JP4813803B2 - Fiber reinforced sheet - Google Patents
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Description
本発明は、一般には、シート状補強材を使用した緊張接着技術に関するものであり、特に、土木建築構造物であるコンクリート構造物或いは鋼構造物(本願明細書では、コンクリート構造物、鋼構造物を含めて単に「構造物」という。)の補強に採用される緊張接着工法に好適に使用することのできる繊維強化シートに関するものである。 The present invention generally relates to a tension bonding technique using a sheet-like reinforcing material, and more particularly, a concrete structure or a steel structure that is a civil engineering building structure (in the present specification, a concrete structure, a steel structure). And a fiber reinforced sheet that can be suitably used in the tension bonding method employed for the reinforcement of the structure.
構造物の補強方法として、近年、既存或いは新設の構造物の表面に連続繊維強化シートを貼り付けたり、巻き付けたりする接着工法が開発されている。 As a method for reinforcing a structure, in recent years, a bonding method has been developed in which a continuous fiber reinforced sheet is attached to or wound around the surface of an existing or newly installed structure.
しかしながら、上記接着工法は、単純な接着のみであり、FRP(繊維強化プラスチック)補強材の剥離による構造物の早期破壊により、終局耐力の補強効果には限界がある一方、例えばコンクリート構造物のひび割れ抑制効果にも限界がある。その上、FRP補強材の高い性能が有効に活用されていない場合が多い。又、既存構造物のひび割れ損傷などの回復や死荷重に対する補強はできない。 However, the above-mentioned bonding method is only simple bonding, and the effect of reinforcing the ultimate strength is limited due to the early destruction of the structure due to peeling of the FRP (fiber reinforced plastic) reinforcing material. There is a limit to the suppression effect. In addition, the high performance of the FRP reinforcement is often not utilized effectively. In addition, it is impossible to recover from crack damage of existing structures or to reinforce dead loads.
このような問題を改善するべく、シート状補強材に荷重を付与して緊張し、緊張状態にてシート状補強材を構造物表面に接着する緊張接着工法が用いられつつある。この緊張接着工法にて使用されるシート状補強材は、現在、樹脂を含浸していない繊維を一方向に引き揃えたシート、所謂、強化繊維シート、或いは、幅50mm以上の繊維強化プラスチックの平板を用いている。 In order to improve such problems, a tension bonding method is being used in which a load is applied to a sheet-shaped reinforcing material and the sheet-shaped reinforcing material is tensioned, and the sheet-shaped reinforcing material is bonded to the structure surface in a tensioned state. The sheet-like reinforcing material used in this tension bonding method is currently a sheet in which fibers not impregnated with resin are aligned in one direction, a so-called reinforcing fiber sheet, or a flat plate of fiber reinforced plastic having a width of 50 mm or more. Is used.
しかしながら、樹脂を含浸していない繊維を用いた繊維強化シートでは、製造上の問題或いは取り扱い時の問題から、強化繊維が必ずしも一方向に一様に引き揃えられていない。そのため、緊張力を導入するべく、強化繊維シートに荷重を付与して緊張する際に部分的な糸切れが発生し、充分な緊張力を導入し得ないことがある。つまり、強化繊維シートが緊張に必要な充分な力を発揮できないことがある。通常、緊張力は、最終破断荷重の50%〜15%減程度となっている。 However, in a fiber reinforced sheet using fibers that are not impregnated with resin, reinforcing fibers are not always uniformly aligned in one direction due to problems in manufacturing or handling. For this reason, in order to introduce tension, partial thread breakage may occur when a tension is applied to the reinforcing fiber sheet to cause tension, and sufficient tension may not be introduced. That is, the reinforcing fiber sheet may not exhibit sufficient force necessary for tension. Usually, the tension is reduced by about 50% to 15% of the final breaking load.
