JP2000109578A - Matrix resin composition and reinforcing/repairing method for fiber reinforcement of concrete structure - Google Patents
Matrix resin composition and reinforcing/repairing method for fiber reinforcement of concrete structureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、既存のコンクリー
ト構造物を補強・補修する際に使用されるコンクリート
構造物の繊維補強用マトリックス樹脂組成物及びこの樹
脂組成物を使用した既設コンクリート構造物の補強・補
修方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure used when reinforcing and repairing an existing concrete structure, and an existing concrete structure using the resin composition. It relates to reinforcement and repair methods.
【０００２】[0002]
【従来の技術】既存のコンクリート構造物は、長年にわ
たる使用とともに老朽・劣化したり、或いは地震等の罹
災により強度低下するため、補強・補修の必要が生じ
る。2. Description of the Related Art Existing concrete structures are deteriorated or deteriorated with use for many years, or their strength is reduced due to damages such as earthquakes, so that reinforcement and repair are required.
【０００３】旧来、このような既存のコンクリート構造
物の強化には強度低下を防ぐ目的で、補強材料として鉄
板が使用されていたが、鉄板は大重量であり、取り付け
時の作業性が劣る等の問題があった。[0003] Conventionally, iron plates have been used as a reinforcing material for the purpose of preventing a decrease in strength for reinforcing such existing concrete structures. However, iron plates are heavy and workability during installation is poor. There was a problem.
【０００４】このような問題を解決するべく、近年、強
化繊維シートに樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグを
補強材料として用いる補強・補修方法や、それを硬化成
型してなるＦＲＰを補強材料として用いる補強・補修方
法が提案されており、補強材料の軽量化や施工性の向上
に寄与しておりマトリックス樹脂組成物には主としてエ
ポキシ樹脂が使用されている。In order to solve such a problem, in recent years, a reinforcing / repairing method using a so-called prepreg obtained by impregnating a resin into a reinforcing fiber sheet as a reinforcing material, or a reinforcing method using FRP obtained by hardening and molding the same as a reinforcing material. A repair method has been proposed, which contributes to weight reduction of the reinforcing material and improvement of workability, and an epoxy resin is mainly used for the matrix resin composition.
【０００５】従来、繊維強化樹脂材によるコンクリート
構造物への適用方法には、 （１）繊維補強材に樹脂を含浸しているいわゆるプリプ
レグを、既存コンクリート構造物表面に接着させる方
法； （２）接着剤層を介して既存コンクリート構造物表面に
接着された強化繊維シートに、マトリックス樹脂組成物
を含浸させ、次いでマトリックス樹脂組成物を硬化させ
てコンクリート構造物表面に接着及び補強を行う方法
（例えば、特開平３−２２２７３４号公報参照）； （３）コンクリート構造物の面に接着剤或いは接着性を
有するマトリックス樹脂組成物を塗布し、コンクリート
構造物補強用の繊維補強材を前記接着剤或いは接着性を
有するマトリックス樹脂組成物の塗布面に配設し、該コ
ンクリート構造物補強用の繊維補強材の層にマトリック
ス樹脂組成物を塗布し、或いは塗布しないでそのまま該
コンクリート構造物補強用の繊維補強材を圧着させるこ
とにより、下層の接着剤或いはマトリックス樹脂組成物
を湧き上げて該コンクリート構造物補強用の繊維補強材
に含まれる気泡を追い出しつつ、該コンクリート構造物
補強用の繊維補強材中に接着剤或いはマトリックス樹脂
組成物を含浸させ、次いで硬化させて補強させる方法等
が知られている。Conventionally, a method of applying a fiber-reinforced resin material to a concrete structure includes: (1) a method of adhering a so-called prepreg, in which a fiber reinforcement is impregnated with a resin, to the surface of an existing concrete structure; A method of impregnating a matrix resin composition into a reinforcing fiber sheet adhered to the surface of an existing concrete structure via an adhesive layer and then curing the matrix resin composition to bond and reinforce the surface of the concrete structure (for example, (3) An adhesive or a matrix resin composition having an adhesive property is applied to the surface of a concrete structure, and a fiber reinforcing material for reinforcing the concrete structure is bonded to the adhesive or the adhesive. Disposed on the application surface of the matrix resin composition having a water-repellent property, and a matte layer is formed on the fiber reinforcing material layer for reinforcing the concrete structure. By applying a fiber reinforced material for reinforcing the concrete structure as it is with or without applying the resin composition, the lower layer adhesive or matrix resin composition is sprinkled to provide a fiber for reinforcing the concrete structure. A method is known in which an adhesive or a matrix resin composition is impregnated into a fiber reinforcing material for reinforcing a concrete structure while expelling air bubbles contained in the reinforcing material, and then cured and reinforced.
