JPS5883752A - 耐塩性の優れたコンクリ−ト用鉄筋 - Google Patents

耐塩性の優れたコンクリ−ト用鉄筋

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JPS5883752A
JPS5883752A JP18035181A JP18035181A JPS5883752A JP S5883752 A JPS5883752 A JP S5883752A JP 18035181 A JP18035181 A JP 18035181A JP 18035181 A JP18035181 A JP 18035181A JP S5883752 A JPS5883752 A JP S5883752A
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JP
Japan
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concrete
salt
steel
reinforcing bars
corrosion
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Pending
Application number
JP18035181A
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English (en)
Inventor
落合 征雄
飛田 洋史
島田 春夫
榊原 義明
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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】 本発明は、コンクリート用鉄筋(通常、コンクリートに
用いられる鉄筋とプレストレストコンクリートに用いら
れる・PC鋼材のPC#線、  PC鋼撚り線、PC鋼
棒を含む。以下鉄筋という。)の耐食性向上、特に最近
、海砂使用の増大にともなって不安がもたれている海砂
中の塩分による鉄筋の局部腐食の軽減及び海浜地帯の橋
梁用コンクリート、土木建築コンクリート等に使用され
る耐塩性に優れた鉄筋に関する。
一般にコンクIJ −トは、打設時のPH値が約12.
5で大気にさらされている場合の建築用コンクリートで
、使用基準に合格しているもののコンクリートの田植は
、約12前後であるということが一般的である。このよ
うな高P)(値では、塩分が存在しない場合には、コン
クリート中の鉄筋表面は、γ−Fa20.からなる不働
態被膜でおおわれ腐食が進行しない。しかしてのように
PH値が高くても鉄筋周辺のコンクリート中に塩分が存
在すると、塩分によって不働態被膜の一部が破壊され、
その部分で鉄の腐食が著るしく進行し、局部腐食を誘発
する。
したがって従来腐食がほとんど問題とされていなかった
コンクリート用鉄筋も、海砂のように塩分を含む砂をコ
ンクリート原料として使用するにつれて、最近急速に塩
分によるコンクリート鉄筋の局部腐食の問題がクローズ
アップされてきた。
また塩分の多い環境下で用いられる場合にも同様な問題
点が想定される。
本発明はこれらの社会的事情の変動に応じてコンクリー
ト用鉄筋(プレストレスコンクリート用PC鋼線やPC
鋼棒も含む)の耐塩性を著るしぐ向上させることを目的
としたもので、その特徴は鉄筋自身に耐食性をもたせ、
とぐに孔食1局部腐食を軽減させることによシ、上記の
問題点を本質的に改善したものである。
さらに必要に応じて亜鉛メッキ被覆をして使用するもの
で、前述したコンクリート中の高PH領域で塩分が存在
する腐食環境中においてすぐれた耐食性をもち、がつ用
途に応じて必要な機械的性質および経済性を有するもの
でO:O,OO1〜1.0%、 Si : 0.05超
〜2.0%、 Mn :、 0.01〜2.0%lP:
0.005〜0.05%、S : 0.0005〜0.
