(57)【要約】【課題】改修排水ドレンの板状構造体の素材として好適に用いることができる、十分に優れた柔軟性を有しかつ施工性に優れた、鉛の代替素材を提供する。【解決手段】Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素である、改修排水ドレン用アルミニウム材、当該アルミニウム材からなる改修排水ドレン用板状構造体およびその製造方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素である、改修排水ドレン用アルミニウム材。
【請求項２】
Ｏ材に調質された調質処理材である、請求項１に記載のアルミニウム材。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアルミニウム材からなる改修排水ドレン用板状構造体。
【請求項４】
板厚が０．３〜２ｍｍである、請求項３に記載の板状構造体。
【請求項５】
Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素であるアルミニウム材からなる圧延素材を作製する工程と、
前記圧延素材を圧延する圧延工程と、
を含む、改修排水ドレン用板状構造体の製造方法。
【請求項６】
前記圧延工程後、３００〜６００℃の温度で保持する焼鈍工程をさらに含む、請求項５に記載の板状構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改修排水ドレン用アルミニウム材、それからなる改修排水ドレン用板状構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋上、陸屋根、廊下、バルコニー等（以下、「屋上等」と称することがある）の建物平坦部に降った雨水を集めて竪樋等に流すために、屋上等には通常、排水ドレンが設けられている。
【０００３】
排水ドレンには、屋上等の下に設けられた竪樋等に雨水を流す縦引き排水用の排水ドレンと、屋上等の横に設けられた竪樋等に雨水を引込む横引き排水用の排水ドレンとがある。
【０００４】
排水ドレンは通常、鋳鉄、ステンレスまたはアルミニウム等の材質でできており、焼き付け塗装等の塗装が施されているものもあり、屋上等に種々の方法で固定されている。
【０００５】
しかしながら、時間の経過とともに、排水ドレン自体が劣化したり、排水ドレンを屋上等に固定してある接触場所等が浸食を受けたりして、雨水が正常に竪桶等に流れなくなったり、排水ドレンの周辺が汚くなったり、また排水ドレンの腐食部等から漏水したりすることがある。
【０００６】
このような劣化した排水ドレンや排水ドレン周辺を補修するために、例えば、特許文献１に開示されているように、改修排水ドレンが広く用いられている。図４に、改修排水ドレンの一例を示す。図４に示すように、改修排水ドレン４０は、板状構造体４２の略中央部に穴が開けられており、その穴から板状構造体４２の片面側に中空管４４が伸びている。改修排水ドレン設置前の排水ドレン下地の概略断面図を図３に、改修排水ドレンを設置した排水ドレン下地の概略断面図を図５に示した。図５に示すように、当該中空管４４を、補修しようとする排水ドレンの既設ドレン管５０に差し込み、板状構造体４２を既設の排水ドレン下地３４の形状になじませ、密着させることで排水ドレンを補修できるようになっている。改修排水ドレン設置前の排水ドレン下地は、平坦部３６と窪み部３８があるため、排水ドレン下地３４の形状に合うように容易に変形し、かつ密着する（すなわち、下地追従性が高い）板状構造体が必要である。
【０００７】
かかる改修排水ドレンの板状構造体の材質としては、排水ドレンおよびその周辺の形状に隙間なく密接するように、低強度かつ塑性変形しやすいものが好ましい。このような改修排水ドレンの材質として、鉛が用いられている。鉛はハンマー等で押叩くことで容易に排水ドレン下地に追従するので、施工性が高い。
【０００８】
しかし、鉛は毒性を有する金属であり、板状構造体の材料として鉛を用いた場合、鉛に接触した雨水に毒性の持つ鉛イオンが溶け込み、環境に影響を及ぼす恐れがあった。また、改修排水ドレンの施工時に、作業者が鉛に直接触れることもあり、人体に危険性を及ぼす恐れがあるといった問題があった。
【０００９】
このような事情から、改修排水ドレンの板状構造体に用いる素材として、鉛に代わる新たな素材が求められており、これまで種々の素材が提案されている。
【００１０】
特許文献２には、改修排水ドレンの板状構造体として、アルミニウム金属メッシュを含み、当該アルミニウム金属メッシュをゴムで被覆したものが開示されている。しかし、アルミニウム金属メッシュを含み、当該アルミニウム金属メッシュをゴムで被覆した改修ドレンは、金属板を用いた場合と比較すると塑性変形が生じにくく、また、金属メッシュは形状が複雑なため、製造工程が複雑になるという課題がある。
