JP2011147845A - Highly durable and corrosion resistant steel, and method and apparatus for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばコンクリート用鉄筋、マンホールの蓋などに使用される高耐久性防食鋼材とその製造方法ならびに製造装置に関するものである。 The present invention relates to a highly durable anticorrosive steel material used for, for example, a concrete rebar, a manhole cover, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
従来、コンクリート用鉄筋の腐食を防止するために、鉄筋材の表面にエポキシ樹脂粉末を付着して第1のエポキシ樹脂被膜を形成し、その第1のエポキシ樹脂被膜の上に亜鉛粉末とエポキシ樹脂粉末と硬化剤粉末の混合粉末を付着して、亜鉛粉末による無数の突起(凹凸)を有する第2のエポキシ樹脂被膜を形成した鉄筋が提案されている。 Conventionally, in order to prevent corrosion of a reinforcing bar for concrete, an epoxy resin powder is adhered to the surface of the reinforcing bar material to form a first epoxy resin film, and zinc powder and an epoxy resin are formed on the first epoxy resin film. There has been proposed a reinforcing bar in which a mixed powder of a powder and a hardener powder is attached to form a second epoxy resin film having countless protrusions (irregularities) made of zinc powder.
しかし、熱硬化性であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易い。 However, since the thermosetting epoxy resin is applied to the reinforcing bars, if the anticorrosion reinforcing bars are bent, cracks and the like are likely to occur in the coating film.
通常、鉄筋の表面に樹脂塗膜を形成すると、鉄筋に対するコンクリートの付着強度は85%程度に低下する。このコンクリート付着強度を上げるために前述のように亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。前述のように鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発することになるから、この防食鉄筋は特に港湾構造物には適さないという欠点がある。 Usually, when a resin coating film is formed on the surface of a reinforcing bar, the adhesion strength of the concrete to the reinforcing bar decreases to about 85%. As described above, zinc powder is used to increase the concrete adhesion strength, but zinc may be deteriorated by chloride ions. As described above, when the reinforcing bar is bent, cracks and the like are likely to occur in the coating film, and chloride ions enter from the crack and induce further deterioration of the zinc powder. There is a disadvantage that it is not suitable for harbor structures.
また、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂粉末を用いて塗装鋼材を製造する工程において、粉体塗料の溶融から硬化完了までの間で、流れ指数が5以下、粒径が約100μm〜2mmの亜鉛などの無機粉末を前述の樹脂塗膜上に吹き付けて固着する際、経験により溶融温度を制御していたため、無機粉末による凹凸状態にバラツキが生じ、コンクリート付着強度もバラツキ、品質の安定した鉄筋が得られないという欠点がある。 In addition, in the process of manufacturing a coated steel material using a thermosetting resin powder such as an epoxy resin, zinc having a flow index of 5 or less and a particle size of about 100 μm to 2 mm from the melting of the powder coating to the completion of curing. When spraying and fixing inorganic powders such as above onto the above-mentioned resin coating, the melting temperature was controlled by experience, resulting in variations in unevenness due to inorganic powders, variations in concrete adhesion strength, and stable quality rebars. There is a disadvantage that it cannot be obtained.
図23は従来の防食鉄筋の製造工程図、図24は静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明するための概略図である。 FIG. 23 is a manufacturing process diagram of a conventional anticorrosion reinforcing bar, and FIG. 24 is a schematic diagram for explaining powder coating by an electrostatic powder spray method.
静電粉末スプレー法による防食鉄筋は、図23に示すようにプロセス(以下、Pと略記する)11からP20の工程を経ることになる。 The anticorrosion reinforcing bar by the electrostatic powder spray method goes through processes (hereinafter abbreviated as P) 11 to P20 as shown in FIG.
P11:
この例では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、JIS G 3112に記述されている。
P12:
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
P13:
ブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。表面調整後の棒鋼の表面粗さは、Rmax30〜60μm程度である。
P14:
次の粉体塗装で粉体が溶融塗着するように、棒鋼を予熱する。予熱は高周波誘導加熱により200〜250℃程度に加熱される。
P11:
In this example, steel bars for reinforced concrete are prepared as steel materials. Details of the steel bars for reinforced concrete are described in JIS G 3112.
P12:
In steel bar acceptance inspection, steel materials that have an unsuitable surface shape for coating due to deformation or the like are excluded.
P13:
By blasting, the mill scale is removed and the surface of the coating is adjusted. The surface roughness of the steel bar after the surface adjustment is about
P14:
The steel bar is preheated so that the powder is melt coated in the next powder coating. Preheating is performed at about 200 to 250 ° C. by high frequency induction heating.
P15:
静電粉末スプレー法による粉体塗装が行なわれ、鉄筋の表面にエポキシ樹脂(熱硬化性樹脂)からなる樹脂被膜が形成される。静電粉末スプレー法については、後から図24を用いて説明する。
P16:
小径棒鋼などのように熱容量の小さいものに対しては、必要に応じて後加熱を行なう。
P17:
大径棒鋼などのように熱容量の大きいものに対しては、すでに硬化が終了した塗膜に余分な熱量が供給されるのを防ぐとともに、棒鋼を安全に取り扱える温度まで冷却する。冷却には、空冷法あるいは水冷法が用いられる。
P18:
塗膜を形成した棒鋼に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
P19:
棒鋼の束全体を緩衝材により梱包する。
P15:
Powder coating is performed by an electrostatic powder spray method, and a resin film made of epoxy resin (thermosetting resin) is formed on the surface of the reinforcing bar. The electrostatic powder spray method will be described later with reference to FIG.
P16:
For those having a small heat capacity such as small diameter steel bars, post-heating is performed as necessary.
P17:
For a large-diameter steel bar or the like having a large heat capacity, an excessive amount of heat is prevented from being supplied to the coating film that has already been cured, and the bar steel is cooled to a temperature at which it can be handled safely. For cooling, an air cooling method or a water cooling method is used.
P18:
The steel bar on which the coating film is formed is inspected for appearance, film thickness, presence / absence of pinholes, bending workability, hardness, impact resistance, and the like.
P19:
Pack the entire bundle of steel bars with cushioning material.
P20:
梱包した製品を出荷する。
次に図24を用いて静電粉末スプレー法による粉体塗装を説明する。図中の91はパウダーガン、92はそのパウダーガン91の先端部に取り付けられたディフューザー、93はそのディフューザー92に高電圧を供給する高電圧発生器、94は粉体塗装される被塗装物で、この例では棒鋼が被塗装物となる。95は粉体塗料、96は前記パウダーガン91から被塗装物94に向けて噴射される粉体である。
P20:
Ship the packed product.
Next, powder coating by the electrostatic powder spray method will be described with reference to FIG. In the figure, 91 is a powder gun, 92 is a diffuser attached to the tip of the
エポキシ樹脂の粉体が空気輸送により粉体塗料95としてパウダーガン91に供給され、パウダーガン91の先端部から被塗装物94に向けて噴射される。パウダーガン91の先端部にはディフューザー92が取り付けられ、そのディフューザー92には高電圧発生器93から高電圧が印加され、一方、被塗装物94は接地されている。
The powder of epoxy resin is supplied to the
そのためディフューザー92から被塗装物94に向ってコロナ放電が起こり、その内部に供給された粉体96がイオンの射突により荷電され(−e)、クーロン力の作用で被塗装物94の表面に付着される。被塗装物94は予め200〜250℃程度に加熱されて高温状態になっているから、付着した粉体96は直ちに溶融して樹脂塗膜となる。被塗装物94を回転しながら走行することにより、全周に樹脂塗膜を形成した被塗装物94が連続して製造できる。
Therefore, corona discharge occurs from the
前述のように従来は、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を鉄筋に塗装させるので、防食鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、そのために十分な防食効果が得られないという欠点を有している。 As described above, since the epoxy resin, which is a thermosetting resin, is conventionally applied to the reinforcing bars, if the anticorrosion reinforcing bars are bent, cracks and the like are likely to occur in the coating film, so that a sufficient anticorrosive effect cannot be obtained. have.
また、コンクリート付着強度を上げるために亜鉛粉末が使用されているが、亜鉛は塩化物イオンによって劣化する可能性がある。鉄筋を曲げ加工すると塗膜に亀裂などが発生し易く、その亀裂などから塩化物イオンが侵入して、亜鉛粉末の更なる劣化を誘発するという欠点がある。 In addition, zinc powder is used to increase the concrete adhesion strength, but zinc may be deteriorated by chloride ions. When the reinforcing bar is bent, cracks and the like are likely to occur in the coating film, and there is a disadvantage that chloride ions enter from the cracks and induce further deterioration of the zinc powder.
さらに前記エポキシ樹脂の代わりに飽和ポリエステル樹脂からなる粉体塗装膜を形成することも行なわれているが、飽和ポリエステル樹脂からなる膜は耐アルカリ性が十分でなく、コンクリートのアルカリに侵される危険性がある。 Furthermore, a powder coating film made of a saturated polyester resin is also formed in place of the epoxy resin, but the film made of a saturated polyester resin is not sufficiently resistant to alkali and there is a risk of being attacked by concrete alkali. is there.
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材とその製造方法ならびに製造装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly durable anticorrosive steel material excellent in reliability and capable of maintaining the adhesive strength with a steel material over a long period of time, a method for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus. There is.
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、
鋼材と、
ブチラール化度が40〜85モル%で、分子中の水酸基の含有率が11〜27重量%の範囲に規制されたポリビニールブチラール樹脂を主成分とし、そのポリビニールブチラール樹脂に対して5重量%以下の有機酸化防止剤を添加した混合物からなり、前記鋼材の表面に接着形成された樹脂被膜とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first means of the present invention comprises:
Steel,
The main component is a polyvinyl butyral resin having a butyralization degree of 40 to 85 mol% and a hydroxyl group content in the molecule of 11 to 27 wt%, and 5 wt% with respect to the polyvinyl butyral resin. It consists of a mixture to which the following organic antioxidant is added, and has a resin film adhered and formed on the surface of the steel material.
