WO2021039858A1 - コンクリート構造物補強用繊維シート - Google Patents

コンクリート構造物補強用繊維シート Download PDF

Info

Publication number
WO2021039858A1
WO2021039858A1 PCT/JP2020/032228 JP2020032228W WO2021039858A1 WO 2021039858 A1 WO2021039858 A1 WO 2021039858A1 JP 2020032228 W JP2020032228 W JP 2020032228W WO 2021039858 A1 WO2021039858 A1 WO 2021039858A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
reinforcing
fiber sheet
matrix resin
concrete structure
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/032228
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山下　智弘
西村　裕章
Original Assignee
デンカ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デンカ株式会社 filed Critical デンカ株式会社
Priority to JP2021542973A priority Critical patent/JPWO2021039858A1/ja
Priority to US17/639,175 priority patent/US11933059B2/en
Publication of WO2021039858A1 publication Critical patent/WO2021039858A1/ja

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
    • B32B13/14—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/028—Net structure, e.g. spaced apart filaments bonded at the crossing points
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B2037/1253—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives curable adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements

Definitions

  • the present invention relates to a fiber sheet for reinforcing a concrete structure.
  • Reinforcement of existing concrete structures generally involves removing deteriorated concrete, injecting crack reinforcement, and placing lining concrete, but there is a lot of heavy work in high places, and a simple method is required. Has been done.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • the surface of the concrete structure reinforced by such a conventional method is covered with a reinforcing layer such as an opaque resin or a sheet member, and it is difficult to visually observe the state of the base material of the concrete structure from the outside. It was. In recent years, after reinforcing the surface of a concrete structure, it is often necessary to monitor the change over time of the structure, but there is a problem that the request cannot be easily met.
  • a reinforcing layer such as an opaque resin or a sheet member
  • the inspection window is formed in this way, there is a further concern that the strength of the portion is lowered and that the inspection window portion may be the starting point of deterioration of the reinforcing layer.
  • Patent Document 1 uses an acrylic resin having a parallel light transmittance of 75% or more on the surface of the concrete structure at a thickness of 1 mm. A repair method characterized by pasting nylon fibers or vinylon fibers after coating is described.
  • Patent Document 2 a transparent polyurethane resin solution is applied, and then a glass fiber sheet is attached. A transparent polyurethane resin solution is applied on the glass fiber sheet to impregnate the glass fiber sheet, and the glass fiber sheet is dried to solidify and become transparent or transparent.
  • a reinforced coating method for the surface of a concrete structure that forms a translucent coating layer has been proposed.
  • Patent Documents 1 and 2 described above are intended to suppress the peeling of deteriorated structure pieces on the surface of the concrete structure. Therefore, it was not possible to obtain an FRP structure having high tensile strength, which is necessary for reinforcing a concrete structure.
  • an object of the present invention is to provide a reinforcing method having high substrate visibility and sufficient reinforcing performance.
  • the present inventors have achieved excellent reinforcement such as high tensile strength by using a fiber sheet prepared from a multi-axis mesh sheet having a basis weight of 500 g / m 2 to 1000 g / m 2 and a matrix resin. We have found that in addition to the performance, the visibility of the substrate can be ensured, and have reached the present invention.
  • the present invention can provide the following (1) to (18).
  • a fiber sheet for reinforcing concrete structures used as a method for reinforcing concrete structures It has a structure in which a multi-axis mesh sheet (A) in which filaments are combined and a matrix resin (B) are integrated, and the basis weight of the multi-axis mesh sheet (A) is 500 g / m 2 to 1000 g / m. Fiber sheet for reinforcing concrete structures, which is 2.
  • the multi-axis mesh sheet (A) is a glass fiber sheet having at least two axes or more, and the glass fiber sheet is composed of at least 12% by mass of ZrO 2 and R 2 O (R is Li, Na and K).
  • the matrix resin (B) contains at least one component selected from the group consisting of (meth) acrylic resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin, and silicone resin.
  • a matrix resin (B) By curing and / or immobilizing the impregnated matrix resin (B) by heat treatment and / or active energy ray irradiation treatment, the multi-axis mesh sheet (A) and the matrix resin (B) can be obtained.
  • a method for manufacturing a fiber sheet for reinforcing a concrete structure which includes a step of integrally molding and obtaining a fiber sheet.
  • the matrix resin (B) is a non-polymerizable high molecular weight substance.
  • the matrix resin (B) is a radically polymerizable resin
  • a step of adding a thermal polymerization initiator (D-1) that generates radicals by heating to the matrix resin (B) and
  • the production method according to (10) further comprising a step of impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the matrix resin (B) and then radically polymerizing the matrix resin (B) by heat treatment.
  • the matrix resin (B) is a radically polymerizable resin
  • the production method according to (10) further comprising a step of impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the matrix resin (B) and then radically polymerizing the matrix resin (B) by an active energy ray irradiation treatment. ..
  • An adhesive for concrete structures is applied to the fiber sheet according to any one of (1) to (9) or the fiber sheet obtained by the manufacturing method according to any one of (10) to (14).
  • the difference in refractive index between the multi-axis mesh sheet (A) and the adhesive for concrete structure (E) is determined by using a light source having a wavelength of 589 nm according to the method A according to Section 4.1 of JIS K 7142: 2014.
  • the adhesive (E) for a concrete structure is at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin, and silicone resin.
  • crete as used herein is a general term for cement paste, mortar, and concrete.
  • the multi-axis mesh sheet (A) is impregnated with the matrix resin (B) in a fluid state (fluid state), and then the matrix resin is heat-treated and / or irradiated with activation energy.
  • (B) can be cured and / or immobilized and integrally molded.
  • the basis weight of the multi-axis mesh sheet (A) is 500 to 1000 g / m 2 , preferably 500 to 800 g / m 2. If the basis weight is less than 500 g / m 2 , the tensile load capacity required for the method for reinforcing a concrete structure cannot be exhibited. If the basis weight exceeds 1000 g / m 2 , the impregnation of the matrix resin (B) is hindered and the visibility of the base of the concrete structure is lowered.
  • the opening of the multi-axis mesh sheet (A) is preferably 1 to 25 mm, and more preferably 2 to 10 mm.
  • the multi-axis mesh sheet (A) preferably contains a thermoplastic resin in at least one axial direction.
  • the thermoplastic resin is used, for example, as a heat-sealed yarn.
  • the type of thermoplastic resin is not particularly limited, but for example, polyvinyl chloride (vinyl chloride), polyethylene, polypropylene, polystyrene, (meth) acrylonitrile-butadiene-styrene, (meth) acrylonitrile-styrene, polymethyl (meth) acrylic, polyvinyl alcohol.
  • Polyvinylidene chloride Polyethylene terephthalate, polyamide (nylon, etc.), polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, ultrahigh molecular weight polyethylene, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyamideimide, poly Examples thereof include etherimide, polyether ether ketone, polyimide, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) and the like.
  • Teflon registered trademark
  • the content of the thermoplastic resin containing multiaxial mesh sheet (A) is preferably is 50 g / m 2 or less, 20 g / m 2 or less is more preferable. When the content of the thermoplastic resin is 50 g / m 2 or less, the visibility of the base of the concrete structure is improved.
  • the multi-axis mesh sheet (A) is preferably at least biaxial or more, more preferably biaxial or more glass fiber sheets, and most preferably biaxial glass fiber sheets.
  • the multi-axis mesh sheet (A) is a biaxial glass fiber sheet, both the strength required for reinforcing the concrete structure and the visibility of the base of the concrete structure can be improved.
  • the manufacturing method of the glass fiber sheet is not limited.
  • a method for producing a biaxial glass fiber sheet for example, a fiber bundle in which a certain number of long fibers such as glass yarn and glass roving are bundled is formed, and the fiber bundles are arranged in the warp and weft directions to intersect the fibers.
  • a method such as weaving or bonding the bundle may be taken.
  • Glass fibers at least ZrO 2 of 12 wt% or more, and R 2 O (R is Li, at least one selected from the group consisting of Na and K) preferably contains more than 10 mass%.
  • R is Li, at least one selected from the group consisting of Na and K
  • Glass fibers of ZrO 2 30 wt% or less, and R 2 O preferably contains 25 wt% or less.
  • the multi-axis mesh sheet (A) may contain other components.
  • the other components refer to components other than fibers and components other than the thermoplastic resin.
  • examples of other components include long fibers composed of components other than glass, thermosetting resins, inorganic compounds, metals, and the like, and these may be used in combination.
  • a sizing agent and a sizing material which are aqueous solvent dispersions of urethane resin and acrylic resin, are particularly preferably used.
  • the content of the other components is preferably 50 g / m 2 or less, less than 50 g / m 2 is more preferable. By setting the content of other components to 50 g / m 2 or less, the visibility of the substrate can be improved.
  • ⁇ Matrix resin (B)> By impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the matrix resin (B) to form the fiber sheet, the visibility of the concrete structure base can be enhanced after the reinforcing layer is formed.
  • the matrix resin (B) may be any as long as it can be impregnated into the multi-axis mesh sheet (A).
  • the matrix resin (B) contains, for example, at least 50 components of at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin, and silicone resin. It is preferably contained in an amount of% by mass or more.
  • As the matrix resin (B) one or more of the group consisting of a radically polymerizable resin and an epoxy resin is preferable. These components are easily integrated with the multi-axis mesh sheet (A), and when used in a concrete structure reinforcing method (hereinafter, also simply referred to as “reinforcing method”), high substrate visibility is exhibited.
  • the resin (group) contained in the matrix resin (B) can be selected regardless of whether it is a monomer, an oligomer or a polymer, and these may be used in combination.
  • Matrix resin (B) contains inorganic fillers, oils, rubbers, viscosity modifiers, pigments, dyes, plasticizers, polymerization initiators, sensitizers, catalysts, polymerization inhibitors, waxes, and adhesives as long as the performance is not deteriorated. Additives, silane coupling materials, antioxidants, flame retardants, organic solvents and the like may be added.
  • the content (impregnation amount) of the matrix resin (B) contained in the fiber sheet is preferably 20 g / m 2 to 400 g / m 2, and more preferably 50 g / m 2 to 200 g / m 2 .
  • the mass of the matrix resin (B) is 20 g / m 2 or more, sufficient resin is impregnated between the fibers of the multi-axis mesh sheet (A), and when used in the reinforcing method, the visibility of the substrate is improved.
  • the mass of the matrix resin (B) is 400 g / m 2 or less, the mass of the multi-axis mesh sheet (A) can be reduced, the sheet does not fall off when used in the reinforcing method, and workability is improved.
  • the difference in refractive index between the multi-axis mesh sheet (A) and the matrix resin (B) was measured using a light source having a wavelength of 589 nm according to the method A according to Section 4.1 of JIS K 7142: 2014. It is preferably 0.04 or less, and more preferably 0.025 or less. When the difference in the refractive index is 0.04 or less, the visibility of the substrate is improved when used in the reinforcing method.
  • the opening of the fiber sheet is preferably 1 to 25 mm, more preferably 3 to 10 mm. If the opening is within the range, excellent adhesion to the concrete structure can be obtained, and high reinforcing performance can be exhibited when used in the reinforcing method.
  • the multi-axis mesh sheet (A) is impregnated with the matrix resin (B) in a fluid state, and then cured and / or solubilized.
  • a non-polymerizable high molecular weight matrix resin (B) may be diluted with a soluble organic solvent (C) to obtain a solution. .. Then, after impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the solution, the organic solvent (C) can be volatilized by heat treatment to integrate the matrix resin (B) and the multi-axis mesh sheet (A).
  • the viscosity of the solution obtained by diluting the matrix resin (B) with the organic solvent (C), measured with a Brookfield type rotational viscometer is preferably 2,000 mPa ⁇ s or less, preferably 500 mPa ⁇ s or less at 23 ° C. and 20 rpm. Is more preferable.
  • the viscosity is more preferably 1 mPa ⁇ s or more at 23 ° C. and 20 rpm.
  • the organic solvent (C) capable of dissolving the matrix resin (B) which is a high molecular weight substance can be used without limitation as long as it is an organic solvent that can be volatilized by heating, and two or more kinds may be used in combination. ..
