(57)【要約】【課題】  コンクリートの表面に強固に結合されて、物理的な外力に対し高い強度を発揮することのできるコンクリート用の補強パネルを廉価な製法で得る。【解決手段】  本発明の補強パネル１は、熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層２と、ＦＲＰ層２の片側全面に積層された耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層３と、を具備する。アンカー繊維層３は、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物３１の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイル３２を編み込んで形成される。ＦＲＰ層２とアンカー繊維層３とは、メッシュ編物３１の厚みの過半部分をＦＲＰ層２の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形される。【選択図】  図１
2015189065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面に結合される補強パネルであって、
熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層と、
前記ＦＲＰ層の片側全面に積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層と、を具備し、
前記アンカー繊維層は、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んで形成され、
前記ＦＲＰ層と前記アンカー繊維層とが、前記メッシュ編物の厚みの過半部分を前記ＦＲＰ層の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形されたことを特徴とする補強パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の補強パネルの製造方法であって、
あらかじめ、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んでなる耐アルカリ性繊維製のアンカー繊維層を用意しておき、
所定形状の成形型または成形フィルム上に未硬化の熱硬化性樹脂液を供給して、該樹脂液を所定の厚さに調整し、
前記熱硬化性樹脂液上に強化繊維を散布または載置して、該強化繊維に該樹脂液を含浸させることにより、強化繊維混合樹脂液層を形成し、
次いで、前記強化繊維混合樹脂液層の上に、前記アンカー繊維層を、前記メッシュ編物が下向きになるように重ねて、前記メッシュ編物に前記熱硬化性樹脂液を含浸させ、
それらの積層体を加熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、ＦＲＰ層とアンカー繊維層との一体的な積層体を得ることを特徴とする補強パネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の補強パネルの製造方法であって、
あらかじめ、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んでなる耐アルカリ性繊維製のアンカー繊維層の長尺体を用意しておき、
連続的に繰り出される下キャリアフィルム上に未硬化の熱硬化性樹脂液を供給して、該樹脂液を所定の厚さに調整し、
前記熱硬化性樹脂液上に強化繊維を散布または載置して、該強化繊維に該樹脂液を含浸させることにより、強化繊維混合樹脂液層を形成し、
次いで、前記強化繊維混合樹脂液層の上に、前記アンカー繊維層を前記メッシュ編物が下向きになるように重ねて、前記メッシュ編物に前記熱硬化性樹脂液を含浸させ、
それらの積層体に上キャリアフィルムを重ねて硬化炉内で加熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、ＦＲＰ層とアンカー繊維層との一体的な積層体を連続的に得ることを特徴とする補強パネルの製造方法。
【請求項４】
適宜の厚さの壁体を有するコンクリート構造物において、前記壁体の表裏両面が請求項１に記載の補強パネルにより被覆されたコンクリート構造物であって、
前記壁体が無筋コンクリートにより形成され、
前記壁体の表裏両面全体に前記補強パネルが隙間なく張設され、
前記壁体を形成するコンクリート成分またはモルタル成分が、前記補強パネルのアンカー繊維層に浸入して硬化することにより、前記壁体と前記補強パネルとが一体的に結合され、
外力によって該壁体に生じる引張方向およびせん断方向の応力が、主として前記補強パネルにより負担されることを特徴とするコンクリート構造物。
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート構造物において、
適宜の厚さの床版が無筋コンクリートにより前記壁体と一体的に設けられ、
前記補強パネルは少なくとも前記床版の底面全体に隙間なく張設され、
前記床版を形成するコンクリート成分またはモルタル成分が、前記補強パネルのアンカー繊維層に浸入して硬化することにより、前記床版と前記補強パネルとが一体的に結合され、
外力によって該床版に生じる引張方向およびせん断方向の応力が、主として前記補強パネルにより負担されることを特徴とするコンクリート構造物。
【請求項６】
請求項４に記載のコンクリート構造物の施工方法であって、
壁体の表裏両面を規定する位置に前記補強パネルを対置し、
各補強パネルの外側に適宜の支保工を設けて該壁体の厚さに相当する対向間隔を保持した後、
前記補強パネルによって囲まれた領域内に生コンクリートを打設して充填し、
前記生コンクリートの硬化後に前記支保工を撤去することを特徴とするコンクリート構造物の施工方法。
【請求項７】
コンクリート構造物の内部に埋設される補強パネルであって、
熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層と、
前記ＦＲＰ層の表裏両面にそれぞれ積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層と、を具備し、
前記各アンカー繊維層は、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んで形成され、
前記ＦＲＰ層と前記各アンカー繊維層とが、前記メッシュ編物の厚みの過半部分を前記ＦＲＰ層の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形されたことを特徴とする補強パネル。
【請求項８】
請求項４または５に記載のコンクリート構造物において、
