JPH0330668B2 - - Google Patents
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- JPH0330668B2 JPH0330668B2 JP59058389A JP5838984A JPH0330668B2 JP H0330668 B2 JPH0330668 B2 JP H0330668B2 JP 59058389 A JP59058389 A JP 59058389A JP 5838984 A JP5838984 A JP 5838984A JP H0330668 B2 JPH0330668 B2 JP H0330668B2
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
-
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
Description
この発明は、プレテンシヨン方式によるプレス
トレストコンクリート（以下「PC」という）構
造物におけるプレストレス導入用の緊張材、特に
繊維強化合成樹脂（以下「FRP」という）製緊
張材に関する。 ここで、FRP製緊張材とは、直径数ミクロン
の単繊維を複数本引きそろえて束状にした繊維ロ
ービングに熱硬化性合成樹脂を含浸付着させ、こ
れを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
たロツド状のもの（いわゆるFRP製ロツド）、あ
るいは線状のものをいう。 このFRP製緊張材は、例えば高磁界下、海洋
環境、腐食環境において優れた特性を有すること
から、これら特殊な条件下においてその使用が試
みられている。 一般に、プレテンシヨン方式に使用されるPC
緊張材には、PC構造物の用途により種々の要件
が要求される。例えば、PC桁、まくら木等のご
とき主として曲げモーメントが作用するPC構造
物においては、荷重の増加（コンクリートの応力
度がコンクリートの引張強度以上に達した場合）
によりひび割れが発生するが、その際ひび割れ幅
が急激したり、ひび割れ長さが急激に成長したり
しないこと、コンクリートとPC緊張材との端部
定着長（コンクリート構造物の端部からPC緊張
材の軸方向へのコンクリートの圧縮力または該緊
張材引張力の増加割合が一定となるまでの長さ）
が短いこと、換言すればコンクリート構造物の全
長にわたつて可及的にプレストレスが導入される
こと、などの要件が要求される。 これらのPC緊張材の特性は、従来一般に使用
されているPC鋼材においては、表面に積極的
に錆を発生させたPC鋼材を用いる、表面に凹
みあるいは突起を付けたPC鋼棒あるいはPC鋼線
を用いる、PC鋼撚り線を用いる、などPC緊張
材とコンクリートとの付着強度を増大させること
により得られる。 しかしながら、上述したFRP製緊張材はその
外周面が平滑なため、また、合成樹脂とコンクリ
ートとの付着性が鋼とコンクリートとの付着性よ
りも劣るため、そのままプレテンシヨン方式に使
用すことは難しい。 そこで、上記FRP製緊張材の利点に鑑み、コ
ンクリートとの付着力を増大させる方法として、
例えば、特開昭50−3417号（以下「従来技術」と
いう）が提案されている。 この従来技術は、FRP製ロツドの外周面に凹
凸加工を施し、これを緊張材としたもので、該凹
凸加工としては、熱硬化性合成樹脂を含浸した繊
維ロービングを該ロツドの外周面に螺旋状に捲回
し硬化させたもの、あるいは該ロツドの外周面に
直接ローレーツト加工してなるもの、などが例示
されている。 しかしながら、これら凹凸加工を施してなる
FRP製ロツドは、依然としてコンクリートと合
成樹脂との付着となるため、換言すれば合成樹脂
はコンクリートとのぬれ性が悪いことを起因し
て、両者間には強固な付着一体化は得られ難く、
その大部分が該ロツド軸方向の単なる凹凸係合と
ある程度の摩擦力とにより該ロツドに導入された
緊張力を保持することになる。 従つて、上記従来技術においては、FRP製ロ
ツドに導入された緊張力、換言すればコンクリー
ト構造物に与えられるプレストレス力は該ロツド
の外周面に施された凸部（螺旋状）の該ロツドに
対する接着力の強・弱にゆだねられることにな
る。 また、FRP製ロツドの外周面に直接ローレツ
ト加工により凹部を形成されるものにおいては、
該加工の際、該ロツド外周の一方向繊維を切断す
るおそれがあり、該繊維の切断は該ロツドの耐引
張強度を大幅に低下させることになるなど、上述
した従来技術においてはいくつかの問題点を含ん
でいる。 本発明は上述した問題点を克服すべくなされた
もので、FRP製ロツド（線も含む。以下同じ）
の外周面に該ロツドとコンクリートとの間に付着
一体化および機械的係合を達成する表面処理を施
したPC用緊張材を提供するものである。 すなわち、本発明のPC用緊張材は、FRP製ロ
ツドの外表面に合成樹脂接着層を介して無機質粉
粒体が被着形成されてなることを特徴とする。 本発明において、FRP用の合成樹脂としては
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂などの熱硬化性合成樹脂が使用
され、また、FRP用の補強繊維としてはガラス
繊維、炭素繊維、セラミツク繊維、芳香族ポリア
ミド繊維（商品名「ケブラー（kevlar）」）などの
長繊維が使用される。 該ロツドの外表面に形成される合成樹脂接着層
としては、上記FRPを形成する合成樹脂と同様、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂が使用され、特にFRPを形成
する合成樹脂と同種の樹脂であることが好まし
