JP2003253471A - 高耐食柱状構造物 - Google Patents
高耐食柱状構造物Info
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- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本体部分である鋼管のみならず、その基部に溶
接された支持構造物についても従来品よりも高い耐食性
を持たせることができる高耐食柱状構造物を提供する。 【解決手段】高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いた鋼管１の
基部の支持構造物４及び溶接部の表面を亜鉛めっきまた
は亜鉛溶射したうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料により塗装する。亜
鉛めっき、亜鉛溶射の替わりに亜鉛粒子を含んだ塗料に
より塗装してもよい。更に鋼管１の両端を密閉構造とす
ることにより内面の耐食性を向上させたり、鋼管１の表
面に沿ってＵ字状またはＶ字状に屈曲された補強リブを
用いて、疲労強度を向上させることができる。
接された支持構造物についても従来品よりも高い耐食性
を持たせることができる高耐食柱状構造物を提供する。 【解決手段】高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いた鋼管１の
基部の支持構造物４及び溶接部の表面を亜鉛めっきまた
は亜鉛溶射したうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料により塗装する。亜
鉛めっき、亜鉛溶射の替わりに亜鉛粒子を含んだ塗料に
より塗装してもよい。更に鋼管１の両端を密閉構造とす
ることにより内面の耐食性を向上させたり、鋼管１の表
面に沿ってＵ字状またはＶ字状に屈曲された補強リブを
用いて、疲労強度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋外に設置される
高耐食柱状構造物に関するものであり、更に詳細には、
本体部分に鋼管を用いた高耐食柱状構造物に関するもの
である。
高耐食柱状構造物に関するものであり、更に詳細には、
本体部分に鋼管を用いた高耐食柱状構造物に関するもの
である。
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−６５２０２号公報
【０００３】
【従来の技術】従来から、本体部分に鋼管を用いた柱状
構造物が広く用いられている（特許文献１）。このよう
な柱状構造物は一般に、鋼管の基部にその鋼管を支持す
るためのベースプレートや補強リブなどの支持構造物が
溶接された構造を持つ。そして本体部分の鋼管として、
高耐食亜鉛めっき系鋼板から製造された鋼管を用いるこ
とにより、本体部分の耐食性はかなりのレベルにまで高
めることができる。特に近年、鋼板の連続めっきにおい
て亜鉛にアルミニウム、マグネシウム、シリコンを適量
加えることにより大幅に寿命を延長させることができる
高耐食亜鉛めっき系鋼板が開発されており、この高耐食
亜鉛めっき系鋼板から製造された鋼管を本体部分に用い
ることが考えられる。
構造物が広く用いられている（特許文献１）。このよう
な柱状構造物は一般に、鋼管の基部にその鋼管を支持す
るためのベースプレートや補強リブなどの支持構造物が
溶接された構造を持つ。そして本体部分の鋼管として、
高耐食亜鉛めっき系鋼板から製造された鋼管を用いるこ
とにより、本体部分の耐食性はかなりのレベルにまで高
めることができる。特に近年、鋼板の連続めっきにおい
て亜鉛にアルミニウム、マグネシウム、シリコンを適量
加えることにより大幅に寿命を延長させることができる
高耐食亜鉛めっき系鋼板が開発されており、この高耐食
亜鉛めっき系鋼板から製造された鋼管を本体部分に用い
ることが考えられる。
【０００４】一方、これらの柱状構造物の本体部分の鋼
管は必要とされる強度、鋼管の製造可能範囲から一般的
には１０ｍｍ程度以下の厚みとなるが、ベースプレート
は２０ｍｍ以上の厚みが必要となる。ところが、高耐食
亜鉛めっき系鋼板は連続めっきにより製造されるためベ
ースプレートの様な厚みの鋼板には適用できない。そこ
で従来は、ベースプレートは一般的な溶融亜鉛めっきを
施した鋼板を用い、高耐食めっき鋼板から作られた本
体、支持構造物と溶接する構造とし、溶接部については
ウレタン等の塗装を施す構造を用いていた。しかし、柱
状構造物の基部には塵埃が溜まりやすくまた人の歩行等
により塗装の疵が発生しやすいため基部の寿命が制約と
なり、都市環境や塩分が飛来する条件では１０〜２０年
の寿命にとどまるという問題があった。
管は必要とされる強度、鋼管の製造可能範囲から一般的
には１０ｍｍ程度以下の厚みとなるが、ベースプレート
は２０ｍｍ以上の厚みが必要となる。ところが、高耐食
亜鉛めっき系鋼板は連続めっきにより製造されるためベ
ースプレートの様な厚みの鋼板には適用できない。そこ
で従来は、ベースプレートは一般的な溶融亜鉛めっきを
施した鋼板を用い、高耐食めっき鋼板から作られた本
