JP2004162384A

JP2004162384A - Method of repairing metal structure

Info

Publication number: JP2004162384A
Application number: JP2002329723A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Nakagawa; 博義中川; Masatoshi Yamashita; 昌利山下; Masatoshi Minato; 雅俊湊; Yoshiyuki Kumegawa; 佳之粂川
Original assignee: KUMEKAWA KOGYO KK; SANSUI SANGYO KK; Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: KUMEKAWA KOGYO KK; SANSUI SANGYO KK; Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of repairing a metal structure combining rust preventiveness and durability by restraining an adhesive failure between mortar and a paint film by rust preventive coating, and the generation of a large crack on the surface of mortar. <P>SOLUTION: This method of repairing the metal structure comprises a surface removing process for removing a residual attachment 12' or a degraded object 14 in a degraded part X to expose a metal structure surface 10'; a coating process for applying rust preventive coating 18 to the exposed metal structure surface 10'; a silica sand sticking process for sticking silica sand 20 to a part to which the rust preventive coating 18 is applied; a thin mortar execution process for sticking mortar 22 in a thin film state to a part to which at least the silica sand 20 is stuck; a face material sticking process for sticking at least one kind of a face material 24 selected from a group of a net, cloth and nonwoven fabric; and a finishing mortar execution process for sticking finishing mortar 26 to a part to which the face material 24 is stuck. Operations of the respective processes are carried out in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄、ステンレス等の金属材料からなる金属製構造体を躯体とし、必要に応じてその表面に、防錆塗装やモルタル表面仕上げが為されてなる金属製構造物、特に屋外に設置されている金属製構造物の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平７−６２８９３号公報
【非特許文献１】
日本パーカライジング株式会社発行，日本パーカライジング技報第６号，１９９３年１２月，“鉄筋コンクリート構造物「パルダイン」補修システム”，二階堂賢、小嶋弘樹，ｐ．６２〜７３
【非特許文献２】
日本パーカライジング株式会社発行，日本パーカライジング技報第９号，１９９６年１２月，“桃介橋の補修，復元工事の参画”，高橋和則、二階堂賢、市川猛太郎，ｐ．５２〜６４
【非特許文献３】
株式会社アサノ発行，“アサノリフレッシュシステムＡＲ−ＲＣ工法、ＡＲ防錆工法技術資料”，２００１年
【０００３】
従来から、マンションやビルディング等高層建築物の非常階段、プレハブ住宅の外階段、横断歩橋道、デッキ、橋梁の壁材、各種フェンス等、特に屋外に設置される構造物に、鉄、ステンレス等の金属材料からなる金属製構造体を躯体とする金属製構造物が用いられている。かかる金属製構造物は、金属製構造体を裸のまま使用する場合もあるが、一般的にその表面に、防錆塗膜が形成される場合が多く、さらに必要に応じてモルタル表面仕上げが為されてなることもある。階段などの金属製構造物においては、踏面等一部のみにモルタル表面仕上げが為されているものもある（なお、これらの金属製構造物についても、本発明の適用対象とする。）。かかる金属製構造物は、金属製構造体由来の高強度を特徴としながら、工業生産が容易で均質であり、低コストであることから多用されている。
【０００４】
しかし、このような金属製構造物は、屋外環境で使用される場合が多く、また、外力（例えば、靴による蹴り、搬送物の接触・落下等）の作用により、劣化箇所が生じやすい。劣化は、経時により表面防錆塗装面の塗膜欠陥や、金属製構造体自身に錆が生じることで進行する。表面にモルタル施工が為されている場合には、モルタル表面に亀裂・崩落を生じたり、金属製構造体からモルタル表面が剥がれたりすることにより進行する。
【０００５】
従来、かかる金属製構造物の補修方法としては、まず劣化箇所における残存付着物（残存しているモルタル表面、防錆塗膜およびゴミ等）ないし劣化物（錆、腐食ないし変質した金属表面部分）を除去し、穴あき部分がある場合等必要があれば金属製構造体における欠陥部を修復した後、防錆塗装を行い、モルタル施工する方法が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
金属構造体の補修において防錆塗装に使用する塗料は、一般的な溶剤型塗料であり、溶剤が多く含まれているので、後工程のモルタル施工までの時間管理が難しかった。その理由としては、溶剤が十分に蒸発し塗膜が硬化乾燥するまでの時間が温度、湿度、風等の施工場所の気候条件によって大きく左右されるためである。塗膜が完全に硬化乾燥した後でモルタルを施工すると、塗膜が撥水性であるため、モルタルとの層間で接着性が悪くなる。また、塗膜中の溶剤の蒸発が不完全な状態でモルタルを施工すると、残存溶剤がモルタルの水と相性が悪いため、層間の接着性が悪くなる傾向があった。さらに、旧塗膜が残っている箇所では防錆塗料の種類によっては旧塗膜のリフティング現象が生じることがあった。特に、下塗り用エポキシ樹脂系の溶剤型塗料を補修用に使用するとリフティング現象が顕著に見られた。
【０００７】
また、最終工程のモルタル施工においては、施工後、大きなクラックが発生しやすいという問題点があった。
【０００８】
その他の補修方法としては、劣化箇所における付着物ないし劣化物を除去し、穴あき部分がある等必要があれば金属製構造体における欠陥部を修復した後に、エポキシモルタル（エポキシ樹脂＋珪砂）を施工する方法も提案されている。この方法でも防錆性能は優れているが、施工面が脆く、大きなクラックが発生し易いという問題点があった。
【０００９】
一方、劣化箇所における残存付着物ないし劣化物の除去方法としては、特に塗膜や錆等を除去する場合は、一般に電動工具、ケレン棒、皮スキ等を使用して行われている。この方法では、劣化塗膜箇所の除去が不十分となり、次工程の防錆塗装に使用する塗料として樹脂に対する溶解力の強い溶剤を含んだものを使用すると、劣化塗膜の部分がリフティング現象（旧塗膜で密着力の弱い個所は下地の間からメクレ上がる現象）を生じ易くなっていた。また、金属表面を傷付け易く、部分的に鋭角的な凹凸表面になり、その個所を塗装しても鋭角な凸部では塗膜が薄くなり、防錆性能も悪くなっていた。さらに、大きな面積やコーナー部、錆の激しい箇所の除去効率が悪かった。そして、かかる方法で除去した後の表面には、塗膜の除去粉、錆部、一部金属部を研磨した時の金属粉等が残っているので、通常は洗い用シンナーを含ませたウエスにより拭き上げる等、除去後の清浄をする必要があった。
また、金属構造体の補修において防錆塗装に使用する塗料は、既述の如く一般的な溶剤型塗料であり、その乾燥塗膜厚は１回塗りでは３０〜４０μｍが限度で、防錆性能を確保するには複数回塗布する必要があった。
【００１０】
したがって、本発明は、上述したような問題点、即ち、防錆塗装による塗膜とモルタルとの間の接着性不良や、モルタル表面の大きなクラックの発生を抑制し得る、防錆性と耐久性とを兼ね備えた金属製構造物の補修方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、劣化箇所における残存付着物ないし劣化物の除去に際して、劣化塗膜や錆の除去が十分で、金属製構造体の表面を傷付けることなく、大面積あるいは複雑な箇所や、錆の激しい箇所でも除去効率が高く、除去作業の後の清浄作業をも省略し得る、簡便な金属製構造物の補修方法を提供することを他の目的とする。
そして、防錆塗装においても１回塗りで十分な防錆性能を確保し得る、簡便な金属製構造物の補修方法を提供することをさらに他の目的とする。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するための手段について鋭意検討し、以下に記す各工程からなる補修方法を行えば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち本発明金属製構造物の補修方法は、金属製構造体を躯体とする金属製構造物について、経時により劣化箇所を生じた際の補修方法であって、少なくとも、
前記劣化箇所における残存付着物ないし劣化物を除去して金属製構造体表面を露出させる表面除去工程と、
前記露出した金属製構造体表面に、防錆塗装を施す塗装工程と、
前記金属製構造体表面の少なくとも防錆塗装された箇所に、珪砂を付着させる珪砂付着工程と、
前記金属製構造体表面の珪砂が付着した箇所に、モルタルを薄膜状に付着させるモルタルライニング材施工工程と、
網、布および不織布からなる群より選ばれる少なくとも１種の面材を、前記金属製構造体表面のモルタルが付着した箇所に貼り付ける面材貼付工程と、
前記金属製構造体表面の面材が貼り付けられた箇所に、仕上げのモルタルを付着させる仕上げモルタル施工工程と、
からなり、上記各工程の操作をこの順で行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、珪砂付着工程において、前記金属製構造体表面の防錆塗装された箇所に、珪砂を付着させているため、後のモルタルライニング材施工工程で付着させたモルタル（モルタルライニング材）との接着性が極めて良好なものとなる。また、本発明では、モルタルライニング材施工工程によるモルタルライニング材と、仕上げモルタル施工工程による仕上げのモルタル（仕上げモルタル）との間に、面材貼付工程による面材が介在しているため、当該面材がモルタルの硬化収縮を拘束し、接着強度を高め、かつ、大きなクラックが発生することを抑制することができる。
【００１５】
前記劣化部分に、前記金属製構造体に穴あき部分がある等大きな欠陥がある場合には、本発明においては、前記表面除去工程と前記塗装工程との間に、前記金属製構造体の欠陥を修復する修復工程が行われることが望ましい。
本発明において、前記表面除去工程としては、加温高圧水と接触させることにより、前記劣化箇所における残存付着物ないし劣化物を除去する工程であることが好ましい。前記表面除去工程をこのような処理を施す工程とすることにより、劣化塗膜や錆の除去が十分で、金属製構造体の表面を傷付けることなく、大面積あるいは複雑な箇所や、錆の激しい箇所でも除去効率が高く、除去作業の後の清浄作業をも省略し得る、簡便な金属製構造物の補修方法を提供することができる。このとき、前記加温高圧水の温度が５０℃以上であり、かつその圧力が５ＭＰａ〜１２ＭＰａの範囲であることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、前記塗装工程における防錆塗装が、エポキシ樹脂系塗料を塗布することによって行われることが好ましい。エポキシ樹脂系塗料により形成される防錆塗膜は、防錆性が良好であり、補修された金属製構造物全体の防錆性能を高めることができる。
