(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂を集束剤として強化繊維の素線に付着または含浸させることによってそれら素線どうしを平面状に集束して形成してなる集束繊維シートを、構造物の被補強面に貼設することで補強を図る構造物の補強方法であって、
前記集束繊維シートに浸透して前記集束剤としてのエポキシ樹脂を溶解するとともに、最終的には該エポキシ樹脂と一体に硬化して前記集束繊維シートを被接着面に対して接着する集束繊維シート接着用組成物を用い、
まず、該集束繊維シート接着用組成物を前記被補強面に塗布し、そのうえで前記集束繊維シートを被補強面に貼り付けた後、該集束繊維シートの上に前記集束繊維シート接着用組成物をさらに塗布することを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項２】
請求項１に記載された構造物の補強方法であって、
前記集束繊維シート接着用組成物として、エポキシ樹脂主剤（Ａ）および硬化剤（Ｂ）からなると共に、さらに必須成分としてビニルモノマー（Ｃ）を含有するものを用いることを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項３】
請求項２に記載された構造物の補強方法であって、
前記集束繊維シート接着用組成物として、必須成分としてのビニルモノマー（Ｃ）のほかに、任意成分として、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）または／およびカプリング剤（Ｅ）を含有するものを用いることを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載された構造物の補強方法であって、
前記集束繊維シート接着用組成物として、エポキシ樹脂主剤（Ａ）、ビニルモノマー（Ｃ）、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）およびカプリング剤（Ｅ）の合計量に占める各成分の割合が、エポキシ樹脂主剤（Ａ）が９９〜５０重量％、ビニルモノマー（Ｃ）が１〜５０重量％、反応性稀釈剤（Ｄ）が０〜３０重量％、カプリング剤（Ｅ）が０〜５重量％であり、かつ硬化剤（Ｂ）の割合が組成物中のエポキシ当量／活性水素当量の比に基く必要量であるものを用いることを特徴とする構造物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強化繊維の素線を集束して構成される集束繊維シートを構造物の被補強面に貼設することで補強を図る構造物の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭素繊維やアラミド繊維等の強化繊維は、高い引張り強度を有し腐食の問題がなく、且つ軽量であるという特徴から、コンクリート分野における使用が期待される材料である。
実際、引張強度が高いという特徴を活かしてプレストレスコンクリート構造物の緊張材としての利用、強化繊維のロッドやより線を鉄筋の代替品として塩害劣化を受けやすい構造物への利用が検討されている。
【０００３】
また既に、これら強化繊維を柱や橋脚、トンネル等のコンクリート構造物の補強材として利用する方法が確立されている。この補強方法は、コンクリート構造物の被補強面に炭素繊維やアラミド繊維等の強化繊維をエポキシ樹脂で集束させた集束繊維シートをエポキシ樹脂接着剤を用いて１層または多層に接着し、硬化させることでコンクリート構造物の曲げ耐力や疲労寿命、変形靱性の向上を図るというものである。このとき使用するエポキシ樹脂接着剤には、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂主剤と硬化剤とからなる二液性のエポキシ樹脂接着剤を使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の二液型のエポキシ樹脂接着剤を用いて被補強面に集束繊維シートを接着した場合には、必ずしもコンクリート構造物に所期の補強が充分になされない恐れがあることがわかってきた。
【０００５】
そこで、本発明者らは、従来の二液型のエポキシ樹脂接着剤を用いてコンクリートブロックに集束繊維シートを接着しさらにその上に他のコンクリートブロックを接着してからこれを破壊する試験を行って、破壊がコンクリートの内部で生じるかあるいはコンクリ一ト表層で生じるかについて観察したところ、コンクリートの内部での破壊よりもコンクリート表層で破壊する割合が多いことがわかった。また破壊後の炭素繊維シートの状態を観察したところ、炭素繊推シートが素線間剥離を起こすことがあることが判明した。
