ミクロ炭素繊維の効率的マクロ組織化に関する実証的研究とそのコンクリート構造物への応用

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非硬化型炭素長繊維ケーブル材は,はりや板など様々なコンクリート構造分野の低コストプレハブ工法へ発展的に応用される可能性が高い.一方,硬化型のCFRPについても,本学で開発された自動配筋ロボット(IT型ロボット)を用いれば,低コストの常温硬化型接着剤を予め塗布するのみで,効率的なマクロ組織化が容易に可能であることを本グループが実証している.CFRP(炭素繊維強化プラスチック)は軽量,高強度,高耐食性などの長所を有しており,鉄筋やPC鋼材の代替としてコンクリート補強材への利用が進められている.本研究で対象とする九州大学独自に開発したCFRPロッドは,両端にU型アンカーを有する特徴があり,同部を利用した緊張用あるいは部材結合用としての活用の可能性が考えられる.そこで本研究では,硬化型のCFRPについて,マクロ組織化に関するより多くの実証データの蓄積を行い,材料レベル,構造レベルでの信頼性の向上について検討した.また,U型アンカーを持つCFRPロッドのPC部材への適用性を検討することを目的とし,U型アンカーの引張および引抜試験,PCはりへのプレストレス導入試験および破壊試験を行い,その有用性について検討した.得られた結果を以下に示す.1.CFRPロッドの直線部の付着強度は12.0MPaであり,異形鉄筋と同程度である.2.プレストレス導入における減少量は特に顕著でなく,U型アンカーはプレストレス導入および定着に対して効果的である.3.CFRPロッドを用いたPCはりは破壊に至るまで良好な曲げ性能を発揮することが確認された.