(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の補強面上にプライマー層を形成し、形成されたプライマー層の表面へ繊維シートを被着する前および／または被着した後に含浸樹脂を塗布して繊維シートの空隙に浸透させて含浸樹脂を硬化させる構造物の補強方法において、上記のプライマー及び含浸樹脂として、（１）２５℃における粘度が１５０ＰＳ以下であるエポキシ樹脂６０〜８５重量％、２価アルコール系ジグリシジルエーテル１５〜４０重量％、アクリルオリゴマー０〜１５重量％及び揺変剤０〜５重量％を含む樹脂組成物と、（２）マンニッヒ型硬化剤６０〜１００重量％及び脂肪族ポリエーテルジアミン０〜４０重量％を含む硬化剤組成物との混合物を使用し、その際、（３）樹脂組成物中の官能基の数に対する硬化剤組成物中の活性水素の数の比を１：０．８５〜１：１．２の範囲に調整することを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項２】
プライマー層の上にパテ層を形成し、形成されたパテ層の表面へ繊維シートを被着し、前記パテとして、（１）２５℃における粘度が１５０ＰＳ以下であるエポキシ樹脂６０〜８５重量％、２価アルコール系ジグリシジルエーテル１５〜４０重量％、アクリルオリゴマー０〜１５重量％及び揺変剤０〜５重量％を含む樹脂組成物と、（２）マンニッヒ型硬化剤６０〜１００重量％及び脂肪族ポリエーテルジアミン０〜４０重量％を含む硬化剤組成物との混合物を使用し、その際、（３）樹脂組成物中の官能基の数に対する硬化剤組成物中の活性水素の数の比を１：０．８５〜１：１．２の範囲に調整する請求項１に記載の補強方法。
【請求項３】
樹脂組成物が４０ＰＳ以下（２５℃における粘度）のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７０〜７５重量％、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル２５〜３０重量％及び揺変剤０〜５重量部を含む請求項１又は２に記載の補強方法。
【請求項４】
樹脂組成物が４０ＰＳ以下（２５℃における粘度）のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７０〜７５重量％、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１５〜２０重量％、アクリルオリゴマー５〜１０重量％及び揺変剤０〜５重量部を含む請求項１又は２に記載の補強方法。
【請求項５】
プライマーとして請求項１に記載の混合物１００重量部とカップリング剤０〜３重量部との混合物を、パテとして請求項２に記載の混合物１００重量部と充填材５０〜１５０重量部との混合物を、含浸樹脂として請求項１に記載の混合物１００重量部と着色剤０〜３重量部との混合物を夫々使用する請求項１又は２に記載の補強方法。
【請求項６】
樹脂組成物中の揺変剤が微粉末シリカである請求項１〜５の何れかに記載の補強方法。
【請求項７】
マンニッヒ型硬化剤の主成分がメタキシレンジアミンである請求項１〜６の何れかに記載の補強方法。
【請求項８】
繊維シートが、炭素繊維シート、アラミド繊維シート又はガラス繊維シートである請求項１〜７の何れかに記載の補強方法。
【請求項９】
繊維シートが炭素繊維シートである請求項１〜７の何れかに記載の補強方法。
【請求項１０】
繊維シートの繊維目付が２００ｇ／ｍ2以上、かつ、含浸樹脂量が１５重量％以下である請求項１〜９の何れかに記載の補強方法。
【請求項１１】
プライマーの０℃における粘度が１００ＰＳ以下であり、含浸樹脂の０℃における粘度が１５０ＰＳ以下である請求項１〜１０の何れかに記載の補強方法。
【請求項１２】
構造物がコンクリート構造物である請求項１〜１１の何れかに記載の補強方法。
【請求項１３】
補強の処理が５℃以下において行われる請求項１〜１２の何れかに記載の補強方法。
【請求項１４】
補強の処理が５℃以下において行なわれ、２週間後の繊維シートとコンクリート表面との接着強度が１５Ｋｇ／ｃｍ2以上である請求項１〜１３に記載の補強方法。
【請求項１５】
補強の処理が５℃以下において行なわれ、２週間後の繊維シート層の引張強度が３５０Ｋｇ／ｍｍ2以上である請求項１〜１４の何れかに記載の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の補強方法に関し、詳しくは、構造物の表面に樹脂と共に繊維シートを被着する構造物の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリートは、橋脚、高速道路の支柱、建物などのコンクリート構造物の主要構造として広く利用されている。コンクリートは、それ自身の持つ強いアルカリ性によって内部の鉄筋の腐食を抑制しているが、長い年月の間に空気中の二酸化炭素ガスにより、表面からアルカリ性を失って中性化する。そして、中性化が鉄筋にまで到達した場合、鉄筋が腐食を始めて体積が増大し、コンクリート構造物にひび割れを発生させて構造物の劣化を加速するという欠陥が生じる。
【０００３】
また、地震、地盤沈下、過荷重などにより過大な力が加わった場合、コンクリート構造物には、ひび割れ、崩壊、一部欠落などの欠陥を生じる場合がある。さらに、コンクリート構造物の強度は、種々の理由により低下したり、または、設計段階から不足している場合もある。