【００１１】
特許文献３には、改修排水ドレンの板状構造体として銅を用いたものが開示されている。しかし、銅は鉛よりも強度（例えば引張強度）が相当に大きいため、柔軟性が不足し、施工時に排水ドレンの補修部位に密着させることが困難という問題がある。
【００１２】
特許文献４には、改修排水ドレンの板状構造体として工業用純アルミニウムを用いるものが開示されている。しかし、工業用純アルミニウムは鉛よりも強度が相当に大きいため、柔軟性が不十分であり、施工時に排水ドレン周辺の形状に密着させることが困難という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１４−１０１６４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０２０４８号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９０９５１号公報
【特許文献４】特開２０１５−５９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、改修排水ドレンの板状構造体に用いられる素材として種々のものが提案されている。しかし、いずれの素材も、従来用いられている鉛と比較して柔軟性（靱性、延性など）が大幅に劣るので、下地追従性（すなわち、施工性）が大幅に劣り、改修排水ドレンの板状構造体として用いられる鉛の代替素材としては不十分であった。
【００１５】
そこで、本発明は、改修排水ドレンの板状構造体の素材として好適に用いることができる、十分に優れた柔軟性を有し、施工性に優れた、鉛の代替素材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の態様１は、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素である、改修排水ドレン用アルミニウム材である。
【００１７】
本発明の態様２は、Ｏ材に調質された調質処理材である、態様１に記載のアルミニウム材である。
【００１８】
本発明の態様３は、態様１または２に記載のアルミニウム材からなる改修排水ドレン用板状構造体である。
【００１９】
本発明の態様４は、板厚が０．３〜２ｍｍである、態様３に記載の板状構造体である。
【００２０】
本発明の態様５は、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素であるアルミニウム材からなる圧延素材を作製する工程と、前記圧延素材を圧延する圧延工程と、を含む、改修排水ドレン用板状構造体の製造方法である。
【００２１】
本発明の態様６は、前記圧延工程後、３００〜６００℃の温度で保持する焼鈍工程をさらに含む、態様５に記載の板状構造体の製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、改修排水ドレンの板状構造体の素材として好適に用いることができる、十分に優れた柔軟性を有し、施工性に優れた、鉛の代替素材を提供することができる。
また、本発明によれば、十分に優れた柔軟性を有し、施工性に優れた、改修排水ドレン用板状構造体およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例で用いた模擬治具および試験片を示す概略図である。
【図２】図２は、図１のＡの箇所を示す図である。
【図３】図３は、排水ドレン下地の一例を示す概略断面図である。
【図４】図４は、改修排水ドレンの一例を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、改修排水ドレンの中空管が、排水ドレン管の内部まで差し込まれた状態の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、高純度アルミニウムの柔軟性に着眼したものである。
【００２５】
従来にも、改修排水ドレンの板状構造体として工業用純アルミニウムを適用しているものが提案されている。しかし、このような工業用純アルミニウムは、ホール・エルー法等の電気分解法により製造されるため、通常は純度が９９質量％程度であり、すなわち１質量％に近い不純物元素を含む。例えばＪＩＳ規格の合金番号Ａ１１００の純度は９９質量％程度、Ａ１０５０の純度は９９．５質量％程度である。
なお、純度を示す質量パーセント表記における先頭から連続する９の数の後にナインの頭文字であるＮを付して、例えば純度９９．９９質量％を「４Ｎ」と記載し、「フォーナイン」と呼ぶことがある。純度４Ｎのアルミニウムを「４Ｎ−Ａｌ」と標記する場合がある。
【００２６】