無筋コンクリートにより形成される壁体または床版の内部に、請求項７に記載の補強パネルが埋設されたことを特徴とするコンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木工事や建設工事において、コンクリート構造物の強度や耐久性を向上させるなどの目的でコンクリートに結合される合成樹脂製の補強パネルと、該補強パネルの製造方法と、該補強パネルを利用して構築されるコンクリート構造物と、該コンクリート構造物の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨海構造物、橋梁、上下水道施設、液体の貯留施設、廃棄物の処理施設など、各種の接水環境下で利用されるコンクリート構造物においては、コンクリートに接触する水その他の液体成分によってコンクリートや内部の鉄筋に腐食、脆化、崩壊等が生じやすくなる。そこで、これを防ぐため、コンクリート構造物の表面を板状の被覆材でライニングすることにより、水その他の液体成分の影響を低減させて、該構造物の耐久性を向上させようとする技術が普及している。
【０００３】
かかる被覆材には、強度や耐水・耐食性に優れたＦＲＰ（繊維強化プラスチック）板がよく利用される。その種の被覆材の具体的構成や、該被覆材をコンクリート構造物の表面に結合させる技術が、特許文献１〜５等に提案されている。図８に、これらの従来技術を一覧的に示す。
【０００４】
図８（ａ）および（ｂ）は、特許文献１に開示された防食板を示す。これらの防食板９ａ、９ｂは、板状をなすＦＲＰ層９２の片面（コンクリートＣに接する面）に、コンクリートＣへのアンカー効果を奏する立体編物層９３を積層したものである。
【０００５】
この防食板におけるＦＲＰ層９２は、例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂からなる母材（マトリクス）に、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、金属繊維、セラミックス繊維等からなる強化繊維を加えて形成される。
【０００６】
また、この防食板における立体編物層９３については、（ａ）に示すように、六角形等の網目状に編成された表裏２枚のメッシュシート９３１、９３１の間を連結糸９３２で厚み方向に連結したもの（これを便宜的に「複層メッシュ編物９３ａ」という。）と、（ｂ）に示すように、前記複層メッシュ編物９３ａの連結糸９３２を厚み方向の中間部分で切断して、片側１枚のメッシュシート９３１から連結糸９３２の切片が起立した状態にしたもの（同じく、「単層メッシュ編物９３ｂ」という。）との２種類が例示されている。これらの立体編物層９３は、ＦＲＰ層９２を型枠で成形する際に、強化繊維を分散させた母材が溶融している状態で、その上に立体編物層９３を載せ、メッシュシート９３１を母材に浸漬させた後、母材を加熱硬化させる、といった方法でＦＲＰ層９２と一体化される。そして、前者の複層メッシュ編物９３ａにあっては、ＦＲＰ層９２から突出する連結糸９３２と、ＦＲＰ層９２に一体化されていない側のメッシュシート９３１とが、コンクリートＣに対するアンカー部材として働き、また後者の単層メッシュ編物９３ｂにあっては、ＦＲＰ層９２から突出する連結糸９３２の切片が、コンクリートＣに対するアンカー部材となって、コンクリートＣとの定着強度を向上させる作用をなす。
【０００７】
図８（ｃ）は、特許文献２に開示された防食パネルを示す。この防食パネル９ｃは、板状のＦＲＰ層９２を芯材として、その両面に耐食性樹脂フィルム９４、９４を積層し、さらに、その片面（コンクリートＣに接する面）に、コンクリート構造物の表面に施工されるモルタルに対してアンカー効果を奏するアンカー素材９３ｃを一体化したものである。
【０００８】
この防食パネル９ｃにおけるＦＲＰ層９２は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂（熱可塑性樹脂）からなる母材に、ガラス繊維や炭素繊維等の無機繊維を加えて形成される。
【０００９】
また、この防食パネル９ｃにおける耐食性樹脂フィルム９４については、耐薬品性、特に耐酸性に優れたポリエチレン、ポリプロピレンその他の共重合フィルム・シート、あるいはフッ素系樹脂からなるフィルム・シートが利用され、その厚みが０．１〜１．５ｍｍ程度に形成される。この耐食性樹脂フィルム９４は、ＦＲＰ層９２の熱プレス時に、ＦＲＰ層９２に重ねて一体成形される。
【００１０】
また、アンカー素材９３ｃについては、特に耐アルカリ性を有する繊維素材（ビニロン、ナイロン系繊維、ポリオレフィン系繊維等）を、平織物、編物、メッシュ状物、三次元織物等に形成したものが例示されている。このアンカー素材９３ｃは、例えばホットメルト樹脂の溶融ラミネート等によって耐食性樹脂フィルム９４の表面に接着される。
【００１１】
図８（ｄ）は、特許文献３に開示された防食パネルを示す。この防食パネル９ｄは、板状のＦＲＰ層９２に、シート状の基材９５を介して、ポリマーセメント層９６を一体化したものである。
【００１２】
この防食パネル９ｄにおけるシート状の基材９５は、ポリマーセメント層９６を担持してＦＲＰ層９２に接合させるための部材であって、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維などの耐アルカリ性繊維材料からなる不織布や織布、あるいは耐アルカリ性樹脂材料からなるシートやフィルムに前記耐アルカリ性繊維材料をニードルパンチして両面に突出させたものとして構成される。
【００１３】
ポリマーセメント層９６は、コンクリート、セメント、モルタル等に対する接着性を高めるための部位であって、シート状の基材９５の片面にポリアクリル酸エステル共重合体エマルジョンやエチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョンなどのポリマーセメント液を塗布して乾燥させることにより、０．５〜３ｍｍ程度の厚さになるように形成される。
【００１４】
基材９５の他面に接合されるＦＲＰ層９２は、例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂等からなる母材に、ガラス繊維、炭素繊維、水酸化アルミニウム繊維等の無機繊維、あるいはビニロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の有機繊維を加えて形成される。このＦＲＰ層９２と基材９５とは、接着剤を用いて接合するか、またはＦＲＰ層９２を成形する際に、強化繊維を分散させた溶融状態の母材に基材９５を浸漬させ、加熱硬化させる、といった方法により一体化される。
【００１５】