【０００４】
上記の欠陥を除去し、または、予防的に強度不足を補強するため、コンクリート表面に炭素繊維プリプレグを被着して補強する方法が提案されている。例えば、特開平７−３４６７７号公報には、補強面上にエポキシ樹脂、尿素樹脂、レゾルシン樹脂、フェノール樹脂などの常温硬化型樹脂をプライマーとして塗布し、その上に、目付が２００ｇ／ｍ2以上、且つ、樹脂含有量が１５％重量以下である炭素繊維プリプレグを貼り付け、さらに、当該炭素繊維プリプレグの上からエポキシ樹脂など上記の常温硬化型樹脂を塗布して硬化させる構造物の補強方法が提案されている。
【０００５】
上記の補強方法において、補強効果を高めるためには、上記繊維シートの引張強度が高いこと、および、当該繊維シートが構造物の表面に強固に接着されていることが必要である。
【０００６】
しかしながら、上記の様な樹脂を使用して構造物の補強を行なう場合、冬期の低温条件下では、樹脂の硬化が遅かったり十分硬化しないため、構造物の補強面への炭素繊維シート補強層の被着力が不十分となり易い。その結果、補強工事完了後の繊維シート補強層の被着が外力により容易に剥離し、補強効果が十分発揮できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の実情に鑑み為されたものであり、その目的は、構造物の補強面上にプライマー層を形成し、必要によりプライマー層の上にパテ層を形成した後、形成されたプライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）の表面へ繊維シートを被着する前および／または被着した後に含浸樹脂を塗布して繊維シートの空隙に浸透させて含浸樹脂を硬化させる構造物の補強する際、冬期、特に低温条件下であっても、塗布する樹脂の取り扱い性が良好であり、樹脂の塗布により繊維シートの強度を高め且つ補強面に強固に被着することが可能な構造物の補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、構造物の補強面上にプライマー層を形成し、形成されたプライマー層の表面へ繊維シートを被着する前および／または被着した後に含浸樹脂を塗布して繊維シートの空隙に浸透させて含浸樹脂を硬化させる構造物の補強方法において、上記のプライマー及び含浸樹脂として、（１）２５℃における粘度が１５０ＰＳ以下であるエポキシ樹脂６０〜８５重量％、２価アルコール系ジグリシジルエーテル１５〜４０重量％、アクリルオリゴマー０〜１５重量％及び揺変剤０〜５重量％を含む樹脂組成物と、（２）マンニッヒ型硬化剤６０〜１００重量％及び脂肪族ポリエーテルジアミン０〜４０重量％を含む硬化剤組成物との混合物を使用し、その際、（３）樹脂組成物中の官能基の数に対する硬化剤組成物中の活性水素の数の比を１：０．８５〜１：１．２の範囲に調整することを特徴とする構造物の補強方法に存する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の補強方法は、構造物の補強面上にプライマー層を形成し、必要によりその表面にパテ層を形成した後、その表面に、繊維シートを被着し、繊維シートの被着の前および／または後に含浸樹脂を塗布して繊維シートに含浸させた、含浸樹脂を硬化させることから成る。
【００１０】
本発明の方法を適用することが出来る構造物としては、例えば、コンクリート製橋脚、鉄道や高速道路などの高架建造物のコンクリート製支柱、コンクリート構造建築物の柱および壁面、道路の床板などのコンクリートを表面とする構造物、および、金属柱、木製柱など、表面に繊維シートを被着することにより補強効果を有する構造物が挙げられる。
【００１１】
上記の構造物には、必要により、プライマー層形成の前に、表面のレイタンス等の付着物の除去を行い、そして、表面に凹凸、傷、局部的な崩壊、欠落個所があればこれらの補修などの前処理を行う。上記の補修には、通常、樹脂に砂、砂利、砕石を混合した樹脂モルタル又は樹脂コンクリート、樹脂セメント、あるいは、構造物を構成する素材と同種の材料などが使用される。
【００１２】
前記の繊維シートは、繊維材料に少量の樹脂を含浸してシート状に形状保持されて成る。上記の繊維材料としては、例えば、炭素繊維、アラミド繊維またはガラス繊維が挙げられ、中でも信頼性の観点から炭素繊維が実用的である。そして斯かる繊維シートとしては、繊維材料が織物または不織布などシート状に配列された繊維シート状物であればよいが、強度発現の観点から長いフィラメント状繊維が一方向に引き揃えて配列されたシート状物が特に好ましい。
【００１３】
繊維シート中の繊維材料の目付は、通常１００〜６００ｇ／ｍ2とされるが、中でも、実用的には２００ｇ／ｍ2以上が好ましい。また、上記の繊維材料をシート状に形状保持するために含浸される繊維シート中の樹脂量は、通常１５重量％以下、好ましくは４〜８重量％とされる。繊維シートの形状保持のために含浸される樹脂としては、通常、硬化温度が７０℃以上である高温熱硬化性樹脂を使用する。斯かる樹脂の具体例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００１４】
