JP6030847B2

JP6030847B2 - コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材の製造方法

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Publication number: JP6030847B2
Application number: JP2012101616A
Authority: JP
Inventors: 蛇沼　光男; 光男蛇沼; 朝也吉村; 中川　英樹; 英樹中川
Original assignee: Aiko Corp
Current assignee: Aiko Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: JP2013227818A

Description

本発明は、コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材に関する（以下、本明細書中においては、「ステンレス異形線条材」は、適宜、単に「異形線条材」あるいは「線条材」と称する場合がある。）。

鉄筋コンクリートに用いられる補強線として、種々の直径を有する棒鋼あるいは線条材が使用されている。これらの棒鋼や線条材には、コンクリートとの付着強度を高めるために、表面に凹凸形状が付与されたものがある。

例えば、比較的直径の小さい線条材に凹凸形状を付与した例として、熱間圧延により製造した異形線条材が特許文献１に開示されている。このように直径の小さい異形線条材を用いることで、コンクリート製品の軽量化が容易となる。また、コンクリート製品内部において複数の鉄筋が交差して配置される場合には、この交差部分の厚みを薄くすることができるため、コンクリート部分の肉厚を容易に薄くすることができる。

特許第３６８４１２４号公報

しかしながら、コンクリート部分の肉厚を薄くすると、コンクリートのひび割れや炭酸ガスの浸透によるコンクリートの中性化等が鉄筋の周囲まで到達しやすくなるおそれがある。そのため、鋼鉄製の異形棒鋼を用いる場合には、鉄筋が腐食されやすくなるという問題があった。

そこで、耐食性の高いステンレス鋼を用いて異形線条材を形成する方法がある。しかしながら、ステンレス鋼を用いて特許文献１に記載の異形線条材を製造する場合には、スピンナー矯正機などの矯正加工機を用いて曲がりを矯正する際に、線条材表面の凹凸と矯正加工機内部の矯正コマとが引っかかることがある。そのため、矯正加工機に線条材を通過させる際の抵抗が大きくなり、矯正加工機を通過した後に線条材の表面に傷が生じたり、線条材が塑性加工されたりすることがあった。これにより、ステンレス鋼の表面に存在する不動態層が削り取られ、異形線条材の耐食性が低下するという問題があった。

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたもので、耐食性に優れたコンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、直径６．０ｍｍ未満のステンレス鋼製線条材を準備し、
該ステンレス鋼製線条材に冷間圧延を施すことにより、
断面略円形状の本体部と、
該本体部の表面から突出する凸部とを有しており、
該凸部は、上記本体部の軸方向に連続的に延びる２本のリブ部と、上記２本のリブ部を連結するとともに軸方向において間隔をあけて配置された多数の節部とを有しており、
上記節部は、全てが、軸方向に対して同じ斜め方向に延びるように配置されており、
軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部に上記リブ部と上記節部とが存在しており、
軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する範囲が、上記本体部の軸を中心として上記凸部に外接する仮想外接円の周長の３０％以上に相当し、
上記節部の軸方向に沿った幅寸法は、隣接する上記節部の間の軸方向の間隔よりも大きく、
上記節部が、軸方向に対して３０°〜８０°傾くよう斜めに配置されているように成形し、
その後、上記ステンレス鋼製線条材を矯正加工機に通して矯正することを特徴とするコンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材の製造方法にある。

上記コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材は、上記本体部の軸方向に連続的に延びる２本のリブ部と、上記２本のリブ部を連結するとともに軸方向において間隔をあけて配置された多数の節部とを有している。そのため、上記コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材は、コンクリートとの接触面積が比較的大きくなるとともに、コンクリート内部において回転や引き抜きをされにくくなる。その結果、上記コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材は、コンクリートとの付着強度に優れたものとなる。

また、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部に上記リブ部と上記節部とが存在している。そのため、矯正加工機を用いて線条材の曲がりを矯正する際に、矯正コマが上記リブ部または上記節部と接触しやすくなり、これらの凸部と上記本体部との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度を低減することができる。その結果、上記線条材は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、耐食性に優れたものとなる。

