特開 2023-4222 補強構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004222

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】補強構造

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20230110BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20230110BHJP

   E21D 11/10 20060101ALI20230110BHJP

   B32B 13/14 20060101ALI20230110BHJP

   B32B 7/022 20190101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 D

E01D22/00 B

E21D11/10

B32B13/14

B32B7/022

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021105781

(22)【出願日】2021-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000006644

【氏名又は名称】日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 俊太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 宣暁

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 弘之

(72)【発明者】

【氏名】小森 篤也

【テーマコード（参考）】

2D059

2D155

2E176

4F100

【Ｆターム（参考）】

2D059GG02

2D059GG39

2D155LA16

2E176AA01

2E176BB27

4F100AE01A

4F100AK01D

4F100AK47C

4F100AK53B

4F100AK53C

4F100AK53D

4F100BA04

4F100BA07

4F100BA10D

4F100DG01C

4F100DG12C

4F100DG15C

4F100DH02C

4F100EC182

4F100EJ65B

4F100JB13B

4F100JB13D

4F100JK06D

4F100JK07D

4F100JK08D

4F100JL11

(57)【要約】

【課題】繊維シートの積層枚数を低減しつつ、コンクリート構造物の補強効果を向上させる。
【解決手段】補強構造１０は、コンクリート構造物９０の表面９０Ａに対しプライマー層２０、及び樹脂モルタル層５０がこの順に形成され、強化繊維４２を含む繊維シート４０が樹脂モルタル層５０に接着された補強層１２を有し、樹脂モルタル層５０の樹脂モルタル５２が、以下の（１）～（３）の条件を満たす。
（１）ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上であること
（２）破断ひずみが０．５％以上であること
（３）せん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であること
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造物の表面に対しプライマー層、及び樹脂モルタル層がこの順に形成され、強化繊維を含む繊維シートが前記樹脂モルタル層に接着された補強層を有し、
前記樹脂モルタル層の樹脂モルタルが、以下の（１）～（３）の条件を満たす
コンクリート構造物の補強構造。
（１）ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上であること
（２）破断ひずみが０．５％以上であること
（３）せん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であること

【請求項2】

前記繊維シートが前記樹脂モルタル又は樹脂接着剤により前記樹脂モルタル層に接着されている
請求項１に記載のコンクリート構造物の補強構造。

【請求項3】

前記コンクリート構造物に対する前記樹脂モルタルを含む補強層の鉄筋換算補強筋比が０．１％以上である
請求項１又は２に記載のコンクリートの補強構造。

【請求項4】

前記樹脂モルタル層の厚みは、前記樹脂モルタル層で接着される前記繊維シートの積層枚数に２．０ｍｍを乗じた値以上である
請求項１～３のいずれか１項に記載のコンクリート構造物の補強構造。

【請求項5】

前記繊維シートは、前記コンクリート構造物の前記表面からの距離よりも、前記補強層の表面からの距離が短い位置に配置されている
請求項１～４のいずれか１項に記載のコンクリートの補強構造。

【請求項6】

前記繊維シートは、前記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、該線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートである
請求項１～５のいずれか１項に記載のコンクリートの補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンクリート構造物、特に無筋コンクリート構造物の補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、我が国のコンクリート構造物は高齢化が進行しており、直ちに対策が必要な構造物も少なくない状況である。特に、無筋コンクリート構造物は，鉄筋コンクリート構造物に比べて耐震性に劣るため，現在は新設されることのない構造形式である。しかしながら、大正～昭和初期を中心に建設された鉄道施設などの無筋コンクリート構造物は現在も数多く供用されていることから、その補強、補修が急務となっている。

