專利名稱：：利用碳纖維的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物的加強(qiáng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種利用碳纖維對(duì)柱、梁、厚平板(slab)、壁、煙囪等結(jié)構(gòu)物進(jìn)行加強(qiáng)的方法，尤其涉及用于提高混凝土制結(jié)構(gòu)物的耐剪切性能或韌性的加強(qiáng)方法。
背景技術(shù)：
：由混凝土制成的梁或柱或者橋墩、煙囪等現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)物雖然由于經(jīng)年劣化而耐力降低，但由于建造時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同強(qiáng)度也大為不同。在以前的阪神淡路大震災(zāi)中，滿足1981年施行的新耐震設(shè)計(jì)法的標(biāo)準(zhǔn)的建筑物所受到的損害輕微，從該經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，重新評(píng)定了新耐震標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于現(xiàn)有建筑物也要求滿足新耐震標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)現(xiàn)有建筑物而言，如果拆毀重新建造可得到滿足新耐震標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)物，但建造時(shí)需要很長(zhǎng)的時(shí)間且費(fèi)用也非常大。因而，通常只要沒(méi)有顯著地劣化，就可以實(shí)施耐震加強(qiáng)工程。作為這樣的耐震加強(qiáng)工程，已知有將鋼板襯砌在柱等混凝土結(jié)構(gòu)物中的方法。但是，由于鋼板的重量大，施工時(shí)需要大量的時(shí)間和大規(guī)模的設(shè)備，另外也存在銹的發(fā)生等長(zhǎng)期耐久性的問(wèn)題。另一方面，從輕型且具有長(zhǎng)期耐久性的觀點(diǎn)出發(fā)，已知有利用使用了強(qiáng)化纖維片材的加強(qiáng)材料的加強(qiáng)方法。例如，圖8示出混凝土制柱的耐震加強(qiáng)方法的概略圖。另外，圖9示出流程圖。為了能夠充分發(fā)揮利用碳纖維片材(CF片材)的耐震加強(qiáng)效果進(jìn)行如下襯底處理(PS1)，即，除去混凝土表面的突起、臺(tái)階使其光滑，利用磨沙機(jī)等使角落部具有圓度。接著，為了提高CF片材對(duì)已經(jīng)過(guò)襯底處理的混凝土表面的粘接性及浸滲樹(shù)脂向碳纖維片材的浸滲性，在已經(jīng)過(guò)襯底處理的混凝土表面涂布底漆(primer)(PS2)。另外，此時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)4行利用膩?zhàn)拥鹊牟黄?不陸)調(diào)整處理，在涂底漆(primercoat)之后，環(huán)氧系底漆必需處于即使用手觸摸也不會(huì)留下指紋的指觸干燥狀態(tài)，丙烯酸系底漆必需處于即使用指甲扎也不會(huì)留下痕跡的完全固化狀態(tài)。接著，進(jìn)行在CF片材進(jìn)行使樹(shù)脂浸滲的底涂(PS3)，在已經(jīng)過(guò)襯底處理的混凝土表面貼附CF片材(PS4)，進(jìn)一步在CF片材上終涂(finalcoat)浸滲樹(shù)脂(PS5)。對(duì)CF片材中含有的氣泡等進(jìn)行脫泡(PS6)。在多層貼附CF片材的情況下，反復(fù)進(jìn)行底涂、CF片材貼附、終涂、脫泡。然后小心保護(hù)使浸滲樹(shù)脂充分地固化。通常使用毛刷或輥等進(jìn)行浸滲樹(shù)脂的底涂及終涂。另外，需要注意在不殘留過(guò)量的氣泡或皺褶的情況下進(jìn)行CF片材的貼附，用脫泡輥或手掌擠壓使該CF片材與混凝土充分地密合，過(guò)量的氣泡或褶皺會(huì)成為粘接強(qiáng)度不足的原因。另外，在沒(méi)有去掉氣泡的情況下，有時(shí)還要在CF片材的纖維方向制造切口而除去空氣。在這種情況下要在切口中再次涂布樹(shù)脂。接著，在底涂的浸滲樹(shù)脂薄薄地露出表面時(shí)，在CF片材表面同樣地進(jìn)行浸滲樹(shù)脂的終涂。但是，使用毛刷或輥的浸滲樹(shù)脂的涂布方法由于操作者的技術(shù)不同而存在容易發(fā)生均一性差異的問(wèn)題。另外，在CF片材貼附中也要注意在進(jìn)行貼附時(shí)不產(chǎn)生氣泡或皺褶，所以也需要操作者具有這樣的技術(shù)。