【００１７】
このとき用いる前記エポキシ樹脂系塗料としては、溶剤量２０質量％以下で、１液硬化型もしくは２液硬化型の、エポキシ樹脂塗料もしくはエポキシ変性樹脂塗料、ないしその混合物であることが好ましい。このような組成のエポキシ樹脂系塗料を防錆塗装に供することで、１回塗りでも十分な防錆性能を確保し得る塗膜が形成され、簡便に、補修された金属製構造物全体の防錆性能を十分に確保することができる。
前記エポキシ樹脂系塗料としては、錆転換機能を有することが望ましい。錆転換機能を有するエポキシ樹脂系塗料を用いることで、より一層防錆性能を高めることができる。
【００１８】
前記モルタルライニング材施工工程および／または仕上げモルタル施工工程において、施工に供するフレッシュモルタルとしては、少なくとも、ポルトランドセメント、高炉セメントおよびフライアッシュセメントからなる群より選ばれる少なくとも１種のセメントと、骨材と、混和剤と、合成繊維、天然繊維およびエマルジョン系樹脂成分からなる群より選ばれる１種または２種以上の充填剤と、水と、からなるフレッシュモルタルであることが望ましい。かかる組成のフレッシュモルタルを各モルタル施工において用いることにより、断面復旧に必要な充填性と、成形性に優れた性状と、必要強度とを十分に確保することができる。
【００１９】
本発明において、前記面材付着工程において使用される面材としては、天然繊維、合成繊維、混紡繊維からなる群より選ばれる１種または２種以上の材料からなるものが選択される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の金属製構造物の補修方法による工程を示す。なお、下記工程で、［］で括られているものは本発明において必須の工程、（）で括られているものは任意の工程、＜＞で括られているものはその前の工程に含まれる“状態の変化”を表す。なお、図１は、本発明の金属製構造物の補修方法による工程ごとの状態を示す、補修対象となる劣化箇所の模式断面図である。また、下記工程末の括弧書きの英小文字は、図１の各工程に対応するものである。図１において、１０は金属製構造体を、１２は当初の防錆塗膜を表す。
【００２１】
＜劣化状態（ａ）＞→［表面除去工程（ｂ）］→（修復工程（ｃ））→［塗装工程（ｄ）］→＜硬化乾燥＞→［珪砂付着工程（ｅ）］→＜乾燥＞→［モルタルライニング材施工工程（ｆ）］→＜未硬化＞→［面材貼付工程（ｇ）］→［仕上げモルタル施工工程（ｈ）］→＜硬化＞→（仕上げ処理）
以下、各工程ごとに詳細に説明する。
【００２２】
［表面除去工程］
本発明において必須の工程である表面除去工程は、前記劣化箇所における残存付着物ないし劣化物を除去して金属製構造体表面を露出させる工程である。本工程においては、図１（ａ）に示す状態である劣化箇所Ｘを有する金属製構造物から、塗膜欠陥（残存付着物）１２’および錆（劣化物）１４を除去して、図１（ｂ）に示すように、金属製構造体１０の表面１０’を露出させる。
【００２３】
劣化箇所においては、表面防錆塗装面の塗膜欠陥や、金属製構造体自身に錆が生じている。表面にモルタル施工が為されている場合には、そのモルタル表面にヒビが入ったり、脱落していたり、さらには穴が開いたりしているが、本工程においては、当該劣化箇所における金属製構造体以外のものを基本的に全て除去することを目的とする。したがって、表面にモルタルが残存している場合には当該モルタルを含め、その下地の防錆塗膜（塗膜自体が劣化している箇所は勿論のこと、その下の金属製構造体が劣化している箇所を含む）、さらに各種ゴミ等の残存付着物を除去する。また、金属製構造体が劣化した場合の錆や腐食ないし変質した金属表面部分等の劣化物についても除去する。
【００２４】
表面除去工程における除去操作としては、特に制限されず、例えば、電動工具（グラインダー、サンダー等）、ケレン棒、皮スキ、サンドペーパー、バフ等を使用して行う従来公知の方法でも構わないが、これらの方法によると除去不十分となったり、金属表面を傷付け易かったり、大面積やコーナー部、錆の激しい箇所等において手間が掛かったり等の懸念がある。また、これら通常の方法により物理的に除去した場合、除去後の塗膜の除去粉、錆部、一部金属部を研磨した時の金属粉等が残っているので、除去後の清浄をする必要がある。
【００２５】
以上の点を考慮すると、表面除去工程における除去操作、特に劣化塗膜や錆を除去する操作としては、加温高圧水と接触させる方法によることが好ましい。当該方法により、前記劣化箇所における残存付着物ないし劣化物を除去することとすれば、劣化塗膜や錆の除去が十分で、金属製構造体の表面を必要以上に傷付けることなく、大面積あるいは複雑な箇所や、錆の激しい箇所でも除去効率が高く、水により各種粉体等が一緒に洗い流されるため、除去作業の後の清浄作業をも省略することができ、施工の効率が向上するというメリットがある。特に、加温高圧水を接触させる（つまりは、加温された水を高圧で吹き付ける）ことにより、劣化状態の塗膜や密着の弱い塗膜は容易に剥離され、また、対象箇所の塗膜が加温され軟化する。このため特に劣化状態の激しい塗膜や密着の弱い塗膜箇所が高圧水で容易に剥離すると考えられる。
【００２６】
なお、加温高圧水のみでは十分に除去ができない場合には、従来公知の上記物理的な除去操作と組み合わせることが好ましい。上記物理的な除去操作のみで全ての除去作業を行おうとすると、既述の通り、金属表面を傷付け易かったり、大面積やコーナー部、錆の激しい箇所等において手間が掛かったり等の懸念があるが、ある程度までの除去作業を上記物理的な除去操作で行い、仕上げに加温高圧水を用いれば、これら懸念が払拭されるとともに、頑固な付着物をも十分に除去することができる。
【００２７】
前記加温高圧水の温度としては、５０℃以上であることが好ましく、除去効率を考慮すると６０℃以上であることがより好ましい。一方、該温度の上限としては、高い方が除去効率は向上するものの、作業の安全性を考慮すると９０℃以下であることが好ましく、８０℃以下であることがより好ましい。
【００２８】
一方、前記加温高圧水の圧力としては、５ＭＰａ以上であることが好ましく、除去効率を考慮すると６ＭＰａ以上であることがより好ましい。一方、該圧力の上限としては、高い方が除去効率は向上するものの、作業の安全性を考慮すると１２ＭＰａ以下であることが好ましく、９ＭＰａ以下であることがより好ましい。
【００２９】
表面除去工程を以上の加温高圧水の接触による操作によって行った場合には、次工程に進む前に必要に応じて、表面の水分を除去するべく乾燥操作が施される。当該乾燥操作は、放置（風乾）、風を当てる、熱風や熱線を当てる等の方法が挙げられる。
【００３０】
なお、表面にモルタルが残存している場合に、当該モルタルを除去するには、金槌・木槌やスクレーパーや、場合によってはバール等により破砕して容易に除去可能とした上で、手や箒その他公知の手段により除去すればよい。その後、上述の除去手段を施すことにより、表面除去工程の操作が終了する。
【００３１】
（修復工程）
本発明において必要に応じて行われる修復工程は、前記金属製構造体の欠陥を修復する工程である。該修復工程は、前記劣化部分に、前記金属製構造体に穴あき部分がある等大きな欠陥がある場合に行われる。当該工程を行うか否かは、表面除去工程により露出した金属製構造体の表面状態を見て判断すればよい。
【００３２】
修復方法としては、パテを使用して、これを穴に埋め込む方法や、または新しい金属板で補強溶接する方法等従来から行われている方法を採用することができる。しかし、パテを使用する方法では、経時による劣化の問題がある。また金属板で補強溶接する方法では、溶接部周囲のスパッタや溶接焼け部の手直し作業が必要となる問題点がある。
【００３３】
したがって、本発明においては、従来の躯体（金属製構造体）を生かす方法、すなわち、新しい金属板を、接着剤を用いて貼り付けて修復し補強する方法が好ましい。このとき、大きな穴開き部には、その周辺の健全部分まで及ぶように、前記金属板で覆い、貼り付けることが好ましい。
【００３４】
好ましい態様により修復工程を行った後の状態を、図１（ｃ）に示す。このように、大きな穴開き部周辺の健全部分まで及ぶように、金属板１６で覆い貼り付けられる。金属製構造体１０の表面１０’を露出させる。
【００３５】
使用する接着剤としては、特に制限は無いが、次工程で使用する防錆処理剤（例えば、後述するエポキシ樹脂系の防錆塗料で接着機能を兼ね備えたもの）またはエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。また、前記金属板の材質としては、特に制限は無いが、大きな電位差の金属同士を接触させると、一方の腐食が進行しやすくなるため、金属製構造体と電位差の小さな材料を選択することが好ましく、同一の材料を用いることがより好ましい。
本工程の処理により省資源化、および品質の向上を図ることができる。
【００３６】
［塗装工程］
本発明において必須の工程である塗装工程は、前記露出した金属製構造体表面に、防錆塗装を施す工程である。このとき、修復工程により修復された表面（図１（ｃ）においては、金属板１６の表面）が露出している場合には、当該箇所を含めて防錆塗装を施す。図１（ｄ）に、本工程により防錆塗装が施された後の状態を示す。図１（ｄ）に示されるように、露出した金属製構造体表面および金属板１６を覆うように、防錆塗膜１８が形成される。
【００３７】
防錆塗装に際して使用可能な塗料としては、特に制限されるものではなく、従来から公知の各種防錆塗料を問題なく用いることができる。なかでもエポキシ樹脂系塗料は、これにより形成される防錆塗膜の防錆性が良好であり、補修された金属製構造物全体の防錆性能を高めることができる点で好ましい。
【００３８】
このとき用いる前記エポキシ樹脂系塗料としては、溶剤量２０質量％以下で、１液硬化型もしくは２液硬化型の、エポキシ樹脂塗料もしくはエポキシ変性樹脂塗料、ないしその混合物であることが好ましい。このような組成のエポキシ樹脂系塗料を防錆塗装に供することで、１回塗りでも十分な膜厚を確保することができ（硬化膜厚として７０μｍ〜１５０μｍ程度とすることが可能）、防錆性能を確保し得る。即ち、簡便に、補修された金属製構造物全体の防錆性能を十分に確保することができる。また、母材（金属製構造体）との密着性が良好であり防錆性に優れている。さらに、劣化塗膜が残っている箇所でもリフティング現象が生じ難いという特徴もある。即ち、従来の防錆塗装の問題点であった、環境対策（溶剤の削減）、防錆塗装の品質の向上と安定化および生産性の向上という課題が解決されることになる。
【００３９】
前記エポキシ樹脂系塗料としては、錆転換機能を有することが望ましい。錆転換機能を有するエポキシ樹脂系塗料を用いることで、より一層防錆性能を高めることができる。ここで錆転換機能とは、２〜３種ケレン程度の処理で、例えば、鉄素地に残った錆をマグネタイトに転換して安定化させ、これにより腐食因子の浸透を防止する。
【００４０】
なお、「ケレン」とは、既述の表面除去工程で、表面防錆塗装面の塗膜欠陥や金属製構造体自身に錆が生じている場合に、これらを除去する程度を示す指標であり、例えば、（株）産業技術サービスセンター発行，「表面処理対策Ｑ＆Ａ１０００」，１９９８年５月や、（社）日本道路協会編，「鋼道路橋塗装便覧」等に、その基準が明示されている。
【００４１】
使用可能なエポキシ樹脂塗料もしくはエポキシ変性樹脂塗料としては、上市されている一般的な物でも、本発明の実施のために新たに調製したものであっても構わない。具体的なこれら塗料としては、エポニックスＡＬ（大日本塗料（株）製）、ハイポン２０エース（日本ペイント（株）製）、エスコ（関西ペイント（株）製）等が上市されており、また錆転換機能を有するものとして、エポガード２００（クスノキ化学（株）製）、サビロック（サビロック（株）製）、トリック＃１０００（日本パーカライジング（株）製）、トリック＃１１００（日本パーカライジング（株）製）等が上市されており、いずれも本発明において問題なく用いることができる。
【００４２】
防錆塗料を塗布する具体的な手法としては、特に制限されず、一般的に現場作業で行われる、スプレーガンによる塗布、ハケ塗りによる塗布、ロールによる塗布等が上げられる。塗布対象となる金属製構造物の劣化箇所を含む部位あるいは全体が、現場から取り外し・移動可能であるならば、これら部位あるいは全体を防錆塗料に浸漬させて塗布する浸漬塗布法を採用しても構わない。
【００４３】
塗布された塗膜は、速乾性のものでない限り湿潤状態であり、一般的には、硬化乾燥が行われる。ただし、後述する［珪砂付着工程］による操作の後に、乾燥硬化を施すのが一般的である。乾燥硬化せずに珪砂付着工程に進んだ場合、粉末状の珪砂を用いて、これを付着させることができる。
【００４４】