い。 そして、該ロツドの外表面に上記合成樹脂接着
層を介して被着される無機質粉粒体としては、
PC構造物の用途によつて、例えば高磁界下、海
洋環境、腐食環境においては、炭化珪素（SiC）、
酸化アルミニウム（Al2O3）、二酸化珪素
（SiO2）、ガラスなどがそれぞれ選択されて使用
され、PC構造物の用途が海洋環境、腐食環境の
みの場合には上記粉粒体に加えてステンレス鋼の
粉粒体がそれぞれ選択されて使用される。 上記無機質粉粒体は概ね100μ〜1000μの粒度を
有するもので、これら粉粒体は合成樹脂接着層を
介して該ロツドの外表面全面にわたつて、または
合成樹脂接着層を介して該ロツドの両端定着部の
外表面に、または該ロツドの両端外表面の定着部
および少なくとも最大曲げモーメントを受ける部
分の外表面に、それぞれ一部が該接着層に埋設さ
れ、一部が表面に露出して被着される。 ここに「少なくとも最大曲げモーメントを受け
る部分」とはコンクリート構造物にひび割れを惹
起させる他の曲げモーメント発生部位を除外する
ものではないことを意味する。すなわち、ひび割
れを発生させる曲げモーメント部位が予め判定さ
れるならば、FRP製ロツドの該部位に無気質粉
粒体を被着形成することほ何ら差し支えない。こ
のことは、主として曲げモーメントを受けてひび
割れの発生を許容する部材設計法において考慮さ
れる事項である。 このように構成されたPC用緊張材の外表面は
無機質粉粒体の微細な凹凸面部を備え、しかも該
凹凸面は無機質粉粒体の地がそのまま露出するた
め、該凹凸面へのコンクリートの機械的噛みつき
（投錨効果）および無機質粉粒体とコンクリート
との強固な付着が生じる。 その結果、該緊張材に導入された緊張力は短い
定着長によりコンクリート構造物のほぼ全長にわ
たつてプレストレスとして導入されるとともに、
コンクリート構造物の曲げモーメントの発生部位
に生じるコンクリートのひび割れの幅の増大を抑
え、かつ、ひび割れ長さの成長をも抑えることが
できるものである。 上述した本発明のPC用緊張材の作用並びに効
果は、以下に示す実施例および実験により確認し
た。 第１図は本発明のPC用緊張材の実施例を示す
立体図、第２図は第１図の一部拡大断面図であ
る。 図において、１はFRP製ロツド、２は該ロツ
ド１の外周面に形成された合成樹脂接着層、３は
該接着層２に一部が該接着層２に埋設され、一部
が表面に露出して被着形成された無機質粉粒体で
ある。 「試料の作成」 実施例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面に不飽和ポル
エステル樹脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成
樹脂接着層を形成したのち、該接着層に平均粒径
1000μの炭化珪素（SiC）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ａとした。 実施例 上記実施例と同様にしてガラス繊維で補強さ
れた直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面に不飽和ポリ
エステル樹脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成
樹脂接着層を形成したのち、該接着層に平均粒径
210μの炭化珪素（SiC）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ｂとした。 実施例 エポキシ樹脂を含浸塗布した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面にエポキシ樹
脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成樹脂接着層
を形成したのち、該接着層に平均粒径1000μの酸
化アルミニウム（Al2O3）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ｃとした。 比較例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得、該
ロツドをそのままPC用緊張材としたもので、こ
れを比較試料Ｄとした。 比較例 エポキシ樹脂を含浸付着した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て、直径８mmのFRP製ロツドを得、該ロツドを
そのままPC用緊張材としたもので、これを比較
試料Ｅとした。 比較例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面にエポキシ樹
脂を含浸したガラスロービング（直径8μの200本
集束物）をピツチ間隔２mmで連続的に螺旋状に巻
き付け、加熱硬化させて外周面に螺旋状突起を有
するFRP製ロツドを得、該ロツドをPC用緊張材
としたもので、これを比較試料Ｆとした。 比較例 直径８mmのPC鋼線を用意し、これを比較試料
Ｇとした。 ［試験方法］ 上述した試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ｄ〜Ｇの緊
張材両端を把持し、各試料をそれぞれ各試料の破
断荷重の70％の荷重で引張り、各試料に緊張力を
導入する。 これを予め作成した型枠内にセツトしたのち、
該型枠内にコンクリートを流し込む。 コンクリートの硬化後、形成されたコンクリー
ト構造物Ｋの表面に該緊張材の長手方向に沿つて
ひずみケージを取り付け、該緊張材の把持を解除
したのち、各点におけるいコンクリート構造物Ｋ
の表面ひずみを測定し、該コンクリート構造物Ｋ
に導入されたプレストレス力を測定した（第３図