  • organic solvents that can be volatilized by heating include acetone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol (2-propanol), isopentyl alcohol (isoamyl alcohol), ethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether (cellosolve), and ethylene glycol monoethyl ether.
  • the amount of the organic solvent (C) used is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 10 to 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the radically polymerizable resin.
  • a radically polymerizable resin (fluid) is used as the matrix resin (B), and a thermal polymerization initiator (D-1) that generates radicals by heating is used as the matrix resin (B).
  • a thermal polymerization initiator (D-1) that generates radicals by heating is used as the matrix resin (B).
  • the matrix resin (B) is radically polymerized by heat treatment and cured to obtain the matrix resin (B) and the multi-axis mesh sheet (A).
  • the amount of the thermal polymerization initiator (D-1) used is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable resin.
  • the viscosity of the solution containing the matrix resin (B), which is a radically polymerizable resin in a fluid state, and the thermosetting initiator (D-1) was measured by a Brookfield type rotational viscometer and measured at 23 ° C. , 2,000 mPa ⁇ s or less is preferable, and 500 mPa ⁇ s or less is more preferable at 20 rpm.
  • the viscosity is more preferably 1 mPa ⁇ s or more at 23 ° C. and 20 rpm.
  • the matrix resin (B) may contain a non-radical polymerizable resin.
  • the thermal polymerization initiator (D-1) that generates radicals by heating is not limited, and for example, a dihalogen type, an azo compound type, an organic peroxide type, or the like can be used alone or in combination. Of these, organic peroxides are preferred. Among the organic peroxides, one or more of cumene hydroperoxide and benzoyl peroxide are preferable.
  • the reducing agent may be contained in the matrix resin (B).
  • a thermal polymerization initiator (D-1) such as an organic peroxide
  • the thermal polymerization initiator (D-1) is reduced, and the reaction rate of radical polymerization and the matrix resin which is a polymerization product (matrix resin)
  • matrix resin a polymerization product
  • cobalt octylate is preferable.
  • the method of heat treatment is not limited. As an example, a method may be adopted in which hot air is blown from one side or both sides of the multi-axis mesh sheet (A) impregnated with the matrix resin (B) in a fluid state, and heat is applied by convection. Alternatively, a method of applying heat by radiating electromagnetic waves such as an infrared heater or a microwave irradiator is also common.
  • a radically polymerizable resin (fluid) is used as the matrix resin (B), and a photopolymerization initiator (D-2) that generates radicals by the active energy ray irradiation is used as the matrix resin.
  • the step of adding to (B) may be performed.
  • the obtained solution is impregnated into the multi-axis mesh sheet (A), and then the matrix resin (B) is radically polymerized and cured by irradiation with active energy rays to cure the matrix resin (B) and the multi-axis mesh sheet (A).
  • the viscosity of the solution containing the matrix resin (B), which is a radically polymerizable resin in a fluid state, and the photopolymerization initiator (D-2) was measured by a Brookfield type rotational viscometer and measured at 23 ° C. , 2,000 mPa ⁇ s or less is preferable, and 500 mPa ⁇ s or less is more preferable at 20 rpm.
  • the viscosity is more preferably 1 mPa ⁇ s or more at 23 ° C. and 20 rpm.
  • the photopolymerization initiator (D-2) that generates radicals by irradiation with active energy rays is not limited, and for example, an alkylphenone derivative, a dihalogen type, or an azo compound type can be used alone or in combination. Of these, alkylphenone derivatives are preferred. Among the alkylphenone derivatives, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone is preferable.
  • the reducing agent may be contained in the matrix resin (B).
  • the photopolymerization initiator (D-2) When the reducing agent is used in combination with the photopolymerization initiator (D-2), the photopolymerization initiator (D-2) is reduced, and the reaction rate of radical polymerization and the physical properties of the matrix resin (B), which is a polymerization product, are improved. ..
  • the amount of the photopolymerization initiator (D-2) used is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable resin.
  • the type of active energy ray is not limited, and any energy source including an irradiator that selectively emits ultraviolet rays (UV), electron beam (EB), and the like, and an active energy ray can be used.
  • an irradiator containing an active energy ray include a black light and a UV-LED light that preferably emit ultraviolet rays (UV) having a wavelength of 365 nm.
  • the matrix resin (B) may contain a non-radical polymerizable resin.
  • the fiber sheet manufacturing process preferably includes a step of winding the fiber sheet into a roll. In this way, not only high portability can be exhibited, but also a long fiber sheet can be easily manufactured, so that it can be suitably used at the site where the reinforcement method is performed.
  • a release paper may be laminated on the fiber sheet and wound at the same time. By laminating the release paper, blocking between the sheets can be suppressed.
  • the equipment for impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the matrix resin (B) in a fluid state in the fiber sheet manufacturing process is not particularly limited, and any equipment can be used.
  • the impregnating equipment include a gravure coater, a dip coater, a comma coater, a top feed coater, a bar coater, a knife coater, a die coater, a reverse coater, an impregnation coater, a slot die coater, and a vacuum die coater.
  • the impregnation coater is suitable because the multi-axis mesh sheet (A) has good impregnation property of the matrix resin (B).
  • the method and equipment for impregnating the multi-axis mesh sheet (A) with the matrix resin (B) and integrating them may be used in combination of two or more different methods.
  • a reinforcing layer can be formed on the surface of a concrete structure by applying the adhesive (E) for a concrete structure (hereinafter, also simply referred to as “adhesive (E)”) to the fiber sheet and integrating them.
  • the tensile strength of the FRP sheet as a reinforcing layer obtained by using the fiber sheet and the adhesive (E) is a unit length when measured using a B-shaped test piece prepared by a method conforming to JIS A 1191: 2004. At least 150 kN / m or more is preferable, and 175 kN / m or more is more preferable. When the tensile strength is 150 kN / m or more, it is possible to exhibit reinforcement performance comparable to the conventional method for reinforcing a concrete structure using a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet.
  • the difference in refractive index between the multi-axis mesh sheet (A) contained in the fiber sheet and the adhesive (E) is measured using a light source having a wavelength of 589 nm according to the method A according to Section 4.1 of JIS K 7142: 2014. It is preferably 0.04 or less, and more preferably less than 0.025. When the difference in the refractive index is 0.04 or less, the visibility of the substrate is improved when used in the reinforcing method.
  • the adhesive (E) contains at least 50 components selected from the group consisting of (meth) acrylic resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, urea resin, epoxy resin, and silicone resin. It is preferably contained in an amount of% by mass or more.
  • the adhesive (E) one or more of the group consisting of (meth) acrylic resin and epoxy resin is preferable. These resins can exhibit high tensile strength when they are integrated with a fiber sheet to form an FRP.
  • the (meth) acrylic resin include the same components as the matrix resin (B) which is a (meth) acrylic resin which is a radically polymerizable resin.
  • the epoxy resin may be, for example, a mixture of 100 parts by mass of the epoxy compound and 10 to 100 parts by mass of the curing agent.
  • the epoxy compound include bisphenol A type diglycidyl ether and the like.
  • the curing agent include amine-based curing agents such as modified amines.
  • the adhesive (E) is an inorganic filler, oil, rubber, viscosity modifier, pigment, dye, plasticizer, polymerization initiator, sensitizer, catalyst, polymerization inhibitor, wax, adhesive, as long as the performance is not deteriorated.
  • Adhesives, silane coupling materials, antioxidants, flame retardants, organic solvents and the like can be added.
  • the curing method of the adhesive (E) is not limited.
  • a curing method of the adhesive (E) a method of forming a coating film by volatilizing a volatile component, a method of curing by reacting a resin component with moisture in the air, and a two agents of a main agent and a curing agent ( Or more) may be mixed and cured by a chemical reaction, or a method of applying external energy such as heat or light to cure the mixture may be used.
  • a method in which the two agents are mixed and cured by a chemical reaction is preferable in terms of strength after construction and workability on a concrete surface.
  • Two or more kinds of adhesives (E) can be used in combination.
  • two or more kinds of adhesives may be mixed and used, or the second and subsequent kinds may be further applied after the first kind of adhesive is applied.
  • the viscosity of the adhesive (E) is not particularly limited, but if the viscosity measured using a Brookfield type rotational viscometer is 20,000 mPa ⁇ s or more at 23 ° C. and 20 rpm, the ceiling or wall surface of the concrete structure.
  • the adhesive (E) can be applied with a required thickness in the above, and a reinforcing layer can be formed, which is preferable.
  • the reinforcing layer can be formed on the surface of the concrete structure by using the above-mentioned fiber sheet.
  • the total light transmittance of the reinforcing layer measured by the method described in JIS K 7375: 2008 is preferably 5% or more, and more preferably 15% or more. When the total light transmittance is 5% or more, sufficient substrate visibility can be obtained when used in the reinforcing method.
  • the reinforcing layer it is preferable to perform a concrete base treatment in advance if necessary.
  • the base treatment is performed to remove latency, surface stains, and deteriorated substrate, and known techniques such as water jet treatment, sandblast treatment, thunder kelen treatment, and wire brush may be used.
  • the cross-sectional restoration material known materials such as concrete, mortar, cement paste, grout material, polymer cement mortar, and resin mortar can be used, and these may be used in combination.
  • the reinforcing layer it is preferable to apply a primer to the structure in advance, if necessary.
  • a primer By applying the primer, not only the adhesiveness between the concrete structure and the reinforcing layer is improved, but also the deteriorated concrete structure such as cracks is impregnated with the primer to make the structure sound. It inhibits water, alkali metals, gases, etc. that seep out of the concrete structure, and can ensure the performance of the reinforcing layer for a long period of time.
  • known materials such as an acrylic resin-based primer, an epoxy resin-based primer, a vinyl ester resin-based primer, a silicone resin-based primer, and an inorganic-based primer can be used, and these may be used in combination.
  • the amount of the primer applied varies depending on the state of the concrete structure, but generally may be in the range of 0.05 to 1.0 kg / m 2.
  • the coating can be appropriately performed by using a known method such as coating with a roller, a brush, a trowel, a spatula, or spray coating.
  • the reinforcing layer When forming the reinforcing layer, it is preferable to adjust the non-landing of the structure in advance as necessary. By performing the non-landing adjustment, the reinforcing layer can be uniformly applied to the concrete structure, and the reinforcing performance can be stably exhibited over a large area.
  • the non-landing adjustment material that can be used for non-landing adjustment, known materials such as resin mortar in which resin and aggregate are used in combination and polymer cement mortar can be used, and these may be used in combination. Among these, a material having Gardner color number 8 or less is preferable.
  • the amount of the non-land adjusting material applied varies depending on the unevenness of the primer surface, but generally may be in the range of less than 1.8 kg / m 2.
  • the non-landing adjusting material can be appropriately applied by using a known method such as coating with a trowel or a spatula or spray coating.
  • the reinforcing layer can be formed by curing the liquid adhesive (E) and fixing the fiber sheet for reinforcing the concrete structure.
  • a method for applying the liquid adhesive (E) a known method such as coating with a roller, iron, spatula, or spray coating can be used. After applying the liquid adhesive (E), the fiber sheets are continuously attached before curing, and the fiber sheets are impregnated with the adhesive (E) and cured to form FRP, thereby exhibiting reinforcing performance. it can.
  • the adhesive (E) may be applied for all processes at once, or may be applied in two or more steps, but it is preferable to apply the adhesive (E) in two or more steps.
  • the amount of the adhesive (E) applied is preferably 0.2 to 2.0 kg / m 2 and more preferably 0.5 to 1.4 kg / m 2 with respect to one fiber sheet.
  • the coating amount is 0.2 kg / m 2 or more, the fiber sheet can be appropriately fixed.
  • the coating amount is 2.0 kg / m 2 or less, the visibility of the substrate is improved when used in the reinforcing method.
  • the method of bonding the fiber sheets is not limited, but it is preferable to use a defoaming roller.