硬化乾燥は、用いた防錆塗料の種類により方法が異なるが、常温硬化型の塗料においては、所定時間そのまま放置（風乾）すればよいし、硬化乾燥時間を短縮するためには、強制的に風を当てればよい。熱硬化型の場合には、熱風や熱線を当てる等により熱を加えればよいし、紫外線硬化型であれば、紫外線を照射すればよい。
【００４５】
なお、前記表面除去工程ないし修復工程において露出した金属製構造体の表面に対して、一次防錆を付与するため、および、本塗装工程で施される防錆塗膜との塗膜密着性を向上させるため、本塗装工程に先立ち（場合によっては、さらに修復工程に先立ち）、従来公知の表面処理を施すことも好ましい。当該表面処理は、その目的に応じて適宜最適なものを選択すればよく、具体的な表面処理液としては、例えば、リン酸鉄系化成液、リン酸亜鉛系化成液、リン酸マンガン系化成液、リン酸カルシウム系化成液、クロメート系化成液、塗布型樹脂クロメート液等を挙げることができる。
【００４６】
［珪砂付着工程］
本発明において必須の工程である珪砂付着工程は、前記金属製構造体表面の少なくとも防錆塗装された箇所に、珪砂を付着させる工程である。前記金属製構造体表面の防錆塗装された箇所に珪砂を付着させることにより、防錆塗膜表面にアンカーパターンが付与され、後のモルタルライニング材施工工程で付着させるモルタル（モルタルライニング材）との接着面積が増加するので、接着性の向上と安定化を付与することができる。
【００４７】
本工程において、珪砂を付着させる箇所は、上記［塗装工程］により防錆塗装された箇所、すなわち当初の劣化箇所が少なくとも対象となるが、より広い面に珪砂を付着させることが望ましく、さらに金属製構造物全面に珪砂を付着させることがより望ましい。図１（ｅ）に、本工程により珪砂が付着された後の状態を示す（本図においては、金属製構造物全面に珪砂を付着させた態様で示している。）。図１（ｅ）に示されるように、金属製構造物全面に、珪砂２０が付着している。
【００４８】
用いる珪砂としては、特に制限されず、一般的なものを用いればよいが、コンクリートに使用されている骨材で、細骨材（３号珪砂から８号珪砂）が好ましく、土木学会コンクリート示方書あるいは日本建築学会ＪＡＳＳ５に記載されている細骨材がより好ましい。
【００４９】
珪砂を付着させる方法としては、防錆塗装を施した後の塗膜が半硬化状態（塗膜表面を指で軽く押した場合に、塗料がやや指に付いてくる程度）になったところで、その表面全体に直接、乾燥している上記珪砂そのものを散布することで行う。
【００５０】
珪砂の付着量としては、防錆塗膜の表面全体が、付着させた珪砂で隠れる程度以上とすることが好ましい。半硬化状態の塗膜に、乾燥している上記珪砂そのものを散布した場合には、塗膜に接着していない余分な珪砂は、塗膜が硬化した後にほうきやハケ等を使って取り除くことができるため、多量に珪砂を散布してしまっても構わない。勿論、その場合に廃棄物が増えることになるので、あまりに過剰に散布することは好ましくない。
【００５１】
［塗装工程］で乾燥硬化せずに珪砂付着工程に進み、粉末状の珪砂を付着させた場合には、この段階で、塗膜の硬化乾燥を行う。硬化乾燥方法は、［塗装工程］の項で説明した通りである。
【００５２】
［モルタルライニング材施工工程］
本発明において必須の工程であるモルタルライニング材施工工程は、前記金属製構造体表面の珪砂が付着した箇所に、モルタルを薄膜状に付着させる工程である。モルタル施工する箇所は、上記［珪砂付着工程］で珪砂が付着した箇所は勿論であるが、それ以外の箇所に施工しても構わない。ただし、珪砂付着による本発明の効果を得るためには、珪砂が付着した箇所にモルタル施工する必要があり、その意味で、既述の如く、より広い面に珪砂を付着させることが望ましく、さらに金属製構造物全面に珪砂を付着させることがより望ましい。図１（ｆ）に、本工程によりモルタルを薄膜状に付着させ、モルタルライニング材層２２が形成された状態を示す。
【００５３】
モルタル施工において用いるフレッシュモルタルとしては、一般的に使用されている各種フレッシュモルタルを問題なく使用することができる。このとき、特にプレミックスモルタル製品（モルタルを構成する組成成分を、予め、混合して製品化したもの）を使用して、フレッシュモルタルを調製することが好ましい。その理由は、プレミックスモルタル製品は設備の揃った工場で一定の品質管理の元で製造されるので、これを用い、施工条件を守れば一定の安定した品質が得られるためである。
【００５４】
用いるフレッシュモルタルとしては、少なくとも、ポルトランドセメント、高炉セメントおよびフライアッシュセメントからなる群より選ばれる少なくとも１種のセメントと、砂等の骨材と、混和剤と、合成繊維、天然繊維およびエマルジョン系樹脂成分からなる群より選ばれる１種または２種以上の充填剤と、水と、からなるものが好ましい。
【００５５】
これら各構成成分（セメント、骨材、混和剤および充填剤）の具体的な材料としては、従来公知のものがそれぞれ問題なく使用でき、所望とする特性に応じて最適なものをそれぞれ適宜選択すればよい。上記組成のプレミックスモルタル製品としては、例えば、日本パーカライジング（株）製のパルダインＣ１０００等が挙げられる。
【００５６】
なお、上記組成において用いる合成繊維および天然繊維としては、長短いずれのものを用いても構わない。長繊維を用いれば高強度を得やすいが、施工性が低下し、短繊維を用いればその逆となる。また、長短両繊維を混合して用いても構わない。当該繊維の長さとしては、一般的には、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲から選択される。
【００５７】
これら各構成成分の混合割合（水セメント比を含む）としては、特に限定されず、所望とする特性に応じて公知の知見で選択すればよい。
また、上記各構成成分の他に、公知の混和材や添加剤を混合することもできる。
【００５８】
モルタル施工は、常法と同様にして行われる。ただし、当該工程で形成されるモルタル層は、薄膜であることが要求され、前記金属製構造体表面の珪砂が付着した箇所全面を覆う程度の厚さから、最終的なモルタル層の厚さ（当該［モルタルライニング材施工工程］でのモルタル層と後述する［仕上げモルタル施工工程］でのモルタル層との合計厚さ）の半分程度（ＭＡＸ６割程度）の厚さまでの間で、適宜選択すればよい。具体的な厚さとしては、４〜２０ｍｍ程度の範囲から選択され、好ましくは５〜１０ｍｍ程度の範囲である。
【００５９】
モルタルライニング材施工工程において、モルタル施工後のモルタルは、一般に半乾燥される。完全には乾燥させない（未硬化）ことで、次工程の［面材貼付工程］による面材を挟んで、その次工程の［仕上げモルタル施工工程］の仕上げモルタルと一体化し、強固なモルタル層を形成することができる。なお、「未硬化」とは、フレッシュモルタルの性質で、セメントの水和反応による硬化の過程における始発から終結までの間を指す用語である。
【００６０】
［面材貼付工程］
本発明において必須の第５の工程である面材貼付工程は、網、布および不織布からなる群より選ばれる少なくとも１種の面材を、前記金属製構造体表面のモルタルが付着した箇所に貼り付ける工程である。当該工程を経ることで、最終的な補修部位におけるモルタル層が、上記［モルタルライニング材施工工程］によるモルタルライニング材と、後述する［仕上げモルタル施工工程］による仕上げモルタルとの間に、本面材貼付工程による面材が介在している状態となるため、当該面材がモルタルの硬化収縮を拘束し、接着強度を高め、かつ、大きなクラックが発生することを抑制するものとなる。図１（ｇ）に、本工程により面材２４が貼り付けられた状態を示す。
【００６１】
用いる面材としては、モルタル施工で一般的に用いられるラス網は勿論のこと、その他各種網、布および不織布を用いることができる。具体的に使用可能な面材としては、特に制限はないが、モルタルの収縮クラック発生等の効果をより確実ならしめる観点から好ましくは、網としてモルネット（材質：クラレビニロン、日本スタッコ（株）製）等が挙げられ、布として寒冷紗等が挙げられ、不織布としてベースネット（材質：ポリプロピレン、日本スタッコ（株）製）等が挙げられる。
【００６２】
［仕上げモルタル施工工程］
本発明において必須の工程である仕上げモルタル施工工程は、前記金属製構造体表面の面材が貼り付けられた箇所に、仕上げのモルタルを付着させる工程である。図１（ｈ）に、本工程によりモルタルを薄膜状に付着させ、仕上げモルタル層２６が形成された状態を示す。
【００６３】
使用可能な、ないし、好ましいフレッシュモルタル（組成成分、組成割合等を含む。）は、モルタルライニング材施工工程で説明したものと同一であり、施工に際し、両工程で同一の材料を用いても異なる材料を用いても構わないが、最終的に両者をできるだけ一体化してより高強度とするためには、また、施工性の観点からも、両工程で同一の材料を用いることが好ましい。
【００６４】
モルタル施工は、常法と同様にして行われる。ただし、当該工程で形成されるモルタル層は、仕上げであることから、最終的なモルタル層の厚さ（前記［モルタルライニング材施工工程］でのモルタル層と本［仕上げモルタル施工工程］でのモルタル層との合計厚さ）が、所望の厚さとなるように調整することが好ましい。最終的なモルタル層の具体的な厚さとしては、一般的には４〜２０ｍｍ程度の範囲から選択され、好ましくは５〜１０ｍｍ程度の範囲である。
【００６５】
仕上げモルタル施工工程において、モルタル施工後のモルタルは、硬化するまで静置（養生）される。セメントの反応を促進させるために、防水シート等を被せて養生したり、蒸気養生したりしてもよい。所定の時間静置しておくことで、モルタルが十分に硬化する。効果までに必要な時間は、温度（季節）や使用したフレッシュモルタルの組成等の各種条件により異なり一概には言えないが、一般的には３日〜１週間である。
【００６６】
このように、モルタル施工が為されることで、補修箇所の遮音効果の確保、滑り防止、防水対策、構造物本体の長寿命等が確保できる。したがって、本発明の金属製構造物の補修方法を実施することにより、環境対策（溶剤の削減、省資源）、品質の向上と安定化および生産性の向上が実現できる。
【００６７】
（仕上げ処理）
以上の各工程の操作を順次行うことで、本発明の金属製構造物の補修方法が実施され、上記［仕上げモルタル施工工程］により終了するが、より緻密なモルタル表面外観を得たい場合や、モルタル厚みをより確保したい場合には、さらに仕上げ処理としてのモルタル施工を施しても構わない。このモルタル施工は、さらに複数回行っても構わない。
【００６８】
また、モルタル施工だけでは、所望とする防水機能や物性が得られない場合や意匠性を付与したい場合には、仕上げモルタル施工工程の後に、仕上げ処理として塗装仕上げすることが好ましい。塗装方法、塗装に供する塗料等に制限は無く、従来公知の全てのものを問題なく採用することができる。
【００６９】
−補修対象となる金属製構造物−
以上説明した本発明の金属製構造物の補修方法において、補修対象となる金属製構造物は、金属材料からなる金属製構造体を躯体とする金属製構造物であるが、該金属の材質としては、一般的には鉄、ステンレス等の他、これら金属を含む合金、これら金属および合金の表面に各種メッキが施されたメッキ板等が挙げられる。本発明においては、特に制限は無い。
【００７０】
本発明の金属製構造物の補修方法により、金属製構造体表面に防錆塗装層およびモルタル層（面材を含む）が形成された状態となるが、補修対象となる金属製構造物においては、特にこのような構成である必要は無く、広く金属製構造体を躯体とする金属製構造物について、本発明を適用し得る。すなわち、金属製構造体が裸のままの状態である金属製構造物の他、表面に防錆塗装が施された物、全面あるいは一部の面にモルタル施工が施された物等について、劣化箇所を生じた際に、本発明を適用することができる。具体的には、マンションやビルディング等高層建築物の非常階段、プレハブ住宅の外階段、横断歩橋道、デッキ、橋梁の壁材、各種フェンス等に適用することができる。
また、以上説明したように優れた効果があるので、本発明は、金属製の部位に限らず、鉄筋コンクリート部や一般コンクリート部の補修、また屋上防水にも転用することができる。
【００７１】
【実施例】
本発明の金属製構造物の補修方法を、実物件に施工した実施例および比較例を挙げて、さらに具体的に説明する。
［実施例１および比較例１］
屋外で約１７年間使用されて、水切りの悪い場所にはＭａｘ２０ｃｍφ程度の十数箇所の穴開きがあり、当該箇所には別途鋼板を貼り付けた状態の鋼製階段で、▲１▼階段部（デッキプレート、サイズ５０×１８０×０．３ｃｍ）および▲２▼踊り場（デッキプレート、サイズ１００×１２０×０．３ｃｍ）を補修対象として、実施例１および比較例１の補修操作を行った。各操作の詳細は、下記表１に示す通りである。
【００７２】
【表１】

