JP7143111B2 - 無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法および腐食診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法および腐食診断装置に関する。

鋼構造物では、維持管理コスト低減などを目的として、無塗装で大気に暴露しておくと表面に腐食進行を抑制する保護性さび（環境遮断性さび、安定さびとも呼ばれる）が徐々に形成される耐候性鋼を使用する場合がある。このような無塗装の耐候性鋼を主体とする鋼構造物は無塗装耐候性鋼構造物と呼ばれ、無塗装耐候性鋼橋梁などが例として挙げられる。しかし、海からの飛来塩分や凍結防止剤の使用などによる影響で、この無塗装耐候性鋼でも腐食して異常さびが発生する場合がある。このような異常さびの補修塗装には多くの労力やコストがかかり、また、予防保全という観点からも、無塗装耐候性鋼構造物においては、早期に異常さびを検知して補修することが重要であり、定期的な点検・腐食診断が欠かせない。

例えば、無塗装耐候性鋼橋梁の腐食診断方法としては、従来、無塗装耐候性鋼橋梁に形成したさびの目視観察から評価・診断する方法が一般的であった。しかし、この方法には、結果が評価者の熟練度に左右されやすいという課題があった。そこで、近年では、特許文献１や特許文献２に記載のような装置などによって無塗装耐候性鋼橋梁に形成したさびのイオン透過抵抗値を測定し、このイオン透過抵抗値と前記さびのさび厚から診断する方法（イオン透過抵抗法）も多く行われている。

特開２００５－２７４１３８号公報 特開２０１６－２１７８２２号公報

しかし、前記イオン透過抵抗法も、無塗装耐候性鋼橋梁の建設完了からの経過年数を考慮した診断基準がないため、この経過年数にかかわらず同じ診断基準で腐食診断することとなり、現状では、無塗装耐候性鋼橋梁の建設完了から１０年以上経過したさびの状態を観察しなければ正確な診断および対策ができない。

したがって、無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断については、早期にかつ定量的に診断を行うために、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了からの経過年数も考慮した新たな診断基準で診断する方法の開発が求められているといえる。

そこで、本発明は、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了からの経過年数を考慮した腐食診断方法および腐食診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明者は鋭意検討し、無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断において、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、この測定データに基づき、その測定時期が前記無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満、４年以上９年未満、９年以上のいずれであるかにより、それぞれ異なる診断基準によって診断することで、このさびの状態を早期にかつ定量的に診断することができ、かつこのさびの状態に基づいた補修対策検討をより的確に行うことができることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は次の（１）～（５）である。
（１）無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が２５０μｍ超４００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が４００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
（２）無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から４年以上９年未満において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が６００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
（３）無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から９年以上において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が４００μｍ超８００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
前記さび厚が８００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
（４）前記無塗装耐候性鋼構造物が無塗装耐候性鋼橋梁である、（１）～（３）のいずれか１つに記載の無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
（５）（１）～（４）のいずれか１つに記載の無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法を行うための腐食診断装置。

本発明によれば、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについて、前記無塗装耐候性鋼構造物の建設完了からの経過年数に応じて異なる診断基準で診断することで、このさびの状態を早期にかつ定量的に診断することができ、かつこのさびの状態に基づいた補修対策検討をより的確に行うことができる。

本発明における、その建設完了からの経過年数が１年以上４年未満である無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについての診断基準を示す図である。なお、横軸は無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚を、縦軸は無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのイオン透過抵抗値を表す。 本発明における、その建設完了からの経過年数が４年以上９年未満である無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについての診断基準を示す図である。なお、縦軸および横軸は、図１の場合と同じである。 本発明における、その建設完了からの経過年数が９年以上である無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについての診断基準を示す図である。なお、縦軸および横軸は、図１および図２の場合と同じである。 実施例１で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～３の診断基準にプロットした診断図を示す。図４（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図４（ｂ）が暴露から５年（暴露５年）、図４（ｃ）が暴露から１５年（暴露１５年）での診断図である。 実施例２で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～３の診断基準にプロットした診断図を示す。図５（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図５（ｂ）が暴露から８年（暴露８年）、図５（ｃ）が暴露から１４年（暴露１４年）での診断図である。 実施例３で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～２の診断基準にプロットした診断図を示す。図６（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図６（ｂ）が暴露から７年（暴露７年）での診断図である。 実施例４で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～３の診断基準にプロットした診断図を示す。図７（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図７（ｂ）が暴露から５年（暴露５年）、図７（ｃ）が暴露から１０年（暴露１０年）での診断図である。 実施例５で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～２の診断基準にプロットした診断図を示す。図８（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図８（ｂ）が暴露から５年（暴露５年）での診断図である。 実施例６で測定した、暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値データを、測定時の暴露年数に応じて図１～３の診断基準にプロットした診断図を示す。図９（ａ）が暴露から３年（暴露３年）、図９（ｂ）が暴露から５年（暴露５年）、図９（ｃ）が暴露から１０年（暴露１０年）での診断図である。