本発明の第2の手段は、
鋼材と、
ブチラール化度が40〜85モル%で、分子中の水酸基の含有率が11〜27重量%の範囲に規制されたポリビニールブチラール樹脂を主成分とし、そのポリビニールブチラール樹脂に対して5重量%以下の有機酸化防止剤を添加した混合物からなり、前記鋼材の表面に接着形成した樹脂被膜と、
その樹脂被膜によって固定されて、その樹脂被膜の表面から突出した無数の突出部を形成した無機質粗粒体を有することを特徴とするものである。
The second means of the present invention is:
Steel,
The main component is a polyvinyl butyral resin having a butyralization degree of 40 to 85 mol% and a hydroxyl group content in the molecule of 11 to 27 wt%, and 5 wt% with respect to the polyvinyl butyral resin. It consists of a mixture to which the following organic antioxidants are added, and a resin film formed by adhesion on the surface of the steel material,
It has the inorganic coarse particle body which was fixed by the resin film and formed the innumerable protrusion part which protruded from the surface of the resin film.
本発明の第3の手段は前記第1または第2の手段において、前記ポリビニールブチラール樹脂の分子中の水酸基の含有率が18〜27重量%の範囲に規制されていることを特徴とするものである。 The third means of the present invention is characterized in that, in the first or second means, the content of hydroxyl groups in the molecules of the polyvinyl butyral resin is regulated in the range of 18 to 27% by weight. It is.
本発明の第4の手段は前記第1ないし第3の手段において、前記有機酸化防止剤が下記の分子構造式を有する有機化合物であることを特徴とするものである。
式中
R1〜R8:炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、
l,m,n:それぞれ1〜10の整数、
X:NまたはOのヘテロ原子。
In the formula, R1 to R8: a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or hydrogen,
l, m, n: each an integer of 1 to 10,
X: N or O heteroatom.
本発明の第5の手段は前記第2ないし第4の手段において、前記鋼材がコンクリート用の鉄筋であることを特徴とするものである。 According to a fifth means of the present invention, in the second to fourth means, the steel material is a reinforcing bar for concrete.
本発明の第6の手段は前記第2ないし第4の手段において、前記鋼材が撚線であることを特徴とするものである。 According to a sixth means of the present invention, in the second to fourth means, the steel material is a stranded wire.
本発明の第7の手段は前記第2ないし第4の手段において、前記鋼材の表面にエッジ部を有し、そのエッジ部を覆う前記樹脂被膜中に溶融流動抑制剤の微粉末が分散保持されていることを特徴とするものである。 According to a seventh means of the present invention, in the second to fourth means, the steel material has an edge portion on the surface, and the fine powder of the melt flow inhibitor is dispersed and held in the resin film covering the edge portion. It is characterized by that.
本発明の第8の手段は前記第2ないし第4の手段において、前記鋼材のエッジ部の半径が0.5mm以下であることを特徴とするものである。 According to an eighth means of the present invention, in the second to fourth means, the radius of the edge portion of the steel material is 0.5 mm or less.
本発明の第9の手段は、
鋼材の表面に樹脂被膜を形成するための表面調整を行なう表面調整工程と、
表面調整を行なった鋼材の表面に、静電流動浸漬法によってポリビニールブチラール樹脂を主成分とする粉体塗料を付着する粉体塗料付着工程と、
表面に粉体塗料を付着した鋼材を加熱することにより、前記粉体塗料を加熱溶融して鋼材の表面に溶融状態の樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程と、
鋼材の表面に形成された溶融状態の前記樹脂被膜に対して高温状態の無機質粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け工程と、
その無機質粗粒体を吹付けた後に前記鋼材を冷却することにより、溶融状態にあった前記樹脂被膜を固化するとともに、吹付けた前記無機質粗粒体を樹脂被膜で固定して、無機質粗粒体の一部を樹脂被膜から突出して無数の凹凸を形成する凹凸形成工程を含む
ことを特徴とするものである。
The ninth means of the present invention includes
A surface adjustment step for adjusting the surface to form a resin film on the surface of the steel material;
A powder coating adhesion process in which a powder coating mainly composed of polyvinyl butyral resin is adhered to the surface of the steel material subjected to surface adjustment by an electrostatic fluidized immersion method;
A resin film forming step for heating and melting the powder coating material on the surface to form a molten resin film on the surface of the steel material by heating and melting the powder coating;
An inorganic coarse particle spraying step of spraying a high-temperature inorganic coarse particle on the molten resin film formed on the surface of the steel material;
By cooling the steel material after spraying the inorganic coarse particles, the resin film in a molten state is solidified, and the sprayed inorganic coarse particles are fixed with a resin film, and the inorganic coarse particles It includes an unevenness forming step of forming a myriad of unevenness by projecting a part of the body from the resin film.
本発明の第10の手段は前記第9の手段において、前記ポリビニールブチラール樹脂のブチラール化度が40〜85モル%で、分子中の水酸基の含有率が11〜27重量%の範囲に規制されており、そのポリビニールブチラール樹脂に対して5重量%以下の有機酸化防止剤が添加されていることを特徴とするものである。 According to a tenth means of the present invention, in the ninth means, the degree of butyralization of the polyvinyl butyral resin is 40 to 85 mol%, and the hydroxyl group content in the molecule is regulated to a range of 11 to 27 wt%. 5% by weight or less of an organic antioxidant is added to the polyvinyl butyral resin.
本発明の第11の手段は前記第9の手段において、前記ポリビニールブチラール樹脂の分子中の水酸基の含有率が18〜27重量%の範囲に規制されていることを特徴とするものである。 The eleventh means of the present invention is characterized in that, in the ninth means, the hydroxyl group content in the molecule of the polyvinyl butyral resin is regulated in the range of 18 to 27% by weight.
本発明の第12の手段は前記第10または第11の手段において、前記有機酸化防止剤が下記の分子構造式を有する有機化合物であることを特徴とするものである。
式中
R1〜R8:炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、
l,m,n:それぞれ1〜10の整数、
X:NまたはOのヘテロ原子。
In the formula, R1 to R8: a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or hydrogen,
l, m, n: each an integer of 1 to 10,
X: N or O heteroatom.
本発明の第13の手段は前記第9ないし第12の手段において、前記高耐久性防食鋼材がコンクリート用の鉄筋であることを特徴とするものである。 A thirteenth means of the present invention is the ninth to twelfth means characterized in that the highly durable anticorrosive steel material is a reinforcing steel for concrete.
本発明の第14の手段は、
処理すべき長尺状の鋼材を搬入する鋼材搬入装置と、
その長尺状鋼材の表面にポリビニールブチラール樹脂を主成分とする粉体塗料を付着する静電流動浸漬装置と、
前記鋼材の表面に付着した粉体塗料を加熱溶融して鋼材の表面に溶融した樹脂被膜を形成する加熱装置と、
溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置と、
無機質粗粒体を吹付けた後に鋼材を冷却して前記樹脂被膜を固化するとともに、吹付けた前記無機質粗粒体を樹脂被膜で固定する鋼材冷却装置と、
冷却した鋼材を搬出する鋼材搬出装置を備え、
前記鋼材搬入装置から搬入された鋼材が前記鋼材搬出装置から搬出されるまでの間、前記鋼材は回転しないで所定の方向に搬送されることを特徴とするものである。
The fourteenth means of the present invention includes
A steel material carrying-in device for carrying in a long steel material to be processed;
An electrostatic fluidized immersion device for adhering a powder coating mainly composed of polyvinyl butyral resin to the surface of the long steel material;
A heating device that heats and melts the powder paint adhering to the surface of the steel material to form a molten resin film on the surface of the steel material; and
An inorganic coarse particle spraying device for spraying a high-temperature inorganic coarse particle on a molten resin film;
A steel material cooling device for cooling the steel material after spraying the inorganic coarse particles and solidifying the resin film, and fixing the sprayed inorganic coarse particles with the resin film;
A steel material unloading device for unloading the cooled steel material is provided.
Until the steel material carried in from the steel material carrying-in device is carried out from the steel material carrying-out device, the steel material is conveyed in a predetermined direction without rotating.
本発明の第15の手段は前記第14の手段において、前記静電流動浸漬装置は、
乾燥空気が送り込まれる下部空間部と、
その下部空間部の上部に配置された多孔性電極と、
その多孔性電極の上に設けられて内部にポリビニールブチラール樹脂を主成分とする粉体塗料を装填するとともに前記長尺状鋼材が挿通する流動空間部と、
前記多孔性電極と前記流動空間部内を挿通する長尺状鋼材にそれぞれ異なる電荷を付与する高電圧発生器と、
前記流動空間部にポリビニールブチラール樹脂粉体を送り込む粉体塗料供給手段と、
前記流動空間部内で長尺状鋼材に付着しなかった前記粉体塗料を回収する粉体塗料回収手段を備えていることを特徴とするものである。
The fifteenth means of the present invention is the fourteenth means, wherein the electrostatic fluid immersion apparatus is
A lower space into which dry air is sent, and
A porous electrode disposed at the top of the lower space,
A flow space portion provided on the porous electrode and loaded with a powder coating material mainly composed of polyvinyl butyral resin and through which the long steel material is inserted,
A high voltage generator for applying different charges to the porous steel and the long steel material inserted through the flow space, and
Powder coating material supply means for feeding polyvinyl butyral resin powder into the flow space;
A powder coating material recovery means for recovering the powder coating material that has not adhered to the long steel material in the flow space is provided.
本発明の第16の手段は前記第14または第15の手段において、前記無機質粗粒体吹付け装置は、
前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とするものである。
According to a sixteenth means of the present invention, in the fourteenth or fifteenth means, the inorganic coarse particle spraying device comprises:
A coarse grain spraying chamber formed so as to surround the entire circumference of the long steel material carrying the molten resin coating, and the inner side facing the long steel material of the coarse grain spraying chamber A narrowed narrow part is formed in the
A mixed flow of high-temperature coarse particles and air is supplied to the coarse-particle spraying chamber, and is injected onto the peripheral surface of the steel material carrying the molten resin film through the narrowed portion. It is characterized by being.
本発明は前述のような構成になっており、鋼材との接着強度が長期間に亘って維持できる信頼性に優れた高耐久性防食鋼材とその製造方法ならびに製造装置を提供することができる。 The present invention is configured as described above, and can provide a highly durable anticorrosive steel material excellent in reliability that can maintain an adhesive strength with a steel material over a long period of time, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図13ないし図16は、本発明の実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 13 to 16 are enlarged cross-sectional views of the main part of the highly durable anticorrosive steel material according to the embodiment of the present invention.
