JPH02240238A - 遅れ破壊特性に優れた耐塩性pc鋼棒 - Google Patents

遅れ破壊特性に優れた耐塩性pc鋼棒

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JPH02240238A
JPH02240238A JP6061689A JP6061689A JPH02240238A JP H02240238 A JPH02240238 A JP H02240238A JP 6061689 A JP6061689 A JP 6061689A JP 6061689 A JP6061689 A JP 6061689A JP H02240238 A JPH02240238 A JP H02240238A
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哲夫 白神
Yoshiaki Shimizu
義明 清水
Katsuhiko Nishikawa
勝彦 西川
Eiji Yamashita
英治 山下
Yukio Murayama
村山 行雄
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Neturen Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 (産業上の利用分野) 本発明は、耐塩性PC鋼棒に関するものである。
(従来の技術) 近年、海浜地帯のコンクリート建造物や海砂を使用した
鉄筋コンクリート建造物における、ヒビ割れ劣化が問題
となっているが、これは海塩粒子の塩分や海砂中の塩分
によって、コンクリート中に埋設された鉄筋が腐蝕する
ことにより発生するものであって、この防止のために、
鉄筋自体の化学組成を制御し、耐塩性を向上させる方法
が既に種々開発されている。
例えば、特公昭55−22548号公報ではCuとWと
を同時に添加することにより、また特開昭57−480
54号公報ではNiを多量に添加することにより、更に
特開昭63−161120号公報ではCrを多量に添加
することにより耐塩性の向上を計ろうとすることが提案
されている。
前記したこれら提案は、何れも鉄筋に関するものである
が、PC@棒も亦、コンクリート建造物の補強材として
これらの鉄筋同様に使用されている。然しなから、この
PCC鋼棒おいても、前記鉄筋同様にPC氷ボール海塩
粒子による腐蝕、PCパイル・ポールの海砂使用による
腐蝕は避けられず、鉄筋によるものと同様の問題を生じ
つつある。
又鉄筋は、圧延ままで使用し、比較的低強度であるため
、遅れ破壊特性、リラクセーション特性(JIS G 
3109の8.2による)等についての配慮は不要であ
る。一方PC鋼棒は、熱間圧延材を用い、ストレッチン
グ、引抜、熱処理の内、何れかの方法により、又はこれ
らの組合せによって製造されている。
尚、このようなPC鋼棒の耐塩性向上を計ろうとするも
のとしては、特開昭58−83752号公報を挙げるこ
とができる。
(発明が解決しようとする課題) 前記したような従来法のPC鋼棒は、炭素鋼が主体であ
り、一部にSi+ Cr、 Mn等を多く含有した鋼は
あるものの、耐塩性は余り考慮されていない。
又、高強度化することにより、所望の耐塩性を達成して
も、それ以外の遅れ破壊特性、リラクセーション特性、
溶接性、機械的性質等の他の特性が必ずしも充分でない
。亦、前記した特開昭5883752号公報に示される
ものは、Ca、 RE!Hの単独ないし、複合添加によ
る鋼中硫化物の減少、且つ性状の変化を目指し、これに
より耐塩性を向上させるとするものであるが現状では、
Caの歩留を安定させることは困難であり、製造上問題
が多い。
本発明は、耐塩性PC鋼鋼棒係り、従来のPC鋼棒と同
様のりラクセーション特性、溶接性、機械的性質を保持
しつつ、遅れ破壊特性、耐塩性を向上させたPC鋼棒を
提供しようとするものである。
「発明の構成」 (課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、熱処理を行い、焼戻しマルテンサイト組織とした
鋼における耐塩性、遅れ破壊特性、溶接性、リラクセー
シッン特性及び機械的性質を向上する成分系を見出した
即ち、上記課題は、 (11C: 0.2〜0.4重量%、 Si : 0.