前記のプライマー、パテ及び含浸樹脂は、（１）エポキシ樹脂、２価アルコール系ジグリシジルエーテル、および、必要により、アクリルオリゴマー及び揺変剤を含む樹脂組成物と、（２）マンニッヒ型硬化剤、および、必要により、脂肪族ポリエーテルジアミンを含む硬化剤組成物との混合物から成る。
【００１５】
上記のエポキシ樹脂としては、２５℃における粘度が１５０ＰＳ（ポイズ）以下、好ましくは４０ＰＳ以下のエポキシ樹脂が使用され、具体的には、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂および／またはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好適に使用される。
【００１６】
上記のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は、通常、ビスフェノールＦの水酸基にエピクロルヒドリンを結合して製造される。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は２官能性の樹脂である。一般的には、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の製造時、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンとのモル比によりフェノールノボラックエポキシ樹脂のｎ＝０に相当する低分子量の樹脂の他に、より大きい種々の分子量の樹脂が副生される。本発明においては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として、上記のｎ＝０に相当する低分子量の樹脂の含量が高く、２５℃における粘度が１５０ＰＳ以下である樹脂が使用される。そして、４０ＰＳ以下の樹脂が好ましく、３５ＰＳ以下の樹脂がより好ましい。
【００１７】
また、上記のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡの水酸基にエピクロルヒドリンを反応させて製造される。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の場合と同様に２官能性の樹脂である。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとのモル比により種々の分子量の樹脂の混合物となる。本発明においては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、平均分子量が小さく、２５℃における粘度が１５０ＰＳ以下である樹脂が使用される。
【００１８】
上記の２価アルコール系ジグリシジルエーテルは、反応性希釈剤であり、調製される樹脂組成物の粘度を低下させるための希釈剤であると共に、硬化剤のアミンとの反応により硬化して形成される樹脂層の一成分となる。斯かる２価アルコール系ジグリシジルエーテルとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが好適に挙げられる。
【００１９】
また、上記のアクリルオリゴマーは、上記の２価アルコール系ジグリシジルエーテルの場合と同様に、反応性希釈剤でもあり、調製される樹脂組成物の粘度を低下させるための希釈剤であると共に、硬化剤のアミンとの反応により硬化して形成される樹脂層の一成分となる。斯かるアクリルオリゴマーを構成するアクリル化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
【００２０】
上記の揺変剤は、樹脂組成物と硬化剤組成物とを混合して得られる含浸樹脂の垂れを抑制するために添加される。斯かる揺変剤としては、種々の無機質微粒子が挙げられるが、具体的には、例えば、シリカ微粉末が好適に使用される。
【００２１】
前記の樹脂組成物は、上記のエポキシ樹脂６０〜８５重量％、２価アルコール系ジグリシジルエーテル１５〜４０重量％、アクリルオリゴマー０〜１５重量％及び揺変剤０〜５重量％を含む。
【００２２】
上記のマンニッヒ型硬化剤とは、マンニッヒ塩基化合物をベースアミンとする硬化剤をいう。なお、マンニッヒ塩基化合物とは活性メチレン炭素がアミノメチル化された構造を持つ化合物をいう。上記のマンニッヒ型硬化剤としては、例えば、メタキシレンジアミン、イソホロンジアミン等をベースアミンとする硬化剤が挙げられるが、中でもメタキシレンジアミンをベースアミンとする硬化剤が好ましい。
【００２３】
前記の脂肪族ポリエーテルジアミンとしては、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン等が挙げられる。
【００２４】
前記の硬化剤組成物は、上記のマンニッヒ型硬化剤６０〜１００重量％及び脂肪族ポリエーテルジアミン０〜４０重量％を含む。
【００２５】
上記の樹脂組成物と硬化剤組成物とを混合してプライマー、パテ及び含浸樹脂を調製する際、樹脂組成物中の官能基の数に対する硬化剤組成物中の活性水素の数の比を１：０．８５〜１：１．２の範囲に調整する。具体的には、エポキシ樹脂６０〜８５重量％、２価アルコール系ジグリシジルエーテル１５〜４０重量％等を含む樹脂組成物と、（２）マンニッヒ型硬化剤６０〜１００重量％及び脂肪族ポリエーテルジアミン０〜４０重量％を含む硬化剤組成物を樹脂組成物中の理論官能基が１当量となる量に対して、硬化剤組成物中の理論活性水素が１：０．８５〜１：１．２当量となる割合になる様に混合すればよい。上記の比が１：１．２を超える場合は、硬化物性が低下し、また、上記の比が１：０．８５未満の場合は、硬化不良、硬化物性低下となる。なお、本発明における官能基とは、活性水素と反応し結合しうる基を意味する。上記の官能基としては、本発明においては、エポキシ基およびアクリレート基が挙げられる。