(第1実施例)
図13に示す第1実施例に係る高耐久性防食鋼材80は、鋼板などの鋼材81の表面を後述するポリビニールブチラール樹脂(以下、PVB樹脂と略記する)を主成分とする樹脂被膜82で覆った構成になっている。
(First embodiment)
A highly durable
(第2実施例)
図14に示す第2実施例に係る高耐久性防食鋼材80は、鋼板などの鋼材81の表面をPVB樹脂を主成分とする樹脂被膜82で覆うとともに、その樹脂被膜82に所定の粒径を有する無機質粗粒体83を吹き付けて固定した構成になっている。
(Second embodiment)
A highly durable
(第3実施例)
図15に示す第3実施例に係る高耐久性防食鋼材80は、複数本の素線84を撚って構成した撚線からなる鋼材81の表面をPVB樹脂を主成分とする樹脂被膜82で覆うとともに、その樹脂被膜82に所定の粒径を有する無機質粗粒体83を吹き付けて固定した構成になっている。
(Third embodiment)
A highly durable
(第4実施例)
図16に示す第2実施例に係る高耐久性防食鋼材80は、棒鋼や鋼線などの鋼材81の表面をPVB樹脂を主成分とする樹脂被膜82で覆うとともに、その樹脂被膜82に所定の粒径を有する無機質粗粒体83を吹き付けて固定した構成になっている。
(Fourth embodiment)
A highly durable
前記第2実施例ないし第4実施例の場合、図に示すように吹き付けた無機質粗粒体83の一部は樹脂被膜82の表面から突出して、無数の突起(凹凸)を形成している。また、図15に示す第3実施例の場合、外周部の素線84と素線84の間に形成されている谷間部分にも樹脂被膜82が入り込んでおり、鋼材81に対して樹脂被膜82が良好に密着している。
In the case of the second to fourth embodiments, a part of the inorganic
なお図示していないが、用途に応じては、前記撚線からなる鋼材81の表面をPVB樹脂を主成分とする樹脂被膜82で覆った構成の高耐久性防食鋼材80をそのまま用いることもできる。
Although not shown, depending on the application, the highly durable
前記鋼材81としては、例えば棒鋼、異形棒鋼、螺子棒鋼、鋼線、複数本の素線を撚って構成した撚線、鋼板、鋼管、H鋼、アングルなどの各種鋼材が用いられる。
As the
前記PVB樹脂は、ポリビニールアルコールとアルデヒドを例えば塩酸、硫酸、硝酸などの酸触媒を使用して縮合することによって得られる三次元構造の高分子化合物である。前記アルデヒドとしては炭素数2〜6のアルデヒドが好適で、その中でも特にn−ブチルアルデヒドが好適である。 The PVB resin is a polymer compound having a three-dimensional structure obtained by condensing polyvinyl alcohol and an aldehyde using an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid. As the aldehyde, an aldehyde having 2 to 6 carbon atoms is preferable, and n-butyraldehyde is particularly preferable among them.
このPVB樹脂の被膜は金属及び無機質粗粒体との密着性が良好であり、屋外に長期間曝しても劣化がなく、耐候性に優れ、しかもコンクリートのアルカリ性に十分に耐え得るなどの特長を有している。 This PVB resin film has good adhesion to metals and inorganic coarse particles, has no deterioration even when exposed outdoors for a long period of time, has excellent weather resistance, and can sufficiently withstand the alkalinity of concrete. Have.
前記PVB樹脂のブチラール化度は40〜85モル%で、好ましくは50〜85モル%である。ブチラール化度が前述の範囲にあると、粉体塗料が流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールのない樹脂被膜を形成することができる。ビニルエステル単位の含有率は0.1〜30モル%、ビニールアルコール単位の含有率は10〜50モル%、重合度は200〜1700、好ましくは250〜1000、酸価は0.7mgKOH/g以下である。 The degree of butyralization of the PVB resin is 40 to 85 mol%, preferably 50 to 85 mol%. When the degree of butyralization is in the above-mentioned range, the powder coating material has excellent fluidity, and a resin film having a uniform film thickness and no pinholes can be formed. The content of vinyl ester units is 0.1 to 30 mol%, the content of vinyl alcohol units is 10 to 50 mol%, the degree of polymerization is 200 to 1700, preferably 250 to 1000, and the acid value is 0.7 mgKOH / g or less. It is.
前記PVB樹脂の分子中の水酸基の含有率は11〜27重量%で、好ましくは18〜27重量%、さらに好ましくは18〜21重量%である。分子中の水酸基含有率が11重量%未満であると、もともと水酸基の含有量が少ないために鋼材に対する接着強度が不十分であり、一方、分子中の水酸基含有率が27重量%を超すと、吸水性となり、接着強度の低下を招来する。従って、分子中の水酸基含有率を11〜27重量%の範囲に規制することにより、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮する。 The content of hydroxyl groups in the PVB resin molecule is 11 to 27% by weight, preferably 18 to 27% by weight, and more preferably 18 to 21% by weight. If the hydroxyl group content in the molecule is less than 11% by weight, the adhesive strength to the steel material is insufficient because the hydroxyl group content is originally low, whereas if the hydroxyl group content in the molecule exceeds 27% by weight, It becomes water-absorbing and causes a decrease in adhesive strength. Therefore, by regulating the hydroxyl group content in the molecule to a range of 11 to 27% by weight, the adhesive strength with the steel material is strong and a high anticorrosive effect is exhibited over a long period of time.
前記PVB樹脂は、1次粒子の集合粒子の形態であることが好ましい。この1次粒子の平均粒径は5μm以下で、かつ最大粒径は10μm以下である。また、前記集合粒子の平均粒径は150μm以下で、かつ最大粒径は250μm以下である。前記集合粒子の平均粒径は130μm以下が好ましく、100μm以下がさらに好ましい。なお、ここで1次粒子とは、ポリビニールアルコールのアセタール化反応において、最初に生成する粒子のことである。 The PVB resin is preferably in the form of aggregated particles of primary particles. The average particle size of the primary particles is 5 μm or less, and the maximum particle size is 10 μm or less. The average particle size of the aggregated particles is 150 μm or less, and the maximum particle size is 250 μm or less. The average particle size of the aggregated particles is preferably 130 μm or less, and more preferably 100 μm or less. In addition, a primary particle is a particle | grains produced | generated initially in the acetalization reaction of polyvinyl alcohol here.
このような粒子径を有する粉体塗料は、流動性に優れ、膜厚が均一でピンホールの無い樹脂被膜が形成でき、鋼材との接着強度が強く、高い防食効果を有する。 The powder coating having such a particle diameter has excellent fluidity, can form a resin film having a uniform film thickness and no pinholes, has high adhesive strength with steel, and has a high anticorrosion effect.
前記PVB樹脂に対して0.02〜5重量%の範囲で酸化防止剤が添加される。酸化防止剤の含有率が0.02重量%より少ないと、酸化防止剤の効果が十分に発揮されず、樹脂被膜の耐屈曲性が十分でない。一方、酸化防止剤の含有率が5重量%より多いと、樹脂被膜にピンホールが生じたり、鋼材に対する樹脂被膜の接着強度が低下する傾向にある。 An antioxidant is added in the range of 0.02 to 5% by weight with respect to the PVB resin. When the content of the antioxidant is less than 0.02% by weight, the effect of the antioxidant is not sufficiently exhibited, and the bending resistance of the resin film is not sufficient. On the other hand, when the content of the antioxidant is more than 5% by weight, pinholes are generated in the resin film, or the adhesive strength of the resin film to the steel material tends to be lowered.
酸化防止剤の分子量は380〜1000、好ましくは400〜800、更に好ましくは600〜800である。分子量が380以上の酸化防止剤を用いれば、樹脂被膜の耐屈曲性が更に向上し、鋼材に対する樹脂被膜の剥がれや割れが生じにくく、また、樹脂の溶融時の流動性が良好で、ピンホールの無い樹脂被膜を形成することができる。分子量が1000を超すと、PVB樹脂との相溶性が低下し、良好な樹脂被膜の形成が難しくなる。 The molecular weight of the antioxidant is 380 to 1000, preferably 400 to 800, and more preferably 600 to 800. When an antioxidant having a molecular weight of 380 or more is used, the bending resistance of the resin coating is further improved, the resin coating is not easily peeled off or cracked against the steel material, and the flowability when the resin is melted is good. It is possible to form a resin film without any. When the molecular weight exceeds 1000, the compatibility with the PVB resin decreases, and it becomes difficult to form a good resin film.
酸化防止剤の融点は80〜230℃で、好ましくは90〜180℃である。このような融点を有するとPVB樹脂粉体とのドライブレンドが可能である。 The melting point of the antioxidant is 80 to 230 ° C, preferably 90 to 180 ° C. When having such a melting point, dry blending with PVB resin powder is possible.
酸化防止剤としては具体的には、下記の分子構造式を有する有機化合物が好適である。
式中
R1〜R8:炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、
l,m,n:それぞれ1〜10の整数、
X:NまたはOのヘテロ原子。
In the formula, R1 to R8: a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or hydrogen,
l, m, n: each an integer of 1 to 10,
X: N or O heteroatom.
前記炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、i−プロピル、n−プロピル、i−ブチル、n−ブチル、t−ブチルなどがある。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, n-propyl, i-butyl, n-butyl, and t-butyl.
酸化防止剤の具体例としては、例えば
○ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、
○3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]−ウンデカン、
○N,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]、
○1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリルメチル)−1,3,5―トリジアミン―2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、
○2,6−ジ−t−ブチル−4−[4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5―トリアジニルアミノ]フェノール、
○1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5―トリジアミン―2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、
○4,4´−ブチルデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)
などを挙げることができる。
Specific examples of the antioxidant include, for example, hexamethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate],
O N, N'-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)],
1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-xylylmethyl) -1,3,5-tridiamine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione,
2,6-di-t-butyl-4- [4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazinylamino] phenol,
1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-tridiamine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione,
○ 4,4'-Butyldenbis (6-t-butyl-3-methylphenol)
And so on.
