JP2024047198A - 補強シートおよび補強シートの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の強度を向上することができる補強シートを提供すること。【解決手段】プリプレグ補強シート１０は、チョップドストランド層１１と、第１長繊維層１２と、第２長繊維層１３と、光硬化性樹脂１４と、を含む。チョップドストランド層１１は、繊維強化材からなるチョップドストランドを含む。第１長繊維層１２は、チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれている。第２長繊維層１３は、チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれている。光硬化性樹脂１４は、チョップドストランド層１１、第１長繊維層１２、および第２長繊維層１３に含浸されている。チョップドストランド層は、第１長繊維層と第２長繊維層の間に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、補強シートおよび補強シートの施工方法に関する。

硬化性成形材料層及び補強材を含むプリプレグ補強シートは、硬化前は柔軟性を有する事から、任意のサイズや形状に加工する事ができたり、加工したものをコンクリート構造物や鋼構造物の基材に施工したりすることが容易にできるものである。

上記コンクリート構造物は、コンクリートの表面に硫化水素や塩分が付着すると、コンクリートが中性化してやがて鉄筋が腐食して膨張し、コンクリートが剥落する場合がある。これを防ぐため、通常は防食目的の光硬化型樹脂シートを使用して補修されている。上記光硬化型樹脂シートに使用される補強材は、通常はガラスチョップドストランドマットを使用されることがある。

また、上記鋼構造物の腐食部分にも、通常、防錆・防食用途として、補強材にガラスチョップドストランドマットを使用した光硬化型樹脂シートを使用して補修されることもある。

特開2012-36643号公報

しかしながら、老朽化したコンクリート構造物は、中性化したコンクリートを斫り取り、腐食した鉄筋の錆を落として錆止めを塗布した後に、ポリーマセメントモルタル等で断面修復されているが、腐食した鉄筋の強度回復には至っていない。さらに、鋼構造物のうち、例えば、歩道橋で補修されている部位は、地覆や蹴上げ、ささら部等の構造部材でない部分はさておき、歩道橋底部の鋼製デッキプレートの補修の場合は、より強度の高い補修が必要となる場合がある。

例えば、上記歩道橋の鋼材に穿孔している箇所があると、上記ガラスチョップドストランドマットを使用した光硬化型樹脂シートで補修した際に、強度が弱いため、歩行者の靴先等の接触により光硬化型樹脂シートが破断する場合がある。

さらに、鋼製デッキプレートは、歩道橋床版下部に存在し、床版制作時の型枠として使用されているが、床板設置後の経年変化により、鋼製デッキプレートが錆びて穿孔が生じ、中のコンクリートが剥き出しになることがある。このような鋼製デッキプレート下部の施工で、コンクリートの落下防止対策としてアンカーを打設すると、特許文献１のような一方向に強化ガラスロービングを使用したシート状補強材で補修した場合、シート状補強材まで穿孔され、穿孔か所間の補強材は、それ以降に力を伝達できなくなり、補強強度が足りない場合がある。

本開示は、補強強度を向上することができる補強シートとその施工方法を提供することを目的とする。

第１の本開示にかかる補強シートは、チョップドストランド層と、第１長繊維層と、第２長繊維層と、光硬化性樹脂と、を含む。チョップドストランド層は、繊維強化材からなるチョップドストランドを含む。第１長繊維層は、チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれている。第２長繊維層は、チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれている。光硬化性樹脂は、チョップドストランド層、第１長繊維層、および第２長繊維層に含浸されている。チョップドストランド層は、第１長繊維層と第２長繊維層の間に配置されている。

このように、第１長繊維層と第２長繊維層が設けられているため、引張強度を向上することができる。また、チョップドストランド層を設けることによって、光硬化性樹脂の含浸性を向上することができるため、補強シートの強度を向上することができる。チョップドストランド層を配置することによって、アンカーを打設したとしても、力をアンカー以降にも伝達することができるため、補強シートの強度を向上することができる。

第２の本開示にかかる補強シートは、第１の開示にかかる補強シートであって、光硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂またはエポキシアクリレート樹脂である。