９９質量％程度の純度の純アルミニウムでは、通常０．１質量％程度またはそれ以上のＦｅと０．０５質量％程度またはそれ以上のＳｉを不純物として含んでいる。
【００２７】
上述したように、劣化した排水ドレンを補修する際には、改修排水ドレンが排水ドレンおよびその周辺の形状に隙間なく密接するように、改修排水ドレンを変形加工させて使用する。９９質量％程度の純度の工業用純アルミニウムは、不純物元素を多く含有するため強度が高く、改修排水ドレンに必要とされる厚さ０．３ｍｍ以上の板材の場合にハンマー等での押叩きにて下地に追従させることが困難である。さらに工業用純アルミニウムの中では強度が低いＯ材（焼鈍材）を用いた場合でも、鉛に比較すると強度が高いために変形させにくく、また加工硬化により強度が上昇しやすいために、十分に塑性変形させてドレン下地に追従させることが困難であった。そこで、低強度であり、塑性変形性が高く、かつ加工硬化しにくい素材が必要となることに着眼した。
【００２８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、９９．９９質量％以上の純度（４Ｎ以上）の高純度のアルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の素材として用いることで上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、アルミニウム材に含まれるＦｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量を０．０１質量％以下に制御することにより、アルミニウム材の強度を抑制し、塑性変形を容易にし、かつ加工硬化による強度上昇を生じにくくすることができる。そのため、このような高純度のアルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の素材として用いた場合、補修部位の形状に合わせて板状構造体を変形加工すると、十分に塑性変形させることができ、補修部位の形状に合わせて容易に密着させることができ施工性に優れた改修排水ドレンを提供できることを見出したのである。
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材、それからなる改修排水ドレン用板状構造体およびその製造方法について説明する。
【００３０】
１．改修排水ドレン用アルミニウム材
本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材は、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素である。Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量を０．０１質量％以下に制限することにより、アルミニウム材の強度を低く抑え、塑性変形を容易にし、また加工硬化による強度向上を抑制することができる。そのため、本発明の実施形態に係るアルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の材料として用いた場合、板状構造体の加工硬化による柔軟性の低下を抑制することができるので、当該板状構造体を排水ドレンの補修部位の形状に合わせて密接するように容易に施工することができる。
【００３１】
本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材は、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．００１質量％以下であることが好ましい。より好ましくは、本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材では、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０００１質量％以下である。
不純物元素であるＦｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量をより制限することにより、アルミニウム材の強度をより小さくし、塑性変形をより容易にし、加工硬化をより抑制することができるので、本発明に係るアルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の材料として用いた場合、改修排水ドレンの施工性をより向上することができる。
【００３２】
