JP2000248689A - Reinforcing material and reinforcing construction method - Google Patents
Reinforcing material and reinforcing construction methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は補強材に関し、詳し
くは、既存のコンクリート柱などに巻き付け、含浸樹脂
を硬化させて耐震補強する工法に使用されるプリプレグ
からなる補強材及び補強工法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reinforcing material, and more particularly, to a reinforcing material comprising a prepreg used in a method of winding around an existing concrete column or the like, hardening an impregnated resin, and strengthening against earthquake, and a reinforcing method. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、炭素繊維やアラミド繊維を用いる
耐震補強工法は、それら繊維の一方向性シートを作製
し、補強を要する既存のコンクリート柱などの構造物に
巻き付け、常温硬化の熱硬化性樹脂を塗布含浸させ、常
温で放置硬化させる方法がとられている。従来の工法
は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が
使用できるものの、常温硬化の点で、事実上エポキシ樹
脂に限定され、硬化までの日数は、外気温によって3日
から1週間ほど要し、工期が長いという欠点がある。ま
た、かかる塗布含浸法では塗布するエポキシ樹脂の量
は、通常、使用される繊維シート重量と同程度と必要以
上に使用されており不経済である。2. Description of the Related Art Conventionally, a seismic retrofitting method using carbon fiber or aramid fiber is to prepare a unidirectional sheet of such fiber, wind it around an existing structure such as a concrete column requiring reinforcement, and cure at room temperature. A method of applying and impregnating a resin and leaving it to cure at room temperature is employed. The conventional construction method can use epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, etc. as thermosetting resin, but in terms of room temperature curing, it is practically limited to epoxy resin, and the number of days until curing is There is a disadvantage that it takes about 3 days to 1 week depending on the outside temperature, and the construction period is long. In addition, the amount of epoxy resin to be applied in such a coating and impregnating method is usually the same as the weight of the used fiber sheet and is used more than necessary, which is uneconomical.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、アラミド繊維を使用した一方向性シートのプリプレ
グを用いて使用樹脂量を減少させ、さらに通電による発
熱で熱硬化性樹脂を短時間で硬化させ、上記従来の施工
性を改良し工期の短縮を図る構造物の補強工法及びこれ
に用いる補強材を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the amount of resin used by using a unidirectional sheet prepreg using aramid fiber, and to further reduce the amount of heat-curable resin by heat generated by energization for a short time. It is an object of the present invention to provide a method of reinforcing a structure for improving the workability and shortening the construction period, and a reinforcing material used for the same.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、経糸が実質上アラミ
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として、または導電性テープ又は導線を経糸及び
緯糸として織り込んだ一方向性シートのプリプレグを構
造物に取り付けた後、該導電性テープ又は導線に通電し
て、該通電による発熱で含浸された熱硬化性樹脂を短時
間で硬化させれば、工期の短縮が図れること、且つエポ
キシ樹脂の使用量が削減できることを見出し、本発明を
完成するに至った。Under such circumstances, the present inventors have conducted intensive studies and have found that a unidirectional sheet whose warp is substantially made of aramid fiber has a conductive tape or a conductive wire as a warp or a conductive tape or a conductive wire. After attaching a prepreg of a unidirectional sheet in which a tape or a conductive wire is woven as a warp and a weft to a structure, the conductive tape or the conductive wire is energized, and the thermosetting resin impregnated with heat generated by the energization is shortly applied. It has been found that if the curing is carried out, the working period can be shortened and the amount of epoxy resin used can be reduced, and the present invention has been completed.
【0005】すなわち、本発明は、経糸が実質上アラミ
ド繊維からなる一方向性シートに導電性テープ又は導線
を経糸として織り込んだ補強シート又は前記補強シート
に更に導電性テープ又は導線を緯糸として織り込んだ補
強シートに熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからな
ることを特徴とする補強材を提供するものである。That is, according to the present invention, a reinforcing sheet in which a conductive tape or a conductive wire is woven as a warp in a unidirectional sheet whose warp is substantially made of aramid fiber, or a conductive tape or a conductive wire is further woven as a weft in the reinforcing sheet. It is intended to provide a reinforcing material comprising a prepreg obtained by impregnating a thermosetting resin into a reinforcing sheet.
