JP2987119B2 - 導電性繊維布の積層数の計測装置及び計測方法 - Google Patents

導電性繊維布の積層数の計測装置及び計測方法

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JP2987119B2 JP9042843A JP4284397A JP2987119B2 JP 2987119 B2 JP2987119 B2 JP 2987119B2 JP 9042843 A JP9042843 A JP 9042843A JP 4284397 A JP4284397 A JP 4284397A JP 2987119 B2 JP2987119 B2 JP 2987119B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既設のコンクリー
ト構造物の補修層として接着して積層した導電性繊維
布、たとえば、カーボン繊維布(通常CFRPといわれ
ている。)の積層数を計測するための計測装置及び計測
方法である。
【0002】
【従来の技術】既設コンクリート構造物の補強方法とし
て、近時注目されている補強方法の一つに導電性繊維布
であるカーボン繊維を用いたカーボン繊維布接着工法
(通常CFRP接着工法といわれている。)がある。
【0003】このカーボン繊維布接着工法は、既設コン
クリート構造物、たとえば、既設の橋梁構造物の鉄筋コ
ンクリート床版下面、主桁下面(側面)、橋脚側面等の
補強を必要とする箇所に、エポキシ樹脂等の接着剤を含
浸又は塗布したカーボン繊維布の複数を順次積層して接
着一体化することにより、補強を行うというものであ
る。
【0004】この工法は、補強効果が大きく、広く用い
られている。しかしながら、この工法の施工後に、カー
ボン繊維布がどのくらい積層されているのかを確認しよ
うとしてもその確認は外観ではほとんど不可能である。
【0005】積層数を確認する方法としてしばしば採用
されている方法に、積層されたカーボン繊維の積層部分
をカッターを用いて表面から最深部までをコアー抜き
し、得られたサンプルの断面を見て積層数を確認すると
いう方法がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この方法によれば、た
しかに積層数の確認は可能ではあるが、補強層の一部を
破壊することになるため決して好ましい方法ということ
はできない。また、場所によってはサンプルを採取でき
ない場合もある。
【0007】そこで、本発明者は、カーボン繊維布が導
電性であること及び接着剤である樹脂が絶縁性であるこ
とに着目し、電気的に計測することによる方法があるの
ではないかと考えた。
【0008】まず一つの方法として、図5に示すような
全体が導電性である一対の棒状の電極3、4を抵抗測定
器20に接続し、まず一方の電極3を補強層に貫通する
ようにして差し込んで挿入し、他方の電極4を補強層に
徐々に挿入し、このときの電極間の抵抗変化を測定する
ことで、積層数を知る方法を開発した。しかしながら、
この方法は、積層数が増すにしたがって、図6に示すよ
うに抵抗の変化率が小さくなるため、積層数が4〜5層
以上になると判別が難しいことがわかった。
【0009】本発明は、このような課題を以下述べると
ころにより解決しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】まず、上記課題は、導電
性繊維布を積層した補強層に挿入されたとき、導電性繊
維布に接する部分をすべて導電性とした棒状の電極と、
一部を導電性とし、この一部が同時に複数の導電性繊維
布に接しない棒状の電極と、両電極がそれぞれ導電性繊
維布を積層した補強層に挿入されたとき、両電極と導電
性繊維布とともに電気回路を構成するカウンターとから
なることを特徴とする導電性繊維布の積層数の計測装置
を提供することにより解決する。
【0011】そして、また、上記課題は、導電性繊維布
を積層した補強層に挿入されたとき、導電性繊維布に接
する部分がすべて導電性である棒状の電極と、一部を導
電性とし、この一部が同時に複数の導電性繊維布に接し
ない棒状の電極とをそれぞれカウンターに接続し、導電
性繊維布を積層した補強層に、前記の導電性繊維布に接
する部分がすべて導電性である棒状の電極を貫通するよ
うにして挿入するとともに、前記の一部を導電性とし、
この一部が同時に複数の導電性繊維布に接しない棒状の
電極を導電性である一部が補強層の各導電性繊維布に接
触したときの電気回路のオン状態の数をカウンターによ
り検知することができるように表面から深部に徐々に挿
入し、電気回路のオン状態の数を知ることにより導電性
繊維布の積層数を計測することを特徴とする導電性繊維
布の計測方法を提供することにより解決する。
【0012】つぎに、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の導電性繊維布の積層数
の計測装置及び計測方法の実施の形態を示す説明図、図
2は、導電性繊維布に接する部分がすべてを導電性とし
た棒状の電極と一部を導電性とし、この一部が同時に複
数の導電性繊維布に接しない棒状の電極の実施の形態を
示す説明図、図3は、図1の別の実施の形態を示す説明
図、図4は、導電性繊維布の積層数と測定値の関係を示
す説明図である。
【0013】図1において、1は計測装置で、カウンタ
ー2、一対の電極3、4とからなり、5は補強層で、補
強層5はコンクリート構造物10にエポキシ樹脂等の樹
脂を含浸又は塗布したカーボン繊維布7を複数積層して
接着され、樹脂層6とカーボン繊維布7とは交互に表れ
ている。
【0014】計測装置を構成する一対の電極は、図2に
示すように、一方の電極3は全部が導電性の材料により
棒状に形成され、補強層5への挿入部3aがドリルとし
て形成されてなり、他方の電極4はセラミック等の絶縁
材料により棒状に形成され、先端部4bを、この電極4
が補強層5に挿入されたとき、積層されている複数のカ
ーボン繊維布7に接触しない範囲で導電性加工をすると
ともに挿入部4aをドリルとして形成してなっている。
なお8及び9はカウンター2へ電気的に接続するための
リード線である。
【0015】また、計測装置を構成する一対の電極の別
の実施の形態を図3に示すと、一方の電極3は上述した
と同様に、全部が導電性の材料により棒状に形成され、
補強層5への挿入部3aがドリルとして形成されてな
り、他方の電極4は導電性材料により棒状に形成され、
補強層5への挿入部4aがドリルとして形成されるとと
もに補強層5に挿入されたとき、複数のカーボン繊維布
7に接触しない範囲で先端部4bを残し、テフロン等の
絶縁塗膜による絶縁加工が施されてなっている。なお、
8及び9はカウンター2へ電気的に接続するためのリー
ド線である。
【0016】なお、図2及び図3において、電極3及び
4は、ドリルとして形成されているが、これは補強層5
への挿入を容易にするためであって、必ずしもドリルと
して形成されなくてもよいことはもちろんである。
【0017】計測装置1を構成するカウンター2は、図
示してないが、電源が内蔵されていて、電気回路が構成
された回数を計測するようになっている。カーボン繊維
布は繊維で形成されているため、電極との接触において
チャタリングのために誤計測の虞れがあるため、カウン
ター2にチャタリング防止回路を設置しておくのが好ま
しい。
【0018】このようにして、カウンター2、電極3、
4により、計測装置1が構成される。このようにしてな
る計測装置1は、図1に示すようにして利用される。
【0019】まず、コンクリート構造物10に接着され
ている補強層5に電極3を挿入して貫通させる。つい
で、電極4を補強層5に徐々に挿入する。電極3と4
は、それぞれリード線8と9を介してカウンター2に電
気的に接続されている。
【0020】電極4を補強層5に徐々に挿入するとまず
初めに積層された一番上のカーボン繊維布7に電極4の
導電性である先端部が接触し、カウンター2、電極3、
電極4、カーボン繊維布7により電気回路がオン状態と
なる。引き続き徐々に深く電極4を挿入すると電極4の
先端部は、カーボン繊維布を離れて、樹脂層6に到達す
る。樹脂層6は非導電性であるため、電気回路はオフ状
態となる。さらに引き続き、徐々に深く電極4を挿入す
るとつぎのカーボン繊維布7に電極4の先端部が接触
し、再び電気回路はオン状態となる。その後さらに挿入
を続けると電極4の先端部は、樹脂層6に到達し、再び
電気回路はオフ状態となる。このようにして、補強層6
の最深部まで電極4を挿入し続けると電極4の導電性で
ある先端部が導電性であるカーボン繊維布7と非導電性
である樹脂層6とに繰り返し接触する。このときにオン
状態となった電気回路の数がカウンター2によって計測
される。
【0021】カーボン繊維布の積層数とカウンターの計
測数の関係を示したのが図4である。この図から明らか
なように、確実に積層数が計測され、これにより補強層
のカーボン繊維布の積層数を知ることが可能となる。
【0022】なお、この実施の形態の説明において、積
層された導電性繊維布をカーボン繊維布で説明してきた
が、カーボン繊維布以外の導電性繊維布の積層数を計測
する場合にも本発明が適用されるものであることはもち
ろんである。
【0023】
【発明の効果】本発明は、上述のようにしてなるので、
既設のコンクリート構造物の補修層として接着して積層
した導電性繊維布の積層数をカウンターと一対の電極と
からなる計測装置の一対の電極を補強層に挿入するだけ
で、そのオン状態となった電気回路の数を知ることがで
きるので、容易に積層数の計測ができ、また、これまで
のように補強層をコアー抜きして積層数を知るためのサ
ンプルを採取するのとは異なり、構造物への影響はほと
んどないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性繊維布の積層数の計測装置及び
計測方法の実施の形態を示す概略説明図である。
【図2】図1に示した一対の電極の実施の形態を示す詳
細説明図である。
【図3】図1に示した一対の電極の別の実施の形態を示
す詳細説明図である。
【図4】本発明の導電性繊維布の積層数の計測装置及び
計測方法による導電性繊維布の積層数と測定値の関係を
示す説明図である。
【図5】本発明の前段階で開発した導電性繊維布の積層
数の計測装置の検討例を示す説明図である。
【図6】本発明の前段階で開発した導電性繊維布の積層
数の計測装置による積層数と出力電圧の関係を示す説明
図である。
【符号の説明】
1 計測装置 2 カウンター 3 電極 4 電極 5 補強層 6 樹脂層 7 カーボン繊維布 8 リード線 9 リード線 10 コンクリート構造物