003] ’il、  /u:o、ool−0,08%、  a、
、Remを単独ないし複合添加で0.0002〜0.1
%含有し残・都鉄および不可避的不純物からなり、PH
12前後のコンクリート中に海砂起因等の塩分が存在す
る場合の耐塩性に優れた鉄筋に関するもので、或は更に
これらに、コンクリートに打設されるまでの耐候性を保
証するためic Cuを、機械的特性たとえば低温靭性
や高強度化などを考慮してNb、V、Ti。
MO,Niを、変態組織の高強度化を目的として、B’
、  Ti  を、夫々一種又は二種以上添加した耐塩
性に優れたコンクリート用鉄筋に関するものである。
本発明は現行の普通鉄筋(プレストレスコンクリート用
PC鋼線やPC鋼棒も含む)にaa、p。
Remを単独ないし複合添加して、鋼中のSを可能な限
シ低下させで鉄筋表面の被膜中で塩分の被曝損傷を誘発
する硫化物を減少させることとS量を可能なかぎり低下
させ、且つ硫化物の性状を変えるためにCa、R+3m
 等を比較的少量添加したことが最大の特徴であるが、
本発明の狙いはコンクリートのようにPH1烏前後の高
圧領域で塩分が存在する場合に焦点を合わせていること
である。以下に本発明の成分範囲を定めた理由を述べる
Cは鋼の強度を支配する元素であシ、その量が増加する
程強度は増加する。上限を、、1.0%としたのはそれ
以上では粒界に網状のセメンタイトが生じ易く靭性が悪
くなるためであシ、下限を0.001としたのは経済的
に得られる限界である。
Sl  は強度の上昇とりラクセーションロスを少なく
するのに有効な元素である。しかるに81量の低い方が
不働態被膜を安定させる傾向は見られるが本発明者等は
2.0%までは実用上問題ないことを見い出した。2%
を越えると黒鉛化傾向があシ機械的特性を劣化させる。
8%%が1.Q%を越すと一般に低温靭性の低下が見ら
・れるので低温用の拗3、&発明の上限は1..0%と
した。
Mn  は一般に鋼の強度上昇、靭性の向上、と熱間加
工性の向上を得ることが出来る元素である他に硫化物を
生成することが知られている。硫化物としてはコンクリ
ート中にうめ込まれた鉄筋表面の不働態被膜を破壊する
起点となる硫化マンガン系の硫化物は可能な限り少ない
方が望ま°しいが。
Mn  は前述した様に強度、°靭性、熱間加工性を得
るため必要であシ下限を0.01%とし上限を2.0優
とした。
Pは一般に1海水性を向上する元素として知られている
がPの増が増すと溶接性が劣化するので上限を0.05
%とした。下限は経済的に得られる限界で0.005チ
とした。
Sは前記のようにコンクリート中の塩分による不働態被
膜の破壊を招くので可能な限シ低下させることが望まし
い。しかし0.0005%以下に低下させることは経済
的に不利である。従って下限をQ、0O05%とした。
上限を0.003%としたのはこれ以上では耐食性が悪
いためである。
Mは耐食性とは本質的に関係はないが、鋳造法の相違に
よる脱酸力調整のため規定したもので下限はリムド鋼ペ
ースのものを考慮してO,OQ1%とし上限は連鋳材等
でMを多量に添加することを考慮して0.08%とした
Oa、  Rem  の単独ないし複合添加の最大の狙
、いは脱硫作用によp鋼中のS量を著しく低減させるこ
とにあるが、同時にMn量が高い場合でも残存するα−
MnSになることを避けOa、Rθm を含む一化物に
変化させてその化学的性状を変化させ、耐塩性が向上す
るためである。
下限は必要最低限の含有量であシ、上限は硫化物の性状
を著しく変化させてその効果が飽和する点としたもので
0.0002〜0.1%の範囲とした。
Cu  の添加は耐候性を必要とした場合を考慮したも
のである。Cuは耐候性の効果が現われる最小必要量を
そのmin値と上限は熱間加工性を起こさない限界値で
決めた。そのため0.03〜0.5%とした。
Nb、V、Tiの添加は高張力耐塩性鉄筋の開発を狙い
として、強度および靭性を高めるためこれら析出硬化と
細粒効果を目的とした炭窒化物生成を狙ったものである
。下限を0.0005%としたのはこれ以下ではその効
果が認められないためであり、上限を0.2%としたの
はこれ以上では鋼の脆化をもたらすためである。
MOは強度向上に有用な元素でありその効果が現われる
最低限は0,005%である。また上限は経済性の点か
ら定めた。その範囲は0.005〜0.5%である。
E、Ti  は主として変態生成a織の高強度化を目的
トしている。Bは焼入性を向上させる元素であシ、下限
はその効果が現われる最小必要量であり、0.0003
%とし上限はその効果が飽和するため0.005%とし
た。
