专利名称：钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用包含连续的增强纤维的片状的含有增强纤维的材料(以下称为“纤维片材”)对桥、栈桥、烟囱等，进而对船、车辆、航空器等的钢结构物进行修补补强(以下简称为“补强”)的钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用的弹性层形成材料。
背景技术：
近年来，作为已存或新设的钢结构物的补强方法，有在其表面粘贴或卷绕碳纤维片材、芳族聚酰胺纤维片材等连续增强纤维片材的碳纤维片材粘接施工法、芳族聚酰胺纤维片材粘接施工法等连续纤维片材粘接施工法。此外，还有将使未固化的基体树脂浸溃了连续纤维束的纤维片材粘接后，使其固化的施工法。此外，为了省略现场的树脂的含浸，也开发了使用油灰状粘接树脂将工场生产的板厚I 2mm、宽5cm左右的FRP板粘接的FRP板粘接补强施工法。采用这样的方法补强的钢结构物，只要是将纤维片材与钢结构物一体地粘接，就能够获得纤维片材产生的高的补强效果。但是，由于因负荷而使钢结构物变形等，纤维片材断裂前其从钢结构物表面剥离的情况下，不能实现所期待的目的。因此，专利文献I对于在钢结构物的表面设置缓冲材料层，然后用粘合剂粘接纤维片材进行补强的方法进行了公开。此外，作为缓冲材料层，对于能够使用热固化性树脂、热塑性树脂等树脂进行了公开。此外，公开了单独使该树脂固化时的23°C下的拉伸模量为0.1 50N/mm2。现有技术文献专利文献专利文献1:专利第3553865号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，本发明人的研究实验的结果，新发现对钢结构物进行补强时纤维片材从钢结构物表面剥离的问题与用纤维片材对混凝土结构物进行补强的情形不同，钢结构物表面的温度产生大的影响。因此，用纤维片材对钢结构物进行补强的情况下，充分考虑钢结构物表面的温度变得必要。钢结构物(钢材)因温度引起的伸长、因车辆通行等引起的挠曲与混凝土结构物相比大。因此，如果使刚性高的连续纤维片材粘接于钢结构物，担心纤维片材从其端部剥离。其中，已知，钢结构物例如在我们国家由于盛夏的直射日光，其表面上升到60°C左右的温度。因此可知，如果使用以往方式的采用纤维片材的补强中使用的粘合剂等，由于该高的表面温度，粘合剂软化，有时无法获得必要的补强效果。
此外，上述专利文献I的补强方法中，如果形成缓冲材料层的树脂的拉伸模量低，用刚性高的连续纤维片材等补强，有可能缓冲材料层不能传递本来应传递给纤维片材的应力。即，这种情况下，纤维片材没起作用，不能补强。因此，本发明的目的在于提供在用纤维片材对钢结构物进行了补强的情况下，能够避免由于日光照射等，无法获得纤维片材产生的补强效果的情况，获得充分的补强效果，并且能够避免纤维片材在达到断裂前从钢结构物表面剥离的钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料。用于解决课题的手段上述目的通过本发明涉及的钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料实现。简要地，根据第I的本发明，提供钢结构物的补强方法，其特征在于，在钢结构物的表面上将包含增强纤维的纤维片材粘接而一体化的钢结构物的补强方法中，具有如下工序:(a)将聚脲树脂油灰剂涂布在前述钢结构物的表面，使其固化，形成弹性层，(b)利用粘合剂将前述纤维片材粘接于形成了前述弹性层的前述钢结构物的表面。根据第I的本发明的一实施方式，对于前述(b)工序中使用的粘合剂，调整其玻璃化转变温度以使高温时也能够维持补强效果。例如，使前述粘合剂的玻璃化转变温度为60°C以上。根据第I的本发明的另一实施方式，前述(a)工序中形成前述弹性层的聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂，其组成为:(i)主剂:是以异氰酸酯作为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物。(i i)固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NCO:胺比计按1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂。(iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合。( iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。根据第I的本发明的另一实施方式，前述(b)工序中使用的粘合剂是常温固化型环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸系树脂、MMA树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂或光固化型树脂。