熱（線）膨張率が異なる材料の接着

質問

老朽化した既存のセメントコンクリート農水路をFRP（強化ガラス繊維プラスチック）製品（2000mmL）をエポキシ接着剤にて貼り付け、連結しながら延長方向に補修しようと考えています。
しかし、次項のような問題にぶつかっています。
ご教示お願いします。
コンクリートの線膨張：1*10＾-5/℃
FRPの線膨張：2*10＾-5/℃
エポキシ接着剤：選定調査中

(1)補修する場所の温度差が平均35℃ある（年間を通して）が、当然FRP製品は温度により膨張収縮します。FRP製品を連結する場合、目地はどの程度必要か？
それとも、既存のコンクリートとエポキシ接着剤でFRP製品が一体化（完全ではありませんが）しているので、目地構造ではなく、FRP製品同士連続で接続していっていいのか？

(2)コンクリート・FRP製品・エポキシ接着剤とが各々の膨張収縮で、ひび割れ、もしくは剥離が発生しないのか？
それとも、各々が膨張収縮するが、一体構造になっているので、内部ひずみ？内部応力？は発生するが、各々の付着強度により、不具合は考えなくても良いのか？

頭がごちゃごちゃになっています。
異質の物体を接着する場合は、どう考えればよいのですか？
計算方法があれば、それも教えて下さい。

回答No.1

AoDoc · ベストアンサー

図面がないのでどのように修理するのか文面からでは良く分かりませんが、2000mmの長さのものが35℃変化してもコンクリートと樹脂の変形の差は0.7mm程度と思いますので、接着面に延性のある接着剤を使うかコンクリートと樹脂の間に例えばゴムのように変形の大きな薄板の材料をかませる等の方法は如何でしょうか。

お礼

早速のご教示ありがとうございます。
頭の中での構想中で、図面も作成してないので・・・。申し訳ありません。ゴムは思いつきませんでした。確かに緩衝材にはなりますね（膨張収縮の逃げ場所）。

回答No.2

noname#160321

ゴムのように弾力のある素材は膨張率の違う素材の連結には向いているでしょう。
ただし、問題は耐候性です。十年程度の耐候性で良いなら多くのプレハブ住宅用の外壁コーキング剤がそれです。
ただし、二十年は持ちません。十年毎に取り替えられるなら非常に良い素材です。
建築会社にお聞きになれば幾らでも材料を提案してくれるでしょう。

お礼

ご教示ありがとうございます。
色々課題が出てきますね。
水路補修は最低30年間はもたないといけません。
耐候性に優れるコーキング剤探してみます。