参照）。 なお、コンクリート構造物Ｋは、長さ(1)1200
mm、高さ 100mm、幅 100mmの直方体に形成した
ものを使用した。 各試料に導入された緊張力（各試料の破断荷重
の70％）は下表に示すとおりである。
トレストコンクリート（以下「PC」という）構
造物におけるプレストレス導入用の緊張材、特に
繊維強化合成樹脂（以下「FRP」という）製緊
張材に関する。 ここで、FRP製緊張材とは、直径数ミクロン
の単繊維を複数本引きそろえて束状にした繊維ロ
ービングに熱硬化性合成樹脂を含浸付着させ、こ
れを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
たロツド状のもの（いわゆるFRP製ロツド）、あ
るいは線状のものをいう。 このFRP製緊張材は、例えば高磁界下、海洋
環境、腐食環境において優れた特性を有すること
から、これら特殊な条件下においてその使用が試
みられている。 一般に、プレテンシヨン方式に使用されるPC
緊張材には、PC構造物の用途により種々の要件
が要求される。例えば、PC桁、まくら木等のご
とき主として曲げモーメントが作用するPC構造
物においては、荷重の増加（コンクリートの応力
度がコンクリートの引張強度以上に達した場合）
によりひび割れが発生するが、その際ひび割れ幅
が急激したり、ひび割れ長さが急激に成長したり
しないこと、コンクリートとPC緊張材との端部
定着長（コンクリート構造物の端部からPC緊張
材の軸方向へのコンクリートの圧縮力または該緊
張材引張力の増加割合が一定となるまでの長さ）
が短いこと、換言すればコンクリート構造物の全
長にわたつて可及的にプレストレスが導入される
こと、などの要件が要求される。 これらのPC緊張材の特性は、従来一般に使用
されているPC鋼材においては、表面に積極的
に錆を発生させたPC鋼材を用いる、表面に凹
みあるいは突起を付けたPC鋼棒あるいはPC鋼線
を用いる、PC鋼撚り線を用いる、などPC緊張
材とコンクリートとの付着強度を増大させること
により得られる。 しかしながら、上述したFRP製緊張材はその
外周面が平滑なため、また、合成樹脂とコンクリ
ートとの付着性が鋼とコンクリートとの付着性よ
りも劣るため、そのままプレテンシヨン方式に使
用すことは難しい。 そこで、上記FRP製緊張材の利点に鑑み、コ
ンクリートとの付着力を増大させる方法として、
例えば、特開昭50−3417号（以下「従来技術」と
いう）が提案されている。 この従来技術は、FRP製ロツドの外周面に凹
凸加工を施し、これを緊張材としたもので、該凹
凸加工としては、熱硬化性合成樹脂を含浸した繊
維ロービングを該ロツドの外周面に螺旋状に捲回
し硬化させたもの、あるいは該ロツドの外周面に
直接ローレーツト加工してなるもの、などが例示
されている。 しかしながら、これら凹凸加工を施してなる
FRP製ロツドは、依然としてコンクリートと合
成樹脂との付着となるため、換言すれば合成樹脂
はコンクリートとのぬれ性が悪いことを起因し
て、両者間には強固な付着一体化は得られ難く、
その大部分が該ロツド軸方向の単なる凹凸係合と
ある程度の摩擦力とにより該ロツドに導入された
緊張力を保持することになる。 従つて、上記従来技術においては、FRP製ロ
ツドに導入された緊張力、換言すればコンクリー
ト構造物に与えられるプレストレス力は該ロツド
の外周面に施された凸部（螺旋状）の該ロツドに
対する接着力の強・弱にゆだねられることにな
る。 また、FRP製ロツドの外周面に直接ローレツ
ト加工により凹部を形成されるものにおいては、
該加工の際、該ロツド外周の一方向繊維を切断す
るおそれがあり、該繊維の切断は該ロツドの耐引
張強度を大幅に低下させることになるなど、上述
した従来技術においてはいくつかの問題点を含ん
でいる。 本発明は上述した問題点を克服すべくなされた
もので、FRP製ロツド（線も含む。以下同じ）
の外周面に該ロツドとコンクリートとの間に付着
一体化および機械的係合を達成する表面処理を施
したPC用緊張材を提供するものである。 すなわち、本発明のPC用緊張材は、FRP製ロ
ツドの外表面に合成樹脂接着層を介して無機質粉
粒体が被着形成されてなることを特徴とする。 本発明において、FRP用の合成樹脂としては
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂などの熱硬化性合成樹脂が使用
され、また、FRP用の補強繊維としてはガラス
繊維、炭素繊維、セラミツク繊維、芳香族ポリア
ミド繊維（商品名「ケブラー（kevlar）」）などの
長繊維が使用される。 該ロツドの外表面に形成される合成樹脂接着層
としては、上記FRPを形成する合成樹脂と同様、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂が使用され、特にFRPを形成
する合成樹脂と同種の樹脂であることが好まし
い。 そして、該ロツドの外表面に上記合成樹脂接着
層を介して被着される無機質粉粒体としては、
PC構造物の用途によつて、例えば高磁界下、海
洋環境、腐食環境においては、炭化珪素（SiC）、
酸化アルミニウム（Al2O3）、二酸化珪素
（SiO2）、ガラスなどがそれぞれ選択されて使用
され、PC構造物の用途が海洋環境、腐食環境の
みの場合には上記粉粒体に加えてステンレス鋼の
粉粒体がそれぞれ選択されて使用される。 上記無機質粉粒体は概ね100μ〜1000μの粒度を
有するもので、これら粉粒体は合成樹脂接着層を
介して該ロツドの外表面全面にわたつて、または
合成樹脂接着層を介して該ロツドの両端定着部の
外表面に、または該ロツドの両端外表面の定着部
および少なくとも最大曲げモーメントを受ける部