  • a defoaming roller By using the defoaming roller, air bubbles in the adhesive (E) and the fiber sheet are removed, the adhesive (E) is easily impregnated, and when used in the reinforcing method, sufficient substrate visibility can be obtained. ..
  • two or more fiber sheets may be laminated and used, and it is more preferable to laminate two fiber sheets.
  • the fiber sheet may be attached two or more at a time, or may be attached twice or more one by one, but it is preferable to attach the fiber sheet two or more times one by one. By attaching the fiber sheets one by one in two or more times, it is possible to prevent the fiber sheet from falling due to its own weight.
  • a known technique such as an anchor pin or an anchor bolt may be used to prevent the fiber sheet from falling.
  • the number of anchor pins and anchor bolts that can be used is not limited, but the area covered by the anchor pins and anchor bolts is less than 20% of the total area of the reinforcement layer in consideration of the visibility of the base of the concrete structure. It is preferably, and more preferably less than 10%.
  • a protective layer may be further formed on the outside of the reinforcing layer.
  • the protective layer can be formed by applying a protective paint.
  • the curing method of the protective paint is not limited.
  • a method of forming a coating film by volatilizing a volatile component a method of curing by reacting a resin component with moisture in the air, a method of mixing two or more components and curing by a chemical reaction, heat or light.
  • a method of applying external energy such as, etc. to cure may be used.
  • the coating amount of the protective coating preferably in the range of 0.01 ⁇ 1.0kg / m 2 in terms of solid content, more preferably in the range of 0.02 ⁇ 0.2kg / m 2.
  • the protective coating can be appropriately applied by using a known method such as coating with a roller, a brush, a trowel, a spatula, or spray coating.
  • a layer of a material such as a paint, an adhesive, a fiber sheet, a film, and a resin molded product, and a layer of a material combining these may be laminated.
  • the reinforcing layer obtained by the above-mentioned reinforcing method was subjected to a gas hazard test (using a plurality of mice) specified in a fireproof performance test / evaluation work method manual based on the Building Standards Act of Japan.
  • the average behavioral arrest time of the mouse can be set to 6.8 minutes or more.
  • the average behavioral arrest time of a mouse means the average time from the start of the test to the mouse's behavioral arrest, and is sometimes referred to as the average time. If the average action stop time of the mouse is within the above range, it is less likely that the evacuees will be caught in harmful combustion gas and endanger their lives when assuming a tunnel fire, and it is suitable for use in a tunnel. A certain effect can be obtained.
  • the flame extinguishing time is 30 seconds or less, and the tip of the fire due to combustion is less than 600 mm from the ignition point. Can be done. In that case, when a tunnel fire is assumed, the evacuees are less likely to be caught in the flame generated by the spread of fire and endangered by life, and an effect suitable for use in a tunnel can be obtained.
  • a beam was obtained using an emulsion containing a silane coupling agent. The beam was cut sequentially and sewn to either single axis, biaxial or triaxial. After that, it was wound into a roll through deoiling and surface treatment steps, and No. Multi-axis mesh sheets 1-1 to 1-13 were obtained. The opening of the obtained multi-axis mesh sheet was measured with a caliper and shown in the table below. Further, the refractive index of the obtained multi-axis mesh sheet was measured using a light source having a wavelength of 589 nm according to the method A according to Section 4.1 of JIS K 7142: 2014. The results are shown in the table below.
  • glass fiber yarn was used as a raw material.
  • the yarn was obtained by melting and spinning glass fibers having any composition shown in Table 2 below.
  • the other components in the table were impurities, mainly Al 2 O 3 .
  • ⁇ Matrix resin> Using commercially available monomer or polymer-based designs shown in Table 3 below, the matrix resin No. 3-1 to 3-9 were obtained. This was integrally formed with the above-mentioned multi-axis mesh sheet (A) by the manufacturing method shown in the table to form a fiber sheet. The viscosity of the impregnating solution was measured at 23 ° C. and 20 rpm using a Brookfield type rotational viscometer. The results are shown in the table below.
  • ⁇ Acrylic resin polymer A> A mixture of 100 parts by mass of Viscoat # 160 (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd., benzyl acrylate) and 2 parts by mass of Niper NS (trade name, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., benzoyl peroxide suspension solution) is heated at 120 ° C. for 10 minutes. The polymer formed.
  • Viscoat # 160 trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd., benzyl acrylate
  • Niper NS trade name, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., benzoyl peroxide suspension solution
  • ⁇ Acrylic resin polymer B> A mixture of 100 parts by mass of Viscoat # 155 (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd., cyclohexyl acrylate) and 2 parts by mass of Niper NS (trade name, manufactured by Nichiyu Co., Ltd., benzoyl peroxide suspension solution) is heated at 120 ° C. for 10 minutes. The polymer formed.
  • Viscoat # 160 (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd., benzyl acrylate)
  • the one-component curable adhesive CH18 (trade name, manufactured by Konishi Co., Ltd., vinyl acetate resin emulsion type adhesive) that cures by volatilization of water was used as it was in the product packaging.
  • the manufacturing method shown in Table 3 above is as follows.
  • the fiber sheet for reinforcing the concrete structure was produced by the following method.
  • the opening after forming the fiber sheet for reinforcing the concrete structure was measured with a caliper and shown in Table 5 below.
  • the organic solvent (C) was volatilized by heating in a heat drying oven (infrared heater) at 120 ° C. for 5 minutes. After that, the PET film that had been peeled off so as not to come into contact with the sheet surface was wound and wound again in a roll shape to obtain a fiber sheet.
  • a heat drying oven infrared heater
  • thermal polymerization initiator (D-1) and method by thermal polymerization Niper NS (trade name, manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) as a thermal polymerization initiator (D-1) in the matrix resin (B) Benzoyl oxide suspension solution) was added in the amounts shown in Table 3 to obtain an impregnated solution.
  • the matrix resin to which the initiator was added was put into a dip coater, and a multi-axis mesh sheet (A) wound in a roll having a width of 1 m and a length of 30 m was sequentially fed out, dip to reach the target mass, and then squeezed with a roll. ..
  • the matrix resin (B) was radically polymerized by heating in a heat drying oven (infrared heater) at 120 ° C. for 5 minutes. After that, the PET film that had been peeled off so as not to come into contact with the sheet surface was wound and wound again in a roll shape to obtain a fiber sheet.
  • a heat drying oven infrared heater
  • both sides of the sheet are sandwiched between peeled PET films, and then UV-LED light having a peak emission wavelength of 355 nm and an illumination of the sheet surface of 1.1 mW / cm 2 is used for ultraviolet rays.
  • the matrix resin (B) was radically polymerized by irradiating with light for 5 minutes. Then, the fiber sheet was obtained by winding it into a roll again.
  • Adhesive for concrete structures Commercially available adhesives or monomer-based designs shown in Table 4 below were used, and No. 1 was used as the adhesive (E). 4-1 to 4-7 were obtained. The refractive index was measured using a light source having a wavelength of 589 nm according to the method A according to Section 4.1 of JIS K 7142: 2014. The results are also shown in the table below.
  • ⁇ Epoxy adhesive> jER828 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., bisphenol A type diglycidyl ether) / ST11 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., modified amine) is blended in a proportion of 100/60 parts by mass, and the weight of glycidyl group and amino group is increased.
  • the one-component curable adhesive CH18 (trade name, manufactured by Konishi Co., Ltd., vinyl acetate resin emulsion type adhesive) that cures by volatilization of water was used as it was in the product packaging.
  • Test base material (1) Mortar test plate for evaluating base visibility (based on JIS R 5201: 2015)
  • the mortar test plate was prepared in accordance with the method for preparing a specimen according to Section 11.5 of JIS R 5201: 2015.
  • the adherend surface (150 mm ⁇ 70 mm surface) of the 150 mm ⁇ 70 mm ⁇ 10 mm mortar piece was cleaned with a # 150 paper sander to remove latency, and dust was removed by air blowing.
  • Three crack patterns of 0.2 mm width, 0.5 mm width, and 1.0 mm width were written with a black, HB pencil in the longitudinal direction of the adherend surface.
  • this test plate will be referred to as a "mortar piece for visibility evaluation”.
  • Mortar test plate for alkali resistance evaluation (based on JIS R 5201: 2015)
  • the mortar test plate was prepared in accordance with the method for preparing a specimen according to Section 11.5 of JIS R 5201: 2015.
  • the adherend surface (150 mm ⁇ 70 mm surface) of the 150 mm ⁇ 70 mm ⁇ 10 mm mortar piece was cleaned with a # 150 paper sander to remove latency, and dust was removed by air blowing.
  • this test plate will be referred to as "a mortar piece for evaluating alkali resistance”.
  • Concrete flat plate for workability evaluation / concrete adhesiveness evaluation (based on JIS A 5371: 2016)
  • the concrete flat plate was prepared in accordance with JIS A 5371: 2016 Annex B (regulation) pavement / boundary block flat plate.
  • the adherend surface (300 mm ⁇ 300 mm surface) of a 300 mm ⁇ 300 mm ⁇ 60 mm concrete flat plate was cleaned with a # 150 paper sander to remove latency, and dust was removed by air blowing.
  • the flat plate thus obtained is hereinafter referred to as "concrete flat plate”.
  • Calcium silicate board for gas toxicity evaluation (based on JIS A 5430: 2018)
  • the calcium silicate board is a JIS A 5430: 2018 calcium silicate board (type 2). It was obtained by removing dust on the surface (220 mm ⁇ 220 mm surface) of a 220 mm ⁇ 220 mm ⁇ 10 mm calcium silicate plate by air blowing.
  • the calcium silicate board is a JIS A 5430: 2018 calcium silicate board (type 2). It was obtained by removing dust on the surface (900 mm ⁇ 600 mm surface) of a 900 mm ⁇ 600 mm ⁇ 12 mm calcium silicate plate by air blowing.
  • the reinforcing layers according to Examples 1 to 39 and Comparative Examples 1 to 4 are placed on any of the above test substrates. Created in each.
  • a fiber sheet was prepared from the combination of the multi-axis mesh sheet and the matrix resin shown in Table 5 (see also Tables 1 to 3).
  • Table 5 also shows the number of laminated multi-axis mesh sheets.
  • Denka DK550-003R an acrylic crack injection repair material manufactured by Denka Co., Ltd., was applied to the corresponding test substrate with a roller (coating amount 0.15 kg / m 2 ).
  • the adhesives shown in Tables 4 and 5 were applied to the test substrate with a rubber spatula or a gold iron as an undercoat (coating amount 0.6 kg / m 2 ), and the above-mentioned fiber sheet was immediately adhered.
  • the fiber sheet was impregnated with the adhesive by squeezing with a defoaming roller.
  • test piece for evaluating "FRP strength" was formed by the following procedure.
  • the adhesive for concrete structures shown in Tables 4 and 5 is poured so as to have a thickness of 2 mm, and Table 1, Table 2, and Table 5 are centered in the thickness direction.
  • the metal tab for tensile test (SPCC test piece) is coated with an acrylic adhesive for steel sheet ("DKP63" manufactured by Denka). It was attached and used as an FRP test piece.
  • a 40 mm x 40 mm steel jig is attached to the outermost surface of the formed reinforcing layer with an acrylic resin mortar adhesive (Denka Dyna N), and a notch is made along the jig until it reaches a concrete flat plate. I put it in. Then, the jig was pulled perpendicularly to the attachment surface using a Kenken type tensile adhesion tester, and the adhesion strength (N / mm 2 ) was measured. Evaluation was made according to the following criteria.
  • Equation 2 the number of fiber sheets bonded in the reinforcing layer (kN / (m ⁇ sheet)) per unit length of Equation 1 ( The converted FRP tensile strength (kN / m) multiplied by (sheets) was also calculated.
  • Converted FRP tensile strength (kN / m) FRP tensile load per unit length calculated by [Equation 1] (kN / (m ⁇ sheet)) ⁇ Number of fiber sheets bonded (sheets)
  • the FRP tensile strength was evaluated according to the following criteria. ⁇ Converted FRP tensile strength (kN / m) is 350 kN / m or more ⁇ Converted FRP tensile strength (kN / m) is 300 kN / m or more and less than 350 kN / m ⁇ Converted FRP tensile strength (kN / m) is less than 300 kN / m
  • ⁇ Evaluation method of "fire spreadability"> Using the fire spreadability test specified in the NEXCO test method 738, the flame extinguishing time and the ignition point at the tip of the fire due to combustion were recorded and evaluated according to the following criteria. ⁇ The flame extinguishing time was 10 seconds or less, and the tip of the fire due to combustion was less than 500 mm from the ignition point. ⁇ The flame extinguishing time was 30 seconds or less, and the tip of the fire due to combustion was less than 600 mm from the ignition point. ⁇ The flame extinguishing time exceeded 30 seconds, or the tip of the fire due to combustion was 600 mm or more from the ignition point.
  • the present invention can be used to reinforce a concrete structure, for example, to reinforce an existing concrete structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