【００２６】
上記のプライマー、パテ及び含浸樹脂には、必要により、さらに、珪砂などの充填材、酸化チタン等の着色剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、遮光材、浸透剤、シランカップリング剤などのシリコン系添加剤、および、シンナー、メチルエチルケトン及びアセトン等の溶媒を添加することが出来る。これらの添加成分は、予め樹脂組成物と硬化剤組成物とを混合する前にこれらの組成物に適宜配合しておくことが出来る。
【００２７】
プライマー、パテ及び含浸樹脂を調製するのに使用される樹脂組成物および硬化剤組成物の夫々の基本組成は、プライマー、パテ及び含浸樹脂用に対して互に同一であってもよいし、異なっていてもよい。その際、利用性能の観点から、プライマーの０℃における粘度は、通常２０〜１００ＰＳ、好ましくは２０〜５０ＰＳに、パテの０℃における粘度は、通常５００〜１０００ＰＳ、好ましくは６００〜８００ＰＳに、含浸樹脂の０℃における粘度は、通常５０〜１５０ＰＳ、好ましくは５０〜１００ＰＳになる様に、夫々調節される。斯かる粘度の調節は、通常、反応性希釈剤、揺変剤および／または充填材の添加量を増減により行なうことが出来る。
【００２８】
上記のプライマー層は、補強面にプライマーを塗布し、硬化して形成される。その際の適切な塗布量は、補強面の状態により異なるが、通常５０〜５００ｇ／ｍ2、好ましくは１００〜３００ｇ／ｍ2である。また、上記のプライマーの塗布方法としては、刷毛塗り法、ロール塗布法など公知の方法が採用される。塗布されたプライマーは、−５〜０℃の様な低温環境下においても十分に硬化が可能である。指触硬化時間は、樹脂組成、硬化剤組成、硬化剤の配合量、環境温度などにより異なるが、通常、概ね８〜１８時間である。
【００２９】
上記のパテ層は、通常、構造物の補強面に凹凸がある場合、必要により、プライマー層の硬化後、上記の凹凸を平準化する様にプライマー層の表面の必要な箇所に必要な量のパテを塗布し硬化して形成される。パテの塗布方法としては、公知の方法が採用される。上記のパテは、−５〜０℃の様な低温環境下であっても十分に硬化が可能である。指触硬化時間は、樹脂組成、硬化剤組成、硬化剤の配合量、充填材の配合量、環境温度などにより異なるが、通常、概ね８〜１８時間である。
【００３０】
前記の繊維シート層は、プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面に、含浸樹脂を浸透させた繊維シートを被着し、当該含浸樹脂を硬化させることにより形成される。斯かる繊維シートは複数層を積層することが出来る。繊維シートに含浸樹脂を浸透させて被着させる方法としては、次の様な方法が挙げられるが、これらの方法に制限されない。すなわち、（１）プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面に含浸樹脂を塗布した後、その塗布表面に繊維シートを被着する方法。（２）先ず、プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面に繊維シートを被着し、その繊維シート表面に含浸樹脂を塗布する。（３）先ず、プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面に含浸樹脂を塗布した後、その塗布表面に繊維シートを被着し、さらに、その繊維シート表面に含浸樹脂を塗布する。上記のうち（３）の方法が特に好ましい。
【００３１】
繊維シートの被着前のプライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面に塗布する含浸樹脂と被着後の当該繊維シート表面に塗布する含浸樹脂の組成は、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、接着性の観点から、同一であるのが好ましい。
【００３２】
プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面および繊維シート表面に塗布する含浸樹脂の各塗布量は、繊維シートの目付け及びその空隙含有率を考慮して繊維シートとプライマー層（パテ層を形成した部分では更にパテ層）とが連続して一体化できる範囲で適宜決定され、通常２００〜８００ｇ／ｍ2、好ましくは３００〜５００ｇ／ｍ2である。なお、プライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）表面および繊維シート表面の両方に含浸樹脂を塗布する場合、各々の塗布量は、両者合わせて繊維シートとプライマー層（パテ層を形成した部分では更にパテ層）とが連続して一体化できる範囲で適宜減量することが出来る。
【００３３】