図８（ｅ）は、特許文献４に開示された構造物被覆用板状積層体を示す。この構造物被覆用板状積層体９ｅは、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を母材とするＦＲＰ板、あるいはその他の耐熱性材料（耐熱ゴム、ポリマーコンクリート、無機酸化物等）からなる板体によって構成される耐熱材料層９２ｅを、該耐熱材料層９２ｅの片面に積層した有機繊維層９３ｅを介して構造物の表面に結合するように構成したものである。
【００１６】
この板状積層体における有機繊維層９３ｅは、熱溶融可能な合成繊維を含み、耐熱材料層９２ｅに対向している面が耐熱材料層９２ｅ中に取り込まれて、耐熱材料層９２ｅと一体化するように形成される。
【００１７】
そして、被覆されるべきコンクリートＣその他の構造物の表面に有機繊維層９３ｅを当てがい、該構造物の表面にあらかじめ配置した金属メッシュ９７等を耐熱材料層９２ｅの反対側から高周波誘導加熱することにより、有機繊維層９３ｅ中の合成繊維を構造物に溶融接着させる、という方法で、この板状積層体９ｅが構造物の表面に結合される。
【００１８】
図８（ｆ）は、特許文献５に開示された防食板を示す。この防食板９ｆは、フィルム層９３５を間に挟んで２層の不織布層（第１不織布層９３６および第２不織布層９３７）を重ねた多層シート材９３ｆを利用して、ＦＲＰ層９２をコンクリート構造物の表面に結合するように構成したものである。
【００１９】
この防食板９ｆにおいて、多層シート材９３ｆのフィルム層９３５は、コンクリートＣに起因するアルカリ水溶液の滲出に対してバリヤー効果を奏するポリオレフィン樹脂（ポリビニルアルコール、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、それらの共重合体等）により形成される。
【００２０】
多層シート材９３ｆの第１不織布層９３６は、例えばビニロン等の耐アルカリ性を有する繊維素材をニードルパンチ加工して、直径０．１５φｍｍ以上のニードルパンチ孔が開いている短繊維不織布となしたものである。この第１不織布層９３６が、フィルム層９３５の片側（コンクリートＣに接する面）に積層されて、コンクリートＣに対するアンカー効果を発揮する。
【００２１】
多層シート材９３ｆの第２不織布層９３７は、第１不織布層９３６を構成する繊維素材を含む一般的な熱可塑性樹脂繊維を、短繊維不織布、長繊維不織布、あるいはスパンボンド不織布となしたものである。
【００２２】
フィルム層９３５と、第１不織布層９３６および第２不織布層９３７とは、例えばフィルム層９３５を押出成形する際、その両面に各不織布層９３５、９３６を積層して加圧、冷却するか、あるいはフィルム層９３５の両面にホットメルト接着剤を塗布し、各不織布層９３５、９３６を積層して加圧、加熱する、といった方法で一体化される。
【００２３】
さらに、ＦＲＰ層９２を成形する際に、強化繊維を分散させた溶融状態の母材に多層シート材９３ｆの第２不織布層９３７側を浸漬させ、加熱硬化させる、といった方法で、多層シート材９３ｆとＦＲＰ層９２とが一体化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】実開平０６−３２０２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６２９９号公報
【特許文献３】特開２００５−４８３６７号公報
【特許文献４】特開２００７−２７０５３１号公報
【特許文献５】特開２００８−２０７５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
前記各特許文献に記載された従来の被覆材等は、それぞれ次のような点で、改善・改良の余地がある。
【００２６】
すなわち、特許文献１に開示された防食板（図８（ａ）、（ｂ））にあっては、コンクリートＣに対してのアンカー部材となる立体編物層９３が、表裏２枚のメッシュシート９３１、９３１の間を連結糸９３２で厚み方向に連結した複層メッシュ編物９３ａを利用して形成される。この複層メッシュ編物９３ａは、ダブルラッセルと呼ばれる複雑な二重構造の編地であり、その製造には比較的大型の二重編機が必要で、製造コストも嵩む。
【００２７】
しかも、この編地は、単位面積当たりに編み込まれる繊維量が比較的多く、一般的には繊維の目が詰まった状態に編み上がる。この編地構造を採用して、繊維の間にコンクリートＣが浸入しやすい隙間を形成するとなると、コンクリートＣに接する側のメッシュシート９３１の網目を大きくするとともに、メッシュシート９３１の対向間隔や連結糸９３２のピッチを拡げるなどの配慮が必要になる。しかし、そのようにして繊維の密度を小さくすると、編地全体が特に厚み方向に潰れやすくなって、コンクリートＣとの定着厚が小さくなり、アンカー効果が十分に得られなくなるおそれがある。これを防ぐには、メッシュシート９３１及び連結糸９３２を構成する繊維材料に剛性や反撥性の大きいものを用いたり、場合によっては編地全体に樹脂コーティングを施して編地の剛性を保持したりする必要が生じるので、さらにコストが嵩んでしまう。
【００２８】
また、複層メッシュ編物９３ａの連結糸９３２を厚み方向の中間部分で切断して、片側１枚のメッシュシート９３１に連結糸９３２の切片を起立させた単層メッシュ編物ｂとする場合は、連結糸９３２の切片が切り放し状態になっているのでコンクリートＣに対する定着強度が低くなり、この場合もアンカー効果が十分に得られない、という問題がある。
【００２９】
特許文献２に開示された防食パネル９ｃ（図８（ｃ））にあっては、コンクリートＣ（モルタル）に対するアンカー素材９３ｃとして、織物、編物、メッシュ状物および三次元織物が挙げられ、その具体例としてビニロン平織クロスが記載されている。しかし、平織クロスではコンクリートＣとの十分な定着厚が得られにくく、その他の繊維製品についても好適な形態が具体的に説明されているわけではないので、コンクリートＣに対するアンカー素材９３ｃの定着強度が十分に検討されているとは言い難い。
【００３０】
また、ＦＲＰ層９２の表面に一体化した耐食性樹脂フィルム９４にアンカー素材９３ｃを接着する方法についても、平織クロスをホットメルト樹脂で溶融ラミネーションすることしか記載されていないが、このような接着方法で、防食パネル９ｃの全体的な強度（特に各層の剥離方向における引張強度）が十分に担保されるとも言い難い。
【００３１】
さらに、芯材となるＦＲＰ層９２についても、補強用短繊維と粉体のマトリクス樹脂を湿式抄紙法で原料シートに抄造し、該原料シートを脱水、乾燥させた後、マトリクス樹脂の溶融温度で熱プレスする、という製造方法を採用しているが、この製造方法では粉体のマトリクス樹脂の溶融が不完全になって十分な水密成や気密性が得られない、という問題もある。これを補うために、熱プレス時に耐食性樹脂フィルム９４を重ねて溶着しているが、耐食性樹脂フィルム９４自体は薄すぎて強度や耐久性の向上に寄与しない。
【００３２】
