JP3405497B2 - 構造物補強用強化繊維シート - Google Patents
構造物補強用強化繊維シートInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は橋梁や高架道路等を
始め各種構造物の補強または補修する際に用いられ、現
場での施工性が良好で、しかも高い補強強度を有する構
造物補強用強化繊維シ−トに関する。
始め各種構造物の補強または補修する際に用いられ、現
場での施工性が良好で、しかも高い補強強度を有する構
造物補強用強化繊維シ−トに関する。
【０００２】
【従来の技術】橋梁や高架道路等の橋脚や梁を繊維強化
プラスチックを用いて補強または補修することが行なわ
れている。従来、その補強または補修（以下、補強と総
称する）する方法として次の方法が行なわれている。
プラスチックを用いて補強または補修することが行なわ
れている。従来、その補強または補修（以下、補強と総
称する）する方法として次の方法が行なわれている。
【０００３】（１）硬化した繊維強化プラスチックを橋
脚等の補強箇所に貼り付ける方法。この方法は補強箇所
に対する補強効率は良好であるが、プラスチックが硬化
しているので湾曲した補強箇所では実用化できないとい
う難点がある。
脚等の補強箇所に貼り付ける方法。この方法は補強箇所
に対する補強効率は良好であるが、プラスチックが硬化
しているので湾曲した補強箇所では実用化できないとい
う難点がある。
【０００４】（２）補強箇所にプリプレグを貼付し、そ
の上に加熱硬化時の変形を防止するための押さえテ−プ
を巻回して、加熱硬化することにより繊維強化プラスチ
ックとする方法。この方法は補強箇所に貼付したプリプ
レグを現場で加熱硬化しなければならず、その作業が容
易でない。
の上に加熱硬化時の変形を防止するための押さえテ−プ
を巻回して、加熱硬化することにより繊維強化プラスチ
ックとする方法。この方法は補強箇所に貼付したプリプ
レグを現場で加熱硬化しなければならず、その作業が容
易でない。
【０００５】（３）特開平５−３１８３９号公報や特開
平６−１８２７６６号公報には、支持体上に接着剤層を
介して一方向に配列した強化繊維層を有する強化繊維シ
ートが開示されている。この強化繊維シートは補強箇所
で強化繊維層にマトリックス樹脂を含浸させ、その後支
持体を剥離し、さらにマトリックス樹脂を含浸させて繊
維強化プラスチックとするものである。しかしながら、
この方法では強化繊維層と支持体の間に接着剤層を有す
るので、強化繊維層への接着剤側からのマトリックス樹
脂の含浸が充分に行なえないため、繊維強化プラスチッ
クの補強強度が不足する。また、強化繊維層へのマトリ
ックス樹脂への含浸性が悪いため、現場施工性にも劣
る。
平６−１８２７６６号公報には、支持体上に接着剤層を
介して一方向に配列した強化繊維層を有する強化繊維シ
ートが開示されている。この強化繊維シートは補強箇所
で強化繊維層にマトリックス樹脂を含浸させ、その後支
持体を剥離し、さらにマトリックス樹脂を含浸させて繊
維強化プラスチックとするものである。しかしながら、
この方法では強化繊維層と支持体の間に接着剤層を有す
るので、強化繊維層への接着剤側からのマトリックス樹
脂の含浸が充分に行なえないため、繊維強化プラスチッ
クの補強強度が不足する。また、強化繊維層へのマトリ
ックス樹脂への含浸性が悪いため、現場施工性にも劣
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題を解消し、現場での施工性が良好で、しかも
高い補強強度を有する構造物補強用強化繊維シ−トを提
供することを目的とする。
技術の課題を解消し、現場での施工性が良好で、しかも
高い補強強度を有する構造物補強用強化繊維シ−トを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、ホットメルト接着剤で処
理した繊維を強化繊維層の緯糸として用いることによっ
て、強化繊維層の経糸である強化繊維束を集束すると共
に、支持体シートと線接着することを知見して本発明に
到達した。
解決すべく鋭意検討した結果、ホットメルト接着剤で処
理した繊維を強化繊維層の緯糸として用いることによっ
て、強化繊維層の経糸である強化繊維束を集束すると共
に、支持体シートと線接着することを知見して本発明に
到達した。
【０００８】すなわち、本発明は、強化繊維束を経糸と
し、ホットメルト接着剤で処理した繊維を緯糸とした強
化繊維層と支持体シ−トからなり、該支持体シ−トが緯
糸と線接着していることを特徴とする構造物補強用強化
繊維シ−トに関する。
し、ホットメルト接着剤で処理した繊維を緯糸とした強
化繊維層と支持体シ−トからなり、該支持体シ−トが緯
糸と線接着していることを特徴とする構造物補強用強化
繊維シ−トに関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。
図１（ａ）は本発明の構造物補強用強化繊維シ−ト一例
を示す正面図、同図（ｂ）はその断面図である。同図に
