JP2000186314A - 塩害対策補強工法および補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な補強効果を有し、また低コストで実現
することのできる塩害対策補強工法および補強構造を提
供することを課題とする。 【解決手段】 コンクリート構造物１の外周面に、補強
繊維シート２を接着する構成とし、また、コンクリート
構造物１と補強繊維シート２との間に緩衝層３を介在さ
せる構成とした。さらに、補強繊維シート２の表面に耐
候性を有した耐候皮膜層４を形成する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩害により損傷を
受けたコンクリート構造物または塩害による損傷を受け
ることが予測されるコンクリート構造物に用いて好適な
塩害対策補強工法および補強構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、桟橋等、海岸部や海中に構築
されたコンクリート構造物においては、海水によって鉄
筋が腐食する。また、海砂を使用したコンクリートによ
って形成された構造物においても、コンクリート中に含
まれる塩化物イオンによって、鉄筋が腐食する。鉄筋が
腐食すると、コンクリート部分のひび割れや剥離、断面
欠損等が生じ、構造物の耐力低下を招くという問題が生
じている。

【０００３】このような塩害に対する補修工法として
は、以下に示すようなものが現状で採用されている。 塩化物イオンを含んだコンクリートをはつって除去
し、鉄筋を補強した後、樹脂モルタル等で断面修復を行
い、さらに、必要に応じて表面被覆を行う（断面修復工
法）。 コンクリート中の塩化物イオンを電気的に除去する
（脱塩工法）。 鉄筋に通電することにより腐食の進行を抑制する（電
気防食工法）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の塩害に対する補強工法には、以下のよう
な問題が存在する。まず、前記の断面修復工法におい
ては、鉄筋の裏側に塩化物イオンを含んだコンクリート
が存在する場合、その除去が困難である。このため、塩
化物イオンの完全な除去を行うことができず、補修後に
再劣化を招く原因となる。また、の脱塩工法、および
の電気防食工法では、鉄筋に断面欠損が生じている場
合にはその補強が不可能であり、またいずれもコストが
高い、という問題がある。このように、従来の補強工法
はいずれも十分に効果的であるとは言えないのが現状で
あった。

【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、十分な補強効果を有し、また低コストで実
現することのできる塩害対策補強工法および補強構造を
提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
塩害により損傷を受けたコンクリート構造物または塩害
による損傷を受けることが予測されるコンクリート構造
物における塩害対策としての補強工法であって、前記コ
ンクリート構造物の外周面に、炭素繊維やアラミド繊維
等からなる補強繊維シートを接着することを特徴として
いる。

【０００７】これにより、コンクリート構造物の補強を
図るとともに、コンクリート構造物の表面を被覆するこ
とができる。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の塩
害対策補強工法であって、前記コンクリート構造物の表
面に柔軟性を有した緩衝材を配設し、その上面に前記補
強繊維シートを接着することを特徴としている。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の塩
害対策補強工法であって、前記緩衝材として、柔軟性エ
ポキシ樹脂を用いることを特徴としている。

【００１０】これにより、コンクリート構造物にひび割
れが生じた場合に、その変位を例えば柔軟性エポキシ樹
脂等の緩衝材で吸収することができる。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の塩害対策補強工法であって、前記補強
繊維シートの表面に、耐候性を有した材料からなる耐候
皮膜層が形成されていることを特徴としている。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４記載の塩
害対策補強工法であって、前記耐候性を有した材料とし
て、アクリルウレタン樹脂を用いることを特徴としてい
る。

【００１３】これにより、補強繊維シートの表面に耐候
皮膜を形成することができる。

【００１４】請求項６に係る発明は、塩害により損傷を
受けたコンクリート構造物または塩害による損傷を受け
ることが予測されるコンクリート構造物の補強構造であ
って、前記コンクリート構造物の外周面に、炭素繊維や
アラミド繊維等からなる補強繊維シートが接着されてい
ることを特徴としている。

