ＦＲＣハイキン材 解説サイト
エルファイバーテック 株式会社
新登場！コンクリートを簡単に経済的に修復
エルファイバーテック社は差し込み式の繊維系配筋材 「FRCハイキン材」(TM) を開発しました。無筋コンクリートや鉄筋コンクリートに差し込むだけで鉄筋同等の耐力をビルなどのコンクリートに付与する鉄筋に替わる配筋材です。コンクリート”かぶり”に差し込むPlug in工法はコンクリート構造物、ほぼ全ての修復を可能としました。また、用途に応じ、高密度ポリエチレン繊維か炭素繊維を選択できますので制約のあるビルやトンネル、そして港湾河川等の施設まで自由にお使いいただけます。経済性でも「鉄筋補強コンクリート増し厚工」や「鋼鈑巻たて工」と同等の耐力となります。これは、「炭素繊維シート張り補強」以上の耐力なのに同等コストでありながら、ほぼノーメンテナンスを実現したコストパフォーマンスに優れた配筋材です。
アニメで見るFRCハイキン材
特 徴
ＲＣ構造と同等強度を発揮する技術です。
無筋コンクリートに差し込むだけでＲＣ同等強度に変える配筋材です。老朽化した鉄筋コンクリートの耐力不足も素早く修復する、乾式の配筋材です。これらは、大耐力なのに重量と容積が増えない世界初の技術です。これにより従来のコストは半減し、工期は１／３～１／１０にまで短縮されます。
熟練工が不要で省人化ができます。
熟練なしに簡単に補修ができ、タイルや塗装も撤去せず、下地処理なしで施工できるので、省人化「需要にフレキシブルに対応」のニーズにマッチします。
躯体のヒビが見えて検査が容易になります。
補修後もコンクリート表面は露出するので、ヒビ割れ等の早期発見と補修が容易です。また、コンクリートを強固にするから、ヒビ割れと剥落事故を軽減します。
剥離も水ぶくれも無く、劣化要因もありません。
プラグイン構造はシート等の”剥離”も”水ぶくれ”「ポンディング」も紫外線劣化の心配もありません。
水廻りで使用可能です。
原糸は加水分解がなく、耐水性に優れます。また、漂流物の衝突に対し、損傷しない構造です。用水路、堤防、護岸等の使用にも十分に耐えます。
ＲＣ理論が適用できます。
従来のＲＣ理論で設計することができます。ＦＲＣハイキン材の各、引張強度と引張弾性率、そして形状から断面二次モーメント、断面係数をプログラムに代入するだけで従来どおりの算定が可能です。
メンテナンスフリーです。
錆など劣化要因のない繊維で構成され、過酷な塩害の使用にも十分に耐えます。また、検査員の人手不足を補い、維持管理費を削減します。
火に強い
プラグイン構造はコンクリート表面に露出しないから、火が直に当たりません。よって、有毒ガス等の発生が無く熱の影響も軽減されます。
外観も質量も変化しません
外観を維持しながらノンストレスで全体強度をアップする修復法はありません。ＦＲＣハイキン材はそれらをクリアにするので、多様な制約のある文化財等の修復にも最適です。
【施工手順】
【詳 細】
１、「ＦＲＣと鉄筋補強コンクリート増し厚工の比較」 ※施工面積１００㎡
２，試験データー 「三点曲げ試験」
① 供試体は「鉄筋コンクリート、タテ２００×ヨコ２００×長さ４０００」主筋：Ｄ１３×４本、せん断筋Ｄ１０＠１００で評価。
② ＦＲＣーＤ１６とは、異形鉄筋Ｄ１６相当のハイキン材である。鉄筋コンクリート梁の底面に２０㎜スリットを２本入れ、接着剤をスタティックミキサーでスリットに注入の後に、ＦＲＣーＤ１６をスリットに挿入後、１週間存置した。
③三点曲げ試験の結果は、上記のＲＣとＦＲＣの強度比較グラウの通りある。ＦＲＣ梁は、グラフの緊張筋Ｄ１３との対比で弾性率は 3.7倍、強度は2.5倍に向上した 。また、緊張筋Ｄ１９対比では弾性率は同等となり、最大荷重は1.48倍に向上した。尚、繊維の定着性の確認では定着滑りも発生しておらず十分な定着力があることも確認した。
④写真左はＤ１９梁とＦＲＣ梁の破壊形状である。RC（Ｄ１９）梁は最大荷重の後にコンクリートの圧壊により折損した。ＦＲＣ梁はRC（Ｄ１９）梁の最大荷重を超えた辺りから、梁底部にコンクリート波状ひび割が生じ、最大荷重の後にコンクリート圧壊により終了。また、ＦＲＣ梁はコンクリート圧壊後も折損せずにいたが、油圧シリンダーのストロークリミットにより試験を終了した。
⑤考察 異形鉄筋Ｄ１９に対し、鉄筋断面積が１／２のＤ１３を劣化したＲＣ梁と仮定して、Ｄ１３梁に異形鉄筋Ｄ１６相当のＦＲＣハイキン材を装着して、補強効果を検証した。結果はグラフの通り、変形量は同等で最大荷重は約1.5倍と十分な補強効果を確認できた。また、鉄と繊維とコンクリートの３複合体となり、従来の鉄筋の降伏点は見らず、ピーキーな荷重変化となるので注意が必要である。但し、ＦＲＣはＲＣの1.5倍の強度を発揮するので、適切な安全率を加えることで、余裕をもった設計が可能であると思われる。また、供試体の弾性率は「123Ｇpa」の評価ですが、主製品はカーボン繊維「230Gpa」となり、約1.９倍向上するので、十分な安全性が確保されるものと考える。 以上
【特許】
JP特願2022-132945
JP特願2024-121222
U.S. Patent Application No.: 18/799,738