特許文献３に開示された防食パネル９ｄ（図８（ｄ））は、コンクリート、セメント、モルタル等に対する接着性を高めるためにポリマーセメント層９６を採用しているが、このポリマーセメント層９６はシート状の基材９５に塗布したポリマーセメント液を乾燥させて形成するため、その硬化までに時間がかかる。したがって、この防食パネル９ｄを製造するには、あらかじめシート状の基材９５にポリマーセメント層９６を塗布して乾燥硬化させた前段積層体を製造し、次いで、その前段積層体の他面にＦＲＰ層９２を積層する、という段階的な工程が必要になる。このとき、前工程で製造される前段積層体は、後工程に利用するまでの間、長尺のロール状に巻き取って保管することになるので、そのための保管スペースが必要になる。
【００３３】
また、後工程においては、ロール状に巻き取った前段積層体をＦＲＰ層９２への積層ラインに繰り出す際、ポリマーセメント層９６に欠落が生じて粉塵が発生し、作業環境が悪化するという問題がある。さらに、防食パネル９ｄの完成後も、現場施工までの間にポリマーセメント層９６が風化、崩落しやすいので、それによってコンクリートＣとの定着強度が低下するおそれもある。
【００３４】
特許文献４に記載された構造物被覆用板状積層体９ｅ（図８（ｅ））は、その有機繊維層９３ｅをコンクリート構造物等の表面に溶融接着することにより、該構造物等を水分から遮蔽しようとするものである。つまり、構造物等を水分等から化学的に保護するものではあるが、外的な荷重や衝撃に対する物理的な強度を高める効果はあまり期待できない。
【００３５】
コンクリート構造物等の表面に溶融接着される有機繊維層９３ｅの形態については、編織物、不織布、ウェブ状シートのいずれであってもよいと説明されており、好ましい例としてフェルト状シートや、特許文献１に記載された立体編物層９３に類似する経パイル織物構造が例示されてはいる。しかし、それらの詳細は不明であり、コンクリートＣとの定着強度を高める上で、さらに詳細な工夫改良の余地がある。
【００３６】
特許文献５に記載された防食板９ｆ（図８（ｆ））にあっては、２層の不織布層９３５、９３６を重ねた多層シート材９３ｆのうち、コンクリート構造物に結合される第１不織布層９３６が、耐アルカリ性を有する繊維素材のニードルパンチ加工によって形成される。しかし、ニードルパンチ加工では一般的に厚みのある不織布を作りにくく、また、表面にケバ立ちが生じやすいので、コンクリートＣに対する定着強度が十分に得られにくい。
【００３７】
さらに、コンクリートＣ側に接着される第１不織布層９３６と、ＦＲＰ側に接着される第２不織布層９３７との間にフィルム層９３５が挟み込まれて、フィルム層９３５近傍にはコンクリートＣもＦＲＰ層９２の母材樹脂も浸入しない空隙が残される。この文献では、空隙内の繊維がコンクリートＣの変位に追従して変形することにより外的衝撃に対する優れた緩衝性が得られると説明されているが、これは反対に、コンクリート構造体に外的な荷重や衝撃が作用したとき、ＦＲＰ層９２がコンクリートＣの変形を拘束できず、コンクリートＣのせん断破壊等を招いてしまいかねないことを意味する。
【００３８】
本発明は、前記のような諸事情に鑑みてなされたものであって、特にコンクリートに対して強固に結合され、コンクリートの化学的な腐食や脆化を防止するだけでなく、物理的な外力に対しても高い強度（主として引張耐力及びせん断耐力）を発揮することのできる補強パネルを、廉価な製法で得ることを目的としている。併せて本発明は、かかる補強パネルの効率的な製造方法と、かかる補強パネルの特性を生かした強固なコンクリート構造物と、該構造物の合理的な施工方法とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明の補強パネルは、コンクリートの表面に結合される補強パネルであって、熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層と、前記ＦＲＰ層の片側全面に積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層と、を具備し、前記アンカー繊維層は、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んで形成され、前記ＦＲＰ層と前記アンカー繊維層とが、前記メッシュ編物の厚みの過半部分を前記ＦＲＰ層の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形されたことを特徴とする。
【００４０】
この補強パネルにおいては、コンクリートとＦＲＰ層とを結合させるためのアンカー繊維層が、メッシュ編物の片面にアンカットパイルを編み込んで形成されている。基材となるメッシュ編物は、特許文献１に記載されたようなダブルラッセルの編地ではなく、シングルラッセルの編地として編成される。網目開口の形状については、四角目、菱目、六角目など公知の形状が利用される。
【００４１】
アンカットパイルとは、カットされていない輪奈状のパイル（ループ）である。このアンカットパイルがメッシュ編物の片面に、高さ及び向きを不揃いにして編み込まれることにより、コンクリートが浸入しやすい大小様々の隙間が無数に形成される。パイルがカットされていないので、繊維自体の剛性や反撥弾性によって個々のパイルに好ましい張力が付与され、パイルが潰れにくくなる。このようなパイルの隙間にコンクリートが密実に浸入して硬化することにより、コンクリートとの定着厚が良好に保持されることとなり、例えば単純な凹凸面や起毛織物等によるアンカー効果に比べて遥かに強固な定着力が得られる。
【００４２】
このように、本発明は、コンクリートへの定着力を向上させるアンカー繊維層の具体的構成として、メッシュ編物にアンカットパイルを編み込んだものを採用した点に最大の特徴を有する。シングルラッセル編地の製造や、シングルラッセル編地にアンカットパイルを編み込む加工は、従来の一般な編機を利用して廉価に行うことができるので、製造コストも抑制することができる。
【００４３】
さらに、本発明の補強パネルにおいては、アンカー繊維層を構成するメッシュ編物の過半部分（厚み方向における半分強〜略全部）がＦＲＰ層の母材中に浸漬した状態で、ＦＲＰ層とアンカー繊維層とが一体成形される。メッシュ編物には、溶融状態にあるＦＲＰ層の母材樹脂が含浸され易いので、メッシュ編物の厚みの半分強をＦＲＰ層内に取り込むことにより、母材樹脂の硬化によってＦＲＰ層とアンカー繊維層とが強固に一体化される。かかる構成を採用すれば、ＦＲＰ層およびアンカー繊維層を必要以上に厚くせずとも、ＦＲＰ層自体の材料的強度、ＦＲＰ層とアンカー繊維層との結合強度、およびアンカー繊維層とコンクリートとの結合強度、をそれぞれ実用レベルで好適に確保することができる。
【００４４】