【０００６】
本発明者らは、この原因がエポキシ樹脂接着剤が集束繊維シートの素線間に充分に浸透しないためではないかと考え、接着剤の粘度を下げることにより浸透性不足を解消しようと試みたが、低粘度化では浸透性は若千しか向上せず、しかもたとえ浸透が図られても破壊試験を行ったときには依然として素線間剥離が見られ、根本的な解決策にはなり得なかった。
【０００７】
加えて従来の二液型のエポキシ樹脂接着剤を用いたときには、強化繊維が剛性を有するため、被補強面に接看剤を塗布してから集束繊維シートを貼り、その上から接着剤を塗布しても、集束繊維シートが柔軟化せず、被補強面と集束繊維シートとの間に隙間があくという問題点があることも判明した。
【０００８】
いずれにせよ、従来の二液型のエポキシ樹脂接着剤によっては、集束繊維シートを構造物に接着することによる補強工法の有利さが充分には生かされていないことが判明した。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、集束繊維シートをコンクリート構造物等に貼設してその補強を図る構造物の補強方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載された構造物の補強方法は、エポキシ樹脂を集束剤として強化繊維の素線に付着または含浸させることによってそれら素線どうしを平面状に集束して形成してなる集束繊維シートを、構造物の被補強面に貼設することで補強を図る構造物の補強方法であって、前記集束繊維シートに浸透して前記集束剤としてのエポキシ樹脂を溶解するとともに、最終的には該エポキシ樹脂と一体に硬化して前記集束繊維シートを被接着面に対して接着する集束繊維シート接着用組成物を用い、まず、該集束繊維シート接着用組成物を前記被補強面に塗布し、そのうえで前記集束繊維シートを被補強面に貼り付けた後、該集束繊維シートの上に前記集束繊維シート接着用組成物をさらに塗布することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載された構造物の補強方法は、請求項１に記載された構造物の補強方法であって、前記集束繊維シート接着用組成物として、エポキシ樹脂主剤（Ａ）および硬化剤（Ｂ）からなると共に、さらに必須成分としてビニルモノマー（Ｃ）を含有するものを用いることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載された構造物の補強方法は、請求項２に記載された構造物の補強方法であって、前記集束繊維シート接着用組成物として、必須成分としてのビニルモノマー（Ｃ）のほかに、任意成分として、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）または／およびカプリング剤（Ｅ）を含有するものを用いることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載された構造物の補強方法は、請求項２または３に記載された構造物の補強方法であって、前記集束繊維シート接着用組成物として、エポキシ樹脂主剤（Ａ）、ビニルモノマー（Ｃ）、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）およびカプリング剤（Ｅ）の合計量に占める各成分の割合が、エポキシ樹脂主剤（Ａ）が９９〜５０重量％、ビニルモノマー（Ｃ）が１〜５０重量％、反応性稀釈剤（Ｄ）が０〜３０重量％、カプリング剤（Ｅ）が０〜５重量％であり、かつ硬化剤（Ｂ）の割合が組成物中のエポキシ当量／活性水素当量の比に基く必要量であるものを用いることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の構造物の補強方法およびこれに用いる集束繊維シート接着用組成物の実施の形態を説明する。まず、補強に用いる集束繊維シート、このシートを補強すべき対象物に接着するために用いる集束繊維シート接着用組成物、および補強すべき対象物について説明する。
【００１５】
〈集束繊維シート〉
図１に示す実施形態の集束繊維シートＳは、強化繊維の素線（太さ７μｍ〜１０μｍ）を密に並べ、それら素線に集束剤としてのエポキシ樹脂を付着または含浸させて集束してシート状とした強化繊維１の束と、網状の基盤クロス２と、離型紙３とを重ね合わせて接着したもので、施工の際には補強を施すコンクリート構造物、例えば柱の表面を被補強面の形状に合わせて適切な形状に裁断して使用される。