この酸化防止剤に加えて他の酸化防止剤あるいはリン系熱安定剤、ヒドロキシルアミン系熱安定剤、イオウ系熱安定剤などを併用することもできる。 In addition to this antioxidant, other antioxidants or phosphorus heat stabilizers, hydroxylamine heat stabilizers, sulfur heat stabilizers and the like can be used in combination.
前記無機質粗粒体83としては、例えばアルミナ、セラミック、珪砂、ガラス、鉄、ステンレスなどから選択された1種類または2種類以上の混合物が用いられる。使用される無機質粗粒体83の平均粒径は50μm〜1mm、好ましくは100μm〜1mmである。
As the inorganic
(高耐久性防食鋼材の製造工程)
図1は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造工程を説明するための図である。
(Manufacturing process of highly durable anti-corrosion steel)
FIG. 1 is a diagram for explaining a manufacturing process of a highly durable anticorrosive steel material according to an embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材は、図1に示すP1からP10の工程を経ることによって得られる。 The highly durable anticorrosive steel material according to the embodiment of the present invention is obtained through the steps P1 to P10 shown in FIG.
P1:
本実施形態では鋼材として鉄筋コンクリート用棒鋼が準備される。鉄筋コンクリート用棒鋼の詳細は、JIS G 3112に記述されている。
P2:
棒鋼の受け入れ検査では、変形等によって塗装用として不適当な表面形状をした鋼材を除く。
P3:
インペラー方式のブラスト処理により、ミルスケールの除去及び塗装下地としての表面調整を行なう。除錆度の規格は、ASTMA 775−81においてSSPC−SP10と定められている(SSPC:Steel Structures Painting Council Specification)。除錆度はNear White Metalまで実施する。除錆度の判定にはSSPC−Vis 1(SIS 055900)またはNACE TM−01−075 No.2を用いる。表面調整後の表面粗さは、Rmax30〜60μm程度である。
P1:
In this embodiment, a steel bar for reinforced concrete is prepared as a steel material. Details of the steel bars for reinforced concrete are described in JIS G 3112.
P2:
In steel bar acceptance inspection, steel materials that have an unsuitable surface shape for coating due to deformation or the like are excluded.
P3:
Impeller-type blasting is used to remove the mill scale and to adjust the surface as a paint base. The standard of the degree of rust removal is defined as SSPC-SP10 in ASTM A 775-81 (SSPC: Steel Structures Painting Council Specification). Rust removal will be carried out to Near White Metal. For the determination of the degree of rust removal, SSPC-Vis 1 (SIS 055900) or NACE TM-01-075 No. 2 is used. The surface roughness after the surface adjustment is about
P4:
鋼材を静電流動浸漬装置に通過させて、鋼材の外周面にPVB樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。静電流動浸漬装置については、後から図3を用いて説明する。
P5:
PVB樹脂の粉体塗料を付着した鋼材を高周波加熱装置に通過させて、PVB樹脂粉体塗料の溶融温度(約160℃)以上の200〜300℃に加熱することにより、PVB樹脂粉体塗料を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する。
P4:
The steel material is passed through an electrostatic fluidized immersion apparatus, and a powder paint mainly composed of PVB resin is adhered to the outer peripheral surface of the steel material. The electrostatic fluid immersion apparatus will be described later with reference to FIG.
P5:
The steel material with the PVB resin powder coating adhered is passed through a high-frequency heating device and heated to 200-300 ° C. above the melting temperature (about 160 ° C.) of the PVB resin powder coating, whereby the PVB resin powder coating is obtained. Melt to form a molten resin film.
P6:
溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材を吹付け装置に通すことにより、予め加熱されている無機質粗粒体を鋼材に対して吹付ける。吹付け装置については、後から図4ないし図7を用いて説明する。
P7:
無機質粗粒体を吹付けた後に鋼材を冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定する。無機質粗粒体は樹脂被膜から一部が突出し、無数の凹凸を有する鋼材となる。冷却方法としては、空冷あるいは水冷が用いられる。
P8:
無機質粗粒体を担持した鋼材に対して外観、膜厚、ピンホールの有無、曲げ加工性、硬度、耐衝撃性などの検査を行なう。
P9:
鋼材の束全体を緩衝材により梱包する。
P10:
梱包した製品を出荷する。
P6:
By passing the steel material carrying the resin film in a molten state through a spraying device, the inorganic coarse particles heated in advance are sprayed on the steel material. The spraying device will be described later with reference to FIGS.
P7:
By cooling the steel material after spraying the inorganic coarse particles, the resin film in the molten state is solidified, and the sprayed inorganic coarse particles are fixed with the resin film. A part of the inorganic coarse particles protrudes from the resin coating, and becomes a steel material having innumerable irregularities. As a cooling method, air cooling or water cooling is used.
P8:
The steel material carrying the inorganic coarse particles is inspected for appearance, film thickness, presence / absence of pinholes, bending workability, hardness, impact resistance, and the like.
P9:
The entire bundle of steel materials is packed with cushioning material.
P10:
Ship the packed product.
(高耐久性防食鋼材の製造装置の概略構成)
図2は、本発明の実施形態に係る高耐久性防食鋼材の製造装置全体の概略構成図である。
(Schematic configuration of high durability anticorrosion steel production equipment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire manufacturing apparatus for a highly durable anticorrosive steel material according to an embodiment of the present invention.
同図に示すように高耐久性防食鋼材の製造装置100は、主にコンベアーからなる鋼材搬入装置1と、静電流動浸漬装置2と、高周波加熱装置3と、無機質粗粒体吹付け装置4と、コンベアーからなる鋼材搬出装置5とから構成され、図に示すように長尺状の鋼材6の搬送方向Xに沿って前述の順に設置されて、1つの製造ラインを構成している。
本実施形態では鋼材の搬送装置としてコンベアーを使用しているが、鋼材を挟持して搬送するローラなど他の構成の搬送装置を使用することもできる。
As shown in FIG. 1, a highly durable anticorrosive steel
In the present embodiment, a conveyor is used as the steel material conveying device, but a conveying device having another configuration such as a roller for nipping and conveying the steel material can also be used.
前記静電流動浸漬装置2は内部に粉体塗料の流動槽7を有し、前述したP4(PVB樹脂を主成分とする粉体塗料の付着)を実施する。
前記高周波加熱装置3は内部に高周波加熱コイル8を有し、前述したP5(PVB樹脂粉体塗料の溶融)を実施する。
前記無機質粗粒体吹付け装置4は内部に無機質粗粒体吹付けガン9と冷却室10を有し、前述したP6(無機質粗粒体の吹付け)とP7(冷却)を実施する。
そして鋼材搬出装置5からは樹脂被膜が固化して、吹付けた無機質粗粒体を樹脂被膜で固定した高耐久性防食処理済みの鋼材6が連続的に搬出される。
The electrostatic
The high-
The inorganic coarse
And from the steel material carrying-out
このようにして鋼材6の一連の高耐久性防食処理が行なわれるが、図2に示すうに鋼材6は流動槽7の中、高周波加熱コイル8の中ならびに吹付けガン9の中を通過することにより、鋼材6を回転しないで高耐久性防食処理が行なわれる。また、前記鋼材搬入装置1から鋼材搬出装置5の間、長尺状の鋼材6は弛むことなく、緊張した状態で搬送される。
In this way, a series of highly durable anti-corrosion treatments of the
図24に示す従来の製造装置(製造方法)では被塗装物94を回転しながら搬送させる必要があるため、製造装置の機構が複雑になったり、長尺状の被塗装物94が曲がって高耐久性防食処理が不均一であるという欠点がある。これに対して本発明の製造装置(製造方法)では被塗装物である鋼材6を回転する必要が無いため、装置が簡略化され、製造効率が良好で、しかも鋼材6に対して均一で高品質な高耐久性防食処理が行なわれるという特長を有している。
In the conventional manufacturing apparatus (manufacturing method) shown in FIG. 24, it is necessary to convey the
(静電流動浸漬装置の概略構成)
図3は、本発明の実施形態で用いられる静電流動浸漬装置2の概略構成図である。
(Schematic configuration of electrostatic fluid immersion device)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the electrostatic
