JP2002348749A - Woven fabric of reinforcing fiber, and concrete structure reinforced with the same - Google Patents
Woven fabric of reinforcing fiber, and concrete structure reinforced with the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂（以下、
ＦＲＰと呼称する）などの繊維強化複合材料に用いら
れ、それに強度と成形性を賦与する強化繊維織物と、そ
れを用いて補強される構造物に関し、より詳しくは、コ
ンクリート構造物の補強に好適な強化繊維織物とそれを
用いて補強されたコンクリート構造物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber reinforced resin (hereinafter referred to as "fiber reinforced resin").
The present invention relates to a reinforced fiber woven fabric used for a fiber reinforced composite material such as FRP, etc., which imparts strength and formability thereto, and a structure reinforced by using the reinforced fiber woven fabric. More specifically, it is suitable for reinforcing a concrete structure. And a concrete structure reinforced using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】経済発展とともに、橋，トンネル，煙
突，建物などのコンクリート構造物が多数建設されてき
たが、これらは長年の使用によって疲労しており、また
一部にはコンクリートの中性化や鉄筋の錆の発生によっ
て劣化しているものもある。こうした状況下で、大震災
の発生を想定してコンクリート建造物の耐震基準の見直
しが行われ、既設のものも含めて、コンクリート建造物
はこの耐震基準に適合することが求められている。2. Description of the Related Art With economic development, many concrete structures such as bridges, tunnels, chimneys, and buildings have been constructed, but these have been fatigued by long-term use, and some of them have been neutralized. And some have deteriorated due to the generation of rust on reinforcing bars. Under such circumstances, the anti-seismic standards of concrete buildings have been reviewed in anticipation of the occurrence of the Great East Japan Earthquake, and concrete buildings, including existing ones, are required to conform to these anti-seismic standards.
【０００３】そのための方法として、既設の建造物に関
しては、それを取り壊し、新たに建造するといった方法
もあるが、その場合、長期にわたり利用者に不便を強い
るばかりでなく、コストもかかるので、通常、既設の建
造物に対しては以下の補修・補強が行われている。ま
ず、補修・補強に先立って、専門の技術士がコンクリー
トのひび割れや鉄筋の錆の発生状態等を目視検査し、補
修・補強が必要な物件あるいはその箇所を決定する。[0003] As a method for this, there is a method of demolishing an existing building and newly constructing it. However, in such a case, it is not only inconvenient for the user for a long time, but also costs are high. The following repairs and reinforcements have been made to existing buildings. First, prior to repair / reinforcement, a specialized engineer visually inspects the occurrence of cracks in concrete and rust on reinforcing bars, etc., and determines the properties or locations that need repair / reinforcement.
【０００４】その後、例えば補修・補強する箇所の表面
に鋼板を貼り付けたり、また最近では施工が簡単なの
で、当該表面にまず強化繊維シートを貼り、そこに樹脂
を含浸させて硬化させ、強化繊維シートをＦＲＰ板へと
転化させ、当該表面へＦＲＰ板を固着させることが行わ
れている。しかしながら、これらの方法で補修・補強さ
れた構造物は、その表面全体が鋼板またはＦＲＰ板で被
覆されるので、コンクリート表面の目視検査を行うこと
ができず、補修・補強後のひび割れの進行や、錆の発生
の検知が困難である。このため、一度補修・補強された
建造物については、信頼性の高い破壊予知を行うことが
できないという問題があった。[0004] Thereafter, for example, a steel plate is attached to the surface of a portion to be repaired or reinforced, or recently, since the construction is easy, a reinforcing fiber sheet is first attached to the surface, and a resin is impregnated into the surface to be hardened. It has been performed to convert a sheet into an FRP plate and fix the FRP plate to the surface. However, since the entire surface of the structure repaired and reinforced by these methods is covered with a steel plate or an FRP plate, it is not possible to perform a visual inspection of the concrete surface, and the cracks after the repair and reinforcement are not progressed. It is difficult to detect the occurrence of rust. For this reason, there has been a problem that it is not possible to perform highly reliable failure prediction for a building that has been repaired and reinforced once.
【０００５】またそれに加えて、上記した方法では、補
修・補強を行った後に、ＦＲＰ板とコンクリート構造物
とが互いにしっかりと固着しているか検証することがで
きないという問題もあった。かかる問題を解決するため
に、現在、例えば橋の床版をＦＲＰ板を用いて補修・補
強するときには、まず、細幅（例えば２５ｃｍ）の強化
繊維テープを、床版のコンクリート表面に長さ方向と幅
方向に格子状に貼り、テープの箇所のみに樹脂を含浸・
硬化させて、ＦＲＰにより被覆されない箇所を形成する
方法が実施されている。[0005] In addition, the above-mentioned method has a problem that it is impossible to verify whether the FRP plate and the concrete structure are firmly fixed to each other after the repair and reinforcement. In order to solve such a problem, for example, when repairing and reinforcing a slab of a bridge using an FRP plate at present, first, a reinforcing fiber tape having a narrow width (for example, 25 cm) is applied to a concrete surface of the slab in a length direction. And a grid in the width direction.
A method of curing and forming a portion not covered by FRP has been practiced.
【０００６】しかしながら、この方法では細幅の強化繊
維テープを何枚も貼る必要があるので、テープの貼付け
およびそれに対する樹脂含浸作業に時間がかかるので作
業効率が悪い。そして、類似の方法として強化繊維テー
プではなく強化繊維織物を用いた場合には以下のような
問題もある。However, in this method, since it is necessary to attach a number of narrow reinforcing fiber tapes, it takes a long time to attach the tape and impregnate the resin with the tape, resulting in poor working efficiency. When a reinforced fiber woven fabric is used instead of a reinforced fiber tape as a similar method, there are the following problems.