又、繊維強化プラスチック平板を用いる場合には、板幅が広いため接着する際に、接着面にボイドが混入して充分な接着力を得ることが難しいといった問題がある。ボイドの発生を避けるために繊維強化プラスチック平板に孔を開けることが考えられるが、この場合には、繊維強化プラスチック平板の強化繊維を切断することとなり、好ましくない。 Further, when a fiber reinforced plastic flat plate is used, since the plate width is wide, there is a problem that when adhering, voids are mixed into the bonding surface and it is difficult to obtain a sufficient bonding force. In order to avoid the generation of voids, it is conceivable to make a hole in the fiber-reinforced plastic flat plate. However, in this case, the reinforcing fiber of the fiber-reinforced plastic flat plate is cut, which is not preferable.
そこで、本発明者らは、特許文献1に記載されるように、強化繊維にマトリックス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに固定用繊維材にて固定した繊維強化シートを提案した。
Therefore, as described in
この繊維強化シートは、緊張に際しての糸切れの問題を解決し、又、施工に際してのボイドの発生も回避して被補強面に対して充分な接着力を得ることができ、特に、緊張接着工法に基づくコンクリート構造物の補強などを極めて作業性良く実施することができる、という利点を有している。
しかしながら、本発明者らの更なる研究実験の結果、特許文献1に提示した繊維強化シートは、使用する繊維強化プラスチック線材が形状をもっているため、構造物に接着する際、充分な接着面積を確保するのが、通常作業では難しいという問題があることが分かった。
However, as a result of further research and experiments by the present inventors, the fiber reinforced sheet presented in
対策として、多くの樹脂量を供給し、樹脂の厚みをもって、接着力を確保する方法が考えられるが、この方法では作業性が悪く、又コスト面からも好ましくない。 As a countermeasure, a method of supplying a large amount of resin and securing the adhesive force with the thickness of the resin is conceivable. However, this method has poor workability and is not preferable from the viewpoint of cost.
従って、本発明の目的は、緊張に際しての糸切れの問題を解決し、又、施工に際してのボイドの発生抑制、並びに、作業性の改善を図ることができ、しかも、被補強面に対して充分な接着力を得ることのできる、特に、緊張接着工法に基づくコンクリート構造物の補強における作業性を著しく向上させることのできる繊維強化シートを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of yarn breakage during tension, to suppress the generation of voids during construction, and to improve workability, and is sufficient for the surface to be reinforced. An object of the present invention is to provide a fiber reinforced sheet capable of obtaining a sufficient adhesive force, and particularly capable of remarkably improving workability in reinforcing a concrete structure based on a tension bonding method.
上記目的は本発明に係る繊維強化シートにて達成される。要約すれば、本発明は、強化繊維にマトリックス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに固定用繊維材にて固定したシート状体を形成し、
前記シート状体の少なくとも片面に、厚み0.1〜1.0mm、密度15〜50(本/25mm)、質量50〜200g/m 2 とされる織物から成る樹脂含浸用織布を取り付けたことを特徴とする繊維強化シートである。
The above object is achieved by the fiber reinforced sheet according to the present invention. In summary, according to the present invention, a plurality of continuous fiber reinforced plastic wires that are impregnated with a matrix resin in a reinforced fiber and hardened are arranged in a slender shape in the longitudinal direction, and the wires are fixed to each other with a fixing fiber material. Forming a sheet-like body,
A resin-impregnated woven fabric made of a woven fabric having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, a density of 15 to 50 (lines / 25 mm), and a mass of 50 to 200 g / m 2 is attached to at least one surface of the sheet-like body. Is a fiber-reinforced sheet characterized by
本発明の一実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材は、線径が0.5〜3mmの円形断面形状あるか、又は、幅が1〜10mm、厚みが0.1〜2mmとされる矩形断面形状である。 According to an embodiment of the present invention, the fiber reinforced plastic wire has a circular cross-sectional shape with a wire diameter of 0.5 to 3 mm, or a rectangle with a width of 1 to 10 mm and a thickness of 0.1 to 2 mm. Cross-sectional shape.
本発明の他の実施態様によると、前記各繊維強化プラスチック線材は、互いに0.1〜1.0mmだけ離間している。 According to another embodiment of the present invention, the fiber reinforced plastic wires are separated from each other by 0.1 to 1.0 mm.