另外，在利用CF片材的全面巻繞中，臺(tái)階或突起、不平等的調(diào)整處理是為了得到充分的粘接性而必須進(jìn)行的處理，工序繁雜，還會(huì)成為成本增加、施工時(shí)間長(zhǎng)等的原因。例如，圖IO示出存在大的臺(tái)階時(shí)的襯底處理，切去臺(tái)階上部，下部填塞砂漿等進(jìn)行修補(bǔ)以使下部與切去的面連續(xù)。另外，對(duì)于模板錯(cuò)口等的小臺(tái)階而言，在進(jìn)行切去處理之后，也必須在涂底面的指觸固化后，利用使用了環(huán)氧系膩?zhàn)拥冗M(jìn)行平滑處理，使碳纖維片材整齊地密合于柱表面。在專利文獻(xiàn)l(日本特開(kāi)平6—288101號(hào)公報(bào))中，代替現(xiàn)有的片材貼附方法，示出了如下方法及裝置，即在將要巻繞到混凝土結(jié)構(gòu)物的加強(qiáng)用纖維中混入熱塑性樹(shù)脂，編織成長(zhǎng)條的布狀，加熱該長(zhǎng)條布狀的加強(qiáng)用纖維的兩面從而使混入的樹(shù)脂溶解，與此同時(shí)巻繞到混凝土結(jié)構(gòu)物的方法以及用于該方法的裝置。該裝置具有分別與長(zhǎng)條布的表里兩面接觸并旋5轉(zhuǎn)的一對(duì)輥，在各輥的內(nèi)部設(shè)置發(fā)熱裝置。通過(guò)使用這樣的裝置，與現(xiàn)有的片材貼附方法相比，可以縮短操作時(shí)間。但是，該方法也以巻繞到被加強(qiáng)體的整個(gè)面為前提，關(guān)于襯底處理也需要與以往同樣進(jìn)行。另外，在該方法中，使用熱塑性樹(shù)脂而不能使用粘接力出色的環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂或者環(huán)氧系粘接劑等常溫固化型的樹(shù)脂，所以存在粘接力差的問(wèn)題。另外，由于邊使熱塑性樹(shù)脂熔融邊進(jìn)行施工，所以施工速度不一定足夠快。另外，在施工時(shí)，有時(shí)在加熱輥達(dá)到規(guī)定的溫度之前進(jìn)行施工，有時(shí)以規(guī)定的速度以上進(jìn)行施工，或者在冬季的施工等的情況下，樹(shù)脂沒(méi)有完全地熔融或發(fā)生熔融不均，認(rèn)為這些會(huì)成為空隙或粘接不良的原因。另外，與利用CF片材的加強(qiáng)不同，已知有使用預(yù)先成形為規(guī)定形狀的纖維強(qiáng)化樹(shù)脂復(fù)合材料(FRP)的方法。FRP在制造工序中被浸滲樹(shù)脂，所以在操作現(xiàn)場(chǎng)不需要進(jìn)行浸滲樹(shù)脂的底涂及終涂，但必須在粘接時(shí)進(jìn)行底漆涂布處理。另外，如果存在突起，則必需與CF片材貼附同樣地進(jìn)行襯底處理。進(jìn)而，在存在臺(tái)階的情況下，必需進(jìn)行與CF片材貼附相比更大規(guī)模的平坦化處理或準(zhǔn)備符合臺(tái)階形狀的成形品。因而，作為柱等的加強(qiáng)方法，成形品的使用缺乏通用性。另外，在利用這樣的方法進(jìn)行施工的情況下，在施工后混凝土表面被強(qiáng)化纖維板所覆蓋，所以例如在發(fā)生中規(guī)模的地震時(shí)，很難診斷混凝土中是否發(fā)生了裂縫等。另外，還已知有與上述那樣的全面加強(qiáng)不同的部分地加強(qiáng)的方法。例如，在專利文獻(xiàn)2(日本特開(kāi)昭62—244977號(hào)公報(bào))及專利文獻(xiàn)3(特開(kāi)昭62—242058號(hào)公報(bào))中示出將高強(qiáng)度長(zhǎng)纖維繩(strand)巻繞成螺旋狀的方法作為混凝土制現(xiàn)有柱的耐震加強(qiáng)方法。在這些文獻(xiàn)中，在纖維細(xì)絲中浸滲樹(shù)脂而形成繩時(shí)，記載有預(yù)先浸滲或者在巻繞后浸滲樹(shù)脂，但沒(méi)有詳細(xì)記載。另外，在專利文獻(xiàn)4(日本特開(kāi)2002—115403號(hào)公報(bào))中提出了同樣在加強(qiáng)帶有壁的混凝土柱時(shí)，在壁上、在柱的長(zhǎng)度方向上隔開(kāi)間隔形成多個(gè)貫穿孔，通過(guò)該各貫穿孔在柱的外周巻繞強(qiáng)化纖維繩的繩束。作為使樹(shù)脂浸滲的時(shí)間，根據(jù)樹(shù)脂的固化時(shí)間不同而認(rèn)為有2時(shí)期，在使用固化時(shí)間較短的浸滲粘接樹(shù)脂時(shí)，在巻繞強(qiáng)化纖維繩的繩束的同時(shí)使樹(shù)脂浸滲；在使用固化時(shí)間較長(zhǎng)的浸滲粘接樹(shù)脂時(shí)，要預(yù)先使樹(shù)脂浸滲于強(qiáng)化纖維繩的繩束中，在現(xiàn)場(chǎng)將其巻繞貼附。