JP7158197B2 - 鉄筋の耐食性を向上させた金属系防食被膜の生成方法 - Google Patents
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Description
金属系防食被膜を生成するには、ロール状に巻き取られた鉄筋材料を引き出しながら、鉄筋の表面に亜鉛溶射を行うことにより形成した亜鉛被膜にカルシウムを付与することにより、鉄筋の表面に亜鉛カルシウム化合物を生成させる。
以下、本発明に係る鉄筋の耐食性を向上させた金属系防食被膜及びその生成方法に想到した実験について説明する。実際のコンクリート内では被膜の腐食過程の確認が難しいため、実験ではコンクリート環境下を模擬した溶液を使用した。図1及び図2に使用材料および溶液配合を示す。
実験において金属被膜の耐アルカリ性の評価は、JIS A 1193-2005「コンクリート用連続繊維補強材の耐アルカリ試験方法」に準拠して行った。蓋付きの容器に入れた100mリットルの各種溶液中に試験片を浸漬し、60℃の保温庫で7日間静置した。試験片を容器から取り出し、蒸留水で洗浄・乾燥後、質量および膜厚の測定、目視による被膜の状態観察を行った。これを1サイクルとしてそれぞれ4サイクル繰り返し行い、試験終了とした。被膜の測定は被膜表面に非接触で行う必要があるため、図3に示す膜圧測定機器を使用した。
浸漬前後の試験片について、SEMにより試験前後の被膜表面の形態観察とEDS分析を行い、浸漬前後での被膜の表面性状変化と被膜を構成する元素の変化を確認した。また、EDS分析の結果からXRDによる化合物分析も行い、アルカリ溶液に浸漬したことで被膜表面に起こった反応についても考察した。
実験の範囲内では、被膜の防食性ならびに耐食性に及ぼす母材の種類による影響は確認されなかった。よって、SS400の結果についてのみ述べる。図4、図5に、膜厚の変化と浸漬日数の関係及び質量変化と浸漬日数の関係を示す。膜厚は初期値を100%とした増減率で示している。
図9に被膜の防食性能試験結果を示す。腐食電流密度が小さいほど防食性能が高いため、亜鉛溶射が最も防食性能が高い材料であることが分かった。次に防食性能が高い材料は、Al-Mgで塩化物の影響を受けたとしても十分な防食性能を維持していると考えられる。亜鉛メッキは塩化物の影響を受ける環境下では防食効果が見込める材料だと分かった。また、亜鉛アルミニウム溶射は無垢よりも腐食しやすい材料であること分かった。
図10に防食性能試験の評価を示す。各種金属系防食被膜の耐アルカリ性、耐食性の確認を目的とし、被膜の種類、および周辺環境の違いによる影響について評価した結果、試験の範囲で以下の知見が得られた。
(1)亜鉛系被膜3種を含むすべての被膜が、水酸化ナトリウム水溶液で溶出した。
(2)Al-Mg系被膜はアルミニウムの影響が強く、かつ亜鉛を含まないため被膜を保護する化合物の形成がなく全滅した。
(3)カルシウムが含まれる細孔溶液中では、被膜中の亜鉛との間で反応が起こったことにより化合物が表面に形成され、膜厚が増加した。
(4)亜鉛溶射して形成した被膜が、最も防食性能が高い材料であった。
11 支柱
12 支持竿
20 レーザー変位計
30 測定対象固定機器
31 載置台
32 スチール板
33 ガイド
34 試験片
Claims (1)
- コンクリート構造物に使用する鉄筋の耐久性を向上させるための金属系防食被膜の生成方法であって、
ロール状に巻き取られた鉄筋材料を引き出しながら、鉄筋の表面に亜鉛溶射を行うことにより形成した亜鉛被膜を、カルシウムを含む水溶液に接触させて、鉄筋の表面に亜鉛カルシウム化合物を生成させることを特徴とする鉄筋の耐食性を向上させた金属系防食被膜の生成方法。
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Non-Patent Citations (1)
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溶融亜鉛めっき鉄筋の耐食性向上に関する研究,三重県科学技術振興センター工業研究部研究報告,No.26,日本,2002年,p.29-32 |
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