特許ウォッチ

公開番号2025070862
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181449
出願日2023-10-20
発明の名称構造物の補強方法、及び構造物の補強構造
出願人日鉄ケミカル&マテリアル株式会社,住友大阪セメント株式会社,首都高速道路株式会社,パシフィックコンサルタンツ株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類E01D 19/12 20060101AFI20250424BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】繊維シートが破断に至る前に結合材から剥がれることを抑制する。
【解決手段】線材をスダレ状に引き揃えた繊維シートを構造物に接着する補強方法において、構造物に水性エポキシプライマーを塗布する工程と、当該プライマーが塗布された構造物に結合材(ポリマーセメントモルタル)を塗布する工程と、当該結合材が硬化する前に結合材に繊維シートを押し付けることで埋め込んで構造物に接着する工程と、を有し、繊維シートは、無機粉末が複数本の線材の外周に付着され、結合材はJISフロー試験におけるフロー値が140～180mmであり、JHS-416-2004断面修復材料品質規格試験方法におけるタレ量が10mm以下であり、材齢28日での一軸直接引張強度試験における引張強度が2.5N/mm²以上であり、同試験の引張ひずみ1.5%到達時の引張応力が引張強度の35%以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
強化繊維を含む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、当該繊維強化プラスチック線材を互いに線材固定材にて固定した繊維強化シートを、構造物の表面に結合材にて接着する構造物の補強方法において、
前記構造物の表面に、水性のエポキシ樹脂主剤と硬化剤とを有する水性エポキシプライマーを塗布する工程と、
前記水性エポキシプライマーが塗布された前記構造物の表面に、前記結合材としてのポリマーセメントモルタルを塗布する工程と、
塗布した前記ポリマーセメントモルタルが硬化する前に、前記ポリマーセメントモルタルによる塗布層に前記繊維強化シートを押し付けることで埋め込んで前記構造物の表面に接着する工程と、
を有し、
前記繊維強化シートは、無機粉末が複数本の前記繊維強化プラスチック線材の外周に付着したものであり、
前記ポリマーセメントモルタルは、JＩＳフロー試験におけるフロー値が１４０～１８０ｍｍであり、ＪＨＳ－４１６－２００４断面修復材料品質規格試験方法におけるタレ量が１０ｍｍ以下であり、材齢２８日での一軸直接引張強度試験における引張強度が２．５Ｎ／ｍｍ
２
以上であり、同試験の引張ひずみ１．５％到達時の引張応力が引張強度の３５％以上である
構造物の補強方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ポリマーセメントモルタルに含まれる補強用有機繊維が、０．９～１．５ｖｏｌ％である
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項３】
前記ポリマーセメントモルタルに含まれる補強用有機繊維は、
繊維長が６～１２ｍｍであり、
アスペクト比が１２０～１２００である
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項４】
前記ポリマーセメントモルタルは、細骨材を含み、
当該細骨材の最大径が０．２～１．２ｍｍであり、
粗粒率（Ｆ．Ｍ．）の値が０．５～２．３である
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項５】
前記繊維強化シートは、前記繊維強化プラスチック線材同士の間隔が、３ｍｍを超え１０ｍｍ以下である
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項６】
前記繊維強化シートに付着している無機粉末は、
平均粒径が、０．９００ｍｍ以下であり、
前記繊維強化シートの単位面積に対して、４００～２０００ｇ／ｍ
２
付着している
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項７】
前記繊維強化プラスチック線材同士の間隔は、前記無機粉末の径よりも大きく、
前記繊維強化シートの前記繊維強化プラスチック線材の径と、前記繊維強化プラスチック線材同士の間隔と、前記無機粉末の径と、の比が、１：０．５～５：０．０３～１である
請求項１に記載の構造物の補強方法。
【請求項８】
強化繊維を含む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、当該繊維強化プラスチック線材を互いに線材固定材にて固定した繊維強化シートを、構造物の表面に結合材にて接着する構造物の補強構造において、
前記構造物の表面に配置され、水性のエポキシ樹脂主剤と硬化剤とを有する水性エポキシプライマーにより形成されたプライマー層と、
前記プライマー層の表面に配置され、前記結合材としてのポリマーセメントモルタルにより形成され、前記プライマー層との境界に前記水性エポキシプライマーと前記ポリマーセメントモルタルとが混和した混和層を有する結合材層と、
前記結合材層の内部に埋め込まれた繊維強化シートと、
を備え、
前記繊維強化シートは、無機粉末が複数本の前記繊維強化プラスチック線材の外周に付着したものであり、
前記ポリマーセメントモルタルは、JＩＳフロー試験におけるフロー値が１４０～１８０ｍｍであり、ＪＨＳ－４１６－２００４断面修復材料品質規格試験方法におけるタレ量が１０ｍｍ以下であり、材齢２８日での一軸直接引張強度試験における引張強度が２．５Ｎ／ｍｍ２以上であり、同試験の引張ひずみ１．５％到達時の引張応力が引張強度の３５％以上である
構造物の補強構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の補強方法、及び構造物の補強構造に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、既存或いは新設の構造物の補強方法として、特許文献１に記載されるような、構造物の表面に、炭素繊維シートやアラミド繊維シートなどの連続繊維強化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シートを接着後硬化させる工法が知られている。
【０００３】
また、現場樹脂含浸を省略するため工場生産した板厚１～２ｍｍ、幅５ｃｍ程度のＦＲＰ板をコンクリート表面にパテ状接着樹脂を用いて接着するＦＲＰ板接着補強工法も開発されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、繊維強化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強化シート（以下、単に「繊維強化シート」という場合がある）を、構造物の表面に結合材にて接着して一体化することを特徴とする構造物の補強方法が示されている。
【０００５】
これらの方法において、繊維強化シート等の補強材を構造物に接着する結合材として、可燃物（具体的には、例えば消防法における危険物）を用いる場合がある。
【０００６】
一方、特許文献３には、燃えにくいセメント系材料を結合材として用いることが記載されている。特許文献３には、セメント系材料を結合材として用いた場合では、繊維強化シートと結合材との接着が困難であり、場合によっては、繊維強化シートが破断に至る前にセメント材料から剥がれてしまうことが課題として記載されており、セメント材料をそのまま用いたのでは十分な性能が発揮しないことが示されている。
【０００７】
そして、上記課題を解決するために、特許文献３では、セメント材料を結合材として用いても性能を確保するには、塗り継ぎ用接着剤を塗布することが記載されている。
【０００８】
なお、この塗り継ぎ用接着剤は、実施例において常温硬化型エポキシ樹脂（日鉄コンポジット（株）製「ＦＪ－Ｃプライマー」（商品名）／現日鉄ケミカル＆マテリアル製ＦＰ－ＷＥＣ）を用いており、可燃物である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開平３－２２４９０１号公報
特開２００８－６３７５８号公報
特開２０１１－２０８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３には、塗り継ぎ用接着剤としてエポキシ系のエマルジョン接着剤（水性プライマー）を使用できることも開示されているが、本発明者らの実験によると、上記特許文献３に記載された補強方法の中で、繊維強化シートに塗布する塗り継ぎ用接着剤として、不燃物である水性プライマーを用いた場合には、硬化している樹脂とセメント材料との付着性能が十分に発揮されず、破壊荷重は高いものの、繊維強化プラスチック線材の引き抜けが発生し、構造物補強に必要な十分な定着性が発揮出来ないことが判明した。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許