此外，优选地，前述粘合剂为环氧树脂粘合剂，该环氧树脂粘合剂以主剂、固化剂的2成分型而提供，其组成为:(i)主剂:使用包含环氧树脂作为主成分、根据需要包含硅烷偶联剂等作为粘接增强赋予剂的主剂。(ii)固化剂:包含胺类作为主成分，主剂的环氧树脂:固化剂的各个的胺当量比为 1:1。根据第I的本发明的另一实施方式，在前述钢结构物的表面形成前述弹性层前，具有对如述钢结构物的表面进行基底处理的工序和/或涂布底漆的工序。根据第I的本发明的另一实施方式，前述纤维片材是用线材固定材料将沿一方向并丝的连续的增强纤维相互固定的纤维片材。或者，前述纤维片材是使基体树脂浸溃增强纤维、固化的连续的纤维增强塑料线材多根沿纵向以帘状并丝，用线材固定材料将线材相互固定的纤维片材。或者，前述纤维片材是使沿一方向并丝的连续的增强纤维片材含浸树月旨、使前述树脂固化的纤维片材。根据第I的本发明的另一实施方式，将前述纤维片材以多层在前述钢结构物的表面层叠粘接，与前述钢结构物一体化。根据第2的本发明，提供钢结构物补强用弹性层形成材料，其是在上述记载的钢结构物的补强方法中由形成前述弹性层的聚脲树脂油灰剂构成的钢结构物补强用弹性层形成材料，其特征在于，前述聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂，其组成为:(i)主剂:是以异氰酸酯作为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物。(ii)固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NCO:胺比计按1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂。(iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合。(iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。上述聚脲树脂油灰剂固化时的拉伸伸长率为400%以上，拉伸强度为8N/mm2以上，拉伸模量为 60N/mm2 以上 500N/mm2 以下。根据第3的本发明，提供钢结构物的补强结构体，是对钢结构物进行补强的补强结构体，其特征在于，具有:(a)在前述钢结构物的表面涂布聚脲树脂油灰剂而形成的弹性层、(b)在形成了前述弹性层的前述钢结构物的表面利用粘合剂粘接的、含浸了树脂的纤维片材层。第3的本发明中，根据一实施方式，前述弹性层固化时的拉伸伸长率为400%以上，拉伸强度为8N/mm2以上，拉伸模量为60N/mm2以上500N/mm2以下。第3的本发明中，根据另一实施方式，对于前述粘合剂，调整其玻璃化转变温度以使高温时也能够维持补强效果。例如，前述粘合剂的玻璃化转变温度为60°C以上。第3的本发明中，优选地，前述聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加齐U，其组成为:(i)主剂:是以异氰酸酯作为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物。(ii)固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NCO:胺比计按1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂。(iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合。(iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。此外，前述粘合剂使用常温固化型环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸系树脂、MMA树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂或光固化型树脂。优选地，前述粘合剂为环氧树脂粘合剂，该环氧树脂粘合剂以主剂、固化剂的2成分型而提供，其组成为:(i)主剂:使用包含环氧树脂作为主成分、根据需要包含硅烷偶联剂等作为粘接增强赋予剂的主剂。(ii)固化剂:包含胺类作为主成分，主剂的环氧树脂:固化剂的各个的胺当量比为 1:1。发明的效果根据本发明的钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料，能够避免由于日光照射而无法获得补强效果的情况，获得充分的补强效果，并且能够避免纤维片材在达到断裂强度前从钢结构物表面剥离。
图1是用于说明本发明的钢结构物的补强方法和补强结构体的经补强的钢结构物的实例的截面图。图2是表示本发明的钢结构物的补强方法中能够使用的纤维片材的一实施例的图。图3是表示本发明的钢结构物的补强方法中能够使用的纤维片材的另一实施例的图。图4是表示本发明的钢结构物的补强方法中能够使用的纤维片材的一实施例的斜视图。图5是构成本发明的钢结构物的补强方法中能够使用的纤维片材的纤维增强塑料线材的实例的截面图。图6为表示本发明的钢结构物的补强方法中能够使用的纤维片材的另一实施例的斜视图。图7为说明本发明的钢结构物的补强方法的一实施例的工序图。图8为说明本发明的钢结构物的补强方法的另一实施例的工序图。图9为说明用于证实本发明的钢结构物的补强方法的弯曲强度试验装置的构成的图。图10为表示按照本发明补强的钢结构物的弯曲试验结果的图。图11为表示用于将本发明和比较例进行比较的补强过的钢结构物的弯曲试验结果的图。图12为表示用于将本发明和比较例进行比较的补强过的钢结构物的弯曲试验结果的图。
