耐震補強構造及び耐震補強方法
【課題】 耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得る。
【解決手段】 鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造１であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱１１及びこれらの二本の柱１１の上下に接続する二本の梁１２の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁１２と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部２と、第１接続部２により形成される開口部２ａに沿って設けられ、第１接続部２と少なくとも一部で連結される補強部材３と、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する第２接続部４と、を備える。
【解決手段】 鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造１であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱１１及びこれらの二本の柱１１の上下に接続する二本の梁１２の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁１２と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部２と、第１接続部２により形成される開口部２ａに沿って設けられ、第１接続部２と少なくとも一部で連結される補強部材３と、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する第２接続部４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震補強構造及び耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート建築などの既存構造物の耐震補強構造としては、既存構造物の外壁に面する柱及び梁の外面にアンカーボルトを打設し、このアンカーボルトを介して柱及び梁に鉄骨ブレースなどの補強部材を連結する構造（以下、「在来外付工法」という）が一般的である。
【０００３】
また、他の耐震補強構造として、例えば、鋼板がコンクリートに内包された枠型補強部材を、既設構造物の柱及び梁の外面にアンカーボルトにより接続して耐震補強を行う構造が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５０７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の在来外付工法では、良好な耐震補強性能を得るために、柱又は梁に直接アンカーボルトを打設し、柱又は梁に補強部材を連結する必要がある。また、アンカーボルトの数が多いほど補強部材が強固に柱又は梁に連結され、耐震補強性能が向上する。このため、アンカーボルト設置に必要なドリル孔をアンカーボルトの数に応じて柱又は梁に設ける必要があり、施工時の騒音や振動が大きいという問題があった。とりわけ、外付けの耐震補強工法においては建物内を使用しながら補強を行うことが多く、建物内部に人が滞在することも多いため、騒音・振動はより顕著な問題である。このように、耐震補強性能の向上と、騒音・振動の発生との間にトレードオフがあった。
【０００６】
また、特許文献１の技術では枠状の鉄板を既存建物躯体に接合するため、アンカーボルトが増加するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる耐震補強構造及び耐震補強方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る耐震補強構造は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱及びこれらの二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部と、第１接続部により形成される開口に沿って設けられ、第１接続部と少なくとも一部で連結される補強部材と、第１接続部と補強部材との間に配置され、第１接続部及び補強部材を接続する第２接続部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
同様に、上記課題を解決するため、本発明に係る耐震補強方法は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強方法であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱及びこれらの二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上に、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部を配置し、少なくとも梁と接続する第１接続ステップと、第１接続ステップにおいて配置された第１接続部により形成される開口に沿って、補強部材を第１接続部と少なくとも一部で連結する補強部材連結ステップと、第１接続部と補強部材との間に第２接続部を配置し、第２接続部により第１接続部及び補強部材を接続する第２接続ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
このような耐震補強構造及び耐震補強方法によれば、第１接続部が、二本の柱及び二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁と接続される。このため、地震時に補強部材鉄骨縦枠に生じる鉛直方向の力を、柱上の縦方向の第１接続部で負担し、第１接続部を介して基礎に流すことで、柱へのアンカーボルトの設置が不要となり、地震時の補強部材の水平抵抗力のみを、既存構造物の梁との間でやり取りする接合手法とすることができる。そして、このように第１接続部に補強部材に発生する鉛直方向の荷重を受け持たせることにより、水平力を伝達するためのアンカーボルトのみの設置が可能となり、この結果、良好な耐震補強性能を得るとともに、アンカーボルト設置本数を低減することができる。
【００１１】
また、第１接続部は、少なくとも梁と接続されていればよい。これにより、既存構造物との接続に用いるアンカーボルト等の部材を低減させることができ、既存構造物の柱又は梁にドリル孔をあけるなど既存構造物に対する直接的な作業が減るので、施工時の振動や騒音を低減させることができる。この結果、施工効率が向上し、良好な施工効率が得られる。
【００１２】
このように、本発明に係る耐震補強構造及び耐震補強方法は、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる。
【００１３】
また、第２接続部は、第１接続部から延在し補強部材と連結させるためのアンカー筋と補強部材との間、及び第１接続部と補強部材との間に充填された水硬性モルタルであることが好適である。
【００１４】
この構成により、水硬性モルタルを第１接続部と補強部材との間に充填するため、高強度な接続構造を得ることができる。
【００１５】
また、水硬性モルタルは、セメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢとから選ばれる少なくとも１つを含み、セメント組成物は、ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部であって、有機系短繊維は、繊維径が０．１〜０．３ｍｍ、かつ繊維長が９〜１６ｍｍであって、水硬性組成物は、ポルトランドセメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有し、フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことが好適である。
【００１６】
この構成により、上記の組成からなる無収縮モルタルを用いるため、より強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る耐震補強構造及び耐震補強方法によれば、施工時の騒音や振動を抑制することができ、良好な施工効率を得ることができ、かつ耐震補強性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る耐震補強構造の構成図である。
【図２】図１に示す耐震補強構造のII−II断面図である。
【図３】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図４】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図５】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図６】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図７】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
まず、図１、２を参照して、本発明の一実施形態に係る耐震補強構造１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る耐震補強構造１の構成図であり、図２は、図１に示す耐震補強構造１のII−II断面図である。
【００２１】
耐震補強構造１は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物に設置されるものであり、より詳細には、既存構造物の柱１１及び梁１２から構成される柱梁架構（二本の柱及びそれらの柱の上下を横に接続する二本の梁を有する既設躯体）に鉄骨ブレースなどの補強部材３を取り付け、既存構造物を補強するものである。
【００２２】
図１に示すように、耐震補強構造１は、既存構造物の外壁に面する柱１１または梁１２の外面上に配置される第１接続部２と、第１接続部２により形成される開口部２ａに沿って設けられ、第１接続部２と少なくとも一部で連結される補強部材３と、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する第２接続部４と、を備えて構成されている。
【００２３】
第１接続部２は、図２に示すように内部に鉄筋５を配した鉄筋コンクリートで形成され、図１に示すように既存構造物の外壁に面する柱１１または梁１２の外面の全体（または少なくとも一部）を覆うように配置される。特に本実施形態では、第１接続部２は、既存構造物の外壁に面する二本の柱１１ａ，１１ｂと、これら二本の柱１１ａ，１１ｂの上下に接続する二本の梁１２ａ，１２ｂの外面上にそれぞれ配置され、枠状に形成された部材を最小単位とするものである。このように形成された第１接続部２は、図２に示すようにアンカーボルト６によって梁１２（１２ａ，１２ｂ）に固定されている。なお、第１接続部２は、柱１１に接して鉛直方向に延在する第１鉛直部２１と、水平方向に延在して梁１２に接続される第１水平部２２によって枠型を形成する。
【００２４】
このように配置される第１接続部２によって、図１に示すように、二本の柱１１ａ，１１ｂ及び二本の梁１２ａ，１２ｂで囲まれる領域に矩形上の開口部２ａが形成される。そして、図２に示すように、第１接続部２には、この開口部２ａの内側方向に延在するように、アンカー筋７が開口部２ａに部分的に配置されている。アンカー筋７は、補強部材３との連結に用いられる。
【００２５】
アンカー筋７は、柱梁架構の内周において応力が生じると考えられる箇所を特定し、この箇所の上に位置する開口部２ａの一部分に限定して配置されることが好ましい。また、アンカー筋７を配置する部分では、アンカー筋７は、開口部２ａの縁方向に沿って二列平行に配置され、各列においてアンカー筋７同士が等間隔に配置されるのが好ましい。このようなアンカー筋７の配置位置、本数や径については、構造強度計算を用いて決定することができる。本実施形態では、図４〜６を参照して後述するように、梁１２ａ上の開口部２ａ上辺では、ほぼ中間位置周辺にアンカー筋７が設置されており、また、柱１１ａ，１１ｂ及び梁１２ｂのなす開口部２ａの下方２つの角の近傍にもアンカー筋７が設置されている。
【００２６】
補強部材３は、既存構造物を補強して耐震性能を向上させるべく、柱梁架構に配置される部材であって、第１接続部２の開口部２ａに沿って設けられる枠体３ａと、この枠体３ａに接続される鉄骨ブレース３ｂとを含んで構成される。枠体３ａは、開口部２ａの内側に、開口部２ａとの距離が一定となるように配置される。鉄骨ブレース３ｂは、枠体３ａの内側に斜め方向に固定され、主に水平方向の荷重を受け持ち、耐震補強性能を向上させるよう構成される。なお、補強部材３としては、Ｋ型、Ｖ型、マンサード型、その他一般的な形状の鉄骨ブレースを用いることができる。
【００２７】
本実施形態では、補強部材３は、第１接続部２と少なくとも一部と連結される。より詳細には、枠体３ａがＨ型鋼により形成され、このＨ型鋼のフランジ部分を、第１接続部の開口部２ａの少なくとも一部に設けられているアンカー筋７と水硬性モルタルを介して接合させることで、補強部材３が第１接続部２と連結される。
【００２８】
第２接続部４は、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する部材であって、具体的には、補強性能を高めるべく、第１接続部２と補強部材３との間、さらに、第１接続部２から延在するアンカー筋７と補強部材３との間に充填された水硬性モルタル（例えばポリマーセメントモルタル）である。なお、水硬性モルタルの詳細については後述する。
