JP2009097292A - Anchor member, and reinforcement method for concrete member using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート構造物、または、鉄骨鉄筋コンクリート構造物に好適に用いられる定着部材およびそれを用いたコンクリート部材の補強方法に関し、取り扱いが容易で、かつ、施工性が良い定着部材およびそれを用いた補強方法に関する。 The present invention relates to a fixing member suitably used for a reinforced concrete structure or a steel reinforced concrete structure and a method for reinforcing a concrete member using the same, and a fixing member that is easy to handle and has good workability, and the fixing member. Related to the reinforcement method.
従来より、柱、梁などのコンクリート構造物等の補強を行うため、炭素繊維等の強化繊維シートをコンクリート部材に貼り付ける工法が用いられていた。これは、柱等に加わる曲げ、せん断力に対する補強方法の一つで、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維等の強化繊維よりなる補強シートを、柱等の全周に巻き付けて補強するものである。 Conventionally, in order to reinforce concrete structures such as columns and beams, a method of attaching a reinforcing fiber sheet such as carbon fiber to a concrete member has been used. This is one of the reinforcement methods against bending and shearing forces applied to pillars and the like, and is reinforced by winding a reinforcing sheet made of reinforcing fibers such as carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, etc. around the entire circumference of the pillars, etc. .
しかし、柱の場合で説明すると、柱に壁が設けられている場合など、強化繊維シートで柱全周を巻き付けることができず、壁で強化繊維シートが途切れた状態で施工することになる。ところが、このような場合は十分な補強効果を得ることができないのはもちろん、地震力などで強化繊維シートの端部が剥がれる危険性がある。 However, in the case of a column, when the column is provided with a wall, the entire circumference of the column cannot be wound with the reinforcing fiber sheet, and the construction is performed with the reinforcing fiber sheet being interrupted by the wall. However, in such a case, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained, and there is a risk that the end portion of the reinforcing fiber sheet is peeled off due to seismic force or the like.
そこで、柱に壁が一体化されているような場合でも、強化繊維シートを全周に巻き付けるのと同じ効果をもたらすように、壁に開けた孔に強化繊維ストランドを束ねた定着部材を挿入し、含浸接着樹脂で固定させるとともに、柱に巻き付けている強化繊維シートには、孔に定着していない側の強化繊維ストランドを扇状に広げて、含浸接着樹脂で接着するという定着部材および定着方法が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, even when the wall is integrated with the pillar, a fixing member in which reinforcing fiber strands are bundled is inserted into the hole formed in the wall so as to bring about the same effect as winding the reinforcing fiber sheet all around. A fixing member and a fixing method in which the reinforcing fiber sheet that is fixed to the pillar with the impregnated adhesive resin and the reinforcing fiber strand that is not fixed to the hole is fanned out and bonded with the impregnated adhesive resin. It has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1は、強化繊維ストランドを束ねた定着部材は、施工現場で必要本数になるよう、強化繊維が巻かれている紙管から直接作業者が束ねていくため、誤って本数の数え間違いを起こし、補強するに必要な強化繊維本数に満たない場合が発生する可能性がある。また、強化繊維シートに扇状に広げた定着部材を貼る工程では定着部材を作業者自身が扇状に広げる必要があるものの、強化繊維ストランドの単繊維がばらけており、さらに強化繊維ストランドが不規則な状態で束ねられていることから、作業者が均等に扇状に広げることが困難である。
However, in
そこで、該方法よりさらに現場での施工性を良くするため、強化繊維ストランドを工場等で予め加工して取扱性を改善した定着部材も提案されている(特許文献2、3、4参照)。該公知文献によると、定着部材をコンクリートの孔に挿入する際は、コンクリートの孔の中と、定着部材の束ねられている部分を含浸接着樹脂等で塗布、および含浸した後、束ねられた部分の先端に剛性のある棒状物、例えば金属棒や針金のようなものを取り付け、該棒状物をコンクリートに開けられた孔の中に挿入することで、定着部材の束ねられた部分を挿入し、その後、棒状物を取り除いて定着作業が完了する。
Therefore, in order to further improve the workability on site, the fixing member in which the reinforcing fiber strand is processed in advance in a factory or the like to improve the handleability has been proposed (see
しかしながら、該方法によると定着部材を設置後、棒状物を引き抜く必要があり、その際に、含浸接着樹脂の体積が減少し、空洞が出来やすくなる弊害がある。また、該空洞が発生しても、中を確認することが出来ない上、仮に空洞を発見し、空洞を除去しようとしても、それを抜く手段が難しい。また、棒状物を引き抜く際に強化繊維ストランドの直線性が損なわれたり、傷つける可能性があり、強度低下やばらつく原因になり、これらを解決する定着部材およびそれを用いたコンクリート部材の補強方法が渇望されていた。
そこで本発明は、定着部材として必要な強度を確保し、現場での作業を軽減するとともに、定着部材をコンクリートの孔の中に挿入した際に、強化繊維ストランドの直線性を維持し、かつ定着作業における定着部分の空洞の発生を抑制、又は空洞を塞ぐことができて、定着強度の低下が押さえられる定着部材およびそれを用いたコンクリート部材の補強方法を提供することにある。
Therefore, the present invention secures the necessary strength as a fixing member, reduces the work on site, and maintains the linearity of the reinforcing fiber strand when the fixing member is inserted into a concrete hole, and fixing. An object of the present invention is to provide a fixing member that can suppress or prevent the formation of a cavity in a fixing portion during work, and that can suppress a decrease in fixing strength, and a method for reinforcing a concrete member using the fixing member.