以上のごとく、上記態様によれば、耐食性に優れたコンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材を提供することができる。

実施例１における異形線条材の斜視図。実施例１における異形線条材を径方向から見た平面図。実施例１における異形線条材の表面形状を平面上に写し取った展開図。実施例２における、節部をらせん状に形成した異形線条材を径方向から見た平面図。実施例２における異形線条材の表面形状を平面上に写し取った展開図。実施例３における、節部を軸方向に対して４０°傾けた斜め方向に形成した異形線条材を径方向から見た平面図。実施例３における異形線条材の表面形状を平面上に写し取った展開図。

上記ステンレス異形線条材は、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する範囲が、上記本体部の軸を中心として上記凸部に外接する仮想外接円の周長の３０％以上に相当するよう構成されている。
この場合には、軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する割合が比較的大きくなるため、矯正加工機の矯正コマが上記凸部とより接触しやすくなる。これにより、上記凸部と上記本体部との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度をより低減することができる。その結果、上記ステンレス異形線条材は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。

ここで、上述の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度は、上記凸部の存在する範囲が広いほど低減することができる。そのため、軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する範囲は、上記仮想外接円の周長に対して３０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましく、５０％以上が更に好ましい。

軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する範囲の上限は、矯正コマの引っかかり低減の観点からは特に制限されることはなく、軸方向のいずれかの位置における断面について、上記凸部が上記仮想外接円の円周全体にわたって形成されていてもよい。一方、隣り合う上記凸部の間の軸方向の間隔を詰めて配置し、上述の段差部分を密に形成することにより、上記線条材とコンクリートとの付着強度を大きくしやすくなる。この観点からは、軸方向のいずれの位置においても、上記凸部の存在する範囲が、上記本体部の表面に沿った仮想円の周長に対して９０％以下であることが好ましく、８０％以下がより好ましく、７０％以下が更に好ましい。

また、上記節部の軸方向に沿った幅寸法は、隣接する上記節部の間の軸方向の間隔よりも大きくする。
この場合には、上記ステンレス異形線条材の表面に占める上記節部の割合が相対的に大きくなるため、矯正加工機の矯正コマが上記凸部とより接触しやすくなる。これにより、上記凸部と上記本体部との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度をより低減することができる。その結果、上記ステンレス異形線条材は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。

また、上記節部は、軸方向に対して３０°〜８０°傾くよう斜めに配置させる。
この場合には、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部に上記リブ部と上記節部とが形成されるように上記節部を配置することが容易となる。また、矯正加工の際に、上記線条材の送り方向（軸方向）に対して上記節部が斜めに配置されるため、上記線条材を矯正加工機に通過させる際の抵抗を低減しやすくなる。これらの結果、上記線条材は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。

（実施例１）
上記コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材１の実施例を、図１〜図３を用いて説明する。異形線条材１は、直径４．０ｍｍのステンレス鋼製線条材に冷間圧延を施して形成されており、図１に示すごとく、断面略円形状の本体部２と、本体部２の表面２０から突出する凸部３とを有している。凸部３は、図１及び図３に示すごとく、本体部２の軸１０の方向に連続的に延びる２本のリブ部３０と、２本のリブ部３０を連結するとともに軸方向において間隔をあけて配置された多数の節部３１とを有している。また、節部３１は、図３に示すごとく、軸方向に対して斜め方向に延びるように配置されている。そして、図３に示すごとく、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部に上記リブ部３０と上記節部３１とが存在している。なお、以下において、凸部３に取り囲まれ、本体部２の表面２０が露出している部分を「凹部２１」という。

凸部３は、軸方向と直交する方向の断面において、本体部２の表面２０から径方向に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ突出して形成されている。

