この製品は何か — そして何ではないか
FSB（バー）と FSR（ロッド）は、Ø 6、8、10、12 mm で供給する引抜成形の炭素繊維強化ポリマー形材です。どちらのデータシートも同じ説明をしています：コンクリート・木材・組積造構造物の補強のために設計された CFRP ラミネート — 既存部材の耐力を上げる、劣化を補修する、または設計・施工上の不具合を是正するためのものです。
通常の使い方は NSM — 近表面埋設 です。コンクリートのかぶりに溝を切り、バーを接着剤で埋め込み、溝を平らに充填します。バーは表面に接着するのではなくかぶりの内部に収まるため、衝撃・火災・破壊行為から保護され、仕上がり面もほとんど変わりません。
これは何ではないか。新設構造物の鉄筋の代替ではありません。当社の 2 つのデータシートは補強のみを対象としており、主要な内部配筋としての使用や、海洋・トンネル・MRI 用途については何も記載していません。もしそれがお客様の用途であれば、お知らせください。試験データで裏付けできるかどうかをはっきりお伝えします。対応できないデータシートのままバーを売るくらいなら、お問い合わせを失う方を選びます。
| 特性 | 値 |
|---|---|
| Models | FSB (bar) / FSR (rod) |
| Diameter | Ø 6 / 8 / 10 / 12 mm |
| Colour | Black |
| Dry Fibre Tensile Strength | FSB 4,900 MPa · FSR 5,100 MPa |
| Tensile Strength — mean | FSB 2,000 MPa · FSR 2,400 MPa (EN 2561) |
| Tensile Strength — design | FSB 1,670 MPa · FSR 1,750 MPa |
| Tensile Elastic Modulus | FSB 165 GPa · FSR 150 GPa (EN 2561) |
| Elongation at Break | 1.5% (EN 2561) |
| Fibre Content | FSB min 68% · FSR min 65% |
| Glass Transition Temperature | Tg min 100°C |
| Density | 1.6 g/cm³ |
| Packaging | 6 m / 12 m or customised |
| Storage | Dry, out of direct sunlight, −5°C to +35°C |
| Shelf Life | 2 years |
NSM バーが適した場面
より大きな荷重を負担する必要があるスラブ
事務所荷重から倉庫荷重へ用途が変わった床、または当初から軽めに造られたスラブ。溝はスパン方向に走らせ、仕上げでその上を覆います。
曲げ耐力が不足している梁
引張側の面に沿って溝を切ります。バーが表面に接着されるのではなくかぶりの内部に収まるため、表面に接着したプレートでは損傷してしまうような衝撃や摩耗にも耐えます。
梁ウェブのせん断
ウェブを斜めに横切る短い溝を切り、バーを据えて平らに充填し、技術者の納まりに従って配置します。全周巻き立てがスラブに阻まれて回せない場合の実用的な解決策です。
木造の梁と根太
どちらのデータシートも木材への適用を挙げています。古い根太の上端または下端に溝を彫ってバーを通すことで、見た目の断面を変えずに耐力を追加できます — 木材そのものが意匠となっている場所で有用です。
組積造の壁・橋脚・アーチ
目地を削って作った溝、または切った溝にバーを据えます。バーは目地の中に隠れるほど細いため、表面は元の見た目に目地を戻して仕上げられます。
施工上の誤りを是正する
配筋不足のまま出来上がった部材、または事後に開口を切られた部材。どちらのデータシートも不具合の是正を用途として挙げています。
FSB か FSR か — そして鋼とどう比べるか
| 型式 | 何であるか | 選ぶ場面 |
|---|---|---|