体、支持構造物と溶接する構造とし、溶接部については
ウレタン等の塗装を施す構造を用いていた。しかし、柱
状構造物の基部には塵埃が溜まりやすくまた人の歩行等
により塗装の疵が発生しやすいため基部の寿命が制約と
なり、都市環境や塩分が飛来する条件では１０〜２０年
の寿命にとどまるという問題があった。
【０００５】また、特に鉄道用の架線柱のような線路脇
に設置される柱状構造物については、レールと車輪の摩
擦により飛散する鉄粉が基部に付着するためにもらい錆
により基部の腐食が進行し易いこともあり、基部が弱点
となって柱状構造物全体の寿命を更に短縮していた。
に設置される柱状構造物については、レールと車輪の摩
擦により飛散する鉄粉が基部に付着するためにもらい錆
により基部の腐食が進行し易いこともあり、基部が弱点
となって柱状構造物全体の寿命を更に短縮していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、本体部分である鋼管のみならず、そ
の基部に溶接された支持構造物についても従来品よりも
高い耐食性を持たせることができる高耐食柱状構造物を
提供するためになされたものである。
の問題点を解決し、本体部分である鋼管のみならず、そ
の基部に溶接された支持構造物についても従来品よりも
高い耐食性を持たせることができる高耐食柱状構造物を
提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた請求項１の発明は、高耐食亜鉛めっき系鋼
板を用いた鋼管の基部にその鋼管を支持する支持構造物
が溶接された構造を持ち、この支持構造物及び溶接部の
表面又はそのいずれかの表面が亜鉛めっきまたは亜鉛溶
射されたうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発現する
微孔性シリケート系塗装材料により塗装されていること
を特徴とするものである。また同一の課題を解決するた
めになされた請求項２の発明は、高耐食亜鉛めっき系鋼
板を用いた鋼管の基部にその鋼管を支持する支持構造物
が溶接された構造を持ち、この支持構造物及び溶接部の
表面又はそのいずれかの表面が亜鉛粒子を含んだ塗料に
より塗装されたうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料によりさらに塗装さ
れていることを特徴とするものである。
めになされた請求項１の発明は、高耐食亜鉛めっき系鋼
板を用いた鋼管の基部にその鋼管を支持する支持構造物
が溶接された構造を持ち、この支持構造物及び溶接部の
表面又はそのいずれかの表面が亜鉛めっきまたは亜鉛溶
射されたうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発現する
微孔性シリケート系塗装材料により塗装されていること
を特徴とするものである。また同一の課題を解決するた
めになされた請求項２の発明は、高耐食亜鉛めっき系鋼
板を用いた鋼管の基部にその鋼管を支持する支持構造物
が溶接された構造を持ち、この支持構造物及び溶接部の
表面又はそのいずれかの表面が亜鉛粒子を含んだ塗料に
より塗装されたうえ、亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料によりさらに塗装さ
れていることを特徴とするものである。
【０００８】何れの発明においても、高耐食亜鉛めっき
系鋼板が、２〜１９％のアルミニウム、１〜１０％のマ
グネシウム、０.０１〜２％のシリコンを含む溶融亜鉛
めっき浴に、鋼板を連続的に浸漬することにより製造さ
れたものであり、また亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料が、アンモニウムケ
イ酸塩と、無機充填材と、合成樹脂成分とを主体とする
ものであることが好ましい。本発明の高耐食柱状構造物
は、架線柱として用いるに適したものである。なお、鋼
管の両端を密閉構造とすることにより鋼管内面の耐食性
を高めることができる。更に、支持構造物が鋼管の主応
力方向に延びる補強リブとベースプレートとからなり、
この補強リブは鋼管の表面に沿ってＵ字状またはＶ字状
に屈曲されＴ型に突出させたものであり、かつ前記Ｕ字
状またはＶ字状の中心線を鋼管の主応力方向に向かうよ
うにしたものとすることにより、柱状構造物の疲労強度
を大幅に向上させることができる。
系鋼板が、２〜１９％のアルミニウム、１〜１０％のマ
グネシウム、０.０１〜２％のシリコンを含む溶融亜鉛
めっき浴に、鋼板を連続的に浸漬することにより製造さ
れたものであり、また亜鉛との間で化学結合型接着を発
現する微孔性シリケート系塗装材料が、アンモニウムケ
イ酸塩と、無機充填材と、合成樹脂成分とを主体とする
ものであることが好ましい。本発明の高耐食柱状構造物
は、架線柱として用いるに適したものである。なお、鋼
管の両端を密閉構造とすることにより鋼管内面の耐食性
を高めることができる。更に、支持構造物が鋼管の主応
力方向に延びる補強リブとベースプレートとからなり、
この補強リブは鋼管の表面に沿ってＵ字状またはＶ字状
