(57)【要約】【課題】耐火被覆材で覆われた鉄鋼の腐食を抑制し、同時に、当該鉄鋼を覆う耐火被覆材が火災時に防錆対策に起因する剥離を起こさない防錆方法を開発する。【解決手段】耐火被覆材で覆われる鉄鋼表面をその溶液で湿潤した時、当該鉄鋼表面に錆を発生させ得るところの、電解質を含む水溶液を用いて、鉄鋼表面を湿潤させた後、当該鉄鋼表面を乾燥させ、その後、７０％以上の相対湿度を有し、同時に酸素を含有する気体環境に当該鉄鋼を保持し、当該鉄鋼表面に錆を生成させ、その後、当該鉄鋼表面に密着していない錆を除去する工程を一サイクルとして、このサイクルを二回以上繰り返すことによって、鉄鋼表面に密着した錆層を形成させ、その密着錆層により当該鉄鋼を防錆する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火被覆材で覆われる鉄鋼表面をその溶液で湿潤した時、当該鉄鋼表面に錆を発生させ得るところの、電解質を含む水溶液を用いて、当該鉄鋼表面を湿潤させた後、当該鉄鋼表面を乾燥させ、その後、７０％以上の相対湿度を有し、同時に酸素を含有する気体環境に当該鉄鋼を保持して、当該鉄鋼表面に錆を生成させ、その後、鉄鋼表面に密着していない錆を当該鉄鋼表面から除去する工程を一サイクルとして、このサイクルを二回以上繰り返して、当該鉄鋼表面に形成された密着錆層により当該鉄鋼を防錆することを特徴とする、耐火被覆材で覆われる鉄鋼の防錆方法。
【請求項２】
前記密着錆層を形成した当該鉄鋼を更にタンニン酸を含有する水溶液中に浸漬、或いは、タンニン酸を含有する水溶液で湿潤させることによって得られる当該鉄鋼表面の錆層により請求項１記載の耐火被覆材で覆われる鉄鋼の防錆方法。
【請求項３】
前記電解質を含む水溶液に関して、総てのサイクルにおいて同じ組成の水溶液を使用することを特徴とする、請求項１又は２記載の耐火被覆材で覆われる鉄鋼の防錆方法。
【請求項４】
前記電解質を含む水溶液に関して、任意のサイクルにおいて、第一回目のサイクルにおける水溶液の組成と異なる組成の水溶液を使用することを特徴とする、請求項１又は２記載の耐火被覆材で覆われる鉄鋼の防錆方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、予め鉄鋼表面に形成させた密着錆層によって、耐火被覆材で覆われる鉄鋼を防錆する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼構造物や建築構造物或いはプラント等において、鋼材例えば鉄骨の梁や柱、床、間仕切り壁、外壁、屋根などの鉄鋼にロックウールなどの耐火被覆材を被覆して耐火構造とする場合、予め鉄鋼に防錆塗装処理などの防錆対策を行うことによって鉄鋼の腐食を抑制していた。
【０００３】
その腐食抑制対策において、金属に塗布される防錆顔料や防錆剤としては、従来から、鉛系（例えば、鉛丹、塩基性けい酸鉛、シアナミド鉛、鉛酸カルシウム、酢酸鉛など）、クロム系（例えば、ジンククロメート、ストロンチウムクロメートなど）が公知である。
【０００４】
しかしこれらの防錆顔料や防錆剤は非常に有害であり、公害対策上や人体への影響から使用には問題があることから、最近は鉛やクロムを含有しない防錆剤が開発されており、例えば、アスコルビン酸のりん酸金属塩を含有するもの（特許文献１）、テトラサイクリン類やテトラサイクリン類の塩などを含有する防錆塗料（特許文献２）、また、カルボキシル基とグリシジル基を有する樹脂防錆剤（特許文献３）、アセトアセチル基含有合成樹脂水性分散液を主剤としてなるエマルジョン型樹脂防錆剤（特許文献４）がある。
【０００５】
また、ジンクリッジペイントタイプの防錆剤も従来から使用されており、例えば、ジンクリッジペイント用フイーラーとしてウイスカー状炭酸カルシウムを含有せしめたジンクリッジペイントとして（特許文献５）がある。