分の外表面に、それぞれ一部が該接着層に埋設さ
れ、一部が表面に露出して被着される。 ここに「少なくとも最大曲げモーメントを受け
る部分」とはコンクリート構造物にひび割れを惹
起させる他の曲げモーメント発生部位を除外する
ものではないことを意味する。すなわち、ひび割
れを発生させる曲げモーメント部位が予め判定さ
れるならば、FRP製ロツドの該部位に無気質粉
粒体を被着形成することほ何ら差し支えない。こ
のことは、主として曲げモーメントを受けてひび
割れの発生を許容する部材設計法において考慮さ
れる事項である。 このように構成されたPC用緊張材の外表面は
無機質粉粒体の微細な凹凸面部を備え、しかも該
凹凸面は無機質粉粒体の地がそのまま露出するた
め、該凹凸面へのコンクリートの機械的噛みつき
（投錨効果）および無機質粉粒体とコンクリート
との強固な付着が生じる。 その結果、該緊張材に導入された緊張力は短い
定着長によりコンクリート構造物のほぼ全長にわ
たつてプレストレスとして導入されるとともに、
コンクリート構造物の曲げモーメントの発生部位
に生じるコンクリートのひび割れの幅の増大を抑
え、かつ、ひび割れ長さの成長をも抑えることが
できるものである。 上述した本発明のPC用緊張材の作用並びに効
果は、以下に示す実施例および実験により確認し
た。 第１図は本発明のPC用緊張材の実施例を示す
立体図、第２図は第１図の一部拡大断面図であ
る。 図において、１はFRP製ロツド、２は該ロツ
ド１の外周面に形成された合成樹脂接着層、３は
該接着層２に一部が該接着層２に埋設され、一部
が表面に露出して被着形成された無機質粉粒体で
ある。 「試料の作成」 実施例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面に不飽和ポル
エステル樹脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成
樹脂接着層を形成したのち、該接着層に平均粒径
1000μの炭化珪素（SiC）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ａとした。 実施例 上記実施例と同様にしてガラス繊維で補強さ
れた直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面に不飽和ポリ
エステル樹脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成
樹脂接着層を形成したのち、該接着層に平均粒径
210μの炭化珪素（SiC）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ｂとした。 実施例 エポキシ樹脂を含浸塗布した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面にエポキシ樹
脂（常温硬化型）を薄く塗布して合成樹脂接着層
を形成したのち、該接着層に平均粒径1000μの酸
化アルミニウム（Al2O3）を一様に被着形成した
FRP製PC用緊張材を得、これを試料Ｃとした。 比較例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得、該
ロツドをそのままPC用緊張材としたもので、こ
れを比較試料Ｄとした。 比較例 エポキシ樹脂を含浸付着した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て、直径８mmのFRP製ロツドを得、該ロツドを
そのままPC用緊張材としたもので、これを比較
試料Ｅとした。 比較例 不飽和ポリエステル樹脂を含浸付着したガラス
ロービングを成形用ダイスを通して引抜き、加熱
硬化させて、直径８mmのFRP製ロツドを得た。 得られたFRP製ロツドの外周面にエポキシ樹
脂を含浸したガラスロービング（直径8μの200本
集束物）をピツチ間隔２mmで連続的に螺旋状に巻
き付け、加熱硬化させて外周面に螺旋状突起を有
するFRP製ロツドを得、該ロツドをPC用緊張材
としたもので、これを比較試料Ｆとした。 比較例 直径８mmのPC鋼線を用意し、これを比較試料
Ｇとした。 ［試験方法］ 上述した試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ｄ〜Ｇの緊
張材両端を把持し、各試料をそれぞれ各試料の破
断荷重の70％の荷重で引張り、各試料に緊張力を
導入する。 これを予め作成した型枠内にセツトしたのち、
該型枠内にコンクリートを流し込む。 コンクリートの硬化後、形成されたコンクリー
ト構造物Ｋの表面に該緊張材の長手方向に沿つて
ひずみケージを取り付け、該緊張材の把持を解除
したのち、各点におけるいコンクリート構造物Ｋ
の表面ひずみを測定し、該コンクリート構造物Ｋ
に導入されたプレストレス力を測定した（第３図
参照）。 なお、コンクリート構造物Ｋは、長さ(1)1200
mm、高さ 100mm、幅 100mmの直方体に形成した
ものを使用した。 各試料に導入された緊張力（各試料の破断荷重
の70％）は下表に示すとおりである。
【表】
このようして行つた試験結果は第４図に示すと
おりである。 第４図はコンクリート構造物Ｋの端面から該構
造物Ｋの長さ方向中央部にかけて該構造物Ｋに導
入されたプレストレス力をグラフに示したもの
で、図中に示した符号はそれぞれ試料および比較
試料の符号に対応するものである。 一般に、プレテンシヨン方式によつて形成され
たPC構造物において、該PC構造物の端面からそ
の近傍にかけては緊張力の弛緩により大きなプレ
ストレス力が導入され難い。 これは、当該部位における緊張材とコンクリー