【００７３】
以上のような各補修作業を行い、１年間屋外で使用した後の外観状況を下記表２に示す。表２に示すように、本発明の金属製構造物の補修方法による実施例１では、いずれの箇所においてもモルタル表面にクラックが発生していないのに対し、従来の方法である比較例１では、モルタル表面にクラックが発生してしまった。
【００７４】
【表２】

【００７５】
［実施例２〜９および比較例２〜９］
屋外で１０年間使用されて、全体に錆が発生し、かつ、塗膜劣化が生じており、一部に穴開き腐食も見られる状態の鋼製階段で、▲１▼階段部（デッキプレート、サイズ５０×１８０×０．３ｃｍ）および▲２▼踊り場（デッキプレート、サイズ１００×１２０×０．３ｃｍ）を補修対象として、実施例２および比較例２の補修操作を行った。各操作の詳細は、下記表３に示す通りである。
【００７６】
【表３】

【００７７】
実施例２〜９では、下記表４に示す通り、表面除去工程における加温高圧洗浄の条件を変えて、各補修作業を行った。また、比較例２〜９では、下記表５に示す通り、表面除去工程における劣化部除去の程度、溶剤拭きの有無、放置時間をそれぞれ振って、各補修作業を行った。これら各実施例および比較例は、同一の補修対象の中で、同程度の腐食状況の場所を選び、それぞれ行った。
【００７８】
【表４】

【００７９】
【表５】

【００８０】
なお、上記表５における劣化箇所除去の程度は、サンダー掛けに際して、時間をかけて十分かつ丹念に、しかも金属製構造体（母材）表面に傷付けないように行ったものを○、時間を短縮し、若干の劣化塗膜や錆が残存している状態で終了したものを△、大雑把に作業をし、劣化塗膜や錆が目立って残存している状態で終了したものを×と、それぞれ表記した。
上記各実施例および比較例において、以下の評価を行った。結果は下記表６にまとめて示す。
【００８１】
（１：劣化箇所除去の程度）
劣化塗膜や浮き錆の除去状況と金属製構造体（母材）表面への傷付き状態を目視により判定した。評価基準は以下の通りである。なお、各比較例では、サンダー掛けの程度を調節して、意図的に各結果となるようにしている。
◯：劣化塗膜や浮き錆がほとんど残っておらず、金属製構造体（母材）表面の傷付き程度も少ない。
△：劣化塗膜や浮き錆が若干残っている、または、金属製構造体（母材）表面に傷付きがやや見られる。
×：劣化塗膜や錆が目立って残存している、または、金属製構造体（母材）表面に傷付きが目立つ。
【００８２】
（２：清浄状態）
表面除去工程終了後の金属性構造物の補修対象箇所について、異物（特に密着の弱い劣化塗膜や粉と浮き錆、金属の研磨粉、油膜等）の付着状況を目視により観察して評価した。評価基準は以下の通りである。
◯：異物の付着がほとんど見られず良好
△：異物の付着が若干見られるが、全体としては少ない。
×：異物の付着が目立ち不良。
【００８３】
（３：防錆塗装の塗膜厚）
防錆塗装の塗膜厚は、膜厚計（ｋｅｔｔ膜厚計ＬＺ−２００Ｗ、ケット（株））を使用して５箇所測定し、その平均値を５μｍ単位で表示した。
【００８４】
（４：モルタル部の接着強度）
仕上げモルタル施工工程の硬化で、そのままの状態で２８日間気乾養生し、その後モルタル部の接着強度試験を行った。接着強度は、建研式接着力試験器（型式ＬＰＴ−４００、山本打重機（株）製）を使用して各任意の３箇所で測定し、その平均値を求めた。得られた値から、以下の評価基準で評価した。
◯：１．０ＭＰａ以上
△：０．５ＭＰａ以上１．０ＭＰａ未満
×：０．５ＭＰａ未満
【００８５】
【表６】

