(57)【要約】【課題】乾燥状態と湿潤状態が繰り返されている施設体に対して、長期にわたり安定した防食作用が発揮できる被覆防食構造を提供すること。【解決手段】本発明の鋼材製施設体の被覆防食構造は、所定の設置場所に設置された鋼材製施設体２の周面に被覆防食層３が形成されており、被覆防食層３は、鋼材製施設体２の周面を覆う防食層３１と、防食層３１の外側を覆う保護層３２とを備えている。鋼材製施設体２の外周面と被覆防食層３の上端部との隙間及び該上端部がシール材４で被覆されているとともに、鋼材製施設体２の設置面Ｇと被覆防食層３との隙間がシール材５で被覆されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の設置場所に設置された鋼材製施設体の被覆防食構造であって、
鋼材製施設体の周面に被覆防食層が形成されており、
前記被覆防食層は、前記鋼材製施設体の周面を覆う防食層と、該防食層の外側を覆う保護層とを備え、
前記鋼材製施設体の外周面と前記被覆防食層の上端部との隙間及び該上端部がシール材で被覆されているとともに、前記鋼材製施設体の設置面と前記被覆防食層との隙間がシール材で被覆されている鋼材製施設体の被覆防食構造。
【請求項２】
前記鋼材製施設体における前記設置面から突出する部分の基部の外周部に、前記防食層の成分が前記設置面に漏出することを抑えるためのガスケットが配されている請求項１に記載の鋼材製施設体の被覆防食構造。
【請求項３】
前記防食層がパーライト、亜鉛粉末及びケイ酸塩を含み、
前記保護層が金属、プラスチックス、又は繊維強化プラスチックスの成形品である請求項１又は２に記載の鋼材製施設体の被覆防食構造。
【請求項４】
請求項１に記載の被覆防食構造の被覆防食層に使用するための被覆防食体であって、
鋼材製施設体の被防食箇所に当接させる防食層と、該防食層の外側を覆う保護層とを備えている被覆防食体。
【請求項５】
前記防食層は、防食用混合組成物が水溶性樹脂フィルム、水溶性不織布又は水溶性織布からなる袋体の中に充填され、含水されている被覆防食体。
【請求項６】
前記防食用混合組成物がパーライト、亜鉛粉末及びケイ酸塩化合物を含んでいる請求項５に記載の被覆防食体。
【請求項７】
前記保護層が金属、プラスチックス、又は繊維強化プラスチックスの成形品である請求項４〜６の何れかに記載の被覆防食体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガードレール、車両用防護柵、道路標識等の支柱の地上根元部分や道路橋橋脚内部などの鋼材製施設体の被覆防食構造及びこれに使用するための被覆防食体に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような鋼材製施設体の被覆防食構造に関する従来技術としては、例えば、下記特許文献１に記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、パーライト、亜鉛粉末及びケイ酸塩からなる防食用混合粉末を水に溶解又は懸濁させてペーストを調製し、このペーストを被防食体に塗布する方法が開示されている。しかし、降雨、結露、日照等の環境条件が変化する場合は、このペーストが流出したり、消失したりするため、防食作用が長期間持続しないという課題がある。
【０００４】
一方、特許文献２には、アルミニウム、亜鉛等の陽極板を被防食体に直接接合し、被防食体の被防食範囲及び陽極板を不織布、吸水材等の含水性保水材で巻きつけ、さらにその上をカバーで覆う電気防食装置が開示されている。しかし、含水性保水材が保水しても、被防食体表面の一部が液膜の存在していない状態（乾いた状態）が残り、被防食体の被防食範囲全体に対して防食電流を一様に供給できないという課題がある。さらに、カバーの上端部及び下端部の隙間よりこの防食装置内に徐々に水分や酸素が浸入したり、逆に放出したりし、腐食が発生するという課題もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６６０８４号公報
【特許文献２】特開２００２−６０９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、乾燥状態と湿潤状態が繰り返されている施設体に対して、長期にわたり安定した防食作用が発揮できる被覆防食構造及びそれに使用するための被覆防食体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】