Ti  は上述のBの焼入性効果を有効に引出す為+C
添加する。下限はその効果が現われる必要最低限であシ
、上限はその効果が飽和する点であシその範囲は0.0
5〜0.20%とした。
N1  添加は本鉄筋を寒冷地のコンクリート鉄筋とし
て使用した場合の低温靭性の向上を併せて狙ったもので
ある。
N1  は0.1%以下ではその効果が認められず1゜
饅以上では経隣的に不利になるためにN1蓋を限定した
本発明に従い前記の化学成分で構成された鋼は転炉、電
気T、平炉で溶製され1次いで造塊1分塊、の工程を終
るイλあるいは連続鋳造復圧延された後鉄筋とし′て必
要に応じてパテンティング等の熱処理が施され線引きさ
れて鉄筋として供される場合と、必要に応じてブルーイ
ング熱処理を行なった後鉄筋される場合があるが、その
他上記したものに必要に応じて表面に亜鉛メッキ被徨を
施した後に鉄筋として使用される場合がある。
実施例1として第1表に本発明の成分範囲の鋼を転炉溶
製(離5〜16)造塊1分塊後、線引きした鉄筋と転炉
溶製(ml−4)した従来鋼で造塊以降は発明鋼と同じ
工程で製造した鉄筋の成分および腐食試験結果を示した
第1表に示した鉄筋の中央部よシ輻7謔×長さ60闘×
厚さ2謔の試片を採取し1機械研削して表面を研磨した
。他方コンクリートの主成分であるceL、oを0.8
%N、il  水溶液中に溶解させてPH12のca 
(Q)()2+ Nact水溶液を準備した。しかる後
前記のように表面研削し、側面と裏面をシリコンゴムレ
ジンで被覆した試片を、ペンゾール脱脂、アセトン脱脂
後、乾燥し、直ちに上dピのaa (OH)2十NQO
1水溶液中に浸漬した。なお液の表面を流動パラフィン
でシールし、3日毎に液を置換して20日間連続浸漬し
、錆の発生状況を観察した。
表中(X)は錆の発生の有無1表中(Y)は局部腐食の
深さ厘を示す。
実施例2として。
砂中のN、CJ  を0.2%とした塩分を含んだ砂、
ポルトランドセメント、水、砂利からなるコンクリート
モルタルに第1表からなる鉄筋(9龍)をうめ込み、2
8日間常温養生した後、海浜地帯に1年間曝露した。な
おコンクリートの水、セメント比は0.65.カプリ厚
さは2cmとした。また鉄筋は熱間圧延鉄筋である。1
年間曝j!後コンクリートを破砕して鉄筋の発錆状況を
しらべた。その結果を第1表(Z)に示す。
以上、第1表に示す通り、本発明鋼の鉄筋は、Ca(O
H)2 十0.8%Nacz水溶g(PH12)中に2
0日間浸漬後の腐食状況を見ると、錆の発生及び局部腐
食がまったく無く、従来鋼の鉄筋に比して、格段の耐塩
性を示すものであり、塩分を含む、自熱環境においても
優れた耐食性を示すことは明らかである。
また塩分を含む海砂をコンクリート用骨材として用いた
コンクリート中の鉄筋の腐食を著しく減少させることが
可能である。
手続補正書 昭和57年2月2日 特許庁長官  島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第180351号 2、発明の名称 耐塩性の優れたコンクリート用鉄筋 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東基部千代田区大手町2丁目6番3号名称 
(665) ’ili日本製鐵株式会社代表者  武 
1) 豊 4代 理 人 〒10.5電(503)48776、補
正により増加する発明の数 2 7、補正の対象  明#I書の特許請求の範囲、発明の
詳細な説明の欄 8、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別添の通り追加補正す
る。
(2)明細書3頁19行、4頁13行及び17行、6頁
19行、7頁2行、11頁第1表において、「Rem 
Jとあるを。
「REM Jに訂正する。
(3)同4頁12行において。
1” c、、、 p、 Jとあるを、 「c、および」に訂正する。
(4)同5頁12行〜14行において。
「81%が1.0%を越すと・・・・・上限は1.0%
とした。」とあるを。
「低温用鋼として用いる場合は、81%力S 1. O
%を越すと一般に低温靭性の低下が見られるので上限は
1.0%が望ましい。」に補正する。
(5)同6貞5行において、 「増」とあるを、 rjilJに訂正する。
(6)同7頁9行〜12行において。
1” Ouは耐候性の・・r・・とじた。jとある金、
「Cuは耐候性の効果が現われる最小必要量をそのmi
n値とし、上限は熱間加工性を起こさない限界荀で決め
る。そのため0.03〜0.5%とする。」に訂正する
(7)同第7頁16行〜18行において、「下限を0.