に屈曲されＴ型に突出させたものであり、かつ前記Ｕ字
状またはＶ字状の中心線を鋼管の主応力方向に向かうよ
うにしたものとすることにより、柱状構造物の疲労強度
を大幅に向上させることができる。
【０００９】本発明の高耐食柱状構造物は、鋼管の基部
に溶接された支持構造物及び溶接部の一方またはそのい
ずれかの表面が亜鉛めっきまたは亜鉛溶射されるか、亜
鉛粒子を含んだ塗料により塗装されたうえ、亜鉛との間
で化学結合型接着を発現する微孔性シリケート系塗装材
料により塗装されているため、支持構造物及び溶接部の
耐食性も著しく高まり、柱状構造物全体を従来品に比較
してはるかに高耐食性とすることができる。
に溶接された支持構造物及び溶接部の一方またはそのい
ずれかの表面が亜鉛めっきまたは亜鉛溶射されるか、亜
鉛粒子を含んだ塗料により塗装されたうえ、亜鉛との間
で化学結合型接着を発現する微孔性シリケート系塗装材
料により塗装されているため、支持構造物及び溶接部の
耐食性も著しく高まり、柱状構造物全体を従来品に比較
してはるかに高耐食性とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態とともに
更に詳細に説明する。図１は本発明の高耐食柱状構造物
の実施形態を示す図であり、１は本体部分をなす鋼管で
あり、その基部には補強リブ２やベースプレート３から
なる支持構造物４が溶接されている。この鋼管１の上部
には、例えば鉄道の架線支持金具が取り付けられる。
更に詳細に説明する。図１は本発明の高耐食柱状構造物
の実施形態を示す図であり、１は本体部分をなす鋼管で
あり、その基部には補強リブ２やベースプレート３から
なる支持構造物４が溶接されている。この鋼管１の上部
には、例えば鉄道の架線支持金具が取り付けられる。
【００１１】鋼管１は高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いて
製造されたものであり、高耐食亜鉛めっき系鋼板として
は、例えば本出願人会社から「ガルバリウム鋼板」、「ダ
イマジンク鋼板」、「スーパーダイマ鋼板」などの商品名
で発売されているものを用いることができる。
製造されたものであり、高耐食亜鉛めっき系鋼板として
は、例えば本出願人会社から「ガルバリウム鋼板」、「ダ
イマジンク鋼板」、「スーパーダイマ鋼板」などの商品名
で発売されているものを用いることができる。
【００１２】ガルバリウム鋼板は冷延鋼板の原板に、ア
ルミニウム５５％、亜鉛４３.４％、シリコン１.６％
（何れも質量％、以下同じ）のアルミニウム-亜鉛合金
を溶融連続めっきしたもので、アルミニウムの持つ長期
耐久性に亜鉛の持つガルバニックアクション（犠牲防食
効果）を併せ持つものである。
ルミニウム５５％、亜鉛４３.４％、シリコン１.６％
（何れも質量％、以下同じ）のアルミニウム-亜鉛合金
を溶融連続めっきしたもので、アルミニウムの持つ長期
耐久性に亜鉛の持つガルバニックアクション（犠牲防食
効果）を併せ持つものである。
【００１３】ダイマジンク鋼板は、めっきの付着量を後
めっき並に厚くし、かつめっき中にマグネシウムその他
の元素を添加することにより、従来の後めっきの２倍以
上の耐食性を実現した高耐食性めっき鋼板である。後め
っきに比較してめっき層と地鉄との境界面に生成される
脆い鉄-亜鉛合金層が極めて薄くなり、めっき剥離が抑
制されるとともに赤錆の発生も防止される。
めっき並に厚くし、かつめっき中にマグネシウムその他
の元素を添加することにより、従来の後めっきの２倍以
上の耐食性を実現した高耐食性めっき鋼板である。後め
っきに比較してめっき層と地鉄との境界面に生成される
脆い鉄-亜鉛合金層が極めて薄くなり、めっき剥離が抑
制されるとともに赤錆の発生も防止される。
【００１４】スーパーダイマ鋼板は、２〜１９％のアル
ミニウム、１〜１０％のマグネシウム、０.０１〜２％
のシリコンを含む溶融亜鉛めっき浴（ただしアルミニウ
ムとマグネシウムの合計量が２０％以下）に、冷延鋼板
を連続的に浸漬することにより製造されたものである。
アルミニウムとマグネシウムは何れも耐食性を向上させ
るための成分であり、シリコンはめっき層の密着性を高
めるための成分である。「スーパーダイマ鋼板」は、アル
ミニウム１１％、マグネシウム３％、シリコン０.２
％、残部亜鉛のめっき層を形成したものが普通である。
ミニウム、１〜１０％のマグネシウム、０.０１〜２％
のシリコンを含む溶融亜鉛めっき浴（ただしアルミニウ
ムとマグネシウムの合計量が２０％以下）に、冷延鋼板
を連続的に浸漬することにより製造されたものである。
アルミニウムとマグネシウムは何れも耐食性を向上させ
るための成分であり、シリコンはめっき層の密着性を高
めるための成分である。「スーパーダイマ鋼板」は、アル
ミニウム１１％、マグネシウム３％、シリコン０.２
％、残部亜鉛のめっき層を形成したものが普通である。
【００１５】本発明では、このような各種の高耐食亜鉛
めっき系鋼板のうち任意のものを用いて製造された鋼管
１を本体部分して用いる。上記の中では、スーパーダイ
マ鋼板が最も優れた耐食性を示し、塩水噴霧試験では他