【0003】

特許文献１には、強化繊維を含む繊維シートをエポキシ樹脂等による接着剤にてコンクリート構造物へ接着するコンクリート構造物の補強構造が開示されている。

【0004】

また、非特許文献１には、炭素繊維複合材料からなる複数の筋材を格子状に配置して作製されたＣＦＲＰグリッドとポリマーセメントモルタルを用いた無筋コンクリート梁の補強とその効果が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－６８０６５号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】森充広他（２０１５）：グリッド補強した無筋コンクリート梁の曲げ耐力，農業農村工学会大会講演要旨集，６９８－６９９．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＣＦＲＰグリッドとポリマーセメントモルタルを用いた補強方法では、ＣＦＲＰグリッド１層での補強量が限られてしまうといった問題があった。このため、補強材１層あたりにおける補強量がＣＦＲＰグリッドよりも大きい繊維シートを用いることが考えられるが、繊維シートをコンクリート構造物にエポキシ樹脂等による接着剤で接着する従来の補強構造では、以下の問題があった。すなわち、繊維シートをコンクリート構造物にエポキシ樹脂等による接着剤で接着する従来の補強構造では、必要な補強量に対して、繊維シートの積層枚数で設計しているが、繊維シートは高価であるため、積層枚数が増えるほどコストが上がるといった問題があった。

【0008】

本発明は、繊維シートの積層枚数を低減しつつ、コンクリート構造物の補強効果を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１態様の補強構造は、コンクリート構造物の表面に対しプライマー層、及び樹脂モルタル層がこの順に形成され、強化繊維を含む繊維シートが前記樹脂モルタル層に接着された補強層を有し、前記樹脂モルタル層の樹脂モルタルが、以下の（１）～（３）の条件を満たす。
（１）ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上であること
（２）破断ひずみが０．５％以上であること
（３）せん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であること

【0010】

第１態様の補強構造によれば、樹脂モルタルが、上記（１）～（３）の条件を満たすため、樹脂モルタル層の断面剛性が向上し、且つ樹脂モルタル層にひび割れが生じにくい。このため、繊維シートの積層枚数だけでなく、繊維シートを接着する樹脂モルタル層の断面剛性を考慮した補強設計を行うことできる。この結果、繊維シートの積層枚数を低減しつつ、コンクリート構造物の補強効果を向上させることができる。

【0011】

第２態様の補強構造は、第１態様の補強構造において、前記繊維シートが前記樹脂モルタル又は前記樹脂接着剤により前記樹脂モルタル層に接着されている。

【0012】

第３態様の補強構造は、第１又は第２態様の補強構造において、前記コンクリート構造物に対する前記樹脂モルタルを含む補強層の鉄筋換算補強筋比が０．１％以上である。

【0013】

第４態様の補強構造では、第１～第３態様のいずれかの補強構造において、前記樹脂モルタル層の厚みは、前記樹脂モルタル層で接着される前記繊維シートの積層枚数に２．０ｍｍを乗じた値以上である。

【0014】

第５態様の補強構造では、第１～第４態様のいずれかの補強構造において、前記繊維シートは、前記コンクリート構造物の前記表面からの距離よりも、前記補強層の表面からの距離が短い位置に配置されている。

【0015】

第６態様の補強構造では、第１～第５態様のいずれかの補強構造において、前記繊維シートは、前記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、該線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートである。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、上記構成としたので、繊維シートの積層枚数を低減しつつ、コンクリート構造物の補強効果を向上させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態に係る補強構造を示す断面図である。

【図2】（Ａ）は、本実施形態に係る繊維シートを示し、（Ｂ）は、本実施形態に係る繊維シートの繊維強化プラスチック線材を示す図である。

【図3】本実施形態に係る繊維シートの他の例を示す斜視図である。

【図4】本実施形態に係る補強構造において、無筋コンクリート構造物の表面からの距離よりも、補強層の表面からの距離が短い位置に繊維シートを配置した例を示す断面図である。

【図5】評価結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

【0019】

（補強構造１０）
本実施形態に係る補強構造１０について説明する。図１は、本実施形態に係る補強構造１０を示す断面図である。

【0020】

図１に示される補強構造１０は、無筋コンクリート構造物９０を補強する構造であり、無筋コンクリート構造物９０の剥落等を抑制する。無筋コンクリート構造物９０としては、例えば、水路、鉄道及び道路のトンネルの覆工壁、建物、橋梁、及び橋脚などが挙げられる。なお、無筋コンクリート構造物としては、上記の構造物に限られず、補強対象となる無筋コンクリート構造物であればよい。また、内部に鉄筋などを有する有筋コンクリート構造物に対しても本発明の補強構造を適用することもできる。

【0021】

補強構造１０は、具体的には、図１に示されるように、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａに対し、プライマー層２０、及び樹脂モルタル層５０が、この順に形成された補強層１２を有している。補強層１２では、強化繊維４２を含む繊維シート４０が樹脂モルタル層５０に接着されている。