おいて、１は経糸（強化繊維束）、２は緯糸（ホットメ
ルト接着剤で処理した繊維）、３は支持体シートをそれ
ぞれ示す。図１（ａ）に示されるように、強化繊維層は
強化繊維束を経糸とし、ホットメルト接着剤で処理した
繊維を緯糸としている。
図１（ａ）は本発明の構造物補強用強化繊維シ−ト一例
を示す正面図、同図（ｂ）はその断面図である。同図に
おいて、１は経糸（強化繊維束）、２は緯糸（ホットメ
ルト接着剤で処理した繊維）、３は支持体シートをそれ
ぞれ示す。図１（ａ）に示されるように、強化繊維層は
強化繊維束を経糸とし、ホットメルト接着剤で処理した
繊維を緯糸としている。
【００１０】ここで用いられる強化繊維束を構成する繊
維としては、炭素繊維、ガラス繊維、ポリエチレン繊
維、金属繊維、アラミド繊維等が使用でき、特に、軽
量、高引張強度であり、コンクリ−ト等のアルカリに強
いピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維を使用するのが
好ましい。この経糸である強化繊維束の間隔は０〜１０
０ｍｍ、好ましくは０〜１０ｍｍであり、撚り、解撚り
を加えてもよく、また無撚りでもよく、２種以上の繊維
を組み合わせたハイブリット繊維を用いてもよい。撚り
数は通常０．１〜２０回／ｍである。また強化繊維束と
して開繊繊維も使用できる。強化繊維径は通常４〜２０
μｍ、好ましくは６〜１５μｍであり、１００〜１０
０，０００本、好ましくは１，０００〜３０，０００本
の強化繊維を束ねて経糸とする。この強化繊維は一方向
に配列した強化繊維束が特に好ましく、集束剤を用いて
強化繊維束を集束させてもよい。
維としては、炭素繊維、ガラス繊維、ポリエチレン繊
維、金属繊維、アラミド繊維等が使用でき、特に、軽
量、高引張強度であり、コンクリ−ト等のアルカリに強
いピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維を使用するのが
好ましい。この経糸である強化繊維束の間隔は０〜１０
０ｍｍ、好ましくは０〜１０ｍｍであり、撚り、解撚り
を加えてもよく、また無撚りでもよく、２種以上の繊維
を組み合わせたハイブリット繊維を用いてもよい。撚り
数は通常０．１〜２０回／ｍである。また強化繊維束と
して開繊繊維も使用できる。強化繊維径は通常４〜２０
μｍ、好ましくは６〜１５μｍであり、１００〜１０
０，０００本、好ましくは１，０００〜３０，０００本
の強化繊維を束ねて経糸とする。この強化繊維は一方向
に配列した強化繊維束が特に好ましく、集束剤を用いて
強化繊維束を集束させてもよい。
【００１１】緯糸であるホットメルト接着剤で処理した
繊維は、繊維にホットメルト接着剤を付着、塗布、含
浸、被覆することによって得られる。また、ホットメル
ト糸と他の繊維の混繊糸を用いてもよい。ホットメルト
接着剤は８０〜９０℃で溶融するものが好ましく用いら
れる。ここに用いられる繊維としては炭素繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維等が挙げられるが、特にガラス繊維
が好ましく用いられる。この緯糸に２種以上の繊維を組
み合わせたハイブリッド繊維を用いてもよい。これら緯
糸は繊維直径が４〜３０μｍ、好ましくは６〜１７μｍ
のものを１〜１，０００本、好ましくは１〜１０本撚り
合わせて直径４〜５００μｍ、好ましくは６〜５０μｍ
の繊維束の状態で用いることができる。緯糸間隔は支持
体シ−トと安定に接着し、かつ容易にマトリックス樹脂
が含浸できるような間隔であればよく、好ましくは１〜
２００ｍｍ、さらに好ましくは３〜５０ｍｍである。緯
糸間隔が前記範囲未満であるとマトリックス樹脂の含浸
性が低下してしまい十分な補強効果が得られない。ま
た、前記範囲を超える場合は一方向材の拘束性が低下し
て施工時の作業性が低下してしまう。
繊維は、繊維にホットメルト接着剤を付着、塗布、含
浸、被覆することによって得られる。また、ホットメル
ト糸と他の繊維の混繊糸を用いてもよい。ホットメルト
接着剤は８０〜９０℃で溶融するものが好ましく用いら
れる。ここに用いられる繊維としては炭素繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維等が挙げられるが、特にガラス繊維
が好ましく用いられる。この緯糸に２種以上の繊維を組
み合わせたハイブリッド繊維を用いてもよい。これら緯
糸は繊維直径が４〜３０μｍ、好ましくは６〜１７μｍ
のものを１〜１，０００本、好ましくは１〜１０本撚り
合わせて直径４〜５００μｍ、好ましくは６〜５０μｍ
の繊維束の状態で用いることができる。緯糸間隔は支持
体シ−トと安定に接着し、かつ容易にマトリックス樹脂
が含浸できるような間隔であればよく、好ましくは１〜
２００ｍｍ、さらに好ましくは３〜５０ｍｍである。緯
糸間隔が前記範囲未満であるとマトリックス樹脂の含浸
性が低下してしまい十分な補強効果が得られない。ま
た、前記範囲を超える場合は一方向材の拘束性が低下し
て施工時の作業性が低下してしまう。
【００１２】この経糸と緯糸から強化繊維層を形成する