の高耐食亜鉛めっき系鋼板の５〜８倍の耐食性を示すこ
とが確認されている。従って鋼管１としてはスーパーダ
イマ鋼板から製造されたものを用いることがもっとも好
ましい。
めっき系鋼板のうち任意のものを用いて製造された鋼管
１を本体部分して用いる。上記の中では、スーパーダイ
マ鋼板が最も優れた耐食性を示し、塩水噴霧試験では他
の高耐食亜鉛めっき系鋼板の５〜８倍の耐食性を示すこ
とが確認されている。従って鋼管１としてはスーパーダ
イマ鋼板から製造されたものを用いることがもっとも好
ましい。
【００１６】この鋼管１の基部に溶接される補強リブ２
やベースプレート３からなる支持構造物４は、連続めっ
きが不可能な厚板鋼板からなるものであるから、上記の
ような高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いることができず、
通常の鋼板が用いられる。従って支持構造物４及び溶接
部の表面を、高耐食とする必要がある。このため請求項
１の発明では、支持構造物４及び溶接部の表面またはそ
のいずれかの表面を溶融亜鉛浴へのどぶ漬けなどの適宜
の方法によって亜鉛めっきしたうえ、亜鉛との間で化学
結合型接着を発現する微孔性シリケート系塗装材料によ
り塗装する。なお亜鉛めっきの代わりに、亜鉛溶射を行
なってもよい。
やベースプレート３からなる支持構造物４は、連続めっ
きが不可能な厚板鋼板からなるものであるから、上記の
ような高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いることができず、
通常の鋼板が用いられる。従って支持構造物４及び溶接
部の表面を、高耐食とする必要がある。このため請求項
１の発明では、支持構造物４及び溶接部の表面またはそ
のいずれかの表面を溶融亜鉛浴へのどぶ漬けなどの適宜
の方法によって亜鉛めっきしたうえ、亜鉛との間で化学
結合型接着を発現する微孔性シリケート系塗装材料によ
り塗装する。なお亜鉛めっきの代わりに、亜鉛溶射を行
なってもよい。
【００１７】この亜鉛との間で化学結合型接着を発現す
る微孔性シリケート系塗装材料としては、アンモニウム
ケイ酸塩と、無機充填材と、合成樹脂成分とを主体とす
るものを用いることが好ましい。さらに具体的には、第
４級アンモニウムケイ酸塩をＳｉＯ2換算で５〜１５重
量部、無機充填剤を１５〜７５重量部、合成樹脂エマル
ジョンまたは／及び水溶性合成樹脂を２〜１２部、残部
を水または親水性有機溶剤としたものが好ましい。
る微孔性シリケート系塗装材料としては、アンモニウム
ケイ酸塩と、無機充填材と、合成樹脂成分とを主体とす
るものを用いることが好ましい。さらに具体的には、第
４級アンモニウムケイ酸塩をＳｉＯ2換算で５〜１５重
量部、無機充填剤を１５〜７５重量部、合成樹脂エマル
ジョンまたは／及び水溶性合成樹脂を２〜１２部、残部
を水または親水性有機溶剤としたものが好ましい。
【００１８】第４級アンモニウムケイ酸塩は一般式（Ｒ
3Ｎ）2Ｏ・ｎＳｉＯ2（ただしＲは炭素数１以上のアル
キル基、ｎは１以上の整数）で表される物質であり、例
えばジメチルエタノールアンモニウムシリケート、モノ
メチルトリプロパノールアンモニウムシリケート、ジメ
チルジプロパノールアンモニウムシリケート、モノエチ
ルトリプロパノールアンモニウムシリケートなどの液状
のシリケートが挙げられる。この成分は、亜鉛めっき層
が水分と反応して生じたＺｎ（ＯＨ）2と下記の化１の
反応式の通り反応し、化学結合型接着を発現する。
3Ｎ）2Ｏ・ｎＳｉＯ2（ただしＲは炭素数１以上のアル
キル基、ｎは１以上の整数）で表される物質であり、例
えばジメチルエタノールアンモニウムシリケート、モノ
メチルトリプロパノールアンモニウムシリケート、ジメ
チルジプロパノールアンモニウムシリケート、モノエチ
ルトリプロパノールアンモニウムシリケートなどの液状
のシリケートが挙げられる。この成分は、亜鉛めっき層
が水分と反応して生じたＺｎ（ＯＨ）2と下記の化１の
反応式の通り反応し、化学結合型接着を発現する。
【００１９】
【化１】
【００２０】また一般にアンモニウムケイ酸塩は脱水に
よりシラノール基が縮合して三次元化する性質を有して
いるが、未縮合のシラノール基や、大気中の水分により
アンモニウムケイ酸塩が加水分解して生じたシラノール
基が、塗膜の親水性を高める。このため亜鉛との密着性
が高く、かつ親水性に優れた塗膜が形成される。親水性
の塗膜は雨水による洗浄効果が得られるため、屋外に設
置される構造物に適している。
よりシラノール基が縮合して三次元化する性質を有して
いるが、未縮合のシラノール基や、大気中の水分により
アンモニウムケイ酸塩が加水分解して生じたシラノール
基が、塗膜の親水性を高める。このため亜鉛との密着性
が高く、かつ親水性に優れた塗膜が形成される。親水性
の塗膜は雨水による洗浄効果が得られるため、屋外に設
置される構造物に適している。
【００２１】無機充填剤は、塗膜を微孔性、通気性、親
水性として防錆力を向上させるために加えられるもの
で、微粒子状または短繊維状の金属酸化物、金属水酸化
物、金属窒化物、金属炭酸化物、金属などからなる０.