これにより、耐食性を向上することができる。

第３の本開示にかかる補強シートは、第１の開示にかかる補強シートであって、第１長繊維層および第２長繊維層の少なくとも一方はクロスである。

第１長繊維層と第２長繊維層の少なくとも一方にクロスを用いることによって、アンカーを打設した場合であってもアンカー以降にも力を伝達することができる。

第４の本開示にかかる補強シートは、第１～３のいずれかの開示にかかる補強シートであって、チョップドストランドの平均繊維長が13mm以上50mm以下である。

これにより、光硬化性樹脂の含浸性を向上することができ、アンカーを打設したとしても力を伝達することができる。平均繊維長が13ｍｍ未満の場合、強度に影響を及ぼす場合があり、平均繊維長が５０ｍｍよりも長くなると光硬化性樹脂の含浸性や施工性に影響を及ぼす場合がある。

第５の本開示にかかる補強シートの施工方法は、塗布工程と、貼り付け工程と、硬化工程とを備える。塗布工程は、対象物に硬化性ゲル状組成物を塗布する。貼り付け工程は、補強シートを、硬化性ゲル状組成物を塗布した対象物に貼り付ける。補強シートは、繊維強化材からなるチョップドストランドを含むチョップドストランド層と、チョップドストランドの繊維よりも長い長繊維が異なる方向に編み込まれた第１長繊維層と、チョップドストランドの繊維よりも長い長繊維が異なる方向に編み込まれた第２長繊維層と、チョップドストランド層、第１長繊維層、および第２長繊維層に含浸された光硬化性樹脂と、を含み、チョップドストランド層は、第１長繊維層と第２長繊維層の間に配置されている。硬化工程は、補強シートに光を照射し、硬化させる。

このように、第１長繊維層と第２長繊維層が設けられた補強シートを施工対象物に貼り付けるため、引張強度を向上することができる。また、チョップドストランド層を設けることによって、光硬化性樹脂の含浸性が向上し、第１長繊維層と第２長繊維層、及びそれらに挟まれたチョップドストランド層が一体化する。これにより、補強シートにアンカーを打設したとしても、力をアンカー以降にも伝達することができるため、補強シートの強度を向上することができる。

第６の本開示にかかる補強シートの施工方法は、第５の開示にかかる補強シートの施工方法であって、対象物がコンクリート構造物または鋼構造物である。

これにより、コンクリート構造物または鋼構造物の補強を行うことができる。

第７の本開示にかかる補強シートの施工方法は、第５の開示にかかる補強シートの施工方法であって、硬化性ゲル状組成物は、メチルエチルケトンパーオキサイドまたはフタル酸ジメチルを含む硬化剤を含む。

これにより、補強シートの対象物への接着性を向上することができる。

第８の本開示にかかる補強シートの施工方法は、第５の開示にかかる補強シートの施工方法であって、プライマー塗布工程を更に備える。プライマー塗布工程は、硬化性ゲル状組成物塗布工程の前に、プライマーとして硬化性液状組成物を対象物に塗布する。

これにより、硬化性ゲル状組成物による補強シートの対象物への接着性を向上することができる。

本開示によれば、補強強度を向上することができる補強シートとその施工方法を提供することができる。

本開示にかかる実施形態のプリプレグ補強シートの構成を示す図である。 本開示にかかる実施形態のプリプレグ補強シートの施工方法を示すフロー図である。 （ａ）腐食していない健全状態の鉄筋コンクリート２００の断面を示す図である、（ｂ）腐食状態の鉄筋コンクリート２００の断面を示す図である、（ｃ）図３（ｂ）のＡＡ断面を示す図である、（ｄ）本開示にかかる実施形態のプリプレグ補強シートを用いて補強した状態を示す図である。 （ａ）ロービングを用いた場合の力の伝達を説明するための図、（ｂ）ロービングクロスを用いた場合の力の伝達を説明するための図である。

