(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の腐食を抑制して、鉄筋の錆によるコンクリートの損傷を回避し、且つ、繊維シートの鉄筋コンクリート構造物表面に対する接着性能の向上を図ることのできるコンクリート構造物の補強方法を提供する。【解決手段】強化繊維を含む繊維シート１を接着して一体化する鉄筋コンクリート構造物１００の補強方法において、（ａ）鉄筋コンクリート構造物の表面にシラン系含浸材１０２を塗布する工程と、（ｂ）シラン系含浸材１０２が塗布された鉄筋コンクリート構造物の表面に、シランカップリング剤を含むプライマー１０３を塗布してプライマー層１０４を形成する工程と、（ｃ）プライマー層１０４が形成された鉄筋コンクリート構造物の表面に繊維シート１を接着剤１０５にて接着する工程と、を有する。【選択図】図１
2020056168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鉄筋コンクリート構造物の補強方法において、
（ａ）前記鉄筋コンクリート構造物の表面にシラン系含浸材を塗布する工程と、
（ｂ）前記シラン系含浸材が塗布された前記鉄筋コンクリート構造物の表面に、シランカップリング剤を含むプライマーを塗布してプライマー層を形成する工程と、
（ｃ）前記プライマー層が形成された前記鉄筋コンクリート構造物の表面に前記繊維シートを接着剤にて接着する工程と、
を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項２】
前記プライマーの前記シランカップリング剤の含有量は、０．１〜５．０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項３】
前記プライマーは、更に、粉状フィラーを０．１〜１０重量％含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項４】
前記シランカップリング剤は、主成分が下記一般式（I）で示され、
Ｙ−Ｓｉ−（ＯＸ）３                      （I）
ここで、
Ｙは有機材料と反応結合する有機官能基であり、
ＯＸは無機材料と反応する無機官能基である、
有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項５】
前記有機官能基はアミノ基、メルカプト基、ビニル基、又は、エポキシ基であり、
前記無機官能基はアルコキシ基である、
ことを特徴とする請求項４に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項６】
前記シランカップリング剤は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、又は、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランであることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項７】
前記シラン系含浸材は、成分Ａとして一般式（II）
Ｒ−ＳｉＲ１ｘ（Ｏ）ｙＲ２ｚ      （II）
［式中、
Ｒは、３〜２０個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ１は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基を表すか、またはヒドロキシ基を表し、その際、基Ｒ２は、同じか、または異なっていてもよく、
ｘは、０、１または２であり、
ｙは、０．０〜１．５であり、
ｚは、０、１、２または３であり、かつ
（ｘ＋２ｙ＋ｚ）＝３である］のオルガノシランまたはオルガノシロキサンを少なくとも１種またはこれらの混合物、および成分Ｄとして、ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）２またはＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２またはこれらの混合物を含有し、かつ成分Ａと成分Ｄとは、１：１〜２６．２：１のモル比で含有されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項８】
前記シラン系含浸材は、成分Ａとして、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３または前記のアルキルアルコキシシラン１種以上からなる部分縮合物または前記のアルキルアルコキシシランからなる混合物、部分縮合物からなる混合物またはアルキルアルコキシシランと部分縮合物とからなる混合物を含有することを特徴とする請求項７に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項９】
前記シラン系含浸材は、成分Ｃとしてジノニルナフタリンスルホン酸またはこれらのアルカリ土類金属塩またはこれらの混合物を含有することを特徴とする請求項７又は８に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１０】
前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０〜５０質量％の量で含有することを特徴とする請求項９に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１１】
前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０．０１〜１０質量％の量で含有することを特徴とする請求項１０に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１２】
前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０．５〜５質量％の量で含有することを特徴とする請求項１１に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１３】
前記シラン系含浸材は、付加的な成分として、ジイソトリデシルアジペート、鉱油、ベンジン炭化水素、アルコール、レオロジー助剤、増粘剤またはこれらの混合物を含有することを特徴とする請求項７〜１２のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１４】
前記（ｂ）工程にて使用する接着剤は、常温硬化型エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又は、光硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）工程にて使用する接着剤は、常温硬化型エポキシ樹脂とされ、このエポキシ樹脂接着剤は、主剤、硬化剤の２成分型により提供され、
（i）主剤：主成分としてエポキシ樹脂を含み、接着増強付与剤として、必要に応じてシランカップリング剤等を含むものを使用する。
（ii）硬化剤：主成分としてアミン類を含み、主剤のエポキシ樹脂：硬化剤の各々のアミン当量比は１：１である。
組成とされることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１６】
前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維を互いに線材固定材にて固定した繊維シートであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１７】
前記繊維シートは、連続した強化繊維に樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートであることを特徴とする請求項１７に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１８】
前記繊維シートは、強化繊維にマトリ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、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【請求項１９】
前記繊維シートは、前記繊維強化プラスチック線材間に樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートであることを特徴とする請求項１８に記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化繊維を含むシート状の或いは板状の強化繊維含有材料（以下、「繊維シート」という。）を使用して、梁及び桁部材、更には、壁、柱、床版等のスラブ部材など、建築、土木建造物である鉄筋コンクリート構造物を補修補強（以後、単に「補強」という。）する鉄筋コンクリート構造物の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、既存或いは新設の鉄筋コンクリート構造物の補強方法として、鉄筋コンクリート構造物の表面に、繊維シートとしての炭素繊維シートやアラミド繊維シートなどの連続強化繊維シートを貼り付けたり、巻き付けたりする炭素繊維シート接着工法やアラミド繊維シート接着工法などの連続繊維シート接着工法、或いは、未硬化のマトリクス樹脂を連続繊維束に含浸させた繊維シートを接着後硬化させる工法、がある。