上記の含浸樹脂の塗布方法としては、前記の様な公知の方法が採用される。そして、含浸樹脂の塗布に際し、硬化前、好ましくは塗布直後に、ローラー等を使用して繊維シートの表面側から押さえ、繊維シートの裏面側に残存する気泡を除去するのが好ましい。なお、塗布された含浸樹脂は、−５〜０℃の様な低温環境下においても十分に硬化が可能である。指触硬化時間は、樹脂組成、硬化剤組成、硬化剤の配合量、環境温度などにより異なるが、通常、概ね８〜１８時間である。
【００３４】
この結果、繊維シートは、含浸樹脂によってプライマー層（パテ層を形成した部分では更にパテ層）と完全に連続して一体となり、含浸樹脂の硬化により構造物の表面に強固に一体化されて被着される。そして、同時に、被着された繊維シートは、含浸樹脂の硬化によりその各構成繊維が相互に強固に接合されて高い引張強度を有する繊維シート層となる。
【００３５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、以下の各実施例に限定されない。以下の各実施例および比較例においては、構造物の補強効果を模擬的に評価するため、便宜上、構造物としてコンクリート板を使用した。また、パテは、本来、表面の凹凸を平滑化するため表面の凹凸部分のみに使用されるが、本実施例においては、その接着性を評価するためにプライマー層の全表面に塗布した。また、補強効果としてコンクリート板と繊維シート間の接着強度および剥離強度試験、および、含浸樹脂を含浸した繊維シートの引張強度を評価し、さらに、使用した樹脂の取り扱い性として粘度、指触硬化時間、可使時間、塗布性、含浸性、揺変性を評価した。なお、各実施例および比較例において使用した各材料の調製および評価試験方法は、以下のとおりである。
【００３６】
＜材料＞：
（１）＜コンクリート板＞
補強試験用の構造物として、表面寸法３０ｃｍ×３０ｃｍ、厚さ５ｃｍのコンクリート板を使用した。ディスクサンダーによりこのコンクリート板の表面層のレイタンスを除去して試験用コンクリート板１２枚を調製し、０℃の室内に２４時間以上放置し後、使用した。
【００３７】
（２）＜繊維シート１＞
炭素繊維シート（三菱化学株式会社製商品「リペラーク３０タイプ」、３００ｇ／ｍ2）を予め０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用した。
【００３８】
（３）＜プライマー１＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７３重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル２７重量部およびシランカップリング剤（信越化学工業社製商品「ＫＢＭ−４０３」）０．５重量部をミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置し、別途、（ｉｉ）メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤５６重量部を０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られるプライマー１中のエポキシ基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００３９】
（４）＜プライマー２＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７５重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１７重量部、アクリルオリゴマー８重量部およびシランカップリング剤（信越化学工業社製商品「ＫＢＭ−４０３」）０．５重量部をミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置し、別途、（ｉｉ）メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤６０重量部を０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られるプライマー２中のエポキシ基およびアクリレート基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４０】
（５）＜プライマー３＞
予め、（ｉ）２液常温乾燥型エポキシ樹脂の主剤（三菱化学社製商品「ＸＰＳ−３０１Ｒ」）１００重量部、および、（ｉｉ）２液常温乾燥型エポキシ樹脂の硬化剤（三菱化学社製商品「ＸＰＳ−３０１Ｈ」）５０重量部、を夫々別々に０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。
【００４１】
（６）＜パテ１＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７３重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル２７重量部とから成る樹脂組成物および珪砂１００重量部、および、（ｉｉ）メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤５６重量部および珪砂５６重量部、を夫々別々にミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られるパテ１中のエポキシ基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４２】
