JPS63161237A - 電解質薬剤付き継手板を使用した鉄骨部材ボルト結合方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄骨構造物をボルト結合によシ組立構築す
る場合に採用する電解質薬剤付き継手板を使用した鉄骨
部材ボルト結合方法に関するものである。

〔従来技術〕

鉄骨構造物におけるボルト結合すべき鉄骨本体に鋼製継
手板を重合してボルト結合する場合、鉄骨本体と継手板
との接合面に赤錆を発生させて摩擦力を大きくすれば、
鉄骨本体の結合強度を向上させることができることが知
られている。

従来、鉄骨部材をボルト結合する場合は、鉄骨本体にお
ける継手板重合予定部分に、グラインダーをかけるかシ
ョツトブラストを施して黒皮を除去したのち、適当時間
放置するかまたは錆発生剤を塗布して、前記継手板重合
予定部分に赤錆を発生させ、また継手板に対しても、適
当時間放置または錆発生剤塗布により赤錆を発生させて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、グラインダーやショツトブラストにより鉄骨本
体の結合端部の周囲の黒皮除去作業を行なう場合は、作
業員がグラインダーやショツトブラスト器具を操作して
黒皮除去作業を行なわねばならず、かつ横向きに置かれ
ている鉄骨本体の上面の黒皮を除去したのち、残されて
いる黒皮部分が上になるように犬重竜の鉄骨本体を順次
回動して黒皮除去作業を行なわねばならず、しかも鉄骨
構造物には多数のボルト結合部があるので、各ボルト結
合部について、前述の黒皮除去作業を行なうと、労力の
点で大きな負担になシ、また鉄骨構造物の構築工期が畏
くががるという問題を生じる。

また鉄骨本体の継手板接合面および継手板にそれぞれ黒
皮を付着させたまま、その鉄骨本体の継手板接合面また
は継手板に赤錆発生用薬液を塗布し、次にその鉄骨本体
と継手板とを重合してボルト結合することも考えられる
が、この場合は、黒皮の表面の粗度は数μ〜１０μ前後
で比較的平坦であるので、鉄骨本体と継手板とを高圧力
でボルト締めした際に、鉄骨本体と継手板との間に介在
された赤錆発生用薬剤が締付力により外部に押出され、
そのため赤錆発生用薬剤の量が著しく少なくなって、赤
錆を十分に発生させることができないという問題がある
。

〔発明の目的、構成〕

この発明は、前述の問題を有利に解決し、簡単な手段に
よって鉄骨部材の継手板重合部に確実に赤錆を発生させ
て、鉄骨部材を強固にボルト結合する方法を提供するも
のであって、この発明の要旨とするところは、鋼製継手
板１の鉄骨本体重合面にブラスト処理を施して凹凸面２
を形成したのち水分を含む電解質物質からなる赤錆発生
用薬剤６を塗布形成して構成した赤錆発生用薬剤付き継
手板４を、ボルト結合すべき鉄骨本体における黒皮のま
まの結合面に重ね合わせ、次に鉄骨本体と赤錆発生用薬
剤付き継手板４とをボルト５によって締付けることによ
り、前記赤錆発生用薬液乙によって鉄骨本体における継
手板重合部の黒皮を赤錆に変換させることを特徴とする
電解質薬剤付き継手板を使用した鉄骨部材ボルト結合方
法にある。

−ろ− 〔実施例〕 次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

この発明を実施して鉄骨部材をボルト結合する場合は、
まず工場において鋼製継手板を製造すると共に、第１図
に示すように、鋼製継手板１の鉄骨本体重合面に７ヨツ
トブラスドまたはサンドブラスト等のプラスト処理を施
して多数の凹凸を有する鉄光沢状態の凹凸面２を形成し
、次いで第２図に示すように、その凹凸面２に水分を含
む電解質物質からなる赤錆発生用薬剤６を塗布形成して
、赤錆発生用薬剤付き継手板４を構成する。

