JP2010180639A - 鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造と補修防食工法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄材とコンクリートとの境界面に係る鉄材において、腐食を効果的に防止して構築物の安全性を容易かつ低廉なコストで確保できる防食構造を提供することを目的としている。
【解決手段】鉄材とコンクリートとの境界面およびその近傍における鉄材の防食構造であって、前記境界部ならびにその近傍において前記鉄材に亜硝酸塩の添加材を塗布したことを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造と、イ．コンクリートに埋設された鉄材端部を露出する工程、ロ．露出された鉄材端部周りに亜硝酸塩を添加したセメント組成物を充填する工程、ハ．鉄材のコンクリート面からの立ち上がり部端部の外側面及び／又は内側面に亜硝酸塩を添加したセメント組成物を塗布又は充填する工程を有するコンクリート埋設鉄材の補修防食工法を提供して上記課題を解決する。

【選択図】 図１

Description

本願発明は、鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造に関し、詳しくはコンクリートに対する鉄材の接合面の防食構造ならびに補修防食工法に関するものであ
る。

コンクリート構築物では、多くの鋼材が構造材その他に使用されており、鋼材はコンクリートに全面的に埋設される場合もあるが、一部のみがコンクリートに被覆される状態で
使われることも多い。 後者の場合、コンクリートと鋼材の境界部の近傍において錆が発生しやすい。 例えば、マンションのベランダには鉄材による手摺が多く見られるが、この手摺の根巻き部には腐食が発生する。

腐食の原因は、水の影響やコンクリート中の鉄材と大気中の鉄材との環境の相違によるものと考えられている。 しかしながら、このような腐食に関しては、これまで抜本的な解決策はなく、せいぜい鉄材の表面に防錆塗料を塗布する以外に良策はなかった。

なお、本願発明と関連する技術が次の文献において開示されている。
特開２００５−２３２８１５号公報 特開２００６−０５７３３５号公報 特開２００２−１２９５２１号公報 特開平０８−１２４６７号公報

本願発明は、鉄材とコンクリートとの境界面に係る鉄材において、腐食を効果的に防止して構築物の安全性を容易かつ低廉なコストで確保できる防食構造を提供することを目的としている。

本願発明は、鉄材とコンクリートとの境界面およびその近傍における鉄材の防食構造であって、前記境界部ならびにその近傍において前記鉄材に亜硝酸塩の添加材を塗布するようにした鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造を提供して、上記従来の課題を解決しようとするものである。

また、上記のコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、亜硝酸塩の添加材は、亜硝酸塩を添加したセメント組成物で構成することがある。

さらに、上記段落０００７記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、前記鉄材は下部をコンクリート中に埋設してなり、亜硝酸塩を添加したセメント組成物はコンクリート中に埋設された鉄材の外周部を囲繞し、またコンクリート外に露出する鉄材部分において、鉄材とコンクリートとの境界面の近傍外周部を亜硝酸塩を添加したセメント組成物により囲繞するように構成することがある。

またさらに、上記段落０００８記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、鉄材はパイプであり、このパイプ内部において鉄材とコンクリートとの境界部の近傍に亜硝酸塩を添加したセメント組成物を塗布又は充填する構成となすことがある。

そして、上記いずれか記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、亜硝酸塩は亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウムのうちいずれか単独又はこれらの混合で構成することがある。ナトリウム塩および／またはカリウム塩は、アルカリ骨材反応を生起する原因となるもので、好ましいものではなく、亜硝酸リチウムおよび／または亜硝酸カルシウムが好ましい。亜硝酸塩のセメントに対する添加量は、一般的には、１〜２５重量％である。

本願発明はまた、次の工程からなるコンクリート埋設鉄材の補修防食工法を提供して上記従来の課題を解決する。
イ．コンクリートに埋設された鉄材端部を露出する工程、
ロ．露出された鉄材端部周りに亜硝酸塩を添加したセメント組成物を充填する工程、
ハ．鉄材のコンクリート面からの立ち上がり部端部の外側面及び／又は内側面に亜硝酸塩を添加したセメント組成物を塗布又は充填する工程。また、本願発明は、新設時の鉄材の防食工法には適応できる。

本願発明は、鉄材とコンクリートとの境界面に係る鉄材の腐食を効果的に防止して、構築物の安全性を容易かつ低廉なコストで確保できる防食構造を実現することができる。また、既存の構築物、例えばマンション等のベランダにおける鉄製手摺りのコンクリート埋設部分の補修防食を効果的に為し得て、手摺り等の耐久性や安全性の向上を実現することができる。

本願発明の実施形態において、セメント組成物に添加される亜硝酸塩は、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウムなどを単独もしくは混合して用いることができる。ナトリウム塩および／またはカリウム塩は、アルカリ骨材反応を生起する原因ともなるので、好ましいものではなく、亜硝酸リチウムおよび／または亜硝酸カルシウムが好ましい。亜硝酸塩のセメントに対する添加量は、１〜２５重量％が好適である。

本発明の方法が適用されるセメント組成物は、ペースト状にして薄塗りで用いるもの、モルタルにしてやや厚く塗布するもの、さらには粗骨材を混入したコンクリート状としたものである。鉄材が埋設されるコンクリートは、打設直後のものから、経年劣化を起こしたものまで全てに適用し得る。

防食の対象となる鉄材は、コンクリートとの境界面で腐食発生の恐れのある鋼材を含むすべての鉄製品である。また、アルミニウム材にも同様な効果を有する。

本願発明に係る補修防食工法は、ベランダのコンクリート下地に立設される手摺り、コンクリート基礎に端部が埋設される送電線鉄柱、鉄骨建造物、鉄橋その他、鉄材とコンクリートの境界面を有するすべての構築物に適用することができる。また、本願に係る鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造は、前記種々の構築物の新設時に採用することができる。