また、本発明にかかる前記補強パネルの製造方法は、あらかじめ、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んでなる耐アルカリ性繊維製のアンカー繊維層を用意しておき、所定形状の成形型または成形フィルム上に未硬化の熱硬化性樹脂液を供給して、該樹脂液を所定の厚さに調整し、前記熱硬化性樹脂液上に強化繊維を散布または載置して、該強化繊維に該樹脂液を含浸させることにより、強化繊維混合樹脂液層を形成し、次いで、前記強化繊維混合樹脂液層の上に、前記アンカー繊維層を前記メッシュ編物が下向きになるように重ねて、前記メッシュ編物に前記熱硬化性樹脂液を含浸させ、それらの積層体を加熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、ＦＲＰ層とアンカー繊維層との一体的な積層体を得ることを特徴とする。この製造方法により、所定形状の補強パネルを効率よく製造することができる。
【００４５】
また、本発明にかかる前記補強パネルの他の製造方法は、あらかじめ、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んでなる耐アルカリ性繊維製のアンカー繊維層の長尺体を用意しておき、連続的に繰り出される下キャリアフィルム上に未硬化の熱硬化性樹脂液を供給して、該樹脂液を所定の厚さに調整し、前記熱硬化性樹脂液上に強化繊維を散布または載置して、該強化繊維に該樹脂液を含浸させることにより、強化繊維混合樹脂液層を形成し、次いで、前記強化繊維混合樹脂液層の上に、前記アンカー繊維層を前記メッシュ編物が下向きになるように重ねて、前記メッシュ編物に前記熱硬化性樹脂液を含浸させ、それらの積層体に上キャリアフィルムを重ねて硬化炉内で加熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させて、ＦＲＰ層とアンカー繊維層との一体的な積層体を連続的に得ることを特徴とする。この製造方法により、長尺状の補強パネルを連続的に効率よく製造することができる。
【００４６】
また、本発明のコンクリート構造物は、適宜の厚さの壁体を有して、該壁体の表裏両面が前記補強パネルにより被覆されたコンクリート構造物であって、前記壁体が無筋コンクリートにより形成され、前記壁体の表裏両面全体に前記補強パネルが隙間なく張設され、前記壁体を形成するコンクリート成分またはモルタル成分が、前記補強パネルのアンカー繊維層に浸入して硬化することにより、前記壁体と前記補強パネルとが一体的に結合され、外力によって該壁体に生じる引張方向およびせん断方向の応力が、主として前記補強パネルにより負担されることを特徴とする。
【００４７】
すなわち、このコンクリート構造物は、壁体の表裏両面全体に強固に結合された補強パネルが、一般的なコンクリート構造物の内部に配設される鉄筋に替わって、引張方向およびせん断方向の応力を負担するように構成されている。壁体に生じる引張方向およびせん断方向の応力が、「主として」補強パネルにより負担されるとは、無筋コンクリート自体も一定の範囲までは引張方向およびせん断方向の外力に抵抗するが、その一般的な限界強度よりも補強パネル（ＦＲＰ層）の限界強度のほうが十分に大きくなるように設計されている、という意味である。このような構造を採用すれば、補強のための鉄筋が不要になるので、例えば海水や強酸性の液体に触れるような環境下においても、水分や塩分による鉄筋の腐食を心配する必要がなくなり、優れた強度と長期間にわたる耐久性が得られる。設計強度は、ＦＲＰ層の厚さを増すことによって容易に増大させることも可能である。また、型枠内に鉄筋がなければコンクリートの充填性も向上するので、通常よりも水セメント比が小さくて粗骨材の多い生コンクリートを用いて、より密実で高強度の構造物を構築することができる。
【００４８】
なお、前記コンクリート構造物においては、さらに適宜の厚さの床版が無筋コンクリートにより前記壁体と一体的に設けられ、前記床版の底面全体にも前記補強パネルが隙間なく張設されてもよい。この場合も、前記床版を形成するコンクリート成分またはモルタル成分が、前記補強パネルのアンカー繊維層に浸入して硬化することにより、前記床版と前記補強パネルとが一体的に結合され、外力によって該床版に生じる引張方向およびせん断方向の応力が、主として前記補強パネルにより負担されるように構成することができる。
【００４９】
また、本発明のコンクリート構造物の施工方法は、壁体の表裏両面を規定する位置に前記補強パネルを対置するとともに、各補強パネルの外側に適宜の支保工を設けて該壁体の厚さに相当する対向間隔を保持した後、前記補強パネルによって囲まれた領域内に生コンクリートを打設して充填し、前記生コンクリートの硬化後に前記支保工を撤去することを特徴とする。
【００５０】
このように、補強パネルを残存型枠（脱型しない永久型枠）に用いてコンクリートを打設する施工方法により、壁体の表裏両面表面に補強パネルが隙間なく張設されて、壁体を形成するコンクリートと補強パネルとが強固に結合されたコンクリート構造物を得ることができる。支保工には、従来公知の金属製、木製、合成樹脂製などの各種桟材、管材、サポート部材などを利用することができる。
【００５１】
さらに、本発明の発展的構成として、補強パネルの両面にアンカー繊維層を設けることもできる。すなわち、その補強パネルは、コンクリート構造物の表面ではなく内部に埋設される補強パネルであって、熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層と、前記ＦＲＰ層の表裏両面にそれぞれ積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層と、を具備し、前記各アンカー繊維層は、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んで形成され、前記ＦＲＰ層と前記各アンカー繊維層とが、前記メッシュ編物の厚みの過半部分を前記ＦＲＰ層の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形されたものとして特徴づけられる。
【００５２】
そして、両面にアンカー繊維層を設けたこの補強パネルを利用するコンクリート構造物は、少なくとも壁体の表裏両面が、片面にアンカー繊維層を具備する前述の補強パネルにより被覆されたコンクリート構造物において、無筋コンクリートにより形成される壁体または床版の内部に、両面にアンカー繊維層を設けた補強パネルが埋設されたものとして特徴づけられる。このようにして、鉄筋の替わりに樹脂製の補強パネルを利用することにより、前述のコンクリート構造物を必要に応じて部分的に補強することができる。
【発明の効果】
【００５３】
上述のように構成される本発明の補強パネルは、コンクリートとＦＲＰ層とを結合させるためのアンカー繊維層が、メッシュ編物の片面に高さ及び向きの不揃いなアンカットパイルを編み込んで形成されているので、コンクリートに対する強固な定着力が得られる。また、メッシュ編物の過半部分がＦＲＰ層の母材中に浸漬した状態でＦＲＰ層に一体化されているので、ＦＲＰ層とアンカー繊維層も強固に結合される。