には前記のような一方向材が特に好ましく用いられるが
平織り、綾織り、朱子織り等により経糸と緯糸を織り込
んで織布としても経糸と緯糸を井型状に積層しただけの
組布としてもよい。この組布においては２軸以外に３軸
組布でもよい。前記一方向材、織布あるいは組布の目付
け量は、１００〜５００ｇ／ｍ2（厚さ５５〜２９０μ
ｍ）、好ましくは１５０〜３００ｇ／ｍ2（厚さ８３〜
１７５μｍ）のものが用いられる。
には前記のような一方向材が特に好ましく用いられるが
平織り、綾織り、朱子織り等により経糸と緯糸を織り込
んで織布としても経糸と緯糸を井型状に積層しただけの
組布としてもよい。この組布においては２軸以外に３軸
組布でもよい。前記一方向材、織布あるいは組布の目付
け量は、１００〜５００ｇ／ｍ2（厚さ５５〜２９０μ
ｍ）、好ましくは１５０〜３００ｇ／ｍ2（厚さ８３〜
１７５μｍ）のものが用いられる。
【００１３】支持体シ−トは強化繊維と線接着可能なも
のであればどんなものでもよく、例えば、抄紙、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等
からなる樹脂フィルムが挙げられ、剛性が良好なクラフ
ト紙が好ましく用いられる。支持体シートの目付け量は
２０〜２００ｇ／ｍ2、好ましくは８０〜１１０ｇ／ｍ2
であり、該範囲未満では支持体シートの剛性、特に緯糸
方向の剛性が不足し施工時の作業性が低下し、該範囲を
超える場合は重量が必要以上に増加し作業性が低下す
る。
のであればどんなものでもよく、例えば、抄紙、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等
からなる樹脂フィルムが挙げられ、剛性が良好なクラフ
ト紙が好ましく用いられる。支持体シートの目付け量は
２０〜２００ｇ／ｍ2、好ましくは８０〜１１０ｇ／ｍ2
であり、該範囲未満では支持体シートの剛性、特に緯糸
方向の剛性が不足し施工時の作業性が低下し、該範囲を
超える場合は重量が必要以上に増加し作業性が低下す
る。
【００１４】次に、本発明の構造物補強用強化繊維シー
トの構造物への適用について説明する。図２は本発明の
構造物補強用強化繊維シートを構造物に適用する説明図
であり、図１と同一の符号は同様のものを示し、４はマ
トリックス樹脂、５は構造物、６はひび割れをそれぞれ
示す。
トの構造物への適用について説明する。図２は本発明の
構造物補強用強化繊維シートを構造物に適用する説明図
であり、図１と同一の符号は同様のものを示し、４はマ
トリックス樹脂、５は構造物、６はひび割れをそれぞれ
示す。
【００１５】先ず、コンクリート構造物等の構造物５の
ひび割れ６を有する補強部分にプライマ−を薄く塗布し
て、構造物表面とマトリックス樹脂が接着しやすいよう
にし、次いでマトリックス樹脂４を塗布する。ここで用
いられるプライマ−としては、マトリックス樹脂と同種
のものが好ましく、例えば常温硬化性低粘度液状エポキ
シ樹脂が使用できる。また、マトリックス樹脂は熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂のどちらでもよく、例えば、熱硬
化性樹脂としてエポキシ樹脂、不飽和エポキシ樹脂、ビ
ニルエステル樹脂等が挙げられ、好ましくは常温硬化性
樹脂が使用される。
ひび割れ６を有する補強部分にプライマ−を薄く塗布し
て、構造物表面とマトリックス樹脂が接着しやすいよう
にし、次いでマトリックス樹脂４を塗布する。ここで用
いられるプライマ−としては、マトリックス樹脂と同種
のものが好ましく、例えば常温硬化性低粘度液状エポキ
シ樹脂が使用できる。また、マトリックス樹脂は熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂のどちらでもよく、例えば、熱硬
化性樹脂としてエポキシ樹脂、不飽和エポキシ樹脂、ビ
ニルエステル樹脂等が挙げられ、好ましくは常温硬化性
樹脂が使用される。
【００１６】次に、図２（ａ）に示されるように、マト
リックス樹脂４上に強化繊維層と支持体シート３からな
る構造物補強用強化繊維シ−トを積層する。そして、図
２（ｂ）に示されるように支持体シ−ト３を剥離して最
後にもう一度強化繊維層上に、上記と同種のマトリック
ス樹脂４を塗布し、強化繊維層中にマトリックス樹脂を
充分に含浸させる。
リックス樹脂４上に強化繊維層と支持体シート３からな
る構造物補強用強化繊維シ−トを積層する。そして、図
２（ｂ）に示されるように支持体シ−ト３を剥離して最
後にもう一度強化繊維層上に、上記と同種のマトリック
ス樹脂４を塗布し、強化繊維層中にマトリックス樹脂を
充分に含浸させる。
【００１７】このようにマトリックス樹脂を含浸した構
造物補強用強化繊維シ−トを複数層積層してもよい。強
化繊維シ−トの積層数としては１〜１０、好ましくは１
〜６である。強化繊維束のひび割れに対する配向方向は
一方向だけでなく、０°、±４５°、９０°等の補強し
たい方向に配向させることができる。
造物補強用強化繊維シ−トを複数層積層してもよい。強