以下に、本開示にかかるプリプレグ補強シート（補強シートの一例）およびプリプレグ補強シートの施工方法（補強シートの一例）について説明する。

本開示のプリプレグ補強シートは、主に既設のコンクリート構造物や鋼構造物の補修や補強に用いられる。本開示のプリプレグ補強シートは、短繊維強化材からなるチョップドストランドを含むチョップドストランド層と、チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれた第１長繊維層および第２長繊維層と、を含み、チョップドストランド層、第１長繊維層、および第２長繊維層には、光硬化性樹脂が含浸されている。

図１は、本実施形態のプリプレグ補強シート１０の構成を示す図である。図１では、補修を行う補修対象物１００（対象物の一例）の表面にプリプレグ補強シート１０が貼り付けられた状態を示す。補修対象物１００としては、コンクリート構造物または鋼構造物等を挙げることができる。具体的には、補修対象物１００として、歩道橋底部の鋼製デッキプレート、水槽等を挙げることができる。

図１に示すように、プリプレグ補強シート１０は、チョップドストランド層１１と、第１長繊維層１２と、第２長繊維層１３と、を含む。チョップドストランド層１１は、第１長繊維層１２と第２長繊維層１３の間に配置されている。チョップドストランド層１１、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３には、光硬化性樹脂１４が含浸されている。チョップドストランド層１１と第１長繊維層１２と第２長繊維層１３は、光硬化性樹脂によって積層体として一体化される。本実施形態では、第１長繊維層１２が補修対象物１００に接着剤を介して接着されている。チョップドストランド層１１は、第１長繊維層１２に接触して配置されている。第２長繊維層１３は、チョップドストランド層１１に接触して配置されている。このように、本実施形態では、補修対象物１００の側から第１長繊維層１２、チョップドストランド層１１、および第２長繊維層１３の順に配置されている。

チョップドストランド層１１、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３は、繊維強化材（繊維ともいう）を用いて形成されている。チョップドストランド層１１に含有されるチョップドストランドは、長さの短い短繊維強化材を用いて形成されている。第１長繊維層１２および第２長繊維層１３は、チョップドストランドに用いられる短繊維強化材よりも長い長繊維強化材が用いられる。

（繊維強化材）
チョップドストランド層１１、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３に用いられる繊維強化材は、プリプレグ補強シート１０の補強部材として用いられ、例えば、ガラス繊維等の無機繊維、ビニロン繊維等の有機繊維、スチール繊維等の金属繊維等の繊維が挙げられる。これらの中でも、コスト及び光硬化の観点から、繊維強化材としてガラス繊維を用いる方が好ましい。

（チョップドストランド層）
チョップドストランド層１１は、シート状であり、チョップドストランド成形して作成される。チョップドストランドは、数千本のガラス繊維（例えばＥガラスファイバ）を束ね、所定の長さに切断したものを、厚みが均一になるようにランダムに敷き詰めてシート状になるように成形されたものである。チョップドストランドは、各々高機能樹脂の強度・物性を高めるために、独自の表面処理剤でコーティングしてもよい。 チョップドストランドの目付量は、５０ｇ／ｍ^２以上９００ｇ／ｍ^２以下であり、強度および施工性（シートの厚み）の観点から４５０ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下が好ましい。

チョップドストランドの平均繊維長さは、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、１３ｍｍ以上５０ｍｍ以下がより好ましい。平均繊維長が１３ｍｍ未満の場合、強度に影響を及ぼす場合があり、平均繊維長が５０ｍｍよりも長くなると光硬化性樹脂の含浸性に影響を及ぼす場合がある。

（第１長繊維層１２、第２長繊維層１３）
第１長繊維層１２および第２長繊維層１３は、チョップドストランド層１１に含まれるチョップドストランドの繊維よりも長い繊維によって形成されている。第１長繊維層１２および第２長繊維層１３では、繊維が異なる方向に編み込まれている。本実施形態では、第１長繊維層１２と第２長繊維層１３は同様の構成ではあるが、異なった繊維の種類、繊維の形態、および繊維の長さであってもよい。第１長繊維層１２および第２長繊維層１３の目付量は、300ｇ／ｍ^２以上800ｇ／ｍ^２以下が好ましい。引張強度の確保の観点からは、目付量が520ｇ／ｍ^２以上が好ましく、厚みの増大による屈曲部への貼付けが困難になることによる施工性の低下の観点から730ｇ／ｍ^２以下が好ましい。