本発明について説明する。
本発明は無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法および腐食診断装置であって、無塗装耐候性鋼構造物に使用されている耐候性鋼の表面に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、この測定データに基づき、その測定時期が前記無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満、４年以上９年未満、９年以上のいずれであるかによって、３つの異なる診断基準でこのさびの状態を診断する方法、および、前記方法を行うための腐食診断装置である。

なお、本発明において「無塗装耐候性鋼構造物」とは、無塗装の耐候性鋼を主体とする鋼構造物を意味し、例えば、無塗装耐候性鋼橋梁、無塗装耐候性鋼鉄塔などが含まれる。本発明は、特に、無塗装耐候性鋼橋梁への適用が極めて好適である。また、本発明において「耐候性鋼」とは、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏなどの合金元素を適量含有し、大気中での適度な乾湿の繰り返しにより表面に緻密なさび（保護性さび）を形成し得る鋼材を意味する。耐候性鋼としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ ３１１４に規定される溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材（ＳＭＡ）、ＪＩＳ Ｇ ３１２５に規定される高耐候性圧延鋼材（ＳＰＡ－Ｈ、ＳＰＡ－Ｃ）などを挙げることができる。また、その形状、大きさ等については特に限定されず、例えば、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼、山形鋼等であってもよい。

まず、本発明における、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満においての腐食診断方法について説明する。
無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満においては、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについて、そのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、この測定データに基づき、本発明者が設定した図１に示す診断基準において５つの区分のいずれに区分されるかを確認し、診断を行う。具体的には、前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは初期さびに区分され（図１のＩ－５領域）、補修を行う必要がない（損傷が認められないか、損傷が軽微である）と診断する（Ａ１）。前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には、前記さびは保護性さびに区分され（図１のＩ－４領域）、補修を行う必要がないと診断する（Ａ２）。前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは未成長さび（不安定さび）に区分され（図１のＩ－３領域）、状況に応じて補修を行う必要がある（将来、補修を行う必要性が生じる可能性がある）と診断する（Ｂ）。前記さび厚が２５０μｍ超４００μｍ以下の場合には、前記さびは要観察さびに区分され（図１のＩ－２領域）、予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（将来、耐荷力に問題が発生する可能性がある）と診断する（Ｃ１）。前記さび厚が４００μｍ超の場合には、前記さびは異常さびに区分され（図１のＩ－１領域）、構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要がある（現段階において、耐荷力に問題がある可能性がある）と診断する（Ｃ２）。

なお、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚測定（単位：μｍ）は、公知の測定方法で行えば良く、特段限定はされない。例えば、電磁膜厚計、磁気膜厚計、超音波膜厚計、Ｖカット式膜厚計などを用いる方法が示される。特に、電磁膜厚計を用いて測定を行うのが、さび厚をより簡易に測定できるという点で好ましい。

また、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのイオン透過抵抗値測定（単位：ｋΩ）も、公知の測定方法で行えば良く、特段限定はされないが、特に、シリンダーと電極からなるプローブを被測定物に当て電気化学的交流インピーダンズ法により測定を行う、特許文献１または２に示されるようなイオン透過抵抗測定装置を用いるのが、イオン透過抵抗値をより簡易に測定できるという点で好ましい。

