JP3649833B2 - 鋼材の防食被覆の補強方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として海洋環境や河川環境で使用される鋼材の防食に関するものである。さらに詳しくは、有機樹脂被覆の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海洋環境や河川環境で使用される鋼材には、Ｈ形鋼、鋼管、鋼管矢板、鋼矢板などがあり、埋め立て地や河川の土止め壁、港湾の桟橋、橋脚などの多くの分野で利用されている。これらの鋼材は、海水や河川水にさらされるので、鋼材の腐食対策として、昨今では何らかの防食を施されるのが一般的である。この防食法としては、有機被覆防食法が多く用いられている。
有機被覆防食法は、重防食塗装と樹脂ライニング法がありその基本構成や施工例などは、最新表面処理編集委員会編「最新表面処理技術総覧」（産業技術サービスセンター、昭和６２年）に詳しく解説されているが、概説すると、鋼材の表面をブラスト処理やクロメート処理などの下地処理を施し、下塗り系の有機樹脂層を塗布し、その上に、塗料やポリエチレンなどの有機樹脂層を厚く被覆して防食する方法であり、少なくとも、２層以上の積層が行われる手法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
有機樹脂被覆鋼材は、どのように条件を規定して作製しても、長期の使用でその界面での密着力が低下してくるという課題を有している。この対策として、被覆鋼材の前処理であるクロメート処理を改良することが効果があることは知られている。例えば、特開平３−２３５２７号公報に記載されたものは、シランカップリング材をクロメート処理剤に添加し、密着性が優れている有機樹脂被覆鋼材に関するものである。しかしながら、この方法でも、界面の密着力低下を遅くすることは可能であるが、有機樹脂被覆に良く用いられるポリエチレン樹脂の寿命は、水中であれば、５０年近くあり、これ以上に界面の密着力を維持することは現在の方法では難しい。
そこで、本発明では、界面の密着強度の低下した有機樹脂被覆を、現場での簡単な処理により補強し、被覆されている有機樹脂の寿命が果てるまでの長期の耐久性を確保する方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、現場での簡単な処理により有機樹脂を補強できる方法を提供するために、鋼材に被覆された有機樹脂を特殊形状の押さえ材の上から、鋲で鋼材表面に固定する。本発明者らは、この押さえ材の形状並びに固定するための鋲を種々検討した結果、押さえ材の形状並びに材質、そして鋼製の鋲を組み合わせることにより、施工現場ででも、簡単に作製できる有機樹脂被覆鋼材の補強方法を見いだした。
すなわち、本発明では、有機被覆樹脂で表面を被覆されている鋼材表面に、厚みが、０．５ｍｍ厚以上７ｍｍ厚未満、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するＦＲＰ樹脂製押さえ材、または、厚みが０．１ｍｍ厚以上３ｍｍ厚未満で、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するステンレス製押さえ材を取り付け、これに少なくとも２個以上の鋼製の鋲を、押さえ材と有機被覆樹脂を貫通し、鋼材内に食い込む様に打鋲して鋼材と押さえ材を密着させて防食被覆を補強する。
【０００５】
上記有機被覆樹脂と鋼材の間に、防食剤を含む樹脂シートを挟み込むことにより防食効果をより長く持続することが可能になる。その防食剤を含む樹脂シートとしては、ペトロラタムペーストを含む繊維シート、またはタンニン酸を含む防錆ペーストを含浸させた繊維シートが適当である。また、鋼製の鋲は、常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系の有機樹脂により覆ったり、内面に常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系、または、αシアノアクリレート系の接着剤を充填した樹脂製、または焼結材製のキャップを被せることで鋲の防食性を増し、長期の耐久性を確保できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の限定理由について説明する。
本発明の有機樹脂被覆の補強方法は、図１に示すように、鋼材１の上に有機樹脂２を被覆した有機樹脂被覆鋼材に、押さえ材３を重ね、押さえ材３の側から鋼製の鋲５を、その先端が鋼材１部分まで食い込む間で打鋲して、押さえ材３を鋼材有機樹脂被覆鋼材１に密着させる。