在使用繩的方法中，為了得到必要的加強(qiáng)量，必需將繩多次巻繞，存在工序繁雜的問(wèn)題，幾乎沒(méi)有被實(shí)用化。在利用碳纖維等強(qiáng)化纖維進(jìn)行加強(qiáng)的情況下，為了得到必要的加強(qiáng)量和簡(jiǎn)便而采用所述的片材方法。另一方面，在專利文獻(xiàn)5(日本特開(kāi)2000—73586號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了使用FRP加強(qiáng)帶，即使存在側(cè)壁等障礙物也在巻繞加強(qiáng)帶的部分的側(cè)壁設(shè)置開(kāi)口進(jìn)行巻繞的方法。但是，在該方法中，由于首先使用作為FRP的加強(qiáng)帶，所以如果作為起點(diǎn)的帶端部疊加巻繞帶，則會(huì)發(fā)生空隙，可能會(huì)破壞加強(qiáng)效果，所以提出了在間隙中填入砂漿等。在這樣的利用繩或帶的加強(qiáng)方法中，即使在施工后部分地露出混凝土，也容易進(jìn)行中規(guī)模地震發(fā)生后的診斷。另外，巻繞部分由于比巻繞強(qiáng)化纖維片材時(shí)的面積小，所以為了提高粘接的襯底處理面積也小，可以省力。但是，為了得到足夠的粘接強(qiáng)度，需要進(jìn)行底漆涂布處理。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平6—288101號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭62—244977號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)昭62—242058號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002—115403號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2000—73586號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新型加強(qiáng)方法，該新型加強(qiáng)方法容易進(jìn)行中規(guī)模地震發(fā)生后的診斷、即使施工也只進(jìn)行最低限度的襯底處理即可、甚至不需要以往必需的底漆涂布處理。本發(fā)明人等為了容易進(jìn)行中規(guī)模地震發(fā)生后的診斷且實(shí)現(xiàn)可以減少加強(qiáng)所必需的加強(qiáng)量的巻繞，對(duì)使用碳纖維量多的線繩狀碳纖維或帶狀碳纖維進(jìn)行加強(qiáng)的方法進(jìn)行了探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題，即這些方法中，像碳纖維片材等那樣，在利用毛刷涂布使樹(shù)脂浸滲的情況下樹(shù)脂不能浸滲至纖維中心，從而難以得到充分的加強(qiáng)量。另外，還考慮了預(yù)先浸滲樹(shù)脂后巻繞的方法，但為了使樹(shù)脂浸滲至這樣的線繩狀碳纖維或帶狀碳纖維的中心，必需使用較低粘度的樹(shù)脂，如果為了浸滲至中心部而降低浸滲樹(shù)脂的粘度，則這樣會(huì)發(fā)生浸滲樹(shù)脂的液體滴流，從而不能均一地固化。因此，在本發(fā)明中，發(fā)現(xiàn)通過(guò)以干狀態(tài)的未浸滲狀態(tài)巻繞碳纖維材料以及設(shè)置用于防止液體滴流的引導(dǎo)部件，使用低粘度的浸滲樹(shù)脂進(jìn)行樹(shù)脂浸滲，由此如果同時(shí)進(jìn)行所述碳纖維材料與結(jié)構(gòu)物表面粘接和所述碳纖維材料向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料轉(zhuǎn)換，則可以大大地縮短工序。艮口，本發(fā)明涉及一種加強(qiáng)方法，其特征在于，其為在對(duì)需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面不實(shí)施底漆涂布處理的情況下，將線繩狀碳纖維材料或帶狀碳纖維材料在未浸滲樹(shù)脂的干的狀態(tài)下隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置在需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面，并且在所述碳纖維材料中浸滲樹(shù)脂使之固化，由此同時(shí)進(jìn)行所述碳纖維材料與結(jié)構(gòu)物表面的粘接以及所述碳纖維材料向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料轉(zhuǎn)換的方法，其中，在向所述碳纖維材料浸滲樹(shù)脂時(shí)，預(yù)先將防止樹(shù)脂的液體滴流的引導(dǎo)部件按照與所述碳纖維材料接觸或者隔開(kāi)規(guī)定空隙的方式設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，由于在施工后混凝土表面部分地露出，所以容易進(jìn)行中規(guī)模地震發(fā)生后的診斷，襯底處理范圍也少，特別是通過(guò)同時(shí)進(jìn)行與結(jié)構(gòu)物的粘接和向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的轉(zhuǎn)換，不需要底漆涂布處理，所以能夠?qū)崿F(xiàn)工期縮短。