【0022】

（プライマー層２０）
プライマー層２０は、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａにプライマーが塗布されることで形成される。プライマー層２０は、無筋コンクリート構造物９０と、無筋コンクリート構造物９０上に形成される層との接合性（接着性）を高める機能を有している。プライマー層２０を形成するプライマーには、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。当該プライマーとしては、エポキシ樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができる。

【0023】

（繊維シート４０）
繊維シート４０は、強化繊維４２を含むシート材であって、無筋コンクリート構造物９０を補強する機能するシート材である。この繊維シート４０は、樹脂モルタル層５０の内部に配置されている。

【0024】

強化繊維４２としては、例えば、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル等の有機繊維、バサルト繊維、炭素繊維、ガラス繊維、鋼繊維等の金属繊維などを一種、又は、複数種混入して使用することができる。なお、強化繊維の一例としては、これらに限られるものではない。

【0025】

具体的には、繊維シート４０として、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、強化繊維４２を含む繊維強化プラスチック線材４３を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、該線材４３を互いに線材固定材４５にて固定した繊維シート（所謂ストランドシート）を用いることができる。繊維強化プラスチック線材４３は、図２（Ｂ）に示されるように、強化繊維４２にマトリクス樹脂４７が含浸され、該マトリクス樹脂４７が硬化されることで形成される。

【0026】

なお、繊維シートの一例としては、図２に示される繊維シート４０に限られない。繊維シートの一例としては、例えば、図３に示される繊維シート１４０であってもよく、強化繊維を含む繊維シートであればよい。

【0027】

図３に示される繊維シート１４０は、強化繊維４２が一方向（図３におけるＸ方向）に配列された繊維層１４４と、繊維層１４４を支持する支持層１４６と、を備えている。支持層１４６は、繊維層１４４の片面に配置され、繊維層１４４を支持するメッシュ状の支持シートで構成されている。この支持層１４６によって、繊維層１４４の強化繊維４２のばらけが抑制される。なお、支持層１４６は繊維層１４４の両面に配置してもよく、強化繊維４２のばらけが何らかの方法で抑制されていれば支持層１４６を有さない構成であってもよい。

【0028】

また、繊維シート４０は、強化繊維４２が一方向に配列された繊維シートに樹脂を含浸し、前記樹脂が硬化された繊維シート（所謂、ＦＲＰ板）とすることもできる。このとき、繊維シートに含浸する樹脂は、常温硬化型或いは熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、現場重合型フェノキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂を使用することができ、好適には熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂が使用される。また、繊維シート４０への樹脂含浸量は、３０～７０重量％、好ましくは、４０～６０重量％とされる。

【0029】

（樹脂モルタル層５０）
樹脂モルタル層５０は、繊維シート４０が接着される層であると共に、無筋コンクリート構造物９０を補強する機能を有する層である。樹脂モルタル層５０は、例えば、プライマー層２０が形成された無筋コンクリート構造物９０に対し、硬化前の樹脂モルタル５２を塗布（下塗り）し、当該樹脂モルタル５２に対し繊維シート４０を貼り付け、さらに、硬化前の樹脂モルタル５２を繊維シート４０上に塗布（上塗り）し、樹脂モルタル５２を硬化させることで形成される。

【0030】

樹脂モルタル層５０の樹脂モルタル５２は、以下の（１）～（３）の条件を満たしている。
（１）ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上であること
（２）破断ひずみが０．５％以上であること
（３）せん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であること

【0031】

樹脂モルタル５２のヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２未満であると、樹脂モルタル層５０の断面剛性を稼ぐために樹脂モルタルを厚塗りしなければならない。樹脂モルタル５２のヤング率は、樹脂モルタル層５０の断面剛性向上の観点から、４０００Ｎ／ｍｍ^２以上であることが好ましく、５０００Ｎ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましい。

【0032】

また、樹脂モルタル５２のヤング率は、破断ひずみやせん断付着強度が規定の数値を満たすものであれば、特にその上限については規定されないものの、継手強度確保のため、概ね１５０００Ｎ／ｍｍ^２以下であることが好ましい。なお、当該ヤング率は、ＪＩＳ－Ｋ７１６１に準拠した手法により測定される値である。