１〜１００μｍ程度のサイズのものが用いられる。具体
的には、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化クロム、
酸化マンガン、酸化コバルト−アルミニウム、酸化銅−
ニッケル、シリカ、アルミナ、カオリン、ジルコン、タ
ルク、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシ
ウム、窒化珪素、酸化錫、炭化珪素、カーボン、ゼオラ
イト、パーライト、チタン酸カリウムウイスカー、ニッ
ケル粉、ステンレス粉などを挙げることができる。
水性として防錆力を向上させるために加えられるもの
で、微粒子状または短繊維状の金属酸化物、金属水酸化
物、金属窒化物、金属炭酸化物、金属などからなる０.
１〜１００μｍ程度のサイズのものが用いられる。具体
的には、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化クロム、
酸化マンガン、酸化コバルト−アルミニウム、酸化銅−
ニッケル、シリカ、アルミナ、カオリン、ジルコン、タ
ルク、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシ
ウム、窒化珪素、酸化錫、炭化珪素、カーボン、ゼオラ
イト、パーライト、チタン酸カリウムウイスカー、ニッ
ケル粉、ステンレス粉などを挙げることができる。
【００２２】合成樹脂成分である合成樹脂エマルジョン
または／及び水溶性合成樹脂は、接着助剤、塗膜密度調
整剤、柔軟剤として用いられる。合成樹脂エマルジョン
の具体例としては、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、アク
リル樹脂エマルジョン、アクリル−スチレン共重合体エ
マルジョン、スチレン−ブタジエン共重合体エマルジョ
ン、アクリル変性ウレタン樹脂エマルジョンなどを挙げ
ることができる。また水溶性合成樹脂としては、水溶性
メラミン樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性アルキド樹
脂、水溶性ポリブタジエン樹脂などを挙げることができ
る。
または／及び水溶性合成樹脂は、接着助剤、塗膜密度調
整剤、柔軟剤として用いられる。合成樹脂エマルジョン
の具体例としては、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、アク
リル樹脂エマルジョン、アクリル−スチレン共重合体エ
マルジョン、スチレン−ブタジエン共重合体エマルジョ
ン、アクリル変性ウレタン樹脂エマルジョンなどを挙げ
ることができる。また水溶性合成樹脂としては、水溶性
メラミン樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性アルキド樹
脂、水溶性ポリブタジエン樹脂などを挙げることができ
る。
【００２３】このような微孔性シリケート系塗装材料
を、亜鉛めっき層の表面に１ｍ2当たり２５〜２５０グ
ラム塗布し、常温下または低温加熱下で硬化させると、
微孔性、親水性の塗膜が形成されるとともに、亜鉛との
間で前記したような化学結合型接着を発現する。またこ
の通気性のある塗膜を通じて浸入した空気や水分が亜鉛
と反応して緻密な亜鉛の白錆（塩基性炭酸亜鉛、塩基性
塩化亜鉛）を発生し、これが微孔を閉塞してそれ以上の
腐食を防止する。
を、亜鉛めっき層の表面に１ｍ2当たり２５〜２５０グ
ラム塗布し、常温下または低温加熱下で硬化させると、
微孔性、親水性の塗膜が形成されるとともに、亜鉛との
間で前記したような化学結合型接着を発現する。またこ
の通気性のある塗膜を通じて浸入した空気や水分が亜鉛
と反応して緻密な亜鉛の白錆（塩基性炭酸亜鉛、塩基性
塩化亜鉛）を発生し、これが微孔を閉塞してそれ以上の
腐食を防止する。
【００２４】このため、請求項１の発明の高耐食柱状構
造物は、鋼管の基部に溶接された支持構造物及び溶接部
の表面またはそのいずれかの表面の耐食性を、スーパー
ダイマ鋼板と同等レベルにまで著しく高めることがで
き、柱状構造物全体を従来品に比較してはるかに高耐食
性とすることができる。
造物は、鋼管の基部に溶接された支持構造物及び溶接部
の表面またはそのいずれかの表面の耐食性を、スーパー
ダイマ鋼板と同等レベルにまで著しく高めることがで
き、柱状構造物全体を従来品に比較してはるかに高耐食
性とすることができる。
【００２５】請求項２の発明は、請求項１の発明の亜鉛
めっきに代えて、支持構造物４及び溶接部の表面または
そのいずれかの表面を亜鉛粒子を含んだ塗料により塗装
したものである。そしてその表面に更に、請求項１の発
明と同じ微孔性シリケート系塗装材料を塗布したもので
ある。亜鉛粒子を含んだ塗料としては、亜鉛とシリカの
微粉末を含有させた無機ジンクリッチ塗料と呼ばれる市
販品を用いることができる。請求項２の発明において
も、微孔性シリケート系塗装材料がその下地の亜鉛と化
学結合型接着を発現して高度の防錆塗膜を形成し、柱状
構造物全体を従来品に比較してはるかに高耐食性とする
ことができる。
めっきに代えて、支持構造物４及び溶接部の表面または
そのいずれかの表面を亜鉛粒子を含んだ塗料により塗装
したものである。そしてその表面に更に、請求項１の発
明と同じ微孔性シリケート系塗装材料を塗布したもので
ある。亜鉛粒子を含んだ塗料としては、亜鉛とシリカの
微粉末を含有させた無機ジンクリッチ塗料と呼ばれる市