【0006】また、本発明は、前記補強材を構造物に巻
付け、前記導電性テープ又は導線に電流を流して、発熱
させ、樹脂を硬化させて構造物を補強する補強工法を提
供するものである。Further, the present invention provides a reinforcing method for winding the reinforcing material around a structure, applying an electric current to the conductive tape or the conductive wire to generate heat, curing the resin, and reinforcing the structure. It is.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明において、プリプレグ化さ
れる補強シートを図1〜図4を参照して説明する。図1
は第1の実施の形態における補強シートの概略図、図2
は図1の導電性テープ又は導線部分を示す模式図であ
る。第1の実施の形態における補強シートにおいて、実
質上アラミド繊維からなる一方向性シートとは、少なく
とも経糸の主繊維にアラミド繊維を用いた織布を言い、
その織布に更に導電性テープ又は導線を経糸として織り
込んだものである。その外観の概略は、図1及び図2に
示すように、経糸1にアラミド繊維を用いた一方向性織
布シート10であって、経糸1と導電性テープ又は導線
3は左右方向に通されて形成される。図1において、経
糸間の隙間は経糸1の単位幅当たりの打ち込み本数によ
って変わる。また、緯糸2は、経糸1を編み込みながら
上下方向に通され、横に互いに粗く形成される連続又は
不連続糸である。また、導電性テープ又は導線3を並列
に接続する両端部3a、3bは図では省略する通電装置
に接続する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a reinforcing sheet to be prepreg will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a schematic view of a reinforcing sheet according to the first embodiment, and FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing a conductive tape or a conductive wire portion of FIG. 1. In the reinforcing sheet according to the first embodiment, the unidirectional sheet substantially made of aramid fiber refers to a woven fabric using aramid fiber as at least a main fiber of a warp,
The woven fabric is further woven with a conductive tape or a conductive wire as a warp. The outline of the appearance is, as shown in FIGS. 1 and 2, a unidirectional woven fabric sheet 10 using aramid fibers for the warp 1, and the warp 1 and the conductive tape or the conductive wire 3 are passed in the left-right direction. Formed. In FIG. 1, the gap between the warp yarns changes depending on the number of the warp yarns to be driven per unit width. The weft 2 is a continuous or discontinuous yarn that is passed through in the up-down direction while knitting the warp yarn 1 and is formed coarsely horizontally. Further, both ends 3a and 3b for connecting the conductive tape or the conductive wire 3 in parallel are connected to an energizing device not shown in the figure.
【0008】経糸に用いられるアラミド繊維は強度を持
たせるために使用される。アラミド繊維としては、特に
制限されないが、引張強度15g/d以上、ヤング率5
00g/d以上(dはデニールを意味する。)のアラミ
ド繊維が好ましい。また、アラミド繊維の撚り回数はで
きるだけ少ないのが好ましく、その撚り回数は5〜50
回/mである。撚り回数が大きくなると、シートのヤン
グ率が低下し、耐震補強の目的であるせん断補強や曲げ
補強効果が小さくなって、好ましくない。一方向性シー
トの目付は、緯糸の重量を除いて、通常200〜100
0g/m2 である。経糸の単位巾あたりの打ち込み本数
は、用いるアラミド繊維の太さと前記一方向性シートの
目付から容易に決定される。Aramid fibers used for warp are used to give strength. The aramid fiber is not particularly limited, but has a tensile strength of 15 g / d or more and a Young's modulus of 5 or more.
Aramid fibers of at least 00 g / d (d means denier) are preferred. The number of twists of the aramid fiber is preferably as small as possible, and the number of twists is 5 to 50.
Times / m. If the number of twists increases, the Young's modulus of the sheet decreases, and the effect of shear reinforcement or bending reinforcement, which is the purpose of seismic reinforcement, decreases, which is not preferable. The basis weight of the unidirectional sheet is usually 200 to 100, excluding the weight of the weft.
0 g / m 2 . The number of warp yarns per unit width is easily determined from the thickness of the aramid fiber used and the basis weight of the unidirectional sheet.
【0009】本発明において、経糸として使用される導
電性テープとしては、通電により発熱する発熱体のテー
プ状物であれば特に制限されず、例えば、4フッ化エチ
レン樹脂と導電性カーボンの複合物であるフッ素樹脂製
面状発熱体を細く切断したテープ状物が挙げられる。テ
ープの巾は1〜10mmの範囲が好ましく、テープの厚み
は0.075〜0.20mmの範囲が好ましい。テープの
巾やテープの厚みが前記範囲未満であると、当該テープ
の単位長さ当たりの抵抗値が大きくなって、通電時の電
圧が高くなり好ましくない。また、テープの巾やテープ
の厚みが前記範囲を越えるとテープの剛性が増して経糸
として使用しにくい。また、導電性テープは耐熱性や耐
寒性に優れたものが好ましい。In the present invention, the conductive tape used as the warp is not particularly limited as long as it is a tape-shaped heating element that generates heat when energized, and for example, a composite of ethylene tetrafluoride resin and conductive carbon And a tape-like material obtained by finely cutting the fluororesin sheet heating element. The width of the tape is preferably in the range of 1 to 10 mm, and the thickness of the tape is preferably in the range of 0.075 to 0.20 mm. If the width of the tape or the thickness of the tape is less than the above range, the resistance value per unit length of the tape becomes large, and the voltage at the time of energization becomes undesirably high. If the width of the tape or the thickness of the tape exceeds the above range, the rigidity of the tape increases and it is difficult to use the tape as a warp. Further, the conductive tape preferably has excellent heat resistance and cold resistance.
