糸
として使用しにくい。また、導電性テープは耐熱性や耐
寒性に優れたものが好ましい。
電性テープとしては、通電により発熱する発熱体のテー
プ状物であれば特に制限されず、例えば、４フッ化エチ
レン樹脂と導電性カーボンの複合物であるフッ素樹脂製
面状発熱体を細く切断したテープ状物が挙げられる。テ
ープの巾は１〜１０mmの範囲が好ましく、テープの厚み
は０．０７５〜０．２０mmの範囲が好ましい。テープの
巾やテープの厚みが前記範囲未満であると、当該テープ
の単位長さ当たりの抵抗値が大きくなって、通電時の電
圧が高くなり好ましくない。また、テープの巾やテープ
の厚みが前記範囲を越えるとテープの剛性が増して経糸
として使用しにくい。また、導電性テープは耐熱性や耐
寒性に優れたものが好ましい。
【００１０】本発明において、経糸として使用される導
線としては、特に制限されないが、良導体の金属で、且
つ発熱量の大きいものが好ましく、例えば、ニッケルク
ロム合金、鉄クロム合金の導線が挙げられる。導線の直
径は０．０５〜１．０mmの範囲のものが好ましい。導線
の直径が細すぎると導線の抵抗値が大きくなりすぎて、
通電時の電圧が高くなり好ましくない。導線の直径が太
すぎると経糸として使用しにくく、また当該補強シート
の剛性が増し、柔軟性が損なわれ、構造物の外表面に当
該シートが巻き付けにくくなる。
線としては、特に制限されないが、良導体の金属で、且
つ発熱量の大きいものが好ましく、例えば、ニッケルク
ロム合金、鉄クロム合金の導線が挙げられる。導線の直
径は０．０５〜１．０mmの範囲のものが好ましい。導線
の直径が細すぎると導線の抵抗値が大きくなりすぎて、
通電時の電圧が高くなり好ましくない。導線の直径が太
すぎると経糸として使用しにくく、また当該補強シート
の剛性が増し、柔軟性が損なわれ、構造物の外表面に当
該シートが巻き付けにくくなる。
【００１１】経糸として使用する導電性テープ又は導線
の各々の織り込み間隔（打ち込み間隔とも言い、以下
「織り込み間隔」と言う）は１〜５cmの範囲とすること
が好ましい。織り込み間隔がこの範囲であれば、通電す
ることによりプリプレグ化された一方向性シートの全面
が均等に発熱して、含浸されたエポキシ樹脂などの熱硬
化性樹脂を均一に硬化させることができる。織り込み間
隔が前記範囲未満では、必要以上の導線等が必要にな
り、無駄であると共に製作上の問題も生じやすい。ま
た、前記範囲を越えても当該熱硬化樹脂を均一に加熱硬
化できない。
の各々の織り込み間隔（打ち込み間隔とも言い、以下
「織り込み間隔」と言う）は１〜５cmの範囲とすること
が好ましい。織り込み間隔がこの範囲であれば、通電す
ることによりプリプレグ化された一方向性シートの全面
が均等に発熱して、含浸されたエポキシ樹脂などの熱硬
化性樹脂を均一に硬化させることができる。織り込み間
隔が前記範囲未満では、必要以上の導線等が必要にな
り、無駄であると共に製作上の問題も生じやすい。ま
た、前記範囲を越えても当該熱硬化樹脂を均一に加熱硬
化できない。
【００１２】本発明において、緯糸としては、特に制限
されず、ナイロン、ポリエステル、綿及びアラミド繊維
等の有機繊維が使用される。
されず、ナイロン、ポリエステル、綿及びアラミド繊維
等の有機繊維が使用される。
【００１３】図３は第２の実施の形態における補強シー
トの概略図、図４は図３の導電性テープ又は導線部分を
示す模式図である。第２の実施の形態における補強シー
ト２０において、第１の実施の形態における補強シート
１０と異なる点は、第１の実施の形態の補強シート１０
に、更に、導電性テープ又は導線を緯糸に織り込み、経
糸の導電性テープ又は導線と緯糸の導電性テープ又は導
線とが互いに接触するようにした点である。すなわち、
図３及び図４より、一方向性織布シート２０において、
経糸１と導電性テープ又は導線３は左右方向に通されて
形成される。緯糸２と導電性テープ又は導線４は、経糸
１を編み込みながら上下方向に通され、横に互いに粗く
形成される。緯糸２は連続又は不連続糸である。この
際、経糸の導電性テープ又は導線３と緯糸の導電性テー
プ又は導線４とは接触して接触部５を形成する。また、
一方向性シート２０の両端部に位置する緯糸４１、４１
はそれぞれの両端部が結線されて、ループ７１ａ、７１
ｂを形成し、ループ７１ａ、７１ｂから延出される両接
続端部７ａ、７ｂは図では省略する通電装置に接続され
る。
トの概略図、図４は図３の導電性テープ又は導線部分を
示す模式図である。第２の実施の形態における補強シー
ト２０において、第１の実施の形態における補強シート
１０と異なる点は、第１の実施の形態の補強シート１０
に、更に、導電性テープ又は導線を緯糸に織り込み、経
糸の導電性テープ又は導線と緯糸の導電性テープ又は導
線とが互いに接触するようにした点である。すなわち、
図３及び図４より、一方向性織布シート２０において、
経糸１と導電性テープ又は導線３は左右方向に通されて
形成される。緯糸２と導電性テープ又は導線４は、経糸
１を編み込みながら上下方向に通され、横に互いに粗く
形成される。緯糸２は連続又は不連続糸である。この
際、経糸の導電性テープ又は導線３と緯糸の導電性テー
プ又は導線４とは接触して接触部５を形成する。また、
一方向性シート２０の両端部に位置する緯糸４１、４１
はそれぞれの両端部が結線されて、ループ７１ａ、７１
ｂを形成し、ループ７１ａ、７１ｂから延出される両接
続端部７ａ、７ｂは図では省略する通電装置に接続され
る。