【0033】

樹脂モルタル５２の破断ひずみが０．５％未満であると、樹脂モルタル層５０にひび割れが生じやすくなる。樹脂モルタル５２の破断ひずみが０．５％未満であると、特に、繊維シート４０の無筋コンクリート構造物９０からの剥離が生じる以前に、樹脂モルタル層５０のひび割れが懸念される。なお、破断ひずみとは、樹脂モルタル５２に破断が生じた際のひずみである。

【0034】

樹脂モルタル５２の破断ひずみは、樹脂モルタル層５０のひび割れ抑制の観点から、１．０％以上であることが好ましく、１．５％以上であることがさらに好ましい。また、樹脂モルタル５２の破断ひずみは、ヤング率、せん断付着強度規定の数値を満たすものであれば、特にその上限については規定されないものの、概ね５．０％以下であることが好ましい。なお、当該破断ひずみは、ＪＩＳ－Ｋ７１６１に準拠した手法により測定される値である。

【0035】

樹脂モルタル５２のせん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２未満であると、樹脂モルタル５２にひび割れが生じやすくなる。樹脂モルタル５２のせん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２未満であると、特に、繊維シート４０の無筋コンクリート構造物９０からの剥離が生じる以前に、樹脂モルタル層５０のひび割れが懸念される。

【0036】

樹脂モルタル５２のせん断付着強度は、樹脂モルタル層５０のひび割れの抑制の観点から、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上であることが好ましく、１．５Ｎ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましい。なお、当該せん断付着強度は、土木学会が規定するＪＳＣＥ－５４３－２０１２「連続繊維シートとコンクリートとの付着強度試験」に準拠した手法により測定される値である。

【0037】

上記の条件を満たす樹脂モルタルとしては、例えば、Ｃ１Ｓ（日鉄ケミカル＆マテリアル製エポキシ樹脂モルタル）が用いられる。

【0038】

樹脂モルタルにて結合剤として使用される樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂などの常温硬化が可能で液状の熱硬化性樹脂が結合剤として好ましく使用され、エポキシ樹脂が特に好ましく使用される。エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やピスフェールＦ型エポキシ樹脂が好適に使用し得る。エポキシ樹脂硬化剤は、常温で、エポキシ樹脂と反応硬化するものであれば特に限定されるものではないが、ポリアミン系硬化剤が好ましく、脂肪族ポリアミン若しくは、その変性物が特に好適に使用され、エポキシ樹脂１００重量部に対して硬化剤は２０～７０重量部、好ましくは３０～６０重量部配合される。

【0039】

骨材については、従来から使用されてきた珪砂や山砂、川砂、海砂などの細骨材や、アルミナやシリカなどの酸化物系セラミックスや、炭化ケイ素や炭化ホウ素などの炭化物系セラミックス、その他ファインセラミックス、ムライトなどの陶磁器質粉砕物や短冊状もしくは短繊維状の強化繊維なども用いることができ、これらを複数種類組み合わせて使用しても良い。骨材の粒径は、１０００μｍ以下（粒度１６メッシュ）の微細なものが好ましく、粒径が７５μｍ以下（粒度２００メッシュ）のものがより好ましい。

【0040】

結合剤に対する骨材量は、結合剤１００重量部に対して５０～３００重量部であり、好ましくは１００～２００重量部である。骨材量が５０重量部未満であると補強に必要な樹脂モルタルの強度を得ることが出来なくなり、３００重量部を超えると過剰な骨材量による樹脂モルタルの流動性が低下して繊維シートへの含浸不足や施工性の悪化を招く。また、樹脂モルタルには、その他の添加剤として、骨材と樹脂の親和性の向上を目的としたシランカップリング材、粘度調整剤、着色剤などを、０．１～８重量部、含むことができる。

【0041】

樹脂モルタル層５０の厚みは、樹脂モルタル層５０で接着される繊維シート４０の積層枚数に２．０ｍｍを乗じた値以上であることが好ましい。したがって、例えば、樹脂モルタル層５０にて接着される繊維シート４０の積層枚数が２枚である場合には、樹脂モルタル層５０の厚みは、４．０ｍｍ（２×２．０ｍｍ）以上であることが好ましい。また、例えば、樹脂モルタル層５０にて接着される繊維シート４０の積層枚数が３枚である場合には、樹脂モルタル層５０の厚みは、６．０ｍｍ（３×２．０ｍｍ）以上であることが好ましい。