（繊維の形態）
繊維の形態としては、例えば、トウ、クロス、チョップダイバー、連続繊維等の繊維を一方向に引き揃えた形態；連続繊維を経緯にして織物とした形態；トウの方向を一方向に引揃え横糸補助糸で保持した形態；および、繊維の方向を一方向に引揃えた複数の繊維シートをそれぞれの繊維の方向が異なるように重ね補助糸でステッチして留めたマルチアキシャルワープニットの形態等が挙げられる。

特に繊維としてガラス繊維を用いる場合は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸又はそれ以上の多軸織物であってもよい。強度を確保する観点からは、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３において、繊維は少なくとも直交する方向の二軸に編み込まれている方が好ましい。

上述したように、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３を形成する繊維は、チョップドストランドの繊維よりも長い長繊維である。長繊維は、例えば、層の端から端まで繋がっている。
（光硬化性樹脂）
チョップドストランド層１１、第１長繊維層１２、および第２長繊維層１３に含浸される光硬化性樹脂１４として、光硬化性樹脂が用いられる。光硬化性樹脂１４としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂（ビニルエステル樹脂）等が挙げられる。これらの中でも、耐食性の観点から、不飽和ポリエステル樹脂またはエポキシアクリレート樹脂が好ましい。

プリプレグ補強シート１０は補強部材と、光硬化性樹脂とを含む未硬化樹脂シートであり、光硬化性樹脂は補強部材に含浸している。補強部材としては、繊維強化材（上述した短繊維強化材と長繊維強化材）が挙げられる。

プリプレグ補強シート１０における光硬化性樹脂の含浸量は、３００ｇ／ｍ^２以上４００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、３２０ｇ／ｍ^２以上３６０ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。含浸量が前記下限値以上であると、プリプレグ補強シート１０は、耐食性に優れる。前記含浸量が前記下限値以下であると、プリプレグ補強シート１０は、シートの断面で破断して強度が保持できない場合がある。

プリプレグ補強シート１０は、厚さが5ｍｍ以下であることが好ましく、4ｍｍ以下であることがより好ましい。前記厚さが前記上限値以下であると、プリプレグ補強シート１０は、プリプレグ（半硬化）のため、形状追随性に優れることから、歩道橋等の基材の形状に沿って容易に変形し、これらの面に貼付けることができる。

また、プリプレグ補強シート１０は、連続した１枚のものであってもよく、２枚以上を組み合わせたものであってもよい。貼付ける工程を簡略化するためには、プリプレグシートは、連続した１枚のものが好ましい。

本実施形態のプリプレグ補強シート１０は、例えば、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３の双方に、上述したクロスが用いられる。なお、これに限らず、第１長繊維層１２と第２長繊維層１３のいずれか一方にのみクロスを用いてもよい。

プリプレグ補強シート１０は、補強材料としてシート状（層状）に形成されたチョップドストランドとクロスを重ね合わせることで、無作為の方向(360度方向)にわたって、繊維が延伸する。そのため穿孔箇所があったとしても、外力に対し確実に力を伝達することができ、新設の構造物と同程度ないし、それ以上の強度を得ることができる。本実施形態では、チョップドストランドとクロスは少なくとも３回、交互に重ね合わされている。

例えば、剥落を防止するために、歩道橋のデッキプレートの下面にシートを貼って補修する場合、シートの落下防止対策でアンカーを打設すると補強材（繊維）が寸断され荷重が伝わらなくなるが、本実施形態のプリプレグ補強シート１０では、二方向のクロスにチョップドストランドを併用することにより荷重の分散と伝達を図ることができる。