鋼材１は、鋼矢板，鋼管杭，Ｈ形鋼などが一般的に使用される。有機樹脂２は、ポリオレフィン樹脂，ポリウレタン樹脂，またはポリ塩化ビニル系の樹脂等がよく使用されており、１ｍｍ以上の厚みで被覆されるのが普通である。
【０００７】
上記有機被覆樹脂鋼材は、製造ままでも本発明の方法により補強し、長寿命化できるが、一旦被覆を鋼材から一部剥離し、この間に防食剤を含む樹脂シートを挟み込むことによって、より一層の優れた耐食性を付与することが可能になる。この時の防食剤を含む樹脂シートとしては粘性が高く、かつ長期に渡り変成しにくいペトロラタムペーストを含浸させた不織布のシートが望ましい。また、これよりは少し性能が劣るけれども、タンニン酸を含む防錆ペーストも使用できる。
【０００８】
次に、前記有機樹脂被覆鋼材に重ねる押さえ材３としては、鋲５の間隔を広げても補強効果が十分に確保できるような断面の強度が要求される。そのために、断面形状が、例えばＬ字型（図２），または逆Ｔ字型（図１）等をなす帯状突起４を設ける。その帯状突起の具体的な形状は、押さえ材３の材質、特に強度により異なってくる。材質としては、ＦＲＰ製のものが最も有効であり、その場合には、厚みが０．５ｍｍ厚以上７ｍｍ厚未満、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有することが必須となる。０．５ｍｍ未満では、押さえ材が破断する確率が高くなり、７ｍｍ以上では鋲が鋼材にしっかり固定できない確率が高くなる。長さは短くても不具合は無いが、実用上１５ｃｍ以上が適当である。
【０００９】
ステンレス（ＳＵＳ）製の押さえ材はＦＲＰ製よりは異種金属接触腐食の問題などで、性能が劣るものの十分利用可能である。この場合の形状もＦＲＰと同様、Ｌ字型もしくは逆Ｔ字型が必須である。その場合も、厚みが０．１ｍｍ厚以上３ｍｍ厚未満で、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有することが必須となる。０．１ｍｍ未満では、押さえ板の変形が大きく密着力が落ち、逆に３ｍｍ以上では鋲の打ち込み不足が生じる。長さは短くても不具合は無いが、実用上１５ｃｍ以上が適当である。
【００１０】
押さえ材３を用いて有機樹脂被覆鋼材を補強する方法として、本発明では、鋼製の鋲５を鋼材１まで、食い込むように打鋲する。鋲５は、鋼材１まで食い込むことが可能であればどんな形状のものでもかまわないが、ドライブイット銃で撃ち込めるようなものが最も適している。この鋲は鋼製なので、海水に接すると長期で腐食し、抜け落ちる場合がある。そこで、常温硬化型のエポキシ系、または常温硬化型ウレタン系樹脂により、表面を覆うか、または、図１のように鋲の表面を有機樹脂７で充填し、その上から、キャップ６を被せることで腐食を防ぐことを行っても良い。この充填する有機樹脂７としては、常温硬化型のエポキシ系、または常温硬化型ウレタン系、または、αシアノアクリレート系の接着剤が適当である。キャップ６としては、異種金属接触腐食の観点から、金属材料は問題であり、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂製のキャップ、もしくは磁器の様な焼結材製のキャップが適用可能である。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例で説明する。
（実施例１）
水深２ｍの海洋に打ち込んだポリエチレン被覆鋼矢板（ＳＹ３０，ＳＰ型）に、押さえ板を重ね、ドライブイット鋲打ち銃にて、表１に示したような条件で補強し、鋲打ち後の状況を目視により判定した。評価は、打鋲後の押さえ材の割れの有無及び密着状況の良否に対して、×；割れ有り，△；割れ有り＋剥離無し，〇；割れ無しの３段階で行った。その結果は、表１に示すように、本発明の方法を用いることによって、有機樹脂被覆鋼材を十分に補強できることが分かる。
【００１２】
【表１】
【００１３】
（実施例２）
水深５ｍの海洋に打ち込んだ各種有機樹脂被覆鋼管杭（９００ｍｍφ，肉厚９ｍｍ）に対して、押さえ板を重ね、ドライブイット鋲打ち銃にて、表２に示したような条件で補強し、その結果を目視により判定した。防食剤シートは、被覆を一部剥がし、間に挟み込んだ。評価は、打鋲後の押さえ材の割れの有無及び密着状況の良否に対して、×；割れ有り，△；割れ有り＋剥離無し，〇；割れ無しの３段階で行った。評価は３段階で行った。表記の結果から明らかなように、本発明の方法を用いることにより、有機樹脂被覆鋼材を十分に補強できることが分かる。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】
本発明の有機樹脂被覆鋼材の補強方法は、現場でも簡単にかつ安く施工できる等極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機樹脂被覆補強方法を行った状態の断面図、