【０００６】このような既設コンクリート構造物の繊維
補強材による補強・補修においては、施工する環境によ
って、常温硬化型のマトリックス樹脂組成物が使用され
ている。常温硬化型のマトリックス樹脂組成物は、通常
の生活環境下で硬化するため、加熱硬化作業を省略でき
ることから、工事を円滑に行うことができ好適である。[0006] In reinforcing and repairing such existing concrete structures with a fiber reinforcing material, a room temperature-curable matrix resin composition is used depending on the construction environment. The room-temperature-curable matrix resin composition cures in a normal living environment, so that the heat-curing operation can be omitted.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】一方、既設コンクリー
ト構造物の繊維補強材による補強・補修は、軽量効果が
ある反面、金属補強に比較して、補強・補修効果は環境
温度に影響されやすいと云う問題点を含んでいる。On the other hand, reinforcement and repair of existing concrete structures with fiber reinforcing materials has a light weight effect, but the reinforcement and repair effects are more susceptible to environmental temperature than metal reinforcement. It has the following problems.
【０００８】即ち、一般に常温硬化型のマトリックス樹
脂組成物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低い。このため
補強・補修箇所が夏場の直射日光下に暴露されることに
よって温度が６０℃以上に上昇した場合、硬化した樹脂
含浸繊維補強シートの引張強度保持率やコンクリートに
対する付着強度保持率が低下し、そのために補強効果が
低下するという問題点を含んでいる。That is, a room-temperature-curable matrix resin composition generally has a low glass transition temperature (Tg). For this reason, when the temperature of the reinforcing / repaired portion is increased to 60 ° C. or more due to exposure to direct sunlight in summer, the retention of tensile strength of the cured resin-impregnated fiber reinforced sheet and the retention of adhesion to concrete decrease. Therefore, there is a problem that the reinforcing effect is reduced.
【０００９】一方、ガラス転移温度の高いマトリックス
樹脂組成物を使用した繊維補強材によるコンクリート構
造物の補強の場合には、施工時に硬化のために特別の加
熱手段を採用しなければならないという問題がある。こ
の場合、既設コンクリート構造物は熱容量が大きく、こ
のため外部から均一に加熱しマトリックス樹脂組成物を
硬化することは容易ではない。特に大型構造物の場合
は、この点が大きな障害となる。On the other hand, in the case of reinforcing a concrete structure with a fiber reinforcing material using a matrix resin composition having a high glass transition temperature, there is a problem that a special heating means must be employed for hardening during construction. is there. In this case, the existing concrete structure has a large heat capacity, so that it is not easy to uniformly heat from the outside to harden the matrix resin composition. In particular, in the case of a large structure, this point becomes a major obstacle.
【００１０】本発明はこのような問題に鑑みなされたも
のである。即ち、本発明の目的は、既存のコンクリート
構造物を繊維補強材で補強・補修する際に使用されるマ
トリックス樹脂組成物において、常温硬化型でありなが
ら６０℃条件下においても高い硬化補強シート引張強度
保持率並びに付着強度保持率を有するマトリックス樹脂
組成物を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem. That is, an object of the present invention is to provide a matrix resin composition used when reinforcing and repairing an existing concrete structure with a fiber reinforcing material. An object of the present invention is to provide a matrix resin composition having a strength retention and an adhesion strength retention.
【００１１】また、上記目的に付随する本発明の他の目
的は、塗布された樹脂組成物が翌日には指触乾燥するこ
とができる速乾性のマトリックス樹脂組成物を提供する
ことにある。Another object of the present invention which accompanies the above object is to provide a quick-drying matrix resin composition which allows the applied resin composition to be touch-dried the next day.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るための本発明のコンクリート構造物の繊維補強用マト
リックス樹脂組成物は、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤成
分の１級アミン系硬化剤とイミダゾール系硬化剤とを含
み、１級アミン系硬化剤が主剤のエポキシ樹脂と当量反
応となる化学量論的添加量に対して３０〜７０％の配合
部数であり、且つイミダゾール系硬化剤の配合部数が主
剤の重量に対し０．５〜５重量部であることを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a matrix resin composition for reinforcing a fiber of a concrete structure according to the present invention comprises an epoxy resin as a main component and a primary amine-based curing agent as a curing agent component. An imidazole-based curing agent, wherein the primary amine-based curing agent is used in an amount of 30 to 70% of the stoichiometric addition amount at which the primary amine-based curing agent is equivalently reacted with the epoxy resin as the main component, and the imidazole-based curing agent is blended. The number of parts is from 0.5 to 5 parts by weight based on the weight of the main ingredient.
【００１３】また本発明のコンクリート構造物の繊維補
強用マトリックス樹脂組成物は、２５℃において１８時
間以内に指触乾燥に至る速乾性であることを特徴とす
る。Further, the matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure according to the present invention is characterized in that it is quick-drying at 25 ° C. within 18 hours so as to dry to the touch.