トとの付着力よりも該緊張材に導入された緊張力
の弛緩の方が大きいためであるが、プレテンシヨ
ン方式によつて形成されるPC構造物においては、
可及的にコンクリート構造物の端部にまで大きな
プレストレス力が導入されることが好ましいもの
であることは前述したプレテンシヨン方式におけ
るPC緊張材に要求される要件である。 しかるに、実験結果を示す第４図から明らかな
ように、図中符号Ａ，ＢおよびＣで示す本発明の
実施例の緊張材を使用したコンクリート構造物に
おいては、該構造物の端部にまで大きなプレスト
レス力が導入されている。 これは、FRP製ロツドの外周面に一様に被着
形成された無機質粉粒体とコンクリートとの付着
および該無機質粉粒体で形成される微細な凹凸面
部へのコンクリートの機械的噛みつきが良好に行
われていることを如実に表わすものである。 特に、図中符号Ｆで示す比較例からなる緊張
材とを比べてみても、本発明の実施例の緊張材と
FRP製ロツドの外周面に螺旋状に形成された突
状部を有するものとの差は明確である。すなわ
ち、FRP製ロツドの外周面に単に突状部を形成
しただけでは、緊張材としてFRP製ロツドを使
用したもの（図中符号Ｄ，Ｅ）とは大きな差が有
るものの、緊張材として鋼線を使用したもの（図
中符号Ｇ）と同様の傾向を示し、従前どおり、コ
ンクリート構造物の端部近傍にまではプレストレ
ス力は導入され難い。 上述した実験はFRP製ロツドの外表面全面に
わたつて一様に無機質粉粒体を被着形成したPC
用緊張材を使用したものであるが、実験結果から
次のことが理解される。 すなわち、コンクリート構造物の端部にまでプ
レストレスを導入するには、PC緊張材とコンク
リートとの付着がより大きく、しかも、該PC緊
張材に与えられた緊張力を保持するに十分な付着
力がコンクリート構造物の端面からPC緊張材の
軸方向へのコンクリートの圧縮力の増加割合が一
定となるまでいわゆる定着長さにわたつて、定着
部にあればよいということである。 従つて、コンクリート構造物へのプレストレス
導入の観点からは、本発明における無機質粉粒体
をFRP製ロツドの定着部の外表面に被着すれば
よいということである。 前述した実施例から具体的に説明すれば、長さ
120cmのFRP製ロツドの場合、該ロツドの端部か
らそれぞれ15〜20cmの範囲にわたつて外表面に無
機質粉粒体を被着することにより、コンクリート
構造物の端部にまでプレストレスを導入すること
ができる。 このことは前述した試料Ｃを例にとり、同じ実
験を行つて確認した。 エポキシ樹脂を含浸付着した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て得た直径８mm、長さ1200mmのFRP製ロツドの
端部からそれぞれ軸方向に、200mmの範囲にわた
つて外表面にエポキシ樹脂を薄く塗布して接着層
を形成したのち、該接着層に平均粒1000μの酸化
アルミニウムを被着形成したFRP製PC用緊張材
を試料とし、前述した試験方法により実験を行つ
た結果、このPC緊張材は前述した第４図の符合
Ｃと同様の結果を示した。 以上の実験結果から、コンクリート構造物への
プレストレス導入の観点からは、無機質粉粒体
を、FRP製ロツドの外表面全面にわたつて被
着形成する、FRP製ロツドの両端外表面の定
着部に被着形成する、ことによつてコンクリート
構造物のほぼ全長にわたつてプレストレスを導入
することができ、前述したプレテンシヨン方式に
おけるPC緊張材に要求される要件の一つを満足
するものである。 次に、プレテンシヨン方式におけるPC緊張材
に要求されるもう一つの要件であるコンクリート
のひび割れ幅、ひび割れ長さ抑制作用について行
つた実験について説明する。 ［試料］ 試料：前述した実施例と同様のPC用緊張材
を使用した。 試料：前述した実施例と同様のFRP製ロツ
ドを使用し、該ロツドの端部からそれぞれ定着
部の外表面に平均粒径1000μの酸化アルミニウ
ムを被着形成したPC緊張材を使用した。 ［試験方法］ 上記試料および試料を使用して前述した試
験方法と同様にしてPC構造物（長さ：1200mm、
高さ：100mm：幅100mmの長方体）を得、このPC
構造物をそれぞれ端部から250mmの点で支持し
（支間距離：700mm）、該PC構造物の中央部に荷重
を順次累積負荷する。 第６図は累積荷重とPC構造物に発生したひび
割れ幅との関係を示したグラフである。 図中、符合は試料、符合は試料に対応
する。 実験結果から、FRP製ロツドの外表面全面に
わたつて無機質粉粒体を被着形成したPC緊張材
（試料）は構造物に発生したひび割れ幅の増加
割合が荷重の増加に対し緩慢であるのに対し、該
ロツドの両端外表面の定着部にのみ無機質粉粒体
を被着形成したPC緊張材（試料）はひび割れ
幅の増加割合が荷重の増加に対し急激であること
がわかる。 このひび割れは、PC構造物の最大曲げモーメ
ント発生部分に生じ、当該部分でのPC緊張材と
コンクリートとの付着力の差が上記結果をもたら
したものである。 すなわち、前述したコンクリート構造物へのプ
レストレス導入の観点からは良い結果は得られた
定着部に無機質粉粒体を被着したPC緊張材（試
料）は、上記実験結果から、PC構造物におい
て該構造物に主として曲げモーメントが作用する
用途にはひび割れ幅抑制の観点からその使用が不
適当である。 そこで、上記結果をふまえて行つたのが試料
である。 試料：前述した実施例と同様のFRP製ロ
ツドを使用し、該ロツドの端部からそれぞれ定
着部の外表面および最大曲げモーメントを受け
る部分の外表面に平均粒径1000μの酸化アルミ
ニウムを被着形成したPC緊張材を使用した
（第５図）。 この試料を上記試験方法により行つたとこ