デッキプレートの補修にシートを使用した場合、鋼材の伸縮をシートに伝えるため、シートの端部にアンカーを打設するが、この際、例えば補強材として、クロスのみを使用すると、アンカーの穿孔で補強材が分断され、所定の強度が得られないことになる。本実施形態では、クロスにチョップストランド層を併用することによって、穿孔の先の補強材に力を伝達させることが可能となるため、チョップを併用することが効果的である。さらにチョップドストランド層１１には、含浸性を向上させる効果もある。

次に、本実施形態のプリプレグ補強シート１０の施工方法について説明する。図２は、プリプレグ補強シートの施工方法を示すフロー図である。

（工程１）
工程１（S１）では、コンクリート構造物や鋼構造物である補修対象物１００にプライマーを塗布する。プライマーを塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、刷毛塗り方法、ローラー塗り方法等を用いることができる。

プライマーの塗布量は、補修対象物１００の表面１００ａの単位面積当たり、標準使用量は１００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、鉄の場合、１００ｇ～２００ｇ／ｍ^２、コンクリートの場合１５０ｇ３５０ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。プライマーの塗布量が前記下限値以上であれば、補修対象物１００の表面と接着剤との密着性をより向上することができる。

プライマーとしては、例えば、エポキシ樹脂系プライマー、ウレタン樹脂系プライマー、ポリエステル樹脂系プライマー、ポリプロピレン樹脂系プライマー等が挙げられる。これらの中でも、作業性の観点から、一液性のウレタン樹脂系プライマーが好ましい。

プライマーを塗布した後、タック（べたつき）がなくなるまで養生する。

(工程２)
工程２（S２）では、プライマーを塗布して養生した補修対象物１００に、硬化性ゲル状組成物を塗布する。塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、ゴムベラや左官ゴテ等を用いることができる。硬化性ゲル状組成物は、接着剤として用いられる。

硬化性ゲル状組成物は、２液混合型が好ましく、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、ビニルエステル樹脂系接着剤等が挙げられる。これらの中でも、耐食性の観点から、ビニルエステル樹脂系接着剤が好ましい。

硬化性ゲル状組成物は、プライマーを用いず、直接基材へ塗布しても良い。また、硬化性ゲル状組成物は、硬化剤として、メチルエチルケトンパーオキサイドやフタル酸ジメチルを含んでいてもよい。

（工程３）
工程３（S３）では、上述したプリプレグ補強シート１０を補修対象物１００に貼り付ける。プリプレグ補強シート１０の上下に保護のためのPET（polyethylene terephthalate）フィルムが貼り付けられている場合には、第１長繊維層１２上に貼り付けられているPETフィルムをはがしてプリプレグ補強シート１０が補修対象物１００に貼り付けられる。第２長繊維層１３上に貼り付けられているPETフィルムは、プリプレグ補強シート１０の光硬化性樹脂が硬化した後に剥がした方が好ましい。これは、酸素が存在すると光硬化性樹脂の硬化が進行し難いため、PETフィルムによって酸素の侵入を抑制するためである。

（工程４）
工程４（S４）では、工程３で張り付けたプリプレグ補強シート１０を密着させるために脱泡をおこなう。脱泡方法は特に限定されないが、金へら、ローラー等で行われる。

（工程５）
工程５（S５）では、脱泡したプリプレグ補強シート１０にランプを照らし、硬化させる。照射方法は特に限定されないが、プリプレグ補強シート１０中の光重合開始剤に対応した捕虫用蛍光灯またはLEDランプを使用してシートを硬化させる。

以上のように、補修対象物１００の表面１００ａをプリプレグ補強シート１０によって補強することができる。

また、補修対象物の一例としての鉄筋コンクリート２００の補修について図３（ａ）～図３（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）に示す鉄筋コンクリート２００は、例えば水槽に用いることができる。水槽としては、民間工場の曝気槽や終末処理場の汚泥濃縮槽等を挙げることができる。

図３（ａ）は、腐食していない健全状態の鉄筋コンクリート２００の断面を示す。図３（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート２００の内部には、鉄筋（異形棒鋼）２０１が配置されている。図３（ａ）の矢印に示すように、鉄筋２０１の伸びる方向に引張力が作用する。