【００１４】前記した問題点を解決するための本発明の
既設コンクリート構造物の補強・補修方法は、既設コン
クリート構造物面に常温硬化性マトリックス樹脂組成物
を塗布し、次いで次のａ）〜ｃ）から選択される方法で
繊維補強材を配置し、 ａ）該塗布面に繊維補強材を配置して下面よりマトリッ
クス樹脂組成物を含浸させ、 ｂ）該塗布面に繊維補強材を配置したのち該繊維補強材
上にマトリックス樹脂組成物を塗布してマトリックス樹
脂組成物を含浸させ、 ｃ）該塗布面にマトリックス樹脂組成物を含浸させた繊
維補強材を配置し、次いで、マトリックス樹脂組成物を
硬化させる、既設コンクリート構造物を補強・補修する
方法において、使用するマトリックス樹脂組成物は、前
記した主剤のエポキシ樹脂と硬化剤成分の１級アミン系
硬化剤とイミダゾール系硬化剤とを含み、１級アミン系
硬化剤が主剤のエポキシ樹脂と当量反応となる化学量論
的添加量に対して３０〜７０％の配合部数であり、且つ
イミダゾール系硬化剤の配合部数が主剤の重量に対し
０．５〜５重量部であることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a method for reinforcing and repairing an existing concrete structure according to the present invention comprises applying a cold-setting matrix resin composition to the surface of the existing concrete structure, and then applying the following a) to c) A) placing a fiber reinforcement on the application surface and impregnating the matrix resin composition from the lower surface; b) placing the fiber reinforcement on the application surface Applying a matrix resin composition onto the fiber reinforcement to impregnate the matrix resin composition; c) disposing a fiber reinforcement impregnated with the matrix resin composition on the application surface; In the method of hardening and reinforcing / repairing an existing concrete structure, the matrix resin composition used comprises the above-described epoxy resin as the main component and the primary amine as the hardener component. A curing agent and an imidazole-based curing agent, wherein the primary amine-based curing agent is used in an amount of 30 to 70% of the stoichiometric addition amount at which the primary amine-based curing agent reacts with the epoxy resin as a base resin, and the imidazole-based curing agent is used. It is characterized in that the number of parts of the agent is 0.5 to 5 parts by weight based on the weight of the main agent.
【００１５】上記本発明の既設コンクリート構造物の補
強・補修方法において、前記繊維補強材には、樹脂を含
まない一方向繊維シートを好適に使用することができ
る。In the method for reinforcing and repairing an existing concrete structure according to the present invention, a unidirectional fiber sheet containing no resin can be suitably used as the fiber reinforcing material.
【００１６】本発明によると、常温硬化型のエポキシ樹
脂であるにもかかわらず、直射日光下に曝露されて温度
が６０℃以上に上昇した場合でも強度保持率が高く、し
かも作業性に優れているという特性を有する。According to the present invention, despite being a room temperature curing type epoxy resin, even when exposed to direct sunlight and the temperature rises to 60 ° C. or more, the strength retention rate is high and the workability is excellent. It has the characteristic that there is.
【００１７】エポキシ樹脂 本発明のコンクリート構造物の繊維補強用マトリックス
樹脂組成物及び補強・補修方法において使用されるエポ
キシ樹脂の種類は特に制限されないが、一般に使用され
ている次のエポキシ樹脂が利用できる。The type of epoxy resin used in the matrix resin composition and the reinforcing-repair method for fiber reinforced concrete structures of the epoxy resin present invention is not particularly limited, the following epoxy resins which are generally used can be used .
【００１８】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキ
シ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、
ハロゲン化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられ
る。Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin,
Examples include a halogenated epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, and a glycidylamine type epoxy resin.
【００１９】エポキシ樹脂の反応性希釈剤として、アル
キルモノグリシジルエーテル、グリセロールグリシジル
エーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、アル
キルフェノールモノグリシジルエーテル、スチレンオキ
サイド、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシ
ジルエーテル、グリシジルメタクリレート等から選ばれ
た少なくとも１種が併用でき、マトリックス樹脂組成物
を無溶剤で適度の粘度に調整するのに有効である。The reactive diluent for the epoxy resin is selected from alkyl monoglycidyl ether, glycerol glycidyl ether, polyglycol diglycidyl ether, alkylphenol monoglycidyl ether, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate and the like. At least one of them can be used in combination, which is effective for adjusting the viscosity of the matrix resin composition to an appropriate viscosity without using a solvent.
【００２０】マトリックス樹脂組成物の粘度は、コンク
リート構造物の壁面、天井にマトリックス樹脂組成物を
塗布し、ここにプリプレグを貼着し、或いは特にマトリ
ックス樹脂組成物を含まない繊維補強材を配置し、マト
リックス樹脂組成物を含浸せしめる現場施工性を考慮す
ると、マトリックス樹脂組成物の塗布面において樹脂の
たれ落ちがなく、しかも繊維補強材に対する樹脂の含浸
性が高いことが要求される。The viscosity of the matrix resin composition is determined by applying the matrix resin composition to the wall surface and ceiling of a concrete structure and attaching a prepreg thereto, or placing a fiber reinforcing material containing no matrix resin composition. Considering the on-site workability of impregnating the matrix resin composition, it is required that the matrix resin composition has no resin dripping on the application surface and that the fiber reinforcing material has a high resin impregnation property.
【００２１】かかる観点から、マトリックス樹脂組成物
の粘度は２０ｒｐｍで測定したときの粘度が２０〜５０
ポイズ、且つ０．０５ｒｐｍで測定したときの粘度が３
００〜５００ポイズの範囲にあることが好ましく、この
ような領域に粘度を調製するのにこれらの反応性希釈剤
の使用や、揺変性付与剤の使用が有効である。From this viewpoint, the viscosity of the matrix resin composition is from 20 to 50 when measured at 20 rpm.
Poise and a viscosity of 3 when measured at 0.05 rpm
It is preferably in the range of 00 to 500 poise, and the use of these reactive diluents and the use of thixotropic agents are effective for adjusting the viscosity in such a region.