次に第６図および第４図に示すように、鉄骨柱６および
これに溶接にょシ固着された仕口梁７からなる鉄骨本体
８と梁からなる鉄骨本体９とにわたって赤錆発生用薬剤
付き継目板４を配置し、その赤錆発生用薬剤付き継目板
４における赤錆発生用薬剤６を鉄骨本体８．９の黒皮面
に重合し、次に赤錆発生用薬剤付き継手板４と鉄骨本体
８，９とをそれらにわたって挿通したボルト５によす締
付結合する。このようにすると、鋼製継手板１の凹凸面
２における多数の凸部の頂部が鉄骨本体８゜９の継手板
重合部の黒皮面に圧接され、鋼製継手板１の凹凸面２に
おける多数の凹部と鉄骨本体の黒皮面との間に保持され
ている多量の赤錆発生用薬剤３が、前記黒皮面に接触す
るので、前記鉄骨本体８，９における継手板重合部の黒
皮を迅速にかつ十分に赤錆に変換させ、かつ前記鋼製継
手板１の凹凸面２にも前記赤錆発生用薬剤６により赤錆
が発生しているので、鋼製継手板１と鉄骨本体８．９と
の摩擦力が増大するっ″ この発明を実施する場合、前記赤錆を発生させる電解質
物質としては、硝酸、塩酸、硫酸、亜すン酸２次亜すン
酸、過硫酸す）　ＩＪウム、過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウム、過塩素酸すトリウム、次亜塩素酸ナトリウ
ム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硝酸第二鉄、
硫酸銅、硫酸第二鉄、塩化ナトリウム、塩化第二鉄、サ
ラン粉、モリブデン酸カリウム、過マンガン酸カリウム
、Ｍ性フッ化アンモニウム、酸性フッ化ナトリウムのう
ち何れか１種を使用するが、あるいは２種以上を混合し
たものを使用する。

この発明を具体化するため実験を重ねた結果、鋼製継手
板１０表面にブラスト処理理を施して黒皮を除去した後
の凹凸面の粗さは、１０〜２００μが適当であることが
判明したつすなわち鋼製継手板１の表面の粗さが１０μ
よりも小さいと、黒皮表面とあまり差がなく、薬剤の保
持性が改善されないっまた前記鋼製継手板１の表面粗さ
が２００μよりも大きくなると、鉄骨本体と継目板との
接触部が少なくなり過き゛て、摩擦抵抗が著しく減少す
る。

鋼製継手板１の表面粗さが１０〜２００μの範囲にあれ
ば、摩擦抵抗の大きさに若干の差があるが、その摩擦抵
抗の大きさは、後述の具体例に示す滑シ係叔の呟α＝　
０．４５以上という目的１直を得ることができるので、
鋼製継手板１の表面粗さは１０〜２００μが適当である
。

次に赤錆を発生させるだめの水分を含む電解質物質の濃
度について、１重量係〜飽和濃度までの水溶液を作り、
赤錆発生状況を試験したところ、硫酸を除く電解質物質
の場合はすべて迅速に赤錆を発生させることができた。

しかし高濃度の硫酸は酸としての効果がないので赤錆を
発生する特性は無く、硫酸を使用する場合は、少なくと
も５０重量係程度の水を含む水溶液にする必要があるこ
とも判明した。

なお実用化の試験については、橋梁やビルディングなど
直接滑り係数を測定することができない大型のもので行
なうことはなく、次に示す実験例の方法で行うのが通例
である。

次に実験例を示す。

実験例１ 摩擦抵抗試験用テストピース構成部材として、第５図に
示す上下両面黒皮付きの一対の鉄骨本体１０と、下面に
ブラスト処理を施し上面が黒皮になっている上部鋼製継
手板１１と、上面にブラスト処理を施し下面が黒皮にな
っている下部鋼製継手板１２とを用意し、前記下部鋼製
継手板１１の下面および前記下部鋼製継手板１２の上面
に水分を含む電解質物質を刷毛により塗布して赤錆発生
用薬剤の塗膜を形成し、次に第６図に示すように、前記
一対の鉄骨本体１０と上部鋼製継手板１１および下部鋼
製継手板１２とをゼルト１乙により締付結合してテスト
ピースを構成したつ 次にそのテストピースを通気の良好な倉庫に１週間放置
したのち、前記テストピースを引張試験機にかけて、矢
印Ｐ方向に引張シ、滑りが発生するときの張力を測定し
た。