【００１５】請求項７に係る発明は、請求項６記載の塩
害対策補強構造であって、前記コンクリート構造物の外
周面と、前記補強繊維シートとの間に、柔軟性を有した
緩衝層を介在させることを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塩害対策補強
工法および補強構造の実施の形態の一例を、図１および
図２を参照して説明する。

【００１７】図１に示すように、桟橋等、海岸部や海中
に構築されたり、あるいは海砂を使用したコンクリート
によって形成されたコンクリート構造物１を、塩害に対
して補強（あるいは補修）するには、その表面に、補強
繊維シート２を貼着する。このとき、補強繊維シート２
とコンクリート構造物１との間には、柔軟性を有した緩
衝層（緩衝材）３を介在させ、さらに補強繊維シート２
の表面には耐候皮膜層４を形成する。

【００１８】上記補強繊維シート２としては、補強繊維
に樹脂を付着または含浸させて集束させたシートを用い
るのが好適である。ここで補強繊維としては、炭素繊
維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、ガラス繊
維、有機高強力繊維（アラミド繊維等）があげられ、こ
れらの繊維は、ロービング、ロービングクロス、ストラ
ンドマット、ヤーン、ファブマットをはじめとする形態
で取り扱われる。集束のための樹脂としては、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、ビニルエステル樹脂、アリル樹脂等の熱硬
化性樹脂が用いられ、場合によっては熱可塑性の樹脂を
併用することもある。また、補強繊維シート２用の接着
剤としては、主要成分がエポキシ樹脂主剤および硬化剤
からなると共に、さらに必須成分として特定量の非重合
性の有機溶剤を含有するものを用い、この他任意成分と
してエポキシ基含有反応性希釈材やカプリング材を配合
することも可能である。

【００１９】なお、上記補強繊維シート２は、柱や橋
脚、梁等、棒状の部材に対してはその全周に巻き付けれ
ばよいし、また床や壁等、平板状の部材に対してはその
表面に貼り付ければよく、このとき、補強繊維シート２
は、その全面に接着剤を塗布して接着するのが好まし
い。

【００２０】前記緩衝層３としては、例えば柔軟性を有
した柔軟性エポキシ樹脂等（例えばトーホーダイトＥＥ
８０：東邦天然ガス株式会社製）が好適であり、この緩
衝層３は、所定厚さ（例えば０．５ｍｍ程度）でコンク
リート構造物１の表面に形成されている。この緩衝層３
は、柔軟性を有しているために、コンクリート構造物１
あるいはこれを構成する鉄筋にひび割れ等が発生してそ
の外形寸法が変化したときに、その変位を吸収する。

【００２１】耐候皮膜層４としては、耐候性を有した材
料、例えばアクリルウレタン樹脂等を用いるのが好適で
あり、この材料を所定厚さ（例えば０．０６ｍｍ程度）
に吹付あるいは塗布することによって、補強繊維シート
２の表面を被覆するものである。この耐候皮膜層４によ
って、耐候性が確保され、日射等による補強繊維シート
２の劣化が防止される。

【００２２】上述した塩害対策補強工法および補強構造
では、コンクリート構造物１の外周面に、補強繊維シー
ト２を接着する構成とした。これにより、コンクリート
構造物１の補強を図るとともに、コンクリート構造物１
の表面被覆を形成することができる。したがって、コン
クリート構造物１の表面をはつることなく補修および補
強を確実に図ることが可能となり、しかも廃棄物等の発
生を最小限に抑えることができる。また単に補強繊維シ
ート２を貼り付けるだけであり、従来の脱塩工法や電気
防食工法等、特殊な工法を用いる必要もなく、そのコス
トを低く抑えることが可能である。そして、例え鉄筋腐
食が進行しても、補強繊維シート２によるコンクリート
構造物１の補強効果によってその耐力が確保され、長期
間にわたってその効果を発揮することができる。