【００１４】緯糸の導電性テープ又は導線４の織り込み
間隔は、１０〜４０cmの範囲とすることが好ましい。こ
れは、通常、一方向性シートを作製後、定長に切断し
て、補強を要する既存のコンクリート柱に巻付ける際、
両端を約２０〜４０cmほど重ねて巻付けることから決定
される。すなわち、この重ね合わせ部分に緯糸の導電性
テープ又は導線３を存在させれば、プリプレグ化された
シート全面を均一に加熱することができると共に、通電
装置との結合に際しても好都合である。
間隔は、１０〜４０cmの範囲とすることが好ましい。こ
れは、通常、一方向性シートを作製後、定長に切断し
て、補強を要する既存のコンクリート柱に巻付ける際、
両端を約２０〜４０cmほど重ねて巻付けることから決定
される。すなわち、この重ね合わせ部分に緯糸の導電性
テープ又は導線３を存在させれば、プリプレグ化された
シート全面を均一に加熱することができると共に、通電
装置との結合に際しても好都合である。
【００１５】経糸の導電性テープ又は導線３と緯糸の導
電性テープ又は導線４を互いに接触させるためには、被
覆していない導電性テープ又は導線を使用すればよい。
また、通電方法としては、前記のループ回路７１ａ、７
１ｂから延出される両接続端部７ａ、７ｂに電源を接続
する方法に限定されず、例えば、ループを形成せずに、
一方向性シートの両端の緯糸４１、４１の端部７２ａ、
７２ｂを直接、図では省略する通電装置に接続してもよ
い。このように、第２の実施の形態例によれば、経糸及
び緯糸の導電性テープ又は導線３、４が互いに接触して
いるため、全ての導電性テープ又は導線が発熱すること
になり、経糸に使用されている導電性テープや導線を並
列的に接続する必要がなく、施工性が格段に向上する。
電性テープ又は導線４を互いに接触させるためには、被
覆していない導電性テープ又は導線を使用すればよい。
また、通電方法としては、前記のループ回路７１ａ、７
１ｂから延出される両接続端部７ａ、７ｂに電源を接続
する方法に限定されず、例えば、ループを形成せずに、
一方向性シートの両端の緯糸４１、４１の端部７２ａ、
７２ｂを直接、図では省略する通電装置に接続してもよ
い。このように、第２の実施の形態例によれば、経糸及
び緯糸の導電性テープ又は導線３、４が互いに接触して
いるため、全ての導電性テープ又は導線が発熱すること
になり、経糸に使用されている導電性テープや導線を並
列的に接続する必要がなく、施工性が格段に向上する。
【００１６】本発明において、前記補強シートからプリ
プレグを作製する方法としては、特に制限されず、公知
の方法に準じて行われる。すなわち、一方向性シートか
らなる補強シートに熱硬化性樹脂と硬化剤の混合物を塗
布し、乾燥させればよい。当該熱硬化性樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイ
ミド樹脂等が挙げられ、このうち、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂が強度、取扱いの容易さ、コストなどの点
で好ましい。本発明のプリプレグを得るために補強シー
トに含浸させる樹脂量は、プリプレグ重量に対して５〜
３０％、好ましくは１０〜２５％である。含浸樹脂量が
少ないと繊維を十分に拘束して硬化できず、多すぎると
使用する樹脂量が不必要に増加して不経済である。
プレグを作製する方法としては、特に制限されず、公知
の方法に準じて行われる。すなわち、一方向性シートか
らなる補強シートに熱硬化性樹脂と硬化剤の混合物を塗
布し、乾燥させればよい。当該熱硬化性樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイ
ミド樹脂等が挙げられ、このうち、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂が強度、取扱いの容易さ、コストなどの点
で好ましい。本発明のプリプレグを得るために補強シー
トに含浸させる樹脂量は、プリプレグ重量に対して５〜
３０％、好ましくは１０〜２５％である。含浸樹脂量が
少ないと繊維を十分に拘束して硬化できず、多すぎると
使用する樹脂量が不必要に増加して不経済である。
【００１７】本発明のプリプレグからなる補強材を使用
する構造物の補強工法の手順としては、先ず、補強材
（プリプレブ）を構造物に巻付け、前記導電性テープ又
は導線に電流を流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構
造物を補強する。構造物としては、特に制限されず、橋
梁、タンク及び鉄塔などの土木構造物；道路構造物；河
川、港湾又は海洋構造物；建築構造物などの強度が要求
される部位であり、特に、大地震対策などで補強が要求
される既存のコンクリート柱などが好適である。先ず、
本発明のプリプレグをコンクリート柱の表面と密着保持
させるために、コンクリート表面にプライマーを塗布す
る。次に、定長に切断した当該プリプレグのシートを巻
き付ける。次に、プリプレグの両端から出ている導線に
電流を流し、発熱させて、樹脂を硬化させる。２層以上
重ねて巻き付ける場合は、その都度プライマーを塗布す
ることが好ましい。すなわち、硬化したシートの上にプ
ライマーを塗布し、同様の操作を繰り返して、必要枚数
を巻き付ける。ただし、プリプレグにタック性（粘着
性）があり、コンクリート表面に接着するならば、上記
プライマーは不要である。また、必要により、導線の通
電発熱により樹脂を硬化させる前に、プリプレグに熱硬