具体实施例方式以下对本发明涉及的钢结构物的补强方法及补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料，参照附图更详细地说明。参照图1，根据本发明涉及的钢结构物的补强方法，钢结构物100介由弹性层104，在其表面上将包含连续的增强纤维f的纤维片材I粘接而一体化。本发明的钢结构物的补强方法的特征在于如下构成，其具有:(a)在钢结构物100的表面102涂布聚脲树脂油灰剂并使其固化，形成作为缓冲层的弹性层104的工序，(b)在形成了弹性层104的钢结构物100的表面，使用根据需要经调整以使玻璃化转变温度成为60°C以上的粘合剂105将纤维片材I粘接的工序。
S卩，根据本发明，提供钢结构物的补强结构体，其特征在于，具有:(a)在钢结构物100的表面102涂布聚脲树脂油灰剂而形成的弹性层104，(b)利用粘合剂105在形成了弹性层104的钢结构物100的表面102粘接的、含浸了树脂的纤维片材层106。弹性层104的固化时的拉伸伸长率为400%以上，拉伸强度为8N/mm2以上，拉伸模量为60N/mm2以上500N/mm2以下。根据本发明，优选地，在钢结构物100的表面形成弹性层104前，能够对钢结构物I的表面102进行基底处理，进而在钢结构物表面102涂布底漆。接下来，对本发明中使用的各材料进行说明。(纤维片材)本发明中能够使用各种形态的纤维片材I。具体地，作为具体例I 3，对纤维片材I的实施例进行说明，但本发明中使用的纤维片材I的形态并不限定于这些具体例中所示的形态。具体例I图2中示出本发明中能够使用的纤维片材I的一实施例。纤维片材I为使连续的增强纤维f沿一方向并丝以片状构成的未含浸树脂的纤维片材1A。即，纤维片材IA能够成为将由沿一方向并丝的连续的增强纤维f组成的增强纤维片材用做成筛网状支持体片材等的线材固定材料3保持的构成。例如，作为增强纤维f，使用了碳纤维的情况下，例如将6000 24000根平均直径7 μ m的单纤维(碳纤维单丝)f集束而成的未含浸树脂的单纤维束多根沿一方向平行地并丝使用。碳纤维片材IA的纤维单位面积重量通常为30 1000g/m2。使构成作为线材固定材料3的筛网状的支持体片材的纵线4和横线5的表面预先含浸低熔点型的热塑性树脂，将筛网状支持体片材3层叠在以片状排列的碳纤维的单面或两面，加热加压，使筛网状支持体片材3的纵线4和横线5的部分与碳纤维片材熔接。筛网状支持体片材3除了 2轴构成以外，也能使玻璃纤维沿3轴取向形成，或者只配置使玻璃纤维与沿一方向排列的碳纤维正交的横线5，所谓沿I轴取向形成，与前述以片状并丝的碳纤维粘接。此外，作为上述线材固定材料3的线条，例如在芯部具有玻璃纤维、在其周围配置了低熔点的热熔融粘着性聚酯的双重结构的复合纤维也优选使用。具体例2此外，纤维片材1，如图3中所示，也可成为使多个增强纤维f沿一方向并丝的增强纤维片材，例如图2中所示的纤维片材IA含浸树脂Re，使前述树脂固化的纤维片材(所谓FRP 板)IB。上述具体例1、2中说明的纤维片材1A、1B中，作为增强纤维f，并不限定于碳纤维，也能够将玻璃纤维、玄武岩纤维；硼纤维、钛纤维、钢纤维等金属纤维；以及芳族聚酰胺、PBO (聚对亚苯基苯并双恶唑)、聚酰胺、聚芳酯、聚酯等有机纤维单独或者多种混入以混合物使用。此外，作为具体例2中的纤维片材IB的情形的树脂Re，能够使用热固化性树脂或热塑性树脂，作为热固化性树脂，优选使用常温固化型或热固化型的环氧树脂、乙烯基酯树月旨、MMA树脂、丙烯酸系树脂、不饱和聚酯树脂、或酚醛树脂等，此外，作为热塑性树脂，能够适合使用尼龙、维尼纶等。此外，树脂浸溃量为30 70重量％，优选为40 60重量％。具体例3此外，如图4和图5中所示，作为纤维片材1，也能够使用将含浸基体树脂R、固化的细径的连续的纤维增强塑料线材2多根沿纵向以帘状并丝、用线材固定材料3将各线材2相互固定的纤维片材1C。纤维增强塑料线材2是直径(d)为0.5 3_的大致圆形截面形状(图5 (a))，或者可形成宽(w)为I 10mm、厚(t)为0.1 2mm的大致矩形截面形状(图5 (b))。当然，根据需要能够形成其他各种截面形状。如上所述，沿一方向并丝、成为帘状的纤维片材I中，各线材2相互只以空隙(g)=0.05 3.0mm相邻分离，用线材固定材料3固定。此外，这样形成的纤维片材I的长(L)和宽(W)根据被补强的结构物的尺寸、形状适当地决定，从处理上的问题出发，一般地使总宽(W)为100 1000mm。此外，可制造长(L)为I 5m左右的长条形的纤维片材或IOOm以上的纤维片材，使用时适当地切断而使用。此外，也能够使纤维片材IC的长(L)为I 5m左右、使宽W为比其长I IOm左右而制造。