２本のリブ部３０は、異形線条材１の中心軸１０を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されている。また、リブ部３０と、リブ部３０に隣接する凹部２１との間の段差部分が曲面状に形成されている。つまり、軸方向と直交する方向の断面において、リブ部３０及び凹部２１の周方向における各々の端縁の角部が略円弧状を呈している。

節部３１は、図３に示すごとく、異形線条材１の周方向における展開図上において軸方向から４５度傾くよう斜めに配置されており、リブ部３０に対して一方側の節部３１と、他方側の節部３１とが同一方向を向いている。また、図３に示すごとく、リブ部３０に対して一方側の節部３１の周方向における端縁が、他方側の凹部２１の周方向における端縁とリブ部３０を挟んで対向するように配置されている。ここで、周方向における展開図は、例えば異形線条材１を粘土等の上で転がし、上記粘土に表面形状を転写すること等により得ることができる。

また、節部３１の軸方向における端縁の角部は、丸みを帯びた形状に形成されている。つまり、図２に示すごとく、径方向から見た節部３１の端縁の角部が略円弧状を呈している。

また、本例において、リブ部３０の太さは１．０ｍｍであり、節部３１の軸方向に沿った幅寸法は２．１ｍｍであり、隣接する節部３１の間の軸方向の間隔は１．４ｍｍである。異形線条材１は、凸部３の寸法を上述のごとく設定することにより、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面における凸部３の存在する範囲が、異形線条材１の軸を中心として凸部３に外接する仮想外接円の周長の３０％以上となるよう構成されている。例えば、図２及び図３に示す軸方向の位置Ａにおいて、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約７２％である。また、位置Ｂにおいては、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約５８％である。そして、軸方向のその他の位置における凸部３の存在する範囲は、５８％〜７２％の範囲内に設定される。

次に、異形線条材１の製造方法について説明する。まず、直径４．０ｍｍのＳＵＳ３０４製丸鉄線を準備し、冷間圧延により凸部３を形成する模様付け加工を施す。模様付け加工は、例えば、溝内部に凹部２１に対応する凸形状を形成した溝付きロールを用いて行うことができる。この模様付け加工により得られた異形線条材１は、巻き取りコイルに巻き取られて一端保管される。その後、異形線条材１は必要量に応じて巻き取りコイルから引き出され、スピンナー矯正機等の矯正加工機に導入される。そして、矯正加工機により保管時等に生じた曲がりを矯正された後、所要の長さに切断される。

次に、本例の作用効果を説明する。コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材１は、本体部２の軸方向に連続的に延びる２本のリブ部３０と、２本のリブ部３０を連結するとともに軸方向において間隔をあけて配置された多数の節部３１とを有している。そのため、コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材１は、コンクリートとの接触面積が比較的大きくなるとともに、コンクリート内部において回転や引き抜きをされにくくなる。その結果、コンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材１は、コンクリートとの付着強度に優れたものとなる。

また、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部にリブ部３０と節部３１とが存在している。そのため、矯正加工機を用いて異形線条材１の曲がりを矯正する際に、矯正コマがリブ部３０または節部３１と接触しやすくなり、これらの凸部３と本体部２との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度を低減することができる。その結果、異形線条材１は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、耐食性に優れたものとなる。

また、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面における凸部３の存在する範囲が、異形線条材１の軸を中心として凸部３に外接する仮想外接円の周長の３０％以上に相当するよう構成されている。これにより、凸部３と本体部２との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度をより低減することができる。その結果、異形線条材１は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。また、隣り合う凸部３の間の軸方向の間隔を詰めて配置することにより、異形線条材１とコンクリートとの付着強度を大きくしやすくなる。

また、節部３１の軸方向に沿った幅寸法は、隣接する節部３１の間の軸方向の間隔よりも大きい。これにより、凸部３と本体部２との間の段差部分に矯正コマが引っかかる頻度をより低減することができる。その結果、異形線条材１は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。