2〜2.0重量%、 Mn: 0.2〜1.5重量%、
P≦0.020重量%。
S≦0.005重量%、 Cr: 0.3〜2.0重量
%。
Mo : 0.1〜0.5重量%を含み、残部がFe及
び不可避的不純物から成ることを特徴とする、遅れ破壊
特性に優れた耐塩性PCfi4棒; (2)  C: 0.2〜0.4重量%、 Si : 
0.2〜2.0重量%、 Mn: 0.2〜1.5重量
%、P≦0.020重量%。
S≦0.005重量%、 Cr: 0.3〜2.0重量
%Mo : 0.1〜0.5重量%を含有すると共に、
Cし0.05〜0.5重量%、W;0.03〜0.5重
f1%ノうち1種以上を含み、残部がFe及び不可避的
不純物から成ることを特徴とする、遅れ破壊特性に優れ
た耐塩性PC鋼棒: (3)  C: 0.2〜0.4重量%、 St : 
0.2〜2.0重量%、Mn:0.2〜1.5重量%、
P≦0.020重量%。
S≦0.0 O5重量%、 Cr: 0.3〜2.0重
量%。
Mo:0.1〜0.5重量%に、B:0.0003〜0
、0 O50重量%を含有し、残部がFe及び不可避的
不純物から成ることを特徴とする、遅れ破壊特性に優れ
た耐塩性PC鋼棒: (4)C:0.2〜0.4重量%、Si:0.2〜2.
0重量%、 Mn: 0.2〜1.5重量%、P≦0.
020重ff1%S≦0.005重量%、 Cr: 0
.3〜2.0重量%。
No : 0.1〜0.5重量%に、Cu: 0.05
〜0.5重量%、W:0.03〜0.5重量%のうち1
種以上及びB:0.0O03〜0.0050重量%を含
み、残部がF、e及び不可避的不純物から成ることを特
徴とする、遅れ破壊特性に優れた耐塩性PC1il棒;
の採用により解決されることを見出した。
(作用) 本願発明によるPC鋼棒の成分限定理由を重量%(以下
単に%という)により説明すると以下の通りである。
Cは、焼入性を高め、強度を上げるのに必要な元素であ
り、PC鋼棒として、強度レベルを確保するためには、
0.2%以上が必要である。然し、0.4%超えとなる
と点溶接性が低下するので0.4%を上限とする。
Siは、脱酸剤として使用されるため、又、遅れ破壊特
性及びリラクセーション特性に有効であるため、0.2
%以上必要で、添加量の多い方が望ましいが、2.0%
超えになると、鋼の延性が劣化するため、2.0%を上
限とする。
Mnは、Siと同様に脱酸剤であると共に、Cと同様に
焼入性を高め、強度向上に必要な元素であるため0.2
%以上が必要である。然し、1.5%超えでは延性が劣
化するので1.5%を上限とする。
Pは、不純物元素として避けられない元素であるが、遅
れ破壊特性を劣化させるため、0.020%以下とする
Sは、耐塩性を劣化させるので出来得る限り、少なくす
ることが望ましい0本発明においては、o、 o o 
s%以下とする。
Crは、焼入性を高め、強度を上げるのに必要な元素で
ある。PC鋼棒として、強度レベルを確保するためには
0.3%以上必要である。然し、2.0%超えになると
経済的に不利である。従って上限を2.0%とする。
Noは、焼入性を高めると共に、耐塩性に有効な元素で
あるが、多量に添加すると経済的に不利である。従って
、下限を0.1%、上限を0.5%とする。
Cu及びWは、耐塩性を劣化させずに遅れ破壊特性を向
上させ得る元素であるが、多量に添加すると、経済的に
不利である。従って、Cuは下限を0.05%、上限を
0.5%とし、Wについては、下限を0.03%、上限
を0.5%とする。
Bは焼入性を向上させると共に、遅れ破壊特性を向上さ
せるが、0.0003%未満ではその効果が明らかでな
く、0.0050%を超えると、却って焼入性を減する
ので下限を0. OO03%、上限をo、 o o s
 o%とする。尚、Bを添加する場合、通常Bの焼入性
を高めるために、T1を加えているがこれは、鋼中のN
を固定するためであり、上記範囲のB含有量に対しては
、0.020%前後のTiが適当である。又、Tiと同
様の作用をするZr、 Nbの1種以上を加えるのも有
効である。
(実施例) 次の第1表に示した成分の鋼を直径9.5 mの丸棒に
圧延し、直径9. Onの丸棒に引抜き、その後、高周
波加熱による焼入れ焼戻しを行った。焼入れは930〜
1020℃で、焼戻しは、引張強さ150kgf/m”
を目標として最適温度で行った。尚熱処理は高周波にの
み限定されるものではないことは明らかである。
上記のようにして得られた鋼棒の機械的性質、耐塩性、
遅れ破壊特性、リラクセーション特性及び溶接性の試験
結果を次の第2表に示す。