【０００３】
更には、現場樹脂含浸を省略するため工場生産した板厚１〜５ｍｍ、幅５〜１０ｃｍ程度のＦＲＰ板をコンクリート表面に樹脂接着剤を用いて接着するＦＲＰ板接着補強工法も開発されている。
【０００４】
このような連続繊維補強方法を施した鉄筋コンクリート構造物は、繊維シートが鉄筋コンクリート構造物と一体に接着されることにより、鉄筋コンクリート構造物の曲げやせん断応力を緩和すると共に、鉄筋コンクリート構造物の全面に接着させた場合には、飛来塩分などが鉄筋コンクリート構造物内へと浸入するのを防ぐことも可能である。
【０００５】
しかし、既に内在塩分を含む鉄筋コンクリート構造物では連続繊維補強法を用いても内在塩分には変化が無い。また、コンクリート構造物の補強には、経済的設計法を用いることが一般的であり鉄筋コンクリート構造物全面に繊維シートを接着することは行われておらず、そのため、補強後において鉄筋コンクリート構造物にはコンクリートが露出する部位が生じる。従って、この部位から水や酸素などがコンクリート内部に浸入し、鉄筋の錆による爆裂を代表するコンクリートの損傷が発生することが想定される。
【０００６】
そこで、従来、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の腐食を抑制するために、特許文献１に開示されるようなシランモノマーを含む水性組成物（以下、「シラン系含浸材」という。）を鉄筋コンクリート構造物の表面に塗布することが行われている。更に説明すると、例えばアルキルアルコキシシランのようなシラン系含浸材は、反応組成物としてシランモノマーのみを含み、ポリシロキサン（シランポリマー）やほかの高分子組成物を含んでおらず、コンクリート内部まで深く浸透する特性を有している。浸透範囲は、一般に、コンクリート構造物表面から、１０ｍｍ〜１５ｍｍとされる。深く浸透したシラン系含浸材は、鉄筋付近も含めて長期間コンクリート内部に残留し、シランモノマーの代表的な反応である水での触媒効果により鉄筋配置位置付近も含む部位から脱水を継続することができ、鉄筋周囲に水を存在させないという特徴を有している。更に、コンクリート構造物内部に残留するシラン系含浸材は、高分子化してシランポリマーとなり吸水防止作用をなし、コンクリート内部に水を浸入させないという性能を有することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４７７８１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のようにシラン系含浸材は、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋に対する防錆効果の点では優れている。一方、本発明者らの研究実験の結果によると、防錆のために鉄筋腐食抑制機能を有するシラン系含浸材が塗布された鉄筋コンクリート構造物に対して連続繊維シートを樹脂接着剤にて接着して補強する連続繊維接着補強法を採用した場合には、次のような問題があることが分かった。つまり、鉄筋コンクリート構造物に塗布されたシラン系含浸材は高分子化してシランポリマーを形成するが、これに伴って水分を排出する。この水分により、繊維シートを接着剤にてコンクリート構造物に接着する際に接着剤が弾かれてしまい、良好な接着を得ることができないという問題がある。この問題は、シラン系含浸材を塗布した後、十分な養生期間を設けて生じた水分を除去し塗布面を完全に乾燥させ、その後、繊維シートを接着剤にてコンクリート構造物に接着させることによって解決することはできるが、作業時間の長期化をもたらし、作業効率の点で問題がある。
【０００９】
本発明者らは、上記問題点を解決するべく、多くの研究実験を行った結果、繊維シートを接着剤にて接着する前工程において、鉄筋コンクリート構造物表面に先ずシラン系含浸材を塗布し、その後、このシラン系含浸材が塗布された構造物表面にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布することによって、シラン系含浸材が有する鉄筋防錆効果を達成し、且つ、シラン系含浸材からの排出水分の問題を解決して繊維シートのコンクリート構造物表面に対する接着性能を向上させ得ることが分かった。本発明は、斯かる本発明者らの新規な知見に基づきなされたものである。
【００１０】
つまり、本発明の目的は、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の腐食を抑制して、鉄筋の錆によるコンクリートの損傷を回避し、且つ、繊維シートの鉄筋コンクリート構造物表面に対する接着性能を向上させることのできる鉄筋コンクリート構造物の補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法にて達成される。要約すれば、本発明は、強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鉄筋コンクリート構造物の補強方法において、
（ａ）前記鉄筋コンクリート構造物の表面にシラン系含浸材を塗布する工程と、
（ｂ）前記シラン系含浸材が塗布された前記鉄筋コンクリート構造物の表面に、シランカップリング剤を含むプライマーを塗布してプライマー層を形成する工程と、
（ｃ）前記プライマー層が形成された前記鉄筋コンクリート構造物の表面に前記繊維シートを接着剤にて接着する工程と、
を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補強方法である。
【００１２】
本発明の一実施態様によると、前記プライマーの前記シランカップリング剤の含有量は、０．１〜５．０重量％である。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、前記プライマーは、更に、粉状フィラーを０．１〜１０重量％含む。
【００１４】
本発明の他の実施態様によると、前記シランカップリング剤は、主成分が下記一般式（I）で示され、
Ｙ−Ｓｉ−（ＯＸ）３                      （I）
ここで、
Ｙは有機材料と反応結合する有機官能基であり、
ＯＸは無機材料と反応する無機官能基である、
有機ケイ素化合物である。ここで、前記有機官能基はアミノ基、メルカプト基、ビニル基、又は、エポキシ基であり、
前記無機官能基はアルコキシ基とすることができる。
【００１５】
本発明の他の実施態様によると、前記シランカップリング剤は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、又は、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランである。
【００１６】
本発明の他の実施態様によると、前記シラン系含浸材は、成分Ａとして一般式（II）
Ｒ−ＳｉＲ１ｘ（Ｏ）ｙＲ２ｚ      （II）
［式中、
Ｒは、３〜２０個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ１は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基を表すか、またはヒドロキシ基を表し、その際、基Ｒ２は、同じか、または異なっていてもよく、
ｘは、０、１または２であり、
ｙは、０．０〜１．５であり、
ｚは、０、１、２または３であり、かつ
（ｘ＋２ｙ＋ｚ）＝３である］のオルガノシランまたはオルガノシロキサンを少なくとも１種またはこれらの混合物、および成分Ｄとして、ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）２またはＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２またはこれらの混合物を含有し、かつ成分Ａと成分Ｄとは、１：１〜２６．２：１のモル比で含有されている。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、前記シラン系含浸材は、成分Ａとして、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３または前記のアルキルアルコキシシラン１種以上からなる部分縮合物または前記のアルキルアルコキシシランからなる混合物、部分縮合物からなる混合物またはアルキルアルコキシシランと部分縮合物とからなる混合物を含有する。
【００１８】
本発明の他の実施態様によると、前記シラン系含浸材は、成分Ｃとしてジノニルナフタリンスルホン酸またはこれらのアルカリ土類金属塩またはこれらの混合物を含有する。
【００１９】
本発明の他の実施態様によると、前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０〜５０質量％の量で含有する。好ましくは、前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０．０１〜１０質量％の量で含有する。更に好ましくは、前記シラン系含浸材は、成分Ａに対して成分Ｃを０．５〜５質量％の量で含有する。
【００２０】