【0010】本発明において、経糸として使用される導
線としては、特に制限されないが、良導体の金属で、且
つ発熱量の大きいものが好ましく、例えば、ニッケルク
ロム合金、鉄クロム合金の導線が挙げられる。導線の直
径は0.05〜1.0mmの範囲のものが好ましい。導線
の直径が細すぎると導線の抵抗値が大きくなりすぎて、
通電時の電圧が高くなり好ましくない。導線の直径が太
すぎると経糸として使用しにくく、また当該補強シート
の剛性が増し、柔軟性が損なわれ、構造物の外表面に当
該シートが巻き付けにくくなる。[0010] In the present invention, the conductor used as the warp is not particularly limited, but is preferably a metal having a good conductor and a large calorific value, and examples thereof include a nickel-chromium alloy and an iron-chromium alloy. The diameter of the conductor is preferably in the range of 0.05 to 1.0 mm. If the diameter of the conductor is too small, the resistance of the conductor will be too large,
The voltage during energization is increased, which is not preferable. If the diameter of the conducting wire is too large, it is difficult to use as a warp, and the rigidity of the reinforcing sheet is increased, the flexibility is impaired, and the sheet is hardly wound around the outer surface of the structure.
【0011】経糸として使用する導電性テープ又は導線
の各々の織り込み間隔(打ち込み間隔とも言い、以下
「織り込み間隔」と言う)は1〜5cmの範囲とすること
が好ましい。織り込み間隔がこの範囲であれば、通電す
ることによりプリプレグ化された一方向性シートの全面
が均等に発熱して、含浸されたエポキシ樹脂などの熱硬
化性樹脂を均一に硬化させることができる。織り込み間
隔が前記範囲未満では、必要以上の導線等が必要にな
り、無駄であると共に製作上の問題も生じやすい。ま
た、前記範囲を越えても当該熱硬化樹脂を均一に加熱硬
化できない。The weaving interval of each conductive tape or conductive wire used as a warp (also referred to as a driving interval, hereinafter referred to as a "weaving interval") is preferably in the range of 1 to 5 cm. When the weaving interval is within this range, the entire surface of the prepreg-formed unidirectional sheet is uniformly heated by energization, so that the impregnated thermosetting resin such as an epoxy resin can be uniformly cured. If the weaving interval is less than the above range, more conductive wires and the like are required than necessary, which is wasteful and tends to cause problems in manufacturing. Further, even if the temperature exceeds the above range, the thermosetting resin cannot be uniformly heated and cured.
【0012】本発明において、緯糸としては、特に制限
されず、ナイロン、ポリエステル、綿及びアラミド繊維
等の有機繊維が使用される。In the present invention, the weft is not particularly limited, and organic fibers such as nylon, polyester, cotton, and aramid fibers are used.
【0013】図3は第2の実施の形態における補強シー
トの概略図、図4は図3の導電性テープ又は導線部分を
示す模式図である。第2の実施の形態における補強シー
ト20において、第1の実施の形態における補強シート
10と異なる点は、第1の実施の形態の補強シート10
に、更に、導電性テープ又は導線を緯糸に織り込み、経
糸の導電性テープ又は導線と緯糸の導電性テープ又は導
線とが互いに接触するようにした点である。すなわち、
図3及び図4より、一方向性織布シート20において、
経糸1と導電性テープ又は導線3は左右方向に通されて
形成される。緯糸2と導電性テープ又は導線4は、経糸
1を編み込みながら上下方向に通され、横に互いに粗く
形成される。緯糸2は連続又は不連続糸である。この
際、経糸の導電性テープ又は導線3と緯糸の導電性テー
プ又は導線4とは接触して接触部5を形成する。また、
一方向性シート20の両端部に位置する緯糸41、41
はそれぞれの両端部が結線されて、ループ71a、71
bを形成し、ループ71a、71bから延出される両接
続端部7a、7bは図では省略する通電装置に接続され
る。FIG. 3 is a schematic view of a reinforcing sheet according to a second embodiment, and FIG. 4 is a schematic view showing a conductive tape or a conductive wire portion of FIG. The difference between the reinforcing sheet 20 according to the second embodiment and the reinforcing sheet 10 according to the first embodiment is that the reinforcing sheet 20 according to the first embodiment is different from the reinforcing sheet 10 according to the first embodiment.
Furthermore, a conductive tape or conductive wire is woven into the weft so that the warp conductive tape or conductive wire and the weft conductive tape or conductive wire are in contact with each other. That is,
3 and 4, in the unidirectional woven sheet 20,
The warp 1 and the conductive tape or the conductive wire 3 are formed to pass in the left-right direction. The weft 2 and the conductive tape or the conductive wire 4 are passed vertically while knitting the warp 1, and are formed coarsely laterally. The weft 2 is a continuous or discontinuous yarn. At this time, the conductive tape or conductor 3 of the warp and the conductive tape or conductor 4 of the weft are in contact with each other to form a contact portion 5. Also,
Wefts 41, 41 located at both ends of the unidirectional sheet 20
Are connected at both ends to form loops 71a, 71
b, and both connection ends 7a, 7b extending from the loops 71a, 71b are connected to a current-carrying device, not shown.