【００８６】
表６に示すように、本発明の金属製構造物の補修方法による実施例２〜９では、劣化箇所における劣化塗膜や浮き錆が、簡単な操作で良好に除去され、かつ、異物の付着が見られず、最終的なモルタル部の接着強度についても十分であった。これに対し、従来の方法である比較例２〜９では、劣化箇所における劣化塗膜や浮き錆を除去するのに手間が掛かり、異物も残りやすく、仮にこれらについて良好であっても、最終的なモルタル部の接着強度が不十分であった。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の金属製構造物の補修方法によれば、防錆塗装による塗膜とモルタルとの間の接着性不良や、モルタル表面に発生し易い乾燥収縮からの大きなクラックの発生を抑制し得る、防錆性と耐久性とを兼ね備えた金属製構造物の補修方法を提供することができ、品質の向上と工期の短縮を図ることが可能である。また、モルタル仕上げを行っているため、遮音性、耐滑り防止、耐候性、表面の固さ等が確保できる。
【００８８】
また、前記表面除去工程に、加温高圧水を利用することにより、劣化箇所における残存付着物ないし劣化物の除去に際して、劣化塗膜や錆の除去が十分で、金属製構造体の表面を傷付けることなく、大面積あるいは複雑な箇所や、錆の激しい箇所でも除去効率が高く、除去作業の後の清浄作業をも省略し得る、簡便な金属製構造物の補修方法を提供することができる。
【００８９】
さらに、防錆塗料を一般溶剤型防錆塗料から溶剤量２０％以下のエポキシ樹脂系塗料にグレードアップすることにより、環境対策（溶剤の低減）、および品質の向上と性能の安定化が得られ、防錆塗装においても１回塗りで十分な防錆性能を確保し得る、簡便な金属製構造物の補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属製構造物の補修方法による工程ごとの状態を示す、補修対象となる劣化箇所の模式断面図である。
【符号の説明】
１０金属製構造体
１２当初の防錆塗膜
１４錆（劣化物）
１６金属板
１８防錆塗膜
２０珪砂
２２モルタルライニング材層
２４面材
２６仕上げモルタル層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses a metal structure made of a metal material such as iron or stainless steel as a skeleton, and if necessary, the surface of the metal structure is subjected to rust-proof coating or mortar surface finishing, and is particularly installed outdoors. Repair method for a metal structure that has been used.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-7-62893
[Non-patent document 1]
Published by Nippon Parkerizing Co., Ltd., Japan Parkerizing Technical Report No. 6, December 1993, "Repair System for Reinforced Concrete Structure" Paldine "", Ken Nikaido, Hiroki Kojima, pp. 62-73
[Non-patent document 2]
Published by Nippon Parkerizing Co., Ltd., Nippon Parkerizing Technical Report No. 9, December 1996, "Participation in Repair and Restoration of Momosuke Bridge", Kazunori Takahashi, Ken Nikaido, Kentaro Ichikawa, p. 52-64
[Non-Patent Document 3]
Published by Asano Corporation, "Asano Refresh System AR-RC Method, AR Rust Prevention Method Technical Document", 2001
[0003]
Conventionally, emergency stairs of high-rise buildings such as condominiums and buildings, outer stairs of prefabricated houses, pedestrian crossings, decks, wall materials of bridges, various fences, etc. A metal structure having a metal structure made of the above metal material as a skeleton is used. Such a metal structure may be used with the metal structure being bare, but in general, a rust-preventive coating film is often formed on the surface, and a mortar surface finish is further provided as necessary. Sometimes it has been done. Some metal structures such as stairs have a mortar surface finish on only a part of the tread or the like (these metal structures are also applicable to the present invention). Such a metal structure is widely used because it is easy to produce industrially, homogeneous and low-cost, while being characterized by high strength derived from the metal structure.
[0004]
However, such a metal structure is often used in an outdoor environment, and is likely to be deteriorated due to the action of external force (for example, kicking by shoes, contact / drop of a transported object, and the like). Deterioration progresses with the passage of time due to coating film defects on the rust-preventive painted surface and rust on the metal structure itself. In the case where mortar is applied to the surface, the mortar proceeds due to cracking or collapse on the mortar surface, or peeling of the mortar surface from the metal structure.
[0005]
Conventionally, as a method of repairing such a metal structure, firstly, there are residual deposits (remaining mortar surface, rust-preventive coating film and dust, etc.) or degraded products (rust, corroded or deteriorated metal surface portion) at a deteriorated portion. In general, there is a method in which, if necessary, for example, when there is a perforated portion, a defective portion in the metal structure is repaired, rust prevention coating is performed, and mortar is applied (for example, see Patent Document 1). ).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The paint used for the rust prevention coating in repairing the metal structure is a general solvent type paint and contains a large amount of solvent, so that it was difficult to control the time until the mortar construction in the subsequent process. The reason is that the time until the solvent is sufficiently evaporated and the coating film is cured and dried is greatly influenced by the climatic conditions of the construction place such as temperature, humidity and wind. When the mortar is applied after the coating film is completely cured and dried, the adhesion between the mortar and the mortar deteriorates because the coating film is water-repellent. Further, when the mortar is applied in a state where the solvent in the coating film is incompletely evaporated, the adhesion between the layers tends to deteriorate because the residual solvent has poor compatibility with the water of the mortar. In addition, in places where the old coating film remains, a lifting phenomenon of the old coating film may occur depending on the type of rust preventive paint. In particular, when an epoxy resin solvent-based paint for undercoat was used for repair, a lifting phenomenon was remarkably observed.
[0007]
Further, in the mortar construction in the final step, there is a problem that large cracks are easily generated after the construction.
[0008]
Other repair methods include removing the adhering or deteriorating material at the deteriorated part, repairing the defective part in the metal structure if necessary if there is a hole, etc., and then using epoxy mortar (epoxy resin + silica sand). Construction methods have also been proposed. Although this method also has excellent rust prevention performance, it has a problem that the construction surface is brittle and large cracks are easily generated.
[0009]
On the other hand, as a method for removing the remaining deposits or deteriorating substances at the deteriorated portions, in particular, when removing a coating film, rust, etc., it is generally carried out using a power tool, a wrench bar, a leather bar, or the like. In this method, the portion of the deteriorated coating film is insufficiently removed, and if a paint containing a solvent having a strong dissolving power for a resin is used as a paint used for the rust prevention coating in the next step, the portion of the deteriorated coating film becomes a lifting phenomenon ( In the old coating film, the portion where the adhesion was weak was likely to be raised from the gap between the bases). In addition, the metal surface was easily damaged, and the surface became partially uneven at an acute angle. Even when the portion was painted, the coating film became thin at the sharp convex portion, and the rust prevention performance was poor. In addition, the removal efficiency of large areas, corners, and highly rusted parts was poor. Then, on the surface after the removal by such a method, the powder removed from the coating film, the rust portion, the metal powder when a part of the metal portion is polished, and the like remain. It was necessary to clean after removal, such as by wiping.
The paint used for the rust prevention coating in repairing the metal structure is a general solvent type paint as described above, and its dry coating thickness is limited to 30 to 40 μm in a single coating. It was necessary to apply a plurality of times in order to secure the value.
[0010]
Therefore, the present invention has the problems described above, namely, poor adhesion between the mortar and the coating film by rust prevention coating, and can suppress the occurrence of large cracks on the mortar surface, rust prevention and durability. It is an object of the present invention to provide a method for repairing a metal structure having both of the above.
[0011]
In addition, when removing the remaining deposits or deteriorating substances at the degraded portions, the degraded coating film and rust are sufficiently removed, without damaging the surface of the metal structure, even in a large area or a complicated location, or a location with severe rust. Another object of the present invention is to provide a simple method for repairing a metal structure, which has a high removal efficiency and can omit a cleaning operation after the removal operation.
It is still another object of the present invention to provide a simple method for repairing a metal structure, which can secure sufficient rust prevention performance even with a single application in rust prevention coating.
[0012]
[Means for solving the problem]
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied means for solving the above problems, and found that the above problems can be solved by performing a repair method including the following steps, and have completed the present invention.
[0013]
That is, the repair method of the metal structure of the present invention is a repair method when a deteriorated portion occurs over time for a metal structure having a metal structure as a frame, at least,
A surface removing step of removing the remaining attached matter or the deteriorated material at the deteriorated portion and exposing the surface of the metal structure,
A coating step of applying a rust-proof coating to the exposed metal structure surface,
At least the rust-proof painted portion of the surface of the metal structure, a silica sand attaching step of attaching silica sand,
Mortar lining material construction step of attaching mortar in a thin film to the place where the silica sand adheres to the surface of the metal structure,
Netting, a surface material attaching step of attaching at least one type of surface material selected from the group consisting of cloth and nonwoven fabric to a portion of the surface of the metal structure to which mortar is attached,
A finishing mortar application step of attaching a finishing mortar to a portion where the surface material on the surface of the metal structure is attached,
And the operations of the above steps are performed in this order.
[0014]
According to the present invention, in the silica sand adhering step, since the silica sand is adhered to the rust-preventive painted portion on the surface of the metal structure, the mortar (mortar lining material) adhered in the subsequent mortar lining material construction step ) Is very good. Further, in the present invention, since the face material by the face material attaching step is interposed between the mortar lining material in the mortar lining material construction step and the mortar (finish mortar) finished in the finish mortar construction step, The material restrains the curing shrinkage of the mortar, increases the adhesive strength, and suppresses the occurrence of large cracks.
[0015]
In a case where the deteriorated portion has a large defect such as a perforated portion in the metal structure, in the present invention, the defect of the metal structure is provided between the surface removing step and the painting step. It is desirable that a repairing step be performed to repair the swelling.
In the present invention, it is preferable that the surface removing step is a step of removing remaining deposits or degraded substances at the degraded portions by contacting with heated high-pressure water. By making the surface removing step a step of performing such treatment, the removal of the deteriorated coating film and rust is sufficient, without damaging the surface of the metal structure, a large area or a complicated portion, or severe rust. It is possible to provide a simple method for repairing a metal structure in which the removal efficiency is high even at a portion and a cleaning operation after the removal operation can be omitted. At this time, it is preferable that the temperature of the heated high-pressure water is 50 ° C. or higher and the pressure is in a range of 5 MPa to 12 MPa.
[0016]
In the present invention, it is preferable that the rust prevention coating in the coating step is performed by applying an epoxy resin-based coating. The rust-preventive coating film formed by the epoxy resin-based paint has good rust-preventive properties, and can enhance the rust-preventive performance of the repaired metal structure as a whole.
[0017]
The epoxy resin-based coating used at this time is preferably a one-part or two-part curing type epoxy resin coating or epoxy-modified resin coating with a solvent content of 20% by mass or less, or a mixture thereof. By applying the epoxy resin paint having such a composition to the rust-preventive coating, a coating film capable of ensuring sufficient rust-preventive performance even with a single application is formed, and the entire repaired metal structure is easily protected. Rust performance can be sufficiently ensured.
The epoxy resin-based paint preferably has a rust conversion function. By using an epoxy resin-based paint having a rust conversion function, rust prevention performance can be further enhanced.
[0018]
In the mortar lining material construction step and / or finish mortar construction step, the fresh mortar to be subjected to the construction is at least one kind of cement selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace cement and fly ash cement, and aggregates. It is preferable that the mortar be a fresh mortar composed of water, an admixture, one or more fillers selected from the group consisting of synthetic fibers, natural fibers, and emulsion resin components. By using a fresh mortar having such a composition in each mortar construction, it is possible to sufficiently secure the filling property required for section recovery, the property excellent in moldability, and the required strength.
[0019]
In the present invention, the face material used in the face material attaching step is selected from one or two or more materials selected from the group consisting of natural fibers, synthetic fibers, and blended fibers.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, steps of the method for repairing a metal structure according to the present invention will be described. In the following steps, those enclosed in brackets [] are essential steps in the present invention, those enclosed in parentheses are optional steps, and those enclosed in <> are included in the preceding steps. Represents a “change of state”. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a deteriorated portion to be repaired, showing a state of each process according to the repair method for a metal structure of the present invention. The lowercase letters in parentheses at the end of the following steps correspond to the respective steps in FIG. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a metal structure, and reference numeral 12 denotes an initial rust preventive coating film.