本発明の他の実施態様によると、前記シラン系含浸材は、付加的な成分として、ジイソトリデシルアジペート、鉱油、ベンジン炭化水素、アルコール、レオロジー助剤、増粘剤またはこれらの混合物を含有する。
【００２１】
本発明の他の実施態様によると、前記（ｂ）工程にて使用する接着剤は、常温硬化型エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又は、光硬化型樹脂である。
【００２２】
本発明の他の実施態様によると、前記（ｂ）工程にて使用する接着剤は、常温硬化型エポキシ樹脂とされ、このエポキシ樹脂接着剤は、主剤、硬化剤の２成分型により提供され、
（i）主剤：主成分としてエポキシ樹脂を含み、接着増強付与剤として、必要に応じてシランカップリング剤等を含むものを使用する。
（ii）硬化剤：主成分としてアミン類を含み、主剤のエポキシ樹脂：硬化剤の各々のアミン当量比は１：１である。
組成とされる。
【００２３】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維を互いに線材固定材にて固定した繊維シートである。また、他の実施態様によると、前記繊維シートは、連続した強化繊維に樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートである。
【００２４】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維シートは、強化繊維にマトリ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、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートである。また、他の実施態様によると、前記繊維シートは、前記繊維強化プラスチック線材間に樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の腐食を抑制して、鉄筋の錆に起因したコンクリートの損傷を回避し、且つ、繊維シートの鉄筋コンクリート構造物表面に対する接着性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法により補強されたコンクリート構造物の断面図である。
【図２】本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法に使用し得る繊維シートの一実施例を示す図である。
【図３】本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法に使用し得る繊維シートの他の実施例を示す図である。
【図４】本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法に使用し得る繊維シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法に使用し得る繊維シートを構成する繊維強化プラスチック線材の断面図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法に使用し得る繊維シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｅ）は、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法の一実施例を説明する工程図である。
【図８】本発明にて使用するシラン系含浸材の鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の防錆作用のメカニズムを説明する図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明のコンクリート構造物の補強方法を実証するためのせん断付着試験の構成を説明する図であり、図９（ａ）は正面断面図であり、図９（ｂ）、（ｃ）は、側面断面図である。
【図１０】図１０（１）〜（６）は、本発明のコンクリート構造物の補強方法を実証するためのせん断付着試験結果を示す供試体の剥離破壊状況を示す写真である。
【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明のコンクリート構造物の補強方法を実証するための建研式接着試験を説明する図であり、図１１（ａ）は接着試験装置の斜視図であり、図１１（ｂ）は、補強された実験供試体と鋼製アタッチメントの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２８】
実施例１
図１を参照して本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法の特徴構成を説明すると、本発明によれば、鉄筋コンクリート構造物１００は、シラン系含浸材１０２が塗布含浸された構造物表面１０１に、プライマー１０３を塗布してプライマー層１０４を形成し、更にその上に強化繊維ｆを含む繊維シート１が樹脂接着剤１０５で接着されて一体化される。
【００２９】
更に言えば、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、強化繊維ｆを含む繊維シート１を接着して一体化する鉄筋コンクリート構造物の補強方法において、
（ａ）鉄筋コンクリート構造物１００の表面１０１にシラン系含浸材１０２を塗布する工程と、
（ｂ）シラン系含浸材１０２が塗布された鉄筋コンクリート構造物１００の表面１０１に、シランカップリング剤を含むプライマー１０３を塗布してプライマー層１０４を形成する工程と、
（ｃ）プライマー層１０４が形成された鉄筋コンクリート構造物１００の表面１０１に繊維シート１を接着剤１０５にて接着する工程と、
を有している。
【００３０】
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法の一実施例について更に詳しく説明する前に、先ず、本発明にて使用する繊維シート１について説明する。
【００３１】
（繊維シート）
本発明においては種々の形態の繊維シート１を使用することができる。繊維シート１の実施例を具体的に具体例１〜３として説明するが、本発明で使用する繊維シート１の形態は、これら具体例に示すものに限定されるものではない。
【００３２】
具体例１
図２に、本発明にて使用することのできる繊維シート１の一実施例を示す。繊維シート１は、連続した強化繊維ｆを一方向に引き揃えてシート状に構成される樹脂未含浸の繊維シート１Ａとされる。
【００３３】
即ち、繊維シート１Ａは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維ｆから成る強化繊維シートをメッシュ状の支持体シートなどとされる線材固定材３にて保持した構成とすることができる。例えば、強化繊維ｆとして炭素繊維を使用した場合には、例えば平均径７μｍの単繊維（炭素繊維モノフィラメント）ｆを６０００〜２４０００本収束した樹脂未含浸の単繊維束を複数本、一方向に平行に引き揃えて使用される。炭素繊維シート１Ａの繊維目付は、通常、３０〜１０００ｇ／ｍ２とされる。
【００３４】
線材固定材３としてのメッシュ状の支持体シートを構成する縦糸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をシート状に配列した炭素繊維の片面或いは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の部分を炭素繊維シートに溶着する。
【００３５】
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、ガラス繊維を一方向に配列された炭素繊維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炭素繊維に接着することもできる。
【００３６】
又、上記線材固定材３の糸条としては、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。
【００３７】
具体例２
また、繊維シート１は、図３に示すように、連続した複数の強化繊維ｆを一方向に引き揃えた強化繊維シート１、例えば、図２に示すような繊維シート１Ａに樹脂Ｒｅを含浸し、前記樹脂が硬化された繊維シート（所謂、ＦＲＰ板）１Ｂとすることもできる。勿論、この繊維シート１Ｂは、一方向或いは複数方向に繊維が配列した単層或いは複数層から成る板厚０．５〜１０ｍｍ程度のＦＲＰ板とすることもできる。
【００３８】
上記具体例１、２で説明した繊維シート１Ａ、１Ｂにおいて、強化繊維ｆとしては、炭素繊維に限定されるものではなく、ガラス繊維、バサルト繊維；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、高強度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。
【００３９】
また、具体例２における繊維シート１Ｂの場合の樹脂Ｒｅとしては、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、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、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、エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、繊維体積含有率（Ｖｆ)は、４０〜７５％、好ましくは、５０〜７０％とされる。