化繊維シ−トの積層数としては１〜１０、好ましくは１
〜６である。強化繊維束のひび割れに対する配向方向は
一方向だけでなく、０°、±４５°、９０°等の補強し
たい方向に配向させることができる。
【００１８】次に、本発明の構造物補強用強化繊維シ−
トの製造方法について図面に基づいて説明する。図３は
本発明の構造物補強用強化繊維シ−トの製造工程図であ
り、図４は他の工程図である。図３〜４において、７は
織物繰り出しロール、８は支持体送り出しロール、９は
予熱ロール、１０はニップロール、１１は冷却ロール、
１２は巻取りロール、１３はクリールスタンド、１４は
織り機をそれぞれ示す。
トの製造方法について図面に基づいて説明する。図３は
本発明の構造物補強用強化繊維シ−トの製造工程図であ
り、図４は他の工程図である。図３〜４において、７は
織物繰り出しロール、８は支持体送り出しロール、９は
予熱ロール、１０はニップロール、１１は冷却ロール、
１２は巻取りロール、１３はクリールスタンド、１４は
織り機をそれぞれ示す。
【００１９】図３において、１種または２種以上の強化
繊維束からなる経糸を適当な間隔で配列し、ホットメル
ト接着剤で処理した繊維からなる緯糸を適当な間隔で前
記経糸へ織り込んだ強化繊維層を織物繰り出しロール７
から繰り出すと共に、支持体シ−トを支持体送り出しロ
ール７から送り出し両者積層する。この積層物を予熱ロ
ール９で予熱した後、加熱したニップロール１０によっ
てホットメルト接着剤を溶融させ、強化繊維層の経糸で
ある強化繊維束を集束すると共に、緯糸は支持体シート
と線接着する。このようにして得られた構造体補強用繊
維シートは冷却ロール１１で冷却された後、巻取りロー
ルによって巻取られる。
繊維束からなる経糸を適当な間隔で配列し、ホットメル
ト接着剤で処理した繊維からなる緯糸を適当な間隔で前
記経糸へ織り込んだ強化繊維層を織物繰り出しロール７
から繰り出すと共に、支持体シ−トを支持体送り出しロ
ール７から送り出し両者積層する。この積層物を予熱ロ
ール９で予熱した後、加熱したニップロール１０によっ
てホットメルト接着剤を溶融させ、強化繊維層の経糸で
ある強化繊維束を集束すると共に、緯糸は支持体シート
と線接着する。このようにして得られた構造体補強用繊
維シートは冷却ロール１１で冷却された後、巻取りロー
ルによって巻取られる。
【００２０】図４においては、クリールスタンド１２か
ら繰り出された強化繊維束からなる経糸はホットメルト
接着剤で処理した繊維からなる緯糸と織り機１３におい
て織成される。その後は図３と同様にして構造体補強用
繊維シートが得られる。
ら繰り出された強化繊維束からなる経糸はホットメルト
接着剤で処理した繊維からなる緯糸と織り機１３におい
て織成される。その後は図３と同様にして構造体補強用
繊維シートが得られる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。
明する。
【００２２】実施例１
図３に従って構造物補強用強化繊維シ−トを製造した。
すなわち、ピッチ系炭素繊維（商品名：ＸＮ４０、日本
石油株式会社製）１２，０００本を束ねて経糸とし、こ
の経糸に５回／ｍの軽い撚りを加えて隙間なく配列し
た。次に、融点８０℃のホットメルト繊維とガラス繊維
の混繊糸を緯糸として、緯糸間隔１０ｍｍで経糸に織り
込み、目付け量２００ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とし
た。
すなわち、ピッチ系炭素繊維（商品名：ＸＮ４０、日本
石油株式会社製）１２，０００本を束ねて経糸とし、こ
の経糸に５回／ｍの軽い撚りを加えて隙間なく配列し
た。次に、融点８０℃のホットメルト繊維とガラス繊維
の混繊糸を緯糸として、緯糸間隔１０ｍｍで経糸に織り
込み、目付け量２００ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とし
た。
【００２３】この炭素繊維一方向材を供給ロールから織
物繰り出し機により繰り出し、目付け量１００ｇ／ｍ2
のクラフト紙を積層してガイドロ−ルに通した。この積
層物を１２０℃に加熱した予熱ロ−ル上を通過させ、さ
らに１２０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ2のニップ
ロ−ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上を通して巻
取り機で巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得
た。
物繰り出し機により繰り出し、目付け量１００ｇ／ｍ2
のクラフト紙を積層してガイドロ−ルに通した。この積
層物を１２０℃に加熱した予熱ロ−ル上を通過させ、さ
らに１２０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ2のニップ
ロ−ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上を通して巻