[0021]
<Degraded state (a)> → [Surface removal step (b)] → (Repair step (c)) → [Coating step (d)] → <Curing and drying> → [Silica sand adhesion step (e)] → <Dry> → [Mortar lining material application process (f)] → <Uncured> → [Surface material application process (g)] → [Finishing mortar application process (h)] → <Curing> → (Finishing process)
Hereinafter, each step will be described in detail.
[0022]
[Surface removal process]
The surface removing step, which is an essential step in the present invention, is a step of removing the remaining attached matter or degraded matter at the deteriorated portion to expose the surface of the metal structure. In this step, coating film defects (residual deposits) 12 ′ and rust (deteriorated substances) 14 are removed from the metal structure having the deteriorated portions X in the state shown in FIG. As shown in (b), the surface 10 'of the metal structure 10 is exposed.
[0023]
At the deteriorated part, a coating film defect on the rust-prevention painted surface and rust are generated on the metal structure itself. If mortar is applied to the surface, the mortar surface may have cracks, fall off, or even have holes. The aim is to remove basically everything except the body. Therefore, when the mortar remains on the surface, the rust-preventive coating film including the mortar (including not only the portion where the coating film itself has deteriorated, but also the metal structure thereunder has deteriorated). And the remaining deposits such as various dusts are removed. In addition, when the metal structure is deteriorated, deteriorating substances such as rust, corroded or deteriorated metal surface portions are also removed.
[0024]
The removal operation in the surface removal step is not particularly limited, and may be a conventionally known method performed using, for example, an electric tool (grinder, sander, etc.), a wrench, a skin, a sandpaper, a buff, or the like. According to these methods, there is a concern that the removal becomes insufficient, the metal surface is easily damaged, and a large area, a corner portion, a place where rust is severe, or the like takes time. In addition, when physically removed by these ordinary methods, the removed powder of the removed coating film, the rusted portion, the metal powder when a part of the metal portion is polished, etc. remain, so that cleaning after removal is performed. There is a need.
[0025]
In consideration of the above points, it is preferable that the removal operation in the surface removal step, in particular, the operation of removing the degraded coating film and rust, be performed by a method of bringing into contact with heated high-pressure water. By the method, if it is to remove the remaining deposits or degraded substances in the deteriorated portion, removal of the degraded coating film and rust is sufficient, without unnecessarily damaging the surface of the metal structure, a large area or The removal efficiency is high even in complicated places and places with severe rust, and various powders etc. are washed away with water, so that cleaning work after removal work can be omitted, and the efficiency of construction is improved. There are benefits. In particular, by bringing heated high-pressure water into contact (in other words, spraying heated water at high pressure), a deteriorated coating film or a coating film with weak adhesion can be easily peeled off, Is heated and softened. For this reason, it is considered that a coating film in which the deterioration state is severe or a coating film having a weak adhesion is easily peeled off with high-pressure water.
[0026]
In addition, when the removal cannot be sufficiently performed only by the heating and high-pressure water, it is preferable to combine the above with the conventionally known physical removal operation. If all the removal operations are to be performed only by the above physical removal operation, as described above, there is a concern that the metal surface is easily damaged, or a large area, a corner portion, a place where rust is severe, or the like is troublesome. However, if the removal operation to a certain extent is performed by the above-described physical removal operation and heated and high-pressure water is used for finishing, these concerns can be eliminated and stubborn deposits can be sufficiently removed.
[0027]
The temperature of the heated high-pressure water is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 60 ° C. or higher in consideration of the removal efficiency. On the other hand, the upper limit of the temperature is preferably 90 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower in consideration of work safety, although a higher value improves the removal efficiency.
[0028]
On the other hand, the pressure of the heated high-pressure water is preferably 5 MPa or more, and more preferably 6 MPa or more in consideration of the removal efficiency. On the other hand, as the upper limit of the pressure, the higher the pressure, the higher the removal efficiency. However, considering the safety of the work, the upper limit is preferably 12 MPa or less, more preferably 9 MPa or less.
[0029]
In the case where the surface removing step is performed by the above-described operation by contacting with the heated high-pressure water, a drying operation is performed to remove water on the surface as necessary before proceeding to the next step. The drying operation includes a method of leaving (air drying), applying a wind, applying a hot wind or a heat ray, and the like.
[0030]
If the mortar remains on the surface, remove the mortar by crushing it with a hammer, mallet, scraper, or, in some cases, a bar, etc., and then removing it with your hand or broom. It may be removed by other known means. Thereafter, by performing the above-described removing means, the operation of the surface removing step is completed.
[0031]
(Repair process)
The repairing step performed as necessary in the present invention is a step of repairing a defect of the metal structure. The repairing step is performed when the deteriorated portion has a large defect such as a hole in the metal structure. Whether or not to perform this step may be determined by checking the surface state of the metal structure exposed in the surface removing step.
[0032]
As a restoration method, a method that has been conventionally used such as a method of using a putty and embedding it in a hole, or a method of reinforcing and welding with a new metal plate can be adopted. However, the method using putty has a problem of deterioration over time. In addition, the method of reinforcing welding with a metal plate has a problem that it is necessary to repair spatters around the welded portion and a weld burnt portion.
[0033]
Therefore, in the present invention, a method of making use of a conventional frame (metal structure), that is, a method of repairing and reinforcing a new metal plate by attaching it with an adhesive is preferable. At this time, it is preferable that the large perforated portion is covered and adhered to the metal plate so as to reach a healthy portion around the perforated portion.
[0034]
FIG. 1C shows a state after performing the repairing step according to a preferred embodiment. In this way, the metal plate 16 covers and adheres so as to reach a healthy portion around the large perforated portion. The surface 10 'of the metal structure 10 is exposed.
[0035]
The adhesive to be used is not particularly limited, but a rust preventive agent used in the next step (for example, an epoxy resin-based rust-preventive paint having a bonding function to be described later) or an epoxy resin-based adhesive is used. preferable. In addition, the material of the metal plate is not particularly limited. However, when metals having a large potential difference are brought into contact with each other, corrosion of one of the metal plates easily proceeds. Preferably, the same material is used more preferably.
The processing in this step can save resources and improve quality.
[0036]
[Painting process]
The coating step, which is an essential step in the present invention, is a step of applying a rust-proof coating to the exposed surface of the metal structure. At this time, if the surface repaired in the repairing process (the surface of the metal plate 16 in FIG. 1C) is exposed, rust-preventive painting is applied including the portion. FIG. 1D shows a state after the rust-proof coating is applied in this step. As shown in FIG. 1D, a rust preventive coating 18 is formed so as to cover the exposed surface of the metal structure and the metal plate 16.
[0037]
The paint that can be used in the rust-preventive coating is not particularly limited, and various conventionally known rust-preventive paints can be used without any problem. Among them, epoxy resin-based paints are preferable because the rust-preventive coating film formed thereby has good rust-preventive properties and can enhance the rust-preventive performance of the repaired metal structure as a whole.
[0038]
The epoxy resin-based coating used at this time is preferably a one-part or two-part curing type epoxy resin coating or epoxy-modified resin coating with a solvent content of 20% by mass or less, or a mixture thereof. By applying the epoxy resin paint having such a composition to the rust-preventive coating, it is possible to secure a sufficient film thickness even with one application (the cured film thickness can be set to about 70 μm to 150 μm). Performance can be ensured. That is, it is possible to easily and sufficiently ensure the rust prevention performance of the repaired metal structure as a whole. In addition, it has good adhesion to the base material (metal structure) and excellent rust prevention. Further, there is a feature that the lifting phenomenon hardly occurs even in a portion where the deteriorated coating film remains. That is, the problems of the conventional rust-preventive coating such as environmental measures (reduction of solvent), improvement and stabilization of rust-preventive coating, and improvement of productivity are solved.
[0039]
It is desirable that the epoxy resin paint has a rust conversion function. By using an epoxy resin-based paint having a rust conversion function, rust prevention performance can be further enhanced. Here, the rust conversion function is a treatment of about 2 to 3 kinds of kerosene, for example, converts rust remaining on the iron base material into magnetite and stabilizes it, thereby preventing corrosion factors from penetrating.
[0040]
In addition, `` Kelenium '' is an index indicating the degree to which these are removed in the above-described surface removal step, when a coating film defect on the surface rust prevention painted surface or rust is generated on the metal structure itself. For example, the standards are specified in “Surface Treatment Countermeasures Q & A1000” published by Industrial Technology Service Center Co., Ltd., May 1998, and “Coating Handbook for Steel Road Bridges” edited by Japan Road Association, etc. .
[0041]
Usable epoxy resin coatings or epoxy-modified resin coatings may be general products on the market or those newly prepared for carrying out the present invention. Specific examples of these paints include Eponix AL (Dai Nippon Paint Co., Ltd.), HYPON 20 Ace (Nippon Paint Co., Ltd.), ESCO (Kansai Paint Co., Ltd.) and the like. Epoguard 200 (manufactured by Kusunoki Chemical Co., Ltd.), Sabirock (manufactured by Sabirock Co., Ltd.), Trick # 1000 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), Trick # 1100 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) And the like are commercially available, and any of them can be used in the present invention without any problem.
[0042]
The specific method of applying the rust-preventive paint is not particularly limited, and includes a spray gun application, a brush application, a roll application, and the like, which are generally performed on site. If the part or the whole including the deteriorated part of the metal structure to be applied is removable and movable from the site, adopt the dip coating method in which the part or the whole is dipped in rust preventive paint and applied. No problem.
[0043]
The applied coating film is in a wet state unless it is fast-drying, and is generally cured and dried. However, it is common to carry out drying and hardening after the operation by the “silica sand adhesion step” described later. When the process proceeds to the silica sand attaching step without drying and hardening, it can be attached using powdered silica sand.
[0044]
The method of curing and drying differs depending on the type of rust-preventive paint used. However, in the case of a room temperature-curable paint, it may be left as it is (air drying) for a predetermined time. Just hit the wind. In the case of a thermosetting type, heat may be applied by applying hot air or heat rays, and in the case of an ultraviolet curable type, ultraviolet rays may be applied.
[0045]
In addition, in order to provide primary rust prevention to the surface of the metal structure exposed in the surface removing step or the repairing step, and to determine the coating adhesion to the rust-preventive coating film applied in the main coating step. Prior to the main coating step (and in some cases, prior to the restoration step), it is also preferable to perform a conventionally known surface treatment in order to improve the quality. The surface treatment may be appropriately selected depending on the purpose. Specific examples of the surface treatment solution include iron phosphate chemical conversion solutions, zinc phosphate chemical conversion solutions, and manganese phosphate chemical conversion solutions. Solution, calcium phosphate chemical conversion solution, chromate chemical conversion solution, and coating type resin chromate solution.