【００４０】
具体例３
更には、図４及び
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５に示すように、繊維シート１としては、マトリクス樹脂Ｒｆが含浸され硬化された細径の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を互いに線材固定材３にて固定した繊維シート１Ｃを使用することもできる。
【００４１】
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５（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５（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。
【００４２】
上述のように、一方向に引き揃えスダレ状とされた繊維シート１Ｃにおいて、各線材２は、互いに空隙（ｇ）＝０．０５〜３．０ｍｍだけ近接離間して、線材固定材３にて固定される。また、このようにして形成された繊維シート１Ｃの長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）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、取扱い上の問題から、一般に、全幅（Ｗ）は、１００〜１０００ｍｍとされる。又、長さ（Ｌ）は、１〜５ｍ程度の短冊状のもの、或いは、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。
【００４３】
また、繊維シート１Ｃの長さ（Ｌ）を１〜５ｍ程度として、幅Ｗをこれより長く１〜１０ｍ程度として製造することも可能である。
【００４４】
繊維シート１Ｃの場合においても、強化繊維ｆとしては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維；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、高強度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。また、繊維強化プラスチック線材２に含浸されるマトリクス樹脂Ｒｆ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、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、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、エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、繊維体積含有率（Ｖｆ)は、４０〜７５％、好ましくは、５０〜７０％とされる。
【００４５】
又、各線材２を線材固定材３にて固定する方法としては、図４に示すように、例えば、線材固定材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、作製された繊維シート１の取り扱い性を考慮して、通常１０〜１００ｍｍ間隔の範囲で選定される。
【００４６】
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、ポリエステルなどが好適に使用される。
【００４７】
各線材２をスダレ状に固定する他の方法としては、図６（ａ）に示すように、線材固定材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。
【００４８】
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、線材シートの片側面、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、上記具体例１で説明したと同様の構成とされる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。
【００４９】
更に、各線材２をスダレ状に固定する他の方法としては、図６（ｂ）に示すように、線材固定材３として、例えば、粘着テープ又は接着テープなどとされる可撓性帯材を使用することができる。可撓性帯材３は、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた各繊維強化プラスチック線材２の長手方向に対して垂直方向に、複数本の繊維強化プラスチック線材２の片側面、又は、両面を貼り付けて固定する。
【００５０】
つまり、可撓性帯材３として、幅（ｗ１）２〜３０ｍｍ程度の、塩化ビニルテープ、紙テープ、布テープ、不織布テープなどの粘着テープ又は接着テープが使用される。これらテープ３を、通常、１０〜１００ｍｍ間隔（Ｐ）で各繊維強化プラスチック線材２の長手方向に対して垂直方向に貼り付ける。
【００５１】
更に、可撓性帯材３としては、ナイロン、ＥＶＡ樹脂などの熱可塑性樹脂を帯状に、線材２の長手方向に対して垂直方向に片側面、又は、両面に熱融着させることによっても達成される。
【００５２】
（補強方法）
次に、図７を参照して、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法の一実施例について更に詳しく説明する。本発明によれば、前述のようにして製造された繊維シート１を用いて、鉄筋コンクリート構造物の補強が行われる。
【００５３】
つまり、本発明のコンクリート構造物の補強方法によれば、例えば、繊維シート１として、上記具体例３で説明した、マトリクス樹脂Ｒが含浸され硬化された細径の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を互いに線材固定材３にて固定した繊維シート１Ｃを使用することができる。繊維シート１Ｃは、シラン系含浸材１０２が塗布、含浸されたコンクリート構造物１００の表面１０１に、プライマー１０３を塗布して形成されたプライマー層１０４を介して接着剤１０５にて接着される。この時、例えば、上記具体例１で説明した繊維シート１Ａを使用した場合には、繊維シート１Ａのコンクリート構造物への接着と同時に、この接着剤による繊維シート１Ａに対する樹脂（マトリクス樹脂）含浸をも行うことができる。
【００５４】
コンクリート構造物１００の補強に際して、曲げモーメント及び軸力を主として受ける部材（構造物）に対しては、曲げモーメントにより生じる引張応力或いは圧縮応力の主応力方向に強化繊維の配向方向を概ね一致させて接着することで、繊維シート１が効果的に応力を負担し、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。
【００５５】
また、直交する２方向に曲げモーメントが作用する場合、繊維シート１の強化繊維ｆの配向方向が曲げモーメントにより生じる主応力に概ね一致するように２層以上の繊維シート１を直交させて積層接着することで効率的に耐荷力の向上が図れる。
【００５６】
図７（ａ）〜（ｅ）を参照して、本実施例におけるコンクリート構造物の補強方法について更に詳しく説明する。
【００５７】
（第１工程）
鉄筋コンクリート構造物１００の被補強面、即ち、繊維シート１の被接着面１０１に対して下地処理を行う（図７（ａ））。下地処理ではディスクサンダー、サンドブラスト、スチールショットブラスト、ワイヤーブラシ、ウォータジェット、などの研削手段５０を使用して、新設の鉄筋コンクリート構造物の場合は、レイタンス、油脂、汚れ等を除去し、また、既設の鉄筋コンクリート構造物の場合には、塗膜、油脂、汚れ等を除去すると共に欠損部や浮き部、過大なひび割れがある場合は、予め補修を行なう。
【００５８】
（第２工程）
このようにして下地処理した被補強面１０１にシラン系含浸材１０２を、ヘラ、コテ、ローラなどの適当な塗布手段を用いて吹き付け、刷毛塗り、ローラ塗布、ナイフ塗布などにて塗布する。（図７（ｂ））。
【００５９】
ここで、本発明におけるシラン系含浸材１０２の鉄筋コンクリート構造物１００における鉄筋の防錆作用のメカニズムについて、図８を参照して簡単に説明する。
【００６０】
図８を参照すると理解されるように、シラン系含浸材１０２は、シランモノマーである、例えばアルキルアルコキシシランなどを含む低分子組成物であり、コンクリート内部まで深く浸透する。シランモノマーは、例えば、分子量が１７８．３とされる場合、浸透の範囲は、コンクリート構造物１００にてコンクリート配合Ｗ／Ｃ＝４０％で１１．４ｍｍ、Ｗ／Ｃ＝５０％で１３．７ｍｍ、Ｗ／Ｃ＝６０％で１４．５ｍｍであることが実験的に検証されている。
【００６１】
このシランモノマーは、コンクリート中の水分との反応（加水分解）によりアルキルシラントリオール（３価シラノール）となり、このシラノールは重縮合してシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）により高分子化し、撥水性、電気絶縁性を備えたポリシロキサン（シリコーン）を形成する。このシリコーンは、コンクリート中や鉄筋表面の水酸基（−ＯＨ）と反応して、鉄筋の不動態皮膜に替わる鉄筋の保護層を形成することとなる。つまり、このようにして形成された保護層は、内在する塩化物イオンで破壊されることが無く、また、ｐＨ低下による消失が無いという点で、特に中性化したコンクリートに対して有効である。