【特許文献１】特開２００２−２９４１６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５０９２号公報
【特許文献３】特開平３−１９２１６６号公報
【特許文献４】特開平５−１４８４３２号公報
【特許文献５】特開平１１−２９３２００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鉛系やクロム系を含めてこれらの防錆顔料や防錆剤を鉄鋼表面に塗布していると、火災時に防錆顔料や防錆剤が溶融することに起因して、鉄鋼を被覆している耐火被覆材が鉄鋼から剥がれ落ちる事態が度々起きたことから、現在は、耐火被覆剤で覆われる鉄鋼に対して腐食抑制対策を施さない場合が多い。
【０００７】
このように、腐食抑制対策を施さない場合は、鉄鋼の腐食は抑制されないことから、耐火被覆材で覆われた鉄鋼の使用寿命は短くなり、ひいては、鉄鋼構造物や建築構造物或いはプラントの使用寿命が短縮されることになる。
【０００８】
このような事情に鑑み、本発明は、火災時に鉄鋼から耐火被覆材が剥落しない防錆方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の耐火被覆材で覆われる鉄鋼の防錆方法は、耐火被覆材で覆われる鉄鋼表面をその溶液で湿潤した時、当該鉄鋼表面に錆を発生させ得るところの、電解質を含む水溶液を用いて、当該鉄鋼表面を湿潤させた後、当該鉄鋼表面を乾燥させ、その後、７０％以上の相対湿度を有し、同時に酸素を含有する気体環境に当該鉄鋼を保持して、当該鉄鋼表面に錆を生成させ、その後、鉄鋼表面に密着していない錆を当該鉄鋼表面から除去する工程を一サイクルとして、このサイクルを二回以上繰り返して、当該鉄鋼表面に形成された密着錆層により当該鉄鋼を防錆することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
鉄鋼の密着錆層は、酸素や水分が鉄鋼と直接接触するのを妨げること、及び、鉄錆の融点は高いことから錆層は火災時に溶融し難い、即ち、前記サイクル操作において鉄鋼表面に形成された錆の中で鉄鋼表面に密着していない錆を除去することにより、当該鉄鋼表面に密着した錆を残すことができる。従って、このサイクルを繰り返すことにより、当該鉄鋼表面における密着錆層の面積は増大する。そして、密着錆層が当該鉄鋼表面をほとんど覆い尽くせば、この密着錆層は、鉄鋼が錆びるために必要な酸素や水分が当該鉄鋼表面に到達するのを妨げるため、当該鉄鋼の腐食が抑制される。また、タンニン酸を含有した水溶液での処理を行うことにより、錆層の主成分を融点が高い四酸化三鉄にすることができることから、錆層が火災時に更に溶融し難くなる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）鉄試験片には、幅３ｃｍ、長さ５ｃｍ、厚み１．２ｍｍの軟鋼を用いた。電解質を含有する水溶液として、純水２００ｍｌ、３５％塩酸２ｍｌ、７０％硝酸４ｍｌ、２５％アンモニア水２ｍｌを混合することからなる水溶液を用いた。研磨、水洗などの前処理を施した鉄試験片を前述の電解質を含有する水溶液で湿潤させた。鉄試験片は、その後、熱風により、その表面を急速に乾燥させた。鉄試験片は、その後、温度３０℃、湿度８０％以上に保たれたアクリル製箱の中の空気環境に保持した。一日経過後、鉄試験片に生成した錆をブラシを用いて擦り、次に布を用いて擦ることを繰り返すことにより、鉄試験片に密着していない錆を除去した。前記湿潤、乾燥、空気中保持、密着していない錆を除去する一連の操作を６回繰り返して、鉄試験片を密着錆層で覆い、この鉄試験片を大気腐食試験に供した。
