JPS6064669A - 水道用鋼管内面のモルタルライニング方法 - Google Patents

水道用鋼管内面のモルタルライニング方法

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JPS6064669A
JPS6064669A JP17372683A JP17372683A JPS6064669A JP S6064669 A JPS6064669 A JP S6064669A JP 17372683 A JP17372683 A JP 17372683A JP 17372683 A JP17372683 A JP 17372683A JP S6064669 A JPS6064669 A JP S6064669A
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JP
Japan
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mortar
cement
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epoxy resin
epoxy
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JP17372683A
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Kiyoshi Suzuki
鈴木 ▲きよし▼
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/06Coatings characterised by the materials used by cement, concrete, or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)

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】 本発明は主として水道用の鋼管、鋳鉄管、ダクタイル管
内面のモルタルライニング方法に関する。
液体、ガス体等の輸送用鋼管は使用による内面の腐食、
磨耗、汚染、発錆あるいは輸送効率の低下などを防止す
るため、通常鋼管は内面被接法が施こされている。
現在一般に採用されている鋼管の内面被覆法は第1表の
とおシである。
この表かられかるように、鋼管の内面被覆法を材料の面
からみれば、無機系はモルタルライニイクと亜鉛メッキ
だけで、他はすべて有機系の高分子材料である。
亜鉛めっきは、塗装(コーティング)、塗装(ライニン
グ)と本質的に異なる構成であるから、これは別として
、従来の鋼管の内面被覆法は、材料面では単に無機系お
よび有機系に限られ無機系と有機系を複合した本発明の
ような発想はなかったと言っても過言ではない。
上表に示した従来のモルタル2イニング法(水道管に応
用の場合)には次のような特長と欠点がある。
特長 1 無機質で熱膨張係数(1,2X10’)が鉄の1、
15 X 10に近似しいるため、厚付はライニングが
可能(エポキシの熱膨張係数は1×10であるから0.
075mm以上の厚付けは困姉)で数10年の耐用年数
を保持できる。
2、 常温施工性であるため、作業が容易で安全、無公
害で、現場ライニングにも有利である。
3、 エポキシ系樹脂のような保健上不安になる有機成
分をモルタルは含有していない。
4、親水性であるから湿潤面にも施工が可能5、利料が
安価で何処でも入手できる。
欠点 1、 モルタルの可使時間が短かいため、限られた時間
内に作業しなければならず、可使時間内であっても均質
なライニングが困Itである。
2 モルタル厚は材料の物゛性上、最低6箇(JWWA
 A −109規格)としなければ力らないため25A
(外径:34.0 m)以下の小口径管には採用困難で
ある。
3、 モルタルは管内面にアーチ効果により、機械的に
付凋しているだけで、管に接着し、管と一体化していな
いため、モルタルが剥離、離脱するお、それがある。
4 モルタルに可撓性が々いため、管の移動時に亀裂を
発生する可能性がある。
5 モルタル表面に透水するので長年の使用中、モルタ
ルが劣化する。塩素殺菌水により、長年の使用中モルタ
ルが侵食される。
6 ライニング層が厚くなるため、モルタルライニング
鋼管は重くなシ輸送費が高くなる。
本発明者はモルタルライニング法における上記特長を活
かし欠点を除去することにより、無補修で数10年の寿
命を期待しりろ水道鋼管等の内面被覆法について鋭意研
究の結果、さきに本発明者が提案したセメント系水性塗
料の製造方法(特公昭57−54065)を応用するこ
とによって、目的を達成できることを知見し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、素地調整された鋼管内
面にエポキシ樹脂/セメント比が30〜55 / 10
0の、エポキシ樹脂含有セメント系水性塗料を塗布して
塗膜を形成させ、この上をセメントモルタルでライニン