ここで、イオン透過抵抗値とは、無塗装耐候性鋼表面を覆う物質のイオンの移動に対する抵抗値を意味し、イオン透過抵抗値が高いほど酸素や水などを通しにくいといえる。イオン透過抵抗値測定に際しては、剥離したさびが認められる場合には、測定値が不均一となるのを防ぐため、この剥離したさびをハンマーやヘラなどで除去してから測定を行うのが好ましい。

次に、本発明における、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から４年以上９年未満においての腐食診断方法について説明する。
無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から４年以上９年未満においては、同様に、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについて、そのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、この測定データに基づき、本発明者が設定した図２に示す診断基準において５つの区分のいずれに区分されるかを確認し、診断を行う。具体的には、前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは初期さびに区分され（図２のＩ－５領域）、補修を行う必要がないと診断する（Ａ１）。前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には、前記さびは保護性さびに区分され（図２のＩ－４領域）、補修を行う必要がないと診断する（Ａ２）。前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは未成長さび（不安定さび）に区分され（図２のＩ－３領域）、状況に応じて補修を行う必要があると診断する（Ｂ）。前記さび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下の場合には、前記さびは要観察さびに区分され（図２のＩ－２領域）、予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断する（Ｃ１）。前記さび厚が６００μｍ超の場合には、前記さびは異常さびに区分され（図１のＩ－１領域）、構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断する（Ｃ２）。

次に、本発明における、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から９年以上においての腐食診断方法について説明する。
無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から９年以上においては、これも同様に、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについて、そのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、この測定データに基づき、本発明者が設定した図３に示す診断基準において５つの区分のいずれに区分されるかを確認し、診断を行う。具体的には、前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは初期さびに区分され（図３のＩ－５領域）、補修を行う必要がないと診断する（Ａ１）。前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には、前記さびは保護性さびに区分され（図３のＩ－４領域）、補修を行う必要がないと診断する（Ａ２）。前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には、前記さびは未成長さび（不安定さび）に区分され（図３のＩ－３領域）、状況に応じて補修を行う必要があると診断する（Ｂ）。前記さび厚が４００μｍ超８００μｍ以下の場合には、前記さびは要観察さびに区分され（図３のＩ－２領域）、予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断する（Ｃ１）。前記さび厚が８００μｍ超の場合には、前記さびは異常さびに区分され（図３のＩ－１領域）、構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断する（Ｃ２）。

なお、図１～３に示すさびの区分およびさびの状態、ならびに診断区分および診断の内容を、下記表１および表２にまとめて示した。ここで、本発明において「初期さび」とは耐候性鋼表面に形成し始めたさび、「保護性さび」とは酸素や水を通しにくく腐食進行を抑制するさび、「未成長さび（不安定さび）」とは異常さびへの成長途中であると考えられるさび、「要観察さび」とは異常状態に近く観察が必要なさび、「異常さび」とは異常状態である（腐食が進行した）さびを意味する。

本発明は、診断時期（無塗装耐候性鋼構造物の建設完了からの経過年数）によって、さび状態を区分するさび厚やイオン透過抵抗値を細かく変えていることが大きな特徴である。一例を挙げれば、本発明では、イオン透過抵抗値１．０ｋΩ以下における初期さびと未成長さび（不安定さび）を区分するさび厚について、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満では１５０μｍに、４年以上９年未満では２５０μｍに、９年以上では３００μｍに設定されている。

そして、本発明により、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびについて補修の必要があると診断した場合は、前記さびを表面塗装や当板などによって補修を行う。本発明では、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から数年程度においても、その時期に応じた腐食診断基準により無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびの状態を診断するため、早期な補修対応が可能となる。

さらに、本発明では、無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満および／または４年以上９年未満における腐食診断結果から、無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびの状態が将来的にどのようになるか（補修が必要となるか）、およびその補修対策を予測可能であることも特徴である。つまり、本発明は、無塗装耐候性鋼構造物について、将来的にいつどのような補修を行うかという維持管理目標設定に利用することができ、早期に補修対策を講じることができる。

さらには、本発明は、無塗装耐候性鋼構造物の建設場所における飛来塩分量や凍結防止剤使用の有無にかかわらず、また暴露方向（水平、垂直など）にかかわらず、様々な建設場所および設置方向の無塗装耐候性鋼構造物についての腐食診断に適用できる的確で信頼性の高い方法であることも特徴である。また、本発明では、このような腐食診断方法を行うための腐食診断装置も提供することができる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において様々な変形が可能である。