滑シ係数αを以下の式により算出した。α＝　０．４５
以上が実用可能である。

Ａ、Ｂ、Ｎ Ｐ：滑り荷重（トン） Ａ：摩擦面数（前記の場合は２） Ｂ：結合部のヂルト本数（前記の場合ば２）Ｎ：ボルト
１本当シの導入軸力 試験に用いた電解質物質の種類とその濃度は第１表の通
りである。また飽和水溶液は室温で固体電解質がビーカ
ー中で飽和のため残存していることを確認したのち上澄
液を用いることで統一した。

次に滑り係数試験結果を第２表に示すが、ここで滑シ係
数０．４５〜０．５０をＤ　、　０．５０〜０．５５を
Ｃ、０，５５〜０．６０をＢ　、　０．６０以上なるも
のをＡとし、試験番号を第１表に対応させたつ比較例１ 前記実験例１にて用いたテストピースの接合面となる部
分の黒皮を除去しないで、すなわち全面に黒皮が付着し
ているテストピースを用いて、実験例１同様の摩擦抵抗
試験を行なった。ここで用いた電解質物質は過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウムおよび硝酸第二鉄の飽和水溶
液であり、これを刷毛塗シする方法で用いたが、１週間
後の滑シ係数は０．６６〜０、ろ８であって、何れも０
．４５に達するものは無く、継手板の黒皮を予めブラス
ト処理によシ除去した実験例１の場合よりも劣ることが
確認された。

比較例２ 前記実験例の場合と同様のテストピース構成部材および
電解質物質を使用し、かつ電解質物質水溶液の電解質物
質濃度を０．２重量％まで低下させた赤錆発生剤を前記
テストピース構成部材における接合面に塗布したテスト
ピースと、電解質物質を全く含まない水のみを前記接合
面に付着させたテストピースとについて、滑シ係数試験
を行なった。

その結果、何れの場合も、１週間後の滑シ係数の値が０
．４５を満足するものはなく、すなわち赤錆発生用とし
ての電解質物質は適当の濃度を必要とすることが確認で
きた。

実験例２ 前記実験例の場合と同様のテストピース構成部材を使用
し、電解質物質水溶液に浸透剤として界面活性剤を添加
すると共に、液保持剤として増粘剤を添加したときの摩
擦抵抗への影響を調べた。

ここで用いた電解質物質は硝酸第２鉄であシ、浸透剤と
なる界面活性剤としては「ノイゲン」（第一工業薬品に
、に、製）を用い、液保持剤としてはポリビニルピロリ
ドンおよびゼラチン金剛いた。配合例は第６表に示す通
りである。

第　　６　　表 注二重量ノ々−セント 試験の結果は第４表に示す通りであり、浸透剤の添加に
よる滑シ係数への影響は、顕著であるとは云えないが、
薬剤塗布の際に接合面への濡れ具合が良く塗布作業性が
良くなるっまた薬剤保持剤用としての増粘剤の添加は滑
り係数の向上を促すことが判明した。

第　　４　　表 この発明を実施する場合、構築現場において赤錆発生薬
剤３を鋼製継手板１の凹凸面２に塗布形成してもよく、
あるいは工場において赤錆発生薬剤３を鋼製継手板１の
凹凸面２に塗布形成してもよい。また水分を含む電解質
物質を収容したマイクロカプセルを製造し、感圧型の赤
錆発生用マイクロカプセルとして鋼製継手板１の凹凸面
２に塗布形成し、ボルト５による鉄骨本体と継手板１と
の締付圧力により前記マイクロカプセルを破壊させて、
前記水分を含む電解質物質を鋼製継手板１の凹凸面２お
よび鉄骨本体の黒皮面に接触させるようにしてもよい。