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材は、その表面が粗面とされる。 According to another embodiment of the present invention, the fiber-reinforced plastic wire has a rough surface.
本発明の他の実施態様によると、前記固定用繊維材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材を編みつける横糸である。前記横糸は、ガラス繊維、有機繊維又は樹脂を表面に被覆したガラス繊維からなる糸条とし得る。 According to another embodiment of the present invention, the fixing fiber material is a weft for knitting a plurality of the fiber reinforced plastic wires in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fiber reinforced plastic wires. The weft yarn may be a yarn made of glass fiber, organic fiber, or glass fiber whose surface is coated with resin.
本発明の他の実施態様によると、前記固定用繊維材は、前記シート状体の少なくとも片面に配置され、接着されたメッシュ状支持体シートである。 According to another embodiment of the present invention, the fixing fiber material is a mesh-like support sheet that is disposed and bonded to at least one surface of the sheet-like body.
本発明の他の実施態様によると、前記メッシュ状支持体シートは、ガラス繊維からなる糸条を1軸、2軸或いは3軸に配向して形成し、前記糸条表面に被覆された樹脂により前記スダレ状に引き揃えた複数本の繊維強化プラスチック線材に接着される。 According to another embodiment of the present invention, the mesh-like support sheet is formed by orienting a filament made of glass fiber uniaxially, biaxially or triaxially, and a resin coated on the surface of the filament. Bonded to a plurality of fiber reinforced plastic wires arranged in a slender shape.
本発明の他の実施態様によると、前記織物は、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ガラス繊維の中のいずれか、又は、それらの複合体を使用して作製される。 According to another embodiment of the present invention, the woven fabric is a nylon fiber, vinylon fiber, polyester fiber, acrylic fiber, either in glass fibers, or Ru are made using composites thereof.
本発明の他の実施態様によると、前記シート状体に、接着剤にて接着されている。 According to another embodiment of the present invention, the sheet-like body is bonded with an adhesive.
本発明の他の実施態様によると、前記シート状体に、ガラス繊維又は有機繊維のいずれかでスチッティングにより取り付けられている。 According to another embodiment of the present invention, either glass fiber or organic fiber is attached to the sheet-like body by stitching.
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材の強化繊維は、炭素繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用される。また、前記繊維強化プラスチック線材のマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、MMA樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂の熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂が使用可能である。 According to another embodiment of the present invention, the reinforcing fiber of the fiber-reinforced plastic wire includes carbon fiber; metal fiber such as boron fiber, titanium fiber, steel fiber; aramid, PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole), polyamide, Organic fibers such as polyarylate and polyester are used alone or in a hybrid mixed with plural kinds. The matrix resin of the fiber reinforced plastic wire can be epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, unsaturated polyester resin, thermosetting resin of phenol resin, or thermoplastic resin such as nylon or vinylon. is there.
本発明によれば、緊張に際しての糸切れの問題や、施工に際してのボイド発生回避、樹脂ダレを防止し、被補強面に対して充分な接着力を得ることができ、特に、緊張接着工法に基づくコンクリート構造物の補強などを極めて作業性良く実施することができる。 According to the present invention, the problem of thread breakage during tension, void generation avoidance during construction, prevention of resin sag, and sufficient adhesion to the reinforced surface can be obtained. It is possible to reinforce the concrete structure based on it with extremely good workability.
以下、本発明に係る繊維強化シートを図面に即して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the fiber reinforced sheet according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
図1及び図2に、本発明の繊維強化シート1の一実施例を示す。繊維強化シート1は、連続した繊維強化プラスチック線材2を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、各線材2を互いに固定用繊維材3にて固定して形成されるシート状体1Aを有している。
Example 1
1 and 2 show an embodiment of the fiber reinforced
本実施例によれば、前記シート状体1Aのいずれかの片面には全面に亘って、樹脂含浸用織布6が取り付けられる。樹脂含浸用織布6は、図示してはいないが、前記シート状体1Aの両面に取り付けることもできる。
According to this embodiment, the resin-impregnated woven fabric 6 is attached to the entire surface of one side of the sheet-
樹脂含浸用織布6としては、詳しくは後述するように、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、アクリルなどの有機繊維、又は、ガラス繊維を使用して厚みが0.1mm〜1.0mm程の薄い不織布、又は、織物が好適に使用される。 As woven fabric 6 for resin impregnation, as will be described in detail later, an organic fiber such as nylon, vinylon, polyester, acrylic, or a non-woven fabric having a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm using glass fiber, Alternatively, a fabric is preferably used.