日本海側海浜地区暴露試験場（海岸線からの距離（離岸距離）：０．５ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）小型試験片（５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用い、前記暴露材を水平方向で４地点に設置して、大気環境に直接暴露する直接暴露試験法により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年、５年および１５年の各時点において、前記４地点の暴露材に形成したさびのさび厚を市販膜厚計により測定し、またイオン透過抵抗値をイオン透過抵抗測定装置（ＲＳＴ（Ｒｕｓｔ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ）：日鉄住金防蝕株式会社製品）により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から５年の時点での測定データは図２に示す診断基準に、暴露から１５年の時点での測定データは図３に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図４（ａ）～（ｃ）に示す。まず、暴露から３年において、４地点の暴露材に形成したさびのさび厚はいずれも１５０μｍ以下であり、イオン透過抵抗値はいずれも１．０ｋΩ以下であった。したがって、これらのさびはすべてＩ－５領域に区分され、初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断された（図４（ａ））。そして、これら４地点の暴露材に形成したさびは、暴露から５年において、すべてさび厚が２５０μｍ以下であって、このうち１地点のさびはイオン透過抵抗値が１．０ｋΩであり（Ｉ－５領域）、初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断された。他の３地点のさびは、すべてイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超であり（Ｉ－４領域）、保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断された（図４（ｂ））。さらに、これら４地点の暴露材に形成したさびは、暴露から１５年において、すべてさび厚が３００μｍ以下かつイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超であり（Ｉ－４領域）、いずれも保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断された（図４（ｃ））。つまり、暴露から３年および暴露から５年の時点において初期さびあるいは保護性さびに区分された地点のさびは、いずれも暴露から１５年の時点において保護性さびに区分された。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から５年の時点において正確な腐食診断ができ、これらから将来的な腐食状態の予測も可能であることが示された。

日本海側海浜地区暴露試験場（離岸距離：０．５ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）Ｉ桁鋼試験体（２００ｍｍ×１０００ｍｍ、高さ５００ｍｍ）を用い、前記暴露材を橋軸（東西方向）６地点に設置する方法（屋根付Ｉ桁鋼試験体暴露）により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年、８年および１４年の各時点において、前記６地点の暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を実施例１と同じ方法により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から８年の時点での測定データは図２に示す診断基準に、暴露から１４年の時点での測定データは図３に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図５（ａ）～（ｃ）に示す。まず、暴露から３年において、６地点の暴露材に形成したさびのさび厚はいずれも１５０μｍ以下であり、イオン透過抵抗値は１地点のさびが１．０ｋΩ超であったが（Ｉ－４領域）、その他はすべて１．０ｋΩ以下であった（Ｉ－５領域）。したがって、これら６地点の暴露材に形成したさびは、５地点のさびが初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断され、残りの１地点のさびが保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断された（図５（ａ））。そして、これら６地点の暴露材に形成したさびは、暴露から８年において、５地点のさびのさび厚が２５０μｍ以下であり、そのうち４地点のさびのイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下（Ｉ－５領域）、他の１地点のさびのイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超であった（Ｉ－４領域）。したがって、前記４地点のさびは初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断され、前記１地点のさびは保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断された。残りの１地点のさびは、さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下であるため（Ｉ－３領域）、未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断された（図５（ｂ））。さらに、これら６地点の暴露材に形成したさびは、暴露から１４年において、５地点のさびのさび厚が３００μｍ以下であり、そのうち３地点のさびのイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下（Ｉ－５領域）、他の２地点のさびのイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超であった（Ｉ－４領域）。したがって、前記３地点のさびは初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断され、前記２地点のさびは保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断された。残りの１地点のさびは、さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつイオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下であるため（Ｉ－３領域）、未成長さび（不安定さび）であって補修を検討する必要がある（Ｂ）と診断された（図５（ｃ））。つまり、暴露から８年および暴露から１４年における各地点のさびの診断結果はほぼ一致していた。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から８年の時点において正確な腐食診断ができ、これらから将来的な腐食状態の予測も可能であることが示された。