上記課題を解決するための本発明は、以下の構成からなる。すなわち本発明は
(1)コンクリート部材の補強に用いられる定着部材であって、該定着部材は強化繊維ストランドで形成されており、該強化繊維ストランドは中空状の芯材の長手方向に沿って芯材の回りに配置されていることを特徴とする定着部材。
The present invention for solving the above-described problems has the following configuration. That is, the present invention is (1) a fixing member used for reinforcing a concrete member, wherein the fixing member is formed of a reinforcing fiber strand, and the reinforcing fiber strand is a core along the longitudinal direction of the hollow core material. A fixing member arranged around a material.
(2)芯材の回りに配置された前記強化繊維ストランドの外側に、繊維がカバリングされている、(1)に記載の定着部材。 (2) The fixing member according to (1), wherein fibers are covered outside the reinforcing fiber strands arranged around the core material.
(3)前記強化繊維ストランドは、該強化繊維ストランドを構成する単繊維を拘束するための拘束糸が、前記強化繊維ストランドの表層にカバリングされたものである、(1)または(2)に記載の定着部材。 (3) The reinforcing fiber strand is described in (1) or (2), wherein a constraining yarn for constraining a single fiber constituting the reinforcing fiber strand is covered on a surface layer of the reinforcing fiber strand. Fixing member.
(4)前記中空状の芯材は、周方向に貫通孔が形成されている、(1)〜(3)のいずれかに記載の定着部材。 (4) The fixing member according to any one of (1) to (3), wherein the hollow core member has a through hole formed in a circumferential direction.
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の定着部材を用いたコンクリート部材の補強方法であって、該コンクリート部材に強化繊維シートを接着する工程と、前記コンクリート部材に定着部材取り付け孔を設ける工程と、該定着部材取り付け孔に前記定着部材を挿入する工程と、前記定着部材を構成する中空状の芯材の中空部に含浸接着樹脂を入れる工程と、該定着部材取り付け孔から外に出ている部分の強化繊維ストランドを扇状に広げる工程と、芯材を取り除く工程と、扇状に広げた強化繊維ストランドを含浸接着樹脂で含浸し、強化繊維シートに接着する工程よりなるコンクリート部材の補強方法、からなる。 (5) A method for reinforcing a concrete member using the fixing member according to any one of (1) to (4), comprising a step of bonding a reinforcing fiber sheet to the concrete member, and attaching the fixing member to the concrete member A step of providing a hole; a step of inserting the fixing member into the fixing member mounting hole; a step of inserting an impregnating adhesive resin into a hollow portion of a hollow core material constituting the fixing member; A concrete member comprising a step of spreading out the reinforcing fiber strands of the portion that is outside, a step of removing the core material, a step of impregnating the reinforcing fiber strands that have been fanned out with an impregnating adhesive resin, and bonding them to the reinforcing fiber sheet It consists of the reinforcement method.
本発明の定着部材およびそれを用いたコンクリート部材の補強方法は、
(1)強化繊維ストランドが、芯材の長手方向に沿って周方向に配置されているため、コンクリート部材に開けられた孔(定着部材取り付け孔)の中に定着部分を挿入する際に、強化繊維ストランドの直線性が保たれ、定着部材の強度が低下しにくい。
The fixing member of the present invention and the method of reinforcing a concrete member using the same are as follows:
(1) Since the reinforcing fiber strands are arranged in the circumferential direction along the longitudinal direction of the core material, the reinforcing fiber strand is reinforced when the fixing portion is inserted into the hole (fixing member mounting hole) opened in the concrete member. The linearity of the fiber strand is maintained, and the strength of the fixing member is hardly lowered.