斯かる構成の繊維強化繊維シート1において、繊維強化プラスチック線材2は、一方向に配向された多数本の連続した強化繊維fにマトリックス樹脂Rが含浸され硬化された細長形状(細径)のものであり、弾性を有している。また、樹脂含浸用織布6自体も弾性を有している。
In the fiber reinforced
従って、弾性の繊維強化プラスチック線材2をスダレ状に、即ち、線材2が互いに近接離間して引き揃えられたシート形状とされ、且つ、樹脂含浸用織布6が取り付けられた本実施例の繊維強化シート1は、その長手方向に弾性を有している。
Therefore, the fiber of the present embodiment in which the elastic fiber-reinforced
そのために、例えば、繊維強化シート1は、搬送時には、所定半径にて巻き込んだ状態にて持ち運びが可能であり、極めて可搬性に富んでいる。
Therefore, for example, the fiber reinforced
また、繊維強化シート1は、繊維強化プラスチック線材2をスダレ状に引き揃えて構成されているために、搬送時に、従来の未含浸強化繊維シートのように、強化繊維の配向が乱れたり、また緊張力導入時に、強化繊維の配向乱れに起因した糸切れを生じるといった心配は全くない。
Further, since the fiber reinforced
また、本実施例の繊維強化シート1は、樹脂含浸用織布6を有しているために、例えば、緊張接着工法にて繊維強化シート1を使用した場合、マトリックス樹脂が塗布されたコンクリート梁シート貼着面に繊維強化シート1を押し付け接着させたとき、樹脂含浸用織布6がある適正量の樹脂を保持するため、樹脂ダレの発生もなく、スムーズな作業が可能となる。
In addition, since the fiber reinforced
また、樹脂含浸用織布6に樹脂含浸性を持たせることにより、コンクリート梁シート貼着面に接着された繊維強化シート1の樹脂含浸用織布6の上から更にマトリックス樹脂を塗布し、確実な接着を実施することもできる。
Further, by providing the resin-impregnated woven fabric 6 with resin impregnation property, a matrix resin is further applied from above the resin-impregnated woven fabric 6 of the fiber reinforced
更に説明すると、細径の繊維強化プラスチック線材2は、直径(d)が0.5〜3mmの略円形断面形状(図3(a))であるか、又は、幅(w)が1〜10mm、厚み(t)が0.1〜2mmとされる略矩形断面形状(図3(b))とし得る。勿論、必要に応じて、その他の種々の断面形状とすることができる。また、繊維強化プラスチック線材2は、使用時における接着力を向上させるために、その表面がショットブラストや、金ブラシなどを用いて目荒らしを行い粗面とするのが好ましい。
More specifically, the thin fiber-reinforced
上述のように、一方向にスダレ状に配列された複数本の線材2から成るシート形態とされる線材、即ち、連続した線材シートにおいて、各線材2は、互いに空隙(g)=0.1〜1.0mmだけ近接離間して、固定用繊維材3にて固定される。また、このようにして形成されたシート状体1A、即ち、繊維強化シート1の長さ(L)及び幅(W1)は、補強される構造物の寸法、形状に応じて適宜決定されるが、取り扱い上の問題から、一般に、全幅(W)は、100〜500mm程度がよく用いられる。又、長さ(L)は、100m以上のものを製造し得るが、使用時においては、適宜切断して使用される。
As described above, in the wire rod in the form of a sheet composed of a plurality of
強化繊維fとしては、炭素繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。 As the reinforcing fibers f, carbon fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers; and organic fibers such as aramid, PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole), polyamide, polyarylate, and polyester are used alone. Or, it can be used in a hybrid by mixing plural kinds.