太平洋側海浜地区（離岸距離：０．５ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）ワッペン試験片（５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を用い、前記暴露材を橋梁桁のウェブ面（腹板面）またはフランジ面（突縁面）８地点に直接貼り付けて暴露するワッペン式暴露試験法により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年および７年の各時点において、前記８地点の暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を実施例１と同じ方法により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から７年の時点での測定データは図２に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図６（ａ）～（ｂ）に示す。まず、暴露から３年において、８地点の暴露材に形成したさびのイオン透過抵抗値はいずれも１．０ｋΩ以下であり、さび厚は、１５０μｍ以下が２地点（Ｉ－５領域）、１５０μｍ超２５０μｍ以下が４地点（Ｉ－３領域）、２５０μｍ超４００μｍ以下が２地点（Ｉ－２領域）であった。したがって、これら８地点の暴露材に形成したさびは、２地点のさびが初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断され、４地点のさびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断され、２地点のさびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断された（図６（ａ））。そして、これら８地点の暴露材に形成したさびは、暴露から７年において、さび厚２５０μｍ以下が２地点、２５０μｍ超３５０μｍ以下が３地点、３５０μｍ超６００μｍ以下が３地点あり、イオン透過抵抗値は、さび厚２５０μｍ以下である２地点のさびが１．０ｋΩ超（Ｉ－４領域）であり、他の６地点のさびはいずれも１．０ｋΩ以下であった（Ｉ－３領域およびＩ－２領域）。したがって、さび厚２５０μｍ以下かつイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超である２地点のさびは保護性さびであって補修を行う必要がない（Ａ２）と診断され、さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつイオン透過抵抗値１．０ｋΩ以下である３地点のさびは未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断され、さび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下である３地点のさびは要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断された（図６（ｂ））。つまり、暴露から３年および暴露から７年における各地点のさびの診断結果は概ね一致していた。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から７年の時点において正確な腐食診断ができ、また、暴露から３年の時点での腐食診断結果から数年後の腐食状態も予測可能であることが示された。

太平洋側海浜地区（離岸距離：５．０ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）ワッペン試験片（５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を用い、前記暴露材を橋梁箱桁下面３地点に直接貼り付けて暴露するワッペン式暴露試験法により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年、５年および１０年の各時点において、前記３地点の暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を実施例１と同じ方法により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から５年の時点での測定データは図２に示す診断基準に、暴露から１０年の時点での測定データは図３に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図７（ａ）～（ｃ）に示す。まず、暴露から３年において、３地点の暴露材に形成したさびのさび厚はいずれも１５０μｍ超２５０μｍ以下であり、イオン透過抵抗値は１．０ｋΩ以下であった（Ｉ－３領域）。したがって、これらのさびはいずれも未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断された（図７（ａ））。そして、これら３地点の暴露材に形成したさびは、暴露から５年において、いずれもさび厚２５０μｍ超３５０μｍ以下かつイオン透過抵抗値１．０ｋΩ以下であり（Ｉ－３領域）、すべて未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断された（図７（ｂ））。さらに、これら３地点の暴露材に形成したさびは、暴露から１０年において、２地点のさびのさび厚が３００μｍ以下でありかつイオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下であり（Ｉ－５領域）、この２地点のさびは初期さびであって補修を行う必要がない（Ａ１）と診断された。残りの１地点のさびは、さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下でありかつイオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下であり（Ｉ－３領域）、未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断された（図７（ｃ））。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から５年の時点において正確な腐食診断ができ、これらから将来的な腐食状態の予測も可能であることが示された。

日本海側海浜地区（離岸距離：０．２ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）小型試験片（５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用い、前記暴露材を水平方向で３地点に設置して、遮へいして暴露する遮へい暴露試験法により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年および５年の各時点において、前記３地点の暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を実施例１と同じ方法により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から５年の時点での測定データは図２に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図８（ａ）～（ｂ）に示す。まず、暴露から３年において、３地点の暴露材に形成したさびのさび厚はいずれも２５０μｍ超４００μｍ以下であった（Ｉ－２領域）。したがって、これらのさびはいずれも要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断された（図８（ａ））。そして、これら３地点の暴露材に形成したさびは、暴露から５年において、いずれもさび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下であり（Ｉ－２領域）、すべて要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断された（図８（ｂ））。つまり、暴露から３年の時点において要観察さびに区分された地点のさびは、暴露から５年の時点においてもすべて要観察さびに区分された。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から５年の時点において正確な腐食診断ができ、また、暴露から３年の時点での腐食診断結果から数年後の腐食状態も予測可能であることが示された。