| FSB | 炭素繊維のバー。平均引張 2,000 MPa、設計値 1,670 MPa、弾性率 165 GPa、繊維含有率 68% 以上。 | 生の強度よりも剛性が重要な場合。NSM 補強は多くの場合、バーが実際に力を発揮するよりずっと前に部材がたわむかどうかで決まるため、より剛性の高いバーが標準の選択になります。 |
| FSR | 炭素繊維のロッド。平均引張 2,400 MPa、設計値 1,750 MPa、弾性率 150 GPa、繊維含有率 65% 以上。 | 剛性ではなく強度で制約を受ける場合 — 溝長が短い、あるいは設計強度が 80 MPa 多いことで差が埋まる納まりなど。トレードオフに注意してください：平均強度は 20% 高い一方、剛性は 9% 低くなります。 |
| 鋼との比較 | 炭素繊維バー | 現場で実際に意味すること |
|---|---|---|
| 設計強度 | 1,670–1,750 MPa、B500 鋼の約 500 MPa に対して | 設計値で比べると鋼の約 3.3～3.5 倍です。競合他社のページには‘鋼の 5～7 倍の強度’と書かれていることがあります — このページを書き直す前は、当社のページもそうでした。この倍率が出てくるのは乾燥繊維の数値を鋼と比較したときだけで、乾燥繊維の数値では誰も施工できません。 |
| 質量 | 0.045–0.181 kg/m、同径の鋼の 0.222–0.888 kg/m に対して | 同径で比べると鋼の5 分の 1 弱の質量です（密度 1.6 対 7.85 g/cm³）。Ø 12 の 12 m 材を 1 人で運べます。 |
| 剛性 | 150–165 GPa、鋼の約 200 GPa に対して | 鋼より柔らかく、剛性は高くありません。ここは多くの人が誤解する数字です。このバーははるかに強いものの、わずかにしなやかであるため、たわみとひび割れ幅 — 破断ではなく — が、加えられる耐力を左右するのが通常です。 |
| 延性 | なし。破壊まで線形で、伸び 1.5% | 鋼は降伏して警告を出しますが、炭素繊維はそうしません。すべての FRP 設計基準は、コンクリートまたは付着が支配するようにし、バーが支配することのないよう設計されています。 |
| 現場での曲げ | 不可能 | 樹脂はすでに硬化しています。NSM バーはまっすぐで、まっすぐなままです — 溝もまっすぐなので、これは損失にはなりません。 |
| 腐食 | なし | これは本物の利点であり、湿った屋内空間や凍結防止剤を撒いた床版にこのバーが向いている理由の一部でもあります。ただし当社のデータシートは海洋・トンネル・MRI 用途を設計ケースとして扱っておらず、それらを根拠に販売することはありません。 |
どちらの型式も Ø 6、8、10、12 mm で、6 m と 12 m の長さ、または受注長さでご用意します。繊維含有率を除けば、両者は破断伸び（1.5%）、密度（1.6 g/cm³）、ガラス転移温度（最低 100 °C）が共通です。
このページに載っているのはすべて当社データシート上の材料特性であり、設計ではありません。溝の寸法、バーの間隔、定着長、そして接着剤は、施工地の基準 — 北米なら ACI 440.2R、欧州なら EN 1992-1-1 附属書 J — に照らして、必ず技術者が検討する必要があります。
径・質量と設計引張力
4 つの径、鋼との質量比較、そして 1 本のバーが負担できる力
| バー径 Ø (mm) | 公称断面積 (mm²) | CFRP 質量 (kg/m) | 同径の鋼 質量 (kg/m) | FSB 設計力 (kN) | FSR 設計力 (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28.3 | 0.045 | 0.222 | 47.2 | 49.5 |
| 8 | 50.3 | 0.080 | 0.395 | 83.9 | 88.0 |
| 10 | 78.5 | 0.126 | 0.617 | 131.2 | 137.4 |
| 12 | 113.1 | 0.181 | 0.888 | 188.9 | 197.9 |