另外，由于將加強(qiáng)材料的碳纖維在未浸滲樹(shù)脂的干狀態(tài)下設(shè)置于被加強(qiáng)結(jié)構(gòu)物的表面，所以操作性也出色。圖1是說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的加強(qiáng)方法的流程圖。圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的加強(qiáng)方法的一部分工序的概略圖。圖3是說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的加強(qiáng)方法的流程圖。圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式的加強(qiáng)方法的一部分工序的概略圖。圖5是用于說(shuō)明在本發(fā)明的加強(qiáng)方法中使用的帶狀碳纖維的概略圖。圖6是用于說(shuō)明在本發(fā)明的加強(qiáng)方法中使用的帶狀碳纖維的另一實(shí)施方式的概略圖。圖7是用于說(shuō)明在本發(fā)明的加強(qiáng)方法中使用的線繩狀碳纖維的概略圖。圖8是表示現(xiàn)有的利用碳纖維片材的加強(qiáng)方法的概略圖。圖9是現(xiàn)有的利用碳纖維片材的加強(qiáng)方法的流程圖。圖IO是說(shuō)明以往工序中的襯底處理(臺(tái)階處理)的圖。圖中，1、2卜RC柱，2、24—CF材料，3—引導(dǎo)部件，4一浸滲樹(shù)脂，22—打墨線，23—CFB斷路器(breaker)A，25—CFB斷路器B，26—樹(shù)脂注入泵，30_帶狀CF材料，31—經(jīng)紗(碳纖維)，32—緯紗，33—連接線。具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在以下的說(shuō)明中，對(duì)將鋼筋混凝土制柱(RC柱)作為加強(qiáng)對(duì)象的結(jié)構(gòu)物進(jìn)行加強(qiáng)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但加強(qiáng)對(duì)象不只限定于RC柱。圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的施工次序的流程圖。首先，進(jìn)行施工位置的襯底處理(Sl)。在該襯底處理中，進(jìn)行如下的處理，不需要大規(guī)模的臺(tái)階處理等，即，將裝飾混凝土表面的涂裝剝離、對(duì)混凝土表面進(jìn)行簡(jiǎn)單的整形、角落部的圓化、裂紋地方的補(bǔ)修。接著，進(jìn)行線繩狀或帶狀碳纖維材料(以下稱為CF材料)的巻繞(S2)。在現(xiàn)有的利用碳纖維片材的加強(qiáng)方法中，在巻繞之前進(jìn)行底漆涂布處理，但在本發(fā)明中，不需要底漆涂布處理，另外，也不需要浸滲樹(shù)脂的底涂。巻繞的CF材料處于未浸滲樹(shù)脂的干狀態(tài)，由于未浸滲樹(shù)脂，所以柔韌性出色，處理也極容易。另外，在本發(fā)明中，由于是將CF材料在干狀態(tài)下巻繞在沒(méi)有實(shí)施底漆涂布處理的混凝土表面，所以也可以在巻繞之后容易地進(jìn)行設(shè)置位置的微調(diào)整。CF材料被隔開(kāi)規(guī)定的間隔進(jìn)行巻繞。巻繞間隔根據(jù)所要求的加強(qiáng)效果不同而多種多樣，不能一概而定，例如在進(jìn)行鋼筋混凝土制柱的韌性加強(qiáng)時(shí)，優(yōu)選在距離柱的上下端部的2D(D表示柱截面高度)以下的韌性加強(qiáng)區(qū)間內(nèi)，將CF材料隔開(kāi)規(guī)定的間隔進(jìn)行巻繞加強(qiáng)并使巻繞間隔(P)距離柱的端部為5cm以上、P/D為l/3以下。另外，在進(jìn)行韌性加強(qiáng)時(shí)，需要更多的加強(qiáng)量，所以優(yōu)選反復(fù)巻繞CF部件。另一方面，由于剪切加強(qiáng)不需要韌性加強(qiáng)程度的加強(qiáng)量，所以能以更寬的間隔巻繞。