JPH094049A - 補強繊維シートおよびコンクリート構造物 - Google Patents

補強繊維シートおよびコンクリート構造物

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JPH094049A
JPH094049A JP7151667A JP15166795A JPH094049A JP H094049 A JPH094049 A JP H094049A JP 7151667 A JP7151667 A JP 7151667A JP 15166795 A JP15166795 A JP 15166795A JP H094049 A JPH094049 A JP H094049A
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明 西村
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Abstract

(57)【要約】 【構成】多数本の補強繊維糸条からなるシートにおい
て、前記補強繊維糸条より破断伸度の小さな導電性糸条
がまばらに配列していることを特徴とする補強繊維シー
ト、および、それが表面に接着されてなるコンクリート
構造物。 【効果】コンクリートに発生しているクラックを見逃す
ことなく、正確に劣化状態を点検することができる。ま
た、早期にコンクリート構造物の異常を発見することが
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
に使用する補強繊維シート、および前記シートからなる
繊維強化プラスチック板ならびにコンクリート構造物に
関する。
【0002】
【従来の技術】橋、トンネル、煙突や建物などのコンク
リート構造物は、長年の使用によりクンクリートの中性
化や錆の発生による劣化、通行する車両重量の緩和によ
る負荷の増大、地震による損傷やより大きな地震を想定
した耐震基準の見直しなどによって、補修・補強が必要
となってきている。さて、コンクリート構造物の劣化状
態の把握は、人間がコンクリートの表面状態、とくにク
ラックの進展状態や、その大きさを観察することによっ
て行われている。その観察は、広範囲にをわたり人間が
行うわけであるから、時によっては、クラックを見逃し
たりして不正確でありまた、大変な労力を必要とされ
る。
【0003】さて、コンクリート構造物を補修・補強す
る代表的な工法として、鋼板をコンクリートに接着させ
る鋼板補強工法が知られているが、鋼板は重く、取扱い
に困難を伴う。このようなことから最近、鉄よりも特性
に優れる、炭素繊維などの補強繊維に樹脂を含浸さた、
いわゆる繊維強化プラスチックで補強または補修する工
法が注目されている。しかしながら、たとえコンクリー
ト構造物を補強・補強しても、クンクリートの中性化や
錆の発生による劣化は進む。このコンクリート構造物
は、繊維強化プラスチックで覆われているので、コンク
リート表面が見えない。したがって、このコンクリート
構造物の劣化状態の把握も、人間の観察に拠らざるをえ
ないが、繊維強化プラスチックで覆われていない箇所で
のクンクリート表面の劣化状態の観察による推測や、繊
維強化プラスチックの状態変化の観察によらざるをえ
ず、不正確であるのみならず、コンクリート構造物の異
常の発見が遅れてしまうという問題がある。
【0004】さて、何等かの原因で負荷されたことによ
るコンクリート構造物の歪みを、コンクリートに埋め込
んだ炭素繊維とガラス繊維からなるFRPの、電気抵抗
の変化で検出する方法が、「強化プラスチックス」Vol.
41,No.4,p.16〜p.18(1995年)に記載されている。これ
は、引張り歪みが大きくなると炭素繊維の切断が段階的
に進み、電気抵抗が大きくなる原理を利用しようとする
ものであるが、樹脂の種類によっては炭素繊維の切断が
段階的に進まず、一気に切断してしまったり、また、樹
脂と繊維の割合によって、電気抵抗のレベルが異なるな
ど、再現性や信頼性といった点で問題があった。
【0005】
【発明の解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に着目し、簡単でかつ確実にコンクリートの劣化状
態が検出可能な補強繊維シートおよびそのシートからな
る繊維強化プラスチック板ならびにコンクリート構造物
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、簡単にコンクリート構造物の劣化、異常状態を検出
可能な、コンクリート構造物の補強、補修の繊維材とし
ての補強繊維シート、およびそのシート繊維からなる強
化プラスチック板ならびに前記補強繊維シートや強化プ
ラスチック板で補強、補修されたコンクリート構造物が
提供される。
【0007】本発明に係わる補強繊維シートを、具体的
な実施態様を図面を参照して説明する。図1は、本発明
の一実施態様に係わる補強繊維シートを示しており、図
において1は補強繊維糸条で、多数本の補強繊維糸条が
並行に配列し、導電性糸条2が並行に配列している補強
繊維糸条の間に等間隔にまばらに配列し、これら補強繊
維糸条1および導電性糸条2に、細い補助糸3が一本交
互に交錯して織組織し、補強繊維シートを形成してい
る。
【0008】本発明に用いる補強繊維は、マルチフイラ
メントからなる炭素繊維、ガラス繊維やポリアラミド繊
維などの高強度、高弾性率繊維であって、なかでも炭素
繊維は耐薬品性に優れ、長年使用してもコンクリートの
強アルカリに犯されることはない。また炭素繊維は繊維
密度が小さいので、床版や床などのコンクリート構造物
の下面をハンドレイアップ成形法で補修、補強するにあ
たって、未硬化の樹脂含浸繊維シートが落下するような
こともないので好ましく用いられる。
【0009】本発明に用いる導電性糸条は、導線性のあ
る金属や炭素繊維などのマルチフイラメントやモノフイ
ラメントであればよいが、土木・建築分野のコンクリー
ト構造物は使用環境が厳しい状態で60年から100年
の耐久性が要求されるので、錆が発生しにくい白金、チ
タン、ステンレスおよびその合金からなる金属繊維や炭
素繊維が好ましい。なお、導電性糸条が炭素繊維である
と、電気導通性機能のみならず補強繊維糸条と同様に補
強機能の役割も担うことが出来るので好ましく用いられ
る。
【0010】本発明に用いる導電性糸条は、本質的にコ
ンクリートの補強を担わせるものではないので、多く使
用する必要はなく、補強繊維糸条に対する重量割合が
0.01〜50%程度が好ましく、より好ましくは0.
