JP2003268921A - 建設部材用補強シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート柱やコンクリート梁等の建設用
部材に対して、外部からの応力に対する復元力を与える
補強シートを提供すること。また、短時間で確実に硬化
接着できる補強シートを提供すること。 【解決手段】 金属網を用いることにより、建設部材に
対して大きなヤング率を附与し、光硬化性樹脂を用いる
ことにより、比較的短時間で強制的に硬化させることが
出来、作業性を飛躍的に改善した。特に、金属網の材質
表面が光を反射する金属光沢を有するものとすることに
よって、光の乱反射等によって、金属網の裏側にまで光
が行き届いて光開始剤によって重合を開始させて硬化さ
せることが出来るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設部材を補強す
るためのシート及びその改良に関するものである。本発
明において、建設部材とは、例えば橋桁工事におけるコ
ンクリート柱、コンクリート梁等の建設に資する構造物
の全体または一部をいう。建設部材とは、既設のもので
も未設の構造物材料でもよい。本発明は、これらの建設
部材に対して、その外部から接着したり、巻き付けたり
することによって、建設部材に加わる機械的応力に耐え
るように補強したり、耐食性を与えるためのシートに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設部材を補強するためのシートとし
て、ガラス繊維布に経時硬化樹脂を含ませ、一方の側に
ガラス繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）板材を重ねて
貼り合わせてなるものが知られている。これらのシート
は、ガラス繊維布の他方の側は未硬化の樹脂が附着して
おり、これをコンクリート柱、コンクリート梁等の建設
用部材に対して、その外部から接着したり、巻き付けた
りすることによってこれらの建設部材に機械的強度を与
えたり、耐食性を与えたりするものである。

【０００３】建設部材として、例えば、コンクリート柱
は圧縮応力に対しては耐力が大きいが、せん断応力に対
しては必ずしも大きな耐力を有していない。地震やその
他の原因によってコンクリート柱等にせん弾応力が加わ
るとき、これら建設部材を補強するために前記シートを
接着したり、巻き付けておくと、効果的に耐力を与える
ことが出来る。また、化学的な耐食性を与えることもで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】建設部材を補強するた
めに知られる前記シートは、経時硬化樹脂を用いたもの
であるために、硬化に非常に長い時間がかかったり、作
業中に硬化中の樹脂からガスが長時間発生するなど、作
業性が非常に劣るものであった。ガスの中にはアミンガ
スやスチレンガスなどの有毒なものもあった。また、例
えば、鉄道用の建設部材の補強工事は、最終電車の通過
から始発電車までの通過までのわずか数時間ですべての
工事を終了しなければならず、これらの工事に対して、
樹脂の自然乾きや経時的反応のみに依存する従来の前記
シートは樹脂の硬化に時間がかかり過ぎるなどの問題を
もっていた。

【０００５】また、補強のための構造体となるガラス繊
維布等は、建設部材に十分なヤング率を附与するのに適
しておらず、建設用部材に加わる機械的応力に対して必
ずしも十分な復元力を与えるものではなかった。

【０００６】

【発明を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、金属網を用いる
ことにより、建設用部材に対して一定のヤング率を附与
することが出来ることと、光硬化性樹脂を用いることに
より、比較的短時間で強制的に硬化させることが出来、
作業性を飛躍的に改善できることと、さらに、実験を重
ねた結果、非常に注目すべきこととして、金属網が一定
の光を透過出来、また金属網の材質表面が光を反射する
金属光沢を有するものである場合には、光の反射等によ
って、金属網の裏側にまで光が行き届いて光開始剤によ
って重合を開始させて硬化させることが出来ることを見
出し、本発明をなすに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、次ぎの態様を有する
ものである。 （１） 建設部材を補強するためのシートであって、金
属網とこれに附着した光開始剤を含む樹脂とよりなる前
記建設部材用補強シート。 （２） 金属網が１０％以上の光を透過する空隙を有す
る上記（１）に記載の建設部材用補強シート。 （３） 金属網の材質は、表面が金属光沢を有するもの
である上記（１）または（２）に記載の建設部材用補強
シート。 （４） 光に対する透過性または半透過性を有する板材
及び／又は布材を金属網に重ね合わせてなる上記（１）
〜（３）のいずれかに記載の建設部材用補強シート。 （５） 光に対する透過性または半透過性を有する板材
及び／又は布材が、ガラス繊維強化プラスチックス（Ｆ
ＲＰ）、プラスチックス、ガラス繊維布、樹脂を含ませ
たガラス繊維布のいずれかまたはこれらの組み合わせで
ある上記（４）に記載の建設部材用補強シート。

【０００８】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明の建設部材用補強シートは、建設部材を補強
するためのシートであって、金属網とこれに附着した光
開始剤を含む樹脂とよりなる。（前記（１）の態様） 金属網は、従来のガラス繊維布等に比較するとヤング率
が非常に高いので、建設用部材に相当の外部応力が加わ
った場合でもこれに復元力を持たせることが出来る。金
属網は、一層または二層以上に重ねて用いてもよい。

【０００９】光開始剤を含む樹脂とは、紫外線、可視光
線、近赤外線等によって重合を行う光硬化性の樹脂のこ
とをいう。これらのうち、紫外線は、エネルギー効率が
高いので優れている。光硬化性の樹脂としては、例え
ば、ビニールエステル樹脂等の主剤樹脂に光重合開始剤
を加えたものであり、これに液状重合性単量体、更に増
粘剤等を加えても良い。