【００２９】
続いて、図３〜７を参照して、本実施形態の耐震補強構造１を構築する方法（耐震補強方法）の一例について説明する。図３〜７は、それぞれ耐震補強構造１の施工過程を示す図であり、各図（ａ）は各過程における既存構造物及び耐震補強構造の概略を示す図であり、各図（ｂ）は、同図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００３０】
まず、図３に示すように、既存構造物の柱１１及び梁１２の外面の仕上げ層（仕上げモルタルなど）を除去し、梁１２の長手方向に二列平行に一定のピッチでドリル孔を開ける。そして、このドリル孔のそれぞれにアンカーボルト（接着系アンカー）６を挿入して固定する。なお、アンカーボルト６を打設する間隔や本数については、例えば所望の耐震強度を実現できるよう構造強度計算を用いて決定することができる。
【００３１】
次に、図４に示すように、第１接続部２を配置する柱１１及び梁１２の外面（増し打ち部）上に鉄筋５を配筋する。さらに、この鉄筋５に、第１接続部２を補強部材３と連結させるためのアンカー筋７を配筋する。アンカー筋７は、図４（ｂ）に示すように、柱梁架構の内周に沿った一部分に、２列の千鳥掛けで配置される。アンカー筋７は、柱梁架構の内周において応力が生じると考えられる箇所に限定して配置されるのが好ましく、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、柱梁架構のうち上方の梁１２ａには、柱１１ａ，１１ｂのほぼ中間位置周辺に設置され、また、柱１１ａ，１１ｂには下端周辺に設置され、下方の梁１２ｂには、両端周辺に設置される。また、後工程で補強部材３を連結しやすくするために、二列のアンカー筋７のうち外側の列（柱１１又は梁１２から遠い側の列）のアンカー筋７は、柱梁架構の内周から内側方向への突出量が短くなっている。
【００３２】
そして、図５に示すように、鉄筋５の周囲に型枠（図示せず）を設置してコンクリートを打設し、鉄筋コンクリートで形成される第１接続部２を柱１１及び梁１２の外面上に作製する（第１接続ステップ）。
【００３３】
次に、図６に示すように、第１接続部２により形成される開口部２ａの縁端に沿って枠体３ａを配置し、さらに枠体３ａの内側に鉄骨ブレース３ｂを斜めに取り付ける（補強部材連結ステップ）。また、枠体３ａとアンカー筋７とが連結するように、開口部２ａの内側への突出量の短い外側の列のアンカー筋７を、高ナット８を用いて他方の列（柱１１又は梁１２に近い側の列）のアンカー筋７と長さが合うように延伸させる。
【００３４】
そして、図７に示すように、第１接続部２と補強部材３との間に型枠（図示せず）を設置し、枠体３ａの外側端３ａ―１と第１接続部２による開口部２ａの縁端との間の全体にわたり水硬性モルタル（例えばポリマーセメントモルタル）を充填する。さらに、第１接続部２から延在するアンカー筋７と枠体３ａとの連結部分では、アンカー筋７全体を覆うように、第１接続部２による開口部２ａの縁端から、枠体３ａの内側端３ａ−２まで水硬性モルタルを充填する。このように充填された水硬性モルタルが、第２接続部４を形成する（第２接続ステップ）。
【００３５】
このような耐震補強構造によれば、第１接続部２が、二本の柱１１ａ，１１ｂ及び二本の柱１１ａ，１１ｂの上下に接続する二本の梁１２ａ，１２ｂの外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁１２ａ，１２ｂと接続される。例えば図３では、第１接続部２は梁１２に対して接続され、柱１１に対しては接続されないため、第１接続部２から既存建物への荷重伝達は、全て梁１２を介して行われることとなる。
このため、地震時に補強部材３の鉄骨縦枠３１に発生する鉛直方向の力を既存構造物の柱１１上に設けられた第１鉛直部２１（第１接続部２のうち柱１１と重複する部分）で負担して第１接続部２を介して基礎に流すことで、柱１１へのアンカーボルトの設置が不要となり、補強部材３の地震時に抵抗する水平力のみを既存構造物との間でやり取りするという接合手法が可能となる。すなわち、垂直方向の力は第１接続部の第１鉛直部２１で受け持ち、水平方向の力は補強部材３で受け持つ構造とすることが可能となる。
この結果、良好な耐震補強性能を得ることができ、既存構造物の耐震補強性能を向上させることができるとともに、アンカーボルト設置本数を低減することができる。
【００３６】
また、第１接続部２は、少なくとも梁１２と接続されていればよい。これにより、既存構造物との接続に用いるアンカーボルト６の数を低減させることができ、既存構造物の柱１１又は梁１２にドリル孔をあけるなど既存構造物に対する直接的な作業が減るので、施工時の振動や騒音を低減させることができる。この結果、施工効率が向上し、良好な施工効率が得られる。
【００３７】
このように、本発明に係る耐震補強構造１及び耐震補強方法は、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる。
【００３８】
また、第２接続部４は、第１接続部２から延在し補強部材３と連結させるためのアンカー筋７と補強部材３との間、及び第１接続部２と補強部材３との間に充填された水硬性モルタルであることが好適である。
【００３９】
この構成により、水硬性モルタルを第１接続部２と補強部材３との間に充填するため、高強度な接続構造を得ることができる。
【００４０】
ここで、本発明で第２接続部４として用いる水硬性モルタルについて詳細に説明する。本発明では、二種類の水硬性モルタル、すなわち、所定のセメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、所定の水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢとを用いることができる。また、これらの水硬性モルタルを、適宜混合して用いてもよい。以下、水硬性モルタルＡ及び水硬性モルタルＢについて、詳しく説明する。
＜水硬性モルタルＡ＞
【００４１】
水硬性モルタルＡは、流動性に優れかつコンクリートとの付着強度に優れた水硬性モルタルである。以下、水硬性モルタルＡについて詳しく説明する。
【００４２】
本発明に用いる水硬性モルタルＡは、ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、繊維径が０．１〜０．３ｍｍでかつ繊維長が９〜１６ｍｍの有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部であることを特徴とするセメント組成物と、水とを混練することによって得ることができる。
【００４３】
また、そのセメント組成物の好ましい態様は、下記のものであり、またこれらは複数組み合わせることができる。
１）消泡剤がポリエーテル系消泡剤であること。
２）金属系膨張材の含有割合が０．０００１〜０．０１質量部であること。
３）セメント組成物１００質量部と水８〜３０質量部とを混練して得られる水硬性モルタルであること。
４）セメント組成物１００質量部と水８〜３０質量部とを混練して得られる水硬性モルタルが硬化して得られる硬化体であること。
【００４４】
本発明に用いるセメント組成物は、特定の繊維長と繊維径を有する有機系短繊維を用い、再乳化形粉末樹脂と消泡剤とを組み合わせて用い、さらに無機系膨張材と金属系膨張材とを配合することにより、収縮低減材を用いることなく、流動性に優れた水硬性モルタル及びコンクリート補修部分との付着強度が高く、圧縮強度特性に優れ、さらに寸法安定性に優れた水硬性モルタル硬化体を得ることができる。
【００４５】
本発明に用いるセメント組成物は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材を好ましくは１２０〜１８０質量部、さらに好ましくは１２５〜１７５質量部、より好ましくは１３０〜１７０質量部、特に好ましくは１３５〜１６５質量部を含むものである。 本発明に用いるセメント組成物には、ポルトランドセメントとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、等を用いることができる。特に、建設工期の短縮のために短期間に良好な強度発現を必要とする場合には、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントを用いるのが好ましい。
【００４６】
また、そのセメント組成物に用いる細骨材は、珪砂、川砂、海砂、山砂、陸砂などの砂類が使用できる。細骨材の粒度は、３．５ｍｍ以下のものを用いることが好ましく、細骨材１００質量部に対し、粒径０．１５〜２ｍｍの細骨材が好ましくは７０質量部以上であり、さらに好ましくは８０質量部であり、特に好ましくは９０質量部以上含むものを用いることが好ましい。また、細骨材としては、粒度分布の異なる細骨材を２種以上混ぜ合わせて用いることができ、５号珪砂、６号珪砂及び７号珪砂など、５号珪砂と５号珪砂より粒度の小さな珪砂などの骨材との混合物などを好ましく用いることができる。
【００４７】
本発明に用いるセメント組成物では、セメント組成物に水を加えて得られる水硬性モルタルが、流し込み施工及び／又は注入施工に適した流動性を有するように、繊維径と繊維長が特定の範囲の有機系短繊維を使用して適正量を添加する。また、有機系短繊維は、水硬性モルタル硬化体の靭性を向上させる効果も併せ持つ。
【００４８】
有機系短繊維の好ましい例は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリスチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ビニロン繊維等のポリビニルアルコール繊維が用いることができ、特にポリビニルアルコール繊維が好適に用いられる。
【００４９】
有機系短繊維の繊維径は、水硬性モルタルの粘性を適正な範囲に保つため、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍが好ましく、さらに０．１３ｍｍ〜０．２７ｍｍが好ましく、特に０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍが好ましい。有機系短繊維の繊維長は、水硬性モルタル中に良好に分散させることができ、安定した流動性が得られ、また、水硬性モルタル硬化体の靭性の向上効果を得るために、９ｍｍ〜１６ｍｍが好ましく、さらに９．５ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、特に１０ｍｍ〜１４ｍｍが好ましい。有機系短繊維の繊維長が９ｍｍ未満では、フロー値の低下が顕著となり、さらに曲げ強度の低下も大きくなる。繊維長が１５ｍｍを超えると、水硬性モルタルの粘性が大きくなり、Ｊロート流下時間が増加するだけでなく、硬化体の長さ変化が大きくなることから好ましくない。
【００５０】
有機系短繊維の添加量は、良好な施工性が得られる粘性を持った水硬性モルタルが得られ、良好な靭性を有する水硬性モルタル硬化体を得るために、ポルトランドセメント１００質量部に対して好ましくは０．２〜０．８質量部、さらに好ましくは０．３〜０．７５質量部、特に好ましくは０．４〜０．７質量部を添加する。
【００５１】
特に、有機系短繊維の添加量が、０．８質量部を超えると水硬性モルタル硬化体の長さ変化が顕著になり、硬化体の曲げ強度の低下やコンクリートと付着強度が低下するため好ましくない。
【００５２】
このセメント組成物に用いる膨張材は、セメント組成物の硬化過程に起こる体積変化を補償するものであり、特に金属系膨張材と石灰系膨張材とを併用して用いることで、コンクリート補修部分と水硬性モルタル硬化体の密着性が向上して、高い付着強度が得られる。膨張材としては、アルミニウム粉、鉄粉等の金属系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系、石灰系などの無機系膨張材などを使用することが好ましい。
【００５３】
金属系膨張材としては、比重が小さく反応性が高いことから、アルミニウム粉の使用が特に好ましい。アルミニウム粉は、ＪＩＳ・Ｋ−５９０６「塗装用アルミニウム粉」の第２種に準ずるものが好適に使用できる。金属系膨張材の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０００１〜０．０１質量部、さらに好ましくは０．０００３〜０．００５質量部、より好ましくは０．０００５〜０．００４質量部、特に０．００１〜０．００３質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００５４】
無機系膨張材は、カルシウムサルフォアルミネート系としてはアウイン、石灰系としては生石灰、生石灰−石膏系、石灰−エトリンガイト系、仮焼ドロマイト等が好適に用いられ、これらから選ばれた少なくとも１種を使用できる。特に、石灰−エトリンガイト系の膨張材を用いた場合、水硬性モルタル硬化体の寸法変化が際立って小さく、コンクリートとの付着強度においても特に優れた特性を示すことから特に好ましい。無機系膨張材の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは４〜１５質量部、さらに好ましくは４．５〜１３質量部、より好ましくは５．５〜１２質量部、特に６〜１０質量部を用いることが好ましい。無機系膨張材の添加量が、４質量部未満の場合、コンクリートとの付着強度が充分に得られないばかりでなく、硬化体の長さ変化率が大きくなるため好ましくない。また、１６質量部以上では、硬化体の膨張が著しくなり好ましくない。 このセメント組成物では、再乳化形粉末樹脂と消泡剤とを併せて用いることにより、高い圧縮強度の水硬性モルタル硬化体が得られるとともに、その硬化体と柱梁架構との間、及び、その硬化体と補強部材３との間で高い付着強度が得られる。