図に示すように、前記流動槽7が粉体回収カバー11内に配置されている。流動槽7の下部に空間部12が形成され、その下部空間部12に乾燥空気送風管13が接続され、乾燥空気送風管13の基部に送風機14が設けられている。
As shown in the figure, the
前記空間部12の上部に多孔性電極15が配置され、多孔性電極15は高電圧発生器16のマイナス極に接続されている。多孔性電極15の上には多孔板17が配置され、多孔板17の上部が粉体18の流動層を形成する流動空間部19となっている。この流動空間部19に粉体塗料供給管20が接続され、粉体塗料供給管20の基部に送風機21が設けられている。
A
流動空間部19の中を長尺状の鋼材(鉄筋)6が挿通するようになっており、鋼材(鉄筋)6は搬送されながら接地されている。また流動空間部19の中にサンプリング管22が挿入され、サンプリング管22の基部に粉体量検出器23が設けられている。
A long steel material (rebar) 6 is inserted through the
粉体回収カバー11の上部に粉体回収管24が接続され、粉体回収管24に誘引機25が設けられている。
A
前記送風機14から乾燥空気送風管13を通って乾燥空気26が流動槽7の下部空間部12に供給され、一方、前記送風機21から粉体塗料供給管20を通って粉体18が流動空間部19中に供給・充填される。
下部空間部12に供給された乾燥空気26は、多孔性電極15ならびに多孔板17を通って上昇し、流動空間部19内にある無数の粉体18を流動化して流動層を形成し、その流動層の上に形成された雲状に形成された粉体18の浮遊層の中に前記鋼材(鉄筋)6が浸漬された状態になる。なお、前記粉体18の流動層と雲状の浮遊層の境界は明確なものではないが、流動層と雲状の浮遊層とでは粉体18の濃度分布に差がある。
The
高電圧発生器16によって多孔性電極15に高電圧(例えば30〜120KV)を印加することにより、その多孔性電極15を通過する乾燥空気26がイオナイズされ、それによって粉体18はマイナスの電荷を有する。一方、鋼材(鉄筋)6は、高電圧発生器16によってプラスの電荷に保持されている。このプラスの電荷を有する鋼材(鉄筋)6をマイナスの電荷を有する粉体18の浮遊層の中を通すことにより、鋼材(鉄筋)6の周面に粉体18が静電的に付着して電荷が安定する。前述のように鋼材(鉄筋)6は浮遊層の中を通ることにより、粉体18は鋼材(鉄筋)6の上側の方にも良好に回り込み、鋼材(鉄筋)6の全周に粉体18がほぼ均一に付着する。
By applying a high voltage (for example, 30 to 120 KV) to the
鋼材(鉄筋)6に付着されなかった粉体18は、粉体回収カバー11の上部から粉体回収管24を通して回収され、図示していないが再度鋼材(鉄筋)6への付着に回される
図24に示した静電スプレー方式による粉体塗装方式では、予め加熱して高温状態になった被塗装物94にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる粉末56を静電スプレーするため、付着しない粉末56も被塗装物94から発する熱によって若干硬化反応が起こる。そのために回収された粉末56の再利用は樹脂被膜の品質低下を招来するため避けることになり、そのため粉末56の歩留まりは高々70%程度である。
The
これに対して本発明では静電流動浸漬装置2を使用しているために粉体18に対する熱的影響がないから、粉体18の変質がなく、回収した粉体18の100%を再利用することができ、しかも再利用の粉体18でも樹脂被膜の品質は安定している。またこの静電流動浸漬装置2によれば、大気中に多くの粉体を飛散させることなく、流動槽7内で粉体塗装ができるため、作業環境の改善が図れる。
On the other hand, in the present invention, since the electrostatic
流動槽7内の粉体18の充填状態は粉体量検出器23で監視されており、その粉体量検出器23の検出結果に基づいて、鋼材(鉄筋)6の搬送速度、乾燥空気の送風量、粉体18の供給量ならびに粉体18の回収量を相互に調整することにより、鋼材(鉄筋)6に対する粉体18の付着量を制御することができる。本実施形態では、鋼材(鉄筋)6に対する粉体18の付着量は、粉体18を加熱溶融して形成される樹脂被膜の厚さが220±40μmとなるように制御されており、厚膜塗布が可能である。
The filling state of the
(無機質粗粒体吹付け装置の構成)
図4ないし図7は無機質粗粒体吹付け装置4を説明するための図で、図4は吹付け装置4の正面図、図5は吹付け装置4の側面図、図6は吹付け装置4の上面図、図7は吹付け装置4の斜視図である。
(Configuration of inorganic coarse particle spraying device)
4 to 7 are views for explaining the inorganic coarse
枠型をした基台30の内側に加熱空気発生部31が設置され、加熱空気発生部31の入口側には途中にフィルター部32を設けた給気管33が接続されている。図示していないが、加熱空気発生部31の内側にはブロアーと加熱用のヒータが設置されている。
A heated
基台30の上部にはパンタグラフ型の昇降手段34を介して上下移動枠体35が設けられ、その上下移動枠体35の上には図5の紙面に向って垂直方向に延びた2本のガイドレール36が所定の間隔をおいて敷設されている。この2本のガイドレール36の上に、粗粒体吹付け部37が搭載されている。この粗粒体吹付け部37の近くに、粗粒体供給部39が設けられている。
A vertical moving
前記加熱空気発生部31から粗粒体吹付け部37に向けて加熱空気供給管38が延びている。また前記粗粒体供給部39から粗粒体吹付け部37に向けて粗粒体輸送管40が延びており、反対に粗粒体吹付け部37から粗粒体供給部39に向けて加熱空気リサイクル管41と粗粒体リサイクル管42がそれぞれ延びている。
A heated
粗粒体供給部39には、粗粒体47を粗粒体供給部39に供給する粗粒体供給管48(図7参照)と、粗粒体輸送用空気43を供給する輸送用空気供給管44とが接続されている。
The coarse
前記加熱空気発生部31内に設置されているブロアー(図示せず)によって吸引された常温の空気45はフィルター部32を通過することにより空気45中の塵埃などが除去されて、加熱空気発生部31内に搬送され、内部の加熱用ヒータ(図示せず)で加熱されて100〜200℃の加熱空気46となり、加熱空気供給管38を通って粗粒体吹付け部37に供給される。
The
一方、図7に示すように粗粒体47が、粗粒体供給管48を通して粗粒体供給部39に供給・貯留されている。粗粒体47の吹付けで使用した加熱空気46を回収し、加熱空気リサイクル管41を通して粗粒体供給部39に供給することにより、粗粒体供給部39内にある粗粒体47を100℃以上に加熱しておく。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
粗粒体輸送用空気43が所定の速度で供給管44を通して粗粒体供給部39に供給され、粗粒体供給部39内の粗粒体47を粗粒体輸送管40を通して粗粒体吹付け部37に輸送し、粗粒体47の吹付けに関与する。鋼材(鉄筋)6に付着しなかった粗粒体47は回収され、粗粒体リサイクル管42を通して粗粒体供給部39に戻され、再度利用されるシステムになっている。
The coarse
図4や図7に示すように粗粒体吹付け部37に鋼材挿通孔49が水平方向に形成されており、周面に溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材(鉄筋)6が、この鋼材挿通孔49を通過する間に前記樹脂被膜上に粗粒体47が吹付けられる。鋼材挿通孔49の内径は、樹脂被膜上に吹き付けられた粗粒体47が削り取られない大きさに設計されている。
As shown in FIGS. 4 and 7, a steel
前記昇降手段34ならびにガイドレール36の働きにより、粗粒体吹付け部37の上下方向ならびに左右方向の位置調整がなされて、粗粒体吹付け部37に設けられた鋼材挿通孔49の中心部を鋼材(鉄筋)6が通るようになっている。前述のように鋼材(鉄筋)6は緊張した状態で搬送されるから、鋼材挿通孔49内での鋼材(鉄筋)6の位置は殆ど変動しない。
Due to the action of the elevating
(粗粒体吹付け部の構成)
図8ないし図12は粗粒体吹付け部37の詳細を説明するための図で、図8は粗粒体吹付け部37の正面図、図9は粗粒体吹付け部37の側面図、図10は粗粒体吹付け部37の一部を断面にした上面図、図11は粗粒体吹付け部37における加熱空気導入室付近の一部拡大斜視図、図12は図8A−A線上の拡大断面図である。
(Configuration of coarse particle spraying part)
8 to 12 are diagrams for explaining the details of the coarse
粗粒体吹付け部37における一方の側板50aの所定位置には、ボックス状の加熱空気導入室51が付設され、前記加熱空気供給管38の先端部が加熱空気導入室51に接続されている。図8、図10ならびに図11に示すように粗粒体輸送管40の先端部が加熱空気導入室51の略中央部を貫通して側板50aの内側まで延びている。
A box-shaped heated
側板50aの粗粒体輸送管40が貫通した部分の周囲には、複数個(本実施形態では8個)の加熱空気導入孔52が等間隔に形成されている。
A plurality (eight in this embodiment) of heated air introduction holes 52 are formed at equal intervals around the portion of the
粗粒体吹付け部37における一方の側板50aと、それと対向する他方の側板50bとの間に粗粒体吹付け室53が形成され、その粗粒体吹付け室53の中央部を鋼材6が挿通するようになっている(図8、図10ならびに図12参照)。すなわち、鋼材6の周囲を取り囲むように粗粒体吹付け室53が形成されている。
A coarse
粗粒体吹付け室53の鋼材6と対向する内側周辺部分には、図10ならびに図12に示すように、断面形状が凸状など先細り状をした狭隘形成部材54と、その狭隘形成部材54の先端部に取り付けられたさらに先細りのテーパー状絞込み部材55とが設けられている。この絞込み部材55の中央部を鋼材6が挿通するようになっており、前記狭隘形成部材54と絞込み部材55とで、鋼材6の全周を取り囲む粗粒体吹付けガン9(図2参照)を構成している。
As shown in FIG. 10 and FIG. 12, as shown in FIG. 10 and FIG. 12, the narrow
図8ならびに図9に示すように、粗粒体吹付け室53の下部にボックス状の回収室56が設けられ、粗粒体吹付け室53と回収室56は回収通路57で繋がっている。図10ならびに図12に示すように絞込み部材55の中央部には、鋼材6への粗粒体47の吹付けと、鋼材6に付着しなかった粗粒体47ならびに加熱空気46の回収のために開口部58が設けられており、この開口部58は前記回収通路57に繋がっている。
As shown in FIGS. 8 and 9, a box-shaped
粗粒体輸送管40を通って送られてきた粗粒体47は、粗粒体吹付け室53に噴出される。一方、加熱空気供給管38を通って送られてきた加熱空気46は、加熱空気導入室51に導入され後、複数個の加熱空気導入孔52を通り、粗粒体吹付け室53内に分散される。ここで加熱空気46と粗粒体47が混合されて均一な混合流59となり、粗粒体吹付け室53の全体に行き渡る。
The
そして混合流59は狭隘形成部材54の先端部にある狭隘部を通過することにより流速を増し、さらにテーパー状に徐々に狭くなっている絞込み部材55を通過することにより混合流59は更に流速を増して、ジェット噴流となる。
The
絞込み部材55の中央を通過する鋼材6の全周面には、高周波加熱装置3(図2参照)によって溶融状態になった樹脂被膜が形成されているから、絞込み部材55から噴射された粗粒体47は鋼材6の樹脂被膜に食い込むように付着する。この粗粒体47の吹き付けは、鋼材6の周面全体に亘って同時に行なわれるから、粗粒体47の付着状態は略均一である。
Since the resin film that has been melted by the high-frequency heating device 3 (see FIG. 2) is formed on the entire circumferential surface of the
溶融状態の樹脂被膜に対して常温の粗粒体47を吹き付けると、樹脂被膜の表面が直ちに冷えて固化するため、樹脂被膜に対する粗粒体47の食い込みが不十分で、樹脂被膜によって粗粒体47を確実に固定することが難しい。これに対して本実施形態は、予め100℃以上に加熱された粗粒体47と100〜200℃の加熱空気46の混合流59を、溶融状態の樹脂被膜に吹き付けるため、前述のような弊害がなく、粗粒体47の固定状態が安定している。
When the
鋼材6に付着されなかった粗粒体47と加熱空気46は回収通路57を通って回収室56に送られ、ここで加熱空気46と粗粒体47に分離され、図4などに示すように、加熱空気46は加熱空気リサイクル管41を通って粗粒体供給部39に送られ、粗粒体47は粗粒体リサイクル管42を通って粗粒体供給部39に送られて、再度利用される。
The
次に本発明の具体例について説明する。
(具体例)
鉄筋コンクリート用の鋼材としてD19棒鋼を用い、ブラスト処理により表面調整を行なった。表面調整後の表面粗さは、Rmax30〜60μm程度であった。
Next, specific examples of the present invention will be described.
