JP6038449B2 - Resin coated anti-corrosion PC steel - Google Patents
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Description
この発明は、主に、斜張橋の斜材ケーブル等として用いられる樹脂被覆防食PC鋼材に関するものである。 The present invention mainly relates to a resin-coated anticorrosion PC steel used as an oblique cable for a cable-stayed bridge.
この種の樹脂被覆防食PC鋼材は、例えば、本願に係る発明の一実施形態を示す図1、図2を参照して説明すると、複数の素線1aを撚り合わせたPC鋼線材(PC鋼線ストランド)1と、そのPC鋼線材1の外周及び前記素線1aの間に塗布・介在されたワックス2と、前記PC鋼線材1の周りにワックス2を介在して被覆された樹脂被覆3とから成る(特許文献1請求項1、図1)。
このPC鋼材Wは、例えば、素線1aを撚り合わせたPC鋼線材1を、高圧下のワックス槽中に通してその外周全面及び各素線1a間にワックスを塗布・介在した後、そのPC鋼線材1外周面にポリエチレン樹脂等を押出し成形することによって樹脂被覆3して製造される(特許文献1段落0003、図1等参照)。特に、素線1aの表面に亜鉛メッキを施した樹脂被覆防食PC鋼材は、亜鉛メッキ、ワックス被覆及び樹脂被覆3していることによって三重防食ストランドと称される。
This type of resin-coated anticorrosion PC steel can be described, for example, with reference to FIGS. 1 and 2 showing an embodiment of the present invention, and a PC steel wire (PC steel wire) obtained by twisting a plurality of strands 1a. Strand) 1,
For example, the PC steel material W is obtained by passing the PC
この樹脂被覆防食PC鋼材が斜張橋の斜材ケーブとして用いられると、風雨や潮風に直接に晒される過酷な条件下での使用となるため、その内部に水等の鋼線材1の腐食物質が浸入する恐れがあり、その浸入が生じると、鋼線材1(素線1a)が錆びてその機械的強度(機能)の低下を招く。このため、その浸入を防ぐべく(防錆の有効性を担保すべく)、現場施行前(出荷前)にリークパスの有無を評価する気密性試験が行なわれる。
この気密性試験は、例えば、図3に示すように、500mm長さのPC鋼材Wの一端を水槽Bに漬けるとともに、他端に、空気シリンダCでもって0.2MPa×30秒の空気を印加し、その空気が一端から漏れ出るか否か(リークパスの有無)を測定するものである。そのリークパスの有無は水槽B内に気泡が生じるか否かによって判別される。図3中、AはL字状金具からなるPC鋼材Wの支持具である。
If this resin-coated anti-corrosion PC steel material is used as a cable cable for cable-stayed bridges, it will be used under severe conditions where it is directly exposed to wind and rain and sea breezes. When the intrusion occurs, the steel wire 1 (elementary wire 1a) rusts and the mechanical strength (function) is reduced. For this reason, in order to prevent the intrusion (to ensure the effectiveness of rust prevention), an airtight test for evaluating the presence or absence of a leak path is performed before the on-site enforcement (before shipment).
In this airtightness test, for example, as shown in FIG. 3, one end of a 500 mm long PC steel W is immersed in a water tank B, and 0.2 MPa × 30 seconds of air is applied to the other end with an air cylinder C. Then, whether or not the air leaks from one end (the presence or absence of a leak path) is measured. The presence or absence of the leak path is determined by whether or not bubbles are generated in the water tank B. In FIG. 3, A is a support for PC steel W made of L-shaped metal fittings.
従来、上記気密性試験において、約40%のPC鋼材Wにリークパスが生じ、合格率は60%程度と低い。 Conventionally, in the above airtightness test, a leak path is generated in about 40% of the PC steel material W, and the pass rate is as low as about 60%.
この発明は、上記PC鋼材のリークパスを防ぐことを課題とする。 This invention makes it a subject to prevent the leak path | pass of the said PC steel materials.
