建築補強におけるアラミド繊維布の使用

アラミド繊維布は新型の工事構造材料として、国内外の構造補強分野の大量のプロジェクトに有効な方法であることが証明された。アラミド繊維複合材料は以下の特徴を有する：引張強度が高く、比重が小さい（鉄筋の約25%を占める）、耐食性が良く、弾性率が高く、抗磁性が良く、せん断強度と押出強度が高い。優れたパフォーマンス。

アラミドは全芳香族ポリアミド繊維であり、その分子構造はp−フェニレン−テレフタルアミド重合体であり、脂肪族主鎖と芳香族主鎖を含むため、分子構造は強固で軽量である。高強度、耐食性、疲労抵抗、衝撃抵抗などの優れた性能を多く持ち、非導電材料でもある。アラミド繊維で編まれたアラミド織物は、アラミド繊維が一方向または二方向に並んだシートである。柔軟で、軽量、高強度、高弾性、耐食性、非導電性の材料であり、特にアラミド織物はすべてのFRP複合材料の中で最適な耐疲労性、耐衝撃性と耐局所荷重性を持っている。

現在、一般的なFRP複合材料としては、炭素繊維（CFRP）、アラミド繊維（AFRP）、ガラス繊維（GFRP）が挙げられる。現在よく使われているガラス鋼繊維布補強材は主にアラミドと炭素繊維である。ガラス繊維の引張強度と弾性率は相対的に低く、材質は相対的に脆いため、コンクリート構造の補強工事に単独で使用するのは適切ではないと考えられている。芳香族ポリアミド繊維は良好な靭性と高い伸びを持っているため、最終状態での破壊形式は塑性破壊であり、すなわち大量のエネルギーがそれ自体の変形に吸収され、これは耐震補強にとって特に重要である。芳香族ポリアミド繊維は良好な靭性を有し、多種の形状の布、板、リブ、ケーブル及びメッシュを作製することができるため、芳香族ポリイミド繊維は炭素繊維より広い応用分野を有する。また、アラミド繊維も非導電性材料である。絶縁性及び抗磁性特性に対する要求が高い環境において、芳香族ポリアミド繊維は炭素繊維より構造材料として明らかな優位性を有する。アラミド繊維の構造は非常に便利であり、同じ有機含浸樹脂と非常に良好な濡れ性を有する。アラミド繊維は高応力状態で良好な靭性と延性を有するため、構造の耐動荷重と耐衝撃性能を顕著に高めることができる。その意味で、炭素繊維の応用分野はアラミド繊維複合材料に及ばない。その範囲は広い。設計過程では、材料の特性に注意し、適切な部分に適切な材料を適用することで最適な効果を得ることができることを提案します。

では、アラミド繊維の利点は何ですか。

1.耐衝撃性：アラミド繊維の弾性率は125 Gpaで、良好な延伸性（伸び率は2.4%）を有する。アラミド繊維はまず変形によって大量のエネルギーを吸収し、その破壊形式は塑性破壊である。対照的に、炭素繊維の故障モードは脆性故障である。そのため、アラミド繊維は航空宇宙、軍事装備、防爆施設、橋脚補強などの分野に広く応用されている。

2、耐動荷重と耐疲労性能：炭素繊維は比較的に高い引張強度を持っているが、炭素繊維の破壊形式は脆性破壊であり、長期の静荷重性能にしか耐えられない。アラミド繊維は耐動荷重と耐疲労要求の高い分野で独特の優位性を持っている。そのため、構造補強を行う際には、構造補強部位の応力分布の特徴に基づいて、アラミド繊維または炭素繊維を用いて補強を行うかどうかに注意しなければならない。同時に、アラミド繊維のせん断抵抗性能はすべてのFRP材料の中で最も強く、せん断抵抗強化を行う際にアラミド繊維複合材料の使用を考慮すべきである。

3、耐食性：アラミド複合材料は良好な耐酸性と強い耐アルカリ腐食性を持っている。海水中の塩素イオンはコンクリート構造に高度な腐食性を持ち、コンクリートの炭化と鉄筋の腐食を引き起こすことができる。そのため、アラミド繊維複合材料はしばしばいくつかの港と埠頭工事の構造補強と防護工事中の補強に用いられる。

4.非導電と非磁化：アラミド繊維は非導電材料であるため、精密機器室、病院、いくつかの特殊工業工場などのプロジェクトの中で、高絶縁を必要とする補強プロジェクトの中で、繊維複合材料はもっと適している。

5、施工の便利性：アラミド繊維布の主要な施工手順は以下の通り：コンクリート表面処理-下塗り-下層浸漬樹脂-アラミド布-外層浸漬樹脂-外層保護。従来の構造補強技術、例えば鋼板貼りと断面拡大法に比べて、FRP補強技術は施工が便利で、施工周期が短く、大型施工設備が不要であるなどの利点がある。

建築用アラミド繊維布の補強技術が普及しつつある。現在、我が国でよく使われている補強方法は主に以下の通りである：繊維布複合材料の補強、接着鋼板、体外予応力と増加断面。この材料は独特な特性を持ち、その明らかな性価格比の優位性のため、それはますますみんなの注目を集めて、我が国の建築構造とその他のコンクリート構造の補強の中で最も広範な新技術を応用して、そして我が国の土木工事の中のアラミド繊維に用いることができると信じている。繊維複合材料業界は国際競争に介入するための条件を作り出し、重大な社会的及び経済的利益を有する。