断面積は単純な円断面 πd²/4 です。質量はデータシートの密度 1.6 g/cm³（鋼は 7.85）を用いています。設計力は設計引張強度に断面積を掛けたものです — FSB は 1,670 MPa、FSR は 1,750 MPa。これはバー自体が負担する力であり、上限値です。NSM 施工では通常、バー・接着剤・コンクリートの間の付着が先に壊れるため、技術者が実際に見込める力は、この 2 列の数字ではなく、溝と付着長さによって決まります。
見出しの数字から設計で使う数字へ
| 型式 | 乾燥繊維 (MPa) | 平均引張、EN 2561 (MPa) | 設計引張、EN 2561 (MPa) | 乾燥繊維に対する設計値の割合 | 弾性率 (GPa) | 設計応力時のひずみ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FSB | 4900 | 2000 | 1670 | 34% | 165 | |
| FSR | 5100 | 2400 | 1750 | 34% | 150 |
この行を左から右に読めば、要点は見逃しようがありません：設計で使う数字は、見出しの数字のおよそ 3 分の 1 です。乾燥繊維の値は樹脂に埋め込まれる前の繊維単独の値であり — バーの特性ではなく、何にも使えません。平均値は試験バッチの平均であり、供試体の半分はこれを下回っています。設計値は、そのばらつきを織り込んだ後に残る値です。最後の列も見直す価値があります：破断伸びは 1.5% なので、設計応力の時点でバーはすでにその伸びの 67%（FSB）または 78%（FSR）を使い切っています。
これらはバーの特性であり、システムの特性ではありません。NSM 工法は、バー・接着剤・コンクリートへの付着・かぶりの割裂という 4 つのうち最も弱いところで壊れます。バーが最弱になることはほぼありません。この表から寸法を決める前に、どれが支配するかを技術者に確認してください。
NSM バーの施工 6 ステップ
切る前に鋼材の位置を確認する
鉄筋探査機でかぶりをスキャンし、既存の鉄筋の位置を記します。スターラップや主筋を切ってしまう溝は、補強によって取り戻せる以上の害をもたらします。それらを避けるよう溝の位置を決め、それがどうしても不可能な場合は、切る前にそう伝えてください、後ではなく。
溝を切る
集塵付きのダイヤモンドブレードで乾式に平行な 2 本の切れ目を入れ、間の部分をはつり出します。よく使われる目安は、バー径の約 1.5 倍の正方形の溝ですが、寸法は技術者の指示に従ってください — 接着剤と、実際のかぶり厚さに応じて変わります。溝はかぶりの範囲内にとどめる必要があります。これは溝であって、構造断面まで切り込む欠込みではありません。
しっかり清掃する
無給油圧縮空気でスラリーと粉じんを吹き飛ばし、乾燥させます。接着剤は健全なコンクリートに付着するのであって、切削粉には付着しません。下地が乾燥していることを確認してください — ASTM D4263 のビニールシート法で水分が上がってきているかどうかは分かりますが、含水率のパーセンテージは分かりません。
半分まで充填し、バーを据え、上まで満たす
溝の半分程度まで定着用接着剤を充填し、接着剤がバーの周りに盛り上がるまでバーを押し込み、その後溝を平らに満たします。据え付けの際にバーを少し動かすと、閉じ込められた空気が抜けます。バーの四面すべてが接着剤で囲まれている必要があります。乾いた溝の底に載っているだけではいけません。
可使時間を守る
接着剤の可使時間は 23 °C・少量練りでの表示値です。高温のスラブの上や、バケツ 1 杯に大量に練った場合、可使時間はかなり短くなります。施工できる分だけ練り、練った分は施工してください。
硬化中は触らずに置いておく
接着剤がデータシートに記載された硬化状態に達するまで、荷重をかけず、近くで穿孔せず、振動も与えません。その後で表面を仕上げます。バーがかぶりの内部に収まっているため、仕上がった部材はほとんど見た目が変わりません — そもそも外部接着のプレートではなく NSM が選ばれる理由も、多くの場合これです。
よくあるご質問
新設構造物で鋼の鉄筋の代わりに使えますか？