グすることを特徴とする鋼管内面のライニング方法であ
る。以下これについて詳しく説明する。
本発明では素地調整された鋼管内面のライニングを対象
とするので、素地調整は確実に実施されていないとこれ
に塗布されるエポキシ系樹脂含有セメント系水性塗料の
塗膜を長年にわたり接着させておくことが期待せられず
、結果としてこれにライニングされるセメントモルタル
が剥離、剥脱を起こす危険が生ずる。
素地調整は5SPC−sp 5に合格するプラストをし
なければならない。方法としてはヱアープラストまたは
ウォータープラスト々どが採用される。場合によっては
チューブクリーナーでクリ−リング作業を併行すること
もある。小口径管で管内に機器を挿入することので蕪々
いように場合には酸洗いすることがある。この場合は、
管内面のミルスケールは全部、錆も名以上は除去しなけ
ればならない。
素地調整された管内面に塗布されるエポキシ樹脂含有セ
メント系水性塗料には組成を異にする2種類の塗料が採
用される。特許請求の範囲第1項(以下発明1という)
と特許請求の範囲第2頂(以下発明2という)ではセメ
ントとエポキシ樹脂エマルジョンを主成分としているが
、特許請求の範囲第3項(以下発明3という)では、セ
メントとエポキシ樹脂エマルジョンの他に、波類を5〜
87、含む炭化水素系溶剤のイオン性エマルジョン(以
下溶剤エマルジョンという)を主成分としている。この
溶剤エマルジョンはセメントの水利を抑制する機能を有
する材料で、糖類、炭化水素系溶剤、イオン性界面活性
剤、非イオン性界面活性剤から構成されている。糖類と
しては、単糖類のブドウ糖、三糖類のショ糖、麦芽糖、
乳糖などを用いるが、その他にブドウ糖とグリコーゲン
デンプンの混合物を用いることができる。これらの中で
セメントの水利抑制能の高いものはブドウ糖とショ糖で
ある。
溶剤としては、芳香族石油ナツタ、ケロシン、ガソリン
、石油エーテル、イソオクタン、正およびインペンタン
、正およびインヘキサンなどの石油系7、アミルベンゼ
ン、インゾロビルベンゼン、エチルベンゼン、テトラヒ
ドロナフタリン、キシレン、トルエン、ベンゼンなどの
タール系、テレピン油、松根油、シメン、ジペンテン等
の植物系があげられる。前記のセメント系水性塗料のう
ち発明3の場合は溶剤エマルジョンを含有するために塗
料中のセメントの水和作用が抑制され、可使時間に制約
がないので一般の塗料と同様にして使用されることは特
公昭57−54065の公報に記載されている。これに
対して、発明1と発明2では溶剤エマルジョンを含有し
ていないので可使時間内で塗布しなければならない。従
って、目的によシ両者を適宜選択することを要する。セ
メント系水性塗料に、使用するときに硬化剤を混合しな
ければならない煩雑なエポキシ系樹脂エマルジョンを特
に添加したのは、鋼管との接着力が100 kg/cr
l (インストロン引張試験機による)以上にもなるた
めである。セメントモルタルに配合する非エポキシ樹脂
エマルジョンでは最終的接着力は20kg/ cr1以
上期待できないことが多くの試験の結果判明したのでセ
メント系水性塗料はエポキシ系にすることに決定したの
である。
エポキシ樹脂を含有する前記のセメント系水性塗料を管
内面に塗布するには、大口径管ならばスプレー吹付塗装
を、この塗装法を採用できない中口径管になると管内を
移動するビグを用うるビグ塗装を、それ以下の小口径管
になれば流し込み塗装などを採用する。塗膜厚は一般に
80〜150ミクロンとする。これ以上の厚さにすると
好結果が得られないことが多い。この塗膜は管内面に塗
装後14日(冬期は21日)で前述のように100kp
/−以上で接着する。
このようにして鋼管内面に接着した塗料塗膜の上をライ
ニングするセメントモルタルに添加される水性高分子材
料としては非エポキシ系のコムラテツクの他にアクリル
系、エチレン酢ヒ系、石油樹脂系、アスファル系のエマ
ルジョン、水溶性アクリル系などが用いられる。その他
に、ライニングの作業性を改良するために、モルタル流
動化材、硬化後の硬化収縮に原因するモルタルの亀裂を
防止するための膨張性セメント混和剤などの助剤の配合
も考えねばならない。セメントモルタルに配合される助
剤以外の主剤としては、発明1では非エポキシの高分子
エマルジョン、発明2では非エポキシ高分子エマルジョ
ンとコロイダルシリカ、発明3では非エポキシ高分子エ
マ・ルジョント溶剤エマルジョンカ主体であることは特
許請求の範囲に記載の通りである。
現在性なわれている鋼管の内面被覆法(第1表参照)で
エポキシ樹脂によるものが目立って多くなってきた。エ
ポキシ樹脂はこれに付帯する硬化剤は多くアミン系材料
を用いているので微毒性とは謂っても飲料用水道管に応
用することには不安なしとしない。また、エポキシ虻脂
塗Mけ鉄との膨張係数差が大きいので厚膜構造にできな
いことも第1表に示した通シである。
このような薄膜被覆ではセメントモルタルのように数1
0年の耐用には問題がある。本発明ではエポキシ内面被
覆法が個有するこれ等の欠点を根本的に除くことに主眼