(2)強化繊維ストランドが、中空状の芯材の長手方向に沿って周方向に配置されているため、コンクリート部材に開けられた孔(定着部材取り付け孔)の中に定着部分を挿入する際に、該芯材を強化繊維ストランド挿入棒とすることで、別に強化繊維ストランドを挿入するための棒状物を用意する必要がなく、また、それを定着部材に取り付けする工程を省略することができ、現場作業の煩雑さを解消することができる。 (2) Since the reinforcing fiber strands are arranged in the circumferential direction along the longitudinal direction of the hollow core material, when the fixing portion is inserted into the hole (fixing member mounting hole) opened in the concrete member In addition, since the core material is a reinforcing fiber strand insertion rod, there is no need to prepare a rod-like material for inserting the reinforcing fiber strand separately, and the step of attaching it to the fixing member can be omitted. The complexity of on-site work can be eliminated.
(3)強化繊維ストランドが中空状の芯材の長手方向に沿って周方向に配置されているため、該芯材を強化繊維ストランド挿入棒とすることで、芯材を抜く必要がないため、引き抜く際に生じやすい強化繊維ストランドの乱れを防止することができ、また、定着部分に棒状物を引き抜いた際に発生する空洞を形成することがない。また、定着部材をより確実にコンクリート部材に開けられた孔(定着部材取り付け孔)に定着させるため、定着部分を挿入した後、中空部分から含浸接着剤を注入、充填させることが可能なので、空洞を追い出すとともに、確実に強化繊維ストランドに含浸接着樹脂を含浸させることができる、
(4)定着部材の基本構成が施工現場より前にできあがっているため、構成する強化繊維ストランドの本数が常に一定な上、施工現場で煩雑な束ね作業をすることがないため、現場で間違う危険性がなく、施工の信頼性が向上する。
(3) Since the reinforcing fiber strands are arranged in the circumferential direction along the longitudinal direction of the hollow core material, it is not necessary to remove the core material by using the core material as a reinforcing fiber strand insertion rod. It is possible to prevent the reinforcing fiber strands from being disturbed easily when being pulled out, and it is not possible to form cavities generated when a rod-shaped object is pulled out at the fixing portion. Also, in order to fix the fixing member in the hole (fixing member mounting hole) opened in the concrete member more securely, it is possible to inject and fill the impregnating adhesive from the hollow portion after inserting the fixing portion. And can reliably impregnate the reinforcing fiber strands with the impregnated adhesive resin,
(4) Since the basic structure of the fixing member is completed before the construction site, the number of reinforcing fiber strands to be constructed is always constant, and there is no need for complicated bundling work at the construction site. The reliability of construction is improved.
以下、本発明に係る定着部材、および当該定着部材の施工を行ってコンクリート部材を補強する方法を、さらに詳しく説明する。
Hereinafter, the fixing member according to the present invention and the method for reinforcing the concrete member by performing the fixing member will be described in more detail.
図1は、本発明の定着部材の一実施態様であり、(a)は斜視の拡大図、(b)は断面図を示す。
本実施態様は、定着部材1は、コンクリート部材の補強に用いられる強化繊維ストランド2で形成される定着部材1であって、該強化繊維ストランド2を中空状の芯材3の長手方向に沿って周方向に、均等に配置したものを示している。