アルミニウムの純度が高いほど、加工硬化による強度向上を抑制できるメカニズムは、明確ではないが、以下のように推測している。つまり、不純物濃度が高い一般的な金属の場合には、加工とともに転位と呼ばれる結晶欠陥が導入された際に、転位の移動が不純物元素で抑制され（すなわち、ピン止めされ）て蓄積し、転位が移動しにくくなる、つまり加工硬化していく。それに対し、アルミニウムの純度が９９．９９質量％以上になると、一般的な金属と比べて不純物元素が大幅に少ないため、転位の移動が不純物元素によって抑制される（ピン止めされる）効果が小さくなり、したがって加工硬化が生じにくいと考えられる。
【００３３】
また、本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材は、不純物元素であるＦｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下まで制限されているため、加工硬化による柔軟性の低下を抑制できることに加えて、優れた耐食性を有することができる。そのため、本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の素材として用いた場合、長時間雨水に曝されても劣化しにくくなる。このような耐食性向上の効果は、不純物元素であるＦｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量をより制限することによって、より顕著に発揮できる。したがって、耐食性の効果を得るためには、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量は、０．００１質量％以下がより好ましく、０．０００１質量％以下がさらに好ましい。
【００３４】
好ましい１つの実施形態では、残部は、Ａｌおよび不可避不純物元素である。不可避不純物元素としては、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる微量元素（例えば、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒなど）が挙げられる。本発明に係るアルミニウム材は、不可避不純物元素の合計含有量が、０．０１質量％以下であることが好ましい。より好ましくは０．００１質量％以下、さらに好ましくは０．０００１質量％以下である。
【００３５】
なお、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕを含むアルミニウム中の不純物元素の濃度の測定は、例えば固体発光分光分析により行うことができる。また、例えばグロー放電質量分析（ＧＤ−ＭＳ）のような質量分析により測定することもできる。
【００３６】
本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用アルミニウム材は、Ｏ材に調質された調質処理材であることが好ましい。「Ｏ材に調質された」とは、JIS H 0001:1998で規定されるように、最も柔らかい状態を得るように焼き鈍しされた状態を意味する。このような形態であれば、製造時の圧延工程で導入された加工ひずみが緩和され柔軟性が向上するため、アルミニウム材を改修排水ドレンの板状構造体の素材として用いた場合、板状構造体が排水ドレンの補修部位の形状に合わせてより密着しやすくなり、改修排水ドレンの施工性をより向上することができる。
【００３７】
２．改修排水ドレン用板状構造体
本発明の別の好ましい実施形態は、上述した組成を有するアルミニウム材からなる改修排水ドレン用板状構造体である。このような改修排水ドレン用板状構造体であれば、補修部位の形状に合わせて板状構造体を変形加工すると、十分に塑性変形させることができ、補修部位の形状に合わせて容易に密着させることができ施工性に優れた改修排水ドレンを提供できる。
【００３８】
本発明の実施形態に係る改修排水ドレン用板状構造体は、板厚が小さすぎると、施工時に板状構造体が破損するおそれがあり、また雨水等による腐食による漏水が生じやすい。そのため、板厚は０．３ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上である。一方、板厚が大きすぎると柔軟性が低下し施工性が悪くなるおそれがある。そのため、板厚は２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．２ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下である。
【００３９】
３．改修排水ドレン用板状構造体の製造方法
【００４０】
本発明に係る改修排水ドレン用板状構造体の製造方法は、例えば、圧延素材作製工程および圧延工程を含む。以下、これらの各工程について説明する。
【００４１】
（圧延素材作製工程）