【００５４】
したがって、この補強パネルによって表面が被覆されたコンクリート構造物は、ＦＲＰ層の耐水性や耐薬品性によって化学的な腐食や脆化から保護されるだけでなく、ＦＲＰ層の物理的な強度によって、補強用の鉄筋がなくても外的荷重や衝撃に対し高い剛性や耐力を発揮する。
【００５５】
また、本発明の補強パネルの製造方法により、コンクリート構造物の保護及び補強に好適な補強パネルを廉価で効率的に製造することができる。
【００５６】
また、本発明のコンクリート構造物の施工方法により、強固で耐久性に優れたコンクリート構造物を合理的に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる補強パネルの構造を示す部分断面図である。
【図２】前記補強パネルに採用されるアンカー繊維層の構成を示す部分斜視図である。
【図３】前記補強パネルの製造に利用される連続成形装置の概略的構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるコンクリート構造物の構造を示す部分断面図である。
【図５】本発明のコンクリート構造物の強度を検証するための実施例試験体の構成を示す説明図である。
【図６】同じく、比較例試験体の構成を示す説明図である。
【図７】本発明の発展的構成として、両面にアンカー繊維層を設けた補強パネルの部分断面図である。
【図８】コンクリート構造物の表面に被覆材を結合させる従来技術を一覧的に説明する部分断面図であって、（ａ）および（ｂ）は、特許文献１に開示された防食板の２種類の実施形態を示し、（ｃ）は特許文献２に開示された防食パネルの実施形態を示し、（ｄ）は特許文献３に開示された防食パネルの実施形態を示し、（ｅ）は特許文献４に開示された構造物被覆用板状積層体の実施形態を示し、（ｆ）は特許文献５に開示された防食板の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しつつ説明する。
【００５９】
（補強パネル）
図１は、本発明の実施の形態にかかる補強パネルの断面構造を示し、図２は、該補強パネルに採用されるアンカー繊維層の構成を示す。本発明の補強パネル１は、熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層２と、ＦＲＰ層２の片側全面に積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層３と、を具備する。そして、アンカー繊維層３が、多角形状の網目開口を有するメッシュ編物３１の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイル（輪奈状のループ）３２を編み込んで形成され、ＦＲＰ層２とアンカー繊維層３とが、メッシュ編物３１の厚みの過半部分をＦＲＰ層２の母材中に浸漬させた状態で、板状に一体成形されたものとして構成される。これらの構成要素の詳細について以下に説明する。
【００６０】
ＦＲＰ層２を構成する母材樹脂には、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の中から、構造物の設置環境等に応じた材料を選択して利用することができる。この母材樹脂には、意匠性や平滑性を向上させるため、あるいは製造コストを抑制するために、炭酸カルシウムや水酸化アルミニウム等の骨材を混入したり、着色剤や低収縮材を加えたりしてもよい。
【００６１】
母材樹脂に加える強化繊維には、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ポリビニルアルコール繊維、バサルト繊維等の無機繊維または有機繊維の中から、少なくとも１種類を選択して利用することができる。これらの強化繊維の形態は特に限定されるものではなく、好ましい補強効果が得られるならば、例えばマット状でもよいし、チョップなどの短繊維や、織物などの長繊維であってもよい。
【００６２】
ＦＲＰ層２の成形厚さや、強化繊維の種類、含有率などは、補強すべき構造体が、特に物理的な外力に対して所望の強度を発揮しうるように適宜、設計される。その実用的な目安としては、ＦＲＰ層２の厚さが２〜１０ｍｍ、強化繊維の含有率が２０〜５０重量パーセントとなるように成形されるのが好ましい。さらに、取扱いのし易さやコストなどを考慮すると、ＦＲＰ層２の厚さが厚さ２〜５ｍｍ、強化繊維の含有率が２５〜４０重量パーセントとなるように成形されるのが特に好ましい。
【００６３】
アンカー繊維層３は、図２に示すように、メッシュ編物３１の片面にアンカットパイル３２を編み込んで形成される。基材となるメッシュ編物３１には、四角目、菱目、六角目などの網目開口を有するシングルラッセルの編地を利用することができる。メッシュ編物３１およびアンカットパイル３２を構成する繊維材料には、繊維自体が柔軟かつ強靭であり、耐水性や耐アルカリ性に優れるなどの点から、ビニロン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの有機繊維、あるいは炭素繊維やガラス繊維などの無機繊維を好適に利用することができる。メッシュ編物３１を構成する繊維材料とアンカットパイル３２を構成する繊維材料とは同じでもよいし、異なっていてもよい。実用的な目安として、繊維の太さは０．１〜０．４ｍｍ、アンカットパイル３２の高さ（厚さ）は２〜２０ｍｍ、アンカットパイル３２の目付は１００〜８００ｇ／ｍ2 の範囲に設定されるのが好ましい。さらに、アンカットパイル３２の高さ及び向きはランダムであるほうが、コンクリートに対する定着性がよい。
【００６４】
（補強パネルの製造方法）
次に、補強パネル１の製造方法について説明する。補強パネル１の製造方法には、大別して、所定形状の補強パネル１を所定枚数ずつ成形する定形製法と、長尺の連続体を成形して所定形状に切断する連続製法との二種類がある。いずれの製法による場合でも、基本的にアンカー繊維層３については、あらかじめ多角形状の網目開口を有するメッシュ編物３１の片面に、高さ及び向きの不揃いなアンカットパイル３２を編み込んだアンカー繊維層３の長尺連続体を製造して用意しておく。
【００６５】
定形製法では、まず常温下で、ガラスやステンレス等からなる所定形状の成形型、あるいはペットフィルム等からなる所定形状の成形フィルムの上に、硬化剤その他の必要な添加剤を配合した未硬化の熱硬化性樹脂液を所定量、供給して、該樹脂液を所定の厚さに調整する。
【００６６】
そして、熱硬化性樹脂液の上に適宜の強化繊維を散布または載置し、含浸・脱泡ローラで軽く加圧するなどしながら、強化繊維に該樹脂液を含浸させるとともに、該樹脂液中の気泡を除去して、強化繊維混合樹脂液層を形成する。板厚が厚い場合は、この手順を所望の厚さになるまで複数回、繰り返す。
【００６７】