【０００７】すなわち、まず床版の長さ方向に織物を貼
り、樹脂を含浸・硬化せしめるが、織物の房耳部は、よ
こ糸１本おきに織物の厚さ方向にハの字状に曲がってい
るので、樹脂が溜まり厚くなりやすい。この上に、幅方
向に織物を貼り、樹脂を含浸・硬化せしめると、先に形
成された長さ方向のＦＲＰ板の両端（耳部）が厚く凸状
態となっている箇所では、ここで交差する幅方向の織物
の箇所も曲がって凸状態になることがあり、ときにはこ
の交差部にボイドが残存してしまう。That is, first, the fabric is stuck in the length direction of the floor slab, and the resin is impregnated and hardened. Resin tends to accumulate and thicken. On top of this, a fabric is applied in the width direction, and the resin is impregnated and cured. When the both ends (ears) of the FRP plate in the length direction formed earlier have thick and convex portions, they intersect here. The width of the fabric in the width direction may also bend into a convex state, and voids sometimes remain at the intersections.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を解決し、コンクリート構造物の補修・補強を容易に
行うことができ、かつ補修・補強された後もコンクリー
ト構造物の目視検査を行うことができる強化繊維織物
と、それを用いて補強されたコンクリート構造物の提供
を目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, makes it possible to easily repair and reinforce a concrete structure, and performs a visual inspection of the concrete structure after the repair and reinforcement. An object of the present invention is to provide a reinforced fiber fabric that can be performed and a concrete structure reinforced using the woven fabric.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、以下のものが提供される。
すなわち、 （１）複数本の強化繊維糸条が長さ方向と幅方向のそれ
ぞれにおいて互いに並行に配列されてなり、１つまたは
２つ以上の開口部を有していることを特徴とする強化繊
維織物。 （２）前記開口部の各面積が１ｃｍ2を超え１，０００
ｃｍ2未満である前記（１）に記載の強化繊維織物。 （３）前記開口部の総面積の当該織物に占める面積割合
が１％を超え３５％未満である前記（１）ないし（２）
に記載の強化繊維織物。 （４）前記開口部の形状が正方形である前記（１）ない
し（３）のいずれかに記載の強化繊維織物。 （５）前記開口部の形状が長方形である前記（１）ない
し（３）のいずれかに記載の強化繊維織物。 （６）前記強化繊維が炭素繊維である前記（１）ないし
（５）のいずれかに記載の強化繊維織物。 （７）長さ方向と幅方向の強化繊維糸条が互いに目どめ
剤で固着している前記（１）ないし（６）のいずれかに
記載の強化繊維織物。 （８）前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の強化
繊維織物に樹脂が含浸されて成る繊維強化樹脂板が表面
に固着し、前記開口部よりコンクリートから成る箇所が
表出していることを特徴とするコンクリート構造物。 （９）前記繊維強化樹脂板は、複数枚の前記強化繊維織
物を互いに開口部が重なるように積層した状態で樹脂が
含浸されたものである前記（８）に記載のコンクリート
構造物。 （１０）前記構造物がトンネルである前記（８）ないし
（９）のいずれかに記載のコンクリート構造物。 （１１）前記構造物が橋の床版である前記（８）ないし
（９）のいずれかに記載のコンクリート構造物。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides the following.
(1) Reinforcement characterized in that a plurality of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel in each of a length direction and a width direction, and have one or two or more openings. Textile fabric. (2) Each area of the opening is more than 1 cm 2 and 1,000
The reinforced fiber woven fabric according to the above (1), which has a size of less than 2 cm 2 . (3) The above (1) or (2), wherein the area ratio of the total area of the openings to the woven fabric is more than 1% and less than 35%.
The reinforced fiber woven fabric according to item 1. (4) The reinforcing fiber woven fabric according to any one of (1) to (3), wherein the shape of the opening is a square. (5) The reinforcing fiber woven fabric according to any one of (1) to (3), wherein the shape of the opening is rectangular. (6) The reinforcing fiber woven fabric according to any one of (1) to (5), wherein the reinforcing fibers are carbon fibers. (7) The reinforcing fiber woven fabric according to any one of the above (1) to (6), wherein the reinforcing fiber yarns in the length direction and the width direction are fixed to each other with a sighting agent. (8) A fiber reinforced resin plate obtained by impregnating the reinforcing fiber woven fabric according to any one of (1) to (7) with a resin is fixed to the surface, and a portion made of concrete is exposed from the opening. A concrete structure, characterized in that: (9) The concrete structure according to (8), wherein the fiber-reinforced resin plate is impregnated with a resin in a state where a plurality of the reinforcing fiber fabrics are stacked so that the openings overlap each other. (10) The concrete structure according to any one of (8) to (9), wherein the structure is a tunnel. (11) The concrete structure according to any one of (8) to (9), wherein the structure is a floor slab of a bridge.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る強化繊維織物１の形状を説明するための概略部分
平面図であり、図２は図１の領域Ａの拡大図であって、
強化繊維織物１の組織を説明するための概略部分拡大平
面図である。図１に示したように、強化繊維織物１は、
開口部８が織物１の長さ方向Ｙおよび幅方向Ｘに、おの
おの等間隔で設けられた形状を有している。そして、織
物１の両端部側に位置している開口部８’の端部からの
距離は、施工後おいて、複数の織物にわたり幅方向Ｘに
みて開口部８，８’が等間隔で配列されるよう、その幅
方向での配列間隔の半分の長さに、織物同士のラップ代
を加えた長さに設定されている。FIG. 1 is a schematic partial plan view for explaining the shape of a reinforcing fiber fabric 1 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a region A in FIG. And
FIG. 2 is a schematic partial enlarged plan view for explaining the structure of the reinforcing fiber fabric 1. As shown in FIG. 1, the reinforcing fiber fabric 1 is
The openings 8 have a shape provided at equal intervals in the length direction Y and the width direction X of the fabric 1. The distance from the ends of the openings 8 ′ located at both ends of the fabric 1 is such that the openings 8, 8 ′ are arranged at equal intervals in the width direction X over a plurality of fabrics after construction. As a result, the length is set to a half of the arrangement interval in the width direction plus a wrap margin between the fabrics.