【００１６】
強化繊維１には、炭素繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、ガラス繊維、有機高強力繊維（アラミド繊維等）などが挙げられ、これらの繊維はロービング、ロービングクロス、ストランドマット、ヤーン、ファブマットをはじめとする適宜の形態で取り扱われる。
【００１８】
〈集束繊維シート接着用組成物〉
集束繊維シートＳをコンクリート構造物の被補強面に貼り付ける際に用いる集束繊維シート接着用組成物は、集束繊維シートＳに浸透してその素線どうしを集束している集束剤としてのエポキシ樹脂を溶解するとともに、最終的にはその溶解したエポキシ樹脂と一体に硬化して集束繊維シートＳを被補強面に対して接着するものであり、その集束繊維シート接着用組成物としては、エポキシ樹脂主剤（Ａ）および硬化剤（Ｂ）からなると共に、必須成分としてビニルモノマー（Ｃ）を含有するものが用いられる。
さらに、必須成分としてのビニルモノマー（Ｃ）ほかに、任意成分として、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）または／およびカプリング剤（Ｅ）を含有させることもある。
【００１９】
エポキシ樹脂主剤（Ａ）には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂が２種類以上組み合わされて用いられる。
その他に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂などが２種以上組み合わされて用いられることもある。
【００２０】
硬化剤（Ｂ）には、脂肪族第一アミン（脂肪族ジアミン、脂肪族ポリアミン、芳香環含有脂肪族ポリアミン、脂環ポリアミン、環状ポリアミン等）、芳香族第一アミン、第三アミン硬化剤、含リンまたは含ハロゲンアミン硬化剤、変性ポリアミンなどのアミン系硬化剤：ポリアミノアミド系硬化剤：脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ハロゲン系酸無水物などの酸または酸無水物系硬化剤などの硬化剤が用いられる。
その他に、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、イミダゾール類、アミンイミド、ルイス酸またはブレンシュテッド酸塩、レゾール型フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート、ブロックイソシアネートなどが用いられることもある。
【００２１】
ビニルモノマー（Ｃ）には、（メタ）アクリル系モノマー、スチレン系モノマーまたはビニルエステル系モノマーが用いられる。
その他に、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート等の（メタ）アクリル系モノマー：スチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン等のスチレン系モノマー：ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルバーサテート等のビニルエステル系モノマー：アルキルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー：トリアリルシアヌレート：ジアリルフタレート：などが用いられることもある。
【００２２】
エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）には、オレフィンオキサイド、オクチレンオキサイド、ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ｐ一ブチルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、３一（ペンタデシル）フェニルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、シクロヘキセンビニルモノオキサイド、ジベンテンモノオキサイド、α一ピネンオキサイド、ｔｅｒｔ一カルボン酸のグリシジルエステル等のモノエポキシ化合物：エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１．６一ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、等の低粘度ポリエポキシ化合物：などが用いられる。