【0042】

樹脂モルタル層５０の厚みは、繊維シート４０の積層枚数に２．０ｍｍを乗じた値未満であると、樹脂モルタル層５０の断面剛性が低下する。上記値は、樹脂モルタル層５０の断面剛性向上の観点から、２ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、上記値は、経済性，積層数及び断面剛性の観点から、３０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0043】

（補強層１２における他の条件）
無筋コンクリート構造物９０に対する樹脂モルタル５２を含む補強層１２の鉄筋換算補強筋比は、０．１％以上であることが好ましい。

【0044】

当該鉄筋換算補強筋比は、０．１％未満であると、無筋コンクリート構造物９０のひび割れの際に、繊維シート４０に破断及び剥離が生じやすくなる。当該鉄筋換算補強筋比は、繊維シート４０の破断及び剥離の抑制の観点から、０．２％以上であることが好ましく、０．５％以上であることがさらに好ましい。

【0045】

また、当該鉄筋換算補強筋比は、特にその上限は規定されないが、補強筋比を高くすると必要とされる補強シート量が多くなるため、経済的な観点から１．０％以下とされる。

【0046】

なお、当該鉄筋換算補強筋比は、下記の数式１から算出される値である。

【0047】

【数1】

【0048】

上記の数式１の「補強層のヤング係数」は、下記の数式２から算出される値である。

【0049】

【数2】

【0050】

繊維シート４０の界面剥離破壊エネルギー（Ｇｆ）は、０．５Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましい。当該界面剥離破壊エネルギーが、０．５Ｎ／ｍｍ未満であると、繊維シート４０の剥離が生じやすくなる。当該界面剥離破壊エネルギーは、繊維シート４０の剥離の抑制の観点から、０．５Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましく、０．９Ｎ／ｍｍ以上であることがさらに好ましい。なお、当該界面剥離破壊エネルギーは、土木学会が規定するＪＳＣＥ－５４３－２０１２「連続繊維シートとコンクリートとの付着強度試験」に準拠した手法により測定される値である。

【0051】

繊維シート４０は、図４に示されるように、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａからの距離Ｌ１よりも、補強層１２の表面１２Ａからの距離Ｌ２が短い位置に配置されることが好ましい。なお、補強層１２の表面１２Ａは、補強層１２における無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａ側とは反対側の面である。

【0052】

具体的には、繊維シート４０は、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａからの距離Ｌ１と補強層１２の表面１２Ａからの距離Ｌ２がＬ１≧Ｌ２である位置に配置されることが好ましい。当該距離Ｌ１が、小さくなる（無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａに近い）ほど、繊維シート４０による補強効果が低下する。また、当該距離Ｌ２は、０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0053】

なお、樹脂モルタル層５０における繊維シート４０の配置位置は、例えば、繊維シート４０を樹脂モルタル５２に対して以下のように貼り付けることで、調整される。すなわち、無筋コンクリート構造物９０に塗布された硬化前の樹脂モルタル５２に対し、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａからの距離を規定するためのスペーサを配置した後、スペーサで繊維シート４０を位置決めしつつ、繊維シート４０を当該樹脂モルタル５２に対して貼り付ける。

【0054】

また、補強構造１０としては、距離Ｌ１よりも距離Ｌ２が長い構成（Ｌ２＞Ｌ１）、及び、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが同じである構成であってもよい。さらに、繊維シート４０が樹脂モルタル層５０の表面に貼り付けられている構成（Ｌ２＝０ｍｍ）であってもよい。この場合では、繊維シート４０上に樹脂モルタル５２は塗布されない。また、繊維シート４０が複数用いられている場合は、その全部が、Ｌ１≧Ｌ２である位置に配置されることが好ましいが、複数の繊維シート４０の一部がＬ１≧Ｌ２である位置に配置されていてもよい。すなわち、複数の繊維シート４０の少なくとも一部がＬ１≧Ｌ２である位置に配置されていればよい。