繊維強化プラスチック線材に含浸されるマトリックス樹脂Rは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂,MMA樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、樹脂含有量は、30〜70重量%、好ましくは、35〜50重量%とされる。 As the matrix resin R impregnated in the fiber reinforced plastic wire, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. As the thermosetting resin, epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, unsaturated polyester resin, Alternatively, a phenol resin or the like is preferably used, and nylon, vinylon, or the like can be preferably used as the thermoplastic resin. The resin content is 30 to 70% by weight, preferably 35 to 50% by weight.
又、各線材2を固定用繊維材3にて固定する方法としては、図1に示すように、例えば、固定用繊維材3として横糸を使用し、一方向にスダレ状に配列された複数本の線材2から成るシート形態とされる線材、即ち、連続した線材シートを、線材に対して直交して一定の間隔(P)にて打ち込み、編み付ける方法を採用し得る。横糸3の打ち込み間隔(P)は、特に制限されないが、作成された繊維強化シート1の取り扱い性を考慮して、通常5〜20mm間隔の範囲で選定される。
In addition, as a method of fixing each
このとき、横糸3は、例えば直径2〜50μmのガラス繊維或いは有機繊維を複数本束ねた糸条とされる。又、有機繊維としては、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用される。 At this time, the weft 3 is, for example, a yarn obtained by bundling a plurality of glass fibers or organic fibers having a diameter of 2 to 50 μm. Moreover, nylon, vinylon, etc. are used suitably as an organic fiber.
各線材2をスダレ状に固定する他の方法としては、図2に示すように、固定用繊維材3としてメッシュ状支持体シートを使用することができる。
As another method for fixing each
つまり、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた複数本の線材2、即ち、線材シートの片面、又は、両面を、例えば直径2〜50μmのガラス繊維或いは有機繊維にて作製したメッシュ状の支持体シート3により支持した構成とすることもできる。
In other words, a plurality of
この場合には、例えば、2軸構成とされるメッシュ状支持体シート3を構成する縦糸4及び横糸5の表面に低融点タイプの熱可塑性樹脂を予め含浸させておき、メッシュ状支持体シート3をスダレ状線材シートの両面に積層して加熱加圧し、メッシュ状支持体シート3の縦糸4及び横糸5の部分をスダレ状線材シートに溶着する。 In this case, for example, the surface of the warp yarn 4 and the weft yarn 5 constituting the biaxially configured mesh-like support sheet 3 is impregnated in advance with a low melting point type thermoplastic resin, and the mesh-like support sheet 3 Are laminated on both sides of the suede-like wire sheet and heated and pressed to weld the warp 4 and weft 5 parts of the mesh-like support sheet 3 to the suede-like wire sheet.
メッシュ状支持体シート3は、2軸構成のほかに、ガラス繊維を3軸に配向して形成したり、或いは、ガラス繊維を線材2に対して直交する横糸5のみを配置した、所謂、1軸に配向して形成して前記シート状に引き揃えた複数本の線材2に接着することもできる。
In addition to the biaxial configuration, the mesh-like support sheet 3 is formed by orienting glass fibers in three axes, or only the wefts 5 that are orthogonal to the
又、上記固定用繊維材3の糸条としては、即ち、図1に示す横糸3、或いは、図2に示すメッシュ状支持体シート3の縦糸4、横糸5としては、例えばガラス繊維を芯部に有し、低融点の熱融着性ポリエステルをその周囲に配したような二重構造の複合繊維も又好ましく用いられる。 Further, as the yarn of the fixing fiber material 3, that is, the weft yarn 3 shown in FIG. 1 or the warp yarn 4 and the weft yarn 5 of the mesh-like support sheet 3 shown in FIG. It is also preferable to use a composite fiber having a double structure in which a low-melting-point heat-fusible polyester is disposed around it.