引張試験は、熱処理されたものを標点距離72鶴で引張
を行った。
耐塩性試験は、第1図に示すオートクレーブ法で行った
。試験工程は以下に示す如くである。
■ 細骨材重量の0.5%の塩分(NaC1)を含有し
たコンクリート中に供試材を打込み、養生を終了した試
験体をオートクレーブ装置に挿入し、密閉する。
■ 第1図に示すように、常温から3〜4時間で約18
0℃、  10kgf/am”の圧力に達し、この条件
で5時間保持し、その後、自然放冷する。
■ オートクレーブ試験開始後、約24時間後に、試験
体を取り出す。
■ 20℃の水中に約24時間浸漬する。
■ 再び、オートクレーブに入れ、■、■の操作を行う
試験終了後、供試材をコンクリート中から取り出し、腐
蝕減量を測定し、これで耐塩性を評価した。
遅れ破壊試験は、供試材に引張強さの80%の応力を付
加し、50℃に加熱した20%NH4SCN溶液中に浸
漬して行い、評価は、破断時間で行った。
リラクセーシッン試験は、JIS G 3109の方法
によって行い、評価した。
尚、高温リラクセーシッン試験は、ビルディングレター
1971年28号3真のr高温におけるPC鋼棒および
鋼線のレラクセーションに関する共同試験・結果報告書
−に示されている方法で行った。
これらの条件は第2図に示す如くである。
溶接性試験は、溶接電流: 2500A、  通電サイ
クル数:2.相手材: SWRM8の3.2鶴丸棒とい
う条件で行い、クロス溶接後、引張試験を行い、強度、
伸びがJIS G 3109の規格を満足する場合をO
印とした。
即ち第2表によるならば、本発明鋼の、機械的性質、リ
ラクセーシ日ン特性、溶接性は、従来鋼と同等であり、
PC鋼棒としての特性を満足している。一方、耐塩性及
び遅れ破壊特性は、従来鋼。
比較鋼に比べ優れたものであることが判明した。
「発明の効果」 以上説明したような本発明によれば、コンクリート中に
おける塩分や海塩粒子の塩分に対して、優れた耐腐蝕性
を有すると共に、遅れ破壊特性。
リラクセーション特性、溶接性及び機械的性質の何れに
おいても優れた特性を有するPC鋼棒を得ることが出来
るので、工業的に効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は、本願実施例に記載のPC鋼棒の試験条件を示す
ものであって、第1図は、耐塩性を評価するためのオー
トクレーブ法の試験条件、第2図は、高温リラクセーシ
ョン試験の条件を夫々示すものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.2〜0.4重量%、Si:0.2〜2.
    0重量%、Mn:0.2〜1.5重量%、P≦0.02
    0重量%、S≦0.005重量%、Cr:0.3〜2.
    0重量%、Mo:0.1〜0.5重量%を含み、残部が
    Fe及び不可避的不純物から成ることを特徴とする、遅
    れ破壊特性に優れた耐塩性PC鋼棒。
  2. (2)C:0.2〜0.4重量%、Si:0.2〜2.
    0重量%、Mn:0.2〜1.5重量%、P≦0.02
    0重量%、S≦0.005重量%、Cr:0.3〜2.
    0重量%、Mo:0.1〜0.5重量%を含有すると共
    に、Cu:0.05〜0.5重量%、W:0.03〜0
    .5重量%のうち1種以上を含み、残部がFe及び不可
    避的不純物から成ることを特徴とする、遅れ破壊特性に
    優れた耐塩性PC鋼棒。
  3. (3)C:0.2〜0.4重量%、Si:0.2〜2.
    0重量%、Mn:0.2〜1.5重量%、P≦0.02
    0重量%、S≦0.005重量%、Cr:0.3〜2.
    0重量%、Mo:0.1〜0.5重量%に、B:0.0
    003〜0.0050重量%を含有し、残部がFe及び
    不可避的不純物から成ることを特徴とする、遅れ破壊特
    性に優れた耐塩性PC鋼棒。
  4. (4)C:0.2〜0.4重量%、Si:0.2〜2.
    0重量%、Mn:0.2〜1.5重量%、P≦0.02
    0重量%、S≦0.005重量%、Cr:0.3〜2.
    0重量%、Mo:0.1〜0.5重量%に、Cu:0.
    05〜0.5重量%、W:0.03〜0.5重量%のう
    ち1種以上及びB:0.0003〜0.0050重量%
    を含み、残部がFe及び不可避的不純物から成ることを
    特徴とする、遅れ破壊特性に優れた耐塩性PC鋼棒。
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