【００２２】硬化剤 エポキシ樹脂の硬化剤としては、１級アミン系硬化剤と
イミダゾール系硬化剤の組み合わせとすることが必須で
ある。Examples of the curing agent of the curing agent epoxy resin, it is essential that a combination of a primary amine-based curing agent and an imidazole type curing agent.
【００２３】１級アミン系硬化剤としては、脂肪族アミ
ン、芳香族アミン、脂環式アミン、これらの変性物が挙
げられる。Examples of the primary amine curing agent include aliphatic amines, aromatic amines, alicyclic amines, and modified products thereof.
【００２４】イミダゾール系硬化剤としては、２−エチ
ルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダ
ゾールなどが挙げられる。Examples of the imidazole-based curing agent include 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, and 2,4-dimethylimidazole.
【００２５】１級アミン系硬化剤の配合部数が、主剤の
エポキシ当量の化学量論量に対して３０〜７０％であ
り、イミダゾール系硬化剤の配合部数が、主剤の重量に
対して０．５〜５重量部配合することは、硬化補強シー
トの引張強度保持率、コンクリートに対する付着強度保
持率を向上させ、且つ適度の反応速度を付与させる上で
必須である。The amount of the primary amine-based curing agent is from 30 to 70% based on the stoichiometric amount of the epoxy equivalent of the main component, and the amount of the imidazole-based curing agent is 0.1 to 10% by weight of the main component. The addition of 5 to 5 parts by weight is indispensable for improving the retention of tensile strength of the cured reinforcing sheet and the retention of adhesion strength to concrete, and imparting an appropriate reaction rate.
【００２６】１級アミン系硬化剤の配合部数が、主剤の
エポキシ当量の化学量論量に対して３０％未満である
と、２５℃レベルの環境では充分な硬化状態が得られ
ず、その硬化物は脆いものとなって接着性能に劣る。ま
た７０％を越えると、所定の耐熱レベル（ガラス転移温
度）が得られない。If the amount of the primary amine-based curing agent is less than 30% of the stoichiometric amount of the epoxy equivalent of the main component, a sufficient cured state cannot be obtained in an environment at a temperature of 25 ° C. The material becomes brittle and has poor adhesion performance. If it exceeds 70%, a predetermined heat-resistant level (glass transition temperature) cannot be obtained.
【００２７】イミダゾール系硬化剤の配合部数が、主剤
の重量に対して０．５重量部未満でるあと、所定の耐熱
レベル（ガラス転移温度）が得られない。ところでイミ
ダゾールは触媒的な働きをするので、通常２〜３重量部
程度でその効果が発揮され、５重量部以上添加する意義
は殆どない。After the amount of the imidazole-based curing agent is less than 0.5 part by weight based on the weight of the main ingredient, a predetermined heat resistance level (glass transition temperature) cannot be obtained. By the way, since imidazole acts as a catalyst, its effect is usually exhibited at about 2 to 3 parts by weight, and adding 5 parts by weight or more has almost no significance.
【００２８】一般的に言って、１級アミン系硬化剤は反
応性が高く室温硬化剤として用いられているが、その硬
化物の耐熱レベルは低い。これに対してイミダゾールは
室温レベルでの反応性は小さいものの、その硬化物の耐
熱レベルは高い。本発明は両化合物の特徴が相乗的効果
を発揮するように両化合物の組み合わせを見いだした点
に特徴がある。Generally speaking, a primary amine-based curing agent has high reactivity and is used as a room temperature curing agent, but its cured product has a low heat resistance level. In contrast, imidazole has low reactivity at room temperature, but its cured product has a high heat resistance level. The present invention is characterized in that a combination of both compounds has been found such that the characteristics of both compounds exhibit a synergistic effect.
【００２９】即ち、両化合物をエポキシ樹脂に配合した
場合、まず反応性の高い１級アミンとエポキシの反応が
進行する。１級アミン配合が化学量論と同じレベルに配
合した場合、エポキシ樹脂の硬化物はほとんどがエポキ
シ−アミン硬化物となり、即ちイミダゾールとの反応は
僅かであるため、その耐熱レベルは低い。これに対して
本発明の配合量のように配合した場合、１級アミンは化
学量論に対し少ない量であるので、初期にはエポキシ−
アミンの反応が進行し、指触乾燥レベルには到達する
が、１級アミンが消費されるに従いエポキシ−イミダゾ
ールの反応が進む。このために得られた硬化物は耐熱レ
ベルの高いものとなり、しかも反応性はエポキシ−イミ
ダゾールの反応性よりも大きいものとなる。この反応性
の調整は、１級アミンとイミダゾールの配合量によって
行うことができる。That is, when both compounds are blended in an epoxy resin, the reaction between the highly reactive primary amine and epoxy proceeds first. When the primary amine is blended at the same level as the stoichiometry, most of the cured epoxy resin is an epoxy-amine cured product, that is, the reaction with imidazole is slight, so that the heat resistance level is low. On the other hand, when the primary amine is blended as in the blending amount of the present invention, the primary amine is a small amount with respect to the stoichiometry, so that the epoxy-
The amine reaction proceeds to reach the touch dry level, but the epoxy-imidazole reaction proceeds as the primary amine is consumed. For this reason, the obtained cured product has a high heat resistance level, and its reactivity is higher than that of epoxy-imidazole. The adjustment of the reactivity can be carried out by adjusting the amounts of the primary amine and imidazole.