圧延素材作製工程は、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計の含有量が０．０１質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物元素であるアルミニウム材からなる圧延素材を得る工程である。
【００４２】
上述した組成を有するアルミニウム材からなる圧延素材は、例えば以下のような方法で得ることができる。すなわち、後述する精製方法により得られる高純度アルミニウムに対して、不純物の侵入を抑制しつつ溶解した溶湯から所定形状の鋳塊を作製する。その後、鋳塊を所定形状に切削加工することで圧延素材を得ることができる。なお、圧延素材の作成方法は上述の方法に限定されるものではなく、従来公知の方法（例えばダイキャスティング、押出など）を用いてもよい。また、圧延素材に熱処理を施す工程（均質化熱処理工程）が含まれていてもよい。
【００４３】
高純度アルミニウムの精製方法として、例えば偏析法および三層電解法を例示できる。
【００４４】
偏析法は、アルミニウム溶湯の凝固の際の偏析現象を利用した純化法であり、複数の手法が実用化されている。偏析法の一つの形態としては、容器の中に溶湯アルミニウムを注ぎ、容器を回転させながら上部の溶融アルミニウムを加熱、撹拌しつつ底部より精製アルミニウムを凝固させる。偏析法により、純度９９．９９質量％以上の高純度アルミニウムを得ることができる。
【００４５】
三層電解法は、Ａｌ−Ｃｕ合金層に比較的純度の低い純アルミニウム等（例えば純度９９．９質量％のＪＩＳ−Ｈ２１０２の特１種程度のグレード）を投入し、溶融状態で陽極とし、その上に例えばフッ化アルミニウムおよびフッ化バリウム等を含む電解浴を配置し、陰極に高純度のアルミニウムを析出させる方法である。
三層電解法では純度９９．９９９質量％以上の高純度アルミニウムを得ることができる。またアルミニウム中のＦｅの濃度を比較的容易に１０質量ｐｐｍ（０．００１質量％）以下に抑制することができる。
【００４６】
高純度アルミニウムの製造方法は、偏析法、三層電解法に限定されるものではなく、帯溶融精製法、超高真空溶解精製法など、既に知られている他の方法でもよい。
【００４７】
（圧延工程）
圧延工程は、得られた圧延素材を圧延する工程であり、例えば、圧延加工率９０％以上の圧延を施す工程である。ここでいう圧延加工率は、圧延素材の厚さ（つまり、圧延前の厚さ）から圧延により得られた最終板材の厚さを差し引いた値（つまり、圧延により減少した厚さ）を、圧延素材の厚さで除した値の百分率であって、次式：
圧延加工率（％）＝［（圧延前の厚さ−圧延後の厚さ）÷圧延前の厚さ］×１００
により算出される。例えば、厚さ１０ｍｍの圧延素材を圧延して厚さ１ｍｍの板材とすれば、圧延加工率は９０％となる。
【００４８】
圧延素材に圧延加工を複数回行って最終板厚とすることが好ましい。圧延加工率が大きいほど生産効率を高められる場合が多いため、圧延加工率は９０％以上が望ましい。なお、圧延加工率は高いほど好ましいため、上限は特に設けない。
【００４９】
圧延方法は、冷間圧延、熱間圧延のどちらでもよい。熱間圧延と冷間圧延を組み合わせることもでき、例えば、複数回行われる圧延加工のうち、初期は熱間圧延とし、後半を冷間圧延とするような形態をとることもできる。
【００５０】
（焼鈍工程）
好ましい実施形態において、前記圧延工程で得られた圧延材に対して、さらに焼鈍工程を行ってもよい。焼鈍工程は、前記圧延工程後に、３００〜６００℃の温度で１〜２４時間保持する仕上げ焼鈍を施す工程である。最終焼鈍温度を３００℃以上とすることで、より優れた柔軟性を有する改修排水ドレン用板状構造体を得ることができる。一方、その温度を６００℃以下とすることで、焼鈍時の圧延材同士の貼り付きを抑制でき、外観品質の良好な改修排水ドレン用板状構造体が得られる。したがって焼鈍温度は３００〜６００℃が好ましい。また、焼鈍時間を１時間以上とすることで、より柔軟性に優れた改修排水ドレン用板状構造体が得られる。焼鈍時間は長くしても特性上の問題は生じないが、コスト上の観点から２４時間程度までで充分である。したがって焼鈍時間は１〜２４時間が望ましい。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例により何ら制限されるものではない。
【００５２】
１．下地追従性試験
（１）試験片作製