【００１１】このように、長さ方向Ｙや幅方向Ｘに開口
部８が等間隔になるように設けると、織物１を自動的に
連続して製造でき、施工も簡単で、更には施行後の景観
もよくなるので好ましいが、開口部８の配列間隔は必ず
しもこれに限定されるものではなく、コンクリートの劣
化状態を重点的に観察したい箇所に開口部８が密に配列
するように、長さ方向Ｙまたは／および幅方向Ｘの配列
間隔を調整してもよい。As described above, if the openings 8 are provided at equal intervals in the length direction Y and the width direction X, the fabric 1 can be automatically and continuously manufactured, the construction is simple, and furthermore, However, the arrangement interval of the openings 8 is not necessarily limited to this, and the length of the openings 8 is set so that the openings 8 are densely arranged at places where the deterioration state of the concrete is to be mainly observed. The arrangement interval in the direction Y and / or the width direction X may be adjusted.
【００１２】そして、織物１の組織は以下のようになっ
ている。すなわち織物１においては、図２に示したよう
に、複数本の強化繊維糸条２が、互いに並行に強化繊維
織物１の長さ方向Ｙに配列されて糸条群３1，３2，
３3，… （以下、糸条群３と記す）を形成している。
そして、これら糸条群３は、領域４1，４2…（以下、領
域４と記す）を挟んで互いに並行に配列されている。The structure of the woven fabric 1 is as follows. That is, in the woven fabric 1, as shown in FIG. 2, a plurality of reinforcing fiber yarns 2 are arranged in parallel in the longitudinal direction Y of the reinforcing fiber woven fabric 1, and the yarn groups 3 1 , 3 2 ,
3 3 , ... (hereinafter referred to as thread group 3).
And these yarn group 3, region 4 1, 4 2 ... across the (hereinafter referred to as region 4) are arranged parallel to each other.
【００１３】また、長さ方向Ｙと直交している強化繊維
織物１の幅方向Ｘには、複数本の強化繊維糸条５が互い
に並行に配列されて糸条群６1，６2，６3，…（以下、
糸条群６と記す）を形成している。そして、これら糸条
群６は、領域７1，７2…（以下、領域７と記す）を挟ん
で互いに並行に配列されている。そして、糸条群３と糸
条群６とが交差している各箇所は織組織となっており、
それにより糸条群３と糸条群６は一体化され、強化繊維
織物１を形成している。In the width direction X of the reinforcing fiber fabric 1 orthogonal to the length direction Y, a plurality of reinforcing fiber yarns 5 are arranged in parallel with each other to form a yarn group 6 1 , 6 2 , 6. 3 ,… (hereinafter,
(Referred to as thread group 6). And these yarn group 6, area 7 1, 7 2 ... across the (hereinafter referred to as a region 7) are arranged in parallel to each other. Each section where the yarn group 3 and the yarn group 6 intersect has a woven structure,
Thereby, the yarn group 3 and the yarn group 6 are integrated to form the reinforcing fiber fabric 1.
【００１４】本発明においては、糸条群３と糸条群６が
それぞれ領域４と領域７を挟んで配列されており、この
領域４と領域７とが交差している箇所は、開口部８を形
成している。このため、本発明の強化繊維織物１を用い
てコンクリート構造物を補修・補強するときには、開口
部８よりコンクリートからなる箇所を表出せしめて目視
検査することができる。また、強化繊維織物１自身に開
口部８が設けられているので、所定の幅を有する複数の
織物１を、補修・補強する箇所に直線的かつ並列に貼り
つければ良いので、施工が容易である。In the present invention, the yarn group 3 and the yarn group 6 are arranged with the region 4 and the region 7 interposed therebetween, and the region where the region 4 and the region 7 intersect is the opening 8 Is formed. For this reason, when repairing and reinforcing a concrete structure using the reinforcing fiber fabric 1 of the present invention, a portion made of concrete can be exposed through the opening 8 and visually inspected. In addition, since the openings 8 are provided in the reinforcing fiber fabric 1 itself, a plurality of fabrics 1 having a predetermined width may be linearly and parallelly attached to a portion to be repaired / reinforced. is there.
【００１５】なお、強化繊維糸条２，５の配向乱れを防
ぐため、長さ方向Ｙの各糸条群３の両側に、細い補助糸
（図示しない）で絡み組織や平組織で耳形成してもよ
い。また、領域４を拡幅して各糸条群３の間隔が広くな
ると、幅方向Ｘにみて、強化繊維糸条５が繊維糸条２と
の織り組織によって固定される間隔が広くなるので、樹
脂含浸に際して、糸条の配向が乱れやすくなる。この配
向乱れを防ぐために、領域４内に粗い間隔で細い補助糸
（図示しない）を長さ方向Ｙに配列させ、平組織や絡み
組織で強化繊維糸条５の位置を固定してもよい。In order to prevent the orientation of the reinforcing fiber yarns 2 and 5 from being disturbed, ears are formed on both sides of each yarn group 3 in the longitudinal direction Y with a tangled or flat structure with a thin auxiliary yarn (not shown). You may. Further, when the area 4 is widened and the interval between the yarn groups 3 is increased, the interval at which the reinforcing fiber yarn 5 is fixed to the fiber yarn 2 by the weave structure is increased in the width direction X. During the impregnation, the orientation of the yarn tends to be disordered. In order to prevent this alignment disorder, thin auxiliary yarns (not shown) may be arranged in the area 4 at coarse intervals in the length direction Y, and the position of the reinforcing fiber yarn 5 may be fixed by a flat structure or an entangled structure.