1A and 1B show an embodiment of a fixing member of the present invention, in which FIG. 1A is an enlarged perspective view and FIG. 1B is a sectional view.
In this embodiment, the
定着部材1は、構成する強化繊維ストランド2を所定本数分、例えば20〜300本を一方向に引き揃えながら中空状の芯材の周囲に添って配置し、その後、多数の強化繊維ストランド2が芯材3から離れないように、強化繊維ストランド2の外側から繊維4でカバリングして形成されることが好ましい。なお、図1の実施態様は、強化繊維ストランドを中空状の芯材に沿って、一重に均等に配置、引き揃えたものである。
The
かかる定着部材1をコンクリート部材5に定着する時の実施態様を、図2に示す。強化繊維ストランド2を配置している中空状の芯材3を、コンクリートに開けられた孔、つまり、定着部材取り付け孔6の中に挿入し、前記強化繊維ストランド2を配置している中空状の芯材3を挿入した反対側の外側、つまり、コンクリート部材5から外に出ている前記強化繊維ストランド2の端部を、コンクリート部材5の付け根を中心に扇状に広げて、事前に貼り付けられている強化繊維シート10(図8参照)の上に含浸接着樹脂で貼り付ける構成となる。
An embodiment when the
次に、図1を参照して定着部材1の構成について説明する。
Next, the configuration of the
本発明の特徴の一つは、上述のように、強化繊維ストランド2を中空状の芯材3の周方向に並行に配置した構成となっている点にある。強化繊維ストランド2の本来保有する引張強度を発現するために、強化繊維ストランド2を直線状に配置することで、各強化繊維ストランド2に引張荷重が均等に加わり、高い強度を発現する。また、あらかじめ芯材3に強化繊維ストランド2が配置されているので、現場でコンクリート部材の孔へ挿入する際の、挿入棒を設置するためのフックを形成したり、挿入棒を準備する手間が省ける上、該定着部材1をそのままコンクリート部材に開けられた孔(定着部材取り付け孔6)に挿入した後、抜き取る必要がないので、抜き取り時に体積が減少し、含浸接着樹脂中に空洞が発生することが防止でき、定着部材1をコンクリート部材に確実に定着することが可能となるのである。
One of the features of the present invention is that, as described above, the reinforcing
ここで、中空状の芯材3の材質、および、外側断面形状は、特に規定されるものではないが、材質としては、金属製、ポリエステル、ナイロン、FRPなど汎用のもので良いが、かかる中空状の芯材3に、定着部材1とコンクリート部材5を接着するために定着部材取り付け孔6に注入して用いられる含浸接着樹脂と同じ材質の材料を用いれば、該含浸接着樹脂との相性も良く、接着阻害の弊害を発生する頻度を抑えることができ、好ましい。なお、エポキシ樹脂が含浸接着樹脂として一般的に用いられることを考慮すると、かかる中空状の芯材3として、エポキシ樹脂製のもの、もしくは、エポキシ樹脂中に繊維を混合したFRP製のものが用いられることが、定着部材1とコンクリート部材5との接着性が良好となる、という点で好ましい。
Here, the material and the outer cross-sectional shape of the
また、中空状の芯材3の外側断面形状は、円形でも四角形でも良いが、孔を開けたコンクリート部材5中に注入される含浸接着樹脂との馴染み、つまり、含浸接着樹脂と中空状の芯材3の濡れ性を考えると、円形が良く、この円形の周囲に強化繊維ストランド2を配置すると、定着部材1としての強度バランスが良く、定着部材1を定着部材取り付け孔6の中に挿入する際も、突起する部分がないので、強化繊維ストランド2を痛めることもなく、挿入がスムーズになる。
The outer cross-sectional shape of the
また、もう一つの特徴として、芯材3は中空状となっていることで、強化繊維ストランド2をコンクリート部材5中に挿入した後に、芯材3の中空部から含浸接着樹脂を追加注入することができ、含浸接着樹脂が不足した場合の追加を、当該芯材3の中空部から供給することで、定着部材取り付け孔6の最下部から樹脂を充填することができるため、万が一、含浸接着樹脂と強化繊維ストランド2の界面や、強化繊維ストランド2とコンクリート部材5の界面に空洞などが存在しても、含浸接着樹脂を下から充填することで、空洞を外へ追いやることができ、非常に安定した定着強度を得ることが可能となった。該芯材3の中空部は芯材3の長手方向に連続的に存在すれば良く、突起物が無いことが好ましい。また、芯材3の中空部の断面形状も特に規定されるものではないが、該芯材3の外周断面形状と同じように円形断面にすることで、含浸接着樹脂の注入も容易に確実に行えるので良い。
Further, as another feature, the
なお、上記「円形」とは、幾何学上の定義では、ある定点から等距離の点の集合を指すが、本発明の目的を損なわない限り、一部に扁平している箇所や凸状になっている箇所があっても良く、その形状が、その形状に外接する円の面積の80%以上の面積を有するものであれば、「円形」であるとして差し支えは無い。 Note that the above-mentioned “circular” refers to a set of points equidistant from a certain fixed point in terms of geometrical definition. However, unless the object of the present invention is impaired, a part that is partially flat or convex is used. If the shape has an area of 80% or more of the area of a circle circumscribing the shape, there is no problem as being “circular”.