剪切加強(qiáng)是以柱的全區(qū)間為對(duì)象，其通常大多與韌性加強(qiáng)結(jié)合進(jìn)行，在這種情況下只要應(yīng)用于韌性加強(qiáng)區(qū)間以外的部分即可。另外，在本發(fā)明中使用的CF材料的單位面積碳纖維的重量較多，所以單次巻繞即可充分地得到剪切加強(qiáng)效果。在本發(fā)明中，在加強(qiáng)量多的韌性加強(qiáng)中尤其有效。此外，對(duì)于韌性加強(qiáng)及剪切加強(qiáng)的加強(qiáng)量而言，只要遵照例如日本(財(cái))鐵道綜合技術(shù)研究所發(fā)行的"炭素繊維、>一卜〖C上3鉄道高架橋柱O耐震補(bǔ)強(qiáng)工法設(shè)計(jì)施工指針"第3版，按照設(shè)計(jì)在安全側(cè)的方式進(jìn)行選擇即可。在如上所述地設(shè)置CF材料之后，使樹(shù)脂浸滲使之固化，同時(shí)進(jìn)行CF材料與結(jié)構(gòu)物表面的粘接和向碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料(以下稱為CFRP)轉(zhuǎn)換。在本發(fā)明中，由于如上所述使用單位面積重量大的CF材料，所以即使利用刷涂或輥涂使樹(shù)脂浸滲，樹(shù)脂也不能充分地浸滲至碳纖維的中心部，從而CFRP不能充分地發(fā)揮其物性。因此，在本發(fā)明中，采用設(shè)置引導(dǎo)部件來(lái)防止低粘度的浸滲樹(shù)脂的液體滴流進(jìn)行浸滲的方法。作為引導(dǎo)部件，通過(guò)與CF材料接觸或在引導(dǎo)部件與CF材料之間隔開(kāi)規(guī)定的空隙的方式來(lái)設(shè)置，只要能夠防止樹(shù)脂的液體滴流任意材料均可使用，例如，可以使用在遮蔽中使用的膠帶或成形為L(zhǎng)字狀的塑料材料等。另外，在如后所述地取下使用的引導(dǎo)部件的情況下，優(yōu)選使用利用與浸滲樹(shù)脂的脫模性出色的材料的引導(dǎo)部件。例如，可以由氟系樹(shù)脂或硅酮系樹(shù)脂等構(gòu)成引導(dǎo)部件或者涂布公知的脫模劑來(lái)提高脫模性。其中，在此所述的"規(guī)定的空隙"是指為了避免浸滲樹(shù)脂滴下量的不必要的增加，CF材料與引導(dǎo)部件優(yōu)選設(shè)置成以20mm以下的范圍隔離。通過(guò)隔開(kāi)空隙來(lái)設(shè)置CF材料與引導(dǎo)部件，在取下引導(dǎo)部件時(shí)碳纖維表面被某種程度厚度的樹(shù)脂所覆蓋，可以實(shí)現(xiàn)表面保護(hù)。此外，在設(shè)置空隙的情況下，不必使隔離距離一定，例如，如以下說(shuō)明的圖2中所示，也可以使引導(dǎo)部件與CF材料的下部接觸，在與CF部件的側(cè)面之間設(shè)置空隙。在這樣地設(shè)置引導(dǎo)部件之后，使樹(shù)脂浸滲。在使樹(shù)脂浸滲時(shí)，例如圖2所示，向在RC柱1的周圍巻繞的CF材料2滴注浸滲樹(shù)脂4，利用引導(dǎo)部件3防止液體滴流。在滴下浸滲樹(shù)脂時(shí)，也可以使用專用的敷貼器(applicator)。另外，為了進(jìn)一步提高樹(shù)脂的浸滲性，也可以使用引導(dǎo)部件形成密閉結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽真空等減壓處理。在本發(fā)明中，由于設(shè)置引導(dǎo)部件進(jìn)行樹(shù)脂浸滲，所以容易最優(yōu)化樹(shù)脂量，使用時(shí)可以沒(méi)有浪費(fèi)。樹(shù)脂固化之后或者在樹(shù)脂半固化的狀態(tài)(只要粘度上升至沒(méi)有液體滴流的程度即可)下，取下設(shè)置的引導(dǎo)部件。只要不是特別需要考慮到美觀等，也可以留下引導(dǎo)部件。在本發(fā)明中，與以往相同，為了保持表面的美觀，在取下引導(dǎo)部件之后，可以在巻繞加強(qiáng)部件的表面涂布精加工用的砂漿或者噴灑涂料等，從而進(jìn)行精加工。在上述實(shí)施方式(第l實(shí)施方式)中，在巻繞CF材料之后安裝引導(dǎo)部件進(jìn)行樹(shù)脂浸滲，但也可以由2個(gè)以上的部件構(gòu)成引導(dǎo)部件，在設(shè)置一部分部件之后巻繞CF材料，然后設(shè)置其余部件，再進(jìn)行樹(shù)脂浸滲的方法。圖3是表示使用由2個(gè)以上部件構(gòu)成的引導(dǎo)部件(以下稱為CFB斷路器)的加強(qiáng)方法(第2實(shí)施方式)的施工次序的流程圖。另外，圖4是說(shuō)明施工方法的概略圖，其示出從紙面下部開(kāi)始依次施工的狀態(tài)(施工順序?yàn)閺募埫嫔喜肯蛳虏康捻樞?。