【００２３】また、コンクリート構造物１と補強繊維シ
ート２との間に緩衝層３を介在させる構成としたので、
コンクリート構造物１にひび割れが生じた場合に、その
変位を緩衝層３で吸収することによって、その全面が接
着された補強繊維シート２の特定部分、例えばひび割れ
の近傍や角部に応力が集中するのを防止することができ
る。したがって、補強繊維シート２の破断を防ぎ、その
効果を維持することができる。

【００２４】さらに、補強繊維シート２の表面に耐候性
を有した耐候皮膜層４を形成する構成とした。これによ
り、補強繊維シート２の劣化を防ぎ、長期間にわたって
その効果を発揮することができる。

【００２５】ここで、上記緩衝層３の効果を確認するた
めの比較検討を行ったので、図２にその結果を示す。こ
こでは、図１に示したように、表面に補強繊維シート２
を貼り付けて緩衝層３を介在させたコンクリート構造物
１にひび割れを生じさせた場合に、補強繊維シート２に
作用する引張応力とひび割れからの距離との関係を検討
した。そして、緩衝層３として柔軟エポキシ（弾性係数
Ｅ＝７ＭＰａ）を用いた場合（本実施の形態に相当）
と、これに代えて硬質エポキシ（弾性係数Ｅ＝３０００
ＭＰａ）を用いた場合とで比較を行った。その結果、図
２（ａ）に示したように、硬質エポキシを用いた場合
（図中点線）には、ひび割れの近傍部分において補強繊
維シート２に大きな引張応力が集中し、またひび割れが
０．４ｍｍに至った時点で補強繊維シート２が破断して
いる。これに対して、柔軟性エポキシを用いた場合（本
実施の形態に相当；図中実線）には、ひび割れの近傍部
分においてのみ補強繊維シート２に大きな引張応力が集
中することもなく、またひび割れが２．１ｍｍに至るま
で補強繊維シート２は破断していない。このように、緩
衝層３によって、補強繊維シート２の特定部分に応力が
集中するのを防ぐことができ、その結果補強繊維シート
２の破断変位も向上していることがわかる。なお、図２
（ｂ）は、上記検討において、硬質エポキシを用いて補
強繊維シート２が破断に至った時点、つまりコンクリー
ト構造物１のひび割れが０．４ｍｍであるときの補強繊
維シート２に作用する引張応力を比較するものである。
この図からわかるように、柔軟エポキシを用いた場合
（本実施の形態に相当；図中実線））では、緩衝層３の
変位吸収作用によって、補強繊維シート２に作用する引
張応力が、硬質エポキシを用いた場合（図中点線）に比
較して大幅に小さいことがわかる。

【００２６】なお、上記実施の形態において、補強の対
象となるコンクリート構造物１は、海岸部あるいは海水
中に構築される構造物や、海砂を用いたコンクリートに
よって形成された構造物等であればいかなるものであっ
ても良く、その形態を問うものではない。また、そのコ
ンクリート構造物１は鉄筋コンクリート造に限らず、鉄
骨鉄筋コンクリート造等であっても良い。さらに、上記
緩衝層３や耐候皮膜層４に用いる材料は、所要の機能を
果たすことができるのであれば、上記にあげたもの以外
の材料を用いても良い。これは補強繊維シート２につい
ても同様である。また、特に耐候皮膜層４は、不要であ
れば省略することも可能である。

【００２７】これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また
上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものと
しても良いのは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る塩
害対策補強工法によれば、コンクリート構造物の外周面
に、炭素繊維やアラミド繊維等からなる補強繊維シート
を接着するようにした。これにより、コンクリート構造
物の補強を図るとともに、コンクリート構造物の表面被
覆を形成することができる。したがって、コンクリート
構造物の表面をはつることなく補修および補強を図るこ
とが可能であり、廃棄物等の発生を最小限に抑えること
ができ、また単に補強繊維シートを貼り付けるだけであ
るので、そのコストも低く抑えることが可能である。そ
して、例え鉄筋腐食が進行しても補強繊維シートによる
コンクリート構造物の補強効果によって耐力が確保さ
れ、長期間にわたってその効果を発揮することができ
る。