【００５５】
このセメント組成物に用いる再乳化形粉末樹脂は、屋外利用における耐久性上好ましいものとして、ポリアクリル酸エステル樹脂系、スチレンブタジエン合成ゴム系、又は酢酸ビニルベオバアクリル共重合系のものが使用することができ、これらを予めセメント等と混合しておくことで、施工現場で水を加えるだけでポリマーディスバージョンを用いた場合より、より分散性を高く、硬化後のコンクリートとの付着強度の高い硬化体が得られる。
【００５６】
再乳化形粉末樹脂は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは４〜１５質量部、さらに好ましくは４．５〜１３．５質量部、より好ましくは５〜１２質量部、特に６〜１０質量部の範囲で用いることが好ましい。再乳化形粉末樹脂の割合が、上記範囲より大きい場合、水を加えて得られる水硬性モルタルの粘度が高くなり施工性が低下するとともに、硬化体の圧縮強度の低下が顕著になるとめ好ましくなく、また、上記範囲より小さい場合には、柱梁架構、及び、補強部材３との付着強度が充分に得られず、硬化体の長さ変化も大きくなり好ましくない。
【００５７】
このセメント組成物に用いる消泡剤は、硬化後の水硬性モルタル硬化体の組織を緻密化して、コンクリート補修部分との付着強度を向上させるとともに、水硬性モルタル硬化体の外側表面の状態を密実にして、炭酸化などに対する耐候性を向上させる効果がある。
【００５８】
消泡剤には、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質、石油精製由来の鉱物油系又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることができる。特にポリエーテル系の消泡剤を好適に用いることができる。
【００５９】
消泡剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜１．２質量部、さらに好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．１５〜０．９質量部、特に０．２〜０．８質量部含むことが好ましい。消泡剤が上記範囲に満たない場合、コンクリートとの付着強度が低く、さらに硬化体の収縮が大きくなるため好ましくない。また、上記範囲を超えて消泡剤を添加した場合、硬化体の長さ変化が増加するため好ましくない。
【００６０】
再乳化形粉末樹脂と消泡剤とをそれぞれ上記範囲で添加すると、水硬性モルタル硬化体と柱梁架構、及び、水硬性モルタル硬化体と補強部材３との付着強度の向上効果がさらに大きくなり、また高い圧縮強度の硬化体が得られることから好ましい。
【００６１】
このセメント組成物に用いる増粘剤は、水硬性モルタルの粘性と流動性を調整し、材料分離を抑制しつつ適正な施工性を確保するために添加することが好ましい。増粘剤には、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などを用いることができ、特にメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系などを用いることが好ましい。増粘剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、より好ましくは０．００５〜１質量部、特に０．００７５〜０．５質量部の範囲が好ましい。増粘剤の添加量が上記範囲を超えると、流動性の低下を招く恐れがある。
【００６２】
このセメント組成物に用いる流動化剤は、材料分離を抑制しつつ適度な流動性を確保し、硬化体の強度を高め、且つ、乾燥収縮を低減させるために、減水効果を合わせ持つ流動化剤を添加することが好ましい。流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリカルボン酸ポリエーテル系等、市販のものが、その種類を問わず使用できる。流動化剤は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、０．００１〜５質量部、より好ましくは０．０１〜４質量部、特に好ましくは０．０５〜３質量部の範囲で使用する。
【００６３】
本発明に用いるセメント組成物は、水の添加量を調整することにより、水硬性モルタルの流動性、可使時間、材料分離抵抗性などの性状を調整することができる。水の添加量は、本発明の流動特性及び強度特性を損なわない範囲で添加でき、セメント組成物１００質量部に対し、好ましくは８〜３０質量部、さらに好ましくは１０〜２５質量部、より好ましくは１２〜２２質量部、特に好ましくは１４〜２０質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００６４】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して
１）Ｊロート流下値が、充填性を損なわないために、好ましくは２０秒以下、さらに好ましくは１８秒以下、より好ましくは１６秒以下、特に好ましくは１５秒以下であり、
また、Ｊロート流下値の下限は、材料分離抵抗性を損なわないために、好ましくは５秒以上、さらに好ましくは７秒以上、特に好ましくは８秒以上であり、
２）モルタルフロー値が、より確実な充填性のために好ましくは２８０ｍｍ以上、さらに好ましくは３００ｍｍ以上のポリマーセメントモルタルを得ることができる。
【００６５】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して気中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の圧縮強度が、材齢２８日で好ましくは４４Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４６Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは４８Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６６】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して気中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の曲げ強度が、材齢２８日で好ましくは９Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは９．５Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは１０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは１０．５Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６７】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して水中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の圧縮強度が、材齢２８日で好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４５Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは４８Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６８】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して水中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の曲げ強度が、材齢２８日で好ましくは７．５Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは７．７Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは７．９Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは８Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６９】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して湿空養生により得られた水硬性モルタル硬化体のモルタル板との付着強度においては、材齢２８日で好ましくは１．８Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは２．０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２．２Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは２．５Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００７０】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して得られる水硬性モルタル硬化体の長さ変化率が、材齢２８日で好ましくは−０．１５〜０％であり、さらに好ましくは−０．１２〜０％、より好ましくは−０．１〜０％、特に好ましくは−０．０６〜０％の範囲にある硬化体を得ることができる。
【００７１】
本発明に用いるセメント組成物は、流動性に優れ、柱梁架構、及び、補強部材３との付着強度が高く、圧縮強度発現に優れた水硬性モルタル硬化体を得ることができる。
＜水硬性モルタルＢ＞
【００７２】
本発明に用いる水硬性モルタルＢは、流動性および強度特性に優れた水硬性モルタル（グラウト材）である。水硬性モルタルＢは、所定の水硬性組成物と、水とを混練することによって得ることができる。以下、水硬性モルタルＢについて詳しく説明する。
【００７３】
水硬性モルタルＢに用いる水硬性組成物は、粗骨材は含まず、水硬性成分、フェロニッケルスラグ及び消泡剤を用いて、良好な流動特性、高い圧縮強度及び、高弾性特性が得られる水硬性組成物である。
【００７４】
すなわち、本発明に用いる水硬性モルタルＢは、セメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有する水硬性組成物であって、フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことを特徴とする水硬性組成物と、水とを混練することによって得ることができる。
【００７５】
また、この水硬性組成物の好ましい態様は、下記のものであり、またこれらは複数組み合わせることができる。
１）水硬性組成物は、さらに消泡剤を含むこと。
２）細骨材は、細骨材１００質量部に対し、フェロニッケルスラグを７０質量％以上含むこと。
３）フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．１５未満の粒子を１０質量部未満含むこと。
４）水硬性組成物と水とを混練して硬化させて得られる水硬性モルタルの硬化体の材齢２８日の静弾性係数が、４２．０ｋＮ／ｍｍ２以上であること。
５）水硬性組成物は、さらに膨張材、流動化剤及び増粘剤から選ばれた少なくとも１種以上の成分を含むこと。
【００７６】
本発明に用いる水硬性組成物は、水硬性成分と特定の粒度構成を有するフェロニッケルスラグとを含むことにより、モルタル流動性に優れ、高強度・高弾性で、無収縮の硬化体を得ることができ、土木建築分野の各種注入工法で優れた特性を発揮する水硬性モルタル（グラウト材）として用いることができる。さらに、本発明に用いる水硬性組成物は、消泡剤を配合することにより、緻密なモルタル硬化体組織を形成して高強度で高弾性な硬化体を得ることができる。
【００７７】
本発明に用いる水硬性組成物の水硬性成分としては特に限定されるものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメント、アルミナセメントなどを用いることができる。特に、建設工期の短縮のために短期間に良好な強度発現を必要とする場合には、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントを用いるのが好ましい。
【００７８】
本発明に用いる水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、細骨材を好ましくは３０〜３００質量部、さらに好ましくは５０〜２５０質量部、より好ましくは８０〜２００質量部、特に好ましくは１１０〜１８０質量部を配合する。
【００７９】
その水硬性組成物に含まれる細骨材は、フェロニッケルスラグを含むものであり、細骨材１００質量部中にフェロニッケルスラグが占める割合は、好ましくは７０質量部以上、さらに好ましくは７３質量部以上、より好ましくは７６質量部以上、特に好ましくは８０質量部以上である。細骨材中にフェロニッケルスラグが占める割合が上記範囲にある場合、優れた圧縮強度と高い弾性率を有する水硬性組成物の硬化体が安定して得られる。
【００８０】