次に、樹脂含浸用織布6を各線材2が固定用繊維材3で固定されたシート状体1Aに取り付ける方法としては、図1に示すように、例えば、前記シート状体1Aの表面に薄く、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、MMA樹脂などの熱硬化性樹脂の接着剤を塗布し、その塗布面に樹脂含浸用織布6を積層して加熱加圧し接着する方法が好適に使用される。
Next, as a method of attaching the resin impregnated woven fabric 6 to the sheet-
又、樹脂含浸用織布6を取り付ける他の方法として、織布6が上下2面ある場合、細いガラス繊維、若しくは、ポリエステル繊維、ナイロン繊維など有機繊維のいずれかを用いて作製された糸条にて、各線材2の長さ方向に沿ってスチッティングして、上記シート状体1Aに樹脂含浸用織布6を取り付ける方法も好適に使用される。
As another method of attaching the resin-impregnated woven fabric 6, when the woven fabric 6 has two upper and lower surfaces, a yarn produced using either thin glass fibers, or organic fibers such as polyester fibers and nylon fibers. Then, a method of attaching the woven fabric for resin impregnation 6 to the sheet-
又、前記樹脂含浸用織布6に使用される材料としては、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、アクリルなどの有機繊維、又は、ガラス繊維を使用して、厚みが0.1mm〜1.0mm程度とされる薄い不織布、又は、平織り、綾織りなどとされる織物が好適に使用される。なお、樹脂含浸用織布6としては、密度及び質量は、それぞれ、密度15〜50(本/25mm)、質量50〜200g/m2であるのが好ましい。この範囲外であると、少なすぎると含浸する樹脂量が不足し、接着不良の発生頻度が多くなり、多すぎると含浸する樹脂量が多くなり、非経済的になる。 The material used for the resin impregnated woven fabric 6 is made of organic fibers such as nylon, vinylon, polyester, acrylic, or glass fibers, and has a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm. A thin non-woven fabric or a woven fabric such as plain weave or twill weave is preferably used. The resin-impregnated woven fabric 6 preferably has a density and a mass of 15 to 50 (lines / 25 mm ) and a mass of 50 to 200 g / m 2 , respectively. If it is outside this range, if it is too small, the amount of resin impregnated will be insufficient and the frequency of occurrence of poor adhesion will increase. If it is too large, the amount of resin impregnated will increase, which will be uneconomical.
次に、本発明の繊維強化シートの実験例について説明する。 Next, experimental examples of the fiber reinforced sheet of the present invention will be described.
実験例1
本発明の繊維強化シートを使用して、緊張接着工法に従ってコンクリート梁を補強した。
Experimental example 1
The fiber reinforced sheet of the present invention was used to reinforce the concrete beam according to the tension bonding method.
本実験例では、図2を参照して説明した構成の繊維強化シート1を使用した。
In this experimental example, the fiber reinforced
繊維強化シート1における繊維強化プラスチック線材2は、強化繊維fとして平均径7μm、収束本数24000本PAN系炭素繊維ストランドを用い、マトリックス樹脂Rとして常温硬化型のエポキシ樹脂を含浸し、硬化して作成した。樹脂含浸量は、40重量%であり、硬化後の繊維強化プラスチック線材2は、直径1.6mmの円断面を有していた。
The fiber reinforced
このようにして得た繊維強化プラスチック線材2を、一方向に引き揃えてスダレ状に配置した後、線材シートの片面に、メッシュ状支持体シート3を接着し、シート状体1Aを作製した。
The fiber-reinforced
メッシュ状支持体シート3は、縦糸4及び横糸5としてガラス繊維(番手300d)とされる糸条を用いた2軸メッシュ状支持体シートであった。2軸メッシュ状支持体シート3の縦糸4及び横糸5の間隔は、10mmとした。 The mesh-shaped support sheet 3 was a biaxial mesh-shaped support sheet using yarns made of glass fibers (counter 300d) as the warp 4 and the weft 5. The distance between the warp yarn 4 and the weft yarn 5 of the biaxial mesh support sheet 3 was 10 mm.
メッシュ状支持体シート3の縦糸4及び横糸5には、熱可塑性樹脂を、含有量30重量%の割合で含浸させた。 The warp yarn 4 and the weft yarn 5 of the mesh-like support sheet 3 were impregnated with a thermoplastic resin at a content of 30% by weight.
