JPH112030A

JPH112030A - 炭素繊維補強工法

Info

Publication number: JPH112030A
Application number: JP9231083A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Toda; 哲雄戸田; Tokuro Isa; 督郎伊佐; Tomoaki Itou; 倫顕伊藤; Kazuyuki Sumi; 一行角; Tsunehisa Matsuura; 恒久松浦
Original assignee: Hazama Gumi Ltd
Current assignee: Hazama Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】迅速かつ簡易に補強対象の下地作業をなし得
る炭素繊維補強工法を提供すること。【解決手段】柱１に炭素繊維シートを巻きつけるにあ
たり、柱１の下地作業として、コンクリート１ａを削除
せずに、モルタルパネル２を貼着することにより、柱１
の表面を平滑化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
構造物の耐震性能を向上するための炭素繊維補強工法に
関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】既存の鉄筋コンクリート構造物の
耐震性能を向上する方法として、柱、梁等に炭素繊維シ
ートを貼着する方法が提案されている。この方法は、補
強対象となる柱等に炭素繊維シートを巻きつけた後、樹
脂等で固化させて柱と一体化させ、炭素繊維の強度を当
該柱等に付加するものである。一方、この炭素繊維シー
トを十分に貼着するためには、補強対象となる柱等の表
面を平滑し、貼着強度を向上する必要がある。このた
め、補強対象の下地作業として、金物及び仕上げモルタ
ルを撤去した後、露出したコンクリートの表面の凹凸を
削り取る作業が行われているのが現状である。

【０００３】また、補強対象が角形の場合には、角部に
よって炭素繊維シートが剪断される畏れがあるため、前
記コンクリートの角部を削り取って丸みを付ける必要も
ある。しかし、これらの作業は長時間を要すると共に、
特にコンクリートの削り取り作業においては、その作業
自体に大きな手間を要する上に、大量の粉塵と、残材が
生じるため、その処分とクリーニングに多大な時間と費
用を必要とする。

【０００４】従って、本発明の目的は、迅速かつ簡易に
補強対象の下地作業をなし得る炭素繊維補強工法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、既存の
鉄筋コンクリート構造物の耐震強度を補強するために当
該構造物の部材に炭素繊維シートを貼着する炭素繊維補
強工法において、前記部材の金物及び必要に応じて仕上
げモルタルを削除した後、その表面に直接下地パネルを
貼着して、当該部材の表面を平滑化する工程と、当該下
地パネルの上から前記部材に炭素繊維シートを貼着する
工程と、を含むことを特徴とする炭素繊維補強工法が提
供される。

【０００６】この手段によれば、部材の表面の平滑化
を、下地パネルを貼着することにより行うので、補強対
象たる部材のコンクリート表面の凹凸を削除する必要が
無い。従って、粉塵、残材が生じることがほとんど無
く、クリーニングも極めて容易である。また、下地パネ
ルを貼着するだけであるから迅速かつ簡易に補強対象た
る部材の下地作業を行うことができる。なお、角形の
柱、梁等を補強する場合には、その角部が炭素繊維シー
ト剪断の要因となる。従って、角部には、モルタルを塗
布して丸みをつけるか、或いは予めそのような形状に成
形されたモルタル材等を貼着すればよい。

【０００７】本発明においては、補強対象たる部材の仕
上げモルタルが、老朽等しておらず、適当な強度を有す
る場合には、仕上げモルタルの削除も要しない。前記部
材とは、構造物の柱、梁、壁等をいい、また、前記下地
パネルの材質としては、モルタル、セメント、ＦＲＰ、
金属が好ましく、その厚さは10mm乃至50mmが好ましい。
なお、前記した下地パネルを前記部材に貼着するに際し
ては、モルタル樹脂、エポキシ樹脂等の接着剤であっ
て、コンクリートの引張強度以上を有するものを用いれ
ばよい。

【０００８】この下地パネルは、特に補強対象たる構造
物が所定の方向にのみ耐震性が劣る場合には、その方向
に略直交する面にのみ設けても（請求項２）、十分な耐
震補強を行うことが出来る。前記炭素繊維シートとして
は、従来用いられているものを使用することができる。