なおこの発明は図示以外の任意形状の鋼製継手板１およ
び鉄骨本体８，９を使用する場合にも実施することがで
きる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、鋼製継手板１の鉄骨本体重合面にブ
ラスト処理を施して凹凸面２を形成したのち水分を含む
電解質物質からなる赤錆発生用薬剤６を塗布形成して構
成した赤錆発生用薬剤付き継手板４を、ボルト結合すべ
き鉄骨本体における黒皮のままの結合面に重ね合わせ、
次に鉄骨本体と赤錆発生用薬剤付き継手板４とをボルト
５によシ締付けるので、ボルト５により赤錆発生用薬剤
付き継手板４と鉄骨本体とを強力に締付けた場合、鋼製
継手板１の凹凸面２における多数の凸部の頂部が鉄骨本
体の継手板接合部の黒皮面に圧接され、鋼製継手板１の
凹凸面２における多数の凹部に保持されている多量の赤
錆発生用薬剤６が前記黒皮面に接触するので、前記鉄骨
本体における継手重合部の黒皮を赤錆に確実に変換させ
、かつ前記鋼製継手板１の凹凸面２にも前記赤錆発生薬
剤乙により赤錆を発生させて、鉄骨本体と鋼製継手板１
との摩擦力を確実に増大させて、鉄骨本体の結合強度を
向上させることができ、さらに鉄骨本体を組立てる前に
、予めグラインダーやショツトブラスト等により鉄骨本
体における継手重合予定部分の黒皮除去作業を行なう必
要はなく、単に鉄骨本体を組立てる際に、赤錆発生用薬
剤付き継手板４における赤錆発生用薬剤６を鉄骨本体に
おける黒皮のままの接合面に重ね合わせてボルト結合す
るだけで、前記赤錆発生用薬剤付によシ鉄骨本体におけ
る継手板重合部の黒皮を赤錆に変換させて、鉄骨本体と
継手板１との摩擦力を増大させることができ、そのため
鉄骨本体を組立てる前に予めグラインダーやショツトブ
ラスト等により鉄骨本体の黒皮を除去する前記従来の場
合に比べて、労力を省くことができると共に、鉄骨構造
物の構築工期を短縮することができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第１図は
凹凸面を形成した鋼製継手板の一部を示す断面図、第２
図は赤錆発生用薬剤付き継手板を示す断面図、第３図は
赤錆発生用薬剤付き継手板を使用した鉄骨部材のボルト
結合部を示す側面図、第４図は鉄骨本体と赤錆発生用薬
剤付き継手板との締付重合部を拡大して示す断面図、第
５図は滑り係数試験に使用したテストピース構成部材を
示す斜視図、第６図はテストピースの斜視図である。 図において、１は鋼製継手板、２は凹凸面、６は赤錆発
生用薬剤、４は赤錆発生用薬剤付き継手板、５はボルト
、６は鉄骨柱、７は仕口梁、８および９は鉄骨本体、１
６はボルトである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼製継手板１の鉄骨本体重合面にブラスト処理を
   施して凹凸面２を形成したのち水分を含む電解質物質か
   らなる赤錆発生用薬剤３を塗布形成して構成した赤錆発
   生用薬剤付き継手板４を、ボルト結合すべき鉄骨本体に
   おける黒皮のままの結合面に重ね合わせ、次に鉄骨本体
   と赤錆発生用薬剤付き継手板４とをボルト５によつて締
   付けることにより、前記赤錆発生用薬剤３によつて鉄骨
   本体における継手板重合部の黒皮を赤錆に変換させるこ
   とを特徴とする電解質薬剤付き継手板を使用した鉄骨部
   材ボルト結合方法。
2. （２）硫酸を除く電解質物質の含有量が１重量％以上飽
   和濃度以下である特許請求の範囲第１項記載の電解質薬
   剤付き継手板を使用した鉄骨部材ボルト結合方法。