【0014】緯糸の導電性テープ又は導線4の織り込み
間隔は、10〜40cmの範囲とすることが好ましい。こ
れは、通常、一方向性シートを作製後、定長に切断し
て、補強を要する既存のコンクリート柱に巻付ける際、
両端を約20〜40cmほど重ねて巻付けることから決定
される。すなわち、この重ね合わせ部分に緯糸の導電性
テープ又は導線3を存在させれば、プリプレグ化された
シート全面を均一に加熱することができると共に、通電
装置との結合に際しても好都合である。The weaving interval between the conductive tape or the conductive wire 4 is preferably in the range of 10 to 40 cm. This is usually when a unidirectional sheet is made, then cut to a fixed length and wound around an existing concrete column that needs reinforcement.
It is determined by overlapping and winding both ends about 20 to 40 cm. That is, if the weft conductive tape or the conductive wire 3 is present in the overlapped portion, the entire surface of the prepreg-formed sheet can be uniformly heated, and it is convenient for the connection with the power supply device.
【0015】経糸の導電性テープ又は導線3と緯糸の導
電性テープ又は導線4を互いに接触させるためには、被
覆していない導電性テープ又は導線を使用すればよい。
また、通電方法としては、前記のループ回路71a、7
1bから延出される両接続端部7a、7bに電源を接続
する方法に限定されず、例えば、ループを形成せずに、
一方向性シートの両端の緯糸41、41の端部72a、
72bを直接、図では省略する通電装置に接続してもよ
い。このように、第2の実施の形態例によれば、経糸及
び緯糸の導電性テープ又は導線3、4が互いに接触して
いるため、全ての導電性テープ又は導線が発熱すること
になり、経糸に使用されている導電性テープや導線を並
列的に接続する必要がなく、施工性が格段に向上する。In order to bring the conductive tape or conductor 3 of the warp and the conductive tape or conductor 4 of the weft into contact with each other, an uncoated conductive tape or conductor may be used.
In addition, as the energizing method, the loop circuits 71a, 71
The method is not limited to a method of connecting a power supply to both connection ends 7a and 7b extending from 1b. For example, without forming a loop,
The ends 72a of the wefts 41 at both ends of the one-way sheet,
72b may be directly connected to an energizing device not shown in the figure. As described above, according to the second embodiment, since the conductive tapes or wires 3 and 4 of the warp and the weft are in contact with each other, all the conductive tapes or wires generate heat, and the warp It is not necessary to connect conductive tapes and conductive wires used in the parallel connection, and the workability is remarkably improved.
【0016】本発明において、前記補強シートからプリ
プレグを作製する方法としては、特に制限されず、公知
の方法に準じて行われる。すなわち、一方向性シートか
らなる補強シートに熱硬化性樹脂と硬化剤の混合物を塗
布し、乾燥させればよい。当該熱硬化性樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイ
ミド樹脂等が挙げられ、このうち、エポキシ樹脂及びフ
ェノール樹脂が強度、取扱いの容易さ、コストなどの点
で好ましい。本発明のプリプレグを得るために補強シー
トに含浸させる樹脂量は、プリプレグ重量に対して5〜
30%、好ましくは10〜25%である。含浸樹脂量が
少ないと繊維を十分に拘束して硬化できず、多すぎると
使用する樹脂量が不必要に増加して不経済である。In the present invention, a method for producing a prepreg from the reinforcing sheet is not particularly limited, and is performed according to a known method. That is, a mixture of a thermosetting resin and a curing agent may be applied to a reinforcing sheet made of a unidirectional sheet and dried. As the thermosetting resin,
Phenol resins, epoxy resins, polyurethane resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, polyimide resins, and the like can be mentioned. Of these, epoxy resins and phenol resins are preferred in terms of strength, ease of handling, cost, and the like. The amount of resin impregnated in the reinforcing sheet to obtain the prepreg of the present invention is 5 to 5 weight of the prepreg.
It is 30%, preferably 10 to 25%. If the amount of the impregnated resin is small, the fiber cannot be sufficiently restrained to be cured, and if it is too large, the amount of the resin used is unnecessarily increased, which is uneconomical.