【０００７】
本発明は、所定の設置場所に設置された鋼材製施設体の被覆防食構造であって、鋼材製施設体の周面に被覆防食層が形成されており、前記被覆防食層は、前記鋼材製施設体の周面を覆う防食層と、該防食層の外側を覆う保護層とを備え、前記鋼材製施設体の外周面と前記被覆防食層の上端部との隙間及び該上端部がシール材で封止されているとともに、前記鋼材製施設体の設置面と前記被覆防食層との隙間がシール材で被覆されている鋼材製施設体の被覆防食構造を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００８】
また、本発明は、上記本発明の被覆防食構造の被覆防食層に使用するための被覆防食体であって、鋼材製施設体の被防食箇所に当接させる防食層と、該防食層の外側を覆う保護層とを備えている被覆防食体を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、乾燥状態と湿潤状態が繰り返されている鋼材製施設体に対して、長期にわたり安定した防食作用が発揮できる被覆防食構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を、その好ましい実施の形態に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の被覆防食構造を円筒状の支柱に適用した一実施形態を模式的に示したものである。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の被覆防食構造１は、所定の設置場所に設置された鋼材製の支柱（鋼材製施設体）２の周面に設置面Ｇから所定高さで被覆防食層３が形成されている。
【００１２】
被覆防食層３は、支柱２の周面を覆う防食層３１と、防食層３１の外側を覆う保護層３２とを備えている。
【００１３】
支柱２の外周面と、被覆防食層３の防食層３１及び保護層３２の上端部との隙間及び該上端部は、シール材４で被覆されている。また、支柱２の設置面Ｇと被覆防食層３との隙間がシール材５で被覆されている。
【００１４】
被覆防食構造１においては、支柱２における設置面Ｇから突出する部分の基部の外周部に、支柱２の周面を覆う防食層の成分が設置面Ｇに漏出することを抑えるためのガスケット６が配されている。
【００１５】
防食層３１は、防食用混合組成物が充填された水溶性樹脂フィルム、水溶性不織布又は水溶性織布からなる袋体に水が注入されて形成されるが、含水によって溶解して定形性を失い、粘着性をおびる。
【００１６】
前記水溶性樹脂フィルム、水溶性不織布又は水溶性織布の原料としては、冷水可溶、水溶時間等が特定条件下で生分解性を示す変性ポリビニルアルコールが好ましい。このような水溶性樹脂フィルムの具体例としては、日本合成化学（株）製の登録商標「ハイセロン」が挙げられる。水溶性樹脂フィルムは、熱融着等の接合方法によって袋に成形することができる。水溶性不織布又は水溶性織布を構成する繊維としては、（株）ニチビ製の登録商標「ソルブロン」が挙げられる。水溶性不織布又は水溶性織布の袋は、このような繊維から従来公知の方法を用いて製袋することによって得ることができる。
【００１７】
前記防食用混合組成物は、パーライト、珪藻土等の無機粉末、亜鉛粉末又は亜鉛塩粉末の少なくとも一方と、電解質中において亜鉛イオン等と共存して防食作用を高める防食抑制剤とを含んでいる。前記亜鉛塩としては、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等が挙げられる。前記防食抑制剤としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ホスホン酸ナトリウム、ホスホン酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、安息香酸ナトリウム、又は安息香酸ナトリウム等が挙げられる。これらの成分の配合は、現況における鋼材製施設体の腐食量、腐食対策にかけられるコストに応じて設定される。無機粉末を１００質量部に対して、亜鉛粉末又は亜鉛塩粉末の少なくとも一方を１０〜４００質量部、腐食抑制剤を１０〜１５質量部とすることが好ましい。好ましい配合成分の組み合わせとしては、パーライト、亜鉛粉末、ケイ酸ナトリウムが挙げられる。
【００１８】
前記保護層３２は、金属、プラスチックス、又は繊維強化プラスチックスの成形品で構成することが好ましい。
【００１９】