【００２９】請求項２，３に係る塩害対策補強工法によ
れば、コンクリート構造物の表面に柔軟性を有した例え
ば柔軟性エポキシ樹脂等の緩衝材を配設し、その上面に
補強繊維シートを接着する構成とした。これにより、コ
ンクリート構造物と補強繊維シートとの間に緩衝材が介
在することになり、コンクリート構造物にひび割れが生
じた場合に、その変位を緩衝材で吸収することによっ
て、補強繊維シートの特定部分、例えばひび割れの近傍
や角部に応力が集中するのを防止することができる。し
たがって、補強繊維シートの破断を防ぎ、その効果を維
持することができる。

【００３０】請求項４，５に係る塩害対策補強工法によ
れば、補強繊維シートの表面に、例えばアクリルウレタ
ン樹脂等の耐候性を有した材料からなる耐候皮膜層を形
成する構成とした。これにより、補強繊維シートの劣化
を防ぎ、長期間にわたってその効果を発揮することがで
きる。

【００３１】請求項６に係る塩害対策補強構造によれ
ば、コンクリート構造物の外周面に、炭素繊維やアラミ
ド繊維等からなる補強繊維シートが接着された構成とな
っている。これにより、コンクリート構造物の補強を図
るとともに、コンクリート構造物の表面被覆を形成する
ことができ、コンクリート構造物を有効に補強すること
ができる。

【００３２】請求項７に係る塩害対策補強構造によれ
ば、コンクリート構造物の外周面と、補強繊維シートと
の間に、柔軟性を有した緩衝層を介在させる構成となっ
ている。これにより、補強繊維シートの破断を防ぎ、そ
の補強効果を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る塩害対策補強工法および補強構
造を適用したコンクリート構造物の一部を示す断面図で
ある。

【図２】 前記補強構造における緩衝層の効果を確認す
るために行った検討結果を示す図である。

【符号の説明】

１ コンクリート構造物 ２ 補強繊維シート ３ 緩衝層（緩衝材） ４ 耐候皮膜層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩害により損傷を受けたコンクリート構
   造物または塩害による損傷を受けることが予測されるコ
   ンクリート構造物における塩害対策としての補強工法で
   あって、 前記コンクリート構造物の外周面に、炭素繊維やアラミ
   ド繊維等からなる補強繊維シートを接着することを特徴
   とする塩害対策補強工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の塩害対策補強工法であっ
   て、前記コンクリート構造物の表面に柔軟性を有した緩
   衝材を配設し、その上面に前記補強繊維シートを接着す
   ることを特徴とする塩害対策補強工法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の塩害対策補強工法であっ
   て、前記緩衝材として、柔軟性エポキシ樹脂を用いるこ
   とを特徴とする塩害対策補強工法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の塩害
   対策補強工法であって、前記補強繊維シートの表面に、
   耐候性を有した材料からなる耐候皮膜層が形成されてい
   ることを特徴とする塩害対策補強工法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の塩害対策補強工法であっ
   て、前記耐候性を有した材料として、アクリルウレタン
   樹脂を用いることを特徴とする塩害対策補強工法。
6. 【請求項６】 塩害により損傷を受けたコンクリート構
   造物または塩害による損傷を受けることが予測されるコ
   ンクリート構造物の補強構造であって、 前記コンクリート構造物の外周面に、炭素繊維やアラミ
   ド繊維等からなる補強繊維シートが接着されていること
   を特徴とする塩害対策補強構造。
7. 【請求項７】 請求項６記載の塩害対策補強構造であっ
   て、前記コンクリート構造物の外周面と、前記補強繊維
   シートとの間に、柔軟性を有した緩衝層を介在させるこ
   とを特徴とする塩害対策補強構造。