(Concrete example)
D19 steel bar was used as a steel material for reinforced concrete, and the surface was adjusted by blasting. The surface roughness after the surface adjustment was about
この鋼材を図3に示す静電流動浸漬装置2に通過させて、鋼材6の外周面にPVB樹脂を主成分とする粉体塗料を付着させる。
PVB樹脂のブチラール化度は68モル%、分子中の水酸基の含有率は20重量%、1次粒子の平均粒径は4μm、集合粒子の平均粒径は83μmであった。
This steel material is passed through the electrostatic
The degree of butyralization of the PVB resin was 68 mol%, the hydroxyl group content in the molecule was 20 wt%, the average particle size of primary particles was 4 μm, and the average particle size of aggregated particles was 83 μm.
このPVB樹脂の粉体100重量部に対して、酸化防止剤としてN,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]を0.5重量部ドライブレンドし、この混合粉体を静電流動浸漬装置2に供給した。
As an antioxidant, N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide) is used as an antioxidant with respect to 100 parts by weight of the PVB resin powder. And 0.5 parts by weight of the mixture was dry blended, and the mixed powder was supplied to the electrostatic
この静電流動浸漬装置2の中を通過した鋼材6の外周面は、PVB樹脂とN,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)](酸化防止剤)との粉体塗料が220±40μmの膜厚で付着される。
The outer peripheral surface of the
次にこの鋼材6を高周波加熱装置3の中を通過させて約200〜300℃に加熱することにより、PVB樹脂粉体塗料を溶融して、ピンホールのないほぼ均一の膜厚を有する樹脂被膜を形成する。引き続きこの溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材6を無機質粗粒体吹付け装置4に供給する。
Next, the
この粗粒体吹付け装置4内では、約150℃に加熱した無機質粗粒体であるアルミナ#80(平均粒径210μm)を、100〜200℃の加熱空気とともに前記鋼材6の周面にほぼ均一に吹き付け、直ちに冷却室10で冷却することにより、前述の溶融状態にあった樹脂被膜82が固化して、吹付けた無機質粗粒体83をこの樹脂被膜82で固定する。図14に示すように無機質粗粒体83は樹脂被膜82から一部が突出し、無数の凹凸を有する高耐久性防食鋼材80となる。
In the coarse
この具体例によって得られた高耐久性防食鋼材と他の構成の鋼材について、土木学会における「エポキシ樹脂鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工指針」の中で定められている「エポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験」(JSCF−E 516−2003)を行なった結果を次の表1に示す。 For the highly durable anti-corrosion steel material obtained in this specific example and other steel materials, the bond strength of the epoxy resin-coated reinforcing bars defined in the “Design and Construction Guidelines for Reinforced Concrete Using Epoxy Resin Rebars” at the Japan Society of Civil Engineers The results of “Test” (JSCF-E 516-2003) are shown in Table 1 below.
表中の塗装無棒鋼は、前記PVB被膜を形成しないで、D19棒鋼をそのまま使用したものを示す。塗装有棒鋼は、前記無機質粗粒体を吹き付けないでPVB樹脂とN,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)](酸化防止剤)との混合物からなる樹脂被膜を形成したD19棒鋼を使用したものを示す。本発明棒鋼は、前記具体例で得られた棒鋼を示す。 The coated steel bar in the table indicates that the D19 steel bar is used as it is without forming the PVB coating. Painted bar steel is made of PVB resin and N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide) without spraying the inorganic coarse particles. ] (D19 steel bar having a resin film formed of a mixture with (antioxidant)) is used. The steel bar of the present invention indicates the steel bar obtained in the specific example.
各棒鋼とも3本作成して試験を行い、各棒鋼の最大付着応力度Tmaxと、3本の鋼材の最大付着応力度の平均値Tmax(Ave)と、塗装無棒鋼の最大付着応力度平均値Tmax(Ave)を100とした場合の塗装有棒鋼ならびに本発明棒鋼の強度比を表中に示している。
この表から明らかなように、塗装有棒鋼は表面にポリビニールブチラール樹脂被膜を形成しているため、コンクリートとの付着応力度は塗装無棒鋼とは殆ど変わらないが、本発明棒鋼は塗装無棒鋼ならびに塗装有棒鋼に比較して最大付着応力度を6倍以上にすることができ、特に鉄筋コンクリート用として賞用できる。 As is clear from this table, the coated bar steel has a polyvinyl butyral resin film formed on the surface, so the adhesion stress to concrete is almost the same as that of the painted bar steel, but the present bar steel is a painted bar steel. In addition, the maximum adhesion stress degree can be increased by 6 times or more as compared with painted bar steel, and it can be used especially for reinforced concrete.
なお、この試験は鉄筋コンクリート用としての試験であり、前記本発明棒鋼はコンクリートに対して優れた付着応力強度を有しているが、PVB樹脂とN,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)](酸化防止剤)との混合物からなる樹脂被膜を形成した塗装有棒鋼も、鋼材と樹脂被膜との接着強度が高く、しかも樹脂被膜自体も長期間化学的に安定している。 In addition, this test is a test for reinforced concrete, and the steel bar of the present invention has excellent adhesion stress strength to concrete, but PVB resin and N, N′-hexane-1,6-diylbis [ 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)] (antioxidant) is a coated bar steel formed with a resin film, and the bond strength between the steel material and the resin film is also high. In addition, the resin coating itself is chemically stable for a long time.
PVB樹脂の分子中における水酸基の含有率を種々変えて、鋼材に対する接着強度を測定した結果を次に表2に示している。
この表から明らかなように、PVB樹脂の分子中における水酸基の含有率が11〜27重量%のもの(試料1〜3)、好ましくは18〜27重量%のもの(試料2、3)、さらに好ましくは18〜21重量%のもの(試料3)は、鋼材との接着強度が強く、長期間にわたって高い防食効果を発揮することができる。記載していないが、分子中の水酸基含有率が11重量%未満であったり、あるいは27重量%を超すと、同じ試験条件であっても鋼材に対する接着強度は6Kg/cm2より小さく、十分な接着強度は得られない。
As is apparent from this table, the hydroxyl group content in the PVB resin molecule is 11 to 27% by weight (
なお、前記実施例では図3に示す静電流動浸漬装置を用いて鋼材の表面にPVB樹脂を主成分とする粉末塗装を行なったが、静電塗装法で鋼材の表面にPVB樹脂を主成分とする粉末塗装を行なうことも可能である。 In addition, in the said Example, although the powder coating which has PVB resin as a main component was performed on the surface of steel materials using the electrostatic fluid immersion apparatus shown in FIG. 3, PVB resin was used as the main component on the surface of steel materials by the electrostatic coating method. It is also possible to perform powder coating.
図17は、コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状鋼材81の一部拡大斜視図である。この種の鋼材81は同図に示すように、鋼材81の外周面に、鋼材81の長手方向に沿って連続して延びた複数本の縦リブ85と、鋼材81の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ86とが設けられている。
FIG. 17 is a partially enlarged perspective view of a linear or bar-shaped
前述の鋼材81の長手方向に延びた複数本の縦リブ85は鋼材81の曲げ強度を高めるために、また横リブ86はコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブ85、86を設けると、そのリブ85、86の稜線にそれぞれエッジ87が形成される。
The plurality of
前述のように本発明では、鋼材の表面にPVB樹脂を主成分とする粉末塗装を行ない、その後に加熱して前記樹脂粉末を溶融して溶融状態の樹脂被膜を形成する訳であるが、本発明者の諸種の実験結果より、その樹脂被膜を形成する際に前述のようなエッジ87の部分(尖端部分)で樹脂被膜の膜厚が所望よりも薄くなったり、あるいはピンホールが発生することが分かった。 As described above, in the present invention, powder coating mainly containing PVB resin is applied to the surface of a steel material, and then heated to melt the resin powder to form a molten resin film. According to the results of various experiments by the inventors, when the resin film is formed, the film thickness of the resin film becomes thinner than desired at the edge 87 (pointed portion) as described above, or pinholes are generated. I understood.
次にエッジ部での樹脂被膜の被覆性(エッジカバー性)について検討した結果を説明する。 Next, the result of examining the covering property (edge cover property) of the resin film at the edge portion will be described.
使用した粉体塗料は下記の通りである。
○粉体塗料A
ブチラール化度が68モル%、分子中の水酸基の含有率が20重量%、1次粒子の平均粒径が4μm、集合粒子の平均粒径が83μmのPVB樹脂粉体100重量部に対して、酸化防止剤としてN,N´−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]を0.5重量部ドライブレンドしたもの。
The powder paint used is as follows.
○ Powder coating A
With respect to 100 parts by weight of PVB resin powder having a butyralization degree of 68 mol%, a hydroxyl group content in the molecule of 20% by weight, an average particle size of primary particles of 4 μm, and an average particle size of aggregated particles of 83 μm, A dry blend of 0.5 part by weight of N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)] as an antioxidant.
○粉体塗料B
前記粉体塗料A100重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が0.5μmの酸化鉄の微粉末を3重量部混合したもの。
○ Powder coating B
3 parts by weight of fine powder of iron oxide having an average particle size of 0.5 μm as a melt flow inhibitor is mixed with 100 parts by weight of the powder coating A.
○粉体塗料C
前記粉体塗料A100重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が21μmのマイカの微粉末を5重量部混合したもの。
○ Powder paint C
A mixture of 5 parts by weight of mica fine powder having an average particle size of 21 μm as a melt flow inhibitor with respect to 100 parts by weight of the powder coating A.
○粉体塗料D
前記粉体塗料A100重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が21μmのマイカの微粉末を10重量部混合したもの。
○ Powder coating D
10 parts by weight of mica fine powder having an average particle diameter of 21 μm as a melt flow inhibitor is mixed with 100 parts by weight of the powder coating material A.