在此，作為引導(dǎo)部件，只對(duì)由與CF材料(24)的鉛垂方向下部接觸的CFB斷路器A(23)和與CF材料的側(cè)面對(duì)置而設(shè)置的CFB斷路器(25)這2個(gè)部件構(gòu)成的引導(dǎo)部件進(jìn)行了說(shuō)明，但例如也可以在進(jìn)行抽真空等時(shí)在CF材料的上部設(shè)置能夠造成密閉空間的蓋部件等。CFB斷路器的材質(zhì)可以使用泡沬聚乙烯等塑料材料，但不限定于此。Sl:首先，對(duì)襯底處理而言，與第l實(shí)施方式相同，省略說(shuō)明。S2:接著，在將CF材料(24)巻繞之前，在RC柱(21)的表面進(jìn)行用于安裝CFB斷路器A(23)的打墨線操作(22)。所述打墨線對(duì)需要隔開(kāi)規(guī)定的間隔巻繞CF材料的區(qū)域的下部進(jìn)行。S3:在與打墨線(22)的位置平齊的位置安裝CFB斷路器A(23)。在圖4中，作為CFB斷路器A(23)，按照與RC柱(21)粘接的方式安裝，形成具有下述2個(gè)面的L字狀，所述兩個(gè)面分別CFB斷路器A(23)為與RC柱(21)粘接的面和在巻繞CF材料(24)時(shí)CFB斷路器A(23)與CF材料(24)的下部接觸的基部的面，但不限定于此。將CFB斷路器A(23)的基部與打墨線位置平齊地設(shè)置。在該例中，利用粘接劑將CFB斷路器A(23)粘接并安裝于RC柱(21)。S4:以設(shè)置的CFB斷路器A(23)的基部上面為基準(zhǔn)，進(jìn)行線繩狀或帶狀CF材料(未浸滲樹(shù)脂)的巻繞。巻繞量等依照所述第1實(shí)施方式。S5:在巻繞CF材料之后，安裝CFB斷路器B(25)。CFB斷路器B只要與CFB斷路器A卡合、并使在下一個(gè)工序流入的浸滲樹(shù)脂不漏出即可，可以為任意斷路器。另外，在圖4中，CFB斷路器B與CF材料24的側(cè)面設(shè)置有空隙，該空隙的距離依照所述第1實(shí)施方式。另外，也可以按照與CF材料24的側(cè)面接觸的方式設(shè)置CFB斷路器B。S6:接著進(jìn)行浸滲樹(shù)脂的流入。在圖4中，示出了使用樹(shù)脂注入泵(26)的例子，但不限定于此。S7:以與第1實(shí)施方式同樣的方式將作為引導(dǎo)部件而安裝的CFB斷路器取下。當(dāng)然，也可以不取下而留下CFB斷路器，也可以只取下CFB斷路器B而留下CFB斷路器A。在第2實(shí)施方式中，通過(guò)以CFB斷路器的基部(CFB斷路器A)為基準(zhǔn)進(jìn)行CF材料的巻繞，可以更迅速地以規(guī)定間隔實(shí)施CF材料的巻繞。<CF材料>帶狀及線繩狀CF材料均優(yōu)選部件寬度為10mm以上、50mm以下。另外，其重量?jī)?yōu)選為10g/m100g/m的范圍。在本發(fā)明中，在碳纖維的單位面積重量較多的情況下尤其有效。例如，從其施工方法出發(fā)，提供到全面加強(qiáng)的碳纖維片材的單位面積重量為300g/n^左右，與此相對(duì)，在本發(fā)明中使用的帶狀CF材料碳纖維量即使變多，達(dá)到現(xiàn)有的碳纖維片材的一倍以上(600g/m2)，樹(shù)脂也可以充分地浸滲至纖維內(nèi)部。1.帶狀CF材料如圖5所示，帶狀CF材料30是將碳纖維的線束作為經(jīng)紗31，并向一個(gè)方向取向，使用用于抑制不均的聚乙烯等的緯紗32捆扎而成的交叉狀的材料，結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的加強(qiáng)中使用的碳纖維片材相同。另外，通常緯紗12使用細(xì)纖維，但在本發(fā)明中，作為該緯紗，使用粗的纖維可以提高樹(shù)脂的浸滲性。作為所使用的緯紗，如果使用粗度為0.1mm5mm的纖維，則可以得到理想的結(jié)果。此外，緯紗的間距為510mm時(shí)能夠保持作為經(jīng)紗的碳纖維的直線性，所以優(yōu)選。另外，在本發(fā)明中，如圖6所示，可以使用利用連接線33連接多個(gè)帶狀CF材料30而成的材料。帶狀CF材料通常被巻成輥來(lái)運(yùn)輸，在施工現(xiàn)場(chǎng)被拉出來(lái)使用，如果單位面積重量變多，則變厚，輥的直徑變大。另外，如果單位面積重量變多，則難以用緯紗編織成交叉狀。相反，如圖6所示，用連接線連接而成的材料如果使用可制造每單位面積重量大的帶，則通過(guò)在巻成輥的狀態(tài)下以打開(kāi)的狀態(tài)巻繞，可以防止輥直徑變大。另外，在使用時(shí)折疊使用。結(jié)果，變成使用表觀上單位面積重量大的帶，從而巻繞次數(shù)變少。另外，通過(guò)用連接線來(lái)連接帶，起到與反復(fù)巻繞1根帶的情況相比帶更難以錯(cuò)位的效果。不過(guò)，如果連接的根數(shù)變多，則在角落部的R形狀有時(shí)會(huì)影響隨動(dòng)性，無(wú)論是否使用連接而成的材料，只要對(duì)應(yīng)加強(qiáng)部位的形狀適當(dāng)?shù)剡x擇即可。