0005%としたのは、・・・・ 上限を0.2%とし
たのは」とあるを。
「下限を0.0C15%とするが、これ以下ではその効
果が認められないためであり、上限を0.2チとするが
」に訂正する。
(8)同8頁2行において。
「定めた、」とあるを、 「定める。」に訂正する。
(9)同第8頁4行において。
「T1」を削除する。
aα同第8頁8行において、 「・・・・・とじた。」とあるを、 「・・・・・とする。」に訂正する。
Uυ同8頁9行〜12行において、 [T1は・・・・・とじた。」を削除する。
α3同8貞17行〜18行において。
「不利になるためにNi量を限定した。Jとあるを、 「不利になる。」に訂正する。
(別添) 特許請求の範囲 (1)  00.001〜1.0%、Si0.05超〜
2.0%。
Mn O,01〜2.0%、  p o、o O5〜o
、O’bs。
80.0005〜0.003%、AJO,OO1〜0.
08%、  aa、 REMを単独ないし、複合添加で
0.0002〜0.1%含有し、残部鉄および不可避的
不純物からなりコンクリート中に海砂起因の塩分が存在
する場合または塩分の多い環境で用いられる場合の腐食
を防止した耐塩性に優れたコンクリート用鉄筋。
(2)  C0,001〜1.0%、Si0.05超〜
2.0%。
Mn O,01〜2.0%、P0.005〜0.05%
SO,0O05〜0.003%、 At O,001−
0,08%s  Ca、  REMを単独ないし複合−
加で0.0002〜0.1%含有し、さらに必要に応じ
て、 CuO103〜0.5%または、 B O,O’
OO3〜0.005チ及びTi O,、OO5〜0.2
%勿金含有しめ、残部鉄及び不可避的不純物からなりコ
ンクリート中に海砂起因の塩分が任在する場合または塩
分の多い環境で用いられる場合の腐食を防止した耐塩性
に優れたコンクリート用鉄筋。
(3)co、ool〜1.0%、Si0.05超〜1.
0%。
Mn 0.01〜2.0%、  P O,005〜O,
’05%。
80.0005〜0.003%、At!0.001〜0
.08%、  On、  REM  を単独ないし複合
添加で0.0002〜0.1%含有し、さらに必要に応
じてNi O,1〜10を単独で、または、 Nb、 
 V、  Ti 0.005〜0.2%′を単独ないし
複合添加で、あるいは、Nb、  v、  Tiを単独
ないし複合添加で0.005〜0.2%及びMo、  
Ni、  Cu 谷0.5%以下を含有せしめ、残部鉄
及び不可避的不純物からなりコンクリート中に海砂起因
の塩分が存在する場合または、塩分の多い環境で用いら
れる場合の腐食を防止した耐塩性に優れたコンクリート
用鉄筋。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α)c:o、oo1〜1.0チ、 Si : 0.05
    超〜2.0%、 Mn : 0.01〜2.0%、P:
    0.005〜0.05%、S :O,0O05〜0.0
    03%。 AN: 0.001〜0.08%、  Ca、 Rem
    を単独ないし複合添加で0.0002〜0.1%含有し
    必要纜応じてcu 、 Ni 、 db 、 MO,V
    、工、Isの1種又は2種以上、残部鉄および不可避的
    不純物からなシコンクリート中に海砂起因の塩分が存在
    する場合又は塩分の多い環境で用いられる場合の腐食を
    防止した耐塩性に優れたコンクリート用鉄筋
JP18035181A 1981-11-12 1981-11-12 耐塩性の優れたコンクリ−ト用鉄筋 Pending JPS5883752A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02240238A (ja) * 1989-03-15 1990-09-25 Nkk Corp 遅れ破壊特性に優れた耐塩性pc鋼棒

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02240238A (ja) * 1989-03-15 1990-09-25 Nkk Corp 遅れ破壊特性に優れた耐塩性pc鋼棒

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