前記金属としては、チタン若しくはその合金、ステンレス鋼等が挙げられる。耐食性を考慮するとチタン若しくはその合金が好ましく、取り扱いやすさや費用の点からはステンレス鋼が好ましい。
【００２０】
プラスチックスには、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、高強度ポリエチレン等が挙げられる。また、繊維強化プラスチックスの強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等が挙げられる。該強化繊維の形態は、所定の長さに切断されたもの、不織布状のシート、クロス状に編み込まれたシート、羽毛状のシート等の従来からこの種の防食層に用いられている形態のものを特に制限なく用いることができる。
【００２１】
防食層３１、保護層３２は、支柱２の材質、厚さ、施工環境等に応じて適宜の厚みに設定することができる。防食層３１の厚さは、実用上５〜２０ｍｍとすることが好ましく、保護層３２の厚さは、実用上２〜３ｍｍとすることが好ましい。
【００２２】
保護層３２の内面には、従来からこの種の防食層に従来から用いられている緩衝材３３を配することができる。緩衝材３３としては、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、合成ゴム等の発泡体からなるシートが挙げられる。
【００２３】
緩衝材３３は、保護層３２の内面に接着剤で固定することができる。該接着剤には、従来から保護層３２と該緩衝材の接着に用いられている材質のものを特に制限なく用いることができる。プラスチックスどうしの接着、緩衝材の表面が多孔質状であることを考慮するとゴム系、エポキシ樹脂系等の接着剤を用いることが好ましい。
【００２４】
シール材４、５には、水密性の高い定形シーリング材やエポキシ型樹脂が好ましく使用される。
【００２５】
ガスケット６は、長期間防食層３１を閉塞させ、防食層３１の成分が設置面Ｇに漏出することを抑えるためのものである。ガスケット６の材質としては、ゴム、合成樹脂が挙げられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂又はＡＢＳ樹脂、ゴムとしては、ＥＰＤＭ等が挙げられる。過度な変形がなく、長期間の密封性が得られ、容易に入手できることなどから、市販の雌型戸当たり部材（材質：エポキシ樹脂）、ウェザーストリップ（自動車のドア周り等に貼られている帯状のシール部材、材質ＥＰＤＭ）を使用することもできる。
ガスケット６に要求される特性は、防食用混合組成物に注水してガスケット６に対する荷重が増大しても、ガスケット６が潰れて圧壊することがない強度を有し且つ防食層３１の密封性を長期間維持する気密性を有していればよい。本実施形態では、このようなガスケット６を、支柱２における設置面Ｇから突出する部分の基部の外周部に配しているので、設置面Ｇが凹凸を有していても、設置面と防食層との間に一定の距離が確保することもできるため、防食層の成分の漏出を防ぐことができる。
【００２６】
次に、本実施形態の被覆防食構造１の施工方法について説明する。
【００２７】
被覆防食構造１を施工するに当たっては、図３に示すように、被覆防食層３に使用するための被覆防食体３０を予め成形しておく。本実施形態の被覆防食体３０は、支柱２の被防食箇所に当接させる防食層３１と、防食層３１の外側を覆う保護層３２と、これらの層の間配された緩衝材３３と、保護層３２の下端部の内側に配されたガスケット６とを備えている。ガスケット６は、保護層３２にゴム系、エポキシ樹脂系等の接着剤で接着しておく。
【００２８】
そして、先ず、支柱２の表面の錆をケレンブラシなどで除去し、ウエスなどで水分や汚れを取り除く。
【００２９】
次に、被覆防食体１０を、支柱２の周りを囲むように配置し、被覆防食体１０どうしの端部の重ね合わせ部を固定具で固定する。被覆防食体１０の固定具に特に制限はないが、施工性を考慮すると、ブラインドリベットが好ましい。
【００３０】
外観や、固定具による固定部分からの腐食を抑えるために、固定具及び重ね合わせ部に生じる隙間をカバーするカバー材３４（図１参照）を取り付ける。カバー材３４の材質は、保護層３２と同様の材質が好ましい。カバー材３４は、ブラインドリベット等の固定具(図示せず)で保護層３２に固定することが好ましい。
【００３１】
次に、支柱２の設置面Ｇと被覆防食体１０との隙間をシール材５（図１参照）でシールした後、防食層３１に注水し、さらに支柱２の外周