【００２３】
カプリング剤（Ｅ）には、シラン系カプリング剤、チタネート系カプリング剤、アルミニウム系カプリング剤、ジルコニウム系カプリング剤、クロム系カプリング剤、有機リン酸系カプリングなどが用いられる。
【００２４】
集束繊維シート接着用組成物中の各成分の割合は、次のように設定されることが好ましい。すなわち、エポキシ樹脂主剤（Ａ）、ビニルモノマー（Ｃ）、反応性稀釈剤（Ｄ）およびカプリング剤（Ｅ）の合計量に占める各成分の割合が、エポキシ繊脂主剤（Ａ）が９９〜５０重量％（殊に９７〜６０重量％）、ビニルモノマー（Ｃ）が１〜５０重量％（殊に３〜４０重量％、なかずく５〜３０重量％）、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）が０〜３０重量％（殊に１〜２０重量％）、カプリング剤（Ｅ）が０〜５重量％（殊に０．１〜３重量％）である。
【００２５】
硬化剤（Ｂ）の割合は、その種類および使用するエポキシ樹脂主剤（Ａ）との関係で大きく異なるが、エポキシ当量／活性水素当量の比に基く必要量に、実験的に定めた最適量を参考にして決めればよく、一般にはエポキシ樹脂主剤（Ａ）１００重量部に対し１０〜１００重量部とすることが多い。上記のような量的範囲において、可使時間、硬化時間、接着性、集束繊維シートの素線間への浸透性、接着強度が好ましいものとなる。
【００２６】
集束繊維シート接着用組成物中には、本発明の趣旨を損なわない範囲において、可塑剤（フタル酸工ステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ジカルボン酸エステル系可塑剤、エポキシ系可望剤、ポリエステル型可塑剤等）、軟化剤（石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン系樹脂、ポリイソブチレン低重合物、ロジン類、フェノール類、タール類、オイル類等）、溶剤（炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、セロソルブ系溶剤、含ハロゲン溶剤、合窒素溶剤等）をはじめとする粘度低下ないし相溶性向上のための添加剤を含有させることが可能である。また、エポキシ樹脂接着剤に用いられる種々の添加剤を含有させることも可能である。
【００２７】
集束繊維シート接着用組成物は、エポキシ街脂主剤（Ａ）と硬化剤（Ｂ）との二液型とし、使用の直前に両者を混合するか、二頭ガン等を用いて使用と同時に両者を混合するのが通常であり、ビニルモノマー（Ｃ）、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）およびカプリング剤（Ｅ）は、エポキシ樹脂主剤（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とのどちらかまたは双方（殊にエポキシ樹脂主剤（Ａ）側）に予め混合しておく。ただし、硬化剤（Ｂ）の種類あるいは用途によっては一液型とすることも可能である。
【００２８】
〈対象物〉
上記の組成物を用いて集束繊維シートを接着する対象物としては、コンクリート面、金属面、ＰＲＰ面、セラミックス面、プラスチックス面などが挙げられる。特に重要な対象物は、構築物、殊にコンクリート構築物である。
【００２９】
次に、対象物としてコンクリート構造物に集束繊維シートＳを接着する場合の手順を以下に示す。
まず、補強を施すコンクリート構造物の表面を被補強面として、この被補強面にひび割れのモルタル補修、コンクリート表面の劣化層の研磨、除去などの素地調整を実施する。
【００３０】
素地調整後の被補強面に、集束繊維シート接着用組成物を一面に塗布する。塗布作業は、一般にローラーブラシを用いて実施するが、被補強面の形状や面の向き等の状況によってはハケやヘラを用いたり、専用のスプレーガンを用いて溶解硬化剤を吹き付けても構わない。
【００３１】
塗布された集束繊維シート接着用組成物の上から、例えば集束繊維シートＳの一方の側面に露出する強化繊維１を被補強面に対面させてこの集束繊維シートＳを貼り付ける。これにより、集束繊維シートＳには、一方の側面から集束繊維シート接着用組成物が、強化繊維を集束しているエポキシ樹脂を溶解しつつ含浸し始める。
【００３２】
集束繊維シートＳに離型紙が設けられている場合にはその離型紙３を取り除き、この離型紙３の下に隠れていた基盤クロス２の上から集束繊維シートＳに集束繊維シート接着用組成物を塗布する。これにより、集束繊維シートＳには、他方の側面からも集束繊維シート接着用組成物が、強化繊維を集束しているエポキシ樹脂を溶解しつつ含浸し始める。