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性繊維布を積層した補強層に挿入さ
    れたとき、導電性繊維布に接する部分をすべて導電性と
    した棒状の電極と、一部を導電性とし、この一部が同時
    に複数の導電性繊維布には接しない棒状の電極と、両電
    極がそれぞれ導電性繊維布を積層した補強層に挿入され
    たとき、両電極と導電性繊維布とともに電気回路を構成
    するカウンターとからなることを特徴とする導電性繊維
    布の積層数の計測装置。
  2. 【請求項2】 導電性繊維布を積層した補強層に挿入さ
    れたとき、導電性繊維布に接する部分がすべて導電性で
    ある棒状の電極と、一部を導電性とし、この一部が同時
    に複数の導電性繊維布に接しない棒状の電極とをそれぞ
    れカウンターに接続し、導電性繊維布を積層した補強層
    に、前記の導電性繊維布に接する部分がすべて導電性で
    ある棒状の電極を貫通するようにして挿入するととも
    に、前記の一部を導電性とし、この一部が同時に複数の
    導電性繊維布に接しない棒状の電極を導電性である一部
    が補強層の各導電性繊維布に接触したときの電気回路の
    オン状態の数をカウンターにより検知することができる
    ように表面から深部に徐々に挿入し、電気回路のオン状
    態の数を知ることにより導電性繊維布の積層数を計測す
    ることを特徴とする導電性繊維布の積層数の計測方法。
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