コンクリート外に露出する鉄材部分において、鉄材とコンクリートとの境界面の近傍外周部に被覆されることがある。その場合、亜硝酸塩を添加したセメント組成物を囲繞積層場合、亜硝酸塩の流出を防止するために未硬化状態にある該セメント組成物表面を湿潤面接着性を有するエポキシ樹脂含有塗材で被覆することが望ましい。

図面に基づいて本願発明の実施例を説明する。
図１は、本願発明に係る防食構造を有するベランダ手摺り支柱の一部切欠断面図である。
図において、１は、コンクリート下地２に下端部が埋設された手摺り支柱で鉄パイプにより形成されている。手摺り支柱１とコンクリート下地２の境界部ならびにその近傍において、前記手摺り支柱１には亜硝酸塩の添加したセメント組成物が付設されている。

すなわち、図１において、３はコンクリート中に埋設された手摺り支柱１の外周部を囲繞被覆するように敷設された亜硝酸塩添加セメント組成物である。 また、４は、コンクリート下地２外に立設される手摺り支柱１の露出部において、手摺り支柱１とコンクリート下地２との境界面の近傍外周部に、これを囲繞被覆するように敷設された亜硝酸塩添加セメント組成物である。

さらに、図１において、５は、このパイプ状の手摺り支柱１内部において、手摺り支柱１とコンクリート下地２との境界部の近傍に充填された亜硝酸塩添加セメント組成物であり、また、６は、充填された亜硝酸塩添加セメント組成物５の上方で手摺り支柱１に穿設された水抜き孔である。

セメント組成物に添加される亜硝酸塩は、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウムのうちいずれか単独又はこれらの混合が可能であるが、該実施例では、前記亜硝酸塩添加セメント組成物３，４，５は、普通ポルトランドセメント、砂、水、亜硝酸リチウム40％水溶液、を用意し、重量比で砂／セメント比が 2、水／セメント比が0.5 、亜硝酸リチウム（固形分）／セメント比が0.1となるように混練して、所要箇所に塗布／敷設した。

次に、本願発明に係るコンクリート埋設鉄材の補修防食工法を、図１に沿って説明する。
まず、コンクリート下地２に立設された手摺り支柱１の根巻き部（コンクリート下地２に埋設される部分）の周縁をテーパー状に掘削した後、露出した手摺り支柱１の外周を上記の亜硝酸塩添加セメント組成物を充填してテーパー状に掘削した部分を埋め戻す。

さらに、手摺り支柱１のコンクリート面からの立ち上がり部端部の外側面を上記の亜硝酸塩添加セメント組成物で囲繞塗布する。 そして、コンクリート下地２外に立設される手摺り支柱１の露出部において、手摺り支柱１とコンクリート下地２との境界面の近傍外周部に、これを囲繞被覆するように上記の亜硝酸塩添加セメント組成物を敷設する。

また、パイプ状の手摺り支柱１内部において、手摺り支柱１とコンクリート下地２との境界部の近傍に上記亜硝酸塩添加セメント組成物を充填し、充填された亜硝酸塩添加セメント組成物の上方で手摺り支柱１に水抜き孔６を穿設する。

上記の実施例では、マンション等のベランダに構築された手摺りについて述べたが、同様に、コンクリート基礎に端部が埋設される送電線鉄柱、鉄骨建造物、鉄橋その他、鉄材とコンクリートの境界面を有するすべての構築物において、新設時、既設時に適用することができる。

本願発明の１実施例に係る防食構造を有するベランダ手摺り支柱の一部切欠断面図である。

１．．．．．．．．パイプ状の手摺り支柱
２．．．．．．．．コンクリート下地
３．．．．．．．．亜硝酸塩添加セメント組成物
４．．．．．．．．亜硝酸塩添加セメント組成物
５．．．．．．．．亜硝酸塩添加セメント組成物
６．．．．．．．．水抜き孔

Claims (6)

1. 鉄材とコンクリートとの境界面およびその近傍における鉄材の防食構造であって、前記境界部ならびにその近傍において前記鉄材に亜硝酸塩の添加材を塗布したことを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造。
2. 請求項１記載のコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、亜硝酸塩の添加材は、亜硝酸塩を添加したセメント組成物であることを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造。
3. 請求項２記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、前記鉄材は下部をコンクリート中に埋設してなり、亜硝酸塩を添加したセメント組成物はコンクリート中に埋設された鉄材の外周部を囲繞し、またコンクリート外に露出する鉄材部分において、鉄材とコンクリートとの境界面の近傍外周部を亜硝酸塩を添加したセメント組成物により囲繞してなることを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造。
4. 請求項３記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、鉄材はパイプであり、このパイプ内部において鉄材とコンクリートとの境界部の近傍に亜硝酸塩を添加したセメント組成物を塗布又は充填したことを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造において、亜硝酸塩は亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウムのうちいずれか単独又はこれらの混合であることを特徴とする鉄材とコンクリートとの境界面における鉄材の防食構造。
6. 次の工程からなるコンクリート埋設鉄材の補修防食工法。
   イ．コンクリートに埋設された鉄材端部を露出する工程、
   ロ．露出された鉄材端部周りに亜硝酸塩を添加したセメント組成物を充填する工程、
   ハ．鉄材のコンクリート面からの立ち上がり部端部の外側面及び／又は内側面に亜硝酸塩を添加したセメント組成物を塗布又は充填する工程。

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