【０００９】また、本発明によれば、既存の鉄筋コンク
リート構造物の耐震性能を向上させるために当該構造物
の柱、梁等の角形部材に炭素繊維シートを貼着する炭素
繊維補強工法において、前記角形部材の金物及び必要に
応じて仕上げモルタルを削除した後、当該角形部材の角
部に、当該角部を丸めるように成形された別途の下地材
を貼着し、かつ、当該下地材間の前記角形部材表面にモ
ルタルを塗布することにより、これを平滑化する工程
と、前記モルタル硬化後、その上から前記角形部材に炭
素繊維シートを貼着する工程と、を含むことを特徴とす
る炭素繊維補強工法が提供される（請求項３）。

【００１０】この手段は、特に角形の柱、梁等の角形部
材の補強に好適な手段であって、角形部材の角部に、こ
れを丸めるように成形された別途の下地材を貼着するこ
とにより、炭素繊維シートをその角形部材に巻きつけた
場合に角部で、剪断されることを防止するものである。
この方法によれば、上述した方法と同様に、粉塵、残材
が生じることがほとんど無く、クリーニングが極めて容
易であって、迅速かつ簡易に補強対象たる部材の下地作
業を行うことができる。前記下地材の材質としては、モ
ルタル、セメント、ＦＲＰ、金属が好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図５は、本発
明にかかる炭素繊維補強工法の各工程を示す図である。
図１は、補強対象となる方形の柱１の斜視図（ａ）及び
その中間の断面図（ｂ）を略式に表したものであり（以
下、図２乃至図７も同様）、柱１は、鉄筋コンクリート
１ａと、その表面に塗布した仕上げモルタル１ｂとから
なる。ここで、下地処理として、装飾枠等の金物（図示
しない）を撤去する。なお、この実施形態では、仕上げ
モルタル１ａは削り取らないものとしている。この後、
モルタルパネルを貼着することにより、柱１の表面を平
滑化する。

【００１２】図２は、柱１にモルタルパネル２を貼着し
た工程を示す図である。モルタルパネル２は、モルタル
樹脂等により、柱１の仕上げモルタル１ａの表面に直接
貼着する。なお、この段階では、モルタルパネル２を完
全に貼着せずに、仮止め程度に貼着しておき、炭素繊維
シートの貼着及びシートに塗布される樹脂の硬化後にモ
ルタルパネル２と柱１との間に、モルタル樹脂等を充填
するようにしてもよい。係る手順とすれば、炭素繊維シ
ート等が充填したモルタル樹脂等の硬化のためのサポー
トとして機能するからであり、別途のサポート手段を要
しないからである。

【００１３】なお、この状態では、柱１の角部により炭
素繊維シートが破れる畏れがあるので、シートの貼着前
に、当該角部に別途のモルタルを塗布し、モルタルパネ
ル２の端部間の間隙を埋めて、角を丸める。図３は、柱
１の角部にそれぞれモルタル３を塗布した工程を示す図
である。モルタル３が硬化すれば、柱１に炭素繊維シー
トを巻きつける。図４は、柱１に炭素繊維シート４を巻
きつける工程を示す図である。炭素繊維シート４は、柱
１に対して隙間無く巻きつけ、また、巻きつけ作業後、
炭素繊維シート４を固化させる樹脂（図示しない）を塗
布する。

【００１４】塗布した樹脂が硬化したら、仕上げモルタ
ルを炭素繊維シート４の上から塗布して作業が終了す
る。図５は、仕上げモルタル５を柱１に施した工程を示
す図である。この際、柱１を元通りの方形とする場合に
は、仕上げモルタル５により形状を調整すれば良い。

【００１５】なお、図３に示した柱１の角部の処理につ
いて、図６又は図７若しくは図９に示した方法を採用す
ることもできる。図６は、図３におけるモルタル３の塗
布に代えて、扇形断面を有するモルタル棒２ａを予め用
意し、これを角部に貼着するものである。係るモルタル
棒２ａを用いることにより、作業を簡略化できる。ま
た、図９の断面図は図６に態様において、モルタル棒２
ａに変えて、曲形Ｌ字型断面を有するモルタル棒２ａ’
を用いた場合の態様である。この場合においては、柱１
の平坦部に上述したモルタルパネルを貼着せずに、直接
モルタルを塗布することもできる。