図３（ｂ）は、腐食状態の鉄筋コンクリート２００の断面を示す。図３（ｂ）には腐食部分が２０２として示されている。この腐食部分２０２は、例えば硫化水素や塩害によってアルカリから中性化し腐食が発生したものである。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡＡ断面図である。図３（ｃ）に示すように、鉄筋２０１まで腐食している。このように鉄筋２０１が腐食することによって、引張強度が減少する場合がある。

図３（ｄ）は、本実施形態のプリプレグ補強シート１０を用いて補強した状態を示す。鉄筋２０１に防錆処理を施し、腐食部分２０２については、耐酸性のポリマーセメントによって断面修復処理が行われている。耐酸性のポリマーセメントによる修復処理部分は符号２０３で示されている。修復処理部分２０３の表面に本実施形態のプリプレグ補強シート１０が上述した手順で貼り付けられる。

本実施形態のプリプレグ補強シート１０は、十分な補強強度を有しているため、腐食した鉄筋２０１によって減少した引張強度を補い、更に向上することができる。

以上のように、本実施形態のプリプレグ補強シート１０では、第１長繊維層１２と第２長繊維層１３が設けられているため、引張強度を向上することができる。また、チョップドストランド層１１を設けることによって、光硬化性樹脂の含浸性を向上することができるため、プリプレグ補強シートの強度を向上することができる。チョップドストランド層を配置することによって、アンカーを打設したとしても、力をアンカー以降にも伝達することができるため、プリプレグ補強シートの強度を向上することができる。

また、本実施形態のプリプレグ補強シート１０では、第１長繊維層１２と第２長繊維層１３にクロスを用いることによって、アンカーを打設した場合であってもアンカー以降にも力を伝達することができる。図４（ａ）は、一方向に繊維が配置されたロービングにアンカー３００を配置した状態を示す図である。図４（ａ）では、ロービングの繊維３０１の途中にアンカー３００が配置されているため、繊維３０１の図中右側の部分３０１ａからアンカー３００の左側の部分３０１ｂに力が伝わらない。一方、本実施形態のようにクロスを用いた場合、異なる方向に繊維が配置されているため、繊維４０１の図中右側の部分４０１ａから伝達される力をアンカー３００の周囲に配置されている繊維４０２、４０３、４０４、４０５を介して左側の部分４０１ａに伝達することができる。また、アンカー３００より内側のロービングは、アンカー３００から離れていく方向に作用するが、繊維４０２、４０５の横方向のロービングによって食い止めることができる。
（他の実施形態）
以上、本発明による実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

上記実施形態のプリプレグ補強シート１０では、チョップドストランド層１１の一方の面に第１長繊維層１２が配置され、他方の面に第２長繊維層１３が配置された３層構造であるが、３層に限らなくてもよい。例えば、図１に示す第２長繊維層１３上にチョップドストランド層を追加してもよく、更に追加したチョップドストランド層上に長繊維層を配置してもよい。また、第１長繊維層１２と補修対象物１００との間に、硬化性ゲル状組成物の層およびプライマーの層の少なくとも一方が設けられていてもよい。

上記実施形態では、チョップドストランド層１１の一方の面に第１長繊維層１２が接触して配置されているが、チョップドストランド層１１と第１長繊維層１２の間に光硬化性樹脂の層等が設けられていてもよい。同様に、チョップドストランド層１１の他方の面に第２長繊維層１３が接触して配置されているが、チョップドストランド層１１と第２長繊維層１３の間に光硬化性樹脂の層等が設けられていてもよい。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１では、上述した実施形態のプリプレグ補強シート１０を用いた。実施例１では、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３の各々として目付量が縦２６０ｇ／ｍ^２、横２６０ｇ／ｍ^２のロービングクロスを用い、目付量が450g/m²のチョップドストランドを用い、ロービングクロスおよびチョップドストランドに880g/0.25m²の含浸量でビニルエステル樹脂を含浸させて、厚さ４．０ｍｍ、縦500ｍｍ、横500ｍｍのプリプレグ補強シートを作成した。