【0055】

（補強層１２の変形例）
補強層１２は、プライマー層２０と樹脂モルタル層５０を備えるものであるが、さらに、別の層を備えていてもよい。

【0056】

別の層としては、例えば、不陸修正材による層が挙げられる。不陸修正材は、例えば、プライマー層２０の表面に塗布される。不陸修正材は、無筋コンクリート構造物９０の表面の凹凸を平滑化する機能を有している。不陸修正材には、一例として、エポキシ樹脂等の樹脂が用いられる。なお、不陸修正材としては、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂等の樹脂であってもよく、種々の材料を用いることができる。

【0057】

また、別の層としては、保護層が挙げられる。保護層は、例えば、樹脂モルタル層５０を紫外線や排ガスなどによる劣化から保護する層として、樹脂モルタル層５０の表面に形成される。

【0058】

さらに、繊維シート４０の貼り付けには樹脂接着剤を用いてもよい。特に繊維シート４０が図３に示される繊維シート１４０である場合は、樹脂モルタルを含浸接着することが難しいために好ましく使用される。なお、樹脂接着剤には、常温硬化型エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又は、光硬化型樹脂が使用されるが、好ましく用いられるのは常温硬化型のエポキシ樹脂である。

【0059】

繊維シート４０の貼り付けに樹脂接着剤を用いる場合には、例えば、プライマー層２０が形成された無筋コンクリート構造物９０に対し、繊維シート４０を樹脂接着剤にて接着し、その繊維シート４０上に、硬化前の樹脂モルタル５２を塗布して、樹脂モルタル層５０を形成する構成が考えられる。また、プライマー層２０が形成された無筋コンクリート構造物９０に形成された樹脂モルタル層５０の表面に対し、繊維シート４０を樹脂接着剤にて接着し、その繊維シート４０上に、硬化前の樹脂モルタル５２を塗布して、樹脂モルタル層５０をさらに形成する構成が考えられる。さらに、プライマー層２０が形成された無筋コンクリート構造物９０に形成された樹脂モルタル層５０の表面に対し、繊維シート４０を樹脂接着剤にて接着する構成（Ｌ２＝０ｍｍ）が考えられる。

【0060】

（本実施形態の作用効果）
本実施形態の作用効果を説明する。

【0061】

補強構造１０では、樹脂モルタル層５０の樹脂モルタル５２は、以下の（１）～（３）の条件を満たしている。
（１）ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上であること
（２）破断ひずみが０．５％以上であること
（３）せん断付着強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であること

【0062】

このため、樹脂モルタル層５０の断面剛性が向上し、且つ樹脂モルタル層５０にひび割れが生じにくい。このため、繊維シート４０の積層枚数だけでなく、繊維シート４０を接着する樹脂モルタル層５０の断面剛性を考慮した補強設計を行うことできる。この結果、繊維シート４０の積層枚数を低減しつつ、無筋コンクリート構造物９０の補強効果を向上させることができる。

【0063】

補強構造１０では、無筋コンクリート構造物９０に対する繊維シート４０の鉄筋換算補強筋比が、０．１％以上であることが好ましい。当該鉄筋換算補強筋比が０．１％以上である場合では、無筋コンクリート構造物９０のひび割れの際に、繊維シート４０に破断及び剥離が生じにくくなる。この結果、繊維シート４０の積層枚数を低減しつつ、無筋コンクリート構造物９０の補強効果をさらに向上させることができる。

【0064】

補強構造１０では、樹脂モルタル層５０の厚みが、繊維シート４０の積層枚数に２．０ｍｍを乗じた値以上であることが好ましい。樹脂モルタル層５０の厚みが、当該値以上である場合では、樹脂モルタル層５０の断面剛性が向上する。この結果、繊維シート４０の積層枚数を低減しつつ、無筋コンクリート構造物９０の補強効果をさらに向上させることができる。

【0065】

補強構造１０では、繊維シート４０が、無筋コンクリート構造物９０の表面９０Ａからの距離Ｌ１よりも、補強層１２の表面１２Ａからの距離Ｌ２が短い位置に配置されることが好ましい。繊維シート４０が距離Ｌ１よりも距離Ｌ２が短い位置に配置される場合では、有効高が増加するため、繊維シート４０による補強効果が向上する。この結果、繊維シート４０の積層枚数を低減しつつ、無筋コンクリート構造物９０の補強効果をさらに向上させることができる。