纤维片材IC的情形下，作为增强纤维f，能够将碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维；硼纤维、钛纤维、钢纤维等金属纤维；以及芳族聚酰胺、PBO (聚对亚苯基苯并双恶唑)、聚酰胺、聚芳酯、聚酯等有机纤维单独或多种混入以混合物使用。此外，使纤维增强塑料线材2浸溃的基体树脂R能够使用热固化性树脂或热塑性树脂，作为热固化性树脂，优选使用常温固化型或热固化型的环氧树脂、乙烯基酯树脂、MMA树脂、丙烯酸系树脂、不饱和聚酯树脂或酚醛树脂等，此外，作为热塑性树脂，可优选使用尼龙、维尼纶等。此外，使树脂浸溃量为30 70重量％，优选为40 60重量％。此外，作为将各线材2用线材固定材料3固定的方法，如图4中所示，例如，可采用如下方法:使用横线作为线材固定材料3，将沿一方向以帘状排列的多根线材2组成的片材形态的线材，即连续的线材片材相对于线材正交、以一定的间隔(P)打纬、编织。横线3的打纬间隔(P)并无特别限制，考虑制作的纤维片材I的处理性，通常在10 IOOmm间隔的范围内选择。此时，横线3为将例如直径2 50 μ m的玻璃纤维或有机纤维多根集束而成的线条。此外，作为有机纤维，适合使用尼龙、维尼纶等。作为将各线材2固定为帘状的其他的方法，如图6 (a)中所示，作为线材固定材料3，能够使用筛网状支持体片材。S卩，也能够成为使形成片材形态的以帘状并丝的多根线材2即线材片材的单侧面或两面用例如直径2 50 μ m的玻璃纤维或有机纤维制作的、与上述具体例I中说明的同样的构成的筛网状的支持体片材3支持的构成。此外，作为将各线材2固定为帘状的其他方法，如图6 (b)中所示，作为线材固定材料3，例如，能够使用作为压敏粘合带或粘接带等的可挠性带材。可挠性带材3在与形成片材形态的以帘状并丝的各纤维增强塑料线材2的纵向垂直的方向上，粘贴多根的纤维增强塑料线材2的单侧面或两面而固定。S卩，作为可挠性带材3,使用宽(wl) 2 30mm左右的、氯乙烯带、纸带、布带、无纺布带等压敏粘合带或粘接带。将这些带3，通常以10 IOOmm间隔(P)在与各纤维增强塑料线材2的纵向垂直的方向上粘贴。此外，作为可挠性带材3，通过使尼龙、EVA树脂等热塑性树脂，以带状、在与线材2的纵向垂直的方向上在单侧面或两面热熔融粘着也得以实现。(补强方法)接下来，参照图7，对钢结构物的补强方法进行说明。根据本发明，使用如前所述制造的纤维片材1，进行钢结构物的补强。S卩，根据本发明的钢结构物的补强方法，例如，作为纤维片材1，能够使用在上述具体例I中说明的将增强纤维f沿一方向并丝制作的纤维片材1A，在钢结构物的表面形成的弹性层104上用粘合剂105粘接而一体化。此时，在纤维片材IA与钢结构物的粘接的同时，也能够进行采用该粘合剂的对于纤维片材IA的粘合剂(基体树脂)含浸。由此，形成具有弹性层104、粘接有含浸了树脂的纤维片材I的纤维片材层106的钢结构物的补强结构体200。钢结构物100的补强时，通过对于主要受到弯曲力矩和轴力的构件(结构物)，使增强纤维的取向方向与由弯曲力矩产生的拉伸应力或压缩应力的主应力方向大致一致而粘接，从而能够使纤维片材I有效地负担应力，闻效率地提闻结构物的耐负荷力。此外，在正交的2方向上弯曲力矩作用的情况下，通过使2层以上的纤维片材I正交而层叠粘接以使纤维片材I的增强纤维f的取向方向与由弯曲力矩产生的主应力大致一致，从而闻效率地实现耐负荷力的提闻。(第I工序)如图7 (a)、(b)中所示，根据需要，将钢结构物100的被补强面(即被粘接面)101的脆弱部101a，用圆盘磨光机、喷砂、喷钢丸、喷水等研削装置50除去，对钢结构物100的被粘接面ιο 进行基底处理。(第2工序)在基底处理过的面102涂布环氧改性聚氨酯树脂底漆103 (图7 (C))。作为底漆103，并不限于环氧改性聚氨酯树脂系，还有MMA系树脂等，根据弹性层104 (图7 (d))与被补强钢结构物100的材质适当选择。再有，底漆103的涂布工序也能够省略。(第3工序)
在基底处理过的面102以所需的厚度(T)涂布聚脲树脂油灰剂104，使其固化，形成弹性层104 (图7 (d))。涂布厚度(T)，根据被粘接面102的表面的凹凸、纤维片材I的厚度T适当地设定，一般为T=0.2 IOmm左右。本发明中，弹性模量低的聚脲树脂油灰剂，即形成弹性层104的材料(弹性层形成材料)包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂等，如果示出其组成的一例，则如下所述。(i)主剂:是以异氰酸酯(例如4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯)为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物。(ii)固化剂:使用包含芳香族胺(例如胺值80 90)作为主成分的固化剂，使用以主剂的NCO:胺比计以1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂。此外，也能够包含对甲苯磺酸盐等作为固化促进剂。
(iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂，以I 500重量份适当地配合。(iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。其中，聚脲树脂油灰剂固化时的拉伸伸长率为400%以上(通常，400 600%)，拉伸强度为8N/mm2以上(通常，8 10N/mm2)，拉伸模量为60N/mm2以上500N/mm2以下(通常，60 100N/mm2)。如果弹性模量小于60N/mm2,不能传送必要的补强应力，相反,如果超过100N/mm2,特别地，如果超过500N/mm2，则产生伸长性能不足的问题。此外，由于使用聚脲树脂作为油灰剂，因此希望23°C下的采用BM型粘度计测定的2转下的粘度为200 700Pa.s，转数20转下在60 IOOPa.s的范围内，触变指数，即采用旋转粘度计测定的不同的转数产生的粘度的测定值之比(转数20转下的粘度+2转的粘度)为4 7。S卩，如果粘度比60Pa.s小，触变指数小于4，涂附后产生流挂等，涂附面的平滑性和屋顶面、壁面的涂布变得困难，相反，如果粘度比IOOPa 大，触变指数超过7，树脂硬，混合存在问题，并且平滑地涂布也变得困难。在此，下述表I表示将作为上述专利文献I中记载的形成缓冲材料层的材料以往使用的环氧树脂油灰剂和作为本发明中使用的形成弹性层的材料的上述组成的聚脲树脂油灰剂具有的物性进行比较的结果。[表I]
权利要求
1.钢结构物的补强方法，是在钢结构物的表面上粘接包含增强纤维的纤维片材而一体化的钢结构物的补强方法，其特征在于，具有如下工序: (a)将聚脲树脂油灰剂涂布在前述钢结构物的表面，使其固化，形成弹性层， (b)利用粘合剂将前述纤维片材粘接于形成了前述弹性层的前述钢结构物的表面。
2.权利要求1所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，对于前述(b)工序中使用的粘合剂，调节其玻璃化转变温度以使在高温时也能够维持补强效果。
3.权利要求1或2所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述粘合剂的玻璃化转变温度为60°C以上。
4.权利要求1 3的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述(a)工序中形成前述弹性层的聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂，其组成为: (i)主剂:是以异氰酸酯为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物， ( )固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NC0:胺比计按1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂， (iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合， (iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。
5.权利要求1 4的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述(b)工序中使用的粘合剂是常温固化型环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸系树脂、MMA树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂或光固化型树脂。
6.权利要求5所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述粘合剂为环氧树脂粘合齐U，该环氧树脂粘合剂以主剂、固化剂的2成分型而提供，其组成为: (i)主剂:使用包含环氧树脂作为主成分、根据需要包含硅烷偶联剂等作为粘接增强赋予剂的主剂， ( )固化剂:包含胺类作为主成分，主剂的环氧树脂:固化剂的各个的胺当量比为1:1o
7.权利要求1 6的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，在前述钢结构物的表面形成前述弹性层前，具有对前述钢结构物的表面进行基底处理的工序和/或涂布底漆的工序。
8.权利要求1 7的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述纤维片材是将沿一方向并丝的连续的增强纤维相互用线材固定材料固定的纤维片材。
9.权利要求1 7的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述纤维片材是使基体树脂浸溃增强纤维、固化的连续的纤维增强塑料线材多根沿纵向以帘状并丝，用线材固定材料将线材相互固定的纤维片材。