集束繊維シート接着用組成物の塗布後はヘラ等で集束繊維シートＳの表面をしごき、強化繊維の素線間への集束繊維シート接着用組成物の含浸を促す。
【００３３】
先の集束繊維シート接着用組成物の塗布後、所定の時間の経過を待って必要があれば基盤クロス２の上から集束繊維シートＳに対して集束繊維シート接着用組成物の２度目の塗布を行う。さらに必要であれば、再度所定の時間の経過を待って集束繊維シート接着用組成物の塗布を任意の回数行う。
【００３４】
集束繊維シート接着用組成物の塗布作業完了後、この集束繊維シート接着用組成物の硬化を待ってコンクリート構造物の補強を完了する。なお、さらに強度を高めるために、上記の手順を繰り返して集束繊維シートＳを積層することも可能である。この場合、各層の養生期間は主として気温に左右されるが、一般に１時間〜４時間程度を確保する必要がある。
【００３５】
上記の手順に沿って集束繊維シートＳをコンクリート構造物の被補強面に接着して補強を図れば、単に集束繊維シートＳ自身が強化物となって集束繊維シートＳが対象物面に接着されるだけでなく、組成物が集束繊維シートＳに浸透してその成分であるビニルモノマー（Ｃ）により強化繊維１の素線どうしを集束している集束剤としてのエポキシ樹脂が溶解され、かつ溶解されたエポキシ樹脂は最終的には組成物中の成分である硬化剤（Ｂ）と反応して組成物とともに一体に硬化するから、それにより強固な素線間接着が図られる。そして組成物による接着力は極めて強力であるので、たとえば対象物がコンクリート構造物である場合、破壊試験を行っても、構造物の表層よりも内部で破壊する割合が多くなり、所期の補強が達成される。
【００３６】
加えて、組成物中のビニルモノマー（Ｃ）が集束繊維シートＳに浸透することにより集束繊維シートＳが柔軟になる上、接着作業中に気泡も生じがたいので、被補強面に集束繊維シートＳが密着して沿うようになって隙間を生じなくなり、補強効果が最大限に発揮される。
【００３７】
また、上記の集束繊維シート接着用組成物を用いれば、上向き姿勢で接着作業を行っても、集束繊維シートに組成物が浸透するので、施工性が良好であるという利点もある。
【００３８】
そして、組成物中にエポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）を含有させるときは、接着強度の低下を抑制しながら低粘度化が図られるので作業性が向上し、またカプリング剤（Ｅ）を含有させるときは、接着強度がより向上する。
【００３９】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下「部」、「％」とあるのは重量基準で示したものである。
【００４０】
〈集束繊維シート〉
エポキシ繊脂を集束剤として用いて、炭素繊維ストランドを一方向に引き揃ええてシート化した目付量３００ｇ／ｍ2の市販の集束炭素繊維シートを準備した。  なおこの実施形態に用いた集束炭素繊推シートには、ばらけ防止（仮止め）のために片面にガラス繊維製の粗いクロスが接着してありり、さらにその上から粘着防止のために離型紙を被覆してある。そして、補強面への貼設に際しては、この離型紙を取り除いて使用することとしている。
【００４１】
〈集束繊維シート接着用組成物の調製〉
次の各成分を準備した。
・エポキシ樹脂主剤（Ａ）
（ｂｉＡ）：液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（ｂｉＦ）：ビスフェノール・Ｆ型エポキシ樹脂
（ＡＡＤ）：液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂との重遺比で１：１の混合物
【００４２】
・硬化剤（Ｂ）
（ＰＡｍ）：ポリアミン系硬化剤
（ｍＰＡ）：変性脂肪族ポリアミンと変性脂環ポリアミンの混合物
（ｍＡＡ）：変性ポリアミノアミド
【００４３】
・ビニルモノマー（Ｃ）
（ＭＭＡ）：メチルメタクリレート
（ＥＡｃ）：エチルアクリレート
（Ｓｔｙ）：スチレン
（ＶＡｃ）：ビニルアセテート
【００４４】
エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）
（ＢＧＥ）：ブチルグリシジルエーテル
（ＡＰＧ）：アルキルフェノールグリシジルエーテル
（ＡＧＤ）：アルキレングリコールジグリシジルエーテル
【００４５】
・カプリング剤（Ｅ）
（Ｓｉｌ）：シラン系カプリング剤
（Ｔｉｔ）：チタネート系カプリング剤
【００４６】
・溶剤（Ｆｒ）
（Ｔｏｌ）：トルエン