01〜10%である。
【0011】また、導電性糸条の配列間隔は、補強繊維
シートの中に少なくとも1本入っておればよく、多数本
挿入する場合は5〜50cm間隔で使用することがで
き、必ずしも等間隔である必要はない。
【0012】補強繊維シートの繊維重量は、小さいと成
形の際の積層回数が増えるし、大きいと樹脂含浸が不完
全となるから1平方メートルあたり200〜700g程
度が好ましい。また、補強繊維シートの幅は小さいと成
形回数が増えるし、大きいと取扱いが困難となるし、ま
た屋外の現場で成形すると風で積層位置を決めにくいな
どの問題が発生するので20〜100cm程度が好まし
い。
【0013】本発明においては、コンクリート構造物の
劣化や異常の状態が導電性糸条の電気導通性または電気
抵抗値の変化で検出することができる。すなわち、所定
の引張歪みで破断する導電性糸条を使用すると、コンク
リート面に導電性糸条の破断歪み以上の歪みがかかる
と、導電性糸条が断線して電気導通性が無くなるか、ま
たは、一旦切断した導電性糸条がたとえ再接着するよう
なことがあっても電気抵抗値が大幅に増加するので、コ
ンクリート面の歪み履歴を正確に把握することが可能と
なるのである。したがって、導電性糸条の破断伸度が補
強繊維糸条より小さいことが好ましい。また、少なくと
も2種類の破断伸度の異なる導電性繊維を使用すると、
より正確にコンクリート面の歪み履歴を把握することが
できるのである。
【0014】すなわち、補強繊維糸条として破断伸度が
2.0%の炭素繊維を用い、導電性糸条として破断伸度
が0.5%と1.0%の炭素繊維を用いた補強繊維シー
トで補強されたコンクリート構造物を調査し、0.5%
の導電性糸条が断線し1.0%の導電性糸条が正常であ
れば、この構造物は少なくとも1.0%までの歪み履歴
を受けているが、1.0%以上の歪みはかかっておら
ず、まだ十分しように耐え得るなど、を読み取ることが
できるのである。
【0015】補強繊維と導電性糸条との破断伸度の差、
および破断伸度の異なる2種類以上の導電性糸条の破断
伸度の差が少なくとも0.2%であると電気導通性の有
無を明確に検出できるようになるので好ましい。
【0016】なお、炭素繊維は導電性であるから、補強
繊維が炭素繊維の場合、導線性糸条が断線しても、炭素
繊維と接触していると導線性糸条の導電性が損なわれな
いことがあるので、導線性糸条の両隣に、電気絶縁性糸
条を並行に配列した補強繊維シートにするとよい。電気
絶縁性糸条としては用いられる繊維としてガラス繊維、
ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維、ポリエチル繊維、ポリプロピレン繊維
などあるが、なかでもガラス繊維およびポリアラミド繊
維は高強度、高弾性率繊維であるから、電気絶縁性付与
と同時に補強効果もあるので好ましい。
【0017】また、補強繊維シートを多層積層して補
強、補修する場合、補強繊維が炭素繊維の場合、前記と
同様導線性糸条が断線しても導線性糸条の導電性が損な
われないことがあるので、補強繊維シートと電気絶縁性
シートを交互に積層し補強繊維シートの間に電気絶縁性
シートを介在させるとよい。
【0018】電気絶縁性シートとしては、ガラス繊維、
ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維、ポリエチル繊維、ポリプロピレン繊維
など電気絶縁性繊維からなる織物やマット状物などの、
樹脂含浸性のあるシート物が好ましい。
【0019】補強繊維シートの形態は、補強繊維糸条と
導電性がたて方向に配列し、よこ糸が細い補助糸で織組
織した一方向織物や、補強繊維糸条と導電性糸条がたて
方向におよびよこ方向に配列した二方向織物であってよ
い。なお、二方向織物の場合、補強繊維糸条はたて方向
とよこ方向、導電性糸条がたて方向またはよこ方向の一
方向のみに配列させたほうが、電気の導通性の有無を明
確に判定することが出来るので好ましい。また、補強繊
維シートの他の形態は、補強繊維糸条をを一方向に並行
に配列しメッシュ状の支持材で荷担した一方向材であっ
てよい。また、織物や一方向材にあらかじめ樹脂を含浸
したプリプレグなどのシート状の繊維材であってもよ
い。プリプレグのマトリックスとなる樹脂は、エポキシ
樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂や
フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられるが、な
かでもエポキシ樹脂は、接着力が大きく耐アルカリ性に
優れるので好ましい。なお、マトリックス樹脂は熱硬化
性樹脂に限定する必要はなく、ナイロン樹脂、ABS樹
脂、ポリプロピレン、ポリエチレン樹脂、塩化ビニルエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂であ
ってもよい。
【0020】このような補強繊維シートは、あらかじめ
繊維強化プラスチック板に成形してコンクリートと接着
剤で接着させてよいし、また、補修、補強しようとする
コンクリート構造物に、常温硬化型の樹脂を塗布し、そ
の上に補強繊維シート置き、さらにその上に常温硬化型
の樹脂を塗布したのち、含浸ローラがけして補強繊維シ
ートに樹脂含浸し、その上に電気絶縁シートを積層、含
浸ローラがけし、必要に応じてこれを繰り返し、樹脂を
常温硬化させる現場施工であってもよい。
【0021】コンクリート構造物に接着させた繊維強化
プラスチック板の補強繊維シートの導電性糸条の両端
に、必要に応じて導電性ペーストを塗布したのち端子を
取り付けておき、点検する場合、同一導電性糸条の端子
間でその電気導通性や電気抵抗値をテスターで調べれば
容易にコンクリート構造物の劣化状態を診断することが
できるのである。
【0022】図2〜図6は本発明のコンクリート構造物
の実施例を説明する図で、図2は橋脚4、図3は橋げた
5、図4は床版6、図5は煙突7のコンクリートの外表
面に、図6はトンネル8内面のコンクリートの外表面
に、繊維強化プラスチック9が接着している状態を示し
ている。これら実施例では一方向織物の補強繊維シート
10の繊維軸方向が1層づつコンクリート構造物の長さ
方向と幅方向になるように積層し成形されているが、こ
れら積層枚数や積層方向は適宜必要に応じて決めればよ
い。
【0023】
【発明の効果】本発明の補強繊維シートは導電性糸条を
含んでいるので、たとえば、コンクリート構造物の補修
・補強のための繊維強化プラスチックの繊維材として使
用すれば、補強繊維糸条より低歪み領域で導電性糸条が
破断して、電気導通性が無くなったり電気抵抗値が大き
く変化するので、コンクリート構造物の異常を早期に発
見することが出来る。
【0024】本発明のコンクリート構造物は、繊維強化
プラスチックで補強補修されたコンクリートの劣化状態
を、導電性糸条の電気導通性や電気抵抗値で検出出来る
ので、繊維強化プラスチックで覆われているコンクリー
トに発生しているクラックが発見でき、正確にコンクリ
ート構造物の劣化状態を点検することができる。また、
早期にコンクリート構造物の異常を発見することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係る補強繊維シートの斜
視図である。
【図2】本発明のコンクリート構造物の具体的実施例を
説明する図である。
【図3】本発明のコンクリート構造物の具体的実施例を
説明する図である。
【図4】本発明のコンクリート構造物の具体的実施例を
説明する図である。
【図5】本発明のコンクリート構造物の具体的実施例を
説明する図である。
【図6】本発明のコンクリート構造物の具体的実施例を
説明する図である。
【符号の説明】
1:補強繊維糸条 2:導電性糸条 3:補助糸 4:橋脚 5:橋げた 6:床版 7:煙突 8:トンネル 9:繊維強化プラスチック 10:一方向織物の補強繊維シート
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E21D 11/10 E21D 11/10 Z // D03D 15/00 101 D03D 15/00 101

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数本の補強繊維糸条からなるシートにお
    いて、前記補強繊維糸条より破断伸度の小さな導電性糸
    条がまばらに配列していることを特徴とする補強繊維シ
    ート。
  2. 【請求項2】補強繊維が炭素繊維である請求項1に記載
    の補強繊維シート。
  3. 【請求項3】補強繊維がガラス繊維である請求項1に記
    載の補強繊維シート。
  4. 【請求項4】補強繊維がポリアラミド繊維である請求項
    1に記載の補強繊維シート。
  5. 【請求項5】導電性糸条の隣に電気絶縁性糸条を配列し
    てなる請求項2に記載の補強繊維シート。
  6. 【請求項6】導電性糸条が炭素繊維糸条である請求項5
    に記載の補強繊維シート。
  7. 【請求項7】前記補強繊維糸条に対する導電性糸条の重
    量割合が0.01〜50%である請求項2ないし6に記
    載の補強繊維シート。
  8. 【請求項8】補強繊維と導電性との破断伸度の差が、少
    なくとも0.2%である請求項1ないし7に記載の補強
    繊維シート。
  9. 【請求項9】少なくとも2種類の破断伸度の異なる導電
    性繊維からなる請求項1ないし8に記載の補強繊維シー
    ト。
  10. 【請求項10】導電性繊維の破断伸度の差が、少なくと
    も0.2%である請求項9に記載の補強繊維シート。
  11. 【請求項11】多数本の補強繊維糸条に導電性糸条が等
    間隔に配列されてなる請求項1ないし10に記載の補強