強化繊維ストランド2の引張強度を損なうことなく、強化繊維ストランド2を中空状の芯材3に配置するには、中空状の芯材3の長手方向に沿って周方向に直線状に配置することが良い。本発明の一実施態様を示す図1には、円形断面を持つ中空状の芯材の長手方向に沿って、強化繊維ストランドを周方向に1巻き配置した例が図示されているが、配置方法はこれに限られるものではない。
In order to arrange the reinforcing
強化繊維ストランド2を中空状の芯材3に配置するに際し、他の好ましい配置形態を示す図を、図3〜図6に示す。強化繊維ストランド2の本数は、コンクリート部材5を補強する際に設計して決めた必要本数を配置すれば良く、必要本数に対して、芯材3の周囲に、強化繊維ストランドが並ぶように配置すると良い。
When arranging the reinforcing
図3には中空状の芯材3に対し、同心円状に配置した実施態様を示すが、図示したように2重に限られるものではなく、必要本数に応じて3重巻き、4重巻きでも良い。
Although the embodiment arrange | positioned concentrically with respect to the
また、図4は中空状の芯材に対し、強化繊維ストランド2を、偏りを持って配置した実施態様であり、該定着部材1をコンクリート部材に開けられた定着部材取り付け孔6に挿入した後、外側に出ている強化繊維ストランド2を扇状に広げて、強化繊維シート10(図8参照)に接着する場合、効率的に扇状に広げることが可能となる態様の一例である。
FIG. 4 shows an embodiment in which the reinforcing
図5は中空状の芯材3に対し、8の字のように配置した実施態様であり、該定着部材1をコンクリート部材に開けられた定着部材取り付け孔6に挿入した後、外側に出ている強化繊維ストランド2を広げることで、広げた面を見たとき、8の字状に広げて施工するような実施態様の一例である。
FIG. 5 shows an embodiment in which the
図6は強化繊維ストランド2を一方向に配した一方向織物を、芯材3の周囲に螺旋状に配置した実施態様であり、該定着部材1をコンクリート部材に開けられた定着部材取り付け孔6に挿入した後、外側に出ている強化繊維ストランド2の一方向織物を扇状に広げる際、すでに強化繊維ストランド2同士が緯糸で結合されていることから、強化繊維ストランド2を均等な配置で広げることができる。
FIG. 6 shows an embodiment in which a unidirectional woven fabric in which reinforcing
上記図3〜6で示した実施態様において、好ましい特徴の一つとして挙げられるのは、強化繊維ストランド2が中空状の芯材3の長手方向の周囲に直線的に配置されていることであり、この結果、定着部材1としての引張強度が損なわれることが無く、コンクリート部材に定着が可能となるので、施工方法や強化繊維ストランドの必要本数によって、強化繊維ストランド2の配置を自由に設定することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 3 to 6, one of the preferable features is that the reinforcing
強化繊維ストランド2とは、多数の連続した強化繊維の単繊維をおよそ数百から数万本集めた集合体、いわゆるマルチフィラメントであって、強化繊維の材質により通常手に入れることが可能なフィラメント数で良い。例えば、強化繊維の代表格である炭素繊維の場合、通常、フィラメント数は12000本から48000本の範囲にある。また、炭素繊維の単繊維には集束性を向上させるためエポキシ樹脂系のサイジング剤が通常は1重量%前後付与されているが、炭素繊維ストランドへの含浸接着樹脂の含浸性を考えると0.2重量%前後が良い。前記は、例えば炭素繊維の場合を説明したが、その他の材質の強化繊維に関しては、これに限定されない。
The reinforcing
また通常、強化繊維ストランド2の材質としては、炭素繊維の他に、アラミド繊維、PBO繊維、ガラス繊維、金属繊維、玄武岩繊維などが一般的であり、これらを単独又は2種類以上組み合わせて用いることができる。該定着部材1でコンクリート構造物を補強するという観点でみれば、引張強度が高く、ヤング係数が高い繊維が好ましい。この特性を満足し、かつ、コンクリート構造物の補強での実績を考えると、炭素繊維を好ましく使用できる。炭素繊維は、単繊維径が5〜8μm程度のフィラメントが5,000〜50,000本集束したマルチフィラメント糸であり、好ましくは12000本から24000本集束したマルチフィラメントが好適に用いることができる。また、引張強度は2,000〜7,000MPaであり、好ましくは3,000MPa以上が好適に用いられる。引張弾性率は200〜700GPaのものが好ましいが、事前にコンクリート部材との接着性や定着強度、含浸接着樹脂との相性などを確認できていれば、これに限定されるものではない。
In addition, as a material for the reinforcing
本発明の定着部材1は、中空状の芯材3に配置された強化繊維ストランド2がばらけることがないように保型するために、強化繊維ストランド2を芯材に配置した後、強化繊維ストランド2の外側から繊維4(図1のカバリング繊維の太線参照)でカバリングされていることが好ましい。かかるカバリング繊維4は、定着部材をコンクリート部材に挿入した後、コンクリート部材の外側に出ている部分を扇状、又は円形状などに広げて、事前に接着している強化繊維シート10(図8参照)と接着するが、その際には、カバリング繊維4を切り、強化繊維ストランド2の拘束を解くことで可能となる。従って、本カバリング繊維4は、コンクリート部材との定着強度に寄与するものではなく、強化繊維ストランド2を一時的に拘束することが目的であり、その結果、現場での取扱性が向上する。
In the fixing
中空状の芯材3に配置した強化繊維ストランド2をカバリングする繊維4とは、綿、羊毛、麻、絹等の天然繊維をはじめ、有機繊維、無機繊維を使用することができる。キュプラ、ビスコース、ポリノジック、精製セルロース、アセテート、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ナイロン、アクリル等の各種合成繊維、さらにはこれらの共重合タイプや、同種又は異種ポリマー使いの複合繊維(サイドバイサイド型、偏芯鞘芯型等)を用いてもよく、また炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などでも良いいが、含浸接着樹脂のエポキシ樹脂との接着性、汎用性、価格の面からポリエステル系繊維やガラス繊維が好適に用いられる。
As the
カバリングする方法としては、特に限定されるものではない。一般的にはカバリング機で製造すれば良く、カバリング糸の捲回数は、所望するカバリング糸の形態や風合いを考慮して適宜選定すればよいが、100〜1000T/m程度が好ましい。またその他の方法として、編状組織や組み紐状組織で、中空状の芯材に配置した強化繊維ストランド全体をくるみ込んでも良く、強化繊維ストランドがばらけないように保型されていれば良い。 The method for covering is not particularly limited. Generally, it may be produced by a covering machine, and the number of wrinkles of the covering yarn may be appropriately selected in consideration of the desired shape and texture of the covering yarn, but is preferably about 100 to 1000 T / m. As another method, the entire reinforcing fiber strands arranged in the hollow core material may be wrapped with a knitted or braided structure, and the reinforcing fiber strands only need to be retained so as not to be separated.