【図２】断面の形状がＬ字型の押さえ材の例、
【図３】断面の形状が逆Ｔ字型の押さえ材の例である。
【符号の説明】
１ 鋼材
２ 有機樹脂被覆
３ 押さえ材
４ 押さえ板に設けられた帯状突起
５ 鋼製の鋲
６ 鋲をカバーするキャップ
７ 充填する防食剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として海洋環境や河川環境で使用される鋼材の防食に関するものである。さらに詳しくは、有機樹脂被覆の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海洋環境や河川環境で使用される鋼材には、Ｈ形鋼、鋼管、鋼管矢板、鋼矢板などがあり、埋め立て地や河川の土止め壁、港湾の桟橋、橋脚などの多くの分野で利用されている。これらの鋼材は、海水や河川水にさらされるので、鋼材の腐食対策として、昨今では何らかの防食を施されるのが一般的である。この防食法としては、有機被覆防食法が多く用いられている。
有機被覆防食法は、重防食塗装と樹脂ライニング法がありその基本構成や施工例などは、最新表面処理編集委員会編「最新表面処理技術総覧」（産業技術サービスセンター、昭和６２年）に詳しく解説されているが、概説すると、鋼材の表面をブラスト処理やクロメート処理などの下地処理を施し、下塗り系の有機樹脂層を塗布し、その上に、塗料やポリエチレンなどの有機樹脂層を厚く被覆して防食する方法であり、少なくとも、２層以上の積層が行われる手法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
有機樹脂被覆鋼材は、どのように条件を規定して作製しても、長期の使用でその界面での密着力が低下してくるという課題を有している。この対策として、被覆鋼材の前処理であるクロメート処理を改良することが効果があることは知られている。例えば、特開平３−２３５２７号公報に記載されたものは、シランカップリング材をクロメート処理剤に添加し、密着性が優れている有機樹脂被覆鋼材に関するものである。しかしながら、この方法でも、界面の密着力低下を遅くすることは可能であるが、有機樹脂被覆に良く用いられるポリエチレン樹脂の寿命は、水中であれば、５０年近くあり、これ以上に界面の密着力を維持することは現在の方法では難しい。
そこで、本発明では、界面の密着強度の低下した有機樹脂被覆を、現場での簡単な処理により補強し、被覆されている有機樹脂の寿命が果てるまでの長期の耐久性を確保する方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、現場での簡単な処理により有機樹脂を補強できる方法を提供するために、鋼材に被覆された有機樹脂を特殊形状の押さえ材の上から、鋲で鋼材表面に固定する。本発明者らは、この押さえ材の形状並びに固定するための鋲を種々検討した結果、押さえ材の形状並びに材質、そして鋼製の鋲を組み合わせることにより、施工現場ででも、簡単に作製できる有機樹脂被覆鋼材の補強方法を見いだした。
すなわち、本発明では、有機被覆樹脂で表面を被覆されている鋼材表面に、厚みが、０．５ｍｍ厚以上７ｍｍ厚未満、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するＦＲＰ樹脂製押さえ材、または、厚みが０．１ｍｍ厚以上３ｍｍ厚未満で、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するステンレス製押さえ材を取り付け、これに少なくとも２個以上の鋼製の鋲を、押さえ材と有機被覆樹脂を貫通し、鋼材内に食い込む様に打鋲して鋼材と押さえ材を密着させて防食被覆を補強する。
【０００５】
上記有機被覆樹脂と鋼材の間に、防食剤を含む樹脂シートを挟み込むことにより防食効果をより長く持続することが可能になる。その防食剤を含む樹脂シートとしては、ペトロラタムペーストを含む繊維シート、またはタンニン酸を含む防錆ペーストを含浸させた繊維シートが適当である。また、鋼製の鋲は、常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系の有機樹脂により覆ったり、内面に常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系、または、αシアノアクリレート系の接着剤を充填した樹脂製、または焼結材製のキャップを被せることで鋲の防食性を増し、長期の耐久性を確保できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の限定理由について説明する。