取り機で巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得
た。
【００２４】次いで、得られた構造物補強用強化繊維シ
−トを実際に構造物に適用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れて、さら
にプライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂
を薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが
接着しやすいようにした。
−トを実際に構造物に適用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れて、さら
にプライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂
を薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが
接着しやすいようにした。
【００２５】この表面上にマトリックス樹脂として常温
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後クラフト紙を除去し、このシ
−ト上に前記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布し
て２４時間放置し、炭素繊維含有量４７ｗｔ％の繊維強
化複合材シ−トを得た。得られたシ−トはブロックと強
固に接着しており、曲げ試験を行ってもブロックが破断
するまで剥離しなかった。
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後クラフト紙を除去し、このシ
−ト上に前記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布し
て２４時間放置し、炭素繊維含有量４７ｗｔ％の繊維強
化複合材シ−トを得た。得られたシ−トはブロックと強
固に接着しており、曲げ試験を行ってもブロックが破断
するまで剥離しなかった。
【００２６】この繊維強化複合材シ−トの断面を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、１〜２ｍｍの気泡の存在
は確認されたが、５ｍｍ以上の気泡は観察されなかっ
た。また、構造物補強用強化繊維シ−トに別途マトリッ
クス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量４８ｗｔ％
の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は４１９ｋｇｆ
／ｍｍ2であった。
電子顕微鏡で観察したところ、１〜２ｍｍの気泡の存在
は確認されたが、５ｍｍ以上の気泡は観察されなかっ
た。また、構造物補強用強化繊維シ−トに別途マトリッ
クス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量４８ｗｔ％
の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は４１９ｋｇｆ
／ｍｍ2であった。
【００２７】実施例２
図４に従って構造物補強用強化繊維シ−トを製造した。
すなわち、ピッチ系炭素繊維（商品名：ＸＮ４０、日本
石油株式会社製）１２，０００本を束ねて経糸とし、こ
の経糸に５回／ｍの軽い撚りを加えてクリ−ルスタンド
から隙間なく配列した。次に、融点８０℃のホットメル
ト繊維とガラス繊維の混繊糸を緯糸として、緯糸間隔１
０ｍｍで織り機によって経糸に織り込み、目付け量２０
０ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とした。
すなわち、ピッチ系炭素繊維（商品名：ＸＮ４０、日本
石油株式会社製）１２，０００本を束ねて経糸とし、こ
の経糸に５回／ｍの軽い撚りを加えてクリ−ルスタンド
から隙間なく配列した。次に、融点８０℃のホットメル
ト繊維とガラス繊維の混繊糸を緯糸として、緯糸間隔１
０ｍｍで織り機によって経糸に織り込み、目付け量２０
０ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とした。
【００２８】この炭素繊維一方向材を供給ロールから織
物繰り出し機で繰り出し、目付け量１００ｇ／ｍ2のク
ラフト紙を積層してガイドロ−ルに通した。この積層物
を１２０℃に加熱した予熱ロ−ル上を通過させ、さらに
１２０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ2のニップロ−
ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上を通して巻取り
機で巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得た。
物繰り出し機で繰り出し、目付け量１００ｇ／ｍ2のク
ラフト紙を積層してガイドロ−ルに通した。この積層物