本発明者は、上記PC鋼材内への水浸入は、その端部から行なわれることに着目し、その少なくとも端部を浸水防止構造とすれば、仮に、その内部全長においてリークパスが生じていても、PC鋼材全体としてはリークパスが生じていないものとすることができる。
この考えの下、上記課題を達成するため、この発明は、PC鋼材端部を浸水防止構造とすべく、その端部のワックスに吸水性ポリマーを添加して分散させることとしたのである。
吸水性ポリマーは、水接触後、数秒で吸水してワックス層を膨張させ、端部の水密性(水遮断性)を高めるため、端部から内部への浸水は防止される。このため、内部のPC鋼線材が水によって腐食されにくくなる。
The inventor of the present invention pays attention to the fact that the water intrusion into the PC steel material is carried out from the end portion. If at least the end portion has a water infiltration preventing structure, even if a leak path occurs in the entire inner length of the PC steel material. The PC steel material as a whole can be assumed to have no leak path.
With this in mind, in order to achieve the above object, the present invention, in order to the prevent flooding structure PC steel end, it was a Rukoto to disperse adding water-absorbing polymer in the wax of its ends.
Since the water-absorbing polymer absorbs water within a few seconds after contact with water to expand the wax layer and enhance the water tightness (water blocking property) of the end portion, water intrusion from the end portion is prevented. For this reason, an internal PC steel wire becomes difficult to be corroded by water.
この発明の構成としては、上記複数の素線1aを撚り合わせたPC鋼線材1と、そのPC鋼線材1の外周及び前記素線1aの間に塗布・介在されたワックス2と、前記PC鋼線材1の周りにワックス2を介在して被覆された樹脂被覆3とから成る樹脂被覆防食PC鋼材において、前記PC鋼線材1の少なくとも端部のワックス2に吸水性ポリマー4を添加して分散させた構成を採用することができる。
As a structure of this invention, the
この構成において、ワックス2に代えてグリースを採用することができ、吸水性ポリマ
ーには、ポリアクリル酸ナトリウム等を採用することができる。
そのPC鋼材端部のワックス層への吸水性ポリマーの添加は、その端部のワックスのみ
に吸水性ポリマーを添加したものとすることができ、その端部の長さは、有効な浸水防止
効果を担保できるように実験等によって適宜に決定すれば良い。しかし、その端部のみへ
の添加はその作業が雑となるため、PC鋼材全長に亘る全てのワックスに吸水性ポリマー
を添加したものを使用すれば、従来と同様に、上記ワックス槽へのPC鋼線材1の通しに
よってワックス塗布・介在を行なうことができる。この場合、PC鋼線材1の周り及び素
線1aの間のワックス2の全てに吸水性ポリマーが混合(添加分散)されていることとなる。
また、そのワックス2と吸水性ポリマーとの混合比は、上記端部の水浸入を防止し得る
ように、実験などによって適宜に設定すれば良いが、例えば、質量比で、ワックス:10
0に対して吸水性ポリマー:15以上100以下とすることができる。
In this configuration, grease can be employed instead of the
The addition of the water-absorbing polymer to the wax layer at the end of the PC steel material can be made by adding the water-absorbing polymer only to the wax at the end, and the length of the end is effective for preventing flooding. What is necessary is just to determine suitably by experiment etc. so that security can be ensured. However, since the addition to only the end portion is complicated, if all waxes over the entire length of the PC steel material are added with a water-absorbing polymer, the PC in the wax tank is the same as before. Wax application and interposition can be performed by passing the
Further, the mixing ratio of the
Water-absorbing polymer with respect to 0: 15 or more and 100 or less.
この発明は、以上のように構成したPC鋼材としたので、PC鋼材内部への浸水を有効に防ぐことができ、上記気密性試験における合格率を上げることができる。 Since this invention was made into PC steel materials comprised as mentioned above, it can prevent the water immersion inside PC steel materials effectively, and can raise the pass rate in the above-mentioned airtightness test.