その後、線材シートにメッシュ状支持体シート3が接着されたシート状体1Aの片面に、常温硬化型のエポキシ樹脂をハケで塗布しながら、薄手の樹脂含浸用織布6を押し付け、ドライヤーで加熱しながら接着した。
Thereafter, a thin resin-impregnated woven fabric 6 is pressed onto one side of the sheet-
樹脂含浸用織布6は、ガラス繊維の平織りクロスで、密度19×18(本/25mm)、厚さ0.21mm、質量200g/m2であった。 The resin-impregnated woven fabric 6 was a glass fiber plain weave cloth having a density of 19 × 18 (lines / 25 mm), a thickness of 0.21 mm, and a mass of 200 g / m 2 .
このようにして作製した繊維強化シート1のスダレ状部、即ち、シート状体1Aは、幅(W1)が200mm、長さ(L)が40mであった。各線材2間の間隙(g)は、0.3〜0.4mmであった。また樹脂含浸用織布6の幅(W2)は、シート状体1Aの幅200mmより両側10mmだけ幅広とされ、220mmであった。
In this way, the produced reinforced
次に、上記繊維強化シート1を使用してコンクリート梁を緊張接着工法により、次のようにして補強した。
Next, concrete beams were reinforced by the tension bonding method using the fiber reinforced
先ず、本実験例では、繊維強化シート1をコンクリート梁に接着するに先立って、繊維強化シート1に緊張力10000kg/100mmを導入した。緊張力導入時に、何ら糸切れを発生することがなく、炭素繊維の破断強度近くまで充分な緊張力を導入することができた。
First, in this experimental example, prior to adhering the fiber reinforced
繊維強化シート1が緊張状態に維持された状態にて、コンクリート梁シート貼着面に、マトリックスを塗布し、次いで繊維強化シート1を押し付け接着させ、更に繊維強化シート1の樹脂含浸用織布6の上からマトリックス樹脂を塗布し、確実な接着を実施した。この時、樹脂含浸用織布が、ある適正量の樹脂を保持するため、樹脂ダレの発生もなく、スムーズな作業で実施することができた。また、接着力を上げるため、更に繊維強化シート回り全体をバグフィルムで覆い、真空ポンプでバグフィルム内の空気を抜き、真空圧で梁に押し付けながら接着した。繊維強化シート1の貼着面に、何らボイドを発生することなく、コンクリート梁に極めて良好に接着することができた。
In a state in which the fiber reinforced
上記実施例1、実験例1では、コンクリート構造物の補強に関して説明したが、本発明の繊維強化シート1は、鋼構造物の補強に際しても同様に適用することができ、同様の作用効果を達成し得る。
In Example 1 and Experimental Example 1 described above, the reinforcement of the concrete structure has been described. However, the fiber reinforced
1 繊維強化シート
1A シート状体
2 繊維強化プラスチック線材
3 固定用繊維材(横糸、メッシュ支持体シート)
4 メッシュ支持体シートの横糸
5 メッシュ支持体シートの縦糸
6 樹脂含浸用織布
R マトリックス樹脂
f 強化繊維
DESCRIPTION OF
4 Weft yarn of mesh support sheet 5 Warp yarn of mesh support sheet 6 Woven fabric for resin impregnation R Matrix resin f Reinforcing fiber
Claims (13)
前記シート状体の少なくとも片面に、厚み0.1〜1.0mm、密度15〜50(本/25mm)、質量50〜200g/m 2 とされる織物から成る樹脂含浸用織布を取り付けたことを特徴とする繊維強化シート。 The reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin, and a plurality of cured continuous fiber reinforced plastic wires are arranged in a slender shape in the longitudinal direction to form a sheet-like body in which the wires are fixed to each other with a fixing fiber material.
A resin-impregnated woven fabric made of a woven fabric having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, a density of 15 to 50 (lines / 25 mm), and a mass of 50 to 200 g / m 2 is attached to at least one surface of the sheet-like body. A fiber-reinforced sheet characterized by
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