高い下地視認性を有し、且つ十分な補強性能を得られるように、コンクリート構造物を補強する手法の提供。フィラメントを組み合わせた多軸メッシュシート（Ａ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）とが一体化された構造を有し、且つ多軸メッシュシート（Ａ）の目付量が５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2である、コンクリート構造物補強用繊維シート。

Description

コンクリート構造物補強用繊維シート
本発明は、コンクリート構造物補強用繊維シートに関する。
既設のコンクリート構造物の補強には一般に、劣化したコンクリートの除去、ひび割れ補強剤の注入、覆工コンクリートの打設といった手順が取られるが、高所での重作業が多く、簡便な方法が求められている。
これに対して、合成繊維製の織物や編物、不織布等を補強対象部に貼り、その上から樹脂を塗布・硬化させるという、いわゆるＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ）を形成する補強方法が提案されている。
その補強を繊維シートで行う場合には、繊維シートとしてアラミド系繊維や炭素繊維が用いられてきた。
しかし、こうした従来の方法で補強を行ったコンクリート構造物の表面は不透明な樹脂やシート部材等の補強層で被覆され、外部からコンクリート構造物の素地の状態を目視によって観察することが困難であった。近年、コンクリート構造物の表面の補強を行った後に、構造物の経時変化の監視も必要となるケースが多いが、その要請に簡単に対応できない問題があった。
従来は、素地の状態を外部から目視によって観察する必要が出た際には、表面に施された既存の補強層の一部を除去し、素地を露出させるための点検用窓を形成せざるを得なかった。
しかし、そのように点検用窓を形成すると、その箇所の強度が低下してしまう懸念や、点検用窓の部分が補強層の劣化の起点となり得るという懸念が更に生じてしまった。
接着剤と繊維メッシュシートを用いて施工後のコンクリート構造物の素地を観察可能な施工方法として、特許文献１では、コンクリート構造物表面に１ｍｍの厚みにおいて平行光線透過率７５％以上のアクリル樹脂に塗りつけた後に、ナイロン繊維又はビニロン繊維を貼り付けることを特徴とする補修工法が記載されている。特許文献２では透明ポリウレタン樹脂溶液を塗り付けた後にガラス繊維シートを貼着し、その上から透明ポリウレタン樹脂溶液を塗り付けてガラス繊維シートに含浸させ、これを乾燥させることで固化させて透明又は半透明のコーティング層を形成するコンクリート構造物表面の強化コーティング方法が提案されている。
特開２００６－３４２５３８号公報 特開２０１０－００１７０７号公報
しかしながら、上記の特許文献１～２に記載の方法は、あくまでコンクリート構造物表面の劣化した構造物片のはく落の抑制を想定したものである。このため、コンクリート構造物の補強に必要な、高い引張強度を有するＦＲＰ構造物を得ることはできなかった。
本発明は、上記課題に鑑みて、高い下地視認性を有し、且つ十分な補強性能が得られる補強方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、検討を重ねた結果、目付量５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2の多軸メッシュシートとマトリックス樹脂とから作成した繊維シートを用いることで、高い引張強度等の優れた補強性能に加え、下地視認性を確保できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、以下の（１）～（１８）を提供できる。
（１）
コンクリート構造物の補強方法に用いられるコンクリート構造物補強用繊維シートであり、
　フィラメントを組み合わせた多軸メッシュシート（Ａ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）とが一体化された構造を有し、且つ
　前記多軸メッシュシート（Ａ）の目付量が５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2である、コンクリート構造物補強用繊維シート。
（２）
前記多軸メッシュシート（Ａ）の目開きが１～２５ｍｍである（１）に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（３）
前記多軸メッシュシート（Ａ）が、少なくとも一軸方向に熱可塑性樹脂を含有する（１）又は（２）に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（４）
前記多軸メッシュシート（Ａ）が含有する熱可塑性樹脂の含有量が、５０ｇ／ｍ2以下である（３）に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（５）
前記多軸メッシュシート（Ａ）が、少なくとも二軸以上のガラス繊維シートであり、前記ガラス繊維シートが、少なくともＺｒＯ2を１２質量％以上、及びＲ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する（１）～（４）の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（６）
前記マトリックス樹脂（Ｂ）が、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種以上の成分を、少なくとも５０質量％以上含む（１）～（５）の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（７）
前記マトリックス樹脂（Ｂ）の含有量が、２０ｇ／ｍ2～４００ｇ／ｍ2である（１）～（６）の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（８）
前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記マトリックス樹脂（Ｂ）の屈折率の差が、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した際に０．０４以下である（１）～（７）の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（９）
目開きが１～２５ｍｍである（１）～（８）の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
（１０）
　フィラメントを組み合わせた目付量が５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2である多軸メッシュシート（Ａ）に、マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させるステップと、
　含浸させた前記マトリックス樹脂（Ｂ）を、加熱処理及び／又は活性エネルギー線照射処理によって硬化及び／又は非流動化させることで、前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記マトリックス樹脂（Ｂ）とを一体成型し、繊維シートを得るステップと
を含む、コンクリート構造物補強用繊維シートの製造方法。
（１１）
前記マトリックス樹脂（Ｂ）が非重合性の高分子量体であって、
　高分子量体である前記マトリックス樹脂（Ｂ）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）を溶解可能である有機溶剤（Ｃ）により希釈するステップと、
　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、加熱処理により前記有機溶剤（Ｃ）を揮発させるステップと
を更に含む、（１０）に記載の製造方法。
（１２）
前記マトリックス樹脂（Ｂ）がラジカル重合性樹脂であり、
　加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤（Ｄ－１）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）に添加するステップと、
　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、加熱処理により前記マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させるステップと
を更に含む（１０）に記載の製造方法。
（１３）
前記マトリックス樹脂（Ｂ）がラジカル重合性樹脂であり、
　活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合開始剤（Ｄ－２）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）に添加するステップと、
　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、活性エネルギー線照射処理により前記マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させるステップと
を更に含む（１０）に記載の製造方法。
（１４）
　前記繊維シートをロール状に巻き取るステップ
を更に含む、（１０）～（１３）の何れか一項に記載の製造方法。
（１５）
　（１）～（９）の何れか一項に記載の繊維シート、又は（１０）～（１４）の何れか一項に記載の製造方法により得られた繊維シートに、コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）を適用するステップと、
　前記繊維シートをコンクリート構造物表面に設置して、前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）を硬化させ、前記コンクリート構造物表面に補強層を形成するステップと
を含み、
前記補強層の引張強度が、ＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４に準拠した方法で作製したＢ形試験片を用いて測定した際に、単位長さあたり少なくとも１５０ｋＮ／ｍ以上である、コンクリート構造物の補強方法。
（１６）
前記補強層の、ＪＩＳ　Ｋ　７３７５：２００８に記載の方法で測定した全光線透過率が、少なくとも５％以上である、（１５）に記載の補強方法。
（１７）
前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）の屈折率の差が、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した際に、０．０４以下である（１５）又は（１６）に記載の補強方法。
（１８）
前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）が、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択された少なくとも１種以上の成分を、少なくとも５０質量％以上含む（１５）～（１７）の何れか一項に記載の補強方法。
本発明の実施形態で提供する繊維シートをコンクリート構造物補強用途に供することで、高い下地視認性を保ちつつ、しかも十分な補強性能が得られる。
本明細書における量（部）及び比率（％）は、別段の断わりがない限りは質量基準である。本明細書における数値範囲は、別段の断わりがない限りはその上限値と下限値を含む。特段の記載がない限り、本明細書におけるコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、コンクリートを総称するものとする。
＜コンクリート構造物補強用繊維シート＞
本発明の実施形態に係るコンクリート構造物補強用繊維シート（以下、単に「繊維シート」とも称する）は、フィラメントを組み合わせた多軸メッシュシート（Ａ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）とが一体化された構造を有する。当該繊維シートの製造にあたっては、多軸メッシュシート（Ａ）に対して流動体の状態（流動状態）にあるマトリックス樹脂（Ｂ）を含浸した後、加熱処理及び／又は活性化エネルギー照射によりマトリックス樹脂（Ｂ）を硬化及び／又は非流動化し、一体成型できる。当該繊維シートを、後述するコンクリート構造物用接着剤（Ｅ）と組み合わせることで、補強層としてのＦＲＰ構造物を作成できる。
＜多軸メッシュシート（Ａ）＞
多軸メッシュシート（Ａ）の目付量は、５００～１０００ｇ／ｍ2であり、５００～８００ｇ／ｍ2であることが好ましい。目付量が５００ｇ／ｍ2未満であると、コンクリート構造物の補強方法に必要な引張耐荷重性能が発揮できない。また目付量が１０００ｇ／ｍ2を超えると、マトリックス樹脂（Ｂ）の含浸が阻害され、コンクリート構造物下地の視認性が低下する。
多軸メッシュシート（Ａ）の目開きは、１～２５ｍｍであることが好ましく、２～１０ｍｍの目開きであることがより好ましい。当該範囲内の目開きのメッシュシートを使用することで、コンクリート構造物との優れた付着性が得られ、ＦＲＰ引張強度の向上、ひいては延焼性抑制等の効果を有する。
多軸メッシュシート（Ａ）は、少なくとも一軸方向に熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。熱可塑性樹脂は例えば熱融着糸として使用する。熱可塑性樹脂を含有することで、交差するフィラメント同士を接着でき、多軸メッシュシートが解れることを抑制できる。熱可塑性樹脂の種類は特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル（塩ビ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、（メタ）アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、（メタ）アクリロニトリル・スチレン、ポリメチル（メタ）アクリル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド（ナイロン等）、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））等が挙げられる。