（７）＜パテ２＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７５重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１７重量部、アクリルオリゴマー８重量部および珪砂１００重量部、および、（ｉｉ）メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤６０重量部および珪砂６０重量部、を夫々別々にミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られるパテ２中のエポキシ基およびアクリレート基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４３】
（８）＜パテ３＞
予め、（ｉ）２液常温乾燥型エポキシパテの主剤（三菱化学社製商品「Ｌ−５２０Ｒ」）１００重量部、および、（ｉｉ）２液常温乾燥型エポキシパテの硬化剤（三菱化学社商品「Ｌ−５２０Ｈ」）１００重量部、を夫々別々に０℃の室内に２４時間以上放置した後、使用直前に両者をよく混合して使用した。
【００４４】
（９）＜含浸樹脂１＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７３重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル２７重量部、シリカ微粒子（日本アエロジル社商品「ＲＹ−２００Ｓ」）２重量部およびカラートナー（大日本色材工業社製商品「ＥＣＢ−４０１」）１重量部をミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置し、（ｉｉ）別途、メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤５６重量部を０℃の室内に２４時間以上放置し、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られる含浸樹脂１中のエポキシ基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４５】
（１０）＜含浸樹脂２＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７５重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１７重量部、アクリルオリゴマー８重量部、シリカ微粒子（日本アエロジル社商品「ＲＹ−２００Ｓ」）２重量部およびカラートナー（大日本色材工業社製商品「ＥＣＢ−４０１」）１重量部をミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置し、（ｉｉ）別途、メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤６０重量部を０℃の室内に２４時間以上放置し、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られる含浸樹脂２中のエポキシ基およびアクリレート基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４６】
（１１）＜含浸樹脂３＞
予め、（ｉ）２５℃における粘度が３５ＰＳであるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂７３重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル２７重量部、シリカ微粒子（日本アエロジル社商品「ＲＹ−２００Ｓ」）２重量部およびカラートナー（大日本色材工業社製商品「ＥＣＢ−４０１」）１重量部、および、（ｉｉ）メタキシレンジアミンをベースアミンとするマンニッヒ型硬化剤５２重量部およびポリオキシプロピレンジアミン３重量部、を夫々別々にミキサーで混合して０℃の室内に２４時間以上放置し、使用直前に両者をよく混合して使用した。両者を混合して得られる含浸樹脂３中のエポキシ基の数と活性水素の数との比は１．０であった。
【００４７】
（１２）＜含浸樹脂４＞
予め、（ｉ）２液常温乾燥型エポキシ樹脂の主剤（三菱化学社製商品「ＸＬ−７００ＷＲ」）１００重量部、および、（ｉｉ）２液常温乾燥型エポキシ樹脂の硬化剤（三菱化学社製商品「ＸＬ−７００ＷＨ」）５０重量部、を夫々別々に０℃の室内に２４時間以上放置し、使用直前に両者をよく混合して使用した。
【００４８】
＜試験方法＞：
（１）＜接着強度試験方法＞
建設省建築研究所式接着力試験方法に準じて行なった。試験体は、７ｃｍ×７ｃｍの接着強度試験用試験片の中央部に接着剤を塗布し、引張試験用のアタッチメント（断面４ｃｍ×４ｃｍ）を固着して作製した。そして、前記の試験体を建研式接着力試験器（山本扛重機株式会社製品）にセットし、２３℃環境下、表面に対して垂直方向へ引っ張り、破断する際の最大引張荷重（Ｋｇｆ）を読取り、同時に破断状況を観察した。読取り値を面積１６（ｃｍ2）で除して得られた値を接着強度（Ｋｇｆ／ｃｍ2）とした。上記試験は各々４試験体について行い、その平均値を求めた。