を１２０℃に加熱した予熱ロ−ル上を通過させ、さらに
１２０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ2のニップロ−
ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上を通して巻取り
機で巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得た。
【００２９】次いで、得られた構造物補強用強化繊維シ
−トを実際に構造物に使用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れて、さら
にプライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂
を薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが
接着しやすいようにした。
−トを実際に構造物に使用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れて、さら
にプライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂
を薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが
接着しやすいようにした。
【００３０】この表面上にマトリックス樹脂として常温
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後クラフト紙を除去し、このシ
−ト上に前記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布し
て２４時間放置し、炭素繊維含有量４７ｗｔ％の繊維強
化複合材シ−トを得た。得られたシ−トはブロックと強
固に接着しており、曲げ試験を行ってもブロックが破断
するまで剥離しなかった。
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後クラフト紙を除去し、このシ
−ト上に前記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布し
て２４時間放置し、炭素繊維含有量４７ｗｔ％の繊維強
化複合材シ−トを得た。得られたシ−トはブロックと強
固に接着しており、曲げ試験を行ってもブロックが破断
するまで剥離しなかった。
【００３１】この繊維強化複合材シ−トの断面を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、１〜２ｍｍの気泡の存在
は確認されたが、５ｍｍ以上の気泡は観察されなかっ
た。また、構造物補強用強化繊維シ−トに別途マトリッ
クス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量４７ｗｔ％
の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は、４２０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2であった。
電子顕微鏡で観察したところ、１〜２ｍｍの気泡の存在
は確認されたが、５ｍｍ以上の気泡は観察されなかっ
た。また、構造物補強用強化繊維シ−トに別途マトリッ
クス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量４７ｗｔ％
の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は、４２０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2であった。
【００３２】比較例１
ピッチ系炭素繊維（商品名：ＸＮ４０、日本石油株式会
社製）１２，０００本を束ねて経糸として、この経糸に
５回／ｍの軽い撚りを加えて隙間なく配列した。次に、
融点８０℃のホットメルト繊維とガラス繊維の混繊糸を
緯糸として、緯糸間隔１０ｍｍで経糸に織り込み、目付
け量２００ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とした。
社製）１２，０００本を束ねて経糸として、この経糸に
５回／ｍの軽い撚りを加えて隙間なく配列した。次に、
融点８０℃のホットメルト繊維とガラス繊維の混繊糸を
緯糸として、緯糸間隔１０ｍｍで経糸に織り込み、目付
け量２００ｇ／ｍ2の炭素繊維一方向材とした。
【００３３】この炭素繊維一方向材を供給ロールから織
物繰り出し機で繰り出して、さらにエポキシ樹脂系の接
着剤を均一に塗布した離型紙を積層してガイドロ−ルに
通した。この積層物を９０℃に加熱した予熱ロ−ル上を
通過させ、さらに９０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ
2のニップロ−ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上