【００１６】また同様に領域７内に、幅方向Ｘに粗い間
隔で細い補助糸（図示しない）を配列させ、平組織や絡
み組織で強化繊維糸条２の位置を固定し、糸条２の配向
乱れを防いでもよい。そして、上記したように領域４，
７に補助糸を配列させて強化繊維糸条２，５の配向乱れ
を抑制した場合、これを用いてコンクリート構造物を補
修・補強する際には、織物１の開口部８を除いた箇所に
樹脂含浸し、樹脂硬化後に、開口部８に位置している補
助糸をハサミやカッターで除去すればよい。Similarly, in the region 7, thin auxiliary yarns (not shown) are arranged at coarse intervals in the width direction X, and the position of the reinforcing fiber yarn 2 is fixed by a flat structure or a entangled structure. Orientation disorder may be prevented. Then, as described above, the region 4,
In the case where the auxiliary yarns are arranged in 7 to suppress the disorder of the orientation of the reinforcing fiber yarns 2 and 5, when the concrete structure is repaired and reinforced by using the auxiliary yarns, the reinforcing yarns 2 and 5 are provided in a portion excluding the opening 8 of the woven fabric 1. After the resin is impregnated and cured, the auxiliary thread located in the opening 8 may be removed with scissors or a cutter.
【００１７】なお、補助糸は基本的に補強の役割を担う
物ではなく、糸条の配向を正確に保つために使用される
物であり、番手が５テックスを超え５０テックス未満の
細い糸が好ましい。また、本発明における開口部の各面
積は、１ｃｍ2以上１，０００ｃｍ2未満であることが好
ましいが、この面積は、破壊予知に関して、具体的にど
のように開口部を利用するかによって適宜選択すればよ
い。The auxiliary yarn does not basically play the role of reinforcement but is used to maintain the orientation of the yarn accurately. A fine yarn having a count of more than 5 tex and less than 50 tex is used. preferable. Each area of the openings in the present invention is preferably less than 1 cm 2 or more 1,000 cm 2, the area is appropriately selected depending respect fracture prediction, specifically how to use the opening do it.
【００１８】例えば、ＦＲＰ板のコンクリート表面から
の剥離を検知する場合には、コンクリートのひび割れか
ら流出した水が剥離したＦＲＰ板とコンクリート表面の
間に溜まるから、開口部からの水の垂れ落ちによってＦ
ＲＰ板の剥離を知ることが出来る。この場合、各開口部
の面積の大きさはさほど大きくする必要はなく、１ｃｍ
2以上３００ｃｍ2未満であるのが好ましい。１ｃｍ2未
満になると、施工時に強化繊維織物に樹脂を含浸する
際、開口部にも樹脂が行き渡り、開口部を形成すること
が困難となる。For example, when detecting the separation of the FRP plate from the concrete surface, the water flowing out of the cracks in the concrete accumulates between the separated FRP plate and the concrete surface. F
The peeling of the RP plate can be known. In this case, the size of the area of each opening does not need to be so large, and is 1 cm.
It is preferably 2 or more and less than 300 cm 2 . If it is less than 1 cm 2, when impregnating the reinforcing fiber woven fabric with the resin at the time of construction, the resin also spreads over the opening, making it difficult to form the opening.
【００１９】また、開口部を、上記した剥離の検知と同
時に、コンクリートのひび割れ状態を観察して、補強さ
れたコンクリート構造物のその後の検査に利用する場合
には、各開口部の面積は２００ｃｍ2以上１，０００ｃ
ｍ2未満であることが好ましい。２００ｃｍ2未満である
と、とくに高所に設けられた橋の床版を地上から目視検
査する場合、距離が離れるのでひび割れ状態を観察し難
くなる。また、１，０００ｃｍ2以上になると、織物１
枚当たり所定の強化繊維量を付与するためには、強化繊
維糸条群部での繊維密度を大きくすることが必要となる
ので樹脂含浸性が悪くなるし、また樹脂含浸性を確保出
来る繊維密度で開口部を設けると織物１枚当たりの強化
繊維量が少なくなるので、従来織物１枚で補強していた
ところを、例えば２枚とすることが必要となり、樹脂含
浸回数が増えるので好ましくない。When the openings are used for the subsequent inspection of the reinforced concrete structure by observing the state of cracks in the concrete at the same time as detecting the above-mentioned peeling, the area of each opening is 200 cm. 2 or more 1,000c
It is preferably less than m 2 . If it is less than 200 cm 2 , especially when visually inspecting the floor slab of a bridge provided at a high place from the ground, it is difficult to observe the cracked state because the distance is large. In addition, when it is 1,000 cm 2 or more, the fabric 1
In order to provide a predetermined amount of reinforcing fiber per sheet, it is necessary to increase the fiber density in the group of reinforcing fiber yarns, so that the resin impregnating property is deteriorated, and the fiber density at which the resin impregnating property can be secured. When the opening is provided, the amount of reinforcing fibers per woven fabric is reduced, so that it is necessary to increase the number of resin impregnations to two, for example, instead of reinforced with one woven fabric, which is not preferable.
【００２０】そして、本発明の強化繊維織物における開
口部の総面積の織物に占める割合は１％を超え３５％未
満であることが好ましい。１％以下であると各開口部の
面積小さくなり、強化繊維織物に樹脂を含浸する際、開
口部が樹脂により塞がれ、開口部を形成せしめることが
困難となるし、また、織物における開口部の総数が少な
くなり、補強されたコンクリート構造物全体にわたって
その劣化破壊状態を検知することが困難となる。また、
３５％以上であると、各開口部の面積が１，０００ｃｍ
2以上である場合と同じ理由により樹脂含浸性の悪化、
または、樹脂含浸回数の増加を招くので好ましくない。The ratio of the total area of the openings to the woven fabric in the reinforced fiber woven fabric of the present invention is preferably more than 1% and less than 35%. If it is 1% or less, the area of each opening becomes small, and when impregnating the resin into the reinforcing fiber woven fabric, the opening is closed by the resin, making it difficult to form the opening, and the opening in the woven fabric. The total number of parts is reduced, making it difficult to detect the state of deterioration and destruction of the entire reinforced concrete structure. Also,
If it is 35% or more, the area of each opening is 1,000 cm.
Deterioration of resin impregnation for the same reason as when it is 2 or more,
Alternatively, the number of times of resin impregnation is increased, which is not preferable.