販品を用いることができる。請求項２の発明において
も、微孔性シリケート系塗装材料がその下地の亜鉛と化
学結合型接着を発現して高度の防錆塗膜を形成し、柱状
構造物全体を従来品に比較してはるかに高耐食性とする
ことができる。
【００２６】図２は請求項６の発明の実施形態を示すも
ので、前記の実施形態に示した高耐食亜鉛めっき系鋼板
を用いた鋼管１の両端に密閉板５を溶接することによっ
て、密閉構造としたものである。鋼管１の内面は外面に
比較して溶射や塗装が困難であるため耐食性が低下しや
すいが、両端を密閉構造とすれば外部から水分や腐食性
物質が鋼管１の内部に侵入することがない。このため比
較的低コストで内面の耐食性を確保することができる。
ので、前記の実施形態に示した高耐食亜鉛めっき系鋼板
を用いた鋼管１の両端に密閉板５を溶接することによっ
て、密閉構造としたものである。鋼管１の内面は外面に
比較して溶射や塗装が困難であるため耐食性が低下しや
すいが、両端を密閉構造とすれば外部から水分や腐食性
物質が鋼管１の内部に侵入することがない。このため比
較的低コストで内面の耐食性を確保することができる。
【００２７】図３は請求項７の発明の実施形態を示すも
ので、支持構造物４の構造に特徴を有するものである。
すなわち、この支持構造物４は鋼管１の主応力方向（軸
線方向）に延びる補強リブ６とベースプレート３とから
なるものであるが、この補強リブ６は鋼管１の表面に沿
ってＵ字状またはＶ字状に屈曲されＴ型に突出させたも
のであり、かつ前記Ｕ字状またはＶ字状の中心線を鋼管
１の主応力方向に向かうようにしたものである。
ので、支持構造物４の構造に特徴を有するものである。
すなわち、この支持構造物４は鋼管１の主応力方向（軸
線方向）に延びる補強リブ６とベースプレート３とから
なるものであるが、この補強リブ６は鋼管１の表面に沿
ってＵ字状またはＶ字状に屈曲されＴ型に突出させたも
のであり、かつ前記Ｕ字状またはＶ字状の中心線を鋼管
１の主応力方向に向かうようにしたものである。
【００２８】このように補強リブ６を鋼管１の表面に沿
ってＵ字状またはＶ字状に屈曲されたものとすることに
よって、補強リブ６の上端７を低剛性構造とすることが
できる。この結果、鋼管１が風や振動などによる曲げ荷
重を受けた場合における補強リブ６の上端７の応力集中
が大幅に緩和され、構造物全体の疲労強度を飛躍的に高
めることができる。具体的には、図１に示したような従
来構造の補強リブに比較して同一の荷重を受けたときの
応力最大値を半分以下にすることができる。したがって
請求項７の発明によれば、耐食性と耐疲労性に優れた高
耐食柱状構造物を得ることができる。
ってＵ字状またはＶ字状に屈曲されたものとすることに
よって、補強リブ６の上端７を低剛性構造とすることが
できる。この結果、鋼管１が風や振動などによる曲げ荷
重を受けた場合における補強リブ６の上端７の応力集中
が大幅に緩和され、構造物全体の疲労強度を飛躍的に高
めることができる。具体的には、図１に示したような従
来構造の補強リブに比較して同一の荷重を受けたときの
応力最大値を半分以下にすることができる。したがって
請求項７の発明によれば、耐食性と耐疲労性に優れた高
耐食柱状構造物を得ることができる。
【００２９】
【実施例】以下に請求項１，２の発明の実施例を示す。
鋼板の表面にアルミニウム１１％、マグネシウム３％、
シリコン０.２％、残部亜鉛のめっき層を形成した 「ス
ーパーダイマ鋼板」を用いて厚さ６ミリの鋼管１を製造
し、その基部に板厚が２５ｍｍの鋼板からなる支持構造
物４を溶接した。これを基部がそのままの裸鋼材の状態
としたものをサンプル１とし、その基部を溶融亜鉛浴に
どぶ漬けして亜鉛めっきしたものをサンプル２とした。
鋼板の表面にアルミニウム１１％、マグネシウム３％、
シリコン０.２％、残部亜鉛のめっき層を形成した 「ス
ーパーダイマ鋼板」を用いて厚さ６ミリの鋼管１を製造
し、その基部に板厚が２５ｍｍの鋼板からなる支持構造
物４を溶接した。これを基部がそのままの裸鋼材の状態
としたものをサンプル１とし、その基部を溶融亜鉛浴に
どぶ漬けして亜鉛めっきしたものをサンプル２とした。
【００３０】また、亜鉛めっきの表面に微孔性シリケー
ト系塗装材料を塗布したものをサンプル３とした。ここ
で使用した微孔性シリケート系塗装材料は、第４級アン
モニウムケイ酸塩２８部、無機充填剤５８部、合成樹脂
エマルジョン１０部、イオン交換水１部、エチレングリ
コール３部からなるものである。更に、サンプル１の基
部にジンクリッチ塗料を塗布したうえで、上記と同じ微
孔性シリケート系塗装材料を塗布したものをサンプル４
とした。
ト系塗装材料を塗布したものをサンプル３とした。ここ
で使用した微孔性シリケート系塗装材料は、第４級アン
モニウムケイ酸塩２８部、無機充填剤５８部、合成樹脂
エマルジョン１０部、イオン交換水１部、エチレングリ
コール３部からなるものである。更に、サンプル１の基
部にジンクリッチ塗料を塗布したうえで、上記と同じ微
孔性シリケート系塗装材料を塗布したものをサンプル４
とした。
【００３１】これらの４種類のサンプルを用いて９６０
時間の塩水噴霧試験を行い、基部の赤錆発生率を測定し
た。その結果、サンプル１の赤錆発生率を１００とした
とき、亜鉛めっきしたサンプル２の赤錆発生率は２５で
あったが、本発明の実施例であるサンプル３，４の赤錆
発生率は本体部分、基部ともに０であった。また１５０
０時間の塩水噴霧試験を行った場合にも、サンプル１の