その水硬性組成物に含まれるフェロニッケルスラグは、シリカ（ＳｉＯ２）とマグネシア（ＭｇＯ）を主体とするエンステタイトを主たる鉱物組成とするものであり、フェロニッケルを製造する製造工程で発生するスラグを、徐冷、風砕、水砕法などによって加工して細骨材としたものである。フェロニッケルスラグとしては、例えば、山川産業社製などの商品名：ＮＥサンドなどを用いることができる。
【００８１】
その水硬性組成物に含まれるフェロニッケルスラグの粒径は、最大粒径が３ｍｍ以下のものを使用することができ、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、
好ましくは粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
さらに好ましくは粒径０．１５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
より好ましくは粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
特に好ましくは粒径０．３〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．３ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むものを好適に使用できる。
フェロニッケルスラグは、その粒径が２．４ｍｍを超えるものを２０質量部を超えて含む場合、充填性が低下することがあるので好ましくなく、粒径が０．０７５ｍｍ未満のものを２０質量部を超えて含む場合、良好な流動性を確保するのに必要な水量が増加して、その結果目標とする硬化体強度が得られなくなることがあるため好ましくない。
【００８２】
その水硬性組成物に使用する細骨材には、フェロニッケルスラグのほかに、粒度が３ｍｍ以下の細砂を用いることができる。
【００８３】
細砂としては、特に限定されるものではなく、珪砂や石灰石砂等の砕石や砕砂を製造する過程で発生する微細粒の珪砂、石灰石砕砂を使用できる。
【００８４】
細砂の粒径は、前記のフェロニッケルスラグの好ましい粒径と同様に、細砂１００質量部に対し、
好ましくは粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
さらに好ましくは粒径０．１５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
より好ましくは粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
特に好ましくは粒径０．３〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．３ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの
を使用することができる。
【００８５】
本発明に用いる水硬性組成物は、組織が緻密で優れた強度を有する硬化体を得るために、消泡剤を添加することが好ましい。消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質、石油精製由来の鉱物油系又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることができる。特にポリエーテル系の消泡剤を好適に用いることができる。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．００５〜２質量部、さらに好ましくは０．０１〜１．５質量部、より好ましくは０．０２５〜１質量部、特に０．０５〜０．５質量部含むことが好ましい。消泡剤を上記範囲で添加すると、消泡効果が良好で、さらに水硬性モルタルの硬化体組織の緻密化による硬化体強度の向上効果が著しいため好ましい。
【００８６】
本発明に用いる水硬性組成物は、細骨材のほかに、本発明の特性を損なわない範囲で必要に応じて、膨張材、石膏、流動化剤、増粘剤、凝結速度調整剤などの成分を少なくとも１種以上配合することができる。
【００８７】
本発明に用いる水硬性組成物に含まれる膨張材は、水硬性モルタルの硬化過程に起こる体積変化を補償し、柱梁架構、及び、補強部材３との密着性向上に有効である。膨張材としては、アルミニウム粉、鉄粉等の金属系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系、石灰系などの無機系膨張材などの使用が好ましく、特に金属系膨張材と石灰系膨張材を併用して用いることが好ましい。
【００８８】
金属系膨張材としては、比重が小さく反応性が高いことから、アルミニウム粉の使用が特に好ましい。アルミニウム粉は、ＪＩＳ・Ｋ−５９０６「塗装用アルミニウム粉」の第２種に準ずるものが好適に使用できる。金属系膨張材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．０００１〜０．０１質量部、さらに好ましくは０．０００２〜０．００７質量部、より好ましくは０．０００３〜０．００６質量部、特に０．０００５〜０．００５質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００８９】
無機系膨張材は、カルシウムサルフォアルミネート系としては、アウイン、石灰系としては生石灰、生石灰−石膏系、仮焼ドロマイト等が挙げられ、これらから選ばれた少なくとも１種を使用できる。特に石灰系としては、生石灰、生石灰−石膏系が好ましい。無機系膨張材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは１〜４０質量部、さらに好ましくは１．５〜３０質量部、より好ましくは２〜２５質量部、特に３〜２０質量部を用いることが好ましい。
【００９０】
本発明に用いる水硬性組成物は必要に応じて石膏を配合することができる。石膏としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏等の石膏がその種類を問わず、一種又は二種以上の混合物として使用できる。
【００９１】
本発明に用いる水硬性組成物は、材料分離を抑制しつつ適度な流動性を確保し、硬化体の強度を高め、且つ、乾燥収縮を低減させるために、減水効果を合わせ持つ流動化剤を添加することが好ましい。流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリカルボン酸ポリエーテル系等、市販のものがその種類を問わず使用できる。流動化剤は、使用する水硬性成分に応じて、特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を適宜添加することができ、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは０．００１〜５質量部、さらに好ましくは０．００５〜４質量部、より好ましくは０．０１〜３．５質量部、特に好ましくは０．１〜３質量部の範囲で使用する。
【００９２】
増粘剤は、水硬性モルタルの流動性を調整し、材料分離を抑制するために添加する。増粘剤には、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などを用いることができ、特にセルロース系などを用いることが好ましい。増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．００２〜１．５質量部、より好ましくは０．００２５〜１質量部、特に０．００５〜０．５質量部の範囲が好ましい。
【００９３】
本発明に用いる水硬性組成物に、特に好適な成分構成は、ポルトランドセメント、フェロニッケルスラグを含む細骨材、消泡剤、流動化剤、増粘剤、無機系膨張材及び金属系膨張材を含むものである。
【００９４】
ポルトランドセメント、フェロニッケルスラグを含む細骨材、消泡剤、流動化剤、増粘剤、無機系膨張材及び金属系膨張材などを混合装置で混合し、水硬性組成物のプレミックス粉体を得ることができる。
【００９５】
本発明に用いる水硬性組成物のプレミックス粉体は、所定量の水と混合・攪拌して、スラリー組成物（水硬性モルタル）を製造することができ、そのスラリー組成物（水硬性モルタル）を硬化させて水硬性組成物の硬化体を得ることができる。
【００９６】
本発明に用いる水硬性組成物は、水の添加量を調整することにより、水硬性モルタルの流動性、可使時間、材料分離などの性状を調整することができる。
【００９７】
本発明に用いる水硬性組成物は、水と混練して
１）水硬性組成物と水とが、均一に混ざり合った状態になるまでの所要時間を液状化時間とし、液状化時間が、好ましくは６０秒以下、さらに好ましくは５０秒以下、より好ましくは４０秒以下、特に好ましくは３５秒以下で均一に混ざり合った混練物を得ることができ、
２）モルタルフロー値が、好ましくは２００ｍｍ以上、さらに好ましくは２３５ｍｍ以上の水硬性モルタルを得ることができ、
得られたモルタルを硬化させることにより、
３）圧縮強度（材齢２８日）が、好ましくは１１０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ２以上及び、
４）静弾性係数（材齢２８日）が、好ましくは４２．０ｋＮ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４３．０ｋＮ／ｍｍ２以上の硬化体を得ることができる。
【００９８】
水の添加量は、本発明の流動特性及び強度特性を損なわない範囲で添加でき、水硬性組成物１００質量部に対し、好ましくは６〜３６質量部、さらに好ましくは６．５〜３３質量部、より好ましくは７〜３０質量部、特に好ましくは７．５〜２７質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００９９】
本発明に用いる水硬性組成物は、流動性に優れた水硬性モルタル、及び、高強度・高弾性で無収縮のモルタル硬化体を得ることができ、土木建築分野で水硬性モルタルとして広く利用され、特に柱梁架構と補強部材３との空隙部に充填する水硬性モルタルとして好適に使用できる。
【０１００】
以上、本発明に係る耐震補強構造１及び耐震補強方法について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、上述の「地震時に補強部材鉄骨縦枠に生じる鉛直方向の力を既存構造物の柱上の第１接続部で負担し基礎に流すことで、柱へのアンカーボルトの設置が不要となり、地震時の補強部材の水平抵抗力のみを補強部材と既存構造物の梁との間でやり取りする接合手法とすることができる。」という効果を奏するための特に好適な例として、第１接続部２を柱１１に固定せず梁１２のみに固定する構成について説明したが、第１接続部２は、アンカーボルト６を柱１１にも打設し、柱１１及び梁１２の両方に固定されてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１…耐震補強構造、２…第１接続部、２ａ…開口部、３…補強部材、４…第２接続部、７…アンカー筋、１１（１１ａ，１１ｂ）…柱、１２ （１２ａ，１２ｂ）…梁。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震補強構造及び耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート建築などの既存構造物の耐震補強構造としては、既存構造物の外壁に面する柱及び梁の外面にアンカーボルトを打設し、このアンカーボルトを介して柱及び梁に鉄骨ブレースなどの補強部材を連結する構造（以下、「在来外付工法」という）が一般的である。
【０００３】
また、他の耐震補強構造として、例えば、鋼板がコンクリートに内包された枠型補強部材を、既設構造物の柱及び梁の外面にアンカーボルトにより接続して耐震補強を行う構造が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５０７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の在来外付工法では、良好な耐震補強性能を得るために、柱又は梁に直接アンカーボルトを打設し、柱又は梁に補強部材を連結する必要がある。また、アンカーボルトの数が多いほど補強部材が強固に柱又は梁に連結され、耐震補強性能が向上する。このため、アンカーボルト設置に必要なドリル孔をアンカーボルトの数に応じて柱又は梁に設ける必要があり、施工時の騒音や振動が大きいという問題があった。とりわけ、外付けの耐震補強工法においては建物内を使用しながら補強を行うことが多く、建物内部に人が滞在することも多いため、騒音・振動はより顕著な問題である。このように、耐震補強性能の向上と、騒音・振動の発生との間にトレードオフがあった。
【０００６】
また、特許文献１の技術では枠状の鉄板を既存建物躯体に接合するため、アンカーボルトが増加するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる耐震補強構造及び耐震補強方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る耐震補強構造は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱及びこれらの二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部と、第１接続部により形成される開口に沿って設けられ、第１接続部と少なくとも一部で連結される補強部材と、第１接続部と補強部材との間に配置され、第１接続部及び補強部材を接続する第２接続部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