多軸メッシュシート（Ａ）が含有する熱可塑性樹脂の含有量は、５０ｇ／ｍ2以下が好ましく、２０ｇ／ｍ2以下がより好ましい。熱可塑性樹脂の含有量が５０ｇ／ｍ2以下であると、コンクリート構造物下地の視認性が向上する。
多軸メッシュシート（Ａ）は少なくとも二軸以上であることが好ましく、二軸以上のガラス繊維シートがより好ましく、二軸のガラス繊維シートが最も好ましい。多軸メッシュシート（Ａ）が二軸のガラス繊維シートであると、コンクリート構造物の補強に必要な強度と、コンクリート構造物下地の視認性とを共に向上できる。
ガラス繊維シートの製造方法は限定されない。二軸のガラス繊維シートの製造方法としては、例えば、ガラスヤーンやガラスロービングといった長繊維を一定の本数束ねた繊維束を形成し、この繊維束を経方向と緯方向に配列させ、交差する繊維束を織り込む、又は接着する等の方法をとってよい。
ガラス繊維は少なくともＺｒＯ2を１２質量％以上、及びＲ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有することが好ましい。ＺｒＯ2及びＲ2Ｏの量が上記範囲内であれば、コンクリート構造物由来のアルカリ成分によってガラス繊維シートが劣化しづらいという効果が得られる。ガラス繊維はＺｒＯ2を３０質量％以下、及びＲ2Ｏを２５質量％以下含有することが好ましい。
多軸メッシュシート（Ａ）は、その他の成分を含有しても良い。その他の成分とは、繊維以外の成分、熱可塑性樹脂以外の成分をいう。その他の成分としては、例えば、ガラス以外の成分からなる長繊維、熱硬化性樹脂、無機化合物、金属等が挙げられ、これらを組み合わせて使用しても良い。この中で、ウレタン樹脂やアクリル樹脂の水溶媒ディスパージョンである集束剤、サイジング材は特に好適に用いられる。その他の成分の含有量は５０ｇ／ｍ2以下が好ましく、５０ｇ／ｍ2未満がより好ましい。その他の成分の含有量を５０ｇ／ｍ2以下にすることにより、下地視認性を高めることができる。
＜マトリックス樹脂（Ｂ）＞
マトリックス樹脂（Ｂ）を多軸メッシュシート（Ａ）に含浸し、繊維シートを形成することで、補強層形成後にコンクリート構造物下地の視認性を高められる。
マトリックス樹脂（Ｂ）は、多軸メッシュシート（Ａ）に含浸可能なものであればよい。マトリックス樹脂（Ｂ）は例えば、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択された少なくとも１種の成分を、少なくとも５０質量％以上含むことが好ましい。マトリックス樹脂（Ｂ）としては、ラジカル重合性樹脂、エポキシ樹脂からなる群の１種以上が好ましい。これらの成分は、多軸メッシュシート（Ａ）と一体化しやすく、コンクリート構造物補強方法（以下、単に「補強方法」とも称する）に用いられた際、高い下地視認性が発現される。
マトリックス樹脂（Ｂ）に含まれる樹脂（群）はモノマー、オリゴマー、ポリマー問わず選定でき、これらを組み合わせて使用しても良い。
マトリックス樹脂（Ｂ）には性能を低下させない範囲で、無機充填材、オイル、ゴム、粘度調整剤、顔料、染料、可塑剤、重合開始剤、増感剤、触媒、重合禁止剤、ワックス、粘着付与剤、シランカップリング材、酸化防止剤、難燃剤、有機溶剤等を添加してもよい。
繊維シートが含むマトリックス樹脂（Ｂ）の含有量（含浸量）は、２０ｇ／ｍ2～４００ｇ／ｍ2が好ましく、５０ｇ／ｍ2～２００ｇ／ｍ2がより好ましい。マトリックス樹脂（Ｂ）の質量が２０ｇ／ｍ2以上であると、多軸メッシュシート（Ａ）の繊維間に十分な樹脂が含浸され、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。マトリックス樹脂（Ｂ）の質量が４００ｇ／ｍ2以下であると、多軸メッシュシート（Ａ）の質量を低減でき、補強方法に用いられた際にシートが脱落せず、施工性が向上する。
＜コンクリート構造物補強用繊維シート＞
多軸メッシュシート（Ａ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）の屈折率の差は、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて計測した際に、０．０４以下であることが好ましく、０．０２５以下であることがより好ましい。当該屈折率の差が０．０４以下であると、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。
繊維シートの目開きは、１～２５ｍｍが好ましく、３～１０ｍｍがより好ましい。当該範囲内の目開きであると、コンクリート構造物との優れた付着性が得られ、補強方法に用いられた際、高い補強性能を発揮できる。
＜繊維シートの製造方法＞
当該製造方法では上述したように、流動体の状態にあるマトリックス樹脂（Ｂ）を多軸メッシュシート（Ａ）に含浸させた後、それを硬化及び／又は非流動化させる。
加熱処理を採る場合には一例として、非重合性の高分子量体であるマトリックス樹脂（Ｂ）を、そのマトリックス樹脂（Ｂ）を溶解可能な有機溶剤（Ｃ）で希釈して溶液を得てよい。そしてその溶液を多軸メッシュシート（Ａ）に含浸した後に、加熱処理により有機溶剤（Ｃ）を揮発させて、マトリックス樹脂（Ｂ）と多軸メッシュシート（Ａ）とを一体化できる。
マトリックス樹脂（Ｂ）を有機溶剤（Ｃ）で希釈した溶液の、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて計測した粘度は、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、２，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。当該粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ以下であると、多軸メッシュシート（Ａ）への含浸が十分に行われ、補強方法に用いられた際に下地視認性が向上する。粘度は、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、１ｍＰａ・ｓ以上であることがさらに好ましい。
高分子量体であるマトリックス樹脂（Ｂ）を溶解可能な有機溶剤（Ｃ）は、加熱により揮発可能な有機溶剤であれば制限なく使用することができ、２種以上を組み合わせて使用しても良い。加熱により揮発可能な有機溶剤の例としては、アセトン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール（２－プロパノール）、イソペンチルアルコール（イソアミルアルコール）、エチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（セロソルブアセテート）、エチレングリコールモノ－ノルマル－ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、オルト－ジクロルベンゼン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソペンチル　（酢酸イソアミル）、酢酸エチル、酢酸ノルマル－ブチル、酢酸ノルマル－プロピル、酢酸ノルマル－ペンチル（酢酸ノルマル－アミル）、酢酸メチル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，１，１－トリクロルエタン、トルエン、ノルマルヘキサン、１－ブタノール、２－ブタノール、メタノール、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノン、メチル－ノルマル－ブチルケトン、ガソリン、コールタールナフサ、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレビン油、ミネラルスピリットが挙げられる。
マトリックス樹脂（Ｂ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）が溶解可能な有機溶剤（Ｃ）との配合比に制限はなく、任意の割合で混ぜて使用できる。しかし、有機溶剤（Ｃ）の使用量は、ラジカル重合性樹脂１００質量部に対して、２００質量部以下が好ましく、１０～１５０質量部がより好ましい。
加熱処理を採る場合の別の例として、マトリックス樹脂（Ｂ）としてラジカル重合性樹脂（流動体）を使用し、加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤（Ｄ－１）をマトリックス樹脂（Ｂ）に添加する工程を行ってもよい。そして得られた溶液を、多軸メッシュシート（Ａ）に含浸した後に、加熱処理によりマトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させて硬化し、マトリックス樹脂（Ｂ）と多軸メッシュシート（Ａ）とを一体化できる。熱重合開始剤（Ｄ－１）の使用量は、ラジカル重合性樹脂１００質量部に対して、０．１～１０質量部が好ましい。
流動体の状態にあるラジカル重合性樹脂であるマトリックス樹脂（Ｂ）と、熱重合開始剤（Ｄ－１）とを含んだ溶液の粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計により計測して、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、２，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。当該粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ以下であると、多軸メッシュシート（Ａ）への含浸が十分に行われ、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。粘度は、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、１ｍＰａ・ｓ以上であることがさらに好ましい。
マトリックス樹脂（Ｂ）には非ラジカル重合性の樹脂が含まれていても良い。
加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤（Ｄ－１）に制限はなく、例えばジハロゲン系、アゾ化合物系、有機過酸化物系等を単独、又は組み合わせて使用できる。これらの中では、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物の中では、クメンヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイルからなる１種以上が好ましい。
マトリックス樹脂（Ｂ）に還元剤が含まれていても良い。還元剤を、有機過酸化物等の熱重合開始剤（Ｄ－１）と併用すると、熱重合開始剤（Ｄ－１）を還元し、ラジカル重合の反応速度や重合生成物であるマトリックス樹脂（Ｂ）の物性が向上する。還元剤の中では、オクチル酸コバルトが好ましい。
加熱処理の方法は限定されない。一例として、流動体の状態にあるマトリックス樹脂（Ｂ）を含浸した多軸メッシュシート（Ａ）の片面或いは両面から熱風を当て、対流により熱を与える方式を採ってもよい。又は、赤外線ヒーターやマイクロ波照射器等の電磁波の放射により熱を与える方式も一般的である。
活性エネルギー線照射を採る場合の例として、マトリックス樹脂（Ｂ）としてラジカル重合性樹脂（流動体）を用い、活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合開始剤（Ｄ－２）をそのマトリックス樹脂（Ｂ）に添加する工程を行ってもよい。そして得られた溶液を、多軸メッシュシート（Ａ）に含浸した後に、活性エネルギー線照射によってマトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させて硬化し、マトリックス樹脂（Ｂ）と多軸メッシュシート（Ａ）とを一体化できる。
流動体の状態にあるラジカル重合性樹脂であるマトリックス樹脂（Ｂ）と、光重合開始剤（Ｄ－２）とを含んだ溶液の粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計により計測して、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、２，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。当該粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ以下であると、多軸メッシュシート（Ａ）への含浸が十分に行われ、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。粘度は、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、１ｍＰａ・ｓ以上であることがさらに好ましい。
活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合開始剤（Ｄ－２）に制限はなく、例えばアルキルフェノン誘導体、ジハロゲン系、アゾ化合物系を単独、又は組み合わせて使用できる。これらの中では、アルキルフェノン誘導体が好ましい。アルキルフェノン誘導体の中では、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。
マトリックス樹脂（Ｂ）に還元剤が含まれていても良い。還元剤を光重合開始剤（Ｄ－２）と併用すると、光重合開始剤（Ｄ－２）を還元し、ラジカル重合の反応速度や重合生成物であるマトリックス樹脂（Ｂ）の物性が向上する。光重合開始剤（Ｄ－２）の使用量は、ラジカル重合性樹脂１００質量部に対して、０．１～１０質量部が好ましい。
活性エネルギー線の種類は限定されず、例えば紫外線（ＵＶ）、電子線（ＥＢ）等を選択的に発する照射器や活性エネルギー線を含むあらゆるエネルギー源が使用できる。活性エネルギー線を含む照射器の例として、波長３６５ｎｍの紫外線（ＵＶ）を好適に発するブラックライトやＵＶ－ＬＥＤライト等が挙げられる。マトリックス樹脂（Ｂ）には非ラジカル重合性の樹脂が含まれていても良い。
繊維シートの製造工程においては、繊維シートをロール状に巻き取る工程を含むことが好ましい。このようにすると、高い可搬性を発揮できるだけでなく、長尺の繊維シートを製造しやすいので、補強方法を行う現場で好適に使用できる。
繊維シートをロール状に巻き取る工程においては、繊維シート上に剥離紙を積層し、同時に巻き取るようにしてもよい。剥離紙を積層することで、シート間のブロッキングが抑制できる。