本発明の有機樹脂被覆の補強方法は、図１に示すように、鋼材１の上に有機樹脂２を被覆した有機樹脂被覆鋼材に、押さえ材３を重ね、押さえ材３の側から鋼製の鋲５を、その先端が鋼材１部分まで食い込む間で打鋲して、押さえ材３を鋼材有機樹脂被覆鋼材１に密着させる。
鋼材１は、鋼矢板，鋼管杭，Ｈ形鋼などが一般的に使用される。有機樹脂２は、ポリオレフィン樹脂，ポリウレタン樹脂，またはポリ塩化ビニル系の樹脂等がよく使用されており、１ｍｍ以上の厚みで被覆されるのが普通である。
【０００７】
上記有機被覆樹脂鋼材は、製造ままでも本発明の方法により補強し、長寿命化できるが、一旦被覆を鋼材から一部剥離し、この間に防食剤を含む樹脂シートを挟み込むことによって、より一層の優れた耐食性を付与することが可能になる。この時の防食剤を含む樹脂シートとしては粘性が高く、かつ長期に渡り変成しにくいペトロラタムペーストを含浸させた不織布のシートが望ましい。また、これよりは少し性能が劣るけれども、タンニン酸を含む防錆ペーストも使用できる。
【０００８】
次に、前記有機樹脂被覆鋼材に重ねる押さえ材３としては、鋲５の間隔を広げても補強効果が十分に確保できるような断面の強度が要求される。そのために、断面形状が、例えばＬ字型（図２），または逆Ｔ字型（図１）等をなす帯状突起４を設ける。その帯状突起の具体的な形状は、押さえ材３の材質、特に強度により異なってくる。材質としては、ＦＲＰ製のものが最も有効であり、その場合には、厚みが０．５ｍｍ厚以上７ｍｍ厚未満、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有することが必須となる。０．５ｍｍ未満では、押さえ材が破断する確率が高くなり、７ｍｍ以上では鋲が鋼材にしっかり固定できない確率が高くなる。長さは短くても不具合は無いが、実用上１５ｃｍ以上が適当である。
【０００９】
ステンレス（ＳＵＳ）製の押さえ材はＦＲＰ製よりは異種金属接触腐食の問題などで、性能が劣るものの十分利用可能である。この場合の形状もＦＲＰと同様、Ｌ字型もしくは逆Ｔ字型が必須である。その場合も、厚みが０．１ｍｍ厚以上３ｍｍ厚未満で、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有することが必須となる。０．１ｍｍ未満では、押さえ板の変形が大きく密着力が落ち、逆に３ｍｍ以上では鋲の打ち込み不足が生じる。長さは短くても不具合は無いが、実用上１５ｃｍ以上が適当である。
【００１０】
押さえ材３を用いて有機樹脂被覆鋼材を補強する方法として、本発明では、鋼製の鋲５を鋼材１まで、食い込むように打鋲する。鋲５は、鋼材１まで食い込むことが可能であればどんな形状のものでもかまわないが、ドライブイット銃で撃ち込めるようなものが最も適している。この鋲は鋼製なので、海水に接すると長期で腐食し、抜け落ちる場合がある。そこで、常温硬化型のエポキシ系、または常温硬化型ウレタン系樹脂により、表面を覆うか、または、図１のように鋲の表面を有機樹脂７で充填し、その上から、キャップ６を被せることで腐食を防ぐことを行っても良い。この充填する有機樹脂７としては、常温硬化型のエポキシ系、または常温硬化型ウレタン系、または、αシアノアクリレート系の接着剤が適当である。キャップ６としては、異種金属接触腐食の観点から、金属材料は問題であり、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂製のキャップ、もしくは磁器の様な焼結材製のキャップが適用可能である。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例で説明する。
（実施例１）
水深２ｍの海洋に打ち込んだポリエチレン被覆鋼矢板（ＳＹ３０，ＳＰ型）に、押さえ板を重ね、ドライブイット鋲打ち銃にて、表１に示したような条件で補強し、鋲打ち後の状況を目視により判定した。評価は、打鋲後の押さえ材の割れの有無及び密着状況の良否に対して、×；割れ有り，△；割れ有り＋剥離無し，〇；割れ無しの３段階で行った。その結果は、表１に示すように、本発明の方法を用いることによって、有機樹脂被覆鋼材を十分に補強できることが分かる。
【００１２】
【表１】
（実施例２）
水深５ｍの海洋に打ち込んだ各種有機樹脂被覆鋼管杭（９００ｍｍφ，肉厚９ｍｍ）に対して、押さえ板を重ね、ドライブイット鋲打ち銃にて、表２に示したような条件で補強し、その結果を目視により判定した。防食剤シートは、被覆を一部剥がし、間に挟み込んだ。評価は、打鋲後の押さえ材の割れの有無及び密着状況の良否に対して、×；割れ有り，△；割れ有り＋剥離無し，〇；割れ無しの３段階で行った。評価は３段階で行った。表記の結果から明らかなように、本発明の方法を用いることにより、有機樹脂被覆鋼材を十分に補強できることが分かる。
【００１４】
【表２】
【発明の効果】
