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Technology・Solution 技術・ソリューション リニューアル技術

炭素繊維シートによるコンクリート構造物補強工法

概要

コンクリート構造物の延命化や耐震性向上のため、補修や補強などの技術の重要性が高まっています。このような中、炭素繊維シートを用いた補強工法は、軽量かつ高強度、さらに高耐久性に優れた材料特性を持ち、樹脂を用いて貼付けるだけでコンクリート構造物の補修・補強を可能にする工法です。

炭素繊維シート炭素繊維シート

特徴

  1. 軽量(アルミより軽い、鉄の1/4の比重):補強後の重量増加が少ないので基礎等に負担をかけません。
  2. 施工が簡単:重機や特殊な工具を必要としません。
  3. 高耐久性・高耐食性:錆びの発生が無く、塩分による腐食や紫外線による強度劣化がありません。
  4. 高強度・高弾性:高い引張強度としなやかさで、靱性能の向上が期待できます。

無補強と炭素繊維シート補強の比較

梁のせん断補強実験

柱のじん性実験(4層巻)

施工手順

施工手順

施工事例

工事概要:大規模地震時の跨線橋の座屈・倒壊を防ぐための耐震補強工事
橋脚コンクリート巻立工 2基
橋脚炭素繊維巻立工   2基

工  期:2006年12月~2007年9月
炭素繊維巻立工:目付300g/m2 565m2 (4層)

下地処理

コンクリート表面の付着物除去・清掃

重曹ブラスト処理

プライマー処理工

コンクリート表面が十分に乾燥していることを確認し、十分に練り混ぜしたプライマーをローラーで均一に塗布する。

不陸調整

不陸修正材をピンホールができないよう、コテやヘラで塗布する。

炭素繊維接着(1層から4層)

含浸接着剤をローラーで塗布する。

炭素繊維シート貼り付け 脱泡ローラーで気泡を除去

接着完了 指触乾燥確認

仕上げ材塗布

ポリマーセメント1mm厚で平滑に塗布する。

開発実績

三菱レイヨン株式会社(現三菱ケミカル株式会社)との共同開発

1.せん断強度増大させる接着方法の開発

補強シートの接着面となるコンクリート表面に作った溝に樹脂を充填した後、補強シートを樹脂で接着することでシートと樹脂が一体化し、接着面に発生するせん断応力に面で対抗することで補強補修効果を最大限に発揮させる方法を開発

関連特許

【発明の名称】「コンクリート既存構造物の補修補強方法」
【特許番号】 特許第3801726号
【登録日】  2006年5月12日
【出願人】  三菱レイヨン株式会社
青木あすなろ建設株式会社

関連論文

1998年コンクリート工学年次論文集vol20.No3

2. メタクリル(MMA)系樹脂の炭素繊維シート補強工法への適用

アクリル樹脂の一種であるメタクリル酸メチル(MMA)樹脂を成分にした、低温下でも施工可能な補強シート接着用樹脂を開発。2021年製造をとりやめており代替材を検討しています。

メタクリル(MMA)系樹脂の特長

  • 硬化時間は1時間以内。工程間での待ち時間がなく、硬化と同時に強度を発現します。
    ⇒短時間施工、早期開放が可能
  • 低温時の硬化性状が優れているので年間を通じて作業ができます。
  • 耐候性に優れています。

一軸圧縮強度の比較一軸圧縮強度の比較

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