【００６２】
このように、深く浸透したシラン系含浸材１０２は、鉄筋付近も含めて長期間コンクリート内部に残留し、シランモノマーの代表的な反応である水での触媒効果により鉄筋配置位置付近も含む部位から脱水を継続することができ、鉄筋周囲に水を存在させない特徴を持つ。そして、シラン系含浸材１０２の高分子化したシランポリマーは、コンクリート内部に水を浸入させないといった性質を併せ持つ。
【００６３】
一方、上記にて理解されるように、シラン系含浸材１０２は、高分子化し、コンクリート中や鉄筋表面の水酸基（−ＯＨ）と反応して水分を排出する。本発明によれば、この時生じた水分は、後述するように、プライマー１０３中のシランカップリング剤の無機官能基が取り込み、シラノールを生成することとなり、無機材料と反応結合し、且つ、エポキシ樹脂等の接着剤との接着性を改良する。
【００６４】
本発明にて、上記シラン系含浸材１０２としては、上記特許文献１にて開示されているシラン系含浸材を広く使用し得る。次に、本発明にて使用することのできるシラン系含浸材について説明する。
【００６５】
シラン系含浸材
本発明にて使用し得るシラン系含浸材（以下、「薬剤」ということもある。）は、成分Ａとして一般式（II）
Ｒ−ＳｉＲ１ｘ（Ｏ）ｙＲ２ｚ      （II）
［式中、
Ｒは、３〜２０個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ１は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基を表すか、またはヒドロキシ基を表し、その際、基Ｒ２は、同じか、または異なっていてもよく、
ｘは、０、１または２であり、
ｙは、０．０〜１．５であり、
ｚは、０、１、２または３であり、かつ
（ｘ＋２ｙ＋ｚ）＝３である］のオルガノシランまたはオルガノシロキサンを少なくとも１種またはこれらの混合物、および成分Ｄとして、ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）２またはＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２またはこれらの混合物を含有し、かつ成分Ａと成分Ｄとは、１：１〜２６．２：１のモル比で含有されている。
【００６６】
本発明に使用し得る上記薬剤は、成分Ａとして、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ３Ｈ７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ４Ｈ９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ５Ｈ１１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ８Ｈ１７Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１０Ｈ２１Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｎ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ｉ−Ｃ１６Ｈ３３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３または前記のアルキルアルコキシシラン１種以上からなる部分縮合物または前記のアルキルアルコキシシランからなる混合物、部分縮合物からなる混合物またはアルキルアルコキシシランと部分縮合物とからなる混合物を含有することができる。
【００６７】
上記薬剤は、成分Ｃとしてジノニルナフタリンスルホン酸またはこれらのアルカリ土類金属塩またはこれらの混合物を含有することができる。
【００６８】
上記薬剤は、成分Ａに対して成分Ｃを０〜５０質量％の量で含有することができる。
【００６９】
上記薬剤は、成分Ａに対して成分Ｃを０．０１〜１０質量％の量で含有することができる。
【００７０】
上記薬剤は、成分Ａに対して成分Ｃを０．５〜５質量％の量で含有することができる。
【００７１】
上記薬剤は、付加的な成分として、ジイソトリデシルアジペート、鉱油、ベンジン炭化水素、アルコール、レオロジー助剤、増粘剤またはこれらの混合物を含有することができる。
【００７２】
本発明に使用することのできる上記薬剤について更に説明すると、本発明に使用することのできる、鉄筋の腐食から鉄筋コンクリートを保護する薬剤は、上述したように、成分Ａとして一般式（II）
Ｒ−ＳｉＲ１ｘ（Ｏ）yＲ２ｚ      （II）
［式中、
Ｒは、３〜２０個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ１は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基を表すか、またはヒドロキシ基を表し、その際、基Ｒ２は、同じか、または異なっていてもよく、
ｘは、０、１または２であり、
ｙは、０．０〜１．５であり、
ｚは、０、１、２または３であり、かつ
（ｘ＋２ｙ＋ｚ）＝３である］のオルガノシランまたはオルガノシロキサンを少なくとも１種またはこれらの混合物を含有する。
【００７３】
アルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサンをベースとする薬剤を適用すると、浸入している塩化物によってすでにコンクリートが損傷されている場合でさえ、鉄筋において測定される腐食電流の明らかな低減をもたらす。
【００７４】
さらに、特定のオルガノ官能性シランおよび／またはシロキサン、つまり前記のアルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサンは、場合により、アルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサン中で溶解性であってもよい、アミノ基を有する化合物、たとえば特定のアミノシランまたは特定のアミノアルコールと組み合わせて、および場合によりアルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサン中で可溶性のカルボン酸もしくはカルボン酸の塩、有利にはジノニルナフタリンスルホン酸またはアルカリ土類金属塩、特にジノニルナフタリンスルホン酸カルシウムまたはジノニルナフタリンスルホン酸マグネシウム、または相応する可溶性の無機塩と組み合わせて、鉄筋構造のセメント結合した建築材料の表面に作用させることにより、鉄筋における腐食電流を持続的に防止することができ、それも既存の、たとえば塩化物により開始された腐食さえ劇的に低減することができる。
【００７５】
この場合、特に低い塩化物含有率を有するアルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサンが有利である。有利には１００質量ｐｐｍよりも低い塩化物含有率、特に有利には５０質量ｐｐｍより低い塩化物含有率、殊に有利には１０質量ｐｐｍより低い塩化物含有率を有する前記のシランもしくはシロキサンを使用する。特に実質的に塩化物不含のアルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサン、つまり塩化物３質量ｐｐｍ未満を有するシラン生成物を使用すると優れた結果を達成することができる。
【００７６】
有利には、鉄筋において観察される腐食電流の低減は、相応する保護されていないコンクリートに対して５０％以上、有利には８０％以上、特に有利には９０％以上である。
【００７７】
腐食電流の測定によって判明した高い腐食防止は、アルキルアルコキシシランおよび／またはアルキルアルコキシシロキサン、有利にはイソブチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシランまたは低粘性のプロピルエトキシシロキサンにより、場合によりアミノ基を有する化合物、たとえばアミノシラン、有利にはアミノプロピルトリエトキシシラン、または使用されるシラン系と混和可能であるアミノアルコール、有利にはジエチルアミノエタノールと混合して、および／または場合により長鎖のカルボン酸または該カルボン酸のカルシウム塩もしくはマグネシウム塩、有利にはジノニルナフタリンスルホン酸カルシウムと混合して、ならびに場合によりその他の成分、たとえば溶剤または加工助剤の添加下に達成される。
【００７８】
一般に上記薬剤は、上記成分を良好に混合もしくは一緒に攪拌することによって、たとえば前記のオルガノシランもしくはオルガノシロキサンならびに場合によりその他の作用物質もしくは作用物質組合せおよび場合により希釈剤または場合によりレオロジー調整剤を添加することによって、簡単かつ経済的な方法で製造することができる。混合工程では場合により生じるわずかな混濁を通常、濾別する。
【００７９】