同様に、上記課題を解決するため、本発明に係る耐震補強方法は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強方法であって、既存構造物の外壁に面する二本の柱及びこれらの二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上に、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部を配置し、少なくとも梁と接続する第１接続ステップと、第１接続ステップにおいて配置された第１接続部により形成される開口に沿って、補強部材を第１接続部と少なくとも一部で連結する補強部材連結ステップと、第１接続部と補強部材との間に第２接続部を配置し、第２接続部により第１接続部及び補強部材を接続する第２接続ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
このような耐震補強構造及び耐震補強方法によれば、第１接続部が、二本の柱及び二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁と接続される。このため、地震時に補強部材鉄骨縦枠に生じる鉛直方向の力を、柱上の縦方向の第１接続部で負担し、第１接続部を介して基礎に流すことで、柱へのアンカーボルトの設置が不要となり、地震時の補強部材の水平抵抗力のみを、既存構造物の梁との間でやり取りする接合手法とすることができる。そして、このように第１接続部に補強部材に発生する鉛直方向の荷重を受け持たせることにより、水平力を伝達するためのアンカーボルトのみの設置が可能となり、この結果、良好な耐震補強性能を得るとともに、アンカーボルト設置本数を低減することができる。
【００１１】
また、第１接続部は、少なくとも梁と接続されていればよい。これにより、既存構造物との接続に用いるアンカーボルト等の部材を低減させることができ、既存構造物の柱又は梁にドリル孔をあけるなど既存構造物に対する直接的な作業が減るので、施工時の振動や騒音を低減させることができる。この結果、施工効率が向上し、良好な施工効率が得られる。
【００１２】
このように、本発明に係る耐震補強構造及び耐震補強方法は、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる。
【００１３】
また、第２接続部は、第１接続部から延在し補強部材と連結させるためのアンカー筋と補強部材との間、及び第１接続部と補強部材との間に充填された水硬性モルタルであることが好適である。
【００１４】
この構成により、水硬性モルタルを第１接続部と補強部材との間に充填するため、高強度な接続構造を得ることができる。
【００１５】
また、水硬性モルタルは、セメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢとから選ばれる少なくとも１つを含み、セメント組成物は、ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部であって、有機系短繊維は、繊維径が０．１〜０．３ｍｍ、かつ繊維長が９〜１６ｍｍであって、水硬性組成物は、ポルトランドセメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有し、フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことが好適である。
【００１６】
この構成により、上記の組成からなる無収縮モルタルを用いるため、より強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る耐震補強構造及び耐震補強方法によれば、施工時の騒音や振動を抑制することができ、良好な施工効率を得ることができ、かつ耐震補強性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る耐震補強構造の構成図である。
【図２】図１に示す耐震補強構造のII−II断面図である。
【図３】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図４】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図５】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図６】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【図７】耐震補強構造の施工過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
まず、図１、２を参照して、本発明の一実施形態に係る耐震補強構造１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る耐震補強構造１の構成図であり、図２は、図１に示す耐震補強構造１のII−II断面図である。
【００２１】
耐震補強構造１は、鉄筋コンクリートで形成された既存構造物に設置されるものであり、より詳細には、既存構造物の柱１１及び梁１２から構成される柱梁架構（二本の柱及びそれらの柱の上下を横に接続する二本の梁を有する既設躯体）に鉄骨ブレースなどの補強部材３を取り付け、既存構造物を補強するものである。
【００２２】
図１に示すように、耐震補強構造１は、既存構造物の外壁に面する柱１１または梁１２の外面上に配置される第１接続部２と、第１接続部２により形成される開口部２ａに沿って設けられ、第１接続部２と少なくとも一部で連結される補強部材３と、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する第２接続部４と、を備えて構成されている。
【００２３】
第１接続部２は、図２に示すように内部に鉄筋５を配した鉄筋コンクリートで形成され、図１に示すように既存構造物の外壁に面する柱１１または梁１２の外面の全体（または少なくとも一部）を覆うように配置される。特に本実施形態では、第１接続部２は、既存構造物の外壁に面する二本の柱１１ａ，１１ｂと、これら二本の柱１１ａ，１１ｂの上下に接続する二本の梁１２ａ，１２ｂの外面上にそれぞれ配置され、枠状に形成された部材を最小単位とするものである。このように形成された第１接続部２は、図２に示すようにアンカーボルト６によって梁１２（１２ａ，１２ｂ）に固定されている。なお、第１接続部２は、柱１１に接して鉛直方向に延在する第１鉛直部２１と、水平方向に延在して梁１２に接続される第１水平部２２によって枠型を形成する。
【００２４】
このように配置される第１接続部２によって、図１に示すように、二本の柱１１ａ，１１ｂ及び二本の梁１２ａ，１２ｂで囲まれる領域に矩形上の開口部２ａが形成される。そして、図２に示すように、第１接続部２には、この開口部２ａの内側方向に延在するように、アンカー筋７が開口部２ａに部分的に配置されている。アンカー筋７は、補強部材３との連結に用いられる。
【００２５】
アンカー筋７は、柱梁架構の内周において応力が生じると考えられる箇所を特定し、この箇所の上に位置する開口部２ａの一部分に限定して配置されることが好ましい。また、アンカー筋７を配置する部分では、アンカー筋７は、開口部２ａの縁方向に沿って二列平行に配置され、各列においてアンカー筋７同士が等間隔に配置されるのが好ましい。このようなアンカー筋７の配置位置、本数や径については、構造強度計算を用いて決定することができる。本実施形態では、図４〜６を参照して後述するように、梁１２ａ上の開口部２ａ上辺では、ほぼ中間位置周辺にアンカー筋７が設置されており、また、柱１１ａ，１１ｂ及び梁１２ｂのなす開口部２ａの下方２つの角の近傍にもアンカー筋７が設置されている。
【００２６】
補強部材３は、既存構造物を補強して耐震性能を向上させるべく、柱梁架構に配置される部材であって、第１接続部２の開口部２ａに沿って設けられる枠体３ａと、この枠体３ａに接続される鉄骨ブレース３ｂとを含んで構成される。枠体３ａは、開口部２ａの内側に、開口部２ａとの距離が一定となるように配置される。鉄骨ブレース３ｂは、枠体３ａの内側に斜め方向に固定され、主に水平方向の荷重を受け持ち、耐震補強性能を向上させるよう構成される。なお、補強部材３としては、Ｋ型、Ｖ型、マンサード型、その他一般的な形状の鉄骨ブレースを用いることができる。
【００２７】
本実施形態では、補強部材３は、第１接続部２と少なくとも一部と連結される。より詳細には、枠体３ａがＨ型鋼により形成され、このＨ型鋼のフランジ部分を、第１接続部の開口部２ａの少なくとも一部に設けられているアンカー筋７と水硬性モルタルを介して接合させることで、補強部材３が第１接続部２と連結される。
【００２８】
第２接続部４は、第１接続部２と補強部材３との間に配置され、第１接続部２及び補強部材３を接続する部材であって、具体的には、補強性能を高めるべく、第１接続部２と補強部材３との間、さらに、第１接続部２から延在するアンカー筋７と補強部材３との間に充填された水硬性モルタル（例えばポリマーセメントモルタル）である。なお、水硬性モルタルの詳細については後述する。
【００２９】
続いて、図３〜７を参照して、本実施形態の耐震補強構造１を構築する方法（耐震補強方法）の一例について説明する。図３〜７は、それぞれ耐震補強構造１の施工過程を示す図であり、各図（ａ）は各過程における既存構造物及び耐震補強構造の概略を示す図であり、各図（ｂ）は、同図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００３０】
まず、図３に示すように、既存構造物の柱１１及び梁１２の外面の仕上げ層（仕上げモルタルなど）を除去し、梁１２の長手方向に二列平行に一定のピッチでドリル孔を開ける。そして、このドリル孔のそれぞれにアンカーボルト（接着系アンカー）６を挿入して固定する。なお、アンカーボルト６を打設する間隔や本数については、例えば所望の耐震強度を実現できるよう構造強度計算を用いて決定することができる。
【００３１】
次に、図４に示すように、第１接続部２を配置する柱１１及び梁１２の外面（増し打ち部）上に鉄筋５を配筋する。さらに、この鉄筋５に、第１接続部２を補強部材３と連結させるためのアンカー筋７を配筋する。アンカー筋７は、図４（ｂ）に示すように、柱梁架構の内周に沿った一部分に、２列の千鳥掛けで配置される。アンカー筋７は、柱梁架構の内周において応力が生じると考えられる箇所に限定して配置されるのが好ましく、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、柱梁架構のうち上方の梁１２ａには、柱１１ａ，１１ｂのほぼ中間位置周辺に設置され、また、柱１１ａ，１１ｂには下端周辺に設置され、下方の梁１２ｂには、両端周辺に設置される。また、後工程で補強部材３を連結しやすくするために、二列のアンカー筋７のうち外側の列（柱１１又は梁１２から遠い側の列）のアンカー筋７は、柱梁架構の内周から内側方向への突出量が短くなっている。
【００３２】
そして、図５に示すように、鉄筋５の周囲に型枠（図示せず）を設置してコンクリートを打設し、鉄筋コンクリートで形成される第１接続部２を柱１１及び梁１２の外面上に作製する（第１接続ステップ）。
【００３３】
次に、図６に示すように、第１接続部２により形成される開口部２ａの縁端に沿って枠体３ａを配置し、さらに枠体３ａの内側に鉄骨ブレース３ｂを斜めに取り付ける（補強部材連結ステップ）。また、枠体３ａとアンカー筋７とが連結するように、開口部２ａの内側への突出量の短い外側の列のアンカー筋７を、高ナット８を用いて他方の列（柱１１又は梁１２に近い側の列）のアンカー筋７と長さが合うように延伸させる。
【００３４】
そして、図７に示すように、第１接続部２と補強部材３との間に型枠（図示せず）を設置し、枠体３ａの外側端３ａ―１と第１接続部２による開口部２ａの縁端との間の全体にわたり水硬性モルタル（例えばポリマーセメントモルタル）を充填する。さらに、第１接続部２から延在するアンカー筋７と枠体３ａとの連結部分では、アンカー筋７全体を覆うように、第１接続部２による開口部２ａの縁端から、枠体３ａの内側端３ａ−２まで水硬性モルタルを充填する。このように充填された水硬性モルタルが、第２接続部４を形成する（第２接続ステップ）。
【００３５】
このような耐震補強構造によれば、第１接続部２が、二本の柱１１ａ，１１ｂ及び二本の柱１１ａ，１１ｂの上下に接続する二本の梁１２ａ，１２ｂの外面上にそれぞれ配置され、少なくとも梁１２ａ，１２ｂと接続される。例えば図３では、第１接続部２は梁１２に対して接続され、柱１１に対しては接続されないため、第１接続部２から既存建物への荷重伝達は、全て梁１２を介して行われることとなる。
このため、地震時に補強部材３の鉄骨縦枠３１に発生する鉛直方向の力を既存構造物の柱１１上に設けられた第１鉛直部２１（第１接続部２のうち柱１１と重複する部分）で負担して第１接続部２を介して基礎に流すことで、柱１１へのアンカーボルトの設置が不要となり、補強部材３の地震時に抵抗する水平力のみを既存構造物との間でやり取りするという接合手法が可能となる。すなわち、垂直方向の力は第１接続部の第１鉛直部２１で受け持ち、水平方向の力は補強部材３で受け持つ構造とすることが可能となる。
この結果、良好な耐震補強性能を得ることができ、既存構造物の耐震補強性能を向上させることができるとともに、アンカーボルト設置本数を低減することができる。
【００３６】
また、第１接続部２は、少なくとも梁１２と接続されていればよい。これにより、既存構造物との接続に用いるアンカーボルト６の数を低減させることができ、既存構造物の柱１１又は梁１２にドリル孔をあけるなど既存構造物に対する直接的な作業が減るので、施工時の振動や騒音を低減させることができる。この結果、施工効率が向上し、良好な施工効率が得られる。