【００４９】
（２）＜剥離強度試験方法＞
２３℃測定環境下、島津オートグラフＤＳＳ−５０００に剥離強度用試験体を水平にセットし、被着部分の試験体からはみ出した炭素繊維シートを掴み、試験体表面に対して垂直方向に２０ｍｍ／ｍｉｎのヘッドスピードで引っ張ったときの最大引張荷重（Ｋｇｆ）を読取り、同時に剥離状況を観察した。当該読取り値を剥離強度（Ｋｇｆ／５ｃｍ）とした。上記試験は各々４接着部分について行い、その平均値を求めた。
【００５０】
（３）＜ＣＦＲＰ引張強度＞
２３℃測定環境下、長さ２５０ｍｍ、幅１２．５ｍｍのＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を島津オートグラフＤＳＳ−５０００に掴み間長さ１００ｍｍとなる様にセットし、２ｍｍ／ｍｉｎのスピードで引っ張ったときの最大引張荷重（Ｋｇｆ）を読取った。読取り値を試験片の断面積のうち炭素繊維で構成される面積（ｍｍ2）で除し、ＣＦＲＰ引張強度（Ｋｇｆ／ｍｍ2）とした。上記試験は各々７試験片について行い、その平均値を求めた。
【００５１】
（４）＜粘度：ＰＳ＞
対象とする樹脂および硬化剤をよく混合した後、直ちに０℃条件下でＢ型粘度計を使用してＰＳ（ポイズ）単位で測定した。
【００５２】
（５）＜指触硬化時間試験方法＞
対象とする樹脂組成物と硬化剤組成物とをよく混合した後、直ちにポリエチレンテレフタレートフイルム上に厚さ０．５ｍｍとなる様に塗布し、０℃の条件下で放置し、指で触れた場合に、べた付きが無くなるまでの時間を測定した。
【００５３】
（６）＜可使時間試験方法＞
対象とする樹脂組成物と硬化剤組成物とをよく混合した後、直ちに、その１００ｇ（パテの場合は１５０ｇ）を紙コップに入れ、０℃の環境下に設置されている熱電対式レコーダーにセットして継続してその温度を測定し、混合からピーク温度となった時までの時間（分）を読取り、当該時間に０．７を乗じて得られた値を可使時間（分）とした。
【００５４】
（７）＜塗布性試験方法＞
プライマーの場合は、０℃の環境下に置かれたコンクリート板上に１５０ｇ／ｍ2のプライマーを塗布し、パテの場合は、０℃の環境下に置かれたプライマー層上に８５０ｇ／ｍ2のパテを塗布し、夫々、下記の基準により○△×の級区分に評価した。
【００５５】
【表１】
○  ：均一（塗りムラ無し）
△  ：やや不均一（やや塗りムラ有り）
×  ：不均一（塗りムラ有り）
【００５６】
（８）＜含浸性試験方法＞
０℃の環境下に置かれたコンクリート板上に４００ｇ／ｍ2となる様に含浸樹脂を塗布し、その上に繊維シートを貼り付けてローラーで押さえて含浸させ、２０分後、下記の基準により○△×の級区分に評価した。
【００５７】
【表２】
○  ：含浸性良好（下塗り樹脂の滲み出し良好）
△  ：含浸性やや不良（下塗り樹脂の滲み出しやや不良）
×  ：含浸性不良（下塗り樹脂の滲み出し不良）
【００５８】
（９）＜揺変性試験方法＞
０℃の環境下でプライマー層およびパテ層が形成されたコンクリート壁面に４００ｇ／ｍ2の含浸樹脂を塗布し、その上に炭素繊維シート１を貼付し、ローラーで押さえて繊維シート１の裏面の気泡を除き、２０分間放置後、更にその繊維シート１上に３００ｇ／ｍ2の同じ含浸樹脂を塗布し、下記の基準により○△×の級区分に評価した。
【００５９】
【表３】
○  ：樹脂の垂れ無し
△  ：樹脂が若干垂れる
×  ：樹脂の垂れが多い
【００６０】
実施例１
（Ａ）：０℃の室内に放置した前記のコンクリート板（寸法３０ｃｍ×３０ｃｍ）の表面に、前記のプライマー１を１５０ｇ／ｍ2塗布し、０℃の環境下で１６時間硬化させた。硬化後、同様に０℃の環境下で、前記のパテ１を８００ｇ／ｍ2塗布し、０℃の環境下で１６時間硬化させた。その後、含浸樹脂１を４００ｇ／ｍ2塗布し、引き続き、寸法３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断した繊維シート１を全面に被着し、ローラーで押さえて繊維シート１の裏面の気泡を除き、２０分間放置後、表面に同じ含浸樹脂１を３００ｇ／ｍ2塗布し、そのまま０℃の環境下で１２日間硬化させて繊維シートを被着した。得られた繊維シート被着コンクリート板から７０ｍｍ×７０ｍｍの大きさの接着強度試験用試験片４個を作製し、前記の接着強度試験方法により接着強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６１】
（Ｂ）：上記（Ａ）において、剥離強度試験測定を行うことを想定し、寸法が繊維方向の長さ４００ｍｍ、幅５０ｍｍに裁断した繊維シート１を長さ方向の一端が剥離口となる様に１００ｍｍはみ出させ、且つ、複数回の試験に供するため４枚を夫々の両側に各２０ｍｍのスペースが生ずる様にコンクリート板上に配列して被着した以外は、上記（Ａ）と全く同様にして繊維シート１が４枚被着された剥離試験用試験体を作製し、前記の剥離強度試験方法により剥離強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６２】