【００１０】主剤樹脂としては、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート
樹脂、アリルエステル樹脂、キシレン樹脂から選ばれた
樹脂が好ましい。増粘剤としては、熱課組成樹脂粉末を
有効成分としたアクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル及び芳香族ビニル化合物の中から選ばれた少なくと
も一種の単量体を５０％以上含有する粉末またはアルカ
リ土類金属からなるものが好ましい。液状重合性単量体
としては、主剤樹脂成分の溶剤として使用されるもので
あり、例えばアクリル酸エステル、メタアクリル酸エス
テル、芳香族ビニル化合物が好ましく用いられ、特に芳
香族ビニル化合物であるスチレンが好適である。また、
必要に応じて、充填剤、分散剤、収縮抑制剤を加えても
よい。

【００１１】この光硬化性樹脂が金属網に附着すると
は、金属網の少なくとも一面にコートされて附着するこ
とをいう。両面に附着していてもよく、また、網目の隙
間にも保持されてよい。また、金属網全体が樹脂に濡れ
た状態にしても良い。樹脂の附着した面を介してコンク
リート柱、コンクリート梁等の建設用部材に金属網を接
着し、これら部材の補強を行うものである。金属網は、
１０〜８０％の光を透過する空隙を有するものであるこ
とが望ましい。（前記（２）の態様） 金属網が１０％以上の光を透過するとは、金属網に平行
光線を垂直に照射したとき、隙間から１０％以上の光が
漏れて透過することをいう。これは、２０〜７０％であ
ることが更に望ましく、３０〜６０％であることが更に
望ましい。金属網の材質は、表面が金属光沢を有するも
のであることが望ましい。（前記（３）の態様） 金属網の材質としては、ステンレス鋼、チタン合金、タ
ングステン、鉄、銅、黄銅、アルミ合金等があげられ
る。これらの中で、ステンレス鋼は光を良く反射し、化
学的耐久性も大きく、またヤング率も大きいので優れて
いる。鉄は、新しくて錆びていないものである限り光を
良く反射し、また安価であり、ヤング率も大きい点で優
れている。新しいピアノ線等の鋼線は、非常に優れてい
る。

【００１２】本発明の建設部材用補強シートは、光に対
する透過性または半透過性を有する板材及び／又は布材
を金属網に重ね合わせたものとすることができる。（前
記（４）の態様） この場合に、特に板材を重ね合わせたものは、板材にも
せん断応力等に対する強度を直接もたせることができ
る。特に布材を重ね合わせたものは、金属網と一緒に建
設部材に対して直接巻き付けて使用することができる。

【００１３】光に対する透過性または半透過性を有する
板材及び／又は布材は、ガラス繊維強化プラスチックス
（ＦＲＰ）、プラスチックス、ガラス繊維布又は有機繊
維布、樹脂を含ませたガラス繊維布又は有機繊維布のい
ずれかまたはこれらの組み合わせとすることができる。
（前記（５）の態様） プラスチックスよりもＦＲＰの方が強度を有することは
いうまでもない。ガラス繊維製の布材としては、ガラス
繊維を網状に織った物等があげられる。ガラス繊維の材
質として、無アルカリガラス、耐酸ガラス等とすること
により、化学的耐性を与えることが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明について更に具体的に説明
する。

【００１５】

【実施例１】線径０．２９ｍｍのＳＵＳよりなる４０メ
ッシュの金属網とガラス繊維網を一体として重ね合わ
せ、エポキシアクリレート樹脂に光重合開始剤を添加し
たものを、これらの両面及び隙間が十分に濡れるように
コートした。これを厚さ５ｍｍのＦＲＰ板材の片面に接
着し、他の面はコンクリート部材に対して接着させた。
ＦＲＰを通して光を照射することにより重合が開始さ
れ、強固に接着することを確認した。

【００１６】このとき、金属の表面が光を反射する性質
によって光が金属網の裏側にまで行き届き、重合が開始
されて硬化することが確認された。その結果、コンクリ
ート部材は、大きなヤング率を有するＳＵＳ網等によ
り、外力に対する復元力が与えられ、また、確実に短時
間に重合接着工事ができることを確認した。なお、この
とき、金属網とガラス繊維網を別々に光硬化性樹脂でコ
ートすることや、ガラス繊維網を予め光硬化性樹脂でコ
ートしておいてこれに金属網を押しつけて一体化する工
法もあることを確認した。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、建設部材
を補強するためのシートとして、金属網を用いることに
より、建設部材に対して大きなヤング率を附与すること
が出来、光硬化性樹脂を用いることにより、比較的短時
間で強制的に硬化させることが出来、作業性を飛躍的に
改善できる補強シートを得たものである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設部材を補強するためのシートであっ
   て、金属網とこれに附着した光開始剤を含む樹脂とより
   なる前記建設部材用補強シート。
2. 【請求項２】 金属網が１０％以上の光を透過する空隙
   を有する請求項１に記載の建設部材用補強シート。
3. 【請求項３】 金属網の材質は、表面が金属光沢を有す
   るものである請求項１または２に記載の建設部材用補強
   シート。
4. 【請求項４】 光に対する透過性または半透過性を有す
   る板材及び／又は布材を金属網に重ね合わせてなる請求
   項１〜３のいずれかに記載の建設部材用補強シート。
5. 【請求項５】 光に対する透過性または半透過性を有す
   る板材及び／又は布材が、ガラス繊維強化プラスチック
   ス（ＦＲＰ）、プラスチックス、ガラス繊維布、樹脂を
   含ませたガラス繊維布のいずれかまたはこれらの組み合
   わせである請求項４に記載の建設部材用補強シート。