本発明の定着部材1は、強化繊維ストランド2を構成する単繊維を拘束するための拘束糸が強化繊維ストランド2表層にカバリングされていることが好ましい。通常、強化繊維ストランド2はマルチフィラメントで構成されており、細い単繊維の集合体である。従って、かかる状態で定着部材1を構成すると、強化繊維ストランド2から単繊維がはみ出したり、単繊維が損傷したりと、取り扱い性が悪くなる。そこで、本発明は単繊維を拘束するための拘束糸で強化繊維ストランド2の表層をカバリングする。
In the fixing
強化繊維ストランド2をカバリングする繊維4(図1のカバリング繊維の細線参照)とは、綿、羊毛、麻、絹等の天然繊維をはじめ、有機繊維、無機繊維を使用することができる。キュプラ、ビスコース、ポリノジック、精製セルロース、アセテート、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ナイロン、アクリル等の各種合成繊維、さらにはこれらの共重合タイプや、同種又は異種ポリマー使いの複合繊維(サイドバイサイド型、偏芯鞘芯型等)を用いてもよく、また炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などでも良いいが、含浸接着樹脂のエポキシ樹脂との接着性、汎用性、価格の面からポリエステル系繊維やガラス繊維が好適に用いられる。
As the
カバリング繊維4は、強化繊維ストランド2周囲を捲回するだけでも良いが、カバリング繊維4の一部を溶融し、強化繊維ストランド2と一部を熱融着していても良い。
The covering
カバリングする方法としては、特に限定されるものではない。一般的にはカバリング機で製造すれば良く、カバリング糸の捲回数は、所望するカバリング糸の形態や風合いを考慮して適宜選定すればよいが、100〜2000T/m程度が好ましい。 The method for covering is not particularly limited. Generally, it may be produced by a covering machine, and the number of wrinkles of the covering yarn may be appropriately selected in consideration of the desired shape and texture of the covering yarn, but is preferably about 100 to 2000 T / m.
本発明の定着部材1の別の好ましい特徴として、中空状の芯材は、周方向に貫通孔9が形成されている点にある。かかる貫通孔9とは、図7に一実施態様を示すように、芯材の中空部側と強化繊維ストランドを配置する側が貫通していることを指す。この貫通孔を芯材に設けることにより、(1)定着部材1をコンクリート部材5中に挿入した際、事前に定着部材取り付け孔6の中に塗布した含浸接着樹脂が、中空状の芯材3の中から貫通孔9を通り、芯材外側の強化繊維ストランド2へ浸透しやすくなる、(2)定着部材1をコンクリート部材5中に挿入した後、含浸接着樹脂が不足した場合や、含浸接着樹脂中に空洞が発生している可能性がある場合、その他、含浸接着樹脂を追加する必要性が生じた場合、芯材3の中空部に含浸接着樹脂を追加注入した時、含浸接着樹脂が貫通孔9を通り、芯材3の外側に配置された強化繊維ストランド2に浸透しやすく、かつ、空洞を除去しやすくすることが分かった。
Another preferable feature of the fixing
ここで、貫通孔9の大きさは、含浸接着樹脂が貫通孔9を通過することができれば良く、特に限定されるものではないが、直径が0.5mm程度から5mm程度が好ましい。また、貫通孔9の形成は、通常のドリルなどで開けることができるが、加工した際に発生する切削くずや油などの不純物は除去することが望ましい。 Here, the size of the through hole 9 is not particularly limited as long as the impregnated adhesive resin can pass through the through hole 9, but the diameter is preferably about 0.5 mm to about 5 mm. The through-hole 9 can be formed with a normal drill or the like, but it is desirable to remove impurities such as cutting waste and oil generated during processing.