次いで、強化繊維混合樹脂液層の上に、アンカー繊維層３を、メッシュ編物３１が下向きになるように重ねる。ここでも再度、含浸ローラで軽く加圧するなどしながら、メッシュ編物３１に未硬化の熱硬化性樹脂液を含浸させる。このとき、メッシュ編物３１に編み込まれたアンカットパイル３２の根元の一部が熱硬化性樹脂液中に浸漬されても差し支えはないが、アンカットパイル３２の高さの大部分が熱硬化性樹脂液中に沈積してしまうことは不適である。好ましくは、メッシュ編物３１の厚みの過半部分（厚み方向における半分強〜略全部）が熱硬化性樹脂液に浸漬した状態にする。
【００６８】
こうして形成された熱硬化性樹脂液と強化繊維とアンカー繊維層３との積層体を、４０〜１７０℃に加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる。常温で硬化させることも可能であるが、硬化に時間がかかるので、加熱するほうか効率的である。これにより、ＦＲＰ層２とアンカー繊維層３とが一体的に積層された所定形状の補強パネル１が得られる。
連続製法では、図３に示すような連続成形装置を使用する。まず常温下で、下キャリアフィルムロール５１から連続的に繰り出される下キャリアフィルム５２上に、樹脂配合タンク５３から、硬化剤その他の必要な添加剤を配合した未硬化の熱硬化性樹脂液５４を定量ずつ供給し、ナイフコータ５５等を用いて該樹脂液５４を所定の厚さに調整する。
【００６９】
そして、例えばラインの上方に設置したガラスロービング装置５６において強化繊維となるガラス繊維ロービングを製造し、該ガラス繊維ロービングのチョップドストランド５７を熱硬化性樹脂液５４の上に散布する。さらに、含浸・脱泡ローラ５８で軽く加圧するなどして、強化繊維を該樹脂液５４中に沈積させるとともに、該樹脂液５４中の気泡を除去して、強化繊維混合樹脂液層５９を形成する。なお、熱硬化性樹脂液５４に加える強化繊維の種類や形態については、前述したガラス繊維のチョップドストランド５７に限らず、織布や、短繊維または長繊維の不織布、組布等も利用可能である。
【００７０】
次いで、ロール状に巻き回したアンカー繊維層３を連続的に繰り出し、メッシュ編物３１が下向きになるようにして強化繊維混合樹脂液層５９の上に重ねる。ここでも再度、含浸ローラで軽く加圧するなどしながら、メッシュ編物３１に未硬化の熱硬化性樹脂液５４を含浸させる。このときも前記定形製法と同様に、メッシュ編物３１の厚みの過半部分（厚み方向における半分強〜略全部）が熱硬化性樹脂液５４に浸漬した状態に調整する。
【００７１】
こうして形成された強化繊維混合樹脂液層５９とアンカー繊維層３との積層体の上に、上キャリアフィルムロール６１から繰り出した上キャリアフィルム６２を重ねて硬化炉６３に送り込み、４０〜１７０℃に加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、ＦＲＰ層２とアンカー繊維層３とが一体的に積層された補強パネル１の連続体が得られる。この連続体から下キャリアフィルム５２及び上キャリアフィルム６２を剥取するとともに、例えばウォータージェット裁断装置６３等を利用して連続体を裁断し、所定寸法の補強パネル１を得る。
【００７２】
（コンクリート構造物）
次に、前述の補強パネル１によって被覆・補強されたコンクリート構造物と、その施工方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかるコンクリート構造物の断面構造を示す。本発明のコンクリート構造物は、適宜の厚さ（概ね１００〜３００ｍｍ程度）の壁体４を備え、該壁体４の表裏両面が前述の補強パネル１により被覆されたものとして構成される。壁体４は、補強用の鉄筋が組み込まれていない無筋コンクリートＣによって形成される。この壁体４の表裏両面全体に、補強パネル１が隙間なく張設される。
【００７３】
壁体４を形成するコンクリート成分またはモルタル成分は、アンカー繊維層３のアンカットパイル３２の隙間に浸入して硬化する。パイルがカットされていないので、繊維自体の剛性や反撥弾性によって個々のパイルに好ましい張力が付与され、パイルが潰れにくくなる。高さおよび向きを不揃いにして形成されたアンカットパイル３２の根元までコンクリートＣが密実に浸入して硬化することにより、コンクリートＣとの定着厚が良好に保持されて、強固な定着力が得られる。
【００７４】
コンクリートＣとアンカー繊維層３とがこのような状態に結合されると、外的な荷重や衝撃を受けた場合でも、壁体４（無筋コンクリートＣ）の変位とＦＲＰ層２の変位との間に遊び（乖離)が生じにくくなる。これにより、特に引張強度およびせん断強度に優れたＦＲＰ層２が、該方向の応力を効率よく負担し、構造体全体として高い強度が得られこととなる。
【００７５】
このコンクリート構造物は、例えば以下のようにして施工される。
【００７６】
まず、コンクリート構造物の壁体４の表裏両面を規定する位置に、該壁体４の厚さに相当する対向間隔を挟むようにして補強パネル１を建て込む。このとき、補強パネル１のアンカー繊維層３を壁体４の内側に向けておく。
【００７７】
壁体４の底面部分や端面部分も囲む必要があれば、あらかじめそれらの部分にも補強パネル、あるいはこれに類するＦＲＰ製や金属製などの堰板パネル（図示せず）を建て込んでおく。さらに、壁体４と一体的に連続する床版（図示せず）を設ける場合には、あらかじめ該床版の底面を規定する位置にも補強パネルを設置する。
【００７８】
各補強パネル１は、その外側または下側に支保工を設けて固定する。支保工については、鋼製、木製、合成樹脂製などのバタ材（縦バタ、横バタ）や振れ止め、それらを連結するクランプ類、垂直方向や斜め方向のパイプサポート、補強パネル１同士の対向間隔を固定するセパレータ、コーン、フォームタイ（登録商標：型枠締付金具）など、一般的なコンクリート工事に用いられる各種の支保工部材を、コンクリート構造物の形状や施工環境に応じて適宜、利用することができる。また、補強パネル１をそれらの支保工に仮固定するための手段についても、ビス、ボルト・ナット、リベット、両面テープなど、各種の固定手段を適宜、利用することができる。
【００７９】
固定のための孔部や、補強パネル１同士の継ぎ目など、止水を必要とする箇所については、補強パネル１のＦＲＰ層２と同様の材質からなる添え板（図示せず）を接着剤で張り重ねたり、該材質との結合性に優れるシーリング材を孔部や隙間に充填したりして封止する。なお、添え板を張り重ねる場合には、重なり幅を片側１０ｃｍ以上確保することが好ましい。また、接着面にはあらかじめ下地荒らし処理を施して、接着力を向上させることが好ましい。
【００８０】
こうして補強パネル１により囲まれた領域内に、生コンクリートを打設する。さらに、バイブレータや突き棒などを用いて生コンクリートを隅々まで密実に充填する。
【００８１】