ろ、第６図符合で示すように前記試料のほぼ
同様の結果が得られた。 以上の実験結果から、PC構造物の載荷時のひ
び割れ幅等の抑制作用に対しては、無機質粉粒体
を、FRPロツドの外表面全面にわたつて被着
形成する、FRPロツドの両端定着部の外表面
および最大曲げモーメントを受ける部分の外表面
に被着形成する、ことによつて達成される。 特に、については、最大曲げモーメントを受
ける部分以外にも、ひび割れを発生させる曲げモ
ーメントを受ける部位が予め判定されるならば、
FRP製ロツドの該部位に無気質粉粒体を被着形
成してひび割れ幅の抑制作用を果しうることは容
易に推察されるところである。 上述した実験結果から、無機質粉粒体をFRP
製ロツドの外表面全面に被着形成せたPC用緊張
材、及び無機質粉粒体をFRP製ロツドの両端定
着部と少なくとも最大曲げモーメントを受ける部
分の外表面とにそれぞれ被着形成したPC用緊張
材は、主として曲げモーメントが作用するPC構
造物、たとえは橋桁、まくら木、浮上鉄道用カイ
ドウエイ構造物、軌道スラブなどの用途に、ま
た、無機質粉粒体をFRP製ロツドの両端定着部
の外表面に被着形成したPC用緊張材は、例えば、
コンクリート杭、地中壁、コンクリート製電柱な
どの用途に適している。 以上述べたように、本発明はFRP製ロツドの
外表面に無機質粉粒体を合成樹脂接着層を介して
被着形成したFRP製PC用緊張材で、該PC用緊張
材の外表面は該無機質粉粒体の微細な凹凸面部を
備え、しかも該凹凸面部は無材質粉粒体の地がそ
のまま表面に露出している構成であるから、コン
クリートとの付着および機械的噛みつきが良好に
行われ、可及的にコンクリート構造物の端部まで
大きなプレストレス力を導入することができるも
のである。 また、主として曲げモーメントが作用するPC
構造物において発生するコンクリートのひび割れ
に対しても、該ロツド外表面に被着された無機質
粉粒体の微細な凹凸面部とコンクリートとの付着
が十分行われているため、荷重の増加に伴うコン
クリートのひび割れ幅の増大、ひび割れ長さの成
長を抑制することができるもので、FRP製緊張
材の用途は大幅に拡大するものである。
おりである。 第４図はコンクリート構造物Ｋの端面から該構
造物Ｋの長さ方向中央部にかけて該構造物Ｋに導
入されたプレストレス力をグラフに示したもの
で、図中に示した符号はそれぞれ試料および比較
試料の符号に対応するものである。 一般に、プレテンシヨン方式によつて形成され
たPC構造物において、該PC構造物の端面からそ
の近傍にかけては緊張力の弛緩により大きなプレ
ストレス力が導入され難い。 これは、当該部位における緊張材とコンクリー
トとの付着力よりも該緊張材に導入された緊張力
の弛緩の方が大きいためであるが、プレテンシヨ
ン方式によつて形成されるPC構造物においては、
可及的にコンクリート構造物の端部にまで大きな
プレストレス力が導入されることが好ましいもの
であることは前述したプレテンシヨン方式におけ
るPC緊張材に要求される要件である。 しかるに、実験結果を示す第４図から明らかな
ように、図中符号Ａ，ＢおよびＣで示す本発明の
実施例の緊張材を使用したコンクリート構造物に
おいては、該構造物の端部にまで大きなプレスト
レス力が導入されている。 これは、FRP製ロツドの外周面に一様に被着
形成された無機質粉粒体とコンクリートとの付着
および該無機質粉粒体で形成される微細な凹凸面
部へのコンクリートの機械的噛みつきが良好に行
われていることを如実に表わすものである。 特に、図中符号Ｆで示す比較例からなる緊張
材とを比べてみても、本発明の実施例の緊張材と
FRP製ロツドの外周面に螺旋状に形成された突
状部を有するものとの差は明確である。すなわ
ち、FRP製ロツドの外周面に単に突状部を形成
しただけでは、緊張材としてFRP製ロツドを使
用したもの（図中符号Ｄ，Ｅ）とは大きな差が有
るものの、緊張材として鋼線を使用したもの（図
中符号Ｇ）と同様の傾向を示し、従前どおり、コ
ンクリート構造物の端部近傍にまではプレストレ
ス力は導入され難い。 上述した実験はFRP製ロツドの外表面全面に
わたつて一様に無機質粉粒体を被着形成したPC
用緊張材を使用したものであるが、実験結果から
次のことが理解される。 すなわち、コンクリート構造物の端部にまでプ
レストレスを導入するには、PC緊張材とコンク
リートとの付着がより大きく、しかも、該PC緊
張材に与えられた緊張力を保持するに十分な付着
力がコンクリート構造物の端面からPC緊張材の
軸方向へのコンクリートの圧縮力の増加割合が一
定となるまでいわゆる定着長さにわたつて、定着
部にあればよいということである。 従つて、コンクリート構造物へのプレストレス
導入の観点からは、本発明における無機質粉粒体
をFRP製ロツドの定着部の外表面に被着すれば
よいということである。 前述した実施例から具体的に説明すれば、長さ
120cmのFRP製ロツドの場合、該ロツドの端部か
らそれぞれ15〜20cmの範囲にわたつて外表面に無
機質粉粒体を被着することにより、コンクリート
構造物の端部にまでプレストレスを導入すること
ができる。 このことは前述した試料Ｃを例にとり、同じ実
験を行つて確認した。 エポキシ樹脂を含浸付着した炭素繊維ロービン
グを成形用ダイスを通して引抜き、加熱硬化させ
て得た直径８mm、長さ1200mmのFRP製ロツドの
端部からそれぞれ軸方向に、200mmの範囲にわた
つて外表面にエポキシ樹脂を薄く塗布して接着層
を形成したのち、該接着層に平均粒1000μの酸化
アルミニウムを被着形成したFRP製PC用緊張材
を試料とし、前述した試験方法により実験を行つ
た結果、このPC緊張材は前述した第４図の符合
Ｃと同様の結果を示した。 以上の実験結果から、コンクリート構造物への