また、貫通孔9の数は、貫通孔9の大きさにもよるが、中空状の芯材3の目的を損なわない範囲であれば良い。つまり、含浸接着樹脂が塗布されたコンクリート部材5に開けられた定着部材取り付け孔6に、強化繊維ストランド2の束を挿入することができれば良く、その意味では、直径0.5mmであれば、3個/1cm2程度でも良く、直径5mmであれば1個/1cm2で良く、貫通孔9の大きさを鑑み、芯材3の目的を達成することが出来る数を開ければ良い。
Further, the number of through holes 9 may be in a range that does not impair the purpose of the
本発明の定着部材1は、コンクリート部材5の補強材として用い、当該補強材を用いたコンクリート部材の補強方法として、コンクリート部材5に強化繊維シート10を接着する工程と、前記コンクリート部材5に定着部材取り付け孔6を設ける工程と、該定着部材取り付け孔6に前記定着部材を挿入する工程と、中空状の芯材3の中空部に含浸接着樹脂を入れる工程と、該定着部材取り付け孔6から外に出ている部分の強化繊維ストランド2を扇状に広げる工程と、芯材3を取り除く工程と、扇状に広げた強化繊維ストランド2を含浸接着樹脂で含浸し、強化繊維シートに接着する工程からなることが好ましい。
この補強方法に関し、埋め込み型の定着方法の場合を参考に順番に説明するが、貫通型の定着方法の場合も基本的には同じである。
The fixing
The reinforcing method will be described in order with reference to the case of the embedded type fixing method, but the case of the penetration type fixing method is basically the same.
コンクリート部材5に強化繊維シート10を接着する工程とは、一般的に用いられる強化繊維シートの含浸接着工法を用いることができる。強化繊維シート10の含浸接着工法とは、コンクリート部材5の表面をディスクグラインダー等で削り、レイタンスや汚れを除去し、コンクリート自体の清浄な表面にした後、コンクリート部材5の強度向上、そしてコンクリート部材5と含浸接着樹脂の接着性を向上させるためのプライマーを塗布し、硬化した後に、必要に応じて、パテ材によりコンクリート部材の表面凹凸を平滑にする工程が含まれる。その後、プライマーもしくはパテ材の上から接着剤である含浸接着樹脂を塗布して強化繊維シート10を貼り付け、その強化繊維シート10に含浸接着樹脂をハンドレイアップ成形により含浸させながら接着させるものであることが好ましい。
For the step of adhering the reinforcing
なお、含浸接着樹脂で含浸させるとは、強化繊維シート10、さらには強化繊維ストランド2自体に含浸接着樹脂を浸み込ませ、強化繊維と含浸接着樹脂が一体化させることを言う。また、ここで強化繊維シート10としては、多くの場合、長さ方向に引張力が作用する箇所に対する補強であることから、強化繊維、例えば、炭素繊維を一方向に配列した一方向性のシートが多用される。また含浸接着樹脂としては、樹脂の垂れ落ちを防ぐために適度に粘性がある樹脂が使用され、多くの場合、炭素繊維やコンクリート部材5との接着性、および樹脂物性の点からエポキシ系樹脂が多用されるが、これに限定するものではない。
The impregnation with the impregnated adhesive resin means that the impregnated adhesive resin is immersed in the reinforcing
続いて、定着部材1を定着するための取り付け孔、定着部材取り付け孔6をコンクリート部材5に設ける。図8に一例を示すが、梁を補強対象とする場合は、梁の根本に定着部材1を挿入する定着部材取り付け孔6を設けるが、それは、強化繊維シート10の目付、貼り付け量、および定着部材1の取り付けピッチなどを考慮し、孔の開ける位置を墨だしした後に、電気ドリルなどを用いて孔を開ければ良い。そして定着部材取り付け孔6の中に付着している粉塵や、切削屑は圧空などを吹き付けたり、ウエスで掃き取ったりして掃除しておく必要がある。そうすることにより、含浸接着樹脂がコンクリート部材と接着する面積の減少を抑えることができたり、接着性の悪化を抑えることができたりするので、実施することが好ましい。
Subsequently, an attachment hole for fixing the fixing
続いて、定着部材1を定着部材取り付け孔6に挿入する工程であり、一般的に行われている方法を採用することができる。例えば、定着部材取り付け孔6内に、あらかじめ含浸接着樹脂もしくはパテ材などを塗布しておき、一方、本発明の定着部材1にもコンクリート埋設部分に含浸接着樹脂を含浸させたあと、該定着部材1を定着部材取り付け孔6に挿入する。ここで使用する含浸接着樹脂は、強化繊維シート10を施工した含浸接着樹脂をそのまま使用しても良く、また、別に用意する含浸接着樹脂を用いても良い。望ましくは、事前に試験などを行い、CFRPとしての強度やコンクリート部材との接着性など確認したものを用いることが良い。
Subsequently, it is a step of inserting the fixing