少なくとも１日以上、好ましくは数日程度の養生期間を経て生コンクリートが硬化したならば、支保工を撤去する。こうして、補強パネル１を残存型枠とするコンクリート構造体が構築される。
【実施例】
【００８２】
本発明の補強パネルが表面に結合されたコンクリート構造体の強度を検証するために、下記実施例にかかる試験体を製造した。
【００８３】
図３のように構成された連続成形装置において、ライン速度２．５ｍ／分で走行するビニロンフィルム（株式会社クラレ製）の上に、未硬化の不飽和ポリエステル樹脂液（ディエイチマテリアル株式会社製）を平均４１００ｇ／ｍ2 塗布した。
【００８４】
その上に、ガラス繊維ロービング（セントラル硝子株式会社製）のチョップドストランドを平均１７４０ｇ／ｍ２ 散布し、含浸ロールで押さえて、ガラス繊維に樹脂液を含浸させた。
【００８５】
続いて、ナイロン製のアンカー繊維層（株式会社ユニチカテクノス製、商品名「キュービックアイ」、目付３１０ｇ／ｍ2 、厚さ４ｍｍ、片面メッシュ／片面ループ）を、メッシュ側が下になるようにして積層し、含浸ロールで押さえて、メッシュ部分を樹脂液中に浸漬させた。
【００８６】
前記積層体の上面をＰＥＴフィルム（ユニチカ株式会社製）で覆い、５０℃から１００℃へと段階的に昇温させて樹脂液を硬化させることにより、厚さが４．０ｍｍ、強化繊維の含有率が３０重量パーセントのＦＲＰ層を有する補強パネルを製造した。
【００８７】
前記補強パネルを下記４種類のサイズの長方形状にカットした。
【００８８】
Ａ：幅１００ｍｍ×長さ４８０ｍｍ
Ｂ：幅１５０ｍｍ×長さ６５０ｍｍ
Ｃ：幅２００ｍｍ×長さ７８０ｍｍ
Ｄ：幅２５０ｍｍ×長さ９５０ｍｍ
さらに、これらＡ〜Ｄとサイズを合わせて、両面が平滑な離型用ＦＲＰパネルも用意した。
【００８９】
そして、図５に示すように、同サイズの補強用パネル１および離型用ＦＲＰパネル７を、それぞれ２枚ずつ一組にして、同種のパネル同士が互いに対向するように角筒状に枠組みした。このとき、補強パネル１のアンカー繊維層３を内側に向けるとともに、枠体の片側の開口端はＦＲＰ板（図示せず）で封止した。
【００９０】
セメントの種類記号Ｎ（普通ポルトランドセメント）、呼び強度２４、スランプ１８ｃｍ、粗骨材の最大寸法が２５ｍｍの生コンクリートを配合し、前記枠体の中に充填して硬化させた。１週間の養生後、離型用ＦＲＰパネル７を脱型して、対向２面が補強パネル１によってサンドイッチ状に被覆された角柱状の実施例試験体Ｔを、下記４種類のサイズで得た。
【００９１】
実施例試験体Ａ：厚さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ４８０ｍｍ
実施例試験体Ｂ：厚さ１５０ｍｍ×幅１５０ｍｍ×長さ６５０ｍｍ
実施例試験体Ｃ：厚さ２００ｍｍ×幅２００ｍｍ×長さ７８０ｍｍ
実施例試験体Ｄ：厚さ２５０ｍｍ×幅２５０ｍｍ×長さ９５０ｍｍ
また、比較対象として、同サイズの離型用ＦＲＰパネル７を４枚一組にして角筒状に枠組みし、片側の開口端はＦＲＰ板で封止して、その枠体の中に実施例試験体Ｔと同配合の生コンクリートを充填して硬化させた。１週間の養生後、離型用ＦＲＰパネル７を４枚とも脱型して、表面が被覆されていない角柱状の比較例試験体Ｓを、下記４種類のサイズで得た。
【００９２】
比較例試験体Ａ：厚さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ４８０ｍｍ
比較例試験体Ｂ：厚さ１５０ｍｍ×幅１５０ｍｍ×長さ６５０ｍｍ
比較例試験体Ｃ：厚さ２００ｍｍ×幅２００ｍｍ×長さ７８０ｍｍ
比較例試験体Ｄ：厚さ２５０ｍｍ×幅２５０ｍｍ×長さ９５０ｍｍ
前記実施例試験体（Ａ〜Ｄ）および比較例試験体（Ａ〜Ｄ）を、ＪＩＳ＿Ａ１１０６（２００６）「コンクリートの曲げ強度試験方法」に則って試験した。実施例試験体（Ａ〜Ｄ）については、荷重を加える方向（鉛直方向）に対して補強パネル１が直交するように、コンクリートＣと補強パネル１との結合面を上下に配置して試験を実施した。その試験結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2015189065.tif 000003
【００９４】
表１より、実施例試験体は比較例試験体の約２倍〜３倍の曲げ荷重に耐えることが確認できる。この試験結果より、本発明にかかるコンクリート構造体は、鉄筋がなくても外的荷重に対し格段に優れた強度を発揮することが裏付けられた。
【００９５】
（本発明の発展的構成）
さらに、本発明の発展的構成として、補強パネルの両面にアンカー繊維層３を設けることもできる。図７に示すように、その補強パネル１０は、熱硬化性樹脂からなる母材に強化繊維を加えて成形されたＦＲＰ層２と、ＦＲＰ層２の表裏両面にそれぞれ積層された、耐アルカリ性繊維からなるアンカー繊維層３、３と、を具備する。ＦＲＰ層２および各アンカー繊維層３、３のそれぞれの詳細な構成については、片面にアンカー繊維層３を具備する前述の補強パネル１と同様である。ＦＲＰ層２と表裏２層のアンカー繊維層３、３とは同時に、または一連の工程によって一体成形されてもよいし、片面にアンカー繊維層３を設けた前述の補強パネル１を２枚用意し、互いのＦＲＰ層２を接着するなどして一体化してもよい。
【００９６】
両面にアンカー繊維層３、３を設けたこの補強パネル１０は、片面にアンカー繊維層３を設けた前述の補強パネル１によって壁体４の表裏両面が被覆されたコンクリート構造物において、無筋コンクリートにより形成される壁体４または床版の内部に埋設される。より詳細には、両面にアンカー繊維層３、３を設けた補強パネル１０は、例えば適宜の幅と長さを有する帯板状に形成されて、特に引張力やせん断力、曲げモーメントが集中する箇所に、部分的な補強部材として埋設され、応力を負担する。このようにして、鉄筋の替わりに樹脂製の補強パネル１０をコンクリートの内部にも埋設することにより、無筋コンクリートからなる構造物を、必要に応じてさらに補強することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  補強パネル
１０  補強パネル
２  ＦＲＰ層
３  アンカー繊維層
３１  メッシュ編物
３２  アンカットパイル
４  壁体
５２  下キャリアフィルム
５４  熱硬化性樹脂液
５７  ガラス繊維ロービングのチョップドストランド（強化繊維）
５９  強化繊維混合樹脂液層
６２  上キャリアフィルム
６３  硬化炉
Ｃ  コンクリート
【図１】
2015189065.tif 000004
【図２】
2015189065.tif 000005
【図３】
2015189065.tif 000006
【図４】
2015189065.tif 000007
【図５】
2015189065.tif 000008
【図６】
2015189065.tif 000009
【図７】
2015189065.tif 000010
【図８】
2015189065.tif 000011