化性樹脂を塗布することもできる。通電による加熱保持
温度、硬化時間は、使用する熱硬化性樹脂の種類や、硬
化開始温度等によって異なり、使用時の条件により適宜
決定される。
する構造物の補強工法の手順としては、先ず、補強材
（プリプレブ）を構造物に巻付け、前記導電性テープ又
は導線に電流を流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構
造物を補強する。構造物としては、特に制限されず、橋
梁、タンク及び鉄塔などの土木構造物；道路構造物；河
川、港湾又は海洋構造物；建築構造物などの強度が要求
される部位であり、特に、大地震対策などで補強が要求
される既存のコンクリート柱などが好適である。先ず、
本発明のプリプレグをコンクリート柱の表面と密着保持
させるために、コンクリート表面にプライマーを塗布す
る。次に、定長に切断した当該プリプレグのシートを巻
き付ける。次に、プリプレグの両端から出ている導線に
電流を流し、発熱させて、樹脂を硬化させる。２層以上
重ねて巻き付ける場合は、その都度プライマーを塗布す
ることが好ましい。すなわち、硬化したシートの上にプ
ライマーを塗布し、同様の操作を繰り返して、必要枚数
を巻き付ける。ただし、プリプレグにタック性（粘着
性）があり、コンクリート表面に接着するならば、上記
プライマーは不要である。また、必要により、導線の通
電発熱により樹脂を硬化させる前に、プリプレグに熱硬
化性樹脂を塗布することもできる。通電による加熱保持
温度、硬化時間は、使用する熱硬化性樹脂の種類や、硬
化開始温度等によって異なり、使用時の条件により適宜
決定される。
【００１８】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。 実施例１ （補強シートの作製）経糸にアラミド繊維「トワロンＨ
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．１mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として２cm間隔に織り込み補強シートを作製
した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２５％のプリプレグを得た。
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。 実施例１ （補強シートの作製）経糸にアラミド繊維「トワロンＨ
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．１mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として２cm間隔に織り込み補強シートを作製
した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２５％のプリプレグを得た。
【００１９】（補強工法）当該プリプレグをコンクリー
ト柱の表面と密着保持させるために、コンクリート表面
にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、次に、定長に
切断した当該プリプレグのシートを一層巻き付けた。プ
リプレグの両端からでている導線を図２のように結線し
て電流を流し、発熱させ、１２０℃、１時間保持して樹
脂を硬化させた。使用した樹脂量は約２００ｇ／ｍ
2 （プリプレグ中の樹脂量約１５０ｇ／ｍ2 、プライマ
ー約５０ｇ／ｍ2 ）であった。また、樹脂硬化後の当該
耐震補強材の引張強度は６１トン重／ｍ、弾性率は１
１．０トン重／ｍｍ2 であった。
ト柱の表面と密着保持させるために、コンクリート表面
にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、次に、定長に
切断した当該プリプレグのシートを一層巻き付けた。プ
リプレグの両端からでている導線を図２のように結線し
て電流を流し、発熱させ、１２０℃、１時間保持して樹
脂を硬化させた。使用した樹脂量は約２００ｇ／ｍ
2 （プリプレグ中の樹脂量約１５０ｇ／ｍ2 、プライマ
ー約５０ｇ／ｍ2 ）であった。また、樹脂硬化後の当該
耐震補強材の引張強度は６１トン重／ｍ、弾性率は１
１．０トン重／ｍｍ2 であった。
【００２０】実施例２ （補強シートの作製）実施例１と同様の補強シートを作
製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるレゾール型フェノール樹脂と硬化剤であるメチルテ
トラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥して樹
脂成分約２０％のプリプレグを得た。 （補強工法）樹脂の硬化条件を１４０℃、１時間とする
以外は、実施例１と同様の方法で行った。使用した樹脂
量は約１６０ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１１０
ｇ／ｍ2 、プライマー約５０ｇ／ｍ2 ）であった。ま
た、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６０トン
重／ｍ、弾性率は１０．９トン重／ｍｍ2 であった。
製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるレゾール型フェノール樹脂と硬化剤であるメチルテ
トラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥して樹
脂成分約２０％のプリプレグを得た。 （補強工法）樹脂の硬化条件を１４０℃、１時間とする
以外は、実施例１と同様の方法で行った。使用した樹脂
量は約１６０ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１１０
ｇ／ｍ2 、プライマー約５０ｇ／ｍ2 ）であった。ま
た、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６０トン
重／ｍ、弾性率は１０．９トン重／ｍｍ2 であった。
【００２１】実施例３ （補強シートの作製）線径０．１mmのニッケルクロム合
金の導線の代わりに、線径０．２mmの鉄クロム合金の導
線を経糸として使用した以外は、実施例１と同様の方法
で行った。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２２％のプリプレグを得た。 （補強工法）実施例１と同様の方法で行った。使用した
樹脂量は約１８０ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１
２０ｇ／ｍ2 、プライマー約６０ｇ／ｍ2 ）であった。
また、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６２ト
ン重／ｍ、弾性率は１１．２トン重／ｍｍ2 であった。
金の導線の代わりに、線径０．２mmの鉄クロム合金の導
線を経糸として使用した以外は、実施例１と同様の方法
で行った。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２２％のプリプレグを得た。 （補強工法）実施例１と同様の方法で行った。使用した
樹脂量は約１８０ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１
２０ｇ／ｍ2 、プライマー約６０ｇ／ｍ2 ）であった。
また、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６２ト
ン重／ｍ、弾性率は１１．２トン重／ｍｍ2 であった。
【００２２】実施例４ （補強シートの作製）経糸にアラミド繊維「トワロンＨ
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．２mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として２cm間隔に織り込み、さらに線径０．
２mmのニッケルクロム合金の導線を緯糸として２０cm間
隔に織り込み補強シートを作製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２１％のプリプレグを得た。 （補強工法）当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導線を図４のように結線した以外は、実
施例１と同様に行った。使用した樹脂量は約１８０ｇ／
ｍ2（プリプレグ中の樹脂量約１２０ｇ／ｍ2 、プライ
マー約６０ｇ／ｍ2 ）であった。また、樹脂硬化後の当
該耐震補強材の引張強度は６０トン重／ｍ、弾性率は１
０．８トン重／ｍｍ2 であった。
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．２mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として２cm間隔に織り込み、さらに線径０．
２mmのニッケルクロム合金の導線を緯糸として２０cm間
隔に織り込み補強シートを作製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２１％のプリプレグを得た。 （補強工法）当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導線を図４のように結線した以外は、実
施例１と同様に行った。使用した樹脂量は約１８０ｇ／
ｍ2（プリプレグ中の樹脂量約１２０ｇ／ｍ2 、プライ
マー約６０ｇ／ｍ2 ）であった。また、樹脂硬化後の当
該耐震補強材の引張強度は６０トン重／ｍ、弾性率は１
０．８トン重／ｍｍ2 であった。
【００２３】実施例５ （補強シートの作製）経糸にアラミド繊維「トワロンＨ
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．２mmの鉄クロム合金の導線を
経糸として３cm間隔に織り込み、さらにフッ素樹脂製面
状発熱体を素材とするテープ状物である「フロロトロ
ン」（ダイキン工業社製）の巾５mm、厚み０．１mmを緯
糸として２０cm間隔に織り込み補強シートを作製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２５％のプリプレグを得た。 （補強工法）当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導電性テープを図４のように結線した以
外は、実施例１と同様に行った。使用した樹脂量は約２
００ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１４０ｇ／
ｍ2 、プライマー約６０ｇ／ｍ2）であった。また、樹
脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６１トン重／
ｍ、弾性率は１１．０トン重／ｍｍ2 であった。
Ｍ」（アクゾノーベル社製）の３０００デニールの繊維
を用い、緯糸に５００デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量４１５ｇ／ｍ2 （緯糸の重量を除く）の一
方向性シートに、線径０．２mmの鉄クロム合金の導線を
経糸として３cm間隔に織り込み、さらにフッ素樹脂製面
状発熱体を素材とするテープ状物である「フロロトロ
ン」（ダイキン工業社製）の巾５mm、厚み０．１mmを緯
糸として２０cm間隔に織り込み補強シートを作製した。 （プリプレグの作製）当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約２５％のプリプレグを得た。 （補強工法）当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導電性テープを図４のように結線した以
外は、実施例１と同様に行った。使用した樹脂量は約２
００ｇ／ｍ2 （プリプレグ中の樹脂量約１４０ｇ／
ｍ2 、プライマー約６０ｇ／ｍ2）であった。また、樹
脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は６１トン重／
ｍ、弾性率は１１．０トン重／ｍｍ2 であった。
【００２４】比較例１ 経糸にアラミド繊維「トワロンＨＭ」（アクゾノーベル
社製）の３０００デニールの繊維を用い、緯糸に５００
デニールのポリエステル繊維を使用し、目付量４１５ｇ
／ｍ2 の一方向性シートの織布をシャトル織機で作製し
た。作製された一方向性シートからなる耐震補強シート
をコンクリート柱の表面と密着保持させるために、コン
クリート表面にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、
次に、定長に切断した当該一方向性シートを一層巻き付
けた。次いで、常温硬化性のエポキシ樹脂をその上から
塗布し、放置した。完全硬化まで約３日間要した。使用
した樹脂量は約５５０ｇ／ｍ2 であった。樹脂硬化後の
当該補強用シート（ＦＲＰ）の引張強度は６０トン重／
ｍ、弾性率は１０．８トン重／ｍｍ2 であった。
社製）の３０００デニールの繊維を用い、緯糸に５００
デニールのポリエステル繊維を使用し、目付量４１５ｇ
／ｍ2 の一方向性シートの織布をシャトル織機で作製し
た。作製された一方向性シートからなる耐震補強シート
をコンクリート柱の表面と密着保持させるために、コン
クリート表面にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、
次に、定長に切断した当該一方向性シートを一層巻き付
けた。次いで、常温硬化性のエポキシ樹脂をその上から
塗布し、放置した。完全硬化まで約３日間要した。使用
した樹脂量は約５５０ｇ／ｍ2 であった。樹脂硬化後の
当該補強用シート（ＦＲＰ）の引張強度は６０トン重／
ｍ、弾性率は１０．８トン重／ｍｍ2 であった。
【００２５】実施例１〜５並びに比較例１の結果から明
らかなように、実施例はいずれも、従来の本発明によら
ない炭素繊維やアラミド繊維を用いる耐震補強工法に比
較して、使用樹脂量は約１／３に低減でき、硬化までの
時間も大幅に短縮できた。
らかなように、実施例はいずれも、従来の本発明によら
ない炭素繊維やアラミド繊維を用いる耐震補強工法に比
較して、使用樹脂量は約１／３に低減でき、硬化までの
時間も大幅に短縮できた。
【００２６】
【発明の効果】本発明の補強材は、使用する熱硬化性樹
脂量が少なく、通電による発熱でその熱硬化性樹脂を短
時間で硬化できる。従って、本発明の補強材を用いれ
ば、施工に要する工期を短縮することができる。また、
本発明の補強材は、引張強度、弾性率等の物性におい
て、従来工法のものと同等である。
脂量が少なく、通電による発熱でその熱硬化性樹脂を短
時間で硬化できる。従って、本発明の補強材を用いれ
ば、施工に要する工期を短縮することができる。また、
本発明の補強材は、引張強度、弾性率等の物性におい
て、従来工法のものと同等である。
【図１】第１の実施の形態における補強シートの概略図
である。
である。
【図２】図１の導電性テープ又は導線部分の模式図であ
る。
る。
【図３】第２の実施の形態における補強シートの概略図
である。
である。
【図４】図３の導電性テープ又は導線部分の模式図であ
る。
る。
１ 経糸（アラミド繊維） ２ 緯糸 ３ 経糸としての導電性テープ又は導線 ４ 緯糸としての導電性テープ又は導線 ３ａ、３ｂ、７ａ、７ｂ 通電装置に接続される導線部
分 ５ 接触部 １０、２０ 補強用シート（一方向性シート）