【００３０】既設コンクリート構造物の補強・補修方法 本発明の既設コンクリート構造物の補強・補修方法は、
前記した本発明のコンクリート構造物の繊維補強用マト
リックス樹脂組成物を、施工現場にて繊維補強材に塗布
・含浸した後、コンクリート構造物に貼り付けたり、或
いは予めコンクリート構造物の壁面に塗布し、この面上
に繊維補強材を配置して下面よりマトリックス樹脂組成
物を含浸させ、及び／又は該塗布面に繊維補強材を配置
したのち該繊維補強材上にマトリックス樹脂組成物を塗
布してマトリックス樹脂組成物を含浸させ、次いで、コ
ンクリート構造物の壁面上で硬化させる。 Method of Reinforcement / Repair of Existing Concrete Structure The method of reinforcement / repair of the existing concrete structure of the present invention is as follows.
The above-mentioned matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure of the present invention is applied and impregnated to a fiber reinforcement at a construction site, and then applied to a concrete structure or previously applied to a wall surface of a concrete structure. Arranging a fiber reinforced material on this surface to impregnate the matrix resin composition from the lower surface, and / or arranging the fiber reinforced material on the application surface and then applying the matrix resin composition on the fiber reinforced material The matrix resin composition is impregnated and then cured on the walls of the concrete structure.
【００３１】繊維補強材としては、例えば、特開平９−
１３２８５２号公報などに使用されている一方向炭素繊
維引き揃えシートや、炭素繊維やアラミド繊維の織物材
などが使用できる。As the fiber reinforcing material, for example, JP-A-9-
A unidirectional carbon fiber aligned sheet used in JP 132852 and the like, and a woven material of carbon fibers and aramid fibers can be used.
【００３２】通常、繊維強化樹脂によるコンクリート構
造物の補強工事では、樹脂の指触乾燥に到る時間が長い
と、工事期間が長くなる。このような使用法においては
塗布されたマトリックス樹脂組成物が、翌日には指触乾
燥していることが、施工面で好ましい。Usually, in the reinforcement work of a concrete structure with a fiber reinforced resin, if the time required for the resin to dry to the touch is long, the work period becomes long. In such a usage, it is preferable in terms of construction that the applied matrix resin composition is dry to the touch the next day.
【００３３】逆にあまり速すぎて、マトリックス樹脂組
成物が繊維補強材内に含浸する前に著しく増粘すると、
樹脂未含浸部を形成するので、好ましくない。目安とし
ては、２５℃における指触乾燥時間は５時間〜１８時間
程度が望ましい。これによって夕方作業を終えて、翌朝
作業開始できる時間として支障なく工事を進めることが
出来る。Conversely, if it is too fast and the matrix resin composition thickens significantly before impregnation into the fiber reinforcement,
It is not preferable because a resin-unimpregnated portion is formed. As a guide, the touch drying time at 25 ° C. is preferably about 5 to 18 hours. As a result, the work can be carried out without hindrance after the evening work is completed and the work can be started the next morning.
【００３４】[0034]
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例について記
載する。尚、本発明に於ける各特性値は下記の測定方法
による。EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be described below. In addition, each characteristic value in this invention is based on the following measuring method.
【００３５】引張強度保持率：炭素繊維シート中にマト
リックス樹脂組成物を含浸せしめ、２５℃×１４日間養
生した硬化シートをＪＩＳ−Ｋ−７０７３に準拠して、
２５℃における引張強度σ25を測定する。Tensile strength retention: A cured sheet obtained by impregnating a matrix resin composition in a carbon fiber sheet and curing it at 25 ° C. for 14 days in accordance with JIS-K-7073.
The tensile strength σ 25 at 25 ° C. is measured.
【００３６】同様に養生した硬化シートを所定温度Ｘ℃
に調温された恒温槽内に入れ、試料温度がＸ℃±２℃に
至ってから３０分経過した後にＸ℃における引張強度σ
X を測定する。Ｘ℃における引張強度保持率は次式にて
算出する。The cured sheet similarly cured is heated to a predetermined temperature of X ° C.
30 minutes after the sample temperature reaches X ° C. ± 2 ° C., the tensile strength σ at X ° C.
Measure X. The tensile strength retention at X ° C. is calculated by the following equation.
【００３７】 引張強度保持率＝σX ／σ25×１００（％） 付着強度保持率：コンクリート表面にマトリックス樹脂
組成物を塗布し、その上に繊維補強材を圧着させること
により、下層のマトリックス樹脂組成物を湧き上げて繊
維補強材に含まれる気泡を追い出しつつ、繊維補強材中
にマトリックス樹脂組成物を含浸させ、次いで２５℃×
１４日間養生し、繊維補強材とコンクリートを接着す
る。硬化シートとコンクリートとの付着強度をＪＩＳ
Ａ６９０９に準拠して測定し、２５℃における引張強度
σ25とする。Tensile strength retention = σ X / σ 25 × 100 (%) Adhesive strength retention: A matrix resin composition is applied to a concrete surface, and a fiber reinforcing material is pressed thereon, whereby a lower matrix resin is formed. While blowing up the composition to expel air bubbles contained in the fiber reinforcement, the fiber reinforcement is impregnated with the matrix resin composition.