を通して巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得
た。
物繰り出し機で繰り出して、さらにエポキシ樹脂系の接
着剤を均一に塗布した離型紙を積層してガイドロ−ルに
通した。この積層物を９０℃に加熱した予熱ロ−ル上を
通過させ、さらに９０℃に加熱した圧力２ｋｇｆ／ｃｍ
2のニップロ−ル間に通した後、２０℃の冷却ロ−ル上
を通して巻き取り、構造物補強用強化繊維シ−トを得
た。
【００３４】次いで、得られた構造物補強用強化繊維シ
−トを実際に構造物に使用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れ、さらに
プライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂を
薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが接
着しやすいようにした。
−トを実際に構造物に使用した。１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×４００ｍｍのコンクリ−ト製ブロック表面中央部
に、幅１ｍｍ、長さ２５ｍｍのスリットを入れ、さらに
プライマ−として常温硬化性低粘度液状エポキシ樹脂を
薄く塗布して、ブロック表面とマトリックス樹脂とが接
着しやすいようにした。
【００３５】この表面上にマトリックス樹脂として常温
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後離型紙を除去し、その上に前
記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布して２４時間
放置し、炭素繊維含有量５２ｗｔ％の繊維強化複合材シ
−トを得た。この繊維強化複合材シ−トの断面を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、５ｍｍ以上の気泡が多数
観察された。
硬化性エポキシ樹脂を塗布し、その上にスリット方向と
炭素繊維の配向方向が直角になるように構造物補強用強
化繊維シートを積層した後離型紙を除去し、その上に前
記と同様の常温硬化性エポキシ樹脂を塗布して２４時間
放置し、炭素繊維含有量５２ｗｔ％の繊維強化複合材シ
−トを得た。この繊維強化複合材シ−トの断面を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、５ｍｍ以上の気泡が多数
観察された。
【００３６】また、構造物補強用強化繊維シ−トに別途
マトリックス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量５
１ｗｔ％の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は３８
０ｋｇｆ／ｍｍ2であった。
マトリックス樹脂を含浸して得られた炭素繊維含有量５
１ｗｔ％の繊維強化複合材シ−トの引張破断強度は３８
０ｋｇｆ／ｍｍ2であった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構造物補
強用強化繊維シ−トを使用すれば、強化繊維層へのマト
リックス樹脂の含浸性が良好なことから、構造物に対す
る高い補強強度が得られる。また、支持体シ−トがある
ため作業性が良好で、加熱溶融されたホツトメルト接着
剤が強化繊維に絡み、冷却されて強化繊維を拘束するた
め毛羽立ちも防止できる。さらに、複数層積層して補強
する際には、強化繊維層へのマトリックス樹脂の含浸性
が良好なため現場での施工時間を短縮できる。
強用強化繊維シ−トを使用すれば、強化繊維層へのマト
リックス樹脂の含浸性が良好なことから、構造物に対す
る高い補強強度が得られる。また、支持体シ−トがある
ため作業性が良好で、加熱溶融されたホツトメルト接着
剤が強化繊維に絡み、冷却されて強化繊維を拘束するた
め毛羽立ちも防止できる。さらに、複数層積層して補強
する際には、強化繊維層へのマトリックス樹脂の含浸性
が良好なため現場での施工時間を短縮できる。
【図１】 本発明の構造物補強用強化繊維シ−トの一例
を示す正面図および断面図。
を示す正面図および断面図。
【図２】 本発明の構造物補強用強化繊維シートを構造
物に適用する説明図。
物に適用する説明図。
【図３】 本発明の構造物補強用強化繊維シ−トの製造
工程図。
工程図。
【図４】 本発明の構造物補強用強化繊維シ−トの他の
製造工程図。
製造工程図。
１：経糸（強化繊維束）、２：緯糸（ホットメルト接着
剤で処理した繊維）、３：支持体シート、４：マトリッ
クス樹脂、５：構造物、６：ひび割れ、７：織物繰り出
しロール、８：支持体送り出しロール、９：予熱ロー
ル、１０：ニップロール、１１：冷却ロール、１２：巻
取りロール、１３：クリールスタンド、１４：織り機。
剤で処理した繊維）、３：支持体シート、４：マトリッ
クス樹脂、５：構造物、６：ひび割れ、７：織物繰り出