繊維シートの製造工程において多軸メッシュシート（Ａ）に、流動体の状態にあるマトリックス樹脂（Ｂ）を含浸するための設備は、特に限定されず任意のものを使用できる。含浸させる設備としては、グラビアコーター、ディップコーター、コンマコーター、トップフィードコーター、バーコーター、ナイフコーター、ダイコーター、リバースコーター、含浸コーター、スロットダイコーター、バキュームダイコーター等が挙げられる。この中で多軸メッシュシート（Ａ）へのマトリックス樹脂（Ｂ）の含浸性が良好なため、含浸コーターが好適である。
また繊維シートの製造工程において、多軸メッシュシート（Ａ）にマトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させ一体化させる方法や設備は、２種以上の異なる方式を組み合わせて使用しても良い。
＜コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）＞
コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）（以下、単に「接着剤（Ｅ）」とも称する）を、上記繊維シートに適用して一体化することで、コンクリート構造物表面に補強層を形成できる。
繊維シートと接着剤（Ｅ）を用いて得られる補強層としてのＦＲＰシートの引張強度は、ＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４に準拠した方法で作製したＢ形試験片を用いて測定した場合、単位長さあたり少なくとも１５０ｋＮ／ｍ以上が好ましく、１７５ｋＮ／ｍ以上がより好ましい。引張強度が１５０ｋＮ／ｍ以上であることで、従来の炭素繊維シートやアラミド繊維シートを用いたコンクリート構造物の補強方法に匹敵する補強性能を発現できる。
繊維シートが含む多軸メッシュシート（Ａ）と接着剤（Ｅ）との屈折率の差は、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて計測した際に、０．０４以下であることが好ましく、０．０２５未満であることがより好ましい。当該屈折率の差が０．０４以下であると、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。
接着剤（Ｅ）は、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の成分を、少なくとも５０質量％以上含むことが好ましい。接着剤（Ｅ）としては、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂からなる群の１種以上が好ましい。これらの樹脂は、繊維シートと一体化してＦＲＰを形成した際に、高い引張強度を発現できる。（メタ）アクリル樹脂としては、ラジカル重合性樹脂である（メタ）アクリル樹脂であるマトリックス樹脂（Ｂ）と同様の成分が挙げられる。またエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ化合物１００質量部と硬化剤１０～１００質量部を混合したものであってよい。エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル等が挙げられる。硬化剤としては、変性アミン等のアミン系硬化剤等が挙げられる。
接着剤（Ｅ）は、性能を低下させない範囲で、無機充填材、オイル、ゴム、粘度調整剤、顔料、染料、可塑剤、重合開始剤、増感剤、触媒、重合禁止剤、ワックス、粘着付与剤、シランカップリング材、酸化防止剤、難燃剤、有機溶剤等を添加できる。
接着剤（Ｅ）の硬化方法は限定されない。接着剤（Ｅ）の硬化方法としては、揮発成分が揮発することで塗膜を形成する方法、樹脂の成分が空気中の水分と反応することで硬化する方法、主剤と硬化剤の二剤（乃至はそれ以上）を混合させ化学反応により硬化させる方法、熱や光等の外部エネルギーを与えて硬化させる方法等を用いてよい。これらの中では、施工後の強度や、コンクリート面への施工性の点で、二剤を混合させ化学反応により硬化させる方法が好ましい。
接着剤（Ｅ）としては２種以上を併用できる。２種以上を併用する場合、２種以上の接着剤を混合して使用しても良いし、或いは、１種目の接着剤を塗工した後に続けて２種目以降を更に適用しても良い。
接着剤（Ｅ）の粘度は特に限定されないが、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて計測した粘度が、２３℃、２０ｒｐｍにおいて、２０，０００ｍＰａ・ｓ以上であれば、コンクリート構造物の天井や壁面において接着剤（Ｅ）を必要な厚みを以って塗工でき、補強層の形成ができるため、好適である。
＜補強層＞
本発明の実施形態に係る補強方法では、上述した繊維シートを用いて、補強層をコンクリート構造物の表面に形成できる。
当該補強層は、ＪＩＳ　Ｋ　７３７５：２００８に記載の方法で測定した全光線透過率が５％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましい。全光線透過率が５％以上であることで補強方法に用いられた際、十分な下地視認性を得られる。
補強層の形成に当たり、必要に応じて事前にコンクリートの下地処理を行うことが好ましい。下地処理を行うことで長期に亘って補強層の接着性を担保できる。下地処理は、レイタンスや表面の汚れ、劣化した素地の除去をするために行われるものであり、例えばウォータージェット処理、サンドブラスト処理、サンダーケレン処理、ワイヤーブラシ等の公知の技術を用いてよい。
補強層の形成に当たり、必要に応じて事前に構造物の断面修復を行うことが好ましい。断面修復を行うことで、補強層の接着性を担保できる。断面修復材料としては、コンクリート、モルタル、セメントペースト、グラウト材、ポリマーセメントモルタル、樹脂モルタル等の公知の材料が使用でき、これらを組み合わせて使用しても良い。
補強層の形成に当たり、必要に応じて、予めプライマーを構造物に塗工することが好ましい。プライマーを塗工することで、コンクリート構造物と補強層との接着性を向上させるだけでなく、ひび割れ等の劣化したコンクリート構造物にプライマーが含浸し、構造物を健全化する。コンクリート構造物より滲出する水分、アルカリ金属類、気体等を阻害し、長期に亘って補強層の性能を担保できる。プライマーとしては、アクリル樹脂系プライマー、エポキシ樹脂系プライマー、ビニルエステル樹脂系プライマー、シリコーン樹脂系プライマー、無機系プライマー等の公知の材料が使用でき、これらを組み合わせて使用しても良い。これらの中では、ガードナー色数８以下の材料が好ましい。プライマーの塗布量は、コンクリート構造物の状態により変わるが、一般的には、０．０５～１．０ｋｇ／ｍ2の範囲であってよい。塗布にあたっては、ローラー、刷毛、コテ、ヘラ等の塗付けや、スプレー塗装等公知の方法を使用して適宜行える。
補強層の形成に当たり、必要に応じて、事前に構造物の不陸調整を行うことが好ましい。不陸調整を行うことで、コンクリート構造物に対して補強層を均一に施工でき、大面積に亘り、安定的に補強性能を発揮できる。不陸調整に使用可能な不陸調整材には、樹脂と骨材を併用した樹脂モルタルやポリマーセメントモルタル等の公知の材料が使用でき、これらを組合せて使用しても良い。これらの中では、ガードナー色数８以下の材料が好ましい。また、不陸調整材の塗布量は、プライマー表面の凹凸状態により変わるが、一般的には、１．８ｋｇ／ｍ2未満の範囲であってよい。不陸調整材は、コテやヘラによる塗付け、スプレー塗装等公知の方法を使用して適宜塗工できる。
補強層の形成にあたっては、液体状の接着剤（Ｅ）を硬化させ、コンクリート構造物補強用繊維シートを固定することで形成できる。液体状の接着剤（Ｅ）の施工方法には、ローラー、コテ、ヘラによる塗付け、スプレー塗装等の既知の方法を使用できる。液体状の接着剤（Ｅ）を塗工した後、硬化前に連続して繊維シートを貼り合わせ、繊維シートに接着剤（Ｅ）が含浸、硬化してＦＲＰ化することで、補強性能を発揮できる。接着剤（Ｅ）は一度に全工程分塗工しても良く、二度以上に分けて塗工しても良いが、二度以上に分けて塗工することが好ましい。二度以上に分けて塗工することで、液だれ等を防止しつつ、繊維シートのＦＲＰ化に必要な質量の樹脂を塗工できる。接着剤（Ｅ）の塗布量は、繊維シート１枚に対し、０．２～２．０ｋｇ／ｍ2が好ましく、０．５～１．４ｋｇ／ｍ2がより好ましい。塗布量が０．２ｋｇ／ｍ2以上であると、繊維シートを適切に固定できる。塗布量が２．０ｋｇ／ｍ2以下であると、補強方法に用いられた際、下地視認性が向上する。
繊維シートの貼り合わせの方法は限定されないが、脱泡ローラーを用いることが好ましい。脱泡ローラーを用いることで、接着剤（Ｅ）や繊維シート内の気泡が取り除かれ、接着剤（Ｅ）が含浸しやすくなり、補強方法に用いられた際、十分な下地視認性が得られる。
補強層の作成にあたっては、繊維シートを２枚以上積層して用いてもよく、繊維シートを２枚積層することがより好ましい。繊維シートを２枚以上積層することで、既存の炭素繊維シートやアラミド繊維シートを用いた補強方法と同等の補強性能を発揮できる。繊維シートは一度に２枚以上貼り付けてもよく、二度以上に分けて１枚ずつ貼り付けてもよいが、二度以上に分けて１枚ずつ貼り付けることが好ましい。二度以上に分けて１枚ずつ貼り付けることで、自重による繊維シートの落下を抑制できる。
補強層には、アンカーピン、アンカーボルト等の公知の技術を用いて、繊維シートの落下防止策を講じても良い。アンカーピン、アンカーボルトの使用点数（本数）は制限されないが、コンクリート構造物の下地視認性を考慮し、アンカーピン、アンカーボルトによって補強層が覆われる面積が、補強層全体の面積の２０％未満となることが好ましく、１０％未満となることがより好ましい。
補強層の外側には更に、保護層を形成しても良い。保護層は保護塗料を塗工することで形成できる。
保護塗料の硬化方法は限定されない。例えば揮発成分が揮発することで塗膜を形成する方法、樹脂の成分が空気中の水分と反応することで硬化する方法、２種以上の成分を混合させ化学反応により硬化させる方法、熱や光等の外部エネルギーを与えて硬化させる方法等を用いてよい。
保護塗料の塗布量は、固形分換算で０．０１～１．０ｋｇ／ｍ2の範囲が好ましく、０．０２～０．２ｋｇ／ｍ2の範囲がより好ましい。保護塗料は、ローラー、刷毛、コテ、ヘラによる塗付け、スプレー塗装等公知の方法を使用し適宜塗工できる。
或る実施形態では、上記補強層の他に、塗料、接着剤、繊維シート、フィルム、樹脂成形物等の材料の層、及びこれらを組合せた材料の層が積層されても良い。
好ましい実施形態では、上述した補強方法において得られる補強層を、日本国の建築基準法に基づく防耐火性能試験・評価業務方法書に定めるガス有害性試験（複数匹のマウスを用いる）に供した際に、マウスの平均行動停止時間が６．８分以上であるようにできる。マウスの平均行動停止時間とは、試験開始からマウスが行動を停止するまでの平均時間をいい、平均時間ということもある。マウスの平均行動停止時間が上記の範囲であれば、トンネル火災を想定した際に、避難者が有害な燃焼ガスに巻き込まれて生命の危険にさらされるおそれが少なく、トンネルでの使用に適切である効果が得られる。
好ましい実施形態では、上述した補強方法において得られる補強層を、ＮＥＸＣＯ試験法７３８における延焼性試験に供した際に、消炎時間が３０秒以下で、燃焼による火災の先端が着火点より６００ｍｍ未満であるようにできる。その場合、トンネル火災を想定した際に、避難者が延焼により生じた火炎に巻き込まれて生命の危険にさらされるおそれが少なく、トンネルでの使用に適切である効果が得られる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜多軸メッシュシート＞
下記表１に記載の原料（ヤーン）と糊剤（と、含む場合は熱融着糸としてのナイロン繊維と）を介して束ねて、集束剤（表中の「その他」に相当）としてビニルシラン系シランカップリング剤を含有するエマルジョンを用い、ビームを得た。ビームを逐次裁断しながら単軸、二軸、三軸のいずれかに裁縫した。その後、脱油、表面処理工程を経てロール状に巻き取って、Ｎｏ．１－１～１－１３の多軸メッシュシートを得た。得られた多軸メッシュシートの目開きをノギスで計測し、下記表に示した。また、得られた多軸メッシュシートの屈折率を、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した。その結果を下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜ガラス繊維＞
上述した多軸メッシュシートのうち、原料としてガラス繊維ヤーンを用いた。そのヤーンは下記表２に示すいずれかの組成のガラス繊維を溶融して紡糸して得た。表中のその他の成分は不純物であり、主にＡｌ2Ｏ3であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
＜マトリックス樹脂＞
下記表３に示す市販のモノマー又はポリマーベースの設計品を使用し、マトリックス樹脂Ｎｏ．３－１～３－９を得た。これを上記の多軸メッシュシート（Ａ）と、表中に示す製造方法により一体形成させ、繊維シートを形成した。含浸溶液の粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて、２３℃、２０ｒｐｍにおいて測定した。その結果を下記表に示す。
＜アクリル樹脂重合体Ａ＞
ビスコート＃１６０（商品名、大阪有機化学社製、ベンジルアクリレート）１００質量部とナイパーＮＳ（商品名、日油社製、過酸化ベンゾイルサスペンジョン溶液）２質量部の混合物を１２０℃で１０分間加熱し形成した重合体。
＜アクリル樹脂重合体Ｂ＞
ビスコート＃１５５（商品名、大阪有機化学社製、シクロヘキシルアクリレート）１００質量部とナイパーＮＳ（商品名、日油社製、過酸化ベンゾイルサスペンジョン溶液）２質量部の混合物を１２０℃で１０分間加熱し形成した重合体。
＜アクリル樹脂単量体＞
ビスコート＃１６０（商品名、大阪有機化学社製、ベンジルアクリレート）
＜酢酸ビニール樹脂＞
水の揮発によって硬化する一液硬化型接着剤ＣＨ１８（商品名、コニシ社製、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン型接着剤）を製品荷姿のまま用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
上記表３に示す製造方法は以下のとおりである。またコンクリート構造物補強用繊維シートは下記の方法で作製した。また、コンクリート構造物補強用繊維シート形成後の目開きをノギスで計測し、下記表５に示した。