【００３７】
このように、本発明に係る耐震補強構造１及び耐震補強方法は、耐震補強性能を向上させ、施工時の騒音や振動を抑制し、かつ良好な施工効率を得ることができる。
【００３８】
また、第２接続部４は、第１接続部２から延在し補強部材３と連結させるためのアンカー筋７と補強部材３との間、及び第１接続部２と補強部材３との間に充填された水硬性モルタルであることが好適である。
【００３９】
この構成により、水硬性モルタルを第１接続部２と補強部材３との間に充填するため、高強度な接続構造を得ることができる。
【００４０】
ここで、本発明で第２接続部４として用いる水硬性モルタルについて詳細に説明する。本発明では、二種類の水硬性モルタル、すなわち、所定のセメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、所定の水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢとを用いることができる。また、これらの水硬性モルタルを、適宜混合して用いてもよい。以下、水硬性モルタルＡ及び水硬性モルタルＢについて、詳しく説明する。
＜水硬性モルタルＡ＞
【００４１】
水硬性モルタルＡは、流動性に優れかつコンクリートとの付着強度に優れた水硬性モルタルである。以下、水硬性モルタルＡについて詳しく説明する。
【００４２】
本発明に用いる水硬性モルタルＡは、ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、繊維径が０．１〜０．３ｍｍでかつ繊維長が９〜１６ｍｍの有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部であることを特徴とするセメント組成物と、水とを混練することによって得ることができる。
【００４３】
また、そのセメント組成物の好ましい態様は、下記のものであり、またこれらは複数組み合わせることができる。
１）消泡剤がポリエーテル系消泡剤であること。
２）金属系膨張材の含有割合が０．０００１〜０．０１質量部であること。
３）セメント組成物１００質量部と水８〜３０質量部とを混練して得られる水硬性モルタルであること。
４）セメント組成物１００質量部と水８〜３０質量部とを混練して得られる水硬性モルタルが硬化して得られる硬化体であること。
【００４４】
本発明に用いるセメント組成物は、特定の繊維長と繊維径を有する有機系短繊維を用い、再乳化形粉末樹脂と消泡剤とを組み合わせて用い、さらに無機系膨張材と金属系膨張材とを配合することにより、収縮低減材を用いることなく、流動性に優れた水硬性モルタル及びコンクリート補修部分との付着強度が高く、圧縮強度特性に優れ、さらに寸法安定性に優れた水硬性モルタル硬化体を得ることができる。
【００４５】
本発明に用いるセメント組成物は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材を好ましくは１２０〜１８０質量部、さらに好ましくは１２５〜１７５質量部、より好ましくは１３０〜１７０質量部、特に好ましくは１３５〜１６５質量部を含むものである。 本発明に用いるセメント組成物には、ポルトランドセメントとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、等を用いることができる。特に、建設工期の短縮のために短期間に良好な強度発現を必要とする場合には、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントを用いるのが好ましい。
【００４６】
また、そのセメント組成物に用いる細骨材は、珪砂、川砂、海砂、山砂、陸砂などの砂類が使用できる。細骨材の粒度は、３．５ｍｍ以下のものを用いることが好ましく、細骨材１００質量部に対し、粒径０．１５〜２ｍｍの細骨材が好ましくは７０質量部以上であり、さらに好ましくは８０質量部であり、特に好ましくは９０質量部以上含むものを用いることが好ましい。また、細骨材としては、粒度分布の異なる細骨材を２種以上混ぜ合わせて用いることができ、５号珪砂、６号珪砂及び７号珪砂など、５号珪砂と５号珪砂より粒度の小さな珪砂などの骨材との混合物などを好ましく用いることができる。
【００４７】
本発明に用いるセメント組成物では、セメント組成物に水を加えて得られる水硬性モルタルが、流し込み施工及び／又は注入施工に適した流動性を有するように、繊維径と繊維長が特定の範囲の有機系短繊維を使用して適正量を添加する。また、有機系短繊維は、水硬性モルタル硬化体の靭性を向上させる効果も併せ持つ。
【００４８】
有機系短繊維の好ましい例は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリスチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ビニロン繊維等のポリビニルアルコール繊維が用いることができ、特にポリビニルアルコール繊維が好適に用いられる。
【００４９】
有機系短繊維の繊維径は、水硬性モルタルの粘性を適正な範囲に保つため、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍが好ましく、さらに０．１３ｍｍ〜０．２７ｍｍが好ましく、特に０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍが好ましい。有機系短繊維の繊維長は、水硬性モルタル中に良好に分散させることができ、安定した流動性が得られ、また、水硬性モルタル硬化体の靭性の向上効果を得るために、９ｍｍ〜１６ｍｍが好ましく、さらに９．５ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、特に１０ｍｍ〜１４ｍｍが好ましい。有機系短繊維の繊維長が９ｍｍ未満では、フロー値の低下が顕著となり、さらに曲げ強度の低下も大きくなる。繊維長が１５ｍｍを超えると、水硬性モルタルの粘性が大きくなり、Ｊロート流下時間が増加するだけでなく、硬化体の長さ変化が大きくなることから好ましくない。
【００５０】
有機系短繊維の添加量は、良好な施工性が得られる粘性を持った水硬性モルタルが得られ、良好な靭性を有する水硬性モルタル硬化体を得るために、ポルトランドセメント１００質量部に対して好ましくは０．２〜０．８質量部、さらに好ましくは０．３〜０．７５質量部、特に好ましくは０．４〜０．７質量部を添加する。
【００５１】
特に、有機系短繊維の添加量が、０．８質量部を超えると水硬性モルタル硬化体の長さ変化が顕著になり、硬化体の曲げ強度の低下やコンクリートと付着強度が低下するため好ましくない。
【００５２】
このセメント組成物に用いる膨張材は、セメント組成物の硬化過程に起こる体積変化を補償するものであり、特に金属系膨張材と石灰系膨張材とを併用して用いることで、コンクリート補修部分と水硬性モルタル硬化体の密着性が向上して、高い付着強度が得られる。膨張材としては、アルミニウム粉、鉄粉等の金属系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系、石灰系などの無機系膨張材などを使用することが好ましい。
【００５３】
金属系膨張材としては、比重が小さく反応性が高いことから、アルミニウム粉の使用が特に好ましい。アルミニウム粉は、ＪＩＳ・Ｋ−５９０６「塗装用アルミニウム粉」の第２種に準ずるものが好適に使用できる。金属系膨張材の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０００１〜０．０１質量部、さらに好ましくは０．０００３〜０．００５質量部、より好ましくは０．０００５〜０．００４質量部、特に０．００１〜０．００３質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００５４】
無機系膨張材は、カルシウムサルフォアルミネート系としてはアウイン、石灰系としては生石灰、生石灰−石膏系、石灰−エトリンガイト系、仮焼ドロマイト等が好適に用いられ、これらから選ばれた少なくとも１種を使用できる。特に、石灰−エトリンガイト系の膨張材を用いた場合、水硬性モルタル硬化体の寸法変化が際立って小さく、コンクリートとの付着強度においても特に優れた特性を示すことから特に好ましい。無機系膨張材の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは４〜１５質量部、さらに好ましくは４．５〜１３質量部、より好ましくは５．５〜１２質量部、特に６〜１０質量部を用いることが好ましい。無機系膨張材の添加量が、４質量部未満の場合、コンクリートとの付着強度が充分に得られないばかりでなく、硬化体の長さ変化率が大きくなるため好ましくない。また、１６質量部以上では、硬化体の膨張が著しくなり好ましくない。 このセメント組成物では、再乳化形粉末樹脂と消泡剤とを併せて用いることにより、高い圧縮強度の水硬性モルタル硬化体が得られるとともに、その硬化体と柱梁架構との間、及び、その硬化体と補強部材３との間で高い付着強度が得られる。
【００５５】
このセメント組成物に用いる再乳化形粉末樹脂は、屋外利用における耐久性上好ましいものとして、ポリアクリル酸エステル樹脂系、スチレンブタジエン合成ゴム系、又は酢酸ビニルベオバアクリル共重合系のものが使用することができ、これらを予めセメント等と混合しておくことで、施工現場で水を加えるだけでポリマーディスバージョンを用いた場合より、より分散性を高く、硬化後のコンクリートとの付着強度の高い硬化体が得られる。
【００５６】
再乳化形粉末樹脂は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは４〜１５質量部、さらに好ましくは４．５〜１３．５質量部、より好ましくは５〜１２質量部、特に６〜１０質量部の範囲で用いることが好ましい。再乳化形粉末樹脂の割合が、上記範囲より大きい場合、水を加えて得られる水硬性モルタルの粘度が高くなり施工性が低下するとともに、硬化体の圧縮強度の低下が顕著になるとめ好ましくなく、また、上記範囲より小さい場合には、柱梁架構、及び、補強部材３との付着強度が充分に得られず、硬化体の長さ変化も大きくなり好ましくない。
【００５７】
このセメント組成物に用いる消泡剤は、硬化後の水硬性モルタル硬化体の組織を緻密化して、コンクリート補修部分との付着強度を向上させるとともに、水硬性モルタル硬化体の外側表面の状態を密実にして、炭酸化などに対する耐候性を向上させる効果がある。
【００５８】
消泡剤には、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質、石油精製由来の鉱物油系又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることができる。特にポリエーテル系の消泡剤を好適に用いることができる。
【００５９】
消泡剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜１．２質量部、さらに好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．１５〜０．９質量部、特に０．２〜０．８質量部含むことが好ましい。消泡剤が上記範囲に満たない場合、コンクリートとの付着強度が低く、さらに硬化体の収縮が大きくなるため好ましくない。また、上記範囲を超えて消泡剤を添加した場合、硬化体の長さ変化が増加するため好ましくない。
【００６０】
再乳化形粉末樹脂と消泡剤とをそれぞれ上記範囲で添加すると、水硬性モルタル硬化体と柱梁架構、及び、水硬性モルタル硬化体と補強部材３との付着強度の向上効果がさらに大きくなり、また高い圧縮強度の硬化体が得られることから好ましい。
【００６１】
このセメント組成物に用いる増粘剤は、水硬性モルタルの粘性と流動性を調整し、材料分離を抑制しつつ適正な施工性を確保するために添加することが好ましい。増粘剤には、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などを用いることができ、特にメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系などを用いることが好ましい。増粘剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、より好ましくは０．００５〜１質量部、特に０．００７５〜０．５質量部の範囲が好ましい。増粘剤の添加量が上記範囲を超えると、流動性の低下を招く恐れがある。
【００６２】
このセメント組成物に用いる流動化剤は、材料分離を抑制しつつ適度な流動性を確保し、硬化体の強度を高め、且つ、乾燥収縮を低減させるために、減水効果を合わせ持つ流動化剤を添加することが好ましい。流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリカルボン酸ポリエーテル系等、市販のものが、その種類を問わず使用できる。流動化剤は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、０．００１〜５質量部、より好ましくは０．０１〜４質量部、特に好ましくは０．０５〜３質量部の範囲で使用する。
【００６３】