しロール、８：支持体送り出しロール、９：予熱ロー
ル、１０：ニップロール、１１：冷却ロール、１２：巻
取りロール、１３：クリールスタンド、１４：織り機。
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B32B 1/00 - 35/00
B29B 11/16,15/08 - 15/14
C08J 5/04 - 5/10,5/24
E01D 21/00
E04C 5/07
Claims (2)
- 【請求項１】 強化繊維束を経糸とし、ホットメルト接
着剤で処理した繊維を緯糸とした強化繊維層と支持体シ
−トからなり、該支持体シ−トが緯糸と線接着している
ことを特徴とする構造物補強用強化繊維シ−ト。 - 【請求項２】 構造物と請求項１に記載の構造物補強用
強化繊維シート間にマトリックス樹脂を介在させた後、
支持体シートを剥離し、該強化繊維シート上にさらにマ
トリックス樹脂を積層することを特徴とする構造物の補
強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24230995A JP3405497B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 構造物補強用強化繊維シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24230995A JP3405497B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 構造物補強用強化繊維シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957882A JPH0957882A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3405497B2 true JP3405497B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=17087307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24230995A Expired - Lifetime JP3405497B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 構造物補強用強化繊維シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405497B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4819340B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2011-11-24 | 丸八株式会社 | 強化繊維積層接合装置 |
| US8142102B2 (en) | 2006-05-26 | 2012-03-27 | Fortress Stabilization Systems | Road surface overlay system |
| US20090081913A1 (en) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Fortress Stabilization Systems | Woven Fiber Reinforcement Material |
| US8367569B2 (en) | 2006-05-26 | 2013-02-05 | Fortress Stabilization Systems | Carbon reinforced concrete |
| JP2008255549A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | メッシュ状織物及び建造物用の複合構成体 |
| JP2011121372A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-06-23 | Maruhachi Kk | 多軸積層強化繊維シート作製方法、長尺の傾斜強化繊維シート、及び多軸積層強化繊維シート |
| KR101854842B1 (ko) * | 2016-05-17 | 2018-06-14 | 주식회사 한국카본 | 보강재 재질 변경으로 피로저항 성능이 개선된 가요성을 갖는 액화가스 저장탱크용 2차 가스배리어 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP24230995A patent/JP3405497B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0957882A (ja) | 1997-03-04 |
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