亜熱帯海浜地域（離岸距離：０．２ｋｍ）において、暴露材として耐侯性鋼（ＳＭＡ４９０ＡＷ）小型試験片（５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用い、前記暴露材を水平方向で４地点に設置して、遮へいして暴露する遮へい暴露試験法により暴露試験を行った。

そして、暴露から３年、５年および１０年の各時点において、前記４地点の暴露材に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を実施例１と同じ方法により測定した。この測定後、暴露から３年の時点での測定データは図１に示す診断基準に、暴露から５年の時点での測定データは図２に示す診断基準に、暴露から１０年の時点での測定データは図３に示す診断基準にプロットして、各時点での腐食診断を行った。

この診断結果を図９（ａ）～（ｃ）に示す。まず、暴露から３年において、４地点の暴露材に形成したさびのさび厚は、１地点のさびが１５０μｍ超２５０μｍ以下であり、他の３地点のさびが２５０μｍ超４００μｍ以下であった。また、イオン透過抵抗値は、前記１地点のさびが１．０ｋΩ超３．０ｋΩ以下であり（Ｉ－３領域）、他の３地点のさびはすべて１．０ｋΩ以下であった（Ｉ－２領域）。したがって、これら４地点の暴露材に形成したさびは、１地点のさびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要がある（Ｂ）と診断され、残りの３地点のさびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断された（図９（ａ））。そして、これら４地点の暴露材に形成したさびは、暴露から５年において、２地点のさびのさび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下であり（Ｉ－２領域）、他の２地点のさびのさび厚は６００μｍ超であった（Ｉ－１領域）。したがって、２地点のさびは要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ１）と診断され、他の２地点のさびは異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ２）と診断された（図９（ｂ））。さらに、これら４地点の暴露材に形成したさびは、暴露から１０年において、いずれもさび厚が８００μｍ超であり（Ｉ－１領域）、すべて異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要がある（Ｃ２）と診断された（図９（ｃ））。つまり、暴露から５年の時点において要観察さびあるいは異常さびに区分された地点のさびは、暴露から１０年の時点においてすべて異常さびに区分された。

この結果から、本発明の診断基準を用いることで、暴露から３年や暴露から５年の時点において正確な腐食診断ができ、これらから将来的な腐食状態の予測も可能であることが示された。

Claims (5)

1. 無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から１年以上４年未満において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
   前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が１５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が１５０μｍ超２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が２５０μｍ超４００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が４００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
   無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
2. 無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から４年以上９年未満において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
   前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が２５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が２５０μｍ超３５０μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が３５０μｍ超６００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が６００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
   無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
3. 無塗装耐候性鋼構造物の建設完了から９年以上において、前記無塗装耐候性鋼構造物に形成したさびのさび厚およびイオン透過抵抗値を測定し、
   前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ以下の場合には前記さびが初期さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が３００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が１．０ｋΩ超または前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ超の場合には前記さびが保護性さびであって補修を行う必要がないと診断し、
   前記さび厚が３００μｍ超４００μｍ以下かつ前記イオン透過抵抗値が３．０ｋΩ以下の場合には前記さびが未成長さび（不安定さび）であって状況に応じて補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が４００μｍ超８００μｍ以下の場合には前記さびが要観察さびであって予防保全の観点から速やかに補修を行う必要があると診断し、
   前記さび厚が８００μｍ超の場合には前記さびが異常さびであって構造安全性の観点から速やかに補修を行う必要があると診断することを特徴とする、
   無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
4. 前記無塗装耐候性鋼構造物が無塗装耐候性鋼橋梁である、請求項１～３のいずれか１項に記載の無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の無塗装耐候性鋼構造物の腐食診断方法を行うための腐食診断装置。

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