作為連接線，可以直接使用構(gòu)成帶狀CF材料的諱紗。2.線繩狀CF材料"線繩"是指基本上僅由經(jīng)紗形成的結(jié)構(gòu)，與由經(jīng)紗、緯紗構(gòu)成的"織物"、由線圈的連續(xù)構(gòu)成的"編織物"不同。在本發(fā)明中使用的線繩(也稱為"絳子")是機(jī)械制造而成的線繩，大體上分成8絳、16絳、實(shí)心絳、其他的多個(gè)絳帶。另外，還有編成扁平形狀的扁繩、編成圓形狀的圓繩。圖7表示成為8絳圓繩的線繩狀CF材料的概略圖。3.強(qiáng)化纖維所使用的強(qiáng)化纖維使用碳纖維，但也可以不出現(xiàn)問(wèn)題的范圍內(nèi)混合使用玻璃纖維、芳綸(aramid)纖維、其他有機(jī)纖維等，可以根據(jù)其用途適當(dāng)?shù)剡x擇。作為所使用的碳纖維，例如在基于JISK7073的碳纖維強(qiáng)化塑料的拉伸試驗(yàn)方法中，在為高強(qiáng)度類型時(shí)，使用具有2.45Xl()SN/mn^的拉伸彈性模量的材料，在為中彈性類型時(shí)，使用具有4.40X10SN/mn^的拉伸彈性模量的材料，在為高彈性類型時(shí)，使用具有6.40Xl()SN/mi^的拉伸彈性模量的材料。<浸滲樹(shù)脂>浸滲的樹(shù)脂可以使用常溫固化型或熱固化型的環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯系樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯等自由基反應(yīng)體系樹(shù)脂等。尤其優(yōu)選使用常溫固化型環(huán)氧系樹(shù)脂。在本發(fā)明中，優(yōu)選最優(yōu)化浸滲樹(shù)脂的粘度，在2(TC下，特別優(yōu)選為0.1Pa*s以上、5Pa*s以下。例如可以使用小西株式會(huì)社制的商品名"CFB500"系列等的低壓樹(shù)脂注入方法用、樹(shù)脂砂漿用的低粘度形環(huán)氧樹(shù)脂。實(shí)施例以下舉出實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限疋。實(shí)施例1、2<加強(qiáng)部件>使用的碳纖維使用東麗制商品名"TORACA(卜^力)T700S—12K"(拉伸強(qiáng)度二4900MPa，拉伸彈性模量二230GPa，TEX=800g/km)，在線繩CF材料(實(shí)施例1)中，編成5根7束，寬15mm、重量30g/m(單位面積重量1000g/m2)。另外，在帶狀CF材料(實(shí)施例2)中，使用東麗制商品名"TORACAT700S—24K"(拉伸強(qiáng)度二4900MPa，拉伸彈性模量=230GPa，TEX=1650g/km)，制作寬30mm、重量30g/m(單位面積重量1000g/m2)的直線狀的帶。_<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在已經(jīng)過(guò)襯底處理的鋼筋混凝土上，以100mm的間距，將所述線繩以條紋狀巻繞5周、將帶以條紋狀巻繞5層。接著，在各巻成條紋狀的碳纖維的正下方，貼附發(fā)泡聚乙烯作為引導(dǎo)部件，然后使適當(dāng)量的小西株式會(huì)社制的商品名為"CFB500"作為浸滲樹(shù)脂流入并浸滲于所述鋼筋混凝土。使用的浸滲樹(shù)脂的性狀如下所示。其中，樹(shù)脂有夏用和冬用，在本實(shí)施例中，使用冬用"CFB500W"。[表2]_<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>試驗(yàn)方法基于JISK7113。l號(hào)形試驗(yàn)法。20°C，養(yǎng)護(hù)7天。使樹(shù)脂浸滲之后，當(dāng)浸滲樹(shù)脂半固化時(shí)取下引導(dǎo)部件。小心保護(hù)直至齊充分地固化，然后確認(rèn)粘接性的結(jié)果為已充分地粘接。另外切下已固化的材料，確認(rèn)其截面，結(jié)果為樹(shù)脂充分地浸滲至纖維中心部。另外，這樣地形成的固化材料還顯示出了充分的韌性加強(qiáng)效果。權(quán)利要求1.