分 ５ 接触部 １０、２０ 補強用シート（一方向性シート）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｊ 5/24 ＣＦＣ Ｃ０８Ｊ 5/24 ＣＦＣ ４Ｆ２１１ Ｅ０４Ｇ 23/02 Ｅ０４Ｇ 23/02 Ｆ // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:08 (72)発明者 清水 正幸 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 太田 隆雄 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 山本 史夫 兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号 神 東塗料株式会社内 Ｆターム(参考） 2E164 AA05 AA11 BA01 BA06 EA05 2E176 AA04 AA11 AA15 BB29 4F072 AA02 AB06 AB28 AD11 AD13 AD23 AE08 AE26 AF02 AG03 AH21 AJ01 AJ16 AJ22 AK05 AL17 4F100 AA37A AA37H AB01A AB02A AB13A AB16A AB31A AK01A AK18A AK33A AK47A AK53A AT00B BA01 BA02 CA23A DG13A DG18A DG19A DH01A EJ82A GB90 JB13A JG01A JK02 JK07 JL02 4F203 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 AH43 AH46 DA12 DB01 DC12 DK07 4F211 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 AH43 AH46 SA04 SC01 SD01 SD16 SD23 SG07 SN03 SN05 SP22
Claims (5)
- 【請求項１】 経糸が実質上アラミド繊維からなる一方
向性シートに導電性テープ又は導線を経糸として織り込
んだ補強シート又は前記補強シートに更に導電性テープ
又は導線を緯糸として織り込んだ補強シートに熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグからなることを特徴とする
補強材。 - 【請求項２】 前記導電性テープが４フッ化エチレン樹
脂と導電性カーボンの複合物であるフッ素樹脂製面状発
熱体のテープ状物であることを特徴とする請求項１記載
の補強材。 - 【請求項３】 前記導線がニッケルクロム合金又は鉄ク
ロム合金の導線であることを特徴とする請求項１又は２
記載の補強材。 - 【請求項４】 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂又はフ
ェノール樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項記載の補強材。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の補強
材を構造物に巻付け、前記導電性テープ又は導線に電流
を流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構造物を補強す
ることを特徴とする補強工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5513499A JP2000248689A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 補強材及び補強工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5513499A JP2000248689A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 補強材及び補強工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000248689A true JP2000248689A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12990323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5513499A Pending JP2000248689A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 補強材及び補強工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000248689A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017511268A (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-20 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 繊維強化複合材料積層体、及びこれから作製された物品 |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP5513499A patent/JP2000248689A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017511268A (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-20 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 繊維強化複合材料積層体、及びこれから作製された物品 |
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