上記薬剤または該薬剤中に含有されている少なくとも１種の作用物質は有利には低粘性であり、かつ浸透性が良好である。有利には上記薬剤または該薬剤中に含有されている少なくとも１種の作用物質、たとえば上記一般式（II）の化合物、または相応する作用物質組合せは、０．８〜２０ｍＰａｓ、特に有利には１．０〜１０ｍＰａｓの粘度を有する。
【００８０】
適用特性を改善するために、上記薬剤を公知の方法により水性の低粘性もしくは高粘性のエマルションとして調製してもよく、その際、作用物質組成物、つまり油相の粘度は、この場合、通常は変化しない。この場合、できる限り均質な分散を保証するために、水性エマルションとしての作用物質の調製が有利である。
【００８１】
上記薬剤は作用物質成分以外に付加的な成分として溶剤、希釈剤もしくは溶解補助剤、たとえば鉱油、ベンジン炭化水素、アルコール、特にメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノール、さらにジイソトリデシルアジペート、水、乳化剤、レオロジー調整剤、場合によりまた増粘助剤、たとえば微粒子状の粘土、沈降シリカ、熱分解法シリカ、または相応するこれらの混合物を含有していてもよい。
【００８２】
従って、鉄筋の腐食から鉄筋コンクリートを保護するための上記薬剤の特徴は、上述のように、該薬剤が腐食防止成分Ａとして下記一般式（II）
Ｒ−ＳｉＲ１ｘ（Ｏ）ｙＲ２ｚ      （II）
［式中、
Ｒは、３〜２０個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ１は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を表し、
Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルコキシ基を表すか、またはヒドロキシ基を表し、その際、基Ｒ２は、同じか、または異なっていてもよく、
ｘは、０、１または２であり、
ｙは、０．０〜１．５であり、
ｚは、０、１、２または３であり、かつ
（ｘ＋２ｙ＋ｚ）＝３である］
のオルガノシランもしくはオルガノシロキサンを少なくとも１種またはこれらの混合物を含有することである。
【００８３】
オルガノシランベースの有利な部分縮合物、つまり一般式（II）のオルガノシロキサンはたとえばＤＥ１００５６３４４ならびにＤＥ１００５６３４３から公知である。
【００８４】
本発明は、シラン系含浸材としては、鉄筋の腐食から鉄筋コンクリートを保護するために、上述の一般式（II）のオルガノシランまたはオルガノシロキサンを好適に使用することができる。また、上記薬剤は、優れた貯蔵安定性を有する。
【００８５】
上記薬剤の低粘性の形から高粘性の形、つまりペースト状の形まで、または付加的に乳化した形での適用は、有利には吹き付け、刷毛塗り、ロール塗布またはナイフ塗布により行うことができる。この場合、上記薬剤を５０ｇ／ｍ２より多い量で、有利には１００ｇ／ｍ２より多い、特に有利には２００ｇ／ｍ２より多い量で適切にコンクリート表面に塗布する。場合により、特に支持体の吸収性がごくわずかであることに基づいて所望の作用物質量を１回の作業工程で塗布することができない場合には、作業工程の間にたとえば２時間から約２日間の乾燥期間をおいて複数回塗布することもできる。
【００８６】
アルキルアルコキシシランもしくはシロキサンは通常、多孔質の無機建築材料を含浸（疎水化）するために使用される。この場合、この措置の目的は、水および水中に溶解している有害物質、たとえば塩化物を遮断することである。これに対して本発明の場合、意外かつ有利に、特殊なアルキルアルコキシシランもしくはアルキルアルコキシシロキサン含有の薬剤を使用することにより、セメント結合した無機建築材料中の鉄筋における、腐食電流に基づいて確認することができる腐食を明らかに低減することができる、特に存在する腐食を本発明による薬剤の使用により停止する、もしくは少なくとも効果的に緩和することができることが判明した。
【００８７】
さらに、本発明に使用し得る液状の防止剤系をコンクリート表面上に塗布することにより、存在する腐食が進行する場合でも、および亀裂により損傷したコンクリートの場合でも、鉄筋における腐食電流を明らかに低下させることができることが判明した。液状の防止剤調製物はコンクリート表面上に直接塗布することができる。塗布の方法として公知の方法、たとえばスプレー塗布、吹き付け塗り、流し塗り、ロール塗り、刷毛塗りなどが適切である。防止剤調製物は自体公知の方法によってエマルションとして調製し、かつ相応して塗布することもできる。上記の公知の方法によってこのようなエマルションをコンクリート表面に塗布することが適切であり、その際、ペースト状で粘度の高いエマルションをナイフ塗布することもできる。通常は、十分な保護作用を達成するために、十分な生成物量がコンクリート中に浸入することができるように注意しなくてはならない。十分な保護作用は一般に、測定可能な腐食電流が、保護されていない面に対して８０％以上低下する場合に達成される。このような保護作用は通常、本発明による防止剤系により、その塗布量が有利には２００ｇ／ｍ２以上である場合に達成される。この場合一般に、塗布した材料が全てコンクリート中に浸入することを保証すべきである。その際、複数回塗布する、または粘度の高い本発明による生成物、たとえばペースト状のエマルション、もしくはレオロジー調整剤により増粘した防止剤を塗布することが推奨される。防止剤を増粘するためにたとえば微粒子状の固体、たとえば煙霧シリカ、熱分解法シリカもしくは特性の微粒子状の粘土鉱物、たとえばカオリンが適切である。高粘度の本発明による薬剤を使用する場合、１回の作業工程で垂直面でも、それほど大きなタレによる生成物損失なしに２００ｇ／ｍ２を塗布することができる。
【００８８】
ここで、本発明に使用し得るシラン系含浸材の調製及び適用について説明する。
【００８９】
アルキルアルコキシシランおよび相応するシロキサンを場合によりアミノ官能性化合物およびカルボン酸またはカルボン酸の塩と混合する。得られる混合物は単相である。場合により補助的に攪拌し、かつ加熱する。２０℃からアルキルアルコキシシラン混合物もしくはアルキルアルコキシシロキサン混合物が沸騰を開始する（約１８０℃まで）温度範囲で１分ないし数時間までの混合時間が有利であることが判明した。その際、化学的な反応が進行しうる。例としてここで以下のものをあげる：
Ｒ−Ｓｉ（ＯＲ１）３＋ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＮＣ２Ｈ４ＯＨ
→Ｒ−Ｓｉ（ＯＲ１）３-ｎ［（Ｃ２Ｈ５）ＮＣ２Ｈ４Ｏ］ｎ＋ｎＲ１ＯＨ
Ｒ−Ｓｉ（ＯＲ１）３＋ｎＲ２ＣＯＯＨ
→Ｒ−Ｓｉ（ＯＲ１）３-ｎ（Ｒ２ＣＯＯ）ｎＲ１ＯＨ
得られる単相の混合物は通常液状であり、かつ低粘性である（粘度は通常、＜１０ｍＰａｓ、たとえば＜５ｍＰａｓ、特に＜１．５ｍＰａｓ）。粘度を調整するために付加的に溶剤を使用することができる。適切な溶剤はたとえばアルコール、有利にはエタノール、メタノールまたはイソプロパノールまたはベンジン炭化水素、たとえば石油ベンジンまたは溶剤燈油である。液状の防止剤混合物はコンクリート表面上に直接塗布するか、または公知の方法により水中油型エマルションとして調製し、かつ水性エマルションの形でコンクリート表面上に塗布する。水性エマルションの場合、低粘性のエマルション以外に高粘性のエマルションもまた適用することができる。高粘性のエマルションが有利な場合もいくつかある。特に適用工程で高い生成物量を塗布すべき場合である。記載の方法にとって重要なことは、十分な作用物質量（溶剤ではなく、エマルション＝水の場合、連続相ではない）がコンクリート中に浸入することである。これを達成するために、複数回の塗布が有利であることが証明された。つまり、防止剤調製物をコンクリート表面に複数回塗布することである。この場合、測定される乾燥時間に注意すべきである。次の塗布を開始する前に、表面は少なくとも外観が乾燥していなくてはならない。所望の生成物量が支持体（コンクリート）によって吸収されるまで、この実施法を繰り返す。通常のコンクリートの場合、実地で少なくとも１５０ｇ／ｍ２の防止剤作用物質の総量を吸収するために、１〜６回の塗布が必要である。個々の塗布の数は、コンクリートの多孔度に依存する。コンクリートが緻密であるほど、個々の塗布が多数必要である。コンクリートのバインダー相の多孔度は、水／セメント比（ｗ／ｃ）により特徴付けられる。ｗ／ｃ比が低いほど、コンクリートのバインダー相は緻密である。２００ｇ／ｍ２を上回る作用物質の吸収量が特に有利であり、殊に有利には４００ｇ／ｍ２を上回る作用物質吸収量である。
【００９０】
上述のように、本発明によると、上記薬剤、即ち、シラン系含浸材１０２が鉄筋コンクリート構造物１００の被補強面１０１に塗布される。
【００９１】
（第３工程）
上記第２工程にて鉄筋コンクリート構造物１００の被補強面１０１にシラン系含浸材１０２を塗布した後、例えば、３０〜６０分経過することにより、シラン系含浸材１０２が構造物表面１０１から内部へと浸透すると共に、構造物表面が指触乾燥状態となる。好ましくは、更に、数時間、例えば４時間程度養生した後、この構造物表面１０１にプライマー１０３を、ヘラ、コテ、ローラなどの適当な塗布手段を用いて塗布し、プライマー層１０４を形成する（図７（ｃ））。次に、本発明にて使用するプライマー１０３について説明する。
【００９２】
プライマー