【0017】本発明のプリプレグからなる補強材を使用
する構造物の補強工法の手順としては、先ず、補強材
(プリプレブ)を構造物に巻付け、前記導電性テープ又
は導線に電流を流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構
造物を補強する。構造物としては、特に制限されず、橋
梁、タンク及び鉄塔などの土木構造物;道路構造物;河
川、港湾又は海洋構造物;建築構造物などの強度が要求
される部位であり、特に、大地震対策などで補強が要求
される既存のコンクリート柱などが好適である。先ず、
本発明のプリプレグをコンクリート柱の表面と密着保持
させるために、コンクリート表面にプライマーを塗布す
る。次に、定長に切断した当該プリプレグのシートを巻
き付ける。次に、プリプレグの両端から出ている導線に
電流を流し、発熱させて、樹脂を硬化させる。2層以上
重ねて巻き付ける場合は、その都度プライマーを塗布す
ることが好ましい。すなわち、硬化したシートの上にプ
ライマーを塗布し、同様の操作を繰り返して、必要枚数
を巻き付ける。ただし、プリプレグにタック性(粘着
性)があり、コンクリート表面に接着するならば、上記
プライマーは不要である。また、必要により、導線の通
電発熱により樹脂を硬化させる前に、プリプレグに熱硬
化性樹脂を塗布することもできる。通電による加熱保持
温度、硬化時間は、使用する熱硬化性樹脂の種類や、硬
化開始温度等によって異なり、使用時の条件により適宜
決定される。As a procedure of a method of reinforcing a structure using a reinforcing material made of a prepreg of the present invention, first, a reinforcing material (preprep) is wrapped around a structure, and a current is applied to the conductive tape or conductive wire. Heat is generated to cure the resin and reinforce the structure. The structure is not particularly limited, and is a portion requiring strength such as a civil structure such as a bridge, a tank and a steel tower; a road structure; a river, a harbor or a marine structure; Existing concrete columns or the like that require reinforcement for earthquake countermeasures and the like are suitable. First,
In order to keep the prepreg of the present invention in close contact with the surface of the concrete column, a primer is applied to the concrete surface. Next, the prepreg sheet cut into a fixed length is wound. Next, an electric current is applied to the conductive wires protruding from both ends of the prepreg to generate heat and harden the resin. When winding two or more layers, it is preferable to apply a primer each time. That is, the primer is applied on the cured sheet, and the same operation is repeated to wind the required number of sheets. However, if the prepreg has tackiness (adhesiveness) and adheres to the concrete surface, the primer is unnecessary. Further, if necessary, a thermosetting resin can be applied to the prepreg before the resin is cured by the heat generated by the conductive wire. The heating holding temperature and the curing time by energization vary depending on the type of thermosetting resin used, the curing start temperature, and the like, and are appropriately determined according to the conditions at the time of use.
【0018】[0018]
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。 実施例1 (補強シートの作製)経糸にアラミド繊維「トワロンH
M」(アクゾノーベル社製)の3000デニールの繊維
を用い、緯糸に500デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量415g/m2 (緯糸の重量を除く)の一
方向性シートに、線径0.1mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として2cm間隔に織り込み補強シートを作製
した。 (プリプレグの作製)当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約25%のプリプレグを得た。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but this is merely an example and does not limit the present invention. Example 1 (Preparation of reinforcing sheet) Aramid fiber "Twaron H" was used for the warp.
M "(manufactured by Akzo Nobel Co., Ltd.) using 3000 denier fiber, using 500 denier polyester fiber for the weft, and applying a weight of 415 g / m 2 (excluding the weight of the weft) to the unidirectional sheet. A 1 mm nickel-chromium alloy wire was woven at 2 cm intervals using a warp to produce a reinforcing sheet. (Preparation of Prepreg) A mixture of bisphenol-type epoxy resin as a thermosetting resin and methyltetrahydrophthalic anhydride as a curing agent was applied to the reinforcing sheet and dried to obtain a prepreg having a resin component of about 25%.
【0019】(補強工法)当該プリプレグをコンクリー
ト柱の表面と密着保持させるために、コンクリート表面
にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、次に、定長に
切断した当該プリプレグのシートを一層巻き付けた。プ
リプレグの両端からでている導線を図2のように結線し
て電流を流し、発熱させ、120℃、1時間保持して樹
脂を硬化させた。使用した樹脂量は約200g/m
2 (プリプレグ中の樹脂量約150g/m2 、プライマ
ー約50g/m2 )であった。また、樹脂硬化後の当該
耐震補強材の引張強度は61トン重/m、弾性率は1
1.0トン重/mm2 であった。(Reinforcing method) In order to keep the prepreg in close contact with the surface of the concrete column, an epoxy resin-based primer was applied to the concrete surface, and then a sheet of the prepreg cut into a fixed length was further wound. As shown in FIG. 2, the conductors extending from both ends of the prepreg were connected, an electric current was applied, heat was generated, and the resin was held at 120 ° C. for 1 hour to cure the resin. The amount of resin used is about 200 g / m
2 (resin amount in prepreg: about 150 g / m 2 , primer: about 50 g / m 2 ). Further, the tensile strength of the seismic retrofitting material after curing of the resin is 61 t / m, and the elastic modulus is 1
It was 1.0 ton weight / mm 2 .
【0020】実施例2 (補強シートの作製)実施例1と同様の補強シートを作
製した。 (プリプレグの作製)当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるレゾール型フェノール樹脂と硬化剤であるメチルテ
トラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥して樹
脂成分約20%のプリプレグを得た。 (補強工法)樹脂の硬化条件を140℃、1時間とする
以外は、実施例1と同様の方法で行った。使用した樹脂
量は約160g/m2 (プリプレグ中の樹脂量約110
g/m2 、プライマー約50g/m2 )であった。ま
た、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は60トン
重/m、弾性率は10.9トン重/mm2 であった。Example 2 (Preparation of reinforcing sheet) A reinforcing sheet similar to that of Example 1 was prepared. (Preparation of prepreg) A mixture of a resol type phenol resin as a thermosetting resin and methyltetrahydrophthalic anhydride as a curing agent was applied to the reinforcing sheet and dried to obtain a prepreg having a resin component of about 20%. (Reinforcement method) The same method as in Example 1 was used, except that the curing condition of the resin was set at 140 ° C. for 1 hour. The amount of resin used was about 160 g / m 2 (about 110 g of resin in prepreg).
g / m 2 , and the primer was about 50 g / m 2 ). Further, the tensile strength of the seismic retrofitting material after curing of the resin was 60 t / m, and the elastic modulus was 10.9 t / mm 2 .