実施例の試験用に、高純度アルミニウム（４Ｎ−Ａｌ、５Ｎ−Ａｌ、６Ｎ−Ａｌ）からなる圧延素材を準備し、圧延により得られた圧延材から板材を切り出した。比較例の試験用に、純度が９９．９質量％程度の純アルミニウムからなる圧延素材を準備し、圧延により得られた圧延材から板材を切り出した。それぞれ、４３０℃にて７時間の熱処理を施しＯ材とした板材と、圧延後に熱処理を施さないＨ材の板材、の２種類を作製した。比較例の試験用に、市販の純アルミニウム（広く入手可能なアルミニウム）として、Ａ１１００（純度９９質量％程度）の質別Ｈ１４の板材、およびＡ１０５０（純度９９．５％程度）の質別Ｈ２４の板材を準備した。上述の板材の一部を３５０℃にて３時間の熱処理を施し、Ｏ材の板材を作製した。比較材として、市販の高純度銅（銅純度９９．９６％程度）の板材を準備した。参考例の試験片として、市販の高純度鉛（鉛純度９９．９９質量％程度）の板材を準備した。表１に、準備した試験片の一覧を示した。純度６Ｎ以外の高純度アルミニウム材については、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの含有量を固体発光分光分析法で測定した。このようにして得られたＦｅ、ＳｉおよびＣｕの含有量、ならびにこれら３元素の合計値を、表１に示した。純度６Ｎのアルミニウムについては固体発光分光分析では定量下限以下となる元素があったため、グロー放電質量分析（ＧＤ−ＭＳ）で測定した結果を示した。なお、使用した高純度アルミニウム材が含有する不可避不純物（Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒ）の量は、４Ｎ−Ａｌは０．００３質量％以下、５Ｎ−Ａｌは０．０００３質量％以下、６Ｎ−Ａｌは０．００００２質量％以下である。
【００５３】
実施例１〜１８の試験片は、上述の高純度アルミニウム材を圧延し、得られた圧延材から板材を切り出し、大きさが、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、０．８ｍｍまたは１．０ｍｍとなるようにした。
比較例１〜６および１３〜１５、ならびに参考例１〜２の試験片の大きさは、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、０．８ｍｍまたは１．０ｍｍとした。
比較例７〜１２の試験片は、上述の純度９９．９質量％程度の純アルミニウムからなる圧延素材を圧延し、得られた圧延材から板材を切り出し、大きさが、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、０．８ｍｍまたは１．０ｍｍとなるようにした。
【００５４】
（２）評価用模擬冶具の作製
図１に示すように、縦２５０ｍｍ×横２５０ｍｍ×高さ５０ｍｍの硬質金属ブロック（材料名Ａ５０５２合金）を準備し、上面の略中心φ２００ｍｍの範囲に最大深さ１０ｍｍの窪み１２を設け、排水ドレン下地を模した評価用模擬治具１０を作製した。なお、評価用模擬治具１０に設けた窪み１２は、曲率半径が約５０５ｍｍである球面の一部となるようにした。
【００５５】
（３）変形性および反発高さの評価
評価用模擬治具の上面の端部に試験片留め具１４を設け、（１）で準備した試験片２０が評価用模擬治具１０の上面１６に平行になるように、試験片２０の一端を留め具１４に固定して設置した。
続いて、設置した試験片２０に対して、上方から見て窪み１２の領域を、上方からハンマー（ヘッド径：３２ｍｍ、ヘッド重さ：約７００ｇ、全長：３７０ｍｍ）で毎分１２０回×２分間（計２４０回）叩き、試験片２０が評価用模擬治具１０の窪み１２の表面に追従させるようにした。なお、ハンマーのヘッドを振り上げる際には、ハンマーのヘッドの高さが、模擬治具１０の上面１６から１０〜２０ｃｍ以内の範囲となるようにし、ハンマーのヘッドの振り下ろしはヘッドの自重を利用して行い、また留め具１４で固定されていない側の試験片の一端を、ハンマーを持たない手で軽く下方に押さえながらハンマーで叩いた。
【００５６】
変形性の評価としては、２４０回叩き終えた後に、留め具１４で固定されていない側の試験片の一端を軽く下方に押さえた状態で、試験片が窪みに良好に追従していると目視で認められるものを良好（○）、試験片が窪みに完全には追従していないが部分的に追従していると目視で認められるものを課題有（△）、試験片が窪みに全く追従しないものを不良（×）として評価した。
反発高さの評価としては、２４０回叩き終えた後、試験片の他端（すなわち、留め具が設置されている側とは反対側）の評価用模擬治具１０の上面１６からの跳ね上がり距離（図２に示す高さｈ）を測定して、反発高さとして評価した。反発高さが小さいほど、試験片が塑性変形をしやすい、あるいは下地へ追従しやすいと考えられる。
変形性が○であり、かつ反発高さが小さい場合、下地追従性がよく施工性が良好であると評価することができる。
【００５７】
変形性が良好（○）であり、かつ反発高さが２６ｍｍ以内である試験片について、総合良否を○（すなわち、下地追従性が良好）とした。それ以外の試験片については、総合良否を×（すなわち、下地追従性が不良）とした。結果を表１に示す。
【００５８】