本発明に用いるセメント組成物は、水の添加量を調整することにより、水硬性モルタルの流動性、可使時間、材料分離抵抗性などの性状を調整することができる。水の添加量は、本発明の流動特性及び強度特性を損なわない範囲で添加でき、セメント組成物１００質量部に対し、好ましくは８〜３０質量部、さらに好ましくは１０〜２５質量部、より好ましくは１２〜２２質量部、特に好ましくは１４〜２０質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００６４】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して
１）Ｊロート流下値が、充填性を損なわないために、好ましくは２０秒以下、さらに好ましくは１８秒以下、より好ましくは１６秒以下、特に好ましくは１５秒以下であり、
また、Ｊロート流下値の下限は、材料分離抵抗性を損なわないために、好ましくは５秒以上、さらに好ましくは７秒以上、特に好ましくは８秒以上であり、
２）モルタルフロー値が、より確実な充填性のために好ましくは２８０ｍｍ以上、さらに好ましくは３００ｍｍ以上のポリマーセメントモルタルを得ることができる。
【００６５】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して気中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の圧縮強度が、材齢２８日で好ましくは４４Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４６Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは４８Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６６】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して気中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の曲げ強度が、材齢２８日で好ましくは９Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは９．５Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは１０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは１０．５Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６７】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して水中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の圧縮強度が、材齢２８日で好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４５Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは４８Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６８】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して水中養生により得られた水硬性モルタル硬化体の曲げ強度が、材齢２８日で好ましくは７．５Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは７．７Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは７．９Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは８Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００６９】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して湿空養生により得られた水硬性モルタル硬化体のモルタル板との付着強度においては、材齢２８日で好ましくは１．８Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは２．０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２．２Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは２．５Ｎ／ｍｍ２以上の硬化物を得ることができる。
【００７０】
本発明に用いるセメント組成物は、水と混練して得られる水硬性モルタル硬化体の長さ変化率が、材齢２８日で好ましくは−０．１５〜０％であり、さらに好ましくは−０．１２〜０％、より好ましくは−０．１〜０％、特に好ましくは−０．０６〜０％の範囲にある硬化体を得ることができる。
【００７１】
本発明に用いるセメント組成物は、流動性に優れ、柱梁架構、及び、補強部材３との付着強度が高く、圧縮強度発現に優れた水硬性モルタル硬化体を得ることができる。
＜水硬性モルタルＢ＞
【００７２】
本発明に用いる水硬性モルタルＢは、流動性および強度特性に優れた水硬性モルタル（グラウト材）である。水硬性モルタルＢは、所定の水硬性組成物と、水とを混練することによって得ることができる。以下、水硬性モルタルＢについて詳しく説明する。
【００７３】
水硬性モルタルＢに用いる水硬性組成物は、粗骨材は含まず、水硬性成分、フェロニッケルスラグ及び消泡剤を用いて、良好な流動特性、高い圧縮強度及び、高弾性特性が得られる水硬性組成物である。
【００７４】
すなわち、本発明に用いる水硬性モルタルＢは、セメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有する水硬性組成物であって、フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことを特徴とする水硬性組成物と、水とを混練することによって得ることができる。
【００７５】
また、この水硬性組成物の好ましい態様は、下記のものであり、またこれらは複数組み合わせることができる。
１）水硬性組成物は、さらに消泡剤を含むこと。
２）細骨材は、細骨材１００質量部に対し、フェロニッケルスラグを７０質量％以上含むこと。
３）フェロニッケルスラグは、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．１５未満の粒子を１０質量部未満含むこと。
４）水硬性組成物と水とを混練して硬化させて得られる水硬性モルタルの硬化体の材齢２８日の静弾性係数が、４２．０ｋＮ／ｍｍ２以上であること。
５）水硬性組成物は、さらに膨張材、流動化剤及び増粘剤から選ばれた少なくとも１種以上の成分を含むこと。
【００７６】
本発明に用いる水硬性組成物は、水硬性成分と特定の粒度構成を有するフェロニッケルスラグとを含むことにより、モルタル流動性に優れ、高強度・高弾性で、無収縮の硬化体を得ることができ、土木建築分野の各種注入工法で優れた特性を発揮する水硬性モルタル（グラウト材）として用いることができる。さらに、本発明に用いる水硬性組成物は、消泡剤を配合することにより、緻密なモルタル硬化体組織を形成して高強度で高弾性な硬化体を得ることができる。
【００７７】
本発明に用いる水硬性組成物の水硬性成分としては特に限定されるものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメント、アルミナセメントなどを用いることができる。特に、建設工期の短縮のために短期間に良好な強度発現を必要とする場合には、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントを用いるのが好ましい。
【００７８】
本発明に用いる水硬性組成物は、水硬性成分１００質量部に対し、細骨材を好ましくは３０〜３００質量部、さらに好ましくは５０〜２５０質量部、より好ましくは８０〜２００質量部、特に好ましくは１１０〜１８０質量部を配合する。
【００７９】
その水硬性組成物に含まれる細骨材は、フェロニッケルスラグを含むものであり、細骨材１００質量部中にフェロニッケルスラグが占める割合は、好ましくは７０質量部以上、さらに好ましくは７３質量部以上、より好ましくは７６質量部以上、特に好ましくは８０質量部以上である。細骨材中にフェロニッケルスラグが占める割合が上記範囲にある場合、優れた圧縮強度と高い弾性率を有する水硬性組成物の硬化体が安定して得られる。
【００８０】
その水硬性組成物に含まれるフェロニッケルスラグは、シリカ（ＳｉＯ２）とマグネシア（ＭｇＯ）を主体とするエンステタイトを主たる鉱物組成とするものであり、フェロニッケルを製造する製造工程で発生するスラグを、徐冷、風砕、水砕法などによって加工して細骨材としたものである。フェロニッケルスラグとしては、例えば、山川産業社製などの商品名：ＮＥサンドなどを用いることができる。
【００８１】
その水硬性組成物に含まれるフェロニッケルスラグの粒径は、最大粒径が３ｍｍ以下のものを使用することができ、フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、
好ましくは粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
さらに好ましくは粒径０．１５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
より好ましくは粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
特に好ましくは粒径０．３〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．３ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むものを好適に使用できる。
フェロニッケルスラグは、その粒径が２．４ｍｍを超えるものを２０質量部を超えて含む場合、充填性が低下することがあるので好ましくなく、粒径が０．０７５ｍｍ未満のものを２０質量部を超えて含む場合、良好な流動性を確保するのに必要な水量が増加して、その結果目標とする硬化体強度が得られなくなることがあるため好ましくない。
【００８２】
その水硬性組成物に使用する細骨材には、フェロニッケルスラグのほかに、粒度が３ｍｍ以下の細砂を用いることができる。
【００８３】
細砂としては、特に限定されるものではなく、珪砂や石灰石砂等の砕石や砕砂を製造する過程で発生する微細粒の珪砂、石灰石砕砂を使用できる。
【００８４】
細砂の粒径は、前記のフェロニッケルスラグの好ましい粒径と同様に、細砂１００質量部に対し、
好ましくは粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
さらに好ましくは粒径０．１５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
より好ましくは粒径０．１５〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．１５ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの、
特に好ましくは粒径０．３〜１．２ｍｍの粒子を８０質量部以上含むとともに、粒径０．３ｍｍ未満の粒子を１０質量部未満含むもの
を使用することができる。
【００８５】
本発明に用いる水硬性組成物は、組織が緻密で優れた強度を有する硬化体を得るために、消泡剤を添加することが好ましい。消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質、石油精製由来の鉱物油系又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることができる。特にポリエーテル系の消泡剤を好適に用いることができる。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．００５〜２質量部、さらに好ましくは０．０１〜１．５質量部、より好ましくは０．０２５〜１質量部、特に０．０５〜０．５質量部含むことが好ましい。消泡剤を上記範囲で添加すると、消泡効果が良好で、さらに水硬性モルタルの硬化体組織の緻密化による硬化体強度の向上効果が著しいため好ましい。
【００８６】
本発明に用いる水硬性組成物は、細骨材のほかに、本発明の特性を損なわない範囲で必要に応じて、膨張材、石膏、流動化剤、増粘剤、凝結速度調整剤などの成分を少なくとも１種以上配合することができる。
【００８７】
本発明に用いる水硬性組成物に含まれる膨張材は、水硬性モルタルの硬化過程に起こる体積変化を補償し、柱梁架構、及び、補強部材３との密着性向上に有効である。膨張材としては、アルミニウム粉、鉄粉等の金属系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系、石灰系などの無機系膨張材などの使用が好ましく、特に金属系膨張材と石灰系膨張材を併用して用いることが好ましい。
【００８８】
金属系膨張材としては、比重が小さく反応性が高いことから、アルミニウム粉の使用が特に好ましい。アルミニウム粉は、ＪＩＳ・Ｋ−５９０６「塗装用アルミニウム粉」の第２種に準ずるものが好適に使用できる。金属系膨張材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．０００１〜０．０１質量部、さらに好ましくは０．０００２〜０．００７質量部、より好ましくは０．０００３〜０．００６質量部、特に０．０００５〜０．００５質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００８９】
