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技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，本专利技术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，本专利技术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专利技术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的本专利技术，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的本专利技术的一实施方式，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的本专利技术的另一实施方式，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的本专利技术的另一实施方式，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的本专利技术的另一实施方式，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的本专利技术的另一实施方式，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的本专利技术的另一实施方式，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的本专利技术，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的本专利技术，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的本专利技术中，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的本专利技术中，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的本专利技术中，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 0.9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小森笃也，小林朗，秀熊佑哉，大垣贺津雄，
申请(专利权)人：新日铁住金高新材料株式会社，
类型：
国别省市：