（※３－１）有機溶剤（Ｃ）での希釈及び揮発による方法
マトリックス樹脂（Ｂ）に有機溶剤（Ｃ）としてアセトン（大伸化学社製）を表３に示した量添加して希釈し、含浸溶液を得た。希釈したマトリックス樹脂をディップコーターに投入し、ロールに巻かれた幅１ｍ×長さ３０ｍ多軸メッシュシート（Ａ）を順次繰り出して、マトリックス樹脂（Ｂ）の固形分量が目標質量となるようディッピングし、その後ロールで搾り取った。続いて１２０℃の熱乾燥炉（赤外線ヒーター）で５分間加熱し、有機溶剤（Ｃ）を揮発させた。その後シート面が接触しないようにはく離処理したＰＥＴフィルムを巻き込みながら、再度ロール状に巻き取り、繊維シートを得た。
（※３－２）熱重合開始剤（Ｄ－１）の添加及び熱重合による方法
マトリックス樹脂（Ｂ）に熱重合開始剤（Ｄ－１）としてナイパーＮＳ（商品名、日油社製、過酸化ベンゾイルサスペンジョン溶液）を表３に示した量添加して、含浸溶液を得た。開始剤を添加したマトリックス樹脂をディップコーターに投入し、ロールに巻かれた幅１ｍ×長さ３０ｍ多軸メッシュシート（Ａ）を順次繰り出して目標質量となるようディッピングし、その後ロールで搾り取った。続いて１２０℃の熱乾燥炉（赤外線ヒーター）で５分間加熱し、マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させた。その後シート面が接触しないようにはく離処理したＰＥＴフィルムを巻き込みながら、再度ロール状に巻き取ることで繊維シートとした。
（※３－３）光重合開始剤（Ｄ－２）の添加及び活性エネルギー線照射による方法
マトリックス樹脂（Ｂ）に光重合開始剤（Ｄ－２）としてＩｒｇａｃｕｒｅ　１８４（商品名、ＩＧＭ　Ｒｅｓｉｎｓ　Ｂ．Ｖ．社製、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）を表３に示した量添加して、含浸溶液を得た。開始剤を添加したマトリックス樹脂をディップコーターに投入し、ロールに巻かれた幅１ｍ×長さ３０ｍ多軸メッシュシート（Ａ）を順次繰り出して目標質量となるようディッピングし、その後ロールで搾り取った。続いて酸素による重合阻害を防止するため、はく離処理したＰＥＴフィルムでシート両面を挟み込み、続いてピーク発光波長３５５ｎｍ、シート面の照度が１．１ｍＷ／ｃｍ2となるＵＶ－ＬＥＤライトを用いて紫外光を５分間照射し、マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させた。その後、再度ロール状に巻き取ることで繊維シートを得た。
（※３－４）併用系
上記（※３－１）と（※３－２）の手法を併用して、同様に繊維シートを得た。
＜コンクリート構造物用接着剤＞
下記表４に示す市販の接着剤或いはモノマーベースの設計品を使用し、接着剤（Ｅ）としてＮｏ．４－１～４－７を得た。その屈折率を、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した。その結果も下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
＜アクリル系接着剤Ａ＞
ビスコート＃１６０（商品名、大阪有機化学社製、ベンジルアクリレート）／パークミルＨ（商品名、日油社製、クメンヒドロペルオキシド）／オクチル酸コバルト（大崎工業社製）を質量部１００／２／２の割合で配合し、レドックス重合によって硬化させる樹脂組成物を用いた。
＜アクリル系接着剤Ｂ＞
ビスコート＃１５５（商品名、大阪有機化学社製、シクロヘキシルアクリレート）／パークミルＨ（商品名、日油社製、クメンヒドロペルオキシド）／オクチル酸コバルト（大崎工業社製）を質量部１００／２／２の割合で配合し、レドックス重合によって硬化させる樹脂組成物を用いた。
＜エポキシ系接着剤＞
ｊＥＲ８２８（商品名、三菱ケミカル社製、ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル）／ＳＴ１１（商品名、三菱ケミカル社製、変性アミン）を質量部１００／６０の割合で配合し、グリシジル基とアミノ基の重付加反応によって硬化させる樹脂組成物。
＜酢酸ビニール系接着剤＞
水の揮発によって硬化する一液硬化型接着剤ＣＨ１８（商品名、コニシ社製、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン型接着剤）を製品荷姿のまま用いた。
＜水ガラス＞
水の揮発によって乾燥硬化する、ＪＩＳ　Ｋ　１４０８：１９６６規定の３号水ガラス（富士化学株式会社製）を用いた。
＜補強方法の施工＞
補強層を施工する対象物として、下記に示す試験基材を作成した。
試験基材
（１）下地視認性評価用モルタル試験板　（ＪＩＳ　Ｒ　５２０１：２０１５に準拠）
モルタル試験板は、ＪＩＳ　Ｒ　５２０１：２０１５の第１１．５節に係る供試体の作り方に準拠して作製した。１５０ｍｍ×７０ｍｍ×１０ｍｍのモルタル片の被着面（１５０ｍｍ×７０ｍｍの面）を＃１５０のペーパーサンダーにてケレンしてレイタンスを除去し、粉塵をエアブローで除去した。被着面の長手方向に対し０．２ｍｍ巾、０．５ｍｍ巾、１．０ｍｍ巾の３本のひび割れ模様を黒色、ＨＢの鉛筆で書き込んだ。以下、この試験板を「視認性評価用モルタル片」と表記する。
（２）耐アルカリ性評価用モルタル試験板　（ＪＩＳ　Ｒ　５２０１：２０１５に準拠）
モルタル試験板は、ＪＩＳ　Ｒ　５２０１：２０１５の第１１．５節に係る供試体の作り方に準拠して作製した。１５０ｍｍ×７０ｍｍ×１０ｍｍのモルタル片の被着面（１５０ｍｍ×７０ｍｍの面）を＃１５０のペーパーサンダーにてケレンしてレイタンスを除去し、粉塵をエアブローで除去した。以下、この試験板を「耐アルカリ性評価用モルタル片」と表記する。
（３）施工性評価用／コンクリート接着性評価用コンクリート平板　（ＪＩＳ　Ａ　５３７１：２０１６に準拠）
コンクリート平板は、ＪＩＳ　Ａ　５３７１：２０１６の附属書Ｂ（規定）舗装・境界ブロック類の平板に準拠して作製した。３００ｍｍ×３００ｍｍ×６０ｍｍのコンクリート平板の被着面（３００ｍｍ×３００ｍｍの面）を＃１５０のペーパーサンダーにてケレンしてレイタンスを除去し、粉塵をエアブローで除去した。こうして得た平板を以下、「コンクリート平板」と表記する。
（４）ＦＲＰ強度評価用試験片
ＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４に準拠（後述）。
（５）ガス有害性評価用ケイ酸カルシウム板　（ＪＩＳ　Ａ　５４３０：２０１８に準拠）
ケイ酸カルシウム板は、ＪＩＳ　Ａ　５４３０：２０１８のケイ酸カルシウム板（タイプ２）である。２２０ｍｍ×２２０ｍｍ×１０ｍｍのケイ酸カルシウム板の被着面（２２０ｍｍ×２２０ｍｍの面）表面の粉塵をエアブローで除去して得た。
（６）延焼性評価用ケイ酸カルシウム板　（ＪＩＳ　Ａ　５４３０：２０１８に準拠）
ケイ酸カルシウム板は、ＪＩＳ　Ａ　５４３０：２０１８のケイ酸カルシウム板（タイプ２）である。９００ｍｍ×６００ｍｍ×１２ｍｍのケイ酸カルシウム板の被着面（９００ｍｍ×６００ｍｍの面）表面の粉塵をエアブローで除去して得た。
以下の表５に示す多軸メッシュシート、マトリックス樹脂、接着剤の組み合わせで、実施例１～実施例３９及び比較例１～比較例４に係る補強層を、上記のいずれかの試験基材上にそれぞれ作成した。
まず表５に示す多軸メッシュシートとマトリックス樹脂の組み合わせ（表１～３も参照）にて、繊維シートを作成した。多軸メッシュシートの積層枚数も表５に示す。
表５に示す補強性能のうち、「下地の視認性」「耐アルカリ性」「施工性」「コンクリート接着性」「ガス有害性」「延焼性」を評価した試験体は、下記の手順で形成した。
プライマーとしてデンカ社製アクリル系ひび割れ注入補修材デンカＤＫ５５０－００３Ｒを、対応する試験基材にローラーで塗布した（塗布量０．１５ｋｇ／ｍ2）。
プライマー塗布後１５分放置し、補強層を形成した。補強層はまず、下塗りとして表４、表５に示した接着剤をゴムベラ又は金ゴテで試験基材に施工し（塗布量０．６ｋｇ／ｍ2）、ただちに、上述した繊維シートを接着し、脱泡ローラーでしごいて接着剤を繊維シートに含浸させた。
次に、直ちに繊維シート上に、上塗り樹脂として表４、表５に示した接着剤を更にゴムベラ又は金ゴテで施工し（塗布量０．６ｋｇ／ｍ2）、２０℃、２４時間、硬化養生を行い、補強層を形成した。
補強方法の性能のうち「ＦＲＰ強度」評価用の試験片は下記の手順で形成した。
ＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４のＢ形試験片の作製方法に従って、表４、表５に示すコンクリート構造物用接着剤を厚みが２ｍｍになるよう流し込み、厚み方向の中央に表１、表２、表５に示す繊維シートが配置されるよう静置し、２０℃、７日間硬化養生を行ったあと、引張試験用金属タブ（ＳＰＣＣ試験片）を鋼板用アクリル接着剤（デンカ社製「ＤＫＰ６３」）で取り付け、ＦＲＰ試験片とした。
＜補強性能の評価＞
補強性能の評価として、表５に示すように「下地の視認性」「耐アルカリ性」「施工性」「コンクリート接着性」「ＦＲＰ強度」「ガス有害性」「延焼性」の評価を実施した。評価結果はいずれも表５に示した。
＜「下地の視認性」の評価方法＞
補強層を形成した後、目視でひび割れを観察し、下記の基準で評価した。
○　　０．２ｍｍ、０．５ｍｍのひび割れが全域に渡って目視確認可能であった。
△　　０．５ｍｍのひび割れが全域に渡って目視確認可能であるが、０．２ｍｍのひび割れは一部又は全部が目視確認できなかった。
×　　０．２ｍｍ、０．５ｍｍの何れのひび割れとも、一部又は全部が目視確認できなかった。
＜「耐アルカリ性」の評価方法＞
補強層を形成した耐アルカリ性評価用モルタル片を、飽和水酸化カルシウム溶液に２８日間水没させ、引き上げたあと、表面に生じた変状を直ちに目視で観察し、下記の基準で評価した。
○　　補強層に変色、割れ、剥がれ、膨れ、亀裂、流出等の変状が見られなかった。
△　　補強層に変色、割れ、剥がれ、膨れ、亀裂、流出等の何れかの変状が見られた。
＜「施工性」の評価方法＞
補強層を形成したコンクリート平板の３００ｍｍ×６０ｍｍの面を地面に接触させ、被着面（補強層の施工面）が地面と垂直となるように設置した。補強層形成中から、硬化が完了するまでの間の表面の状態を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○　　シートのはがれ、ずり落ち、落下等が無く、樹脂のダレ等も発生しなかった。
△　　軽微なシートのずり落ち、樹脂のダレ等が観察された。
×　　シートのはがれ、落下、或いは重大なシートのずり落ち、樹脂のダレ等が観察された。
＜「コンクリート接着性」の評価方法＞
形成した補強層の最外層表面に、４０ｍｍ×４０ｍｍの鋼製冶具をアクリル系樹脂モルタル接着剤（デンカ社製「デンカダイナＮ」）で貼り付けて、該冶具に沿ってコンクリート平板に達するまで切込みを入れた。その後、該冶具を、建研式引張接着試験器を用いて貼り付け面に対して垂直に引張り、付着強度（Ｎ／ｍｍ2）を測定した。下記の基準で評価した。
○　　２．０Ｎ／ｍｍ2以上　（阪神高速道路株式会社補修要領による表面保護工（中防食Ｃ種）適合基準）
△　　１．５Ｎ／ｍｍ2以上２．０Ｎ／ｍｍ2未満　（ＮＥＸＣＯ橋梁構造物はく落防止工法適合基準）
×　　１．５Ｎ／ｍｍ2未満
＜「ＦＲＰ強度」の評価方法＞
ＦＲＰ強度の試験はＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４に準拠して実施し、ＦＲＰ引張荷重（ｋＮ）を算出した。その後、単位長さ当たりのＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）を下記式１に従い算出した。
［式１］
　単位長当たりのＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）
　　＝　ＦＲＰ引張荷重（ｋＮ）　×　試験片中の繊維束数　（本）
　　　　÷　繊維シート１ｍ巾あたりの引張方向に配列した繊維束数　（本／ｍ）
更に補強層中のＦＲＰ強度を概算するため、下記式２の通り、式１の単位長当たりのＦＲＰ引張強度（ｋＮ／（ｍ・枚））に、補強層中の繊維シートの貼り合わせ枚数（枚）を乗じた換算ＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）も算出した。
［式２］
　換算ＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）
　　＝　［式１］で算出した単位長当たりのＦＲＰ引張荷重（ｋＮ／（ｍ・枚））
　　×　繊維シートの貼り合わせ枚数　（枚）
ＦＲＰ引張強度は下記の基準で評価した。
○　　換算ＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）が３５０ｋＮ／ｍ以上
△　　換算ＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）が３００ｋＮ／ｍ以上３５０ｋＮ／ｍ未満
×　　換算ＦＲＰ引張強度（ｋＮ／ｍ）が３００ｋＮ／ｍ未満
＜「ガス有害性」の評価方法＞
ガス有害性試験は、日本国の建築基準法に基づく防耐火性能試験・評価業務方法書に定める、マウスを使用したガス有害性試験において、マウスの平均行動停止時間（Ｘs）を算出し、下記の基準で評価した。上記の防耐火性能試験・評価業務方法書としては例えば、一般財団法人建材試験センターが公開しているものがある。
○　　Ｘsが7.2分以上
△　　Ｘsが6.8分以上7.2分未満
×　　Ｘsが6.8分未満
＜「延焼性」の評価方法＞
ＮＥＸＣＯ試験法７３８に定める延焼性試験を用い、消炎時間及び燃焼による火災の先端の着火点を記録し、下記の基準で評価した。
○　　消炎時間が１０秒以下で、且つ燃焼による火災の先端が着火点より５００ｍｍ未満であった。
△　　消炎時間が３０秒以下で、且つ燃焼による火災の先端が着火点より６００ｍｍ未満であった。
×　　消炎時間が３０秒を超えるか、或いは燃焼による火災の先端が着火点より６００ｍｍ以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 （※１）：ＦＲＰを形成できなかった
表５からわかるように、実施例はいずれも良好～優秀な補強性能を示した。一方、比較例１、３には下地視認性に欠陥があった。比較例２はＦＲＰ強度が不足した。比較例４はＦＲＰを形成できなかった。すなわち比較例はいずれも、補強方法の実用に堪えないものであった。
本発明は、コンクリート構造物の補強、例えば、既設のコンクリート構造物の補強に使用できる。