当社のデータシートはその用途を対象にしていません。どちらも FSB と FSR を、既存のコンクリート・木材・組積造を補強するための CFRP ラミネートとして説明しており、主要な内部配筋としての使用や、海洋・トンネル・MRI 用途については何も述べていません。ガラス繊維向けの ASTM D7957 のような規格のもとで内部配筋としての適格性を持つ FRP バーも一部にはありますが、当社製品はその用途で販売してはいません。お尋ねいただければ、推測ではなく、実際にどんな試験データがあるかを率直にお伝えします。
なぜ設計強度はデータシート表面の 4,900 MPa よりずっと低いのですか？
4,900 MPa は樹脂に埋め込まれる前の乾燥繊維の値だからです。バーは繊維とマトリックスから成り、マトリックスはほとんど引張を負担しません。EN 2561 でバーとして試験すると、FSB の平均は 2,000 MPa、バッチのばらつきを見込んだ後の設計値は 1,670 MPa — 見出しの数字のおよそ 3 分の 1 です。この差はどんな誠実な CFRP データシートにもあります。大きい数字だけを載せているものは、あなたが質問しないことを当てにしています。
FSR は FSB より強いのに、なぜ FSB を選ぶことがあるのですか？
FSB の方が剛性が高いからです：165 GPa 対 150 GPa。ほとんどの NSM 補強では、バーが強度に近づくよりずっと前に部材がたわむため、加えられる荷重を制限するのは剛性であり、FSR の余分な強度は使われずに終わります。溝が短い、あるいは納まりが厳しく強度が制約条件になる場合に FSR を選んでください。
現場で曲げ加工できますか？
できません。樹脂はすでに硬化しているため、バーはまっすぐで、まっすぐなままです。現場で曲げることはできず、曲げ加工品の供給もしていません。NSM ではこれが問題になることはほとんどありません。溝もまっすぐだからです。
溝に入れる接着剤は何ですか？
エポキシ系の定着用接着剤です。当社の FIS FIX が通常の組み合わせで、バーと合わせてお見積りします。この選択は見た目の話ではありません — ほとんどすべての NSM 工法で支配するのはバーではなく付着であるため、接着剤は炭素と少なくとも同じくらいの仕事をしています。
火災時の挙動はどうですか？
ガラス転移温度は最低 100 °C で、これを超えるとマトリックスと接着剤の両方が軟化し、バーは力を伝達できなくなります。コンクリートのかぶりの内部にあることは、表面に接着したプレートに対する本物の利点ではありますが、耐火性能ではありません。火災のケースでは、補強が失われたと仮定したうえで、無補強の部材だけで火災荷重の組み合わせを負担できるかを確認する設計者が必要です。
長さの規格と保管方法は？
標準は 6 m と 12 m の直材で、溝の長さに合わせた切断も可能です。乾燥した直射日光の当たらない場所で、−5～+35 °C の範囲で保管してください。保存期間は 2 年です。
試験報告書はありますか、それともデータシートだけですか？
データシートには両型式の EN 2561 による引張値と弾性率が、平均値・設計値ともに記載されています。技術者が根拠となる試験報告書を必要とする場合はお知らせください。存在すると見てもいないのに言うのではなく、製造ラインに請求します。
資料 & ダウンロード
型式ごとに 1 部、計 2 部のデータシート
バー用の TDS-FSB とロッド用の TDS-FSR です。それぞれに乾燥繊維・平均・設計の各引張値、EN 2561 による弾性率、繊維含有率、伸び、密度、ガラス転移温度、梱包と保管条件を記載しています。どちらも本ページでご覧いただけます。
意図的に載せていないもの
付着強度の数値、定着長さの表、耐火性能はありません。これらは接着剤と設計基準に属するものであって、バーに属するものではありません。バーのデータシートだけから作られた完成済みの NSM 設計を供給者から渡された場合は、サービスではなく警告サインとして受け止めてください。
見積もり依頼
部材、必要な追加耐力、そして技術者が想定している溝の間隔をお送りください。径・型式・必要メートル数、そしてデータシートをご返信します — 当社の言葉を鵜呑みにするのではなく、技術者が自分で数値を確認できるように。