Cure for 14 days and bond fiber reinforcement and concrete. JIS for bond strength between hardened sheet and concrete
The tensile strength at 25 ° C. is σ 25 measured according to A6909.
【００３８】同様に作製した試験体を所定温度Ｘ℃に調
温された恒温槽内に入れ、試料温度がＸ℃±２℃に至っ
てから３０分経過した後に、Ｘ℃における付着強度σｂ
X をＪＩＳ Ａ６９０９に準拠して測定し、２５℃にお
ける引張強度σｂ25とする。Ｘ℃における付着強度保持
率は次式にて算出する。The test specimen prepared in the same manner is placed in a thermostat controlled at a predetermined temperature X ° C., and after 30 minutes have passed since the sample temperature reached X ° C. ± 2 ° C., the adhesion strength σb at X ° C.
X is measured according to JIS A6909, and is defined as a tensile strength σb 25 at 25 ° C. The adhesion strength retention at X ° C. is calculated by the following equation.
【００３９】 付着強度保持率＝σｂX ／σｂ25×１００（％） 指触乾燥：ＪＩＳ−Ｋ−５４００に準拠して測定する。
ただし、測定温度は２５℃とする。Adhesive strength retention = σb x / σb 25 × 100 (%) Dry to the touch: Measured in accordance with JIS-K-5400.
However, the measurement temperature is 25 ° C.
【００４０】〔実施例１〕マトリックス樹脂組成物を次
のようにして調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
２５重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ５重量
部 本実施例１のマトリックス樹脂組成物は環境温度２５℃
において１６時間で指触乾燥した。また２５℃×１４日
養生後の、６０℃における硬化シート引張強度保持率は
９６％であった。本実施例１の樹脂組成比と、得られた
硬化物の引張強度保持率を下記の表１に示す。Example 1 A matrix resin composition was prepared as follows. Component A: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight Component B: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight Component C: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
25 parts by weight D component: 5 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole The matrix resin composition of Example 1 has an ambient temperature of 25 ° C.
In 16 hours. The cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days was 96%. Table 1 below shows the resin composition ratio of Example 1 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００４１】〔実施例２〕コンクリート構造物の壁面に
下地処理を実施した後に、前記実施例１に示したマトリ
ックス樹脂組成物を６００ｇ／ｍ2 になるよう塗布し
た。この上に、一方向引き揃え炭素繊維補強材（繊維目
付：３００ｇ／ｍ2 ）を配置し、ハンドローラーにて押
圧転動を繰り返し、壁面側よりマトリックス樹脂組成物
を湧き出させるようにして、繊維層に含まれていた空気
を追い出し、繊維層に樹脂を含浸させた。次いで２５℃
の雰囲気で１４日間静置し、マトリックス樹脂組成物を
硬化させた。[0041] After performing the surface treatment on the wall surface of Example 2 concrete structure, it was applied so that the matrix resin composition shown in Example 1 to 600 g / m 2. On this, a unidirectionally aligned carbon fiber reinforcing material (fiber basis weight: 300 g / m 2 ) was arranged, and pressing and rolling were repeated with a hand roller to allow the matrix resin composition to spring out from the wall surface side, and the fiber The air contained in the layer was expelled and the fiber layer was impregnated with resin. Then 25 ° C
Was allowed to stand for 14 days to cure the matrix resin composition.
【００４２】得られた補強されたコンクリート構造物を
一部切り出し、６０℃における付着強度保持率を測定し
たところ９５％だった。A part of the obtained reinforced concrete structure was cut out, and the adhesion strength retention at 60 ° C. was measured to be 95%.
【００４３】〔実施例３〕マトリックス樹脂組成物を次
のようにして調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８５重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） １５重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
３０重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ３重量
部 本実施例１のマトリックス樹脂組成物は環境温度２５℃
において１２時間で指触乾燥した。また２５℃×１４日
養生後の、６０℃における硬化シート引張強度保持率は
９４％であった。本実施例３の樹脂組成比と、得られた
硬化物の引張強度保持率を下記の表１に示す。Example 3 A matrix resin composition was prepared as follows. Component A: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 85 parts by weight Component B: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 15 parts by weight Component C: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
30 parts by weight D component: 2-ethyl-4-methylimidazole 3 parts by weight The matrix resin composition of Example 1 has an ambient temperature of 25 ° C.
In 12 hours. Further, the cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days was 94%. Table 1 below shows the resin composition ratio of Example 3 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００４４】〔実施例４〕マトリックス樹脂組成物を次
のようにして調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
２０重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ５重量
部 本実施例１のマトリックス樹脂組成物は環境温度２５℃
において２０時間で指触乾燥した。また２５℃×１４日
養生後の、６０℃における硬化シート引張強度保持率は
９２％であった。本実施例４の樹脂組成比と、得られた
硬化物の引張強度保持率を下記の表１に示す。Example 4 A matrix resin composition was prepared as follows. A component: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight B component: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight C component: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
20 parts by weight D component: 5 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole The matrix resin composition of Example 1 has an ambient temperature of 25 ° C.
