JPS63201265A - 炭素繊維を用いたｐｓコンクリ−ト工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプレストレストコンクリート（以下ＰＳコンク
リート）の緊張材として炭素繊維を使用する場合の工法
に関する。

（従来の技術） 従来の鋼棒を使用したＰＳコンクリート構造物による桟
橋等の港湾施設では耐久性がなく、鋼棒に代る不精素材
を使用して半恒久的な港湾施設を得ることが考えられて
いる。

その場合、ＰＳコンクリートにおいては当然のことなが
ら緊張材についても不精素材の使用が求められ、これら
不精素材には炭素繊維の充当が考慮されている。

炭素ＩＩＭは弾性率が鋼材と略変らず、引張り強度は鋼
材の１０倍近くあり、緊張材として優れた性質を具備す
る。他の素材との力学的差異を第３図に示す。

したがうて、炭素１ｌｔ１１を鋼棒の代わりに緊張材と
して使用すれば半恒久的な耐久力をもつＰＳコンクリー
トが得られる次第である。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、長炭素繊維の素線を集め、或いは束にして使用
することのほか、ストランドとした場合には素線が保有
している強度の１００％が発揮されない。また素線は傷
つきやすく、緊張させてコンクリート構造物の凹凸に当
たると切れる欠点がある。そこで炭素繊維素線を束ねて
レジン等を含浸し、ロンド状にするのであるが、こうす
ると折れ易いので直線のまま運搬する必要があり、長さ
には一定の限界が伴い、炭素ｍｓｉ素材の強度を利用し
た大スパン架橋構造物を得ようとすれば、現場での接続
作業を必要とするばかりではなく、接続箇所の強度にも
問題点を、残している。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その
目的は塩害に強く、維持・管理に手間とコストを殆ど必
要としない大スパン架構ＰＳコンクリートを無接続で可
能とする炭素ｔｌｉｌを用いたＰＳコンクリート工法の
提供にある。

（問題点を解決するための手段） −上記目的を達成するために、本発明の炭素繊維を用い
たＰＳコンクリート工法は緊張材を挿通受容するシース
管を配してコンクリートを打設し、次にシース管内へ炭
素ｓｅＬの束を挿通し、次いで、シース管内に合成樹脂
材を注入し、炭素繊維の束にこれを含浸して注入合成樹
脂の同化を持ち、然る後にシース管内の炭素繊維にプレ
ストレスを導入するのである。

（作　用） コンクリートにはプレストレスを導入するためのシース
管が配されており、これに長炭素繊維の束を挿通してか
らシース管内に合成樹脂材を注入する。この合成樹脂材
とシース管との素材を選んで緊張材としての長炭°素繊
維の各素線を一本化するとともに、炭素１！維とシース
管とを接着または非接着にする。接着する場合はプレテ
ンション方式に適用し、非接着の場合はボストテンショ
ン方式のＰＳコンクリートが得られる。

（実施例） ゛以下、本発明の好適な実施例について図面を参照にし
て詳細に説明する。第１図は、柱１０−１０間に架設し
た床スラブ１２がＰＳコンクリートであって、その概略
の側面を示す。床スラブ１２には炭素１１ｉ１４による
プレストレスが導入されている。第２図（ａ）はプレテ
ンション方式、同図（ｂ）はボストテンション方式を示
ず。図において、プレテンション方式に使用するシース
管１６は打設コンクリート及び炭素！１Ｍと一体化する
ことが望ましいので、その外周方向及び内周に突起１８
を一体的に、かつ軸方向へ間欠的に設け、エポキシ樹脂
と強固に接着する材料を使用している。

上記緊張材として用いる炭素繊１１１１４は、床スラブ
１２のコンクリート打込みに際し、シース管１６を所要
の位置に配し、それからシース管１６内に炭素１１１１
ｔ１４の素線をストランドしたものを拝通し、次いで、
シース管１６内にエポキシ樹脂等のモールド材２２を注
入して炭素１［１４とシース管１６とを一体化する。

それから炭素繊維１４に引張力を与えておいてコンクリ
ートを打込み、コンクリートの硬化後、炭素ｌｌ雑１４
に与えておいた人為的な外部からの引張力を解除してコ
ンクリートとシース管１６との付着により、予め炭素繊
維１４に付与しておいた引張力をコンクリートに伝えて
プレストレスを与えるのである。

尤も、コンクリートの打込みを先にして、コンクリート
が固まらないうちにシース管１６内に樹脂モールド材２
２を注入し、このモールド材２２を先に固化させて引張
力を付与し、コンクリートの養生を待っても同じである
。モールド材２２の同化を早めるために、炭素！１１Ｎ
１６に通電し、抵抗熱を１２０℃程度とする熱硬化性レ
ジンの使用も有効である。

次に、ボストテンション方式では炭素Ｖ＆維１４をアン
ボンドにすればよいので、シース管２０はシース管１６
のように突起１８を要しない。シース管２０は打設コン
クリートと一体化するよりも、内部の炭素繊維１４外表
面の当りを逃がすように、若干動いても支障がないから
である。そして、炭素１［１４との滑りが良好であるよ
うに、その素材としては硬質ポリエチレンのように摩擦
抵抗が低く、防食性、耐アルカリ性のあるものがよい。

コンクリート打込みに際し、シース管２０を所要位置に
配し、コンクリート硬化後シース管２０内にストランド
炭素繊維１４を挿通し、次にシース管２０内にシース管
２０と接着することのないレジンを注入し、炭素繊維１
４をこのレジンでシース管２０内に摺動可能に固める。

それから炭素１ｊｌｌｆｆ１４に引張力を付与し、両端
部を定着してコンクリートにプレストレスを与える。尚
、本発明は上記実施例に限る工法ではなく、炭素ａｍの
シース管への挿入または、合成樹脂材の注入はコンクリ
ートの打設以前でも良い。

（効　果） 以上詳しく述べたように、本発明の炭素繊維を用いたＰ
Ｓコンクリート工法は所要の位置に配設したシース管内
に炭素繊維の束を挿通してから合成樹脂で固めるので、
現場に運搬するとぎはボビン等に巻回することができる
。そのために長さに制限を受けない。また、シース管の
中に通すほか、シース管内で合成樹脂材を含浸した束に
なっているので、傷つきにくく、しかも傷にも耐え得る
効果がある。また、炭素繊維を緊張材とすることから半
恒久的に使用できるし、維持・管理の手間も著しく軽減
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はＰＳコンクリートを使用した床スラブを示す概
略の側面図、第２図（ａ）（ｂ）はその詳細を説明する
ための一部縦断面図、第３図は炭素ＩＩＮの力学的性質
を示す線図である。 １０・・・・・・柱　　　　　　　１２・・・床スラブ
１４・・・・・・炭素繊Ｉｆｆ　　　　　１６・・・・
・・シース管１８・・・・・・突　起　　　　　２ｏ・
・・・・・シース管２２・・・・・・モールド材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 緊張材を挿通受容するシース管を配してコンクリートを
   打設し、次に該シース管内へ炭素繊維の束を挿通し、次
   いで、該シース管内に合成樹脂材を注入し、該炭素繊維
   の束にこれを含浸して該注入合成樹脂の固化を待ち、然
   る後に該シース管内の該炭素繊維にプレストレスを導入
   することを特徴とする炭素繊維を用いたＰＳコンクリー
   ト工法。