また、上記節部３１は、軸方向に対して３０°〜８０°傾くよう斜めに配置されている。そのため、軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部にリブ部３０と節部３１とが形成されるように節部３１を配置することが容易となる。また、矯正加工の際に、異形線条材１の送り方向（軸方向）に対して節部３１が斜めに配置されるため、異形線条材１を矯正加工機に通過させる際の抵抗を低減しやすくなる。これらの結果、異形線条材１は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。
また、リブ部３０と、リブ部３０に隣接する本体部２の表面２０（凹部２１）の間の段差部分が曲面状に形成されている。これにより、リブ部３０と本体部２との間の段差部分に矯正コマが引っかかりにくくなる。その結果、異形線条材１は、矯正加工の際に生じる表面の傷等を低減し、より耐食性に優れたものとなる。

（実施例２）
本例は、実施例１における異形線条材１の節部３１の配置を変更した例である。本例の異形線条材１は、図４及び図５に示すごとく、節部３１がらせん状になるように配置されている。つまり、図５に示す展開図上において、リブ部３０に対して一方側に配された節部３１と他方側に配された節部３１とが、軸方向に対して４５°に傾いた直線Ｌ上に並ぶように配置されている。

また、本例の異形線条材１における軸方向に直交する断面における凸部３の存在する範囲は、仮想外接円の周長の５８％〜７４％の範囲内に設定される。例えば、図４及び図５に示す軸方向の位置Ｃにおいて、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約５８％であり、位置Ｄにおいては、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約７４％である。なお、その他は実施例１と同様である。

このように、リブ部３０を挟んで互いに向かい合う節部３１同士がどのような位置関係であってもよく、軸方向に直交する断面の外周部にリブ部３０と節部３１とが存在していれば実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

（実施例３）
本例は、実施例１における異形線条材１の、軸方向に対する節部３１の角度を変更した例である。本例の異形線条材１の節部３１は、図６及び図７に示すごとく、周方向における展開図上において軸方向から４０度傾くよう斜めに配置されている。

また、本例の異形線条材１における軸方向に直交する断面における凸部３の存在する範囲は、仮想外接円の周長の６５％〜６８％の範囲内に設定される。例えば、図６及び図７に示す軸方向の位置Ｅにおいて、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約６５％である。また、位置Ｆにおいては、凸部３の存在する範囲は仮想外接円の周長の約６８％である。なお、その他は実施例１と同様である。

このように、節部３１の寸法、つまり節部３１の軸方向に沿った幅寸法や隣り合う節部３１の間隔、あるいは軸方向に対する傾きの角度も限定されることはなく、軸方向に直交する断面の外周部にリブ部３０と節部３１とが配置されるように適宜調整することができる。

１異形線条材
２本体部
３凸部
３０リブ部
３１節部

Claims

直径６．０ｍｍ未満のステンレス鋼製線条材を準備し、
該ステンレス鋼製線条材に冷間圧延を施すことにより、
断面略円形状の本体部と、
該本体部の表面から突出する凸部とを有しており、
該凸部は、上記本体部の軸方向に連続的に延びる２本のリブ部と、上記２本のリブ部を連結するとともに軸方向において間隔をあけて配置された多数の節部とを有しており、
上記節部は、全てが、軸方向に対して同じ斜め方向に延びるように配置されており、
軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面の外周部に上記リブ部と上記節部とが存在しており、
軸方向のいずれの位置においても、軸方向に直交する断面における上記凸部の存在する範囲が、上記本体部の軸を中心として上記凸部に外接する仮想外接円の周長の３０％以上に相当し、
上記節部の軸方向に沿った幅寸法は、隣接する上記節部の間の軸方向の間隔よりも大きく、
上記節部が、軸方向に対して３０°〜８０°傾くよう斜めに配置されているように成形し、
その後、上記ステンレス鋼製線条材を矯正加工機に通して矯正することを特徴とするコンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材の製造方法。
上記ステンレス鋼製線条材は材質がＳＵＳ３０４であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート鉄筋用ステンレス異形線条材の製造方法。