[0046]
[Silica sand adhesion process]
The silica sand adhering step, which is an essential step in the present invention, is a step of adhering silica sand to at least a portion of the surface of the metal structure on which rust prevention coating has been performed. A mortar (mortar lining material) which is provided with an anchor pattern on the surface of the rust-preventive coating film by attaching silica sand to the rust-preventive painted portion of the surface of the metal structure, and adheres in a later mortar lining material construction process. Since the bonding area increases, it is possible to improve and stabilize the adhesiveness.
[0047]
In this step, the place where silica sand is adhered is at least the place where rust prevention coating is performed in the above [coating step], that is, the initially deteriorated place, but it is desirable to attach silica sand to a wider surface, It is more desirable to attach silica sand to the entire surface of the structure. FIG. 1 (e) shows a state after silica sand is adhered in the present step (in this figure, a state where silica sand is adhered to the entire surface of the metal structure is shown). As shown in FIG. 1E, silica sand 20 is adhered to the entire surface of the metal structure.
[0048]
The silica sand to be used is not particularly limited, and a general sand may be used. Fine aggregates (No. 3 to No. 8 silica sand) are preferable as aggregates used for concrete. Alternatively, fine aggregates described in Architectural Institute of Japan JASS5 are more preferable.
[0049]
As a method of attaching silica sand, when the coating film after applying the rust-preventive coating is in a semi-cured state (when the coating film surface is lightly pressed with a finger, the coating slightly adheres to the finger) The drying is performed by directly spraying the dry silica sand itself on the entire surface.
[0050]
It is preferable that the amount of silica sand adhered is such that the entire surface of the rust-preventive coating film is hidden by the adhered silica sand. When the dry silica sand itself is sprayed on the semi-cured coating film, the excess silica sand that has not adhered to the coating film can be removed with a broom or brush after the coating film is cured. Because it is possible, a large amount of silica sand may be sprayed. Of course, in that case, waste is increased, so it is not preferable to spray too much.
[0051]
When the process proceeds to the silica sand adhesion step without drying and hardening in the [coating process] and powdered silica sand is applied, the coating film is hardened and dried at this stage. The curing and drying method is as described in the section of [Coating step].
[0052]
[Mortar lining material construction process]
The mortar lining material application step, which is an essential step in the present invention, is a step in which mortar is adhered in a thin film shape to a portion of the surface of the metal structure where silica sand adheres. The mortar may be applied not only to the place where the silica sand has adhered in the above [silica sand attaching step], but may be applied to other places. However, in order to obtain the effect of the present invention by silica sand adhesion, it is necessary to apply mortar to a portion where silica sand has adhered, and in that sense, as described above, it is desirable to adhere silica sand to a wider surface, and furthermore, It is more desirable to apply silica sand to the entire surface of the metal structure. FIG. 1F shows a state in which mortar is adhered in a thin film shape by this step, and a mortar lining material layer 22 is formed.
[0053]
As the fresh mortar used in the mortar construction, various types of fresh mortar generally used can be used without any problem. At this time, it is particularly preferable to prepare a fresh mortar by using a premix mortar product (a composition component of the mortar that has been previously mixed and commercialized). The reason is that premixed mortar products are manufactured under a certain quality control in a factory equipped with facilities, and a certain stable quality can be obtained by using the premixed mortar products and observing construction conditions.
[0054]
As the fresh mortar to be used, at least one kind of cement selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace cement and fly ash cement, aggregate such as sand, an admixture, synthetic fiber, natural fiber and emulsion resin It is preferable to use one or two or more fillers selected from the group consisting of components and water.
[0055]
As specific materials for these constituent components (cement, aggregate, admixture, and filler), conventionally known materials can be used without any problem, and optimal materials can be appropriately selected according to desired characteristics. Just fine. Examples of the premix mortar product having the above composition include Pardine C1000 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.
[0056]
As the synthetic fibers and natural fibers used in the above composition, either long or short fibers may be used. When long fibers are used, high strength is easily obtained, but workability is reduced, and when short fibers are used, the opposite is true. Further, both long and short fibers may be mixed and used. The length of the fiber is generally selected from the range of 5 mm to 20 mm.
[0057]
The mixing ratio of these components (including the water-cement ratio) is not particularly limited, and may be selected based on known knowledge according to desired characteristics.
In addition to the above components, known admixtures and additives can also be mixed.
[0058]
Mortar construction is performed in the same manner as in a conventional method. However, the mortar layer formed in this step is required to be a thin film, and the thickness of the final mortar layer ( The thickness may be selected as appropriate from about half (MAX 60%) of the mortar layer in the [mortar lining material construction step] and the mortar layer in the [finish mortar construction step] described later. Good. The specific thickness is selected from a range of about 4 to 20 mm, and is preferably in a range of about 5 to 10 mm.
[0059]
In the mortar lining material application process, the mortar after the mortar application is generally semi-dried. By not completely drying (uncured), the surface material from the next step [surface material application process] is sandwiched and integrated with the final mortar in the next process [finish mortar application process] to form a strong mortar layer. Can be formed. The term “uncured” is a property of fresh mortar and is a term indicating a period from the start to the end of the hardening process by the hydration reaction of cement.
[0060]
[Surface material sticking process]
The face material attaching step, which is a fifth step indispensable in the present invention, comprises attaching at least one kind of face material selected from the group consisting of a net, a cloth, and a nonwoven fabric to a portion of the surface of the metal structure to which mortar is attached. This is the process of attaching. Through this process, the mortar layer at the final repaired part is positioned between the mortar lining material according to the above [mortar lining material construction process] and the finishing mortar according to the [finish mortar construction process] described below. Since the face material is interposed in the attaching step, the face material restrains the curing shrinkage of the mortar, increases the adhesive strength, and suppresses the occurrence of large cracks. FIG. 1 (g) shows a state where the face material 24 has been attached in this step.
[0061]
As a face material to be used, not only a lath net generally used in mortar construction but also various other nets, cloths and nonwoven fabrics can be used. Although there is no particular limitation on the surface material that can be specifically used, it is preferable to use a net as a net (Material: Kuraray Vinylon, manufactured by Nippon Stucco Co., Ltd.) from the viewpoint of more reliably ensuring the effects of mortar shrinkage cracks and the like. ) And the like. Examples of the cloth include cold gauze and the like, and examples of the nonwoven fabric include a base net (material: polypropylene, manufactured by Nippon Stucco Co., Ltd.).
[0062]
[Finishing mortar construction process]
The finishing mortar application step, which is an essential step in the present invention, is a step of attaching a finishing mortar to a portion of the surface of the metal structure where the face material is attached. FIG. 1H shows a state in which the mortar is deposited in a thin film shape by this step, and the finished mortar layer 26 is formed.
[0063]
Usable or preferable fresh mortars (including composition components, composition ratios, etc.) are the same as those described in the mortar lining material construction process, and differ in the construction even when the same material is used in both processes. Although a material may be used, it is preferable to use the same material in both steps in order to finally integrate the two as much as possible to obtain higher strength and also from the viewpoint of workability.
[0064]
Mortar construction is performed in the same manner as in a conventional method. However, since the mortar layer formed in this step is finished, the final mortar layer thickness (the mortar layer in the above [mortar lining material construction step] and the mortar layer in this [finish mortar construction step]) It is preferable to adjust the total thickness of the layers to a desired thickness. The specific thickness of the final mortar layer is generally selected from the range of about 4 to 20 mm, preferably about 5 to 10 mm.
[0065]
In the finishing mortar application process, the mortar after the mortar application is left standing (cured) until it hardens. In order to promote the reaction of the cement, it may be cured with a waterproof sheet or the like, or may be cured with steam. By allowing the mortar to stand for a predetermined time, the mortar hardens sufficiently. The time required for the effect differs depending on various conditions such as the temperature (season) and the composition of the used fresh mortar and cannot be unconditionally determined, but is generally 3 days to 1 week.
[0066]
In this way, by performing the mortar construction, it is possible to secure the sound insulation effect of the repaired portion, prevent slippage, waterproof measures, and ensure a long service life of the structure body. Therefore, by implementing the method for repairing a metal structure of the present invention, environmental measures (reduction of solvent and resource saving), improvement and stabilization of quality, and improvement of productivity can be realized.
[0067]
(Finishing process)
By sequentially performing the operations of each of the above steps, the repair method of the metal structure of the present invention is carried out, and the above [finish mortar construction step] is finished, but if you want to obtain a more dense mortar surface appearance, When it is desired to secure the mortar thickness more, mortar construction as a finishing treatment may be further performed. This mortar construction may be performed more than once.
[0068]
Further, when the desired waterproof function and physical properties cannot be obtained or the design is desired to be imparted only by the mortar application, it is preferable to perform the painting finish as a finishing treatment after the finishing mortar applying step. There is no limitation on the coating method, the paint to be used for the coating, and the like, and any conventionally known coating materials can be used without any problem.
[0069]
-Metal structures to be repaired-
In the metal structure repair method of the present invention described above, the metal structure to be repaired is a metal structure having a metal structure made of a metal material as a skeleton. In general, in addition to iron, stainless steel, and the like, alloys containing these metals, and plated plates in which the surfaces of these metals and alloys are subjected to various types of plating, and the like can be given. There is no particular limitation in the present invention.
[0070]
According to the method for repairing a metal structure of the present invention, a state in which a rust-preventive coating layer and a mortar layer (including surface materials) are formed on the surface of the metal structure is obtained. In particular, the present invention is not required to have such a configuration, and the present invention can be widely applied to a metal structure having a metal structure as a frame. In other words, in addition to metal structures in which the metal structure is bare, those with rust-proof coating on the surface, those with mortar applied on the entire or partial surface, etc. The present invention can be applied when a location occurs. Specifically, it can be applied to emergency stairs of high-rise buildings such as condominiums and buildings, outer stairs of prefabricated houses, pedestrian crossings, decks, wall materials of bridges, various fences, and the like.
In addition, since the present invention has excellent effects as described above, the present invention can be applied not only to metal parts but also to repair of reinforced concrete parts and general concrete parts, and also to rooftop waterproofing.
[0071]
【Example】
The method for repairing a metal structure according to the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples in which the method is applied to an actual property.
[Example 1 and Comparative Example 1]
It has been used outdoors for about 17 years, and there are dozens of holes with Max 20cmφ in places where drainage is poor, and steel stairs with steel plates separately attached to these places. The repair operation of Example 1 and Comparative Example 1 was performed using a deck plate, size 50 × 180 × 0.3 cm) and (2) a landing (deck plate, size 100 × 120 × 0.3 cm) as repair targets. The details of each operation are as shown in Table 1 below.
[0072]
[Table 1]

