建築構造補強および補修工事における炭素繊維布の適用

Aug 05, 2025

最近の工事実績からわかるように、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）による補強技術は、その 高効率な施工 と 顕著な総合的効果を備えており 、建築構造の補強および補修において重要な選択肢となっています。この技術は、梁、床版、柱、屋架、トンネル、その他のコンクリート構造物など、さまざまな構造部材の補強および修復に適用可能です。

素材の基本特性
炭素繊維布は高性能複合材料として、以下の優れた特性を持っています：

超強力： 引張強度は炭素鋼板の10倍を超えることができます。
軽量かつ高強度: 単位重量が軽く、構造物にほとんど追加荷重を加えません。
優れた耐久性: 腐食および疲労に対する優れた耐性があり、温度変化（低温／高温）においても良好な性能を発揮し、性質が安定しており、補強構造物の耐用年数を効果的に延長します。
施工適応性に優れ： 柔軟な生地で、現場でのカットや複雑な曲面への貼り付けが容易です。

主な技術的利点

施工が便利かつ効率的： 比較的簡単な工程で、大型機械や固定設備を必要とせず、主に手作業に依存し、施工速度が速く、現場への影響が最小限に抑えられます。
品質保証が容易： 素材は柔らかく接着が容易で、基材への密着性が高く、施工品質の信頼性を確保します。
優れた防水性能： 使用されるエポキシ樹脂接着剤システムは優れた浸透性を持ち、コンクリート基材の微細ひび割れを効果的にシールし、防水効果を高めます。
優れた耐食性： 炭素繊維自体およびエポキシ樹脂システムはどちらも優れた耐化学腐食性を示し、過酷な環境条件下でも使用可能です。

標準化された施工プロセス

荷降ろし： 可能であれば、補強工事に先立ち、補強対象部材の荷重を解除または軽減してください。
配置と墨出し： 設計仕様に従い、補強が必要な箇所（たとえば、はりの底面・側面、耐力壁など）にCFRPまたは鋼板の接着位置を正確にマークします。
基材表面の処理：
- プラスター／仕上げ材の除去： 印付けられた領域内の表面プラスター層を、健全な構造用コンクリート層まで除去してください。
- 研削および均平化： サンディングディスクを取り付けた角型グラインダーを使用してコンクリート基材表面を研削し、ラタンスおよび緩んだ粒子を取り除き、平坦性を確保します。
- 清掃および粉塵除去： 研削によって発生した粉塵を十分に除去してください（推奨方法：圧縮空気または業務用真空掃除機）。基材が清潔で乾燥した状態になることを確認してください。
プライマー塗布: 低粘度エポキシプライマーを薄く均一に塗布し、コンクリートの孔に十分に浸透させます。
基材の均平化： エポキシモルタル（またはパテ）を使用して基材の凹み、穴および凹凸部分を埋め、平坦な接着面を確保します。
カーボンファイバー布の貼り付け：
- エポキシ含浸剤／樹脂を、均等に硬化させた下地表面に塗布してください。
- 予めカットしたカーボンファイバー布を、樹脂層の上に滑らかに敷きならしてください。しっかりとロールしてください。 繊維方向に沿って 空気の泡を追い出し、樹脂が繊維を十分に含浸し、完全に密着するようにしてください。
- 必要に応じて、複数回この工程を繰り返してください。