プレストレス導入の観点からは、無機質粉粒体
を、FRP製ロツドの外表面全面にわたつて被
着形成する、FRP製ロツドの両端外表面の定
着部に被着形成する、ことによつてコンクリート
構造物のほぼ全長にわたつてプレストレスを導入
することができ、前述したプレテンシヨン方式に
おけるPC緊張材に要求される要件の一つを満足
するものである。 次に、プレテンシヨン方式におけるPC緊張材
に要求されるもう一つの要件であるコンクリート
のひび割れ幅、ひび割れ長さ抑制作用について行
つた実験について説明する。 ［試料］ 試料：前述した実施例と同様のPC用緊張材
を使用した。 試料：前述した実施例と同様のFRP製ロツ
ドを使用し、該ロツドの端部からそれぞれ定着
部の外表面に平均粒径1000μの酸化アルミニウ
ムを被着形成したPC緊張材を使用した。 ［試験方法］ 上記試料および試料を使用して前述した試
験方法と同様にしてPC構造物（長さ：1200mm、
高さ：100mm：幅100mmの長方体）を得、このPC
構造物をそれぞれ端部から250mmの点で支持し
（支間距離：700mm）、該PC構造物の中央部に荷重
を順次累積負荷する。 第６図は累積荷重とPC構造物に発生したひび
割れ幅との関係を示したグラフである。 図中、符合は試料、符合は試料に対応
する。 実験結果から、FRP製ロツドの外表面全面に
わたつて無機質粉粒体を被着形成したPC緊張材
（試料）は構造物に発生したひび割れ幅の増加
割合が荷重の増加に対し緩慢であるのに対し、該
ロツドの両端外表面の定着部にのみ無機質粉粒体
を被着形成したPC緊張材（試料）はひび割れ
幅の増加割合が荷重の増加に対し急激であること
がわかる。 このひび割れは、PC構造物の最大曲げモーメ
ント発生部分に生じ、当該部分でのPC緊張材と
コンクリートとの付着力の差が上記結果をもたら
したものである。 すなわち、前述したコンクリート構造物へのプ
レストレス導入の観点からは良い結果は得られた
定着部に無機質粉粒体を被着したPC緊張材（試
料）は、上記実験結果から、PC構造物におい
て該構造物に主として曲げモーメントが作用する
用途にはひび割れ幅抑制の観点からその使用が不
適当である。 そこで、上記結果をふまえて行つたのが試料
である。 試料：前述した実施例と同様のFRP製ロ
ツドを使用し、該ロツドの端部からそれぞれ定
着部の外表面および最大曲げモーメントを受け
る部分の外表面に平均粒径1000μの酸化アルミ
ニウムを被着形成したPC緊張材を使用した
（第５図）。 この試料を上記試験方法により行つたとこ
ろ、第６図符合で示すように前記試料のほぼ
同様の結果が得られた。 以上の実験結果から、PC構造物の載荷時のひ
び割れ幅等の抑制作用に対しては、無機質粉粒体
を、FRPロツドの外表面全面にわたつて被着
形成する、FRPロツドの両端定着部の外表面
および最大曲げモーメントを受ける部分の外表面
に被着形成する、ことによつて達成される。 特に、については、最大曲げモーメントを受
ける部分以外にも、ひび割れを発生させる曲げモ
ーメントを受ける部位が予め判定されるならば、
FRP製ロツドの該部位に無気質粉粒体を被着形
成してひび割れ幅の抑制作用を果しうることは容
易に推察されるところである。 上述した実験結果から、無機質粉粒体をFRP
製ロツドの外表面全面に被着形成せたPC用緊張
材、及び無機質粉粒体をFRP製ロツドの両端定
着部と少なくとも最大曲げモーメントを受ける部
分の外表面とにそれぞれ被着形成したPC用緊張
材は、主として曲げモーメントが作用するPC構
造物、たとえは橋桁、まくら木、浮上鉄道用カイ
ドウエイ構造物、軌道スラブなどの用途に、ま
た、無機質粉粒体をFRP製ロツドの両端定着部
の外表面に被着形成したPC用緊張材は、例えば、
コンクリート杭、地中壁、コンクリート製電柱な
どの用途に適している。 以上述べたように、本発明はFRP製ロツドの
外表面に無機質粉粒体を合成樹脂接着層を介して
被着形成したFRP製PC用緊張材で、該PC用緊張
材の外表面は該無機質粉粒体の微細な凹凸面部を
備え、しかも該凹凸面部は無材質粉粒体の地がそ
のまま表面に露出している構成であるから、コン
クリートとの付着および機械的噛みつきが良好に
行われ、可及的にコンクリート構造物の端部まで
大きなプレストレス力を導入することができるも
のである。 また、主として曲げモーメントが作用するPC
構造物において発生するコンクリートのひび割れ
に対しても、該ロツド外表面に被着された無機質
粉粒体の微細な凹凸面部とコンクリートとの付着
が十分行われているため、荷重の増加に伴うコン
クリートのひび割れ幅の増大、ひび割れ長さの成
長を抑制することができるもので、FRP製緊張
材の用途は大幅に拡大するものである。
第１図は本発明の実施例を示す繊維強化合成樹
脂製緊張材の立体図、第２図は第１図の部分拡大
断面図、第３図はプレストレストコンクリート構
造物を示す断面図、第４図は実験結果を示すグラ
フ、第５図は本発明の他の実施例を示すで繊維強
化合成樹脂製緊張材の立体図、第６図は実験結果
を示すグラフである。 １……繊維強化合成樹脂製ロツド、２……合成
樹脂接着層、３……無機質粉粒体。
脂製緊張材の立体図、第２図は第１図の部分拡大
断面図、第３図はプレストレストコンクリート構
造物を示す断面図、第４図は実験結果を示すグラ
フ、第５図は本発明の他の実施例を示すで繊維強
化合成樹脂製緊張材の立体図、第６図は実験結果
を示すグラフである。 １……繊維強化合成樹脂製ロツド、２……合成
樹脂接着層、３……無機質粉粒体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 棒状あるいは線状の繊維強化合成樹脂製緊張