【００２１】また、本発明における開口部の形状を正方
形にすると、開口部が小さくても、樹脂含浸の際にそれ
が塞がれるのを防止でき、またコンクリート構造物のひ
び割れが特定の方向ではなくランダムに発生するような
場合には、ひび割れの状態を平均的に観察することが出
来る。他方、ひび割れが特定の方向に発生するような構
造物では、開口部の形状を長方形とし、その長辺をこの
ひび割れが発生しやすい方向に直交するようにすると、
小さな開口部で効率よくひび割れの状態を観察すること
が出来る。Further, when the shape of the opening in the present invention is square, even if the opening is small, it can be prevented from being closed during resin impregnation, and cracks in the concrete structure can be prevented in a specific direction. If the cracks occur randomly, the state of cracks can be averagely observed. On the other hand, in a structure in which cracks occur in a specific direction, when the shape of the opening is rectangular and its long side is orthogonal to the direction in which this crack is likely to occur,
Cracks can be efficiently observed in small openings.
【００２２】本発明に使用する強化繊維は、いわゆる高
強度、高弾性率を有する繊維であり、ガラス繊維，ビニ
ロン繊維，ポリエチレン繊維，ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾール繊維，ポリアリレート繊維，アラミ
ド繊維，あるいは炭素繊維であるが、なかでも吸湿性が
小さく、耐火性があり、コンクリートのアルカリ成分に
より腐蝕されづらく、かつ樹脂との接着性に優れるとい
うことで炭素繊維が好ましく用いられる。なかでも、Ｊ
ＩＳ Ｌ １０１３法に規定される引掛強さが、断面積
０．９ｍｍ2当たり９００Ｎ以上である炭素繊維糸条を
用いると、樹脂含浸の際、炭素繊維の粉塵によるチクチ
ク感が少ないのでよい。The reinforcing fiber used in the present invention is a fiber having a so-called high strength and high elastic modulus, such as glass fiber, vinylon fiber, polyethylene fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, polyarylate fiber, aramid fiber, or Among them, carbon fibers are preferably used because they have low hygroscopicity, have fire resistance, are hardly corroded by an alkali component of concrete, and have excellent adhesiveness to resin. Above all, J
When a carbon fiber thread having a hooking strength defined by the IS L 1013 method of 900 N or more per 0.9 mm 2 in cross-sectional area is used, a tingling sensation due to dust of the carbon fiber during resin impregnation may be small.
【００２３】そして、本発明の強化繊維織物における強
化繊維の目付は１００ｇ／ｍ2を超え７００ｇ／ｍ2未満
であるのが好ましい。１００ｇ／ｍ2以下であると、織
物への樹脂含浸性はよくなるが、コンクリート構造物の
補強という観点では、所定の繊維量を確保するには、積
層枚数を多くすることが必要となり好ましくない。ま
た、７００ｇ／ｍ2以上になると強化繊維糸条群の繊維
密度が大きくなって樹脂含浸性が悪化し、またコンクリ
ート構造物に樹脂で貼りつける際に、樹脂が硬化するま
でに織物が自重により落下したりずり落ちたりするので
好ましくない。[0023] Then, preferably the basis weight of the reinforcing fibers in the reinforcing fiber woven fabric of the present invention is less than 700 g / m 2 exceed 100 g / m 2. When it is 100 g / m 2 or less, the impregnating property of the resin into the woven fabric is improved, but from the viewpoint of reinforcing the concrete structure, it is necessary to increase the number of laminations to secure a predetermined fiber amount, which is not preferable. On the other hand, when it is 700 g / m 2 or more, the fiber density of the reinforcing fiber yarn group increases and the resin impregnation property deteriorates. When the resin is applied to a concrete structure with a resin, the woven fabric is weighed by its own weight before the resin hardens. It is not preferable because it falls or slips.
【００２４】本発明の織物幅は、織物の貼り付け・樹脂
含浸回数や作業性の点で、８０ｃｍを超え１６０ｃｍ未
満であるのが好ましい。８０ｃｍ以下であると、補修・
補強が必要とされる面積に対して織物の貼り付け・樹脂
含浸回数が増え、また１６０ｃｍ以上であると織物幅が
広くなるのでコンクリートヘ皺を入れず貼り付けること
が困難となり、またロール状に巻かれている織物が重く
なり、持ち運びや樹脂含浸作業が困難となる。The width of the woven fabric of the present invention is preferably more than 80 cm and less than 160 cm from the viewpoint of the number of times of application of the woven fabric and resin impregnation and workability. If it is 80cm or less,
The number of times that the fabric is attached and impregnated with the resin increases in the area where reinforcement is required, and if it is 160 cm or more, the width of the fabric is wide, so it is difficult to attach it to the concrete without wrinkling it. The wound fabric becomes heavy, which makes it difficult to carry or impregnate the resin.
【００２５】本発明の強化繊維織物は、長さ方向Ｙと幅
方向Ｘの強化繊維糸条２と強化繊維糸条５とが目止め剤
で接着されていることが好ましい。その場合、織物を製
造する際に目止め剤として低融点ポリマー糸を長さ方向
Ｙまたは／および幅方向Ｘに挿入し、これを織機上で加
熱して溶融させて強化繊維糸条２と強化繊維糸条５を固
着させてもよいし、また粉末状の低融点ポリマーを織物
１に散布し、これを加熱して溶融させて強化繊維糸条２
と強化繊維糸条５とを固着させてもよい。また、目止め
剤が付着した低目付メッシュを用いて付着させてもよい
し、鞘部が低融点ポリマーである芯鞘型繊維からなるメ
ッシュを用い、このメッシュを加熱して鞘部を溶融させ
て強化繊維糸条同士を固着させてもよい。In the reinforcing fiber woven fabric of the present invention, it is preferable that the reinforcing fiber yarns 2 and the reinforcing fiber yarns 5 in the length direction Y and the width direction X are bonded with a filler. In this case, a low-melting polymer yarn is inserted in the length direction Y and / or the width direction X as a filler when the woven fabric is manufactured, and is heated and melted on a loom to form the reinforcing fiber yarn 2 and the reinforcing fiber yarn. The fiber yarn 5 may be fixed, or a powdery low-melting polymer is sprayed on the woven fabric 1 and heated and melted to form a reinforcing fiber yarn 2.