本発明にて、プライマー１０３は、エポキシ樹脂プライマーなどの、主剤としてのエポキシ樹脂と、ジアミン類のような硬化剤とを含む２成分型のエポキシ樹脂系プライマーとされる。更に、本発明のプライマー１０３は、シランカップリング剤を含み、その含有量は、０．１〜５．０重量％、好ましくは、１．０〜３．０重量％とされる。シランカップリング剤の含有量が５．０重量％を超えると、カップリング剤の効果よりもエポキシ樹脂の硬度低下などに影響を及ぼすため不適である。また、カップリング剤は少量で効果が得られるもののカップリング剤の含有量が０．１重量％未満ではシラン系含浸材１０２が塗布されたことにより以後において揮発される水分の影響を受け、プライマー１０３はコンクリートに対する有効な接着性能を示さない。
【００９３】
更に、好ましくは、本発明のプライマー１０３は、フィラーを含むことができる。その含有量は、０．１〜１０重量％、好ましくは、５．０〜８．０重量％とされる。フィラーの含有量が１０重量％を超えると、作業性の低下や、プライマー１０３の液状樹脂成分だけがコンクリート表面に含浸し、フィラー分だけが分離し、エポキシ樹脂の性能に変化を及ぼすことから不適である。また、フィラーは少量でも効果が得られるもののフィラーの含有量が０．１重量％未満ではコンクリート表面との濡れ性能及び的確な膜厚を確保することが困難となる。次に、シランカップリング剤とフィラーとについて更に詳しく説明する。
【００９４】
・シランカップリング剤
本発明に使用するプライマー１０３に混合されるシランカップリング剤は、当業者には周知のものを使用することができる。つまり、シランカップリング剤は、主成分が下記一般式（I）で示され、
Ｙ−Ｓｉ−（ＯＸ）３                      （I）
ここで、
Ｙは有機材料と反応結合する有機官能基であり、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、又は、エポキシ基とされ、
ＯＸは無機材料と反応する無機官能基であり、アルコキシ基とされる、
有機ケイ素化合物である。また、必要に応じて、他の成分を含むこともできるが、シランカップリング剤は、純度１００％品を使用することもできる。
【００９５】
本発明では、詳しくは後述するが、接着剤１０５として、通常、エポキシ樹脂が広く使用されることから、限定されるものではないが、プライマー１０３としては、エポキシ樹脂系プライマーが好ましく、従って、有機官能基（Ｙ）として、エポキシ基を有するエポキシシラン系シランカップリング材が好適に使用される。
【００９６】
つまり、プライマー１０３に混合されるシランカップリング剤は、好ましくは、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、又は、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランとされる。
【００９７】
・フィラー
上記にて理解されるように、シラン系含浸材１０２は、高分子化し、コンクリート中或いは鉄筋表面の水酸基（−ＯＨ）と反応して水分を排出する。本発明によれば、この時生じた水分は、プライマー１０３中のシランカップリング剤の無機官能基が取り込み、シラノールを生成することとなり、無機材料と反応結合し、且つ、エポキシ樹脂等の接着剤との接着性を改良する。
【００９８】
また、好ましくは、上述したように、本発明にて、プライマー１０３は、フィラーを含むことによって、水分による弾きを防止することができる。そのため、本発明によれば、水性組成物であるシラン系含浸材を塗布したとしても、シラン系含浸材塗布後数時間経過後には、プライマー１０３の塗布が可能となり、引き続いて、繊維シート１の接着工程を実施することができ、従来必要とされた例えばシラン系含浸材塗布後２４時間以上の養生時間といったものは必要としない。つまり、シランカップリング剤及びフィラーを含有したプライマー１０３を塗布することにより、繊維シートとコンクリート構造物表面との間の接着剤１０５による接着性能が低下することはない。このことは、後述する実験例で示すように、土木学会及びＪＩＳに規定する試験法により実験的に検証されている。
【００９９】
本発明のプライマー１０３に混合されるフィラーは、硅石粉、炭酸カルシウム粉末、酸化チタン粉末、セラミック粉末などとされる例えば平均粒子径１０〜２０μｍの粉状フィラーとされる。
【０１００】
上記組成とされるプライマー１０３を使用しての本発明の補強方法よれば、鉄筋コンクリート構造体の鉄筋の腐食の抑制を可能とするシラン系含浸材の塗布を可能とし、且つ、次工程に使用される有機樹脂材料（接着剤）と、更に、施工面であるコンクリートなどの無機物とに作用して、繊維シート１のコンクリート構造物に対する強固な接合を実現し、接着性能を向上させる。
【０１０１】
プライマー１０３の塗布量は、０．１５〜０．３０ｋｇ／ｍ２とされる。
【０１０２】
尚、上述のようにしてコンクリート構造物の被接着面１０１に塗布されたプライマー１０３は、プライマー層１０４が完全に乾燥するのを待つ必要はなく、塗布後速やかに、例えば、プライマー１０３の塗布後２〜３時間経過した時点で、即ち、指触乾燥後直ちに、次工程にかかることができる。従来の、シラン系含浸材を塗布することによる鉄筋の防錆作業では、シラン系含浸材塗布後、乾燥するまで、少なくとも２４時間の養生を必要としていたのに比較すると、本発明の補強方法による上記シラン系含浸材及びプライマー塗布工程後の次工程（繊維シート接着工程）までの時間短縮は、本発明の特長の一つでもあり、全補強作業工程を著しく短縮することができる。
【０１０３】
なお、必要に応じて、下地表面（被補強面１０１）が不陸修正を必要とする場合には、プライマー層１０４の上に不陸修正材１０６を塗布することもできる。不陸修正材１０６は、例えば、パテ状エポキシ樹脂接着剤を、必ずしも被補強面全領域である必要はなく所要領域に所要の厚さ、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍにて塗布することによって形成することができる。
【０１０４】
（第３工程）
図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、鉄筋コンクリート構造物の被補強面１０１にプライマー１０３を塗布することにより、被補強面１０１にプライマー層１０４が形成されると、このプライマー層１０４の上に接着剤１０５を塗布し、この面に、繊維シート１を押し付けて補強対象コンクリート構造物１００の表面１０１に接着する。
【０１０５】
接着剤１０５として、常温硬化型エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、光硬化型樹脂等が挙げられ、具体的には、常温硬化型エポキシ樹脂が好適に使用される。
【０１０６】
本実施例で使用したエポキシ樹脂接着剤は、主剤、硬化剤の２成分型により提供され、その組成の一例を示せば、下記の通りとされる。
（i）主剤：主成分としてエポキシ樹脂を含み、接着増強付与剤として、必要に応じてシランカップリング剤を含むものを使用する。エポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、特に、靭性付与のためのゴム変性エポキシ樹脂とすることができ、更に、反応性希釈剤及び搖変剤を用途に応じて添加しても良い。
（ii）硬化剤：主成分としてアミン類を含み、必要に応じて、硬化促進剤を含み、添加剤として着色剤を含むものを使用し、主剤のエピクロルヒドリン：硬化剤のアミン当量比は１：１である。アミン類は、例えば、メタキシレンジアミン及びイソホロンジアミンを含む脂肪族アミンとすることができる。
【０１０７】
尚、接着剤１０５は、プライマー層１０４の上に塗布するものとして説明したが、勿論、繊維シート１に塗布することもでき、また、プライマー層１０４の表面及び繊維シート１接着面の両面上に塗布しても良い。
【０１０８】
つまり、本実施例では、繊維シート１は、プライマー層１０４の表面に接着されると共に、本実施例で例えば繊維シート１Ｃ（図４に示す具体例３として説明した繊維シート）を使用した場合には、線材２、２間の間隙（ｇ）に樹脂が充填され、また、場合によっては、例えば、具体例１に示す繊維シート１Ａのような場合には、上述したように、この接着剤１０５が繊維シート１内の繊維ｆ間に樹脂（マトリクス樹脂）として含浸される。
【０１０９】
次に、本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の作用効果を実証するために以下の実験を行った。
【０１１０】
実験例１（せん断付着試験）
本実験例では、図９に示すように、繊維シート１を接着工法に従ってコンクリート実験供試体１００Ｔに接着し、せん断付着試験を行った。
【０１１１】
コンクリート構造物と繊維シート１とのせん断付着試験は、土木学会が規定するＪＳＣＥ−５４３−２０１２「連続繊維シートとコンクリートとの付着強度試験」に準じてせん断付着強度、界面剥離破壊エネルギー（Ｇｆ）、有効付着長（Ｌｅ）を求め、本発明の工法の適応に当たり妥当性を評価した。
【０１１２】
（実験供試体）