【００１２】
（比較例１）研磨、水洗などの前処理のみ行った鉄試験片も同時に大気腐食試験に供した。
【００１３】
前述の密着錆層で覆われた鉄試験片及び、研磨、水洗などの前処理のみ施した鉄試験片を密封状態の中で、５分間、塩酸蒸気にさらし、その後、２日間、湿度９０％以上の１２〜２０℃の空気中に保持することにより、大気腐食試験を行った。
【００１４】
この大気腐食試験において、実施例１における鉄試験片の錆生成による重量増加は５ｍｇであったのに対して、比較例１における鉄試験片の錆生成による重量増加は２０ｍｇであった。
【００１５】
以上の結果、鉄を密着錆層で覆うことにより、錆の発生が抑制できることが確認された。
【００１６】
（実施例２）鉄試験片には、実施例１と同様の形状の軟鋼を用いた。電解質を含有する水溶液として、純水２００ｍｌ、３５％塩酸２ｍｌ、７０％硝酸４ｍｌ、５重量％の塩化第二鉄水溶液５ｍｌを混合することからなる水溶液を用いた。鉄試験片の湿潤、乾燥、密着していない錆の除去の一連の操作は、実施例１と同様に行い、鉄試験片を密着錆層で覆った。その後、当該鉄試験片をタンニン酸を含んだお茶の湯中に３０分間保持した後、この鉄試験片を実施例１と同様の条件で大気腐食試験に供した。
【００１７】
（比較例２）研磨、水洗などの前処理のみ行った鉄試験片も同時に大気腐食試験に供した。
【００１８】
この大気腐食試験において、実施例２における鉄試験片の錆生成による重量増加は４ｍｇであったのに対して、比較例２における鉄試験片の錆生成による重量増加は２１ｍｇであった。
【００１９】
以上の結果、実施例２においても、鉄を密着した錆層で覆うことにより、錆の発生を抑制できることが確認できた。
【００２０】
（実施例３）鉄試験片には、実施例１と同様の形状の軟鋼を用いた。第１、第２及び第３回のサイクルにおいては、電解質を含有する水溶液として、純水２００ｍｌ、３５％塩酸２ｍｌ、７０％硝酸４ｍｌ、２５％アンモニア水２ｍｌを混合することからなる水溶液を用いた。第４、第５及び第６回のサイクルにおいては、電解質を含有する水溶液として、純水２００ｍｌ、３５％塩酸２ｍｌ、７０％硝酸４ｍｌ、５重量％の塩化第二鉄水溶液５ｍｌを混合することからなる水溶液を用いた。鉄試験片の湿潤、乾燥、密着していない錆の除去の一連の操作は、実施例１と同様に行い、鉄試験片を密着錆層で覆った。その後、この鉄試験片を実施例１と同様の条件で大気腐食試験に供した。
【００２１】
（比較例３）研磨、水洗などの前処理のみ行った鉄試験片も同時に大気腐食試験に供した。
【００２２】
この大気腐食試験において、実施例３における鉄試験片の錆生成による重量増加は５ｍｇであったのに対して、比較例３における鉄試験片の錆生成による重量増加は２０ｍｇであった。
【００２３】
以上の結果、実施例３においても、鉄を密着した錆層で覆うことにより、錆の発生を抑制できることが確認できた。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による防錆方法で、即ち、予め鉄鋼表面を密着した錆層で覆うことにより、当該鉄鋼の腐食を抑制することができる。また、鉄の錆は、四酸化三鉄（融点１５３８℃）、三酸化二鉄（融点１５５０℃）、酸化鉄（融点１４２０℃）、或いはオキシ水酸化鉄（種々の結晶構造があり、融点は異なる）などからなるが、それぞれ融点が高いことから、火災時に、耐火被覆材の下の錆層が溶融することはない。従って、当該鉄鋼を覆っている耐火被覆材が火災時に剥離することはない。このようなことから、耐火被覆材で覆われる鉄鋼を予め密着錆層で覆うことにより、当該鉄鋼の腐食を抑制することができると共に、火災発生時に、錆層の溶融に起因する耐火被覆材の剥離は起こらず、その効果は極めて大きい。