Was dry to the touch in 20 hours. The cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days was 92%. Table 1 below shows the resin composition ratio of Example 4 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００４５】〔比較例１〕次の成分を混合して、マトリ
ックス樹脂組成物を調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
５０重量部 比較例１のマトリックス樹脂組成物を環境温度２５℃に
おいて７時間で指触乾燥した。また、２５℃×１４日養
生後の６０℃における硬化シート引張強度保持率は７８
％であった。比較例１の樹脂組成比と、得られた硬化物
の引張強度保持率を下記の表１に示す。Comparative Example 1 A matrix resin composition was prepared by mixing the following components. A component: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight B component: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight C component: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
50 parts by weight The matrix resin composition of Comparative Example 1 was touch-dried for 7 hours at an ambient temperature of 25 ° C. The cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days is 78.
%Met. Table 1 below shows the resin composition ratio of Comparative Example 1 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００４６】〔比較例２〕コンクリート構造物の壁面に
下地処理を実施した後に、前記比較例１に示したマトリ
ックス樹脂組成物を６００ｇ／ｍ2 になるよう塗布し
た。この上に、一方向引き揃え炭素繊維補強材（繊維目
付：３００ｇ／ｍ2 ）を配置し、ハンドローラーにて押
圧転動を繰り返し、壁面側よりマトリックス樹脂組成物
を湧き出させるようにして、繊維層に含まれていた空気
を追い出し、繊維層に樹脂を含浸させた。次いで２５℃
の雰囲気で１４日間静置しマトリックス樹脂組成物を硬
化させた。[Comparative Example 2] After the foundation treatment was performed on the wall surface of the concrete structure, the matrix resin composition shown in Comparative Example 1 was applied so as to be 600 g / m 2 . On this, a unidirectionally aligned carbon fiber reinforcing material (fiber basis weight: 300 g / m 2 ) was arranged, and pressing and rolling were repeated with a hand roller to allow the matrix resin composition to spring out from the wall surface side, and the fiber The air contained in the layer was expelled and the fiber layer was impregnated with resin. Then 25 ° C
Was allowed to stand for 14 days to cure the matrix resin composition.
【００４７】得られた補強されたコンクリート構造物を
一部切り出し、６０℃における付着強度保持率を測定し
たところ８０％だった。A part of the obtained reinforced concrete structure was cut out, and the adhesion strength retention at 60 ° C. was measured to be 80%.
【００４８】〔比較例３〕次の成分を混合して、マトリ
ックス樹脂組成物を調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ５重量
部 比較例３のマトリックス樹脂組成物は、２５℃において
指触乾燥に至るまでに７２時間必要だった。比較例３の
樹脂組成比を下記の表１に示す。Comparative Example 3 The following components were mixed to prepare a matrix resin composition. Component A: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight Component B: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight Component C: 5 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole Comparative Example The matrix resin composition of No. 3 required 72 hours at 25 ° C. to reach touch drying. Table 1 below shows the resin composition ratio of Comparative Example 3.
【００４９】〔比較例４〕次の成分を混合して、マトリ
ックス樹脂組成物を調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
４０重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ５重量
部 比較例４のマトリックス樹脂組成物は環境温度２５℃に
おいて１２時間で指触乾燥した。また、２５℃×１４日
養生後の６０℃における硬化シート引張強度保持率は８
７％であった。比較例４の樹脂組成比と、得られた硬化
物の引張強度保持率を下記の表１に示す。Comparative Example 4 The following components were mixed to prepare a matrix resin composition. A component: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight B component: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight C component: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
40 parts by weight D component: 2-ethyl-4-methylimidazole 5 parts by weight The matrix resin composition of Comparative Example 4 was touch-dried at an ambient temperature of 25 ° C for 12 hours. The cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days was 8%.
7%. Table 1 below shows the resin composition ratio of Comparative Example 4 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００５０】〔比較例５〕次の成分を混合して、マトリ
ックス樹脂組成物を調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
１０重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ５重量
部 比較例５のマトリックス樹脂組成物は、２５℃において
指触乾燥に至るまでに４８時間必要だった。。比較例５
の樹脂組成比を下記の表１に示す。Comparative Example 5 A matrix resin composition was prepared by mixing the following components. A component: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight B component: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight C component: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
10 parts by weight D component: 2-ethyl-4-methylimidazole 5 parts by weight The matrix resin composition of Comparative Example 5 required 48 hours to dry to the touch at 25 ° C. . Comparative Example 5
Is shown in Table 1 below.
【００５１】〔比較例６〕次の成分を混合して、マトリ
ックス樹脂組成物を調製した。 Ａ成分：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１９０） ８０重量部 Ｂ成分：ポリグリコールジグリシジルエーテル（エポキ
シ当量：１６０） ２０重量部 Ｃ成分：変性脂肪族ポリアミン（アミン当量：９０）
２５重量部 Ｄ成分：２−エチル−４−メチルイミダゾール ０．３
重量部 比較例６のマトリックス樹脂組成物は環境温度２５℃に
おいて１８時間で指触乾燥した。また、２５℃×１４日
養生後の６０℃における硬化シート引張強度保持率は７
０％であった。比較例６の樹脂組成比と、得られた硬化
物の引張強度保持率を下記の表１に示す。Comparative Example 6 A matrix resin composition was prepared by mixing the following components. A component: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 190) 80 parts by weight B component: polyglycol diglycidyl ether (epoxy equivalent: 160) 20 parts by weight C component: modified aliphatic polyamine (amine equivalent: 90)
25 parts by weight D component: 2-ethyl-4-methylimidazole 0.3
Parts by weight The matrix resin composition of Comparative Example 6 was touch-dried at an ambient temperature of 25 ° C. for 18 hours. The cured sheet tensile strength retention at 60 ° C. after curing at 25 ° C. × 14 days is 7%.