（Ｃ）：繊維シート１を寸法３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断した後、裁断した繊維シートに前記の含浸樹脂１を０℃の環境下で片方の面から４００ｇ／ｍ2、他の面から３００ｇ／ｍ2塗布して含浸させ、そのまま０℃の環境下で１２日間硬化した。硬化後、繊維方向に裁断して幅１２．５ｍｍのＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を７枚作製し、ＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６３】
実施例２
実施例１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、プライマー、パテ及び含浸樹脂として夫々プライマー１、パテ１及び含浸樹脂３を使用した以外は、実施例１の場合と全く同様にして、接着強度試験用試験片、剥離試験用試験体およびＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を作製し、接着強度試験、剥離強度試験およびＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６４】
実施例３
実施例１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、プライマー、パテ及び含浸樹脂として夫々プライマー２、パテ２及び含浸樹脂１を使用した以外は、実施例１の場合と全く同様にして、接着強度試験用試験片、剥離試験用試験体およびＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を作製し、接着強度試験、剥離強度試験およびＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６５】
実施例４
実施例１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、プライマー、パテ及び含浸樹脂として夫々プライマー２、パテ２及び含浸樹脂２を使用した以外は、実施例１の場合と全く同様にして、接着強度試験用試験片、剥離試験用試験体およびＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を作製し、接着強度試験、剥離強度試験およびＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６６】
実施例５
実施例１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、プライマー、パテ及び含浸樹脂として夫々プライマー２、パテ２及び含浸樹脂３を使用した以外は、実施例１の場合と全く同様にして、接着強度試験用試験片、剥離試験用試験体およびＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を作製し、接着強度試験、剥離強度試験およびＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６７】
比較例１
実施例１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、プライマー、パテ及び含浸樹脂として夫々プライマー３、パテ３及び含浸樹脂４を使用した以外は、実施例１の場合と全く同様にして、接着強度試験用試験片、剥離試験用試験体およびＣＦＲＰ引張強度測定用試験片を作製し、接着強度試験、剥離強度試験およびＣＦＲＰ引張強度試験を行ない、その結果を表４に示した。
【００６８】
追加試験：
前記の各プライマー及びパテについて夫々指触硬化時間、可使時間および塗布性の測定を行ない、また、各含浸樹脂について夫々指触硬化時間、可使時間、含浸性および揺変性の測定を行ない、それらの結果を表５に示した。
【００６９】
【表４】
0003767873.tif 000002
【００７０】
なお、表４中、Ｃ破壊はコンクリート層が破壊したことを示し、Ｐ／Ｇはプライマー層と炭素繊維シート層との間で剥離したことを示す。
【００７１】
【表５】
0003767873.tif 000003
【００７２】
表４に示された結果からも分かる様に、コンクリート表面への繊維シートの接着強度は、比較例のプライマー、パテ及び含浸樹脂を使用した補強方法では特に低く、プライマー層と繊維シート層との間で剥離しているが、本発明におけるプライマー、パテ及び含浸樹脂を使用した補強方法では、補強作業を低温環境下で行っても強固であるため、コンクリート層の内部の破壊により剥離が起こっている。
【００７３】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、構造物の補強面上にプライマー層を形成し、必要によりプライマー層の上にパテ層を形成した後、形成されたプライマー層（パテ層を形成した部分ではパテ層）の表面へ繊維シートを被着する前および／または被着した後に含浸樹脂を塗布して繊維シートの空隙に浸透させて含浸樹脂を硬化させる構造物の補強方法において、上記のプライマー、パテ及び含浸樹脂として、特定のエポキシ系樹脂組成物を使用することにより、冬期、例えば、−５〜０℃等の低温条件下であっても取り扱い性が良好で、且つ、補強面に強固に繊維シートを被着することが可能なコンクリート構造物の補強方法を提供することが出来、本発明の工業的価値は大きい。