本発明は、この定着部材取り付け孔6に定着部材1を挿入する際に、通常必要な棒状物を別途取り付けする工程を省き、その結果、棒状物を取り除く必要性がなくなるので、強化繊維ストランド2の直線性を確保しつつ、含浸接着樹脂の空洞を可能な限り排除でき、コンクリート部材5と定着部材1の定着強度を高め、安定化させることにある。また、定着部材1にコンクリート部材5に挿入するための挿入棒や、その挿入棒を定着部材1に設置する必要が無くなったため、現場の作業性をも向上できる。
In the present invention, when the fixing
続いて、定着部材取り付け孔6から外に出ている部分の強化繊維ストランド2を扇状、又は円形状に広げる工程である。芯材3に保型されている強化繊維ストランド2のカバリング繊維4を切断し、強化繊維ストランド2を芯材3から剥がしとることで、強化繊維ストランド2が解放され、コンクリート部材5に埋設した部分を起点に扇状又は円形状に広げることができるようになる。その際、強化繊維ストランド2を広げた部分の芯材3、つまりコンクリート部材5から外に出ている部分の芯材が不要となるのでコンクリート部材5の付け根部分で切り取ると良い。
Then, it is the process of expanding the part of the reinforcing
ここで、コンクリート部材5に挿入された定着部材1に含浸接着樹脂が不足した場合や、含浸接着樹脂やコンクリート面との界面に空洞が見られた場合、芯材3の中空部より、さらに含浸接着樹脂を注入することで、コンクリート部材5との定着性をより高めることができる。芯材3を切り取った部分は、切り取り方により鋭角な状態となっていると、強化繊維ストランド2を痛める可能性があるので、切り取り面をやすりなどを用いて削るか、ハンダコテのような熱コテを利用して溶かして丸めても良く、また、別にパテ状物や粘土状物、その他、芯材3の外形を覆う栓などを用いて塞いでやってもよく、どのような方法を採用しても良い。
Here, when the fixing
次いで、扇状又は円形状に広げた強化繊維ストランド2を、前記強化繊維シート10の含浸接着工程と同様に、強化繊維ストランド2の部分に含浸接着樹脂を塗布、含浸を行い、梁や柱等に貼り付けている強化繊維シート10に接着し、定着させる。ここで使用する含浸接着樹脂は、強化繊維シート10を施工した含浸接着樹脂をそのまま使用しても良く、また別に用意する含浸接着樹脂を用いても良い。望ましくは、事前に試験などを行い、CFRPとしての強度やコンクリート部材との接着性など確認したものを用いることが良い。
Next, the reinforcing
この施工をする際には、コンクリート部材5に挿入した部分と同じように、強化繊維ストランド2を広げた際は、強化繊維ストランド2の直線性を損なわないように行うことが好ましい。本発明の好ましい態様として、強化繊維ストランド2をカバリングしている場合、強化繊維の単繊維がばらけないため、直線状に広げることは容易である。また、必要に応じて、強化繊維ストランド2同士を連結しておけば、扇状または円形状に広げる際も均等に広げることができるので好ましい。この連結する手段は一般的な方法で良く、織物や編物、格子状の織編物に強化繊維ストランド2を保型したり、緯糸のみで連結されていても良い。
When performing this construction, it is preferable to perform the construction so that the linearity of the reinforcing
以上、本発明の定着部材およびそれを用いたコンクリート部材の補強方法に関し説明してきたが、本発明の目的を損なわない限り、実施の態様に限定されることはなく、種々の変形は可能である。 As mentioned above, although the fixing member of this invention and the reinforcement method of the concrete member using the same have been demonstrated, as long as the objective of this invention is not impaired, it is not limited to an aspect and various deformation | transformation are possible. .
1 定着部材
2 強化繊維ストランド
3 中空状の芯材
4 カバリング繊維
5 コンクリート部材
6 定着部材取り付け孔
7 強化繊維ストランド一方向織物
8 一方向織物の緯糸
9 貫通孔
10 強化繊維シート
11 梁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007272152A JP2009097292A (en) | 2007-10-19 | 2007-10-19 | Anchor member, and reinforcement method for concrete member using the same |
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ID=40700554
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-10-19 JP JP2007272152A patent/JP2009097292A/en active Pending
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