（Ｘｙ１）：キシレン
（Ｆｕｒ）：フルフリルアルコール
（Ｂｅｎ）：ベンジルアルコール
（Ａｃｅ）：アセトン
（ＭＥＫ）：メチルエチルケトン
【００４７】
〈探索試験〉
最適処方の組成物を探索するため、上記各成分を用いて次の表１（実施例）および表２（比較例）の処方の組成物を調製し、集束炭素繊維シートへの浸透性、集束炭素繊維シートの柔軟化作用、集束炭素繊維シートをコンクリートブロック間に介在接着したときの破壊状況Ｃ（コンクリート内部の破壊か、コンクリート表層の破壊か、素線問剥離が生じているか）、集束炭素繊維シートを鋼材ブロック間に介在接着したときの破壊状況Ｍ（両者の界面での破壊か、素線間剥離か）を調べた。評価は、実用性の観点から、○（有効）、△（やや劣る）、×（劣る）の３段階で判定した。なお粘度は、ビニルモノマー（Ｃ）、エポキシ基含有反応性稀釈剤（Ｄ）または溶剤（Ｆ）の割合を選び、施工に適する粘度範囲に調整した（ただし比較例の組成物の中には粘度がやや高いものもある）。硬化剤（Ｂ）の使用量は、主剤側の組成を考慮し、エポキシ当量／活性水素当量の比に基く必要量とした。
【００４８】
【表１】
0003771974.tif 000002
【００４９】
【表２】
0003771974.tif 000003
【００５０】
〈集束炭素繊維シートに対する浸透性試験〉
上記の処方１〜６の組成物の各６００ｇと、市販の代表的なエポキシ樹脂集束炭素繊維シート接着用のエポキシ樹脂接着剤の２種各８００ｇとを用い、集束炭素繊維シートに対する浸透性を調べた。
【００５１】
先に述べた集束炭素繊維シート（１プライ、目付量３００ｇ／ｍ2）を２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさに裁断し、温度１５℃において、下記の手順により接着操作を行った。
【００５２】
・処方１〜６の組成物を用いた場合
１．コンクリート面にローラーブラシで組成物を塗布する。
２．１枚目の炭素繊維シートを貼り、離型紙を除去する。
３．その上から組成物を塗布し、５分間放置する。
４．再度その上から組成物を塗布する。
５．ゴムベラで押え、５分間放置する。
６．その上から組成物を塗布する。
７．上記２〜６の操作をさらに２回繰り返す。
【００５３】
・市販の２種のエポキシ樹脂接着剤を用いた場合
１．コンクリート面にローラーブラシで接着剤を塗布する。
２．１枚目の炭素繊維シートを貼る。
３．ゴムベラで押え、脱泡させる。
４．１０分問放置する。
５．その上から接着剤を塗布する。
６．ゴムベラで押え、脱泡させる。
７．上記２〜６の操作をさらに２回繰り返す。
【００５４】
・結果
処方１〜６の組成物を用いた場合は、いずれの場合も、温度が１５℃と比較的低温であるにもかかわらず、組成物が集束炭素織維シート内に確実に含浸し、内部の気泡は認められなかった。また切断面を観察すると、シートの繊維は毛状にならず、組成物の含浸が充分になされていることが確認できた。
【００５５】
一方、市販の２種のエポキシ樹脂接着剤を用いた場合は、接着剤が繊維シートの内部にまで含浸しにくく、空気溜まりを生じた。また切断面を観察すると、シートの繊維が毛状になり、接着剤の含浸が不充分であることが確認できた。
【００５６】
（集束炭素織維シートに対する上向き姿勢の施工性試験〉
上記の処方１〜６の組成物の各６００ｇを用い、また上記の集束炭素繊維シートを用いて、８０ｍｍ×５００ｍｍ×１５００ｍｍの大きさのコンクリート板の下面（予め酸洗による下地処理を施した）に対する接着を次の手順で行った。
【００５７】
１．コンクリート板下面にローラーブラシで組成物を塗布し、５分問放置する。２．１枚目の炭素繊維シートを貼る。
３．ゴムベラで押えた後、離型紙を除去する。
４．その上から組成物を塗布し、５分間放置する。
５．再度その上から組成物を塗布し、５分問放置する。
６．上記２〜５の操作をさらに４回繰り返す。
【００５８】
・結果
処方１〜６の組成物を用いた場合は、いずれの場合も、温度が２５℃であったが、浸秀性が良好で、塗布後５分問放置することにより、組成物の浸み込みが目視で確認できた。集束炭素繊維シート１プライの施工は放置時間の合計１５分問と、塗布その他の時間が約３分間であり、合計１８分間で完了した。３プライは約５４分間、５プライは約９０分間で完了する。
【００５９】
〈某束炭素繊維シートの厚み方向引張試験〉
上記の処方１〜６の組成物と、市販の代表的なエポキシ樹脂集束炭素繊維シート接着用のエポキシ樹脂接着剤２種（市販品１と市販品２）を用い、集束炭素繊維シートの引張強度を調べた。試験数ｎは３とした。