材の外表面に合成樹脂接着層を介して無機質粉粒
体が被着形成されてなることを特徴とするプレス
トレストコンクリート用緊張材。 ２ 無機質粉粒体は、合成樹脂接着層を介して繊
維強化合成樹脂製緊張材の外表面全面に被着形成
されてなる特許請求の範囲第１項に記載のプレス
トレストコンクリート用緊張材。 ３ 無機質粉粒体は、合成樹脂接着層を介して繊
維強化合成樹脂製緊張材の両端定着部の外表面に
被着形成されてなる特許請求の範囲第１項に記載
のプレストレストコンクリート用緊張材。 ４ 無機質粉粒体は、繊維強化合成樹脂製緊張材
の両端定着部の外表面および少なくとも最大曲げ
モーメントの影響を受ける部分の外表面にそれぞ
れ合成樹脂接着層を介して被着形成されてなる特
許請求の範囲第１項に記載のプレストレストコン
クリート用緊張材。 ５ 無機質粉粒体は、炭化珪素、酸化アルミニウ
ム、二酸化珪素、ガラス、ステンレス鋼から選択
される粉粒体である特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれかの項に記載のプレストレストコ
ンクリート用緊張材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058389A JPS60203761A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プレストレストコンクリ−ト用緊張材 |
| US06/712,096 US4648224A (en) | 1984-03-28 | 1985-03-15 | Tendon for prestressed concrete |
| CA000476895A CA1242093A (en) | 1984-03-28 | 1985-03-19 | Tendon for prestressed concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058389A JPS60203761A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プレストレストコンクリ−ト用緊張材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203761A JPS60203761A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0330668B2 true JPH0330668B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=13082984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058389A Granted JPS60203761A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | プレストレストコンクリ−ト用緊張材 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4648224A (ja) |
| JP (1) | JPS60203761A (ja) |
| CA (1) | CA1242093A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0223291B1 (en) * | 1985-11-07 | 1991-07-31 | Akzo N.V. | Reinforcing element of synthetic material for use in reinforced concrete, more particularly prestressed concrete, reinforced concrete provided with such reinforcing elements, and processes of manufacturing reinforcing elements, and reinforced and prestressed concrete |
| JPS62113865U (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-20 | ||
| JP2585531B2 (ja) * | 1986-05-06 | 1997-02-26 | 義之 大串 | 芳香族ポリアミド繊維からなる補強筋 |
| JPS6311747A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-19 | 三井建設株式会社 | 構造用材料の製造方法 |
| JPS6321331U (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-12 | ||
| JPS63272844A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-10 | 三井建設株式会社 | プレストレス構造体 |
| DE3731262A1 (de) * | 1987-09-17 | 1989-04-06 | Strabag Bau Ag | Fenderpfahl |
| JPH01165856A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Kajima Corp | Ｐｃ鋼棒と繊維強化プラスチック棒との連結構造 |
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