【0066】

補強構造１０では、繊維シート４０として、強化繊維４２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、該線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シート（所謂ストランドシート、図２参照）を用いている。当該ストランドシートは、高い補強効果を有するため、繊維シート４０の積層枚数を低減しつつ、無筋コンクリート構造物９０の補強効果をさらに向上させることができる。

【0067】

（評価試験）
本試験では、本実施形態に係る補強構造１０における無筋コンクリート構造物９０の補強効果について評価を行った。具体的には、本試験では、実施例１及び比較例１について、以下のとおり、評価を行った。

【0068】

［実施例１］
樹脂モルタル５２
種類：エポキシ樹脂モルタル（商品名：Ｃ１Ｓ（日鉄ケミカル＆マテリアル製））
ヤング率：５５８０Ｎ／ｍｍ^２
破断歪み：１．６％
せん断付着強度：１．５１３Ｎ／ｍｍ^２
塗布範囲：接着長さ２１００ｍｍ、接着幅１５０ｍｍ
厚さ：２ｍｍ及び７ｍｍ

【0069】

［比較例１］
樹脂モルタルに替えて、以下の接着剤を用いた。
接着剤種類：エポキシ樹脂（商品名：Ｅ７Ｓ（日鉄ケミカル＆マテリアル製））
ヤング率：２７３０Ｎ／ｍｍ^２
破断歪み：２．１％
せん断付着強度：１．５Ｎ／ｍｍ^２
塗布範囲：接着長さ２１００ｍｍ、接着幅１５０ｍｍ
厚さ：２ｍｍ及び７ｍｍ

【0070】

［共通条件］
繊維シート４０：炭素繊維ストランドシート（設計厚さ０．３３３ｍｍ、幅１２５ｍｍ、長さ２１００ｍｍ、積層枚数１枚）
無筋コンクリート構造物９０に対する樹脂系繊維シート４０の鉄筋換算補強筋比：０．１５～０．２２％
試験体：幅１５０ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、長さ２６５０ｍｍの無筋コンクリート
試験：支間長２２５０ｍｍ、等曲げ区間４５０ｍｍの２点漸増載荷による曲げ試験

【0071】

上記の試験条件による解析モデルを用いて、「荷重－支間中央たわみ（図５参照）」を算出した。

【0072】

［補強効果の結果］
実施例１の樹脂モルタル及び比較例１の接着剤の厚さを２ｍｍとした条件において、比較例１の接着剤（Ａ４参照）を用いた場合に比べ、実施例１の樹脂モルタル（Ａ３参照）を用いた場合に、ひび割れ発生荷重（耐力）（図５のＭ点参照）及び終局荷重（耐力）が向上する。

【0073】

実施例１の樹脂モルタル及び比較例１の接着剤の厚さを７ｍｍとした条件において、比較例１の接着剤（Ａ２参照）を用いた場合に比べ、実施例１の樹脂モルタル（Ａ１参照）を用いた場合に、ひび割れ発生荷重（耐力）（図５のＭ点参照）及び終局荷重（耐力）が向上する。

【0074】

また、厚さを２ｍｍとした条件に比べ、厚さを７ｍｍとした条件の場合のほうが、比較例１の接着剤に対して、実施例１の樹脂モルタルの荷重の向上率が高い。

【0075】

以上のように、比較例１の接着剤を用いた場合に比べ、実施例１の樹脂モルタルを用いた場合に、無筋コンクリート構造物９０のひび割れ以降の耐力及び終局耐力が向上する。すなわち、比較例１の接着剤を用いた場合に比べ、実施例１の樹脂モルタルの補強効果が高い。

【0076】

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。

【符号の説明】

【0077】

１０ 補強構造
１２ 補強層
１２Ａ 表面
２０ プライマー層
４０ 繊維シート
４２ 強化繊維
４３ 繊維強化プラスチック線材
４５ 線材固定材
４７ マトリクス樹脂
５０ 樹脂モルタル層
５２ 樹脂モルタル
９０ 無筋コンクリート構造物
９０Ａ 表面
１４０ 繊維シート
１４４ 繊維層
１４６ 支持層
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】