赤錆発生率を１００としたとき、亜鉛めっきしたサンプ
ル２の赤錆発生率は４０であったが、本発明の実施例で
あるサンプル３，４の赤錆発生率は０であった。
時間の塩水噴霧試験を行い、基部の赤錆発生率を測定し
た。その結果、サンプル１の赤錆発生率を１００とした
とき、亜鉛めっきしたサンプル２の赤錆発生率は２５で
あったが、本発明の実施例であるサンプル３，４の赤錆
発生率は本体部分、基部ともに０であった。また１５０
０時間の塩水噴霧試験を行った場合にも、サンプル１の
赤錆発生率を１００としたとき、亜鉛めっきしたサンプ
ル２の赤錆発生率は４０であったが、本発明の実施例で
あるサンプル３，４の赤錆発生率は０であった。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明の高耐食柱状構造物
は鋼管からなる本体部分はもちろん、支持構造物及び溶
接部の表面またはそのいずれかの表面の耐食性をも著し
く高めることに成功したものであり、柱状構造物全体を
従来品に比較してはるかに高耐食性とすることができ
る。腐食減少率から算出した使用寿命は、従来の亜鉛め
っきの３０倍以上となるから、都市環境下でも半永久的
な寿命を期待することができる。従って本発明の高耐食
柱状構造物は、鉄道用の架線柱のような基部がもらい錆
の影響を受けるおそれのある柱状構造物として使用する
場合にも最適のものである。
は鋼管からなる本体部分はもちろん、支持構造物及び溶
接部の表面またはそのいずれかの表面の耐食性をも著し
く高めることに成功したものであり、柱状構造物全体を
従来品に比較してはるかに高耐食性とすることができ
る。腐食減少率から算出した使用寿命は、従来の亜鉛め
っきの３０倍以上となるから、都市環境下でも半永久的
な寿命を期待することができる。従って本発明の高耐食
柱状構造物は、鉄道用の架線柱のような基部がもらい錆
の影響を受けるおそれのある柱状構造物として使用する
場合にも最適のものである。
【００３３】さらに請求項６の発明によれば比較的低コ
ストで鋼管内面の耐食性を確保することができ、請求項
７の発明によれば曲げ荷重を受けた場合における補強リ
ブの上端の応力集中が大幅に緩和され、構造物全体の疲
労強度を飛躍的に高めることができる。
ストで鋼管内面の耐食性を確保することができ、請求項
７の発明によれば曲げ荷重を受けた場合における補強リ
ブの上端の応力集中が大幅に緩和され、構造物全体の疲
労強度を飛躍的に高めることができる。
【図１】本発明の高耐食柱状構造物の実施形態を示す正
面図である。
面図である。
【図２】請求項６の発明の実施形態を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図３】請求項７の発明の実施形態を示す斜視図であ
る。
る。
１ 鋼管
２ 補強リブ
３ ベースプレート
４ 支持構造物
５ 密閉板
６ 補強リブ
７ 上端
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 近藤 哲己
東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本
製鐵株式会社内
(72)発明者 大槻 富有彦
東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本
製鐵株式会社内
(72)発明者 浅井 謙一
東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本
製鐵株式会社内
(72)発明者 安藤 豊男
東京都千代田区岩本町２−11−９ 日鉄防
蝕株式会社内
(72)発明者 今井 章雄
愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号
東海旅客鉄道株式会社内
Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA07 AA13 AA21 AA22
BA02 BB08 CA16 CA18 CA22
CA27 CA39 CA41 DA02
4K027 AA02 AA05 AA15 AB03 AB05
AB44 AE03
4K044 AA02 AB02 AB10 BA06 BA10
BA11 BA12 BA13 BA14 BA15
BA21 BB03 BC02 CA11 CA16
CA53
Claims (7)
- 【請求項１】 高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いた鋼管の
基部にその鋼管を支持する支持構造物が溶接された構造
を持ち、この支持構造物及び溶接部の表面又はそのいず
れかの表面が亜鉛めっきまたは亜鉛溶射されたうえ、亜
鉛との間で化学結合型接着を発現する微孔性シリケート
系塗装材料により塗装されていることを特徴とする高耐
食柱状構造物。 - 【請求項２】 高耐食亜鉛めっき系鋼板を用いた鋼管の
基部にその鋼管を支持する支持構造物が溶接された構造
を持ち、この支持構造物及び溶接部の表面又はそのいず
れかの表面が亜鉛粒子を含んだ塗料により塗装されたう
え、亜鉛との間で化学結合型接着を発現する微孔性シリ
ケート系塗装材料によりさらに塗装されていることを特
徴とする高耐食柱状構造物。 - 【請求項３】 高耐食亜鉛めっき系鋼板が、２〜１９％
のアルミニウム、１〜１０％のマグネシウム、０.０１
〜２％のシリコンを含む溶融亜鉛めっき浴に、鋼板を連