【0021】実施例3 (補強シートの作製)線径0.1mmのニッケルクロム合
金の導線の代わりに、線径0.2mmの鉄クロム合金の導
線を経糸として使用した以外は、実施例1と同様の方法
で行った。 (プリプレグの作製)当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約22%のプリプレグを得た。 (補強工法)実施例1と同様の方法で行った。使用した
樹脂量は約180g/m2 (プリプレグ中の樹脂量約1
20g/m2 、プライマー約60g/m2 )であった。
また、樹脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は62ト
ン重/m、弾性率は11.2トン重/mm2 であった。Example 3 (Preparation of reinforcing sheet) Example 1 was repeated except that a 0.2 mm-diameter iron-chromium alloy wire was used as a warp instead of a 0.1 mm-diameter nickel-chromium alloy wire. Performed in a similar manner. (Preparation of Prepreg) A mixture of bisphenol-type epoxy resin as a thermosetting resin and methyltetrahydrophthalic anhydride as a curing agent was applied to the reinforcing sheet and dried to obtain a prepreg having a resin component of about 22%. (Reinforcement method) The same method as in Example 1 was used. The amount of resin used was about 180 g / m 2 (the amount of resin in prepreg was about 1
20 g / m 2, was a primer of about 60g / m 2).
The tensile strength of the seismic retrofitting material after curing of the resin was 62 tons / m, and the elastic modulus was 11.2 tons / mm 2 .
【0022】実施例4 (補強シートの作製)経糸にアラミド繊維「トワロンH
M」(アクゾノーベル社製)の3000デニールの繊維
を用い、緯糸に500デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量415g/m2 (緯糸の重量を除く)の一
方向性シートに、線径0.2mmのニッケルクロム合金の
導線を経糸として2cm間隔に織り込み、さらに線径0.
2mmのニッケルクロム合金の導線を緯糸として20cm間
隔に織り込み補強シートを作製した。 (プリプレグの作製)当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約21%のプリプレグを得た。 (補強工法)当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導線を図4のように結線した以外は、実
施例1と同様に行った。使用した樹脂量は約180g/
m2(プリプレグ中の樹脂量約120g/m2 、プライ
マー約60g/m2 )であった。また、樹脂硬化後の当
該耐震補強材の引張強度は60トン重/m、弾性率は1
0.8トン重/mm2 であった。Example 4 (Preparation of reinforcing sheet) Aramid fiber "Twaron H" was used for the warp.
M "(manufactured by Akzo Nobel Co., Ltd.) using 3000 denier fiber, using 500 denier polyester fiber for the weft, and applying a weight of 415 g / m 2 (excluding the weight of the weft) to the unidirectional sheet. .2 mm nickel-chromium alloy wire is woven at 2 cm intervals as warp yarns, and the wire diameter is 0.2 mm.
A reinforcing sheet was prepared by weaving a 2 mm nickel-chromium alloy wire as a weft at 20 cm intervals. (Preparation of prepreg) A mixture of bisphenol-type epoxy resin as a thermosetting resin and methyltetrahydrophthalic anhydride as a curing agent was applied to the reinforcing sheet and dried to obtain a prepreg having a resin component of about 21%. (Reinforcement method) The same procedure as in Example 1 was carried out, except that the prepreg was used and the conductors protruding from both ends of the prepreg were connected as shown in FIG. The amount of resin used is about 180 g /
m 2 (the amount of resin in the prepreg was about 120 g / m 2 , and the primer was about 60 g / m 2 ). Further, the tensile strength of the seismic retrofitting material after curing of the resin is 60 tons / m, and the elastic modulus is 1
It was 0.8 ton weight / mm 2 .
【0023】実施例5 (補強シートの作製)経糸にアラミド繊維「トワロンH
M」(アクゾノーベル社製)の3000デニールの繊維
を用い、緯糸に500デニールのポリエステル繊維を使
用し、目付量415g/m2 (緯糸の重量を除く)の一
方向性シートに、線径0.2mmの鉄クロム合金の導線を
経糸として3cm間隔に織り込み、さらにフッ素樹脂製面
状発熱体を素材とするテープ状物である「フロロトロ
ン」(ダイキン工業社製)の巾5mm、厚み0.1mmを緯
糸として20cm間隔に織り込み補強シートを作製した。 (プリプレグの作製)当該補強シートに熱硬化性樹脂で
あるビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤であるメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸の混合物を塗布し、乾燥し
て樹脂成分約25%のプリプレグを得た。 (補強工法)当該プリプレグを用い、該プリプレグの両
端から出ている導電性テープを図4のように結線した以
外は、実施例1と同様に行った。使用した樹脂量は約2
00g/m2 (プリプレグ中の樹脂量約140g/
m2 、プライマー約60g/m2)であった。また、樹
脂硬化後の当該耐震補強材の引張強度は61トン重/
m、弾性率は11.0トン重/mm2 であった。Example 5 (Preparation of reinforcing sheet) Aramid fiber "Twaron H" was used for the warp.