この実施形態のPC鋼材は、従来と同様に、図1、図2に示すように、複数の表面亜鉛メッキした鋼素線(径:19.0±0.8mm)1aを撚り合わせたPC鋼線材1と、そのPC鋼線材1の外周及び前記素線1aの間に塗布・介在されたワックス2と、PC鋼線材1の周りにワックス2を介在して被覆されたポリエチレン樹脂被覆3とから成る。このPC鋼材Wも、PC鋼線材1を、高圧下の吸水性ポリマー4添加のワックス槽中に通してその外周全面及び各素線1a間に吸水性ポリマー混合ワックス2を塗布・介在した後、そのPC鋼線材1外周面にポリエチレン樹脂等を押出し成形することによって樹脂被覆3して製造した。このとき、ワックス2への吸水性ポリマー4の添加(混合)は、常温のワックス2に吸水性ポリマー4を添加・混練し、さらにそのワックス2をローラ間に通して吸水性ポリマー4を均等分散させたり、或いは、ワックスを加熱して液化し、その中に粉状の吸水性ポリマーを入れて撹拌混合して均等分散させ、その分散状態で急冷・固化させたりすることもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the PC steel material of this embodiment is a PC steel obtained by twisting together a plurality of surface galvanized steel strands (diameter: 19.0 ± 0.8 mm) 1a as shown in FIGS. A
このように製造するPC鋼材Wにおいて、表1に示す配合割合の試験例1〜11を製作し、その各試験例を従来と同様の図3に示す気密性試験を行なった結果を同表1に示す。その表1において、ワックス(炭化水素系)2に対する吸水性ポリマー4の各割合(比率)において、「○」は水槽W内に気泡が生じず、リークパスが生じていないと思われるものを示し、「×」は水槽W内に気泡が生じ、リークパスが生じていると思われるものを示す。
ワックス2には、商品名:CIRINJECT CP−HPFを使用し、吸水性ポリマー4には、商品名:アクアキープ10SH−NF(吸水量60g/g、吸水速度8秒、粒径106μm)を使用した。吸水試験は、ワックス2約15gに水を5g滴下し、ワックス2が完全に吸水するまでの時間を評価し、10秒以内であれば「○」とし、10秒を超えれば、「×」とした。
In PC steel W manufactured as described above, Test Examples 1 to 11 having the blending ratios shown in Table 1 were produced, and the results of the airtightness test shown in FIG. Shown in In Table 1, in each ratio (ratio) of the water-absorbing
Trade name: CIRINJECT CP-HPF was used for
この試験結果から、ワックス2に吸水性ポリマー4を、質量比で、ワックス:100に対して吸水性ポリマー:15以上であれば、混合・塗装が可能であって、リークパスが生じないことが理解できる。しかし、100質量部を超えると、吸水性ポリマー4がクラウドの主成分となって、吸湿による保存安定性の低下が懸念されるため、吸水性ポリマー4の添加量は100質量部以下とする。
なお、この種のPC鋼材Wにおいて、ワックス2に代えてグラウト材として同等のグリースを採用しても同様な結果を得ることができた。
From this test result, it is understood that if the water-absorbing
In this type of PC steel W, similar results could be obtained even when the same grease was used as the grout material instead of the
なお、樹脂被覆3にはポリエチレン樹脂でなくても、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリアミド系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、アクリルニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン系ポリエチレン等を採用し得て、それらの樹脂被覆3にはカーボン等の顔料を混合させて耐候性を高めることが好ましい。また、素線1aの撚り数も7本に限らず、19本等と任意である。このように今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The
1 PC鋼線材
1a 鋼線(素線)
2 ワックス
3 樹脂被覆
4 吸水性ポリマー
W 樹脂被覆防食PC鋼材
1 PC steel wire 1a Steel wire (elementary wire)
2
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