Claims (18)

  1. コンクリート構造物の補強方法に用いられるコンクリート構造物補強用繊維シートであり、
    　フィラメントを組み合わせた多軸メッシュシート（Ａ）と、マトリックス樹脂（Ｂ）とが一体化された構造を有し、且つ
    　前記多軸メッシュシート（Ａ）の目付量が５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2である
    コンクリート構造物補強用繊維シート。
  2. 前記多軸メッシュシート（Ａ）の目開きが１～２５ｍｍである請求項１に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  3. 前記多軸メッシュシート（Ａ）が、少なくとも一軸方向に熱可塑性樹脂を含有する請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  4. 前記多軸メッシュシート（Ａ）が含有する熱可塑性樹脂の含有量が、５０ｇ／ｍ2以下である請求項３に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  5. 前記多軸メッシュシート（Ａ）が、少なくとも二軸以上のガラス繊維シートであり、前記ガラス繊維シートが、少なくともＺｒＯ2を１２質量％以上、及びＲ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有する請求項１～請求項４の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  6. 前記マトリックス樹脂（Ｂ）が、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種以上の成分を、少なくとも５０質量％以上含有する請求項１～請求項５の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  7. 前記マトリックス樹脂（Ｂ）の含有量が、２０ｇ／ｍ2～４００ｇ／ｍ2である請求項１～請求項６の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  8. 前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記マトリックス樹脂（Ｂ）の屈折率の差が、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した際に０．０４以下である請求項１～請求項７の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  9. 目開きが１～２５ｍｍである請求項１～請求項８の何れか一項に記載のコンクリート構造物補強用繊維シート。
  10. 　フィラメントを組み合わせた目付量が５００ｇ／ｍ2～１０００ｇ／ｍ2である多軸メッシュシート（Ａ）に、マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させるステップと、
    　含浸させた前記マトリックス樹脂（Ｂ）を、加熱処理及び／又は活性エネルギー線照射処理によって硬化及び／又は非流動化させることで、前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記マトリックス樹脂（Ｂ）とを一体成型し、繊維シートを得るステップと
    を含むコンクリート構造物補強用繊維シートの製造方法。
  11. 前記マトリックス樹脂（Ｂ）が非重合性の高分子量体であり、
    　高分子量体である前記マトリックス樹脂（Ｂ）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）を溶解可能である有機溶剤（Ｃ）により希釈するステップと、
    　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、加熱処理により前記有機溶剤（Ｃ）を揮発させるステップと
    を更に含む請求項１０に記載の製造方法。
  12. 前記マトリックス樹脂（Ｂ）がラジカル重合性樹脂であり、
    　加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤（Ｄ－１）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）に添加するステップと、
    　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、加熱処理により前記マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させるステップと
    を更に含む請求項１０に記載の製造方法。
  13. 前記マトリックス樹脂（Ｂ）がラジカル重合性樹脂であり、
    　活性エネルギー線照射によりラジカルを発生する光重合開始剤（Ｄ－２）を、前記マトリックス樹脂（Ｂ）に添加するステップと、
    　前記多軸メッシュシート（Ａ）に前記マトリックス樹脂（Ｂ）を含浸させた後に、活性エネルギー線照射処理により前記マトリックス樹脂（Ｂ）をラジカル重合させるステップと
    を更に含む請求項１０に記載の製造方法。
  14. 　前記繊維シートをロール状に巻き取るステップを更に含む、請求項１０～１３の何れか一項に記載の製造方法。
  15. 　請求項１～請求項９の何れか一項に記載の繊維シート、又は請求項１０～１４の何れか一項に記載の製造方法により得られた繊維シートに、コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）を適用するステップと、
    　前記繊維シートをコンクリート構造物表面に設置して、前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）を硬化させ、前記コンクリート構造物表面に補強層を形成するステップと
    を含み、
    前記補強層の引張強度が、ＪＩＳ　Ａ　１１９１：２００４に準拠した方法で作製したＢ形試験片を用いて測定した際に、単位長さあたり少なくとも１５０ｋＮ／ｍ以上であるコンクリート構造物の補強方法。
  16. 前記補強層の、ＪＩＳ　Ｋ　７３７５：２００８に記載の方法で測定した全光線透過率が、少なくとも５％以上である請求項１５に記載の補強方法。
  17. 前記多軸メッシュシート（Ａ）と前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）の屈折率の差が、ＪＩＳ　Ｋ　７１４２：２０１４の第４．１節に係るＡ法に従って、波長５８９ｎｍの光源を用いて測定した際に、０．０４以下である請求項１５又は１６に記載の補強方法。
  18. 前記コンクリート構造物用接着剤（Ｅ）が、（メタ）アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択された少なくとも１種以上の成分を、少なくとも５０質量％以上含有する請求項１５～１７の何れか一項に記載の補強方法。
PCT/JP2020/032228 2019-08-27 2020-08-26 コンクリート構造物補強用繊維シート WO2021039858A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021542973A JPWO2021039858A1 (ja) 2019-08-27 2020-08-26
US17/639,175 US11933059B2 (en) 2019-08-27 2020-08-26 Fiber sheet for reinforcing concrete structures

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-155053 2019-08-27
JP2019155053 2019-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021039858A1 true WO2021039858A1 (ja) 2021-03-04

Family

ID=74685061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/032228 WO2021039858A1 (ja) 2019-08-27 2020-08-26 コンクリート構造物補強用繊維シート

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11933059B2 (ja)
JP (1) JPWO2021039858A1 (ja)
WO (1) WO2021039858A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199208A (ja) * 1998-10-26 2000-07-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd 版状コンクリ―ト構造体の補強方法
JP2002028922A (ja) * 2000-07-14 2002-01-29 Kanebo Ltd 繊維強化樹脂成形体からなる補修・補強材およびその製造方法並びに補修・補強材を使用したセメント系構造体
JP2002302877A (ja) * 2001-04-10 2002-10-18 Nippon Electric Glass Co Ltd メッシュ織物
JP2009162033A (ja) * 2008-01-10 2009-07-23 Tekken Constr Co Ltd 繊維シート接着工法
JP2010216144A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックシート
JP2015105367A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 接着シート、補強補修テープ、及び強化建材

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4127551B2 (ja) 2005-06-08 2008-07-30 独立行政法人土木研究所 コンクリート構造物の補修方法及びコンクリート構造物
JP2010001707A (ja) 2008-06-23 2010-01-07 Mbs Inc コンクリート構造物表面の強化コーティング方法
JP6641106B2 (ja) * 2014-07-29 2020-02-05 積水化学工業株式会社 コンクリート構造物の補修材料及び補修方法
JP2016145139A (ja) * 2015-01-30 2016-08-12 積水化学工業株式会社 コンクリート構造物の補修材料及びコンクリート構造物の補修方法
JP2017186825A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 積水化学工業株式会社 コンクリート構造物の補修用材料及びコンクリート構造物の補修方法
JP7007081B2 (ja) 2016-09-29 2022-01-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー コンクリート剥落防止用多層シート及びその製造方法
EP3595888A4 (en) 2017-03-17 2021-05-12 Hanwha Azdel, Inc. MULTI-LAYER ARRANGEMENTS WITH ONE OR MORE NET LAYERS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199208A (ja) * 1998-10-26 2000-07-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd 版状コンクリ―ト構造体の補強方法
JP2002028922A (ja) * 2000-07-14 2002-01-29 Kanebo Ltd 繊維強化樹脂成形体からなる補修・補強材およびその製造方法並びに補修・補強材を使用したセメント系構造体
JP2002302877A (ja) * 2001-04-10 2002-10-18 Nippon Electric Glass Co Ltd メッシュ織物
JP2009162033A (ja) * 2008-01-10 2009-07-23 Tekken Constr Co Ltd 繊維シート接着工法
JP2010216144A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックシート
JP2015105367A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 接着シート、補強補修テープ、及び強化建材

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021039858A1 (ja) 2021-03-04
US11933059B2 (en) 2024-03-19
US20220403673A1 (en) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6387479B1 (en) Method of repairing/reinforcing existing structures and anisotropic woven fabrics used therefor
JP5490364B2 (ja) 繊維シート接着工法
JP3630380B2 (ja) 既存構造物の補修補強方法
JP7007081B2 (ja) コンクリート剥落防止用多層シート及びその製造方法
WO2021039858A1 (ja) コンクリート構造物補強用繊維シート
JP2006342662A (ja) コンクリート剥落防止膜およびコンクリート剥落防止膜形成方法
JP2016203517A (ja) コンクリート積層体
JP4042852B2 (ja) 複合防水工法
TW201943561A (zh) 構造物之補強用積層材料、補強方法及補強構造體
JP5139638B2 (ja) 防水層構造及び施工方法
JP2019064260A (ja) コンクリート構造体用又は錆部を有する構造体用の追従性積層シート及びそれらの施工方法
JP2012097547A (ja) 強化繊維シートｕｖ補強工法およびｕｖ重合反応型複合繊維樹脂
JP6730043B2 (ja) 繊維強化樹脂プリプレグシート
WO2021006352A1 (ja) コンクリート構造物の補強体及び補強方法
JP2020051027A (ja) コンクリート片の剥落防止構造体
JP3278001B2 (ja) 接着剤組成物およびそれを用いる接着工法
JPH09177333A (ja) 強化繊維シートおよびこれを用いた構造物の補修補強方法
JP5159146B2 (ja) 防水層構造
WO2024048649A1 (ja) 構造物の被覆構造、塗料組成物及びその製造方法
KR102379084B1 (ko) 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 포함하는 자외선 경화형 라미네이트 시트의 제조 방법
JP2024035170A (ja) 塗料組成物
KR20220022722A (ko) 보강섬유가 혼입된 에폭시를 이용한 콘크리트 보강 구조물 및 그 제조방법
JP6734071B2 (ja) 対象物を補強または補修する方法および繊維強化樹脂プリプレグシート
JP2023071578A (ja) レールの腐食防止方法、レールの補修構造
Benzarti et al. Durability of flax/bio-epoxy composites intended for strengthening applications in construction

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20858062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021542973

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20858062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1