M "(manufactured by Akzo Nobel Co., Ltd.) using 3000 denier fiber, using 500 denier polyester fiber for the weft, and applying a weight of 415 g / m 2 (excluding the weight of the weft) to the unidirectional sheet. 5 mm width and 0.1 mm thickness of "Fluorotron" (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), a tape-shaped material made of a 2 mm iron-chromium alloy wire as a warp at 3 cm intervals and made of a fluororesin sheet heating element. Was woven at an interval of 20 cm using as a weft to prepare a reinforcing sheet. (Preparation of Prepreg) A mixture of bisphenol-type epoxy resin as a thermosetting resin and methyltetrahydrophthalic anhydride as a curing agent was applied to the reinforcing sheet and dried to obtain a prepreg having a resin component of about 25%. (Reinforcement method) The same procedure as in Example 1 was carried out except that the prepreg was used and conductive tapes protruding from both ends of the prepreg were connected as shown in FIG. The amount of resin used is about 2
00 g / m 2 (resin amount of about 140 g / prepreg
m 2 , about 60 g / m 2 of primer). The tensile strength of the seismic retrofitting material after curing of the resin is 61 tons /
m, and the elastic modulus was 11.0 ton weight / mm 2 .
【0024】比較例1 経糸にアラミド繊維「トワロンHM」(アクゾノーベル
社製)の3000デニールの繊維を用い、緯糸に500
デニールのポリエステル繊維を使用し、目付量415g
/m2 の一方向性シートの織布をシャトル織機で作製し
た。作製された一方向性シートからなる耐震補強シート
をコンクリート柱の表面と密着保持させるために、コン
クリート表面にエポキシ樹脂系のプライマーを塗布し、
次に、定長に切断した当該一方向性シートを一層巻き付
けた。次いで、常温硬化性のエポキシ樹脂をその上から
塗布し、放置した。完全硬化まで約3日間要した。使用
した樹脂量は約550g/m2 であった。樹脂硬化後の
当該補強用シート(FRP)の引張強度は60トン重/
m、弾性率は10.8トン重/mm2 であった。Comparative Example 1 3000 denier fiber of aramid fiber "Twaron HM" (manufactured by Akzo Nobel) was used for the warp and 500 for the weft.
Using denier polyester fiber, weight per unit 415g
/ M 2 unidirectional sheet woven fabric was made on a shuttle loom. An epoxy resin primer is applied to the concrete surface in order to hold the prepared seismic reinforced sheet consisting of a unidirectional sheet in close contact with the surface of the concrete column,
Next, the unidirectional sheet cut to a fixed length was further wound. Next, a room temperature-curable epoxy resin was applied from above, and allowed to stand. It took about 3 days for complete curing. The amount of resin used was about 550 g / m 2 . The tensile strength of the reinforcing sheet (FRP) after resin curing is 60 tons /
m, and the elastic modulus was 10.8 ton weight / mm 2 .
【0025】実施例1〜5並びに比較例1の結果から明
らかなように、実施例はいずれも、従来の本発明によら
ない炭素繊維やアラミド繊維を用いる耐震補強工法に比
較して、使用樹脂量は約1/3に低減でき、硬化までの
時間も大幅に短縮できた。As is evident from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, all of the examples were compared with the conventional seismic reinforcement method using carbon fiber or aramid fiber not according to the present invention. The amount could be reduced to about 1/3 and the time to cure could be significantly reduced.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明の補強材は、使用する熱硬化性樹
脂量が少なく、通電による発熱でその熱硬化性樹脂を短
時間で硬化できる。従って、本発明の補強材を用いれ
ば、施工に要する工期を短縮することができる。また、
本発明の補強材は、引張強度、弾性率等の物性におい
て、従来工法のものと同等である。The reinforcing material of the present invention uses a small amount of thermosetting resin, and can cure the thermosetting resin in a short time by the heat generated by energization. Therefore, when the reinforcing material of the present invention is used, the construction period required for construction can be shortened. Also,
The reinforcing material of the present invention is equivalent to those of the conventional method in physical properties such as tensile strength and elastic modulus.
【図1】第1の実施の形態における補強シートの概略図
である。FIG. 1 is a schematic view of a reinforcing sheet according to a first embodiment.
【図2】図1の導電性テープ又は導線部分の模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic view of a conductive tape or a conductive wire portion of FIG. 1;
【図3】第2の実施の形態における補強シートの概略図
である。FIG. 3 is a schematic view of a reinforcing sheet according to a second embodiment.