    繊維シート。
  12. 【請求項12】前記補強繊維糸条が、補助糸によって織
    編組織されてなる請求項1ないし11に記載の補強繊維
    シート。
  13. 【請求項13】前記補強繊維糸条が、接着剤により支持
    体と接着してなる請求項1ないし12に記載の補強繊維
    シート。
  14. 【請求項14】前記補強繊維糸条が一方向に並行に配列
    し、Bステージ状態の熱硬化性樹脂で一体化されてなる
    プリプレグである請求項1ないし11に記載の補強繊維
    シート。
  15. 【請求項15】プリプレグである請求項12ないし13
    に記載の補強繊維シート。
  16. 【請求項16】電気絶縁性糸条がガラス繊維からなる糸
    条である請求項5に記載の補強繊維シート。
  17. 【請求項17】導電性糸条にリード線を接合してなる請
    求項1ないし16に記載の補強繊維シート。
  18. 【請求項18】請求項1ないし17に記載の繊維強化プ
    ラスチック板。
  19. 【請求項19】請求項2に記載の補強繊維シートと電気
    絶縁性シートが交互に積層してなる繊維強化プラスチッ
    ク板。
  20. 【請求項20】請求項1ないし請求項17の補強繊維シ
    ートからなる繊維強化プラスチックがコンクリートの表
    面に接着されてなるコンクリート構造物。
  21. 【請求項21】請求項1ないし請求項17の補強繊維シ
    ートと電気絶縁性シートが交互に積層してなる繊維強化
    プラスチックがコンクリートの表面に接着されてなるコ
    ンクリート構造物。
  22. 【請求項22】請求項18または19の繊維強化プラス
    チック板がコンクリートの表面に接着されてなるコンク
    リート構造物。
  23. 【請求項23】床版である請求項20ないし22に記載
    のコンクリート構造物。
  24. 【請求項24】橋桁である請求項20ないし22に記載
    のコンクリート構造物。
  25. 【請求項25】トンネルである請求項20ないし22に
    記載のコンクリート構造物。
  26. 【請求項26】煙突である請求項20ないし22に記載
    のコンクリート構造物。
  27. 【請求項27】橋脚である請求項20ないし22に記載
    のコンクリート構造物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980051334A (ko) * 1996-12-23 1998-09-15 김준웅 부분적으로 인성이 보강된 강화 섬유 시이트
JP2001226849A (ja) * 2000-02-09 2001-08-21 Toray Ind Inc 補強用織物
JP2015151836A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 株式会社美貴本 中空構造物の補強構造体及び補強方法
JP2018109268A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 国立大学法人金沢大学 コンクリート構造物の補強方法、コンクリート構造物及び可撓性連続繊維補強材
JP2019105477A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 株式会社高速道路総合技術研究所 プレストレス導入用のcfrp緊張材を備えた構造物の損傷・変形を検知する方法およびcfrp緊張材

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980051334A (ko) * 1996-12-23 1998-09-15 김준웅 부분적으로 인성이 보강된 강화 섬유 시이트
JP2001226849A (ja) * 2000-02-09 2001-08-21 Toray Ind Inc 補強用織物
JP2015151836A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 株式会社美貴本 中空構造物の補強構造体及び補強方法
JP2018109268A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 国立大学法人金沢大学 コンクリート構造物の補強方法、コンクリート構造物及び可撓性連続繊維補強材
JP2019105477A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 株式会社高速道路総合技術研究所 プレストレス導入用のcfrp緊張材を備えた構造物の損傷・変形を検知する方法およびcfrp緊張材

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