無機系膨張材は、カルシウムサルフォアルミネート系としては、アウイン、石灰系としては生石灰、生石灰−石膏系、仮焼ドロマイト等が挙げられ、これらから選ばれた少なくとも１種を使用できる。特に石灰系としては、生石灰、生石灰−石膏系が好ましい。無機系膨張材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは１〜４０質量部、さらに好ましくは１．５〜３０質量部、より好ましくは２〜２５質量部、特に３〜２０質量部を用いることが好ましい。
【００９０】
本発明に用いる水硬性組成物は必要に応じて石膏を配合することができる。石膏としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏等の石膏がその種類を問わず、一種又は二種以上の混合物として使用できる。
【００９１】
本発明に用いる水硬性組成物は、材料分離を抑制しつつ適度な流動性を確保し、硬化体の強度を高め、且つ、乾燥収縮を低減させるために、減水効果を合わせ持つ流動化剤を添加することが好ましい。流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリカルボン酸ポリエーテル系等、市販のものがその種類を問わず使用できる。流動化剤は、使用する水硬性成分に応じて、特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を適宜添加することができ、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは０．００１〜５質量部、さらに好ましくは０．００５〜４質量部、より好ましくは０．０１〜３．５質量部、特に好ましくは０．１〜３質量部の範囲で使用する。
【００９２】
増粘剤は、水硬性モルタルの流動性を調整し、材料分離を抑制するために添加する。増粘剤には、セルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などを用いることができ、特にセルロース系などを用いることが好ましい。増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で一種又は二種以上を添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．００２〜１．５質量部、より好ましくは０．００２５〜１質量部、特に０．００５〜０．５質量部の範囲が好ましい。
【００９３】
本発明に用いる水硬性組成物に、特に好適な成分構成は、ポルトランドセメント、フェロニッケルスラグを含む細骨材、消泡剤、流動化剤、増粘剤、無機系膨張材及び金属系膨張材を含むものである。
【００９４】
ポルトランドセメント、フェロニッケルスラグを含む細骨材、消泡剤、流動化剤、増粘剤、無機系膨張材及び金属系膨張材などを混合装置で混合し、水硬性組成物のプレミックス粉体を得ることができる。
【００９５】
本発明に用いる水硬性組成物のプレミックス粉体は、所定量の水と混合・攪拌して、スラリー組成物（水硬性モルタル）を製造することができ、そのスラリー組成物（水硬性モルタル）を硬化させて水硬性組成物の硬化体を得ることができる。
【００９６】
本発明に用いる水硬性組成物は、水の添加量を調整することにより、水硬性モルタルの流動性、可使時間、材料分離などの性状を調整することができる。
【００９７】
本発明に用いる水硬性組成物は、水と混練して
１）水硬性組成物と水とが、均一に混ざり合った状態になるまでの所要時間を液状化時間とし、液状化時間が、好ましくは６０秒以下、さらに好ましくは５０秒以下、より好ましくは４０秒以下、特に好ましくは３５秒以下で均一に混ざり合った混練物を得ることができ、
２）モルタルフロー値が、好ましくは２００ｍｍ以上、さらに好ましくは２３５ｍｍ以上の水硬性モルタルを得ることができ、
得られたモルタルを硬化させることにより、
３）圧縮強度（材齢２８日）が、好ましくは１１０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ２以上及び、
４）静弾性係数（材齢２８日）が、好ましくは４２．０ｋＮ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは４３．０ｋＮ／ｍｍ２以上の硬化体を得ることができる。
【００９８】
水の添加量は、本発明の流動特性及び強度特性を損なわない範囲で添加でき、水硬性組成物１００質量部に対し、好ましくは６〜３６質量部、さらに好ましくは６．５〜３３質量部、より好ましくは７〜３０質量部、特に好ましくは７．５〜２７質量部の範囲で添加することが好ましい。
【００９９】
本発明に用いる水硬性組成物は、流動性に優れた水硬性モルタル、及び、高強度・高弾性で無収縮のモルタル硬化体を得ることができ、土木建築分野で水硬性モルタルとして広く利用され、特に柱梁架構と補強部材３との空隙部に充填する水硬性モルタルとして好適に使用できる。
【０１００】
以上、本発明に係る耐震補強構造１及び耐震補強方法について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、上述の「地震時に補強部材鉄骨縦枠に生じる鉛直方向の力を既存構造物の柱上の第１接続部で負担し基礎に流すことで、柱へのアンカーボルトの設置が不要となり、地震時の補強部材の水平抵抗力のみを補強部材と既存構造物の梁との間でやり取りする接合手法とすることができる。」という効果を奏するための特に好適な例として、第１接続部２を柱１１に固定せず梁１２のみに固定する構成について説明したが、第１接続部２は、アンカーボルト６を柱１１にも打設し、柱１１及び梁１２の両方に固定されてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１…耐震補強構造、２…第１接続部、２ａ…開口部、３…補強部材、４…第２接続部、７…アンカー筋、１１（１１ａ，１１ｂ）…柱、１２ （１２ａ，１２ｂ）…梁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造であって、
前記既存構造物の外壁に面する二本の柱及び該二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも前記梁と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部と、
前記第１接続部により形成される開口に沿って設けられ、前記第１接続部と少なくとも一部で連結される補強部材と、
前記第１接続部と前記補強部材との間に配置され、前記第１接続部及び前記補強部材を接続する第２接続部と、
を備えることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項２】
前記第２接続部は、前記第１接続部から延在し前記補強部材と連結させるためのアンカー筋と前記補強部材との間及び前記第１接続部と前記補強部材との間に充填された水硬性モルタルであることを特徴とする、請求項１に記載の耐震補強構造。
【請求項３】
前記水硬性モルタルは、
セメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、
水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢと
から選ばれる少なくとも１つを含み、
前記セメント組成物は、
ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、
前記ポルトランドセメント１００質量部に対し、
前記細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、
前記有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、
前記無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、
前記再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、
前記消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部
であって、
前記有機系短繊維は、繊維径が０．１〜０．３ｍｍ、かつ繊維長が９〜１６ｍｍであって、
前記水硬性組成物は、
前記ポルトランドセメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有し、
前記フェロニッケルスラグは、該フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことを特徴とする、請求項２に記載の耐震補強構造。
【請求項４】
鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強方法であって、
前記既存構造物の外壁に面する二本の柱及び該二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上に、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部を配置し、少なくとも前記梁と接続する第１接続ステップと、
前記第１接続ステップにおいて配置された前記第１接続部により形成される開口に沿って、補強部材を前記第１接続部と少なくとも一部で連結する補強部材連結ステップと、
前記第１接続部と前記補強部材との間に第２接続部を配置し、前記第２接続部により前記第１接続部及び前記補強部材を接続する第２接続ステップと、
を含むことを特徴とする耐震補強方法。
【請求項１】
鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強構造であって、
前記既存構造物の外壁に面する二本の柱及び該二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上にそれぞれ配置され、少なくとも前記梁と接続される、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部と、
前記第１接続部により形成される開口に沿って設けられ、前記第１接続部と少なくとも一部で連結される補強部材と、
前記第１接続部と前記補強部材との間に配置され、前記第１接続部及び前記補強部材を接続する第２接続部と、
を備えることを特徴とする耐震補強構造。
【請求項２】
前記第２接続部は、前記第１接続部から延在し前記補強部材と連結させるためのアンカー筋と前記補強部材との間及び前記第１接続部と前記補強部材との間に充填された水硬性モルタルであることを特徴とする、請求項１に記載の耐震補強構造。
【請求項３】
前記水硬性モルタルは、
セメント組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＡと、
水硬性組成物及び水を混練して得られる水硬性モルタルＢと
から選ばれる少なくとも１つを含み、
前記セメント組成物は、
ポルトランドセメント、細骨材、有機系短繊維、無機系膨張材、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、金属系膨張材、増粘剤及び流動化剤を含み、
前記ポルトランドセメント１００質量部に対し、
前記細骨材の含有割合が１２０〜１８０質量部、
前記有機系短繊維の含有割合が０．２〜０．８質量部、
前記無機系膨張材の含有割合が４〜１５質量部、
前記再乳化形粉末樹脂の含有割合が４〜１５質量部、
前記消泡剤の含有割合が０．０５〜１．２質量部
であって、
前記有機系短繊維は、繊維径が０．１〜０．３ｍｍ、かつ繊維長が９〜１６ｍｍであって、
前記水硬性組成物は、
前記ポルトランドセメントとフェロニッケルスラグを含む細骨材とを含有し、
前記フェロニッケルスラグは、該フェロニッケルスラグ１００質量部に対し、粒径０．０７５〜２．４ｍｍの粒子を８０質量部以上含み、粒径０．０７５未満の粒子を１０質量部未満含むことを特徴とする、請求項２に記載の耐震補強構造。
【請求項４】
鉄筋コンクリートで形成された既存構造物のための耐震補強方法であって、
前記既存構造物の外壁に面する二本の柱及び該二本の柱の上下に接続する二本の梁の外面上に、鉄筋コンクリートで形成された第１接続部を配置し、少なくとも前記梁と接続する第１接続ステップと、
前記第１接続ステップにおいて配置された前記第１接続部により形成される開口に沿って、補強部材を前記第１接続部と少なくとも一部で連結する補強部材連結ステップと、
前記第１接続部と前記補強部材との間に第２接続部を配置し、前記第２接続部により前記第１接続部及び前記補強部材を接続する第２接続ステップと、
を含むことを特徴とする耐震補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２１４２６１（Ｐ２０１１−２１４２６１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１６１６（Ｐ２０１０−８１６１６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【出願人】（５０８０４２５９３）山陽建設サービス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【出願人】（５０８０４２５９３）山陽建設サービス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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