【図4】図3の導電性テープ又は導線部分の模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic view of a conductive tape or a conductive wire portion of FIG. 3;
1 経糸(アラミド繊維) 2 緯糸 3 経糸としての導電性テープ又は導線 4 緯糸としての導電性テープ又は導線 3a、3b、7a、7b 通電装置に接続される導線部
分 5 接触部 10、20 補強用シート(一方向性シート)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Warp (aramid fiber) 2 Weft 3 Conductive tape or conductor as a warp 4 Conductive tape or conductor as a weft 3a, 3b, 7a, 7b Conductor part connected to a current supply device 5 Contact part 10, 20 Reinforcement sheet (Unidirectional sheet)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 5/24 CFC C08J 5/24 CFC 4F211 E04G 23/02 E04G 23/02 F // B29K 101:10 105:08 (72)発明者 清水 正幸 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 太田 隆雄 東京都品川区東品川2丁目5番8号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 山本 史夫 兵庫県尼崎市南塚口町6丁目10番73号 神 東塗料株式会社内 Fターム(参考) 2E164 AA05 AA11 BA01 BA06 EA05 2E176 AA04 AA11 AA15 BB29 4F072 AA02 AB06 AB28 AD11 AD13 AD23 AE08 AE26 AF02 AG03 AH21 AJ01 AJ16 AJ22 AK05 AL17 4F100 AA37A AA37H AB01A AB02A AB13A AB16A AB31A AK01A AK18A AK33A AK47A AK53A AT00B BA01 BA02 CA23A DG13A DG18A DG19A DH01A EJ82A GB90 JB13A JG01A JK02 JK07 JL02 4F203 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 AH43 AH46 DA12 DB01 DC12 DK07 4F211 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 AH43 AH46 SA04 SC01 SD01 SD16 SD23 SG07 SN03 SN05 SP22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08J 5/24 CFC C08J 5/24 CFC 4F211 E04G 23/02 E04G 23 / 02F // B29K 101: 10 105 : 08 (72) Inventor Masayuki Shimizu 2-5-8 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (72) Inventor Takao Ota 2-5-2-8 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (72) Inventor Fumio Yamamoto 6-10-73 Minamitsukaguchi-machi, Amagasaki-shi, Hyogo F-term in Shinto Paint Co., Ltd. AE26 AF02 AG03 AH21 AJ01 AJ16 AJ22 AK05 AL17 4F100 AA37A AA37H AB01A AB02A AB13A AB16A AB31A AK01A AK18A AK33A AK47A AK53A AT00B BA01 BA 02 CA23A DG13A DG18A DG19A DH01A EJ82A GB90 JB13A JG01A JK02 JK07 JL02 4F203 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 AH43 AH46 DA12 DB01 DC12 DK07 4F211 AA37 AA39 AD03 AD15 AD16 AG01 SD03 SG01 SD01 SG16 SD01 SD01
Claims (5)
向性シートに導電性テープ又は導線を経糸として織り込
んだ補強シート又は前記補強シートに更に導電性テープ
又は導線を緯糸として織り込んだ補強シートに熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグからなることを特徴とする
補強材。1. A reinforcing sheet in which a conductive tape or a conductive wire is woven as a warp in a unidirectional sheet in which a warp is substantially made of aramid fiber, or a reinforcing sheet in which a conductive tape or a conductive wire is further woven as a weft into the reinforcing sheet. A reinforcing material comprising a prepreg impregnated with a curable resin.
脂と導電性カーボンの複合物であるフッ素樹脂製面状発
熱体のテープ状物であることを特徴とする請求項1記載
の補強材。2. The reinforcing material according to claim 1, wherein the conductive tape is a tape-shaped material of a sheet heating element made of fluororesin, which is a composite of tetrafluoroethylene resin and conductive carbon.
ロム合金の導線であることを特徴とする請求項1又は2
記載の補強材。3. The conductor according to claim 1, wherein the conductor is a nickel-chromium alloy or an iron-chromium alloy.
Reinforcement as described.
ェノール樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか1項記載の補強材。4. The reinforcing material according to claim 1, wherein the thermosetting resin is an epoxy resin or a phenol resin.
材を構造物に巻付け、前記導電性テープ又は導線に電流
を流して、発熱させ、樹脂を硬化させて構造物を補強す
ることを特徴とする補強工法。5. Reinforcing the reinforcing material according to any one of claims 1 to 4 around a structure, applying an electric current to the conductive tape or the conductive wire to generate heat and curing the resin to reinforce the structure. Reinforcement method characterized by doing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5513499A JP2000248689A (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Reinforcing material and reinforcing construction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5513499A JP2000248689A (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Reinforcing material and reinforcing construction method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000248689A true JP2000248689A (en) | 2000-09-12 |
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ID=12990323
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---|---|---|---|
JP5513499A Pending JP2000248689A (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Reinforcing material and reinforcing construction method |
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JP (1) | JP2000248689A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017511268A (en) * | 2014-03-28 | 2017-04-20 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | Fiber-reinforced composite laminate and article made therefrom |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP5513499A patent/JP2000248689A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017511268A (en) * | 2014-03-28 | 2017-04-20 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | Fiber-reinforced composite laminate and article made therefrom |
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