【００６０】
上述の集束炭素繊維シート３プライに上記の組成物または接着剤を含浸させた後、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさに裁断し、その両面から４０ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの立方体状の鋼材製のアタッチメントを接着し、２４時間放置してから、両アタッチメントが反対方向に離れるように引張試験を行った。引張速度は６ｍｍ／ｍｉｎとした。処方１および市販品１の場合の結果を表３に示す。処方２〜６の場合は、処方１と同様にシートと鋼材接着剤の凝集破壊を生じた。市販品２の場合は、市販品１と同格にシートの素線間剥離を生じた。
【００６１】
【表３】
0003771974.tif 000004
【００６２】
〈コンクリートに対する集束炭素繊維シートの圧縮剪断強度試験）
上記の処方１〜６の組成物と、市販の代表的なエポキシ樹脂集束炭素繊雑シート接着用のエポキシ樹脂接着剤２種（市販品１と市販品２）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６８５２に準じて圧縮剪断強度を測定した。試験数ｎは３とした。
・濡れ面は、２４時間水中に浸漬させたコンクリート表面の水滴を拭き取らずに、組成物または接着剤を塗布して接着した。
・湿潤面は、２４時間水中に浸漬させたコンクリート表面の水滴を拭き取り、組成物または接着剤を塗布して接着した。
・養生については、いずれもビニール袋に入れて密封し、７日間２０℃で硬化養生を行った。
【００６３】
処方１および市販品１の場合の結果を表４、表５に示す。表４は濡れ面に適用した場合、表５は湿潤面に適用した場合である。処方２〜６の場合は、処方１と同様の傾向を示した。市販品２の場合は、市販品１と同様の傾向を示した。
【００６４】
【表４】
0003771974.tif 000005
【００６５】
【表５】
0003771974.tif 000006
【００６６】
〈コンクリートに対する集束炭素繊維シートの厚み方向引張接着強度試験〉
上記の処方１〜６の組成物と、市販の代表的なエポキシ樹脂炭素繊維シート接着用のエポキシ樹脂接着剤２種（市販品１と市販品２）を用い、湿潤面（２４時間水中に浸漬させたコンクリート表面の水滴を拭き取り、組成物または接着剤を塗布して接着）に対する引張接着強度を測定し、破壊状態を観察した。試験数ｎは３とした。結果を表６に示す。
【００６７】
なお試験にあたっては、上述の集束炭素繊維シート３プライに上記の組成物または接着剤を含浸させた後、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさに裁断し、その両面から湿潤コンクリートを接着し、さらに４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの鋼材製のアタッチメントをコンクリートの背面に接着し、２４時間放置してから、両アタッチメントが反対方向に離れるように引張試験を行った。引張速度は６ｍｍ／ｍｉｎとした。処方１および市販品１の場合の結果を表６に示す。処方２〜６の場合は、処方１と同様の傾向を示した。市販品２の場合は、市販品１と同様の傾向を示した。
【００６８】
【表６】
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【００６９】
【発明の効果】
本発明の構造物の補強方法によれば、強化繊維の素線どうしを集束している集束剤としてのエポキシ樹脂を溶解させかつ最終的にはそれと一体に硬化する集束繊維シート接着用組成物を用いて集束繊維シート（殊に炭素繊維シート）を対象物（殊にコンクリート構築物）に接着することにより、強力かつ信頼性ある接着がなされ、所期の補強目的が達成できる。接着作業に際しては気泡が生じがたく、また対象物面に集束繊維シートが密着して沿うようになって隙間を生じなくなり、補強効果が最大限に発揮される。さらには、上向き姿勢で接着作業を行っても、集束繊稚シートに組成物か浸透するので、施工性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構造物の補強に使用する強化シートの一実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ  強化シート
１  強化繊維
２  基盤クロス
３  離型紙
【図１】
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