10.权利要求1 7的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，前述纤维片材是使沿一方向并丝的连续的增强纤维片材含浸树脂、使前述树脂固化的纤维片材。
11.权利要求1 10的任一项所述的钢结构物的补强方法，其特征在于，将前述纤维片材以多层在前述钢结构物的表面层叠、粘接，与前述钢结构物一体化。
12.钢结构物补强用弹性层形成材，是在权利要求1 3的任一项所述的钢结构物的补强方法中由形成前述弹性层的聚脲树脂油灰剂构成的钢结构物补强用弹性层形成材，其特征在于，前述聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂，其组成为: (i )主剂:是以异氰酸酯作为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物， ( )固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NC0:胺比计按.1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂， (iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合， (iv)包含添加剂:着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。
13.权利要求12所述的钢 结构物补强用弹性层形成材，其特征在于，前述聚脲树脂油灰剂固化时的拉伸伸长率为400%以上，拉伸强度为8N/mm2以上，拉伸模量为60N/mm2以上.500N/mm2 以下。
14.钢结构物的补强结构体 ，是对钢结构物进行补强的补强结构体，其特征在于，具有: (a)在前述钢结构物的表面涂布聚脲树脂油灰剂而形成的弹性层， (b)在形成了前述弹性层的前述钢结构物的表面利用粘合剂粘接的、含浸了树脂的纤维片材层。
15.权利要求14所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，前述弹性层固化时的拉伸伸长率为400%以上，拉伸强度为8N/mm2以上，拉伸模量为60N/mm2以上500N/mm2以下。
16.权利要求14或15所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，对于前述粘合剂，调整其玻璃化转变温度以使在高温时也能够维持补强效果。
17.权利要求14 16的任一项所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，前述粘合剂的玻璃化转变温度为60°C以上。
18.权利要求14 17的任一项所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，前述聚脲树脂油灰剂包含主剂、固化剂、填充剂、添加剂，其组成为: (i)主剂:是以异氰酸酯作为反应成分的预聚物，使用以NCO重量％计末端残存的异氰酸酯调整为I 16重量份的预聚物， (ii)固化剂:使用包含芳香族胺作为主成分的固化剂，使用以主剂的NC0:胺比计按.1.0:0.55 0.99重量份计算的固化剂， (iii)填充剂:包含硅石粉、触变剂等，以I 500重量份适当地配合， (iv)添加剂:包含着色剂、粘性调节剂、增塑剂等，以I 50重量份适当地配合。
19.权利要求14 18的任一项所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，前述粘合剂为常温固化型环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸系树脂、MMA树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂或光固化型树脂。
20.权利要求19所述的钢结构物的补强结构体，其特征在于，前述粘合剂为环氧树脂粘合剂，该环氧树脂粘合剂以主剂、固化剂的2成分型而提供，其组成为: (i)主剂:使用包含环氧树脂作为主成分、根据需要包含硅烷偶联剂等作为粘接增强赋予剂的主剂， (ii)固化剂:包含胺类作为主成分，主剂的环氧树脂:固化剂的各个的胺当量比为1:1o
全文摘要
本发明提供能够避免由于日光照射等而无法获得补强效果的情况，获得足够的补强效果，并且能够避免纤维片材在达到断裂强度前从钢结构物表面剥离的钢结构物的补强方法和补强结构体以及钢结构物补强用弹性层形成材料。本发明在钢结构物的表面上使包含增强纤维的纤维片材粘接而一体化的钢结构物的补强方法中，具有(a)在钢结构物的表面涂布聚脲树脂油灰剂、使其固化、形成弹性层的工序，(b)在形成了弹性层的钢结构物的表面利用粘合剂粘接纤维片材的工序。
文档编号E04G23/02GK103154373SQ20118004178
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年8月31日
发明者小森笃也, 小林朗, 秀熊佑哉, 大垣贺津雄 申请人:新日铁住金高新材料株式会社