をおいた。第一に、鋼管内面に直接塗布されているアミ
ン系硬化剤を伴なうエボキシ樹脂含有セメント系水性塗
料塗膜に、本発明のセメントモルタルを0.5 mmラ
イニングしたとき、モルタル表面にアミン系物質は全く
滲出しないことを多くの実験の結果確認されたので本発
明のライニング構造に自信を得た。第二に、モルタル厚
を最小1wnとすれば在来のモルタルの5mmに対応す
る強度のあることも確められたので耐用命数についても
在来モルタルライニング同等の期待が持てることも確め
られた。在来のライニングモルタルの作業上の欠点は、
モルタル配合をすれば経時的にモルタルのフロー値が低
下することである。従って、フロー値がある数値になる
までの時間内に作業しなければならないという制約のあ
ることである。これに対して発明30モルタルは溶剤エ
マルジョンを配合することによシ可使時間を自由に調整
することが可能となっている。溶剤エマルジョンを多く
配合すれば可使時間は長くなり極端な場合は可使時間を
半永久的にセットすることもできる。設計に基いて定め
られた可使時間内はモルタルのフロー値が変動しないの
で不安なく均質のライニング作業を実施することができ
る。この特長はモルタルライニング法に新局面を開いた
もので、これまで実施不能とされていた小口径管の異径
管、曲が多部分などのある老旧発錆パイプラインに圧送
流し込みライニング法を可能したなどはその一例である
鋼管内面にモルタルライニングする方法は大体前記のセ
メント系水性塗料の塗装と同様、管径に応じて吹付はス
プレー塗覆、ビグ塗覆、圧送流し込み塗覆などがある。
工場ライニングの場合はモルタル塗覆した後遠心鋳込み
法を施してモルタルを圧密することによりモルタルとセ
メント系水性塗料塗膜との接着を強化することができる
のでこの方法を実施することが望ましい。セメント系水
性塗料の塗膜とモルタルの接着は塗料中のセメントとモ
ルタル中のセメントとの結合によるために、塗膜上にモ
ルタルを単に塗覆したのみでは接着力はl0IQ/m以
上にならない。然し、遠心鋳込み法をすればモルタルの
接着力は15梅/cII1以上にも増強することができ
るので工場ライニングではこの方法は必要である。尚、
遠心鋳込み法を施すと接着力が増強される他、モルタル
が高密度化されること、モルタル厚をさらに薄くするこ
となどができる。
ライニングモルタルの養生法としては、工場ライニング
の場合は撒水自然養生法と蒸気養生法が、現場ライニン
グの場合は自然養生法と蒸気吹込養生法が一般に採用せ
られる。
本発明の2イニング法とライ“ニング材の物性を在来の
七メントモルタルライニング法とエポキシによる内面塗
装法に比較対照してまとめてか みる次の第2表のようになる。
つぎに本発明の実施例をあげる。
第3表は各発明に使用されたエポキシ含有セメント系水
性塗料と高分子エマルジョン含有セメントモルタルの組
成を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)素地調整した鋼管内面に、エポキシ樹脂/セメント
    比が30〜55/100の、エポキシ樹脂含有セメント
    系水性塗料を塗布して塗膜を形成させ、ついでこの上に
    エポキシ樹脂以外の無毒性高分子エマルジョンを含むセ
    メントモルタルをライニングすることを特徴とする水道
    用鋼管内面のモルタルライニング方法。 2)前記セメントモルタルにコロイダルシリカを添加し
    てライニングすることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 3)前記セメント系水性塗料およびセメントモルタルが
    糖類5〜8%を含む炭化水素溶剤のイオン性エマルジョ
    ンを含有するととを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
JP17372683A 1983-09-20 1983-09-20 水道用鋼管内面のモルタルライニング方法 Pending JPS6064669A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643395A (en) * 1987-06-24 1989-01-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Mortar lining pipe
JPS6421296A (en) * 1987-07-13 1989-01-24 Denki Kagaku Kogyo Kk Compound mortar lined pipe

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643395A (en) * 1987-06-24 1989-01-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Mortar lining pipe
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