このようなプリプレグ補強シートに対して、付着力試験、引張強度試験、および施工性について判定を行った。

試験方法について説明する。

コンクリートに対し、ウレタンプライマー（商品名：シンクボンドプライマーＵ－１００、積水化学工業株式会社製）を塗布し、べたつきがなくなるまで養生した。

次に、ウレタンプライマーを介して、ビニルエステル接着剤（商品名：貼付けプライマーＶ２００（主剤）、積水化学工業株式会社製）と硬化剤（商品名：メポックスＤ、積水化学工業株式会社製）を混合して塗布した。

次に、ビニルエステル接着剤を塗布した面にプリプレグ補強シートを貼付けた。プリプレグ補強シートを貼付ける際に、コンクリートに対しプリプレグ補強シートを押し付けて、コンクリートとプリプレグ補強シートとの間のビニルエステル接着剤を気泡と共に押し出すことにより、気泡が残らないようにした。

プリプレグ補強シートを貼付けてから24時間後について、プリプレグ補強シートの接着強度と引張強度を測定した。結果を表１に示す。

接着強度試験に使用した機器はテクノスターRT-1000LDである。

接着強度は、１．５ＭＰａ以上であって、プリプレグ補強シートの内部破壊が発生しない場合に良好と判断した。

引張強度試験は、８７００Ｎ以上の場合を良好とした。これは、ＪＩＳで規定されているデッキプレートの厚みが１．２ｍｍの場合の引張強さ２９０Ｎ／ｍｍ^２から、幅２５ｍｍの場合の引張力を推定すると８７００Ｎとなるためである。

施工性は、厚みが５．０ｍｍ以下の場合、良好と判断した。例えばデッキプレートのようなW断面や凹凸のある箇所にプリプレグ補強シートを貼り付ける場合、特に出隅の場合には、内側と外側の延長の違いによって外側のペットフィルムが突っ張り、浮きが生じることがある。このため、厚みで施工性の判断を行った。

実施例２では、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３の各々として目付量が縦３００ｇ／ｍ^２、横３００ｇ／ｍ^２のロービングクロスを用いてプリプレグ補強シートを用い、厚みが４．０ｍｍである点以外は実施例１と同様のプリプレグ補強シートを作成し、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

実施例３では、第１長繊維層１２および第２長繊維層１３の各々として目付量が縦３６５ｇ／ｍ^２、横３６５ｇ／ｍ^２のロービングクロスを用い、厚みが５．０ｍｍである点以外は実施例１と同様のプリプレグ補強シートを作成し、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１では、第１長繊維層および第２長繊維層の各々として目付量が縦１５０ｇ／ｍ^２、横１５０ｇ／ｍ^２のロービングクロスを用い、厚みが２．５ｍｍである点以外は実施例１と同様のプリプレグ補強シートを作成し、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

比較例２では、第１長繊維層および第２長繊維層の各々として目付量が縦400ｇ／ｍ^２、横400ｇ／ｍ^２のロービングクロスを用い、厚みが５．５ｍｍである点以外は実施例１と同様のプリプレグ補強シートを作成し、実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

比較例３では、目付量が450g/m²のチョップドストランド上に目付量が縦300ｇ／ｍ^２、横300ｇ／ｍ^２のロービングクロスを配置し、700g/0.25m²の含浸量でビニルエステル樹脂を含浸させて、厚さ２．５ｍｍ、縦500ｍｍ、横500ｍｍの２層のプリプレグ補強シートを作成した。このプリプレグ補強シートについて、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。

比較例４では、目付量が縦300ｇ／ｍ^２、横300ｇ／ｍ^２のロービングクロスを２枚配置し、700g/0.25m²の含浸量でビニルエステル樹脂を含浸させて、厚さ３．０ｍｍ、縦500ｍｍ、横500ｍｍの２層のプリプレグ補強シートを作成した。このプリプレグ補強シートについて、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。