And the reinforcing fiber yarn 5 may be fixed. Alternatively, the mesh may be adhered using a low-meshed mesh to which the filler is adhered, or a mesh made of a core-sheath fiber whose sheath is a low-melting polymer may be used to heat the mesh to melt the sheath. The reinforcing fiber yarns may be fixed together.
【００２６】例えば、長さ方向Ｙに延びる領域４と幅方
向Ｘに延びる強化繊維糸条群６の交差している箇所、あ
るいは幅方向Ｘに延びる領域７と長さ方向Ｙに延びる強
化繊維糸条群３の交差している箇所においては、強化繊
維糸条５または強化繊維糸条２の位置は固定されていな
いので、現場での樹脂含浸作業の際、糸条の配向が曲が
ってしまい、十分な補強効果が得られないことがある
が、芯鞘型繊維の芯部を溶融しないように加熱すると、
芯部により上記した箇所においても強化繊維糸条２，５
の位置を固定することが出来るので好ましく用いられ
る。For example, a region where the region 4 extending in the length direction Y intersects with the reinforcing fiber yarn group 6 extending in the width direction X, or a region 7 extending in the width direction X and a reinforcing fiber yarn extending in the length direction Y Since the position of the reinforcing fiber yarn 5 or the reinforcing fiber yarn 2 is not fixed at the crossing point of the group of yarns 3, the orientation of the yarn is bent during the resin impregnation work on site, Although a sufficient reinforcing effect may not be obtained, when heating so that the core of the sheath-core fiber does not melt,
Reinforcing fiber yarns 2 and 5 even in the above-mentioned location by the core
Is preferably used because the position can be fixed.
【００２７】図３は本発明の第２の実施形態に係る強化
繊維織物１’の組織を説明するための概略部分拡大平面
図である。なお、上記第１の実施形態の図１および図２
に示される強化繊維織物１の構成要素と同一の要素には
同一の符号を付して説明を省略する。この強化繊維織物
１’は、長さ方向Ｙと幅方向Ｘにそれぞれ複数本の強化
繊維糸条２，５が並行に配列されており、開口部８は強
化繊維糸条２，５を部分的に切断・除去して形成されて
いる。FIG. 3 is a schematic partial enlarged plan view for explaining the structure of the reinforcing fiber woven fabric 1 'according to the second embodiment of the present invention. 1 and 2 of the first embodiment.
The same reference numerals are given to the same components as those of the reinforcing fiber fabric 1 shown in FIG. In the reinforcing fiber woven fabric 1 ′, a plurality of reinforcing fiber yarns 2 and 5 are arranged in parallel in the length direction Y and the width direction X, and the opening 8 partially connects the reinforcing fiber yarns 2 and 5. It is formed by cutting and removing.
【００２８】この織物１’の場合、開口部８を形成する
ための切り取りに工数を要するが、開口部８以外の強化
繊維２，５はコンクリートに対する補強の役割を果たす
ので、図２に示した織物１の糸条群３，６のように部分
的に繊維密度を大きくする必要がない。この場合、開口
部８を形成するに先立って、織物に目止め処理を施せ
ば、開口部８周辺において強化繊維糸条２，５の配列が
乱れることを防ぐことが出来る。In the case of the woven fabric 1 ', the man-hours are required for cutting to form the openings 8, but the reinforcing fibers 2 and 5 other than the openings 8 serve to reinforce the concrete, and are shown in FIG. There is no need to partially increase the fiber density unlike the yarn groups 3 and 6 of the woven fabric 1. In this case, if the woven fabric is subjected to a filling treatment before forming the openings 8, the arrangement of the reinforcing fiber yarns 2 and 5 around the openings 8 can be prevented from being disturbed.
【００２９】図４は、本発明の第３の実施形態に係るト
ンネル９を説明するための概略部分斜視図である。この
トンネル９は、公知の方法で建造されたコンクリート構
造物を基礎として、その内壁表面１０に、開口部を有す
る本発明の強化繊維織物に樹脂が含浸されて成るＦＲＰ
板１２が固着して補強されているコンクリート建造物で
ある。FIG. 4 is a schematic partial perspective view illustrating a tunnel 9 according to a third embodiment of the present invention. This tunnel 9 is based on a concrete structure constructed by a known method, and has an inner wall surface 10 formed by impregnating the reinforcing fiber woven fabric of the present invention having an opening with a resin.
It is a concrete structure in which the plates 12 are fixed and reinforced.
【００３０】このトンネル９においては、ＦＲＰ板１２
の開口部１１よりコンクリートからなる箇所が表出して
いるので、コンクリートのひび割れ状態または鉄筋の錆
の発生状態を目視検査できるのはもちろんのこと、コン
クリート表面とＦＲＰ板１２との間で剥離が発生したと
きには、開口部１１から水が出てその異常を検知するこ
とが出来る。In this tunnel 9, the FRP plate 12
Since the portion made of concrete is exposed from the opening 11 of the concrete, it is possible to visually inspect the state of cracking of the concrete or the generation of rust of the reinforcing steel, and also the occurrence of peeling between the concrete surface and the FRP plate 12. Then, water comes out from the opening 11 and the abnormality can be detected.
【００３１】また、従来のトンネルの内壁表面からは、
高圧の地下水が出水することがあるが、本発明において
は開口部１１から地下水を逃がしてその圧力を下げるこ
とにより、地下水によるＦＲＰ板１２のコンクリート表
面からの剥離の進展を防ぐことが可能である。図５は、
本発明の第４の実施形態に係る橋の床版１３を説明する
ための概略部分斜視図である。Also, from the inner wall surface of the conventional tunnel,
Although high-pressure groundwater may flow out, in the present invention, it is possible to prevent the progress of peeling of the FRP plate 12 from the concrete surface by the groundwater by releasing the groundwater from the opening 11 and reducing the pressure. . FIG.
It is an outline partial perspective view for explaining floor slab 13 of the bridge concerning a 4th embodiment of the present invention.