[0073]
Table 2 below shows the appearance after performing each repair work as described above and using it outdoors for one year. As shown in Table 2, in Example 1 according to the method for repairing a metal structure of the present invention, cracks did not occur on the mortar surface at any locations, whereas in Comparative Example 1 which is the conventional method, Then, cracks occurred on the mortar surface.
[0074]
[Table 2]

[0075]
[Examples 2 to 9 and Comparative Examples 2 to 9]
It has been used outdoors for 10 years, and it is a steel staircase in which rust is generated as a whole, the coating film is deteriorated, and some holes are corroded. The repair operation of Example 2 and Comparative Example 2 was performed with the repair target of (50 × 180 × 0.3 cm in size) and (2) landing (deck plate, size 100 × 120 × 0.3 cm). Details of each operation are as shown in Table 3 below.
[0076]
[Table 3]

[0077]
In Examples 2 to 9, as shown in Table 4 below, each repair work was performed by changing the conditions of the heating and high pressure cleaning in the surface removing step. Further, in Comparative Examples 2 to 9, as shown in Table 5 below, each repair work was performed while varying the degree of removal of the deteriorated portion in the surface removing step, the presence or absence of solvent wiping, and the leaving time. In each of these Examples and Comparative Examples, a place having the same degree of corrosion was selected from the same repair target, and each was performed.
[0078]
[Table 4]

[0079]
[Table 5]

[0080]
The degree of removal of the deteriorated portions in Table 5 above was evaluated as being good and time-consuming while sanding, and not so much as to damage the surface of the metal structure (base material). Then, those that were finished with some degraded coating film or rust remaining were marked with △, and those that were roughly performed and ended with the degraded coating film or rust remaining noticeably were marked with x, respectively. Notation.
The following evaluations were performed in each of the above Examples and Comparative Examples. The results are summarized in Table 6 below.
[0081]
(1: Deterioration point removal degree)
The state of removal of the deteriorated coating film and floating rust and the state of damage to the surface of the metal structure (base material) were visually determined. The evaluation criteria are as follows. In each comparative example, the degree of sanding is adjusted so that each result is intentionally obtained.
◯: Deteriorated coating film and floating rust hardly remain, and the surface of the metal structure (base material) is scarcely damaged.
Δ: Deteriorated coating film or floating rust is slightly left, or the surface of the metal structure (base material) is slightly scratched.
×: Deteriorated coating film or rust remains noticeably, or scratches are noticeable on the surface of the metal structure (base material).
[0082]
(2: clean state)
After the surface removing step, the adhesion state of foreign matter (especially a deteriorated coating film or powder having weak adhesion, floating rust, metal polishing powder, oil film, etc.) was visually observed and evaluated at a repair target portion of the metallic structure. . The evaluation criteria are as follows.
◯: Good with little adhesion of foreign matter
Δ: Some adhesion of foreign matter was observed, but little as a whole.
×: Inconspicuous adhesion of foreign matter.
[0083]
(3: Rust prevention coating thickness)
The coating thickness of the rust preventive coating was measured at five points using a film thickness meter (Kett film thickness meter LZ-200W, Kett Co., Ltd.), and the average value was displayed in units of 5 μm.
[0084]
(4: Adhesive strength of mortar part)
After curing in the finishing mortar application process, the cured mortar was air-dried and cured for 28 days, and then an adhesive strength test was performed on the mortar portion. The adhesive strength was measured at any three locations using a Kenken-type adhesive strength tester (model LPT-400, manufactured by Yamamoto Heavy Duty Machine Co., Ltd.), and the average value was determined. From the obtained values, the following evaluation criteria were used.
◯: 1.0 MPa or more
Δ: 0.5 MPa or more and less than 1.0 MPa
×: less than 0.5 MPa
[0085]
[Table 6]

[0086]
As shown in Table 6, in Examples 2 to 9 according to the method for repairing a metal structure of the present invention, the deteriorated coating film and the floating rust at the deteriorated portion were successfully removed by a simple operation, and the adhesion of the foreign matter was easy. Was not found, and the final adhesive strength of the mortar was sufficient. On the other hand, in Comparative Examples 2 to 9, which are the conventional methods, it takes time and effort to remove the deteriorated coating film and the floating rust at the deteriorated portion, and the foreign matter is likely to remain. The mortar part had insufficient adhesive strength.
[0087]
【The invention's effect】
According to the method for repairing a metal structure of the present invention, poor adhesion between the coating and the mortar by the rust-proof coating, it is possible to suppress the occurrence of large cracks from drying shrinkage that easily occurs on the mortar surface, A method for repairing a metal structure having both rust prevention and durability can be provided, and quality can be improved and the construction period can be shortened. In addition, since the mortar is applied, sound insulation, anti-slip resistance, weather resistance, surface hardness, and the like can be secured.
[0088]
In addition, by using heated high-pressure water in the surface removing step, the removal of the deteriorated coating film and rust is sufficient when removing the remaining attached matter or the deteriorated substance at the deteriorated portion, and damages the surface of the metal structure. In addition, a simple method for repairing a metal structure can be provided which has a high removal efficiency even in a large area, a complicated place, or a place where rust is severe, and can omit the cleaning work after the removal work.
[0089]
Furthermore, by upgrading the rust preventive paint from a general solvent type rust preventive paint to an epoxy resin paint with a solvent content of 20% or less, environmental measures (reduction of solvent), quality improvement and performance stabilization can be obtained. In addition, a simple method for repairing a metal structure can be provided which can secure sufficient rust prevention performance by a single application even in rust prevention coating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a deteriorated portion to be repaired, showing a state of each process according to a repair method for a metal structure of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Metal structure
12 Initial rust prevention coating
14 Rust (deteriorated)
16 Metal plate
18 Rust prevention coating
20 quartz sand
22 Mortar lining material layer
24 face materials
26 Finish mortar layer

Claims

For a metal structure having a metal structure as a skeleton, a repair method when a deteriorated portion occurs over time, at least,
A surface removing step of removing the remaining attached matter or the deteriorated material at the deteriorated portion and exposing the surface of the metal structure,
A coating step of applying a rust-proof coating to the exposed metal structure surface,
At least the rust-proof painted portion of the surface of the metal structure, a silica sand attaching step of attaching silica sand,
At least a portion of the surface of the metal structure where the silica sand adheres, a mortar lining material construction step of attaching the mortar in a thin film form,
Netting, a surface material attaching step of attaching at least one type of surface material selected from the group consisting of cloth and nonwoven fabric to a portion of the surface of the metal structure to which mortar is attached,
A finishing mortar application step of attaching a finishing mortar to a portion where the surface material on the surface of the metal structure is attached,
A method for repairing a metal structure, wherein the operations of the above steps are performed in this order.

The method for repairing a metal structure according to claim 1, wherein a repairing step of repairing a defect of the metal structure is performed between the surface removing step and the painting step.

3. The metal structure according to claim 1, wherein the surface removing step is a step of removing remaining deposits or degraded substances at the degraded portions by contacting with heated high-pressure water. 4. Repair method.

The method for repairing a metal structure according to claim 3, wherein the temperature of the heated high-pressure water is 50C or higher, and the pressure is in a range of 5 MPa to 12 MPa.

The method for repairing a metal structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the rust prevention coating in the coating step is performed by applying an epoxy resin-based coating.

6. The epoxy resin-based coating material is a one-component or two-component curing type epoxy resin coating or epoxy-modified resin coating or a mixture thereof with a solvent content of 20% by mass or less. Repair method for metal structures.

The method for repairing a metal structure according to claim 5, wherein the epoxy resin-based paint has a rust conversion function.

In the mortar lining material construction step and / or finish mortar construction step, the fresh mortar to be constructed is at least one kind of cement selected from the group consisting of Portland cement, blast furnace cement and fly ash cement, and aggregate, 8. A fresh mortar comprising an admixture, one or more fillers selected from the group consisting of synthetic fibers, natural fibers and emulsion resin components, and water. The method for repairing a metal structure according to any one of the above.

The face material used in the face material attaching step is made of one or more materials selected from the group consisting of natural fibers, synthetic fibers, and blended fibers. 2. The method for repairing a metal structure according to item 1.