○粉体塗料E
前記粉体塗料A100重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が41μmのマイカの微粉末を5重量部混合したもの。
○ Powder paint E
5 parts by weight of mica fine powder having an average particle diameter of 41 μm as a melt flow inhibitor is mixed with 100 parts by weight of the powder coating material A.
○粉体塗料F
前記粉体塗料A100重量部に対して、溶融流動抑制剤として平均粒径が41μmのマイカの微粉末を10重量部混合したもの。
○ Powder coating F
10 parts by weight of mica fine powder having an average particle diameter of 41 μm as a melt flow inhibitor is mixed with 100 parts by weight of the powder coating material A.
図18はエッジカバー率の測定に用いる試験片101の斜視図であり、一辺が10mmの正方形で、長さが100mmの立方形の鋼製の試験片101を用いた。この試験片101は、図17に示す縦リブ85を模擬したものである。なお、試験片101として、エッジ部の半径R(図18参照)がR=0.1mm、R=0.5mm、R=1.0mmの3種類を準備した。
FIG. 18 is a perspective view of a
前記静電流動浸漬装置を用いて前記粉体塗料A〜Fを個別に試験片101の表面に付着して、280℃で3秒間加熱した後、空冷で冷却して、図19(b)に示すように試験片101の表面に樹脂被膜102を形成した。
The powder coatings A to F are individually adhered to the surface of the
図19(a),(b)はエッジカバー率を説明するための図である。先ず、図19(a)に示すように樹脂被膜102を形成する前の試験片101のaの部分と、bの部分の寸法を測定する。その後、図19(b)に示すように試験片101の全体に樹脂被膜102を形成し、試験片101のa´の部分と、b´の部分の寸法を測定する。これら寸法の測定には、マイクロメータを使用した。エッジカバー率は、下式によって求めた。
19A and 19B are diagrams for explaining the edge cover ratio. First, as shown in FIG. 19A, the dimensions of the portion a and the portion b of the
エッジカバー率=[(b´−b)/2]/[(a´−a)/2]×100
従ってこの式中の分子が試験片101のエッジ部分での樹脂膜厚、分母が試験片101の平坦部分での樹脂膜厚となる。
Edge cover rate = [(b′−b) / 2] / [(a′−a) / 2] × 100
Therefore, the numerator in this formula is the resin film thickness at the edge portion of the
図20は、各種粉体塗料を使用した場合のエッジ部半径(エッジR)とエッジカバー率との関係を示す特性図である。図中の曲線A,B,C,D,E,Fは各種粉体塗料A,B,C,D,E,Fを使用したものの特性曲線で、符号が対応している。 FIG. 20 is a characteristic diagram showing the relationship between the edge radius (edge R) and the edge coverage when various powder paints are used. Curves A, B, C, D, E, and F in the figure are characteristic curves of various powder coatings A, B, C, D, E, and F, and are associated with signs.
この図から明らかなように、粉体塗料Aのように溶融流動抑制剤を全く含有しない場合、エッジカバー率が低く、平坦部分に比較してエッジ部での膜厚が薄くなり、特にエッジ部の半径Rが0.5mm以下の場合エッジカバー率が50%を下回る傾向にある。 As is apparent from this figure, when no melt flow inhibitor is contained as in the powder coating material A, the edge cover ratio is low, and the film thickness at the edge portion is thinner than the flat portion. When the radius R is 0.5 mm or less, the edge coverage tends to be less than 50%.
これに対して前記粉体塗料B〜Fのように溶融流動抑制剤を含有したものは、全体的にエッジカバー率が高く、特にエッジ部の半径Rが0.1mmのシャープなエッジ部でもエッジカバー率を50%以上に確保することができる。 On the other hand, those containing a melt flow inhibitor, such as the powder coatings B to F, have a high edge cover rate as a whole, and even edge portions having a radius R of 0.1 mm are particularly edged. The coverage can be ensured to 50% or more.
図21は、溶融流動抑制剤としてマイカを使用した粉体塗料の(PVB樹脂粉体+酸化防止剤)100重量部に対するマイカ添加重量部数とエッジカバー率との関係を示す特性図である。 FIG. 21 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of parts by weight of mica added and the edge cover ratio with respect to 100 parts by weight of (PVB resin powder + antioxidant) of the powder coating using mica as the melt flow inhibitor.
図中の曲線Gはエッジ部の半径Rが0.1mmの試験片101の上に平均粒径が21μmのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Hはエッジ部の半径Rが1.0mmの試験片101の上に平均粒径が21μmのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Iはエッジ部の半径Rが0.1mmの試験片101の上に平均粒径が41μmのマイカの微粉末を混合したもの、曲線Jはエッジ部の半径Rが1.0mmの試験片101の上に平均粒径が41μmのマイカの微粉末を混合したものの特性曲線である。また、図中のマイカ添加重量部数0の線上の下側と下側の×印の値は、溶融流動抑制剤(マイカ)を含有しない前記粉体塗料Aを使用して、エッジ部の半径Rが0.1mmの試験片と半径Rが1.0mmの試験片の上に樹脂被膜を形成した場合のエッジカバー率を示す。
Curve G in the figure is a mixture of
この図から明らかなように、溶融流動抑制剤としてマイカを使用する場合、(PVB樹脂粉体+酸化防止剤)100重量部に対してマイカを5〜10重量部添加すれば高いエッジカバー率が確保できる。 As is apparent from this figure, when mica is used as a melt flow inhibitor, a high edge cover ratio can be obtained by adding 5 to 10 parts by weight of mica to 100 parts by weight of (PVB resin powder + antioxidant). It can be secured.
溶融流動抑制剤としては、例えば酸化鉄、マイカ(雲母)、アルミナ、セラミック、炭酸カルシウム、酸化チタン、ボンブラックなどの無機化合物の微粉末が使用される。 As the melt flow inhibitor, for example, fine powders of inorganic compounds such as iron oxide, mica (amica), alumina, ceramic, calcium carbonate, titanium oxide, and bon black are used.
図22は、本発明の第5実施例に係る高耐久性防食鋼材の要部拡大断面図である。コンクリート内に埋設される線状あるいは棒状の鋼材81の外周面に、鋼材81の長手方向に沿って連続して延びた複数本(本実施例では2本)の縦リブ85と、鋼材81の長手方向に沿って所定の間隔をおいて周方向の延びた横リブ(図示せず)とが設けられている。
FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the highly durable anticorrosive steel material according to the fifth embodiment of the present invention. A plurality of (two in this embodiment)
前述の鋼材81の長手方向に延びた複数本の縦リブ85は鋼材81の曲げ強度を高めるために、また横リブはコンクリートからの引き抜き強度を高めるために、それぞれ設けられている。このようにリブを設けると、そのリブの稜線にそれぞれエッジ87が形成される。
The plurality of
このようにリブを有する鋼材81の表面には、例えば酸化鉄やマイカ(雲母)などの無機化合物の微粉末からなる溶融流動抑制剤88が分散保持された樹脂被膜82が形成されている。
Thus, on the surface of the
なお、本実施例の場合は樹脂被膜82に無機質粗粒体83が保持されていないが、必要に応じて無機質粗粒体83を吹き付けて保持することも可能である。
In the present embodiment, the inorganic
エッジ部を有する鋼材の例として、線状あるいは棒状の鋼材の外周面にリブを形成した例を示したが、その他に例えば角柱の鋼材など他のエッジ部を有する鋼材にも本発明は適用可能である。 As an example of a steel material having an edge portion, an example in which a rib is formed on the outer peripheral surface of a linear or rod-shaped steel material has been shown. However, the present invention can also be applied to a steel material having other edge portions such as a prismatic steel material. It is.
前記実施形態では鉄筋コンクリート用の鋼材、すなわち鉄筋について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばマンホール蓋、グレーチング、階段の踏み板や梯子などのステップ、手摺、港湾構造物、フェンス、落石防護柵、防風柵、落石防護網、落球防護網、ケーブル保護管、あるいは受圧板や砂防用堰堤、集水井の如き土木用、コンクリート電柱用の鋼材など各種技術分野で適用可能である。 In the above embodiment, the steel material for reinforced concrete, that is, the reinforcing bar, has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a manhole cover, a grating, a step such as a step board or a ladder, a handrail, a port structure, a fence It can be applied in various technical fields such as rockfall protection fences, windbreak fences, rockfall protection nets, falling ball protection nets, cable protection pipes, steel plates for pressure receiving plates, sabo dams, drainage wells, and concrete utility poles.