一種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物的利用碳纖維的加強(qiáng)方法，其特征在于，在對(duì)需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面不實(shí)施底漆涂布處理的情況下，將線繩狀碳纖維材料或帶狀碳纖維材料在未浸滲樹(shù)脂的干的狀態(tài)下隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置在需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面，并且在所述碳纖維材料中浸滲樹(shù)脂使之固化，由此同時(shí)進(jìn)行所述碳纖維材料與結(jié)構(gòu)物表面的粘接以及所述碳纖維材料向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料轉(zhuǎn)換，其中，在向所述碳纖維材料浸滲樹(shù)脂時(shí)，預(yù)先將防止樹(shù)脂的液體滴流的引導(dǎo)部件按照與所述碳纖維材料接觸或者隔開(kāi)規(guī)定空隙的方式設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)方法，其特征在于，所述引導(dǎo)部件與所述被設(shè)置的碳纖維材料的鉛垂方向的下部接觸，并且該引導(dǎo)部件由基部和側(cè)壁部這至少2個(gè)部件構(gòu)成，所述基部安裝于所述結(jié)構(gòu)物表面，所述側(cè)壁部卡合于該基部并與所述碳纖維材料的鉛垂方向的外側(cè)面接觸或者具有規(guī)定空隙而對(duì)置，在結(jié)構(gòu)物表面隔開(kāi)規(guī)定的間隔安裝所述基部之后，以所述基部為基準(zhǔn)，將所述未浸滲樹(shù)脂的碳纖維材料設(shè)置于所述結(jié)構(gòu)物表面，接著使側(cè)壁部卡合于所述基部，然后使樹(shù)脂浸滲于所述碳纖維材料中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加強(qiáng)方法，其中，浸滲樹(shù)脂的粘度在2(TC時(shí)為0.1Pas以上、5Pas以下。4.根據(jù)權(quán)利要求13中任意一項(xiàng)所述的加強(qiáng)方法，其特征在于，所述碳纖維材料的部件寬度為10mm以上、50mm以下，重量為10g/m100g/m的范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求14中任意一項(xiàng)所述的加強(qiáng)方法，其特征在于，所述碳纖維材料是以碳纖維為經(jīng)紗并用樹(shù)脂制緯紗編織而成的帶狀碳纖維材料，其中，作為樹(shù)脂制緯紗，捆扎有粗度為O.lmm以上、5mm以下的線。6.根據(jù)權(quán)利要求15中任意一項(xiàng)所述的加強(qiáng)方法，其特征在于，所述碳纖維材料是以碳纖維為經(jīng)紗并用樹(shù)脂制緯紗編織而成的帶狀碳纖維材料，其中，將多個(gè)帶狀碳纖維材料在其長(zhǎng)邊方向側(cè)面用連接線連接，并在使用時(shí)將其以折疊的方式巻繞。7.根據(jù)權(quán)利要求16中任意一項(xiàng)所述的加強(qiáng)方法，其特征在于，所述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物是混凝土制結(jié)構(gòu)物，所述加強(qiáng)方法利用所述碳纖維對(duì)所述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物進(jìn)行剪切加強(qiáng)或韌性加強(qiáng)。全文摘要本發(fā)明提供一種利用碳纖維的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物的加強(qiáng)方法，其中，在對(duì)需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面不實(shí)施底漆涂布處理的情況下，將線繩狀碳纖維材料或帶狀碳纖維材料在未浸滲樹(shù)脂的干的狀態(tài)下隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置在需要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)物表面，然后設(shè)計(jì)并配置防止樹(shù)脂的液體滴流的引導(dǎo)部件，并且，在20℃下，向所述碳纖維材料中浸滲0.1Pa·s以上、5Pa·s以下的粘度的樹(shù)脂使其固化，以此同時(shí)進(jìn)行所述碳纖維材料與結(jié)構(gòu)物表面的粘接以及所述碳纖維材料向纖維強(qiáng)化復(fù)合材料轉(zhuǎn)換。文檔編號(hào)E04G23/02GK101512083SQ200780033020公開(kāi)日2009年8月19日申請(qǐng)日期2007年9月4日優(yōu)先權(quán)日2006年9月5日發(fā)明者中田昌典,加川順一,小牧秀之,森康弘,榎本真也,田室浩一郎,福田欣弘申請(qǐng)人:新日本石油株式會(huì)社;小西株式會(huì)社;Sg工程株式會(huì)社