実験供試体１００Ｔの形状、寸法の概略を図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。実験供試体は、施工時のずれの生じにくい一体型（Ｂ型試験体）とし、載荷前ノッチ部１００Ｔ１に打撃を与え、コンクリートを定着側（図９（ａ）、（ｂ）にて左側）と、試験側（図９（ａ）、（ｂ）にて右側）分離した。載荷は、インストロン型万能試験機（最大荷重１００ｋＮ）を用いた。専用の治具で試験体両端のねじ部１００Ｔ２を締めて固定し、引張荷重を与えることにより載荷し、評価した。
【０１１３】
なお、本実験例では、ノッチ部１００Ｔ１を中心として、実験供試体１００Ｔの定着側の領域には、炭素繊維シートを巻付けて固定し、実験供試体１００Ｔの試験側の領域における炭素繊維シート１と供試体１００Ｔとの付着状態を観察した。
【０１１４】
測定は、荷重、変異、ひずみとし、試験機のロードセル、ワイヤーストレンゲージの電位差をそれぞれ、データロガで同期に記録した。
【０１１５】
試験に用いた材料の一覧を表１に示す。
【０１１６】
【表１】
2020056168.tif 000003
【０１１７】
・繊維シート
本実験例では、繊維シート１としては、図２を参照して具体例１として説明した構成の、即ち、炭素繊維ｆが一方向に配列された炭素繊維シート１Ａであった。本実験例で使用した繊維シート１は、強化繊維ｆとしては、平均径７μｍ、収束本数２４０００本のＰＡＮ系炭素繊維を使用した新日鉄住金マテリアルズ株式会社製の高強度型炭素繊維シート（商品名：トウシート  ＦＴＳ−Ｃ１−２０）を使用した。繊維目付量は１．０ｋｇ／ｍ２であった。
【０１１８】
・シラン系含浸材
シラン系含浸材１０２としては、主成分としてイソブチルトリエトキシシランとジエタノールアミンを含むエボニック  デブサ  ゲーエムベーハー製（ドイツ国）（商品名：「プロテクトシルＣＩＴ」）のシラン系含浸材を使用した。
【０１１９】
このシラン系含浸材１０２は、イソブチルトリエトキシシラン９８０ｇと、ジエタノールアミン２０ｇとを混合し、かつ４０℃で３０分間攪拌して調製されたものであり、生成物の粘度は１ｍＰａｓであった。
【０１２０】
・プライマー
本実験例では、プライマー１０３としては、エポキシ樹脂プライマーである新日鉄住金マテリアルズ株式会社製の湿潤面用エポキシ樹脂（商品名：ＦＰ−Ｓｉ７）を使用した。このエポキシ樹脂プライマーは、主剤としてのエポキシ樹脂と、脂肪族アミンとされる硬化剤とを含む２成分型のエポキシ樹脂プライマーとされ、シランカップリング剤を３重量％、フィラーとして平均粒子径１６μｍの酸化チタン粉末を８重量％含有するものであった。
【０１２１】
プライマー１０３に混合された上記シランカップリング剤は、主成分として２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを含む信越化学工業株式会社製（商品名：ＫＢＭ−４０３）のシランカップリング剤を使用した。
【０１２２】
（試験方法）
先ず、本実験例では、供試体１００Ｔの被接着面１０１をディスクサンダーを使用して下地処理を行い被接着面１０１に付着している油膜、汚れ等を除去した。この供試体１００Ｔの表面１０１に、シラン系含浸材１０２をローラ塗布にて０．５２８ｋｇ／ｍ２塗布した。
【０１２３】
シラン系含浸材１０２の施工条件は、５℃環境にて４時間養生、及び、２３℃環境にて１５時間養生の２種類とした。それぞれ、養生時間経過後に、エポキシ樹脂プライマー１０３をローラー刷毛を用いて０．２ｋｇ／ｍ２塗布した（塗布厚Ｔは、略０．１７ｍｍ）。
【０１２４】
本実験例では、プライマー１０３塗布した後、プライマー層１０４が指触乾燥するのを待って、プライマー層１０４の上に、不陸修正材１０６をヘラを用いて塗布した。不陸修正材としては、新日鉄住金マテリアルズ株式会社製のエポキシ樹脂パテ材（商品名：ＦＥ−Ｚ）を使用した。本実験例にて、エポキシ樹脂パテ材は、１．３ｋｇ／ｍ２（厚さ０．８ｍｍ）で塗布した。
【０１２５】
不陸修正材１０６を塗布した後、不陸修正材が指触乾燥するのを待って、この不陸修正材層の上に含浸接着剤１０５としてエポキシ樹脂１０５を塗布量０．６ｋｇ／ｍ２にて塗付した。
【０１２６】
本実験例にて、含浸接着剤としてのエポキシ樹脂１０５は、新日鉄住金マテリアルズ株式会社製のエポキシ樹脂（商品名：ＦＲ−Ｅ３Ｐ）を使用した。
【０１２７】
次いで、炭素繊維シート１をエポキシ樹脂塗布面に軽く押し付けた後、炭素繊維シート１の上をプラスチックローラーに力を加えて押し付けながら移動させた。エポキシ樹脂は、繊維シート１から染み出した状態となっており、このエポキシ樹脂をローラで均一に均して、繊維シート１を完全にコンクリート供試体１００Ｔに接着することができた。
【０１２８】
炭素繊維シート１を供試体１００Ｔに接着後、２２日間常温（２３℃）にて静置養生し、試験に供した。せん断付着試験の結果を下記表２に示す。全ての供試体１００Ｔでコンクリートかぶり部が炭素繊維シートに付着した状況で試験を終了した。これらは正常な剥離破壊状況と判断される。供試体１００Ｔの剥離破壊状況を図１０（１）〜（５）に示す。
【０１２９】
【表２】
2020056168.tif 000004
【０１３０】
上記実験により、本発明の補強方法にて提供される、予めシラン系含浸材１０２が塗布されたコンクリート構造物１００Ｔに対し、湿潤接着型エポキシプライマー１０３を塗布して、エポキシ樹脂パテ剤（必要により塗布される不陸修正材）１０６、エポキシ樹脂含浸接着剤１０５にての一連の流れで炭素繊維などの強化繊維を有した繊維シート１を施し、耐震補強などに用いる補強構造が既往の設計式に適合することが確認された。
【０１３１】
つまり、実験結果から、本発明に従った工法は、既往の設計法に用いるせん断付着強度特性値０．４４Ｎ／ｍｍ２以上を全ての供試体で上回り、有効なせん断付着特性値を有することが確認された。また、土木学会の規定する界面剥離破壊エネルギー０．５Ｎ／ｍｍを全ての供試体で上回り、既往の設計法が使用可能であることが確認された。
【０１３２】
なお、「有効付着長（Ｌｅ）」とは、連続繊維シートが剥離するまでの最大荷重において繊維シートとコンクリートとの付着応力が有効に作用している区間の長さを言う。
【０１３３】
試験結果から、本発明の工法によると、５℃環境、４時間養生といった環境下においても有効付着長は平均値が９１ｍｍ程度が達成されており、２３℃環境、１５時間養生といった環境下の有効付着長（平均値）８０ｍｍを上回る性能を達成していることが分かる。
【０１３４】
実験例３（建研式接着試験）
本実験例では、本発明に従って補強されたコンクリート構造物１００と繊維シート１との接着性能の評価試験を、ＪＩＳ  Ａ  ６９０９に規定する建研式試験に準拠して行った。
【０１３５】
コンクリート構造物実験供試体１００Ｔの形状、寸法、及び、接着試験法の概略を図１１（ａ）、（ｂ）に示す。実験供試体１００Ｔは、図１１（ａ）に示すように、長さ（Ｌ０)が３００ｍｍ、幅（Ｗ０)が３００ｍｍ、高さ（Ｈ０）が６０ｍｍとされた。
【０１３６】
この実験供試体１００Ｔの一側表面に、上記表１に示される上記実験例１と同じ材料及び施工法にて、本発明に従って、シラン系含浸材１０２、プライマー１０３を塗布し、その後、不陸修正材（パテ材）１０６を介して接着剤１０５にて繊維シート１を接着した。
【０１３７】
ただ、シラン系含浸材１０２は、実験供試体１００Ｔに０．５２８ｋｇ／ｍ２にて塗布した後、２０℃環境にて２４時間養生、５℃環境にて０．５時間養生、及び、５℃にて４時間養生の３種類とした。
【０１３８】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、縦、横の寸法が（Ｌ１）４０ｍｍ×（Ｗ１）４０ｍｍとされる鋼製アタッチメント（治具）１２０を接着剤１２１で繊維シート１に接着した。その後、鋼製アタッチメント１２０を上方へと引っ張り、供試体における諸材料及び回面における破壊状態を観察し、接着性能を評価した。結果を表３に示す。
【０１３９】
【表３】
2020056168.tif 000005
【０１４０】
試験結果から、破壊形態はコンクリート破壊か、或いは、アタッチメント接着剤１２１の破壊とされた。つまり、何れの実験供試体においてもシアン系含浸材１０２が塗布、含浸されたた実験供試体表面１０１とプライマー層１０４との間での剥離はなく、本発明によれば、シアン系含浸材を予めコンクリート構造物に塗布し、含浸させたことによる付着強度低下はないことが分かった。
【符号の説明】
【０１４１】
１              繊維シート
１００          鉄筋コンクリート構造物
１００Ｔ        実験供試体
１０１          被補強面
１０２          シアン系含浸材
１０３          プライマー
１０４          プライマー層
１０５          接着剤
【図１】
2020056168.tif 000006
【図２】
2020056168.tif 000007
【図３】
2020056168.tif 000008
【図４】
2020056168.tif 000009
【図５】
2020056168.tif 000010
【図６】
2020056168.tif 000011
【図７】
2020056168.tif 000012
【図８】
2020056168.tif 000013
【図９】
2020056168.tif 000014
【図１０】
2020056168.tif 000015
【図１１】
2020056168.tif 000016