【００３２】この橋の床版１３も、公知の方法で建造さ
れたコンクリート構造物を基礎として、その下面１４
に、開口部を有する本発明の強化繊維織物に樹脂が含浸
されて成るＦＲＰ板１２が固着して補強されているコン
クリート建造物である。この橋の床版１３においては、
ＦＲＰ板１２の開口部１１からの出水やその周辺におけ
るコンクリート表面とＦＲＰ板１２との固着状態を観察
することにより、コンクリート表面からのＦＲＰ板１２
の剥離を知ることができる。The floor slab 13 of this bridge is also based on a concrete structure built by a known method,
In addition, a concrete structure in which an FRP plate 12 formed by impregnating a reinforcing fiber fabric of the present invention having an opening with a resin is fixed and reinforced. In the floor slab 13 of this bridge,
By observing the flow of water from the opening 11 of the FRP plate 12 and the state of adhesion between the concrete surface and the FRP plate 12 in the vicinity thereof, the FRP plate 12 from the concrete surface is observed.
Can be known.
【００３３】また開口部１１ではコンクリートからなる
箇所が表出しているから、コンクリートのひび割れ状態
あるいは鉄筋の錆の発生状態を目視検査でき、床版１３
の劣化状態を把握することが可能となる。上記した本発
明のコンクリート構造物は、たとえば次のように製造す
ることが出来る。Further, since a portion made of concrete is exposed in the opening portion 11, it is possible to visually inspect the state of cracks in the concrete or the state of occurrence of rust on the reinforcing bars, and
It is possible to grasp the state of deterioration of. The above-described concrete structure of the present invention can be manufactured, for example, as follows.
【００３４】まず、基礎となる公知の方法で建造された
コンクリート構造物において、補修・補強する箇所の表
面の汚れを除去し、さらにパテでその表面の凹凸を修正
して平らにする。次に、この表面において本発明の強化
繊維織物の開口部が位置することとなる箇所を、フイル
ムや紙などでマスキングした上で、製造するＦＲＰ板の
マトリクスとなる樹脂とコンクリート表面とがしっかり
と固着するように、それ以外の箇所にエポキシ系のプラ
イマーを塗布する。そして、このプライマーがある程度
硬化した後、その上に樹脂を所定量塗布し、直ちに本発
明の強化繊維織物を貼る。ついでこの織物の開口部をフ
ィルムや紙などでマスキングし、ローラ等を用いて織物
への樹脂含浸作業を行った後、さらに所定量の樹脂をこ
のマスキング箇所を除く箇所に塗布し、それが硬化した
後にこのマスキングを取り除く。こうして、本発明の強
化繊維織物に樹脂が含浸されてなるＦＲＰ板が表面に固
着し、開口部には樹脂が充填されておらず、開口部より
コンクリートからなる箇所が表出している状態で補強さ
れた本発明のコンクリート構造物が得られる。First, in a concrete structure built by a known method as a foundation, dirt on a surface of a portion to be repaired / reinforced is removed, and unevenness on the surface is corrected with a putty to flatten the surface. Next, after masking the area where the opening of the reinforcing fiber woven fabric of the present invention is to be located on this surface with a film or paper, the resin serving as the matrix of the FRP board to be manufactured and the concrete surface are firmly bonded. An epoxy-based primer is applied to other parts so as to be fixed. After the primer has cured to some extent, a predetermined amount of resin is applied thereon, and the reinforcing fiber fabric of the present invention is immediately applied. Next, the opening of the woven fabric is masked with a film or paper, and after the resin is impregnated into the woven fabric using a roller or the like, a predetermined amount of resin is further applied to a portion excluding the masking portion, and the resin is cured. Then remove this masking. In this manner, the FRP board obtained by impregnating the reinforcing fiber woven fabric with the resin of the present invention is fixed to the surface, the opening is not filled with the resin, and the reinforcing portion is formed in a state where the concrete portion is exposed from the opening. The obtained concrete structure of the present invention is obtained.
【００３５】なお、上記した製造方法においては、織物
の開口部をマスキングせずに、織物の開口部に付着した
樹脂を、樹脂が硬化した後、金属製のブラシや砥石また
はドリルなどで取り除くことによって、ＦＲＰ板に開口
部を形成することも出来る。また、複数枚の強化繊維織
物で補強する場合は、これらの織物を開口部が互いに重
なるように積層した状態で樹脂を含浸・硬化させれば、
開口部には樹脂が充填されておらず、開口部よりコンク
リートからなる箇所を表出させることができる。In the above-described manufacturing method, the resin adhering to the opening of the woven fabric is removed by using a metal brush, a whetstone or a drill after the resin is cured, without masking the opening of the woven fabric. Thus, an opening can be formed in the FRP plate. Further, when reinforcing with a plurality of reinforcing fiber fabrics, if these fabrics are impregnated and cured with a resin in a state where the fabrics are laminated so that the openings overlap each other,
The opening is not filled with resin, and a portion made of concrete can be exposed from the opening.
【００３６】本発明に使用する樹脂としては、とくに限
定されないが常温で液状の常温硬化型のエポキシ樹脂，
ビニルエステル樹脂，不飽和ポリエステル樹脂などが好
ましく用いられる。The resin used in the present invention is not particularly limited, but is a room temperature curable epoxy resin which is liquid at room temperature.
Vinyl ester resins, unsaturated polyester resins and the like are preferably used.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の強化繊維織物は、長さ方向と幅
方向にそれぞれ複数本の強化繊維糸条が並行に配列し、
開口部を有しているから、これを用いてコンクリート構
造物を容易に補修・補強することができる。また、本発
明のコンクリート構造物においては、開口部を有するＦ
ＲＰ板で補修・補強されているから、コンクリート表面
からのＦＲＰ板の剥離や、コンクリートのひび割れの進
展を目視検査することが出来、構造物の劣化状態を詳細
に把握することが可能である。According to the reinforcing fiber woven fabric of the present invention, a plurality of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel in the length direction and the width direction, respectively.