本発明の有機樹脂被覆鋼材の補強方法は、現場でも簡単にかつ安く施工できる等極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機樹脂被覆補強方法を行った状態の断面図、
【図２】断面の形状がＬ字型の押さえ材の例、
【図３】断面の形状が逆Ｔ字型の押さえ材の例である。
【符号の説明】
１ 鋼材
２ 有機樹脂被覆
３ 押さえ材
４ 押さえ板に設けられた帯状突起
５ 鋼製の鋲
６ 鋲をカバーするキャップ
７ 充填する防食剤
Claims (5)
- 有機被覆樹脂で表面を被覆されている鋼材表面に、厚みが、０．５ｍｍ厚以上７ｍｍ厚未満、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するＦＲＰ樹脂製押さえ材、または、厚みが０．１ｍｍ厚以上３ｍｍ厚未満で、高さ５ｍｍ以上８０ｍｍ未満、長さが１５ｃｍ以上の帯状突起を有するステンレス製押さえ材を取り付け、これに少なくとも２個以上の鋼製の鋲を、押さえ材と有機被覆樹脂を貫通し、鋼材内に食い込む様に打鋲して鋼材と押さえ材を密着させることを特徴とする鋼材の防食被覆の補強方法。
- 有機被覆樹脂と鋼材の間に、防食剤を含む樹脂シートを挟み込むことを特徴とする請求項１記載の鋼材の防食被覆の補強方法。
- 防食剤を含む樹脂シートが、ペトロラタムペーストを含む繊維シート、またはタンニン酸を含む防錆ペーストを含浸させた繊維シートであることを特徴とする請求項２記載の鋼材の防食被覆の補強方法。
- 鋼製の鋲を、常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系の有機樹脂により覆ったことを特徴とする請求項１、２または３記載の鋼材の防食被覆の補強方法。
- 鋼製の鋲に、内面に常温硬化型エポキシ系、または常温硬化型ウレタン系、またはαシアノアクリレート系の接着剤を充填した樹脂製、または焼結材製のキャップを被せたことを特徴とする請求項１、２または３記載の鋼材の防食被覆の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00437397A JP3649833B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 鋼材の防食被覆の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00437397A JP3649833B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 鋼材の防食被覆の補強方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10192778A JPH10192778A (ja) | 1998-07-28 |
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Family
ID=11582572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00437397A Expired - Fee Related JP3649833B2 (ja) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | 鋼材の防食被覆の補強方法 |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS60230435A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Nakagawa Boshoku Kogyo Kk | 形鋼の防食方法 |
| JPS60246930A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-06 | Nippon Steel Corp | 海洋鋼構造物の防食補修施工方法 |
| JPH0525834A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼矢板のプライマー塗装方法および装置 |
| JP3378161B2 (ja) * | 1997-01-14 | 2003-02-17 | 新日本製鐵株式会社 | 有機樹脂シート被覆防食材 |
-
1997
- 1997-01-14 JP JP00437397A patent/JP3649833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10192778A (ja) | 1998-07-28 |
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