1:鋼材搬入装置、2:静電流動浸漬装置、3:高周波加熱装置、4:無機質粗粒体吹付け装置、5:鋼材搬出装置、6:鋼材、7:流動槽、8:高周波加熱コイル、9:無機質粗粒体吹付けガン、10:冷却室、11:粉体回収カバー、12:下部空間部、13:乾燥空気送風管、14:送風機、15:多孔性電極、16:高電圧発生器、17:多孔性板、18:粉体、19:流動空間部、20:粉体塗料供給管、21:送風機、22:サンプリング管、23:粉体量検出器、24:粉体回収管、25:誘引機、26:乾燥空気、30:基台、31:加熱空気発生部、32:フィルター部、33:給気管、34:昇降手段、35:上下移動枠体、36:ガイドレール、37:粗粒体吹付け部、38:加熱空気供給管、39:粗粒体供給部、40:粗粒体輸送管、41:加熱空気リサイクル管、42:粗粒体リサイクル管、43:粗粒体輸送用空気、44:輸送用空気供給管、45:通常の空気、46:加熱空気、47:粗粒体、48:粗粒体供給管、49:鋼材挿入孔、50:側板、51:加熱空気導入室、52:加熱空気導入孔、53:粗粒体吹付け室、54:狭隘形成部材、55:絞込み部材、56:回収室、57:回収通路、58:開港部、59:混合流、80:高耐久性防食鋼材、81:鋼材、82:樹脂被膜、83:無機質粗粒体、84:素線、85:縦リブ、86:横リブ、87:エッジ、88:溶融流動抑制剤、100:高耐久性防食鋼材の製造装置、X:鋼材の搬送方向。 1: Steel material carrying device, 2: Electrostatic fluid immersion device, 3: High frequency heating device, 4: Inorganic coarse particle spraying device, 5: Steel material carrying device, 6: Steel material, 7: Fluid tank, 8: High frequency heating coil , 9: inorganic coarse particle spray gun, 10: cooling chamber, 11: powder recovery cover, 12: lower space, 13: dry air blow pipe, 14: blower, 15: porous electrode, 16: high voltage Generator: 17: Porous plate, 18: Powder, 19: Fluid space part, 20: Powder coating supply pipe, 21: Blower, 22: Sampling pipe, 23: Powder quantity detector, 24: Powder recovery Tube: 25: Attractor, 26: Dry air, 30: Base, 31: Heated air generating section, 32: Filter section, 33: Air supply pipe, 34: Lifting means, 35: Vertical moving frame, 36: Guide rail 37: Coarse-grain body spraying part, 38: Heated air supply pipe, 39: Coarse-grain body supply part, 0: Coarse grain transport pipe, 41: Heated air recycle pipe, 42: Coarse grain recycle pipe, 43: Coarse grain transport air, 44: Transport air supply pipe, 45: Normal air, 46: Heated air 47: Coarse grain body, 48: Coarse grain supply pipe, 49: Steel material insertion hole, 50: Side plate, 51: Heated air introduction chamber, 52: Heated air introduction hole, 53: Coarse grain spraying chamber, 54: Narrow forming member, 55: narrowing member, 56: recovery chamber, 57: recovery passageway, 58: port opening, 59: mixed flow, 80: highly durable anticorrosion steel, 81: steel, 82: resin coating, 83: inorganic coarse Granules, 84: strands, 85: longitudinal ribs, 86: transverse ribs, 87: edges, 88: melt flow inhibitor, 100: production apparatus for highly durable anticorrosive steel materials, X: transport direction of steel materials.
Claims (16)
ブチラール化度が40〜85モル%で、分子中の水酸基の含有率が11〜27重量%の範囲に規制されたポリビニールブチラール樹脂を主成分とし、そのポリビニールブチラール樹脂に対して5重量%以下の有機酸化防止剤を添加した混合物からなり、前記鋼材の表面に接着形成された樹脂被膜とを有することを特徴とする高耐久性防食鋼材。 Steel,
The main component is a polyvinyl butyral resin having a butyralization degree of 40 to 85 mol% and a hydroxyl group content in the molecule of 11 to 27 wt%, and 5 wt% with respect to the polyvinyl butyral resin. A highly durable anticorrosive steel material comprising a resin film formed by adhering to the surface of the steel material, comprising a mixture to which the following organic antioxidant is added.
ブチラール化度が40〜85モル%で、分子中の水酸基の含有率が11〜27重量%の範囲に規制されたポリビニールブチラール樹脂を主成分とし、そのポリビニールブチラール樹脂に対して5重量%以下の有機酸化防止剤を添加した混合物からなり、前記鋼材の表面に接着形成した樹脂被膜と、
その樹脂被膜によって固定されて、その樹脂被膜の表面から突出した無数の突出部を形成した無機質粗粒体とを有することを特徴とする高耐久性防食鋼材。 Steel,
The main component is a polyvinyl butyral resin having a butyralization degree of 40 to 85 mol% and a hydroxyl group content in the molecule of 11 to 27 wt%, and 5 wt% with respect to the polyvinyl butyral resin. It consists of a mixture to which the following organic antioxidants are added, and a resin film formed by adhesion on the surface of the steel material,
A highly durable anticorrosive steel material, characterized by having an inorganic coarse particle fixed with the resin coating and forming innumerable protrusions protruding from the surface of the resin coating.
式中
R1〜R8:炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、
l,m,n:それぞれ1〜10の整数、
X:NまたはOのヘテロ原子。 The highly durable anticorrosive steel material according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic antioxidant is an organic compound having the following molecular structural formula.
In the formula, R1 to R8: a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or hydrogen,
l, m, n: each an integer of 1 to 10,
X: N or O heteroatom.
表面調整を行なった鋼材の表面に、静電流動浸漬法によってポリビニールブチラール樹脂を主成分とする粉体塗料を付着する粉体塗料付着工程と、
表面に粉体塗料を付着した鋼材を加熱することにより、前記粉体塗料を加熱溶融して鋼材の表面に溶融状態の樹脂被膜を形成する樹脂被膜形成工程と、
鋼材の表面に形成された溶融状態の前記樹脂被膜に対して高温状態の無機質粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け工程と、
その無機質粗粒体を吹付けた後に前記鋼材を冷却することにより、溶融状態にあった前記樹脂被膜を固化するとともに、吹付けた前記無機質粗粒体を樹脂被膜で固定して、無機質粗粒体の一部を樹脂被膜から突出して無数の凹凸を形成する凹凸形成工程を含む
ことを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造方法。 A surface adjustment step for adjusting the surface to form a resin film on the surface of the steel material;
A powder coating adhesion process in which a powder coating mainly composed of polyvinyl butyral resin is adhered to the surface of the steel material subjected to surface adjustment by an electrostatic fluidized immersion method;
A resin film forming step for heating and melting the powder coating material on the surface to form a molten resin film on the surface of the steel material by heating and melting the powder coating;
An inorganic coarse particle spraying step of spraying a high-temperature inorganic coarse particle on the molten resin film formed on the surface of the steel material;
By cooling the steel material after spraying the inorganic coarse particles, the resin film in a molten state is solidified, and the sprayed inorganic coarse particles are fixed with a resin film, and the inorganic coarse particles The manufacturing method of the highly durable corrosion-resistant steel material characterized by including the uneven | corrugated formation process which protrudes a part of body from a resin film and forms innumerable unevenness | corrugation.
式中
R1〜R8:炭素数が1〜4の直鎖または分岐鎖状のアルキル基または水素、
l,m,n:それぞれ1〜10の整数、
X:NまたはOのヘテロ原子。 The method for producing a highly durable anticorrosive steel material according to claim 10 or 11, wherein the organic antioxidant is an organic compound having the following molecular structural formula.
In the formula, R1 to R8: a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or hydrogen,
l, m, n: each an integer of 1 to 10,
X: N or O heteroatom.
その長尺状鋼材の表面にポリビニールブチラール樹脂を主成分とする粉体塗料を付着する静電流動浸漬装置と、
前記鋼材の表面に付着した粉体塗料を加熱溶融して鋼材の表面に溶融した樹脂被膜を形成する加熱装置と、
溶融状態にある樹脂被膜に対して高温状態の無機質の粗粒体を吹付ける無機質粗粒体吹付け装置と、
無機質粗粒体を吹付けた後に鋼材を冷却して前記樹脂被膜を固化するとともに、吹付けた前記無機質粗粒体を樹脂被膜で固定する鋼材冷却装置と、
冷却した鋼材を搬出する鋼材搬出装置を備え、
前記鋼材搬入装置から搬入された鋼材が前記鋼材搬出装置から搬出されるまでの間、前記鋼材は回転しないで所定の方向に搬送される構成になっていることを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造装置。 A steel material carrying-in device for carrying in a long steel material to be processed;
An electrostatic fluidized immersion device for adhering a powder coating mainly composed of polyvinyl butyral resin to the surface of the long steel material;
A heating device that heats and melts the powder paint adhering to the surface of the steel material to form a molten resin film on the surface of the steel material; and
An inorganic coarse particle spraying device for spraying a high-temperature inorganic coarse particle on a molten resin film;
A steel material cooling device for cooling the steel material after spraying the inorganic coarse particles and solidifying the resin film, and fixing the sprayed inorganic coarse particles with the resin film;
A steel material unloading device for unloading the cooled steel material is provided.
A highly durable anticorrosive steel material in which the steel material is conveyed in a predetermined direction without rotating until the steel material carried in from the steel material carry-in device is carried out from the steel material carry-out device. Manufacturing equipment.
乾燥空気が送り込まれる下部空間部と、
その下部空間部の上部に配置された多孔性電極と、
その多孔性電極の上に設けられて内部にポリビニールブチラール樹脂粉体塗料を装填するとともに前記長尺状鋼材が挿通する流動空間部と、
前記多孔性電極と前記流動空間部内を挿通する長尺状鋼材にそれぞれ異なる電荷を付与する高電圧発生器と、
前記流動空間部にポリビニールブチラール樹脂粉体を送り込む粉体塗料供給手段と、
前記流動空間部内で長尺状鋼材に付着しなかった前記粉体塗料を回収する粉体塗料回収手段を備えていることを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造装置。 In the manufacturing apparatus of the highly durable anti-corrosion steel material according to claim 14, the electrostatic fluid immersion apparatus includes:
A lower space into which dry air is sent, and
A porous electrode disposed at the top of the lower space,
A flow space portion provided on the porous electrode and loaded with a polyvinyl butyral resin powder coating inside and through which the elongated steel material is inserted,
A high voltage generator for applying different charges to the porous steel and the long steel material inserted through the flow space, and
Powder coating material supply means for feeding polyvinyl butyral resin powder into the flow space;
An apparatus for producing a highly durable anticorrosive steel material, comprising powder paint recovery means for recovering the powder paint that has not adhered to the long steel material in the flow space.
前記溶融状態の樹脂被膜を担持した長尺状鋼材の全周を囲むように形成された粗粒体吹付け室を有し、その粗粒体吹付け室の前記長尺状鋼材と対向する内側に狭隘の絞込み部が形成され、
高温状態の粗粒体と空気の混合流が前記粗粒体吹付け室に供給されて、絞込み部を通って前記溶融状態の樹脂被膜を担持した鋼材の周面に噴射される構成になっていることを特徴とする高耐久性防食鋼材の製造装置。 In the manufacturing apparatus of the highly durable corrosion-resistant steel material according to claim 14 or 15, the inorganic coarse particle spraying device includes:
A coarse grain spraying chamber formed so as to surround the entire circumference of the long steel material carrying the molten resin coating, and the inner side facing the long steel material of the coarse grain spraying chamber A narrowed narrow part is formed in the
A mixed flow of high-temperature coarse particles and air is supplied to the coarse-particle spraying chamber, and is injected onto the peripheral surface of the steel material carrying the molten resin film through the narrowed portion. An apparatus for producing a highly durable anti-corrosion steel material.
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