続的に浸漬することにより製造されたものである請求項
１または２記載の高耐食柱状構造物。 - 【請求項４】 亜鉛との間で化学結合型接着を発現する
微孔性シリケート系塗装材料が、アンモニウムケイ酸塩
と、無機充填材と、合成樹脂成分とを主体とするもので
ある請求項１または２記載の高耐食柱状構造物。 - 【請求項５】 鋼管が架線柱として用いられるものであ
る請求項１〜４の何れかに記載の高耐食柱状構造物。 - 【請求項６】 鋼管の両端を密閉構造とした請求項１〜
５の何れかに記載の高耐食柱状構造物。 - 【請求項７】 支持構造物が鋼管の主応力方向に延びる
補強リブとベースプレートとからなり、この補強リブは
鋼管の表面に沿ってＵ字状またはＶ字状に屈曲されＴ型
に突出させたものであり、かつ前記Ｕ字状またはＶ字状
の中心線を鋼管の主応力方向に向かうようにしたもので
ある請求項１〜６の何れかに記載の高耐食柱状構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002369586A JP2003253471A (ja) | 2001-12-25 | 2002-12-20 | 高耐食柱状構造物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001391985 | 2001-12-25 | ||
| JP2001-391985 | 2001-12-25 | ||
| JP2002369586A JP2003253471A (ja) | 2001-12-25 | 2002-12-20 | 高耐食柱状構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003253471A true JP2003253471A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28677078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002369586A Pending JP2003253471A (ja) | 2001-12-25 | 2002-12-20 | 高耐食柱状構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003253471A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007308737A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | 溶接部の防食方法 |
| JP2018087376A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-06-07 | 株式会社栗本鐵工所 | 封孔処理剤 |
| CN108956437A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种接触网构件的加速腐蚀模拟试验方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280971A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面処理鋼板の溶接接合方法 |
| JPH03103379A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-30 | Shinagawa Refract Co Ltd | 基板表面処理剤 |
| JP2000017451A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | 保護皮膜形成鋼板、その製造方法及び保護皮膜形成用組成物 |
| WO2000055261A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-21 | International Coatings Ltd. | Primer coating of steel |
| JP2001132102A (ja) * | 1999-08-26 | 2001-05-15 | Nippon Steel Corp | 接合構造体 |
| JP2001295018A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | 耐食性の優れたＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| JP2001303715A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-10-31 | Nippon Steel Composite Co Ltd | 金属管柱及び金属管柱の補強方法 |
-
2002
- 2002-12-20 JP JP2002369586A patent/JP2003253471A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108956437A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种接触网构件的加速腐蚀模拟试验方法 |
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