【００１６】図７は、柱１に貼着する上述したモルタル
パネル２と断面形状の異なるモルタルパネル２ｂを採用
した場合を示す図である。モルタルパネル２ｂは、一方
の側面を曲形とした楔形断面を有するものである。この
モルタルパネル２ｂの鋭角側の端部を、柱１の角部に沿
うように配置することにより、柱１の角部を鈍角化し、
柱１全体として円みを帯びた断面とすることができる。
このようにモルタルパネルの断面形状を変えることによ
り、柱１の角部の処理を省略することができるが、他の
断面形状を有するモルタルパネル２ｂ’を柱１に配置し
た場合を図８（ａ、ｂ、ｃ）に例示列挙する。

【００１７】また、構造物に耐震性が劣る方向が存在す
る場合には、モルタルパネルの貼着箇所を限定すること
もできる。例えば、図１０の断面図は、その態様を示す
ものであり、柱１には、耐震性が劣る方向（太矢印）に
直交する面にのみモルタルパネル２を貼着し、太矢印に
平行な面７には貼着しないものである。この場合、角部
には、モルタルを塗布して角に円みをつければよい。こ
の後、上述した炭素繊維シートを巻きつける工程等を行
い補強が完成する。モルタルパネル２ｂを一方向にのみ
貼着したので、貼着作業が簡易化し、また、太矢印方向
のコンクリート表面には、モルタルパネル２ｂを介さず
に、直接炭素繊維シートを貼着することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）補強対象たる柱１の斜視図である。（ｂ）柱１の断面図である。

【図２】（ａ）柱１にモルタルパネル２を貼着した図で
ある。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図３】（ａ）柱１の角部にモルタル３を塗布した図で
ある。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図４】（ａ）柱１に炭素繊維シート４を巻きつける状
態の図である。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図５】（ａ）柱１に仕上げモルタル５を施した図であ
る。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図６】（ａ）柱１の角部を丸める他の方法を示す図で
ある。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図７】（ａ）柱１の角部を丸める他の方法を示す図で
ある。（ｂ）図（ａ）の断面図である。

【図８】（ａ、ｂ、ｃ）モルタルパネル２ｂ’を配置し
た場合の断面図である。

【図９】モルタル棒２ａ’を用いた場合の態様を示す柱
１の断面図である。

【図１０】耐震性が一方向のみに劣る場合の態様を示す
柱１の断面図である。

【符号の説明】

１．柱２．モルタルパネル３．モルタル４．炭素繊維シート５．仕上げモルタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者角一行東京都港区北青山２−５−８株式会社間組内 (72)発明者松浦恒久東京都港区北青山２−５−８株式会社間組内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既存の鉄筋コンクリート構造物の耐震性
能を向上するために当該構造物の部材に炭素繊維シート
を貼着する炭素繊維補強工法において、前記部材の金物及び必要に応じて仕上げモルタルを削除
した後、その表面に直接下地パネルを貼着して、当該部
材の表面を平滑化する工程と、当該下地パネルの上から
前記部材に炭素繊維シートを貼着する工程と、を含むこ
とを特徴とする炭素繊維補強工法。
【請求項２】前記下地パネルは、前記構造物の耐震性
に劣る方向に略直交する面にのみ設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の炭素繊維補強工法。
【請求項３】既存の鉄筋コンクリート構造物の耐震性
能を向上するために当該構造物の柱、梁等の角形部材に
炭素繊維シートを貼着する炭素繊維補強工法において、前記角形部材の金物及び必要に応じて仕上げモルタルを
削除した後、当該角形部材の角部に、当該角部を丸める
ように成形された別途の下地材を貼着し、かつ、当該下
地材間の前記角形部材表面にモルタルを塗布することに
より、これを平滑化する工程と、前記モルタル硬化後、
その上から前記角形部材に炭素繊維シートを貼着する工
程と、を含むことを特徴とする炭素繊維補強工法。