変形性が不良（×）である試験片では、板材がほとんど変形しない場合には反発高さが小さな値になり、またある程度変形したときには反発高さが大きくなった。これより、変形性が不良（×）である試験片では反発高さの測定値は下地追従性（施工性）を反映せず、むしろ逆の傾向を示すことがわかった。したがって、変形性が不良（×）である試験片では反発高さは下地追従性（施工性）の評価として適切ではないと考えられ、表１に有効データ無（−）として記した。
変形性が課題有（△）である試験片では、変形性が不良（×）のときと同様の理由により、反発高さの測定値が下地追従性（施工性）を反映しない場合があると考えられたため、表１に括弧書きで参考値として記した。
【００５９】
【表１】
2018017073.tif 000003
【００６０】
表１から分かるように、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計含有量が０．０１質量％以下である高純度アルミニウムからなる試験片を用いた実施例１〜１８は、いずれも、変形性が良好であり、かつ反発高さが２６ｍｍ以内であり、総合良否が良好であった。
Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計含有量が０．０１質量％以下である、純度が４Ｎクラスの高純度アルミニウムからなる試験片を用いた実施例１と実施例２とを比べると、Ｏ材に調質（完全焼き鈍し処理）された調質処理材を用いた実施例２は、完全焼き鈍し処理をしていない実施例１よりも、反発高さが低く、下地追従性が向上していた。
Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計含有量が０．００１質量％以下である５Ｎクラス、および０．０００１質量％以下である６Ｎクラスの高純度アルミニウムからなる試験片を用いた場合、４Ｎクラスの場合よりもさらに反発高さが小さくなり、下地追従性（施工性）がさらに向上していた。
【００６１】
一方、Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計含有量が０．０１質量％超である、純度が９９質量％程度の純アルミニウム（質別Ｈ１４またはＨ２４）からなる試験片を用いた比較例１および３は、変形性が不良（×）であった。このような純アルミニウムをＯ材に調質した調質処理材である試験片を用いた比較例２および４は、変形性の改善が見られたものの課題有（△）であった。
Ｆｅ、ＳｉおよびＣｕの合計含有量が０．０１質量％超である、純度が９９．９質量％程度の純アルミニウムからなる試験を用いた比較例７〜１２は、Ｈ材の場合（比較例７、９および１１）には変形性が不良（×）、Ｏ材の場合（比較例８、１０および１２）には変形性が課題有（△）であった。
【００６２】
２．耐食性試験
耐食性試験として、素材が高純度鉛（鉛純度９９．９９％程度）、高純度銅（ＪＩＳ規格の番号Ｃ１０２０、銅純度９９．９６％程度）、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格の合金番号Ａ５０５２（Ｈ材））および高純度アルミニウム（５Ｎ−Ａｌ、Ｈ材）からそれぞれ構成される４つのサンプルを準備して、それぞれのサンプルに対して浸漬溶解試験を行った。改修排水ドレンの実使用環境は施工地域、施工場所（周辺環境）、季節等の種々の要因の影響を受けると考えられ、耐食性評価条件も複数考えられるため、今回は下記条件で評価した。酢酸にてｐＨ３に調整した３０℃の３．５質量％ＮａＣｌ水溶液に７２時間浸漬する条件で実施した。試験後、腐食生成物を除去した後の腐食減量を測定し、その値から全面均一腐食を仮定して浸食速度を算出した。耐食性試験の結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
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【００６４】
表２の結果から分かるように、従来、改修排水ドレンの板状構造体の材料として用いられている鉛に比べて、高純度アルミニウムは、浸食速度が約４分の１であり、高純度アルミニウムは、鉛よりも優れた耐食性を有すると考えられる。
【符号の説明】
【００６５】
１０：評価用模擬治具
１２：窪み
１４：試験片留め具
１６：上面
２０：試験片
３２：排水口
３４：排水ドレン下地
３６：排水ドレン下地平坦部
３８：排水ドレン下地窪み部
４０：改修排水ドレン
４２：板状構造体
４４：中空管
５０：既設ドレン管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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