It was 0%. Table 1 below shows the resin composition ratio of Comparative Example 6 and the tensile strength retention of the obtained cured product.
【００５２】[0052]
【表１】 [Table 1]
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明のコンクリート構造物の繊維補強
用マトリックス樹脂組成物は、常温硬化型でありなが
ら、６０℃条件下でも高い硬化補強シート引張強度保持
率並びにコンクリート構造物に対する付着強度保持率を
有しており、直射日光下に暴露されて高温になる状態で
も補強効果を維持でき、しかも、適度の硬化速度を保持
することによって、工事を円滑に行うことが出来る。Industrial Applicability The matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure according to the present invention is a room temperature curing type, but has a high tensile strength retention rate of a hardened reinforcing sheet even at 60 ° C. and an adhesion strength retention rate to a concrete structure. The reinforcement effect can be maintained even when exposed to direct sunlight and the temperature becomes high, and the construction can be carried out smoothly by maintaining an appropriate curing speed.
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Claims (4)
ックス樹脂組成物において、 主剤としてエポキシ樹脂と、硬化剤成分として１級アミ
ン系硬化剤とイミダゾール系硬化剤とを含み、 前記１級アミン系硬化剤が前記主剤のエポキシ樹脂と当
量反応となる化学量論的添加量に対して３０〜７０％の
配合部数であり、且つ、 前記イミダゾール系硬化剤の配合部数が前記主剤の重量
に対し０．５〜５重量部であることを特徴とするコンク
リート構造物の繊維補強用マトリックス樹脂組成物。1. A matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure, comprising: an epoxy resin as a main agent; a primary amine-based curing agent and an imidazole-based curing agent as a curing agent component; Is 30 to 70% by weight of the stoichiometric addition amount that causes an equivalent reaction with the epoxy resin of the main agent, and the compounding amount of the imidazole-based curing agent is 0.5 to the weight of the main agent. A matrix resin composition for fiber reinforcement of a concrete structure, characterized in that the amount is from 5 to 5 parts by weight.
において１８時間以内に指触乾燥に至る請求項１記載の
コンクリート構造物の繊維補強用マトリックス樹脂組成
物。2. The method according to claim 1, wherein the matrix resin composition has a temperature of 25 ° C.
The matrix resin composition for reinforcing a fiber of a concrete structure according to claim 1, wherein the finger-drying is achieved within 18 hours.
マトリックス樹脂組成物を塗布し、次いで次のａ）〜
ｃ）から選択される方法で繊維補強材を配置し、 ａ）該塗布面に繊維補強材を配置して下面よりマトリッ
クス樹脂組成物を含浸させ、 ｂ）該塗布面に繊維補強材を配置したのち該繊維補強材
上にマトリックス樹脂組成物を塗布してマトリックス樹
脂組成物を含浸させ、 ｃ）該塗布面にマトリックス樹脂組成物を含浸させた繊
維補強材を配置し、次いで、マトリックス樹脂組成物を
硬化させる、既設コンクリート構造物を補強・補修する
方法において、 該マトリックス樹脂組成物が、請求項１又は２記載のマ
トリックス樹脂組成物であることを特徴とする既設コン
クリート構造物の補強・補修方法。3. A cold-setting matrix resin composition is applied to the surface of an existing concrete structure, and then the following a) to
c) arranging a fiber reinforcing material by a method selected from a), a) arranging the fiber reinforcing material on the application surface and impregnating the matrix resin composition from the lower surface, and b) arranging the fiber reinforcing material on the application surface. Thereafter, a matrix resin composition is applied on the fiber reinforcing material to impregnate the matrix resin composition, and c) a fiber reinforcing material impregnated with the matrix resin composition is disposed on the application surface, and then the matrix resin composition A method of reinforcing and repairing an existing concrete structure, wherein the matrix resin composition is the matrix resin composition according to claim 1 or 2. .
向繊維シートである請求項３記載の既設コンクリート構
造物の補強・補修方法。4. The method for reinforcing and repairing an existing concrete structure according to claim 3, wherein the fiber reinforcing material is a unidirectional fiber sheet containing no resin.
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|---|---|---|---|
| JP10286984A JP2000109578A (en) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Matrix resin composition and reinforcing/repairing method for fiber reinforcement of concrete structure |
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|---|---|---|---|
| JP10286984A JP2000109578A (en) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Matrix resin composition and reinforcing/repairing method for fiber reinforcement of concrete structure |
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| JP2000109578A true JP2000109578A (en) | 2000-04-18 |
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| JP10286984A Pending JP2000109578A (en) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | Matrix resin composition and reinforcing/repairing method for fiber reinforcement of concrete structure |
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| JP (1) | JP2000109578A (en) |
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-
1998
- 1998-10-08 JP JP10286984A patent/JP2000109578A/en active Pending
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