比較例５では、目付量が縦300ｇ／ｍ^２、横300ｇ／ｍ^２のロービングクロスを３枚配置し、880g/0.25m²の含浸量でビニルエステル樹脂を含浸させて、厚さ４．５ｍｍ、縦500ｍｍ、横500ｍｍの３層のプリプレグ補強シートを作成した。このプリプレグ補強シートについて、実施例１と同様に評価を行った。結果を表２に示す。

比較例６では、目付量が450g/m²のチョップドストランドのみを用い、450g/0.25m²の含浸量でビニルエステル樹脂を含浸させて、厚さ１．０ｍｍ、縦500ｍｍ、横500ｍｍの１層のプリプレグ補強シートを作成した。

接着強度試験について、実施例１～３および比較例１、２では、３．０３MPａでプリプレグ補強シートと機器のアタッチメント（鉄）との接着が剥がれ、良好と判定された。比較例３では、３．２２MPａでプリプレグ補強シートと機器のアタッチメント（鉄）との接着が剥がれ、良好と判定された。比較例４では、３．９８MPａでプリプレグ補強シートと機器のアタッチメント（鉄）との接着が剥がれ、良好と判定された。比較例５では、４．０９MPａでプリプレグ補強シートの内部破壊が発生したため、不良と判定された。比較例６では、４．６８MPａでプリプレグ補強シートとプライマーとの接着が剥がれたが、内部破壊ではないため、良好と判定された。

引張強度試験について、実施例１～３および比較例２、５は良好となったが、比較例１、３、４、６は、８７００Nよりも小さかったため、不良と判定された。

施工性について、比較例２では、厚みが５．０ｍｍよりも大きくなっているため、不良と判定され、それ以外の実施例１～３および比較例１、３～６は厚みが５．０ｍｍ以下であるため良好と判定された。

１０ プリプレグ補強シート
１１ チョップドストランド層
１２ 第１長繊維層
１３ 第２長繊維層
１４ 光硬化性樹脂

Claims (8)

1. 繊維強化材からなるチョップドストランドを含むチョップドストランド層と、
   前記チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれた第１長繊維層と、
   前記チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれた第２長繊維層と、
   前記チョップドストランド層、前記第１長繊維層、および前記第２長繊維層に含浸された光硬化性樹脂と、
   を含み、
   前記チョップドストランド層は、前記第１長繊維層と前記第２長繊維層の間に配置されている、
   補強シート。
2. 前記光硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂またはエポキシアクリレート樹脂である、請求項１に記載の補強シート。
3. 前記第１長繊維層および前記第２長繊維層の少なくとも一方はクロスである、
   請求項１に記載の補強シート。
4. 前記チョップドストランドの平均繊維長が１３mm以上50mm以下である、
   請求項１～３のいずれかに記載の補強シート。
5. 対象物に硬化性ゲル状組成物を塗布する塗布工程と、
   繊維強化材からなるチョップドストランドを含むチョップドストランド層と、前記チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれた第１長繊維層と、前記チョップドストランドの繊維よりも長い繊維が異なる方向に編み込まれた第２長繊維層と、前記チョップドストランド層、前記第１長繊維層、および前記第２長繊維層に含浸された光硬化性樹脂と、を含み、前記チョップドストランド層は、前記第１長繊維層と前記第２長繊維層の間に配置されている補強シートを、前記硬化性ゲル状組成物を塗布した前記対象物に貼り付ける貼り付け工程と、
   前記補強シートに光を照射し、硬化させる硬化工程と、を有する
   補強シートの施工方法。
6. 前記対象物がコンクリート構造物または鋼構造物である、
   請求項５に記載の補強シートの施工方法。
7. 前記硬化性ゲル状組成物は、メチルエチルケトンパーオキサイドまたはフタル酸ジメチルを含む硬化剤を含む、
   請求項５に記載の補強シートの施工方法。
8. 前記塗布工程の前に、プライマーとして硬化性液状組成物を前記対象物に塗布するプライマー塗布工程を更に備えた、
   請求項５に記載の補強シートの施工方法。
   

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