Since it has an opening, a concrete structure can be easily repaired and reinforced by using the opening. Further, in the concrete structure of the present invention, F having an opening is provided.
Since the FRP plate is repaired and reinforced by the RP plate, it is possible to visually inspect the peeling of the FRP plate from the concrete surface and the progress of cracks in the concrete, and it is possible to grasp the deterioration state of the structure in detail.
【図１】本発明に係る強化繊維織物を説明する概略部分
平面図である。FIG. 1 is a schematic partial plan view illustrating a reinforcing fiber woven fabric according to the present invention.
【図２】本発明に係る強化繊維織物を説明する概略部分
拡大平面図である。FIG. 2 is a schematic partial enlarged plan view illustrating a reinforcing fiber fabric according to the present invention.
【図３】本発明に係る他の強化繊維織物を説明する概略
部分拡大平面図である。FIG. 3 is a schematic partial enlarged plan view illustrating another reinforcing fiber woven fabric according to the present invention.
【図４】本発明に係るコンクリート構造物としてのトン
ネルを説明する概略部分斜視図である。FIG. 4 is a schematic partial perspective view illustrating a tunnel as a concrete structure according to the present invention.
【図５】本発明に係る他のコンクリート構造物としての
橋の床版を説明する概略部分斜視図である。FIG. 5 is a schematic partial perspective view illustrating a slab of a bridge as another concrete structure according to the present invention.
１， １’ 強化繊維織物 ２ 強化繊維糸条 ３，３1，３2，３3，… 糸条群 ４，４1，４2，… 糸条群３に挟まれる領域５ ６，６1，６2，６3，… 糸条群 ７，７1，７2，７3，… 糸条群６に挟まれる領域 ８ 開口部 ８’両端部側の開口部 ９ トンネル １０ トンネルの内壁表面 １１ ＦＲＰ板の開口部 １２ ＦＲＰ板 １３ 橋の床版 １４ 床版の下面 Ｘ 強化繊維織物１，１’の幅方向 Ｙ 強化繊維織物１，１’の長さ方向1, 1 'reinforcing fiber fabric 2 reinforcing fiber yarns 3,3 1, 3 2, 3 3, ... yarn group 4,4 1, 4 2, region 5 6,6 1 sandwiched ... yarn group 3, 6 2, 6 3, ... yarn group 7,7 1, 7 2, 7 3, ... region 8 opening 8 sandwiched yarn group 6 'inner wall surface 11 of both end portions of the opening 9 tunnel 10 tunnel FRP Opening of board 12 FRP board 13 Floor slab of bridge 14 Lower surface of floor slab X Width direction of reinforcing fiber woven fabric 1, 1 'Y Length direction of reinforced fiber woven fabric 1, 1'
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｚ Ｆターム(参考） 2D055 CA04 KB13 KB15 LA06 LA16 2D059 AA14 BB37 BB39 GG01 GG05 GG23 GG40 2E176 AA01 BB27 4L048 AA05 AA48 BA02 BA06 CA01 CA15 DA30 DA41 EB00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) E21D 11/10 E21D 11/10 Z F Term (Reference) 2D055 CA04 KB13 KB15 LA06 LA16 2D059 AA14 BB37 BB39 GG01 GG05 GG23 GG40 2E176 AA01 BB27 4L048 AA05 AA48 BA02 BA06 CA01 CA15 DA30 DA41 EB00
Claims (11)
向のそれぞれにおいて互いに並行に配列されてなり、１
つまたは２つ以上の開口部を有していることを特徴とす
る強化繊維織物。1. A plurality of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel in each of a length direction and a width direction.
A reinforced fiber woven fabric having one or two or more openings.
１，０００ｃｍ2未満である請求項１に記載の強化繊維
織物。Wherein each area of the opening, the reinforcing fiber woven fabric according to claim 1 is less than 1 cm 2 or more 1,000 cm 2.
に占める面積割合が１％を超え３５％未満である請求項
１ないし２のいずれかに記載の強化繊維織物。3. The reinforcing fiber fabric according to claim 1, wherein an area ratio of the total area of the openings to the reinforcing fiber fabric is more than 1% and less than 35%.
１ないし３のいずれかに記載の強化繊維織物。4. The reinforcing fiber woven fabric according to claim 1, wherein said opening has a square shape.
１ないし３のいずれかに記載の強化繊維織物。5. The reinforcing fiber woven fabric according to claim 1, wherein said opening has a rectangular shape.
ないし５のいずれかに記載の強化繊維織物。6. The method according to claim 1, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers.
6. The reinforced fiber woven fabric according to any one of claims 5 to 5.
め剤で互いに固着している請求項１ないし６のいずれか
に記載の強化繊維織物。7. The reinforced fiber woven fabric according to claim 1, wherein the reinforcing fiber yarns in the length direction and the width direction are fixed to each other with a blinding agent.
化繊維織物に樹脂が含浸されて成る繊維強化樹脂板が表
面に固着し、前記開口部よりコンクリートから成る箇所
が表出していることを特徴とするコンクリート構造物。8. A fiber reinforced resin plate obtained by impregnating a resin into the reinforcing fiber woven fabric according to claim 1 is fixed to a surface, and a portion made of concrete is exposed from the opening. A concrete structure characterized by the following.
化繊維織物を互いに開口部が重なるように積層した状態
で樹脂が含浸されたものである請求項８に記載のコンク
リート構造物。9. The concrete structure according to claim 8, wherein the fiber-reinforced resin plate is impregnated with a resin in a state where a plurality of the reinforcing fiber fabrics are stacked so that the openings overlap each other.
徴とする請求項８ないし９のいずれかに記載のコンクリ
ート構造物。10. The concrete structure according to claim 8, wherein the structure is a tunnel.
徴とする請求項８ないし９のいずれかに記載のコンクリ
ート構造物。11. The concrete structure according to claim 8, wherein the structure is a slab of a bridge.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001157509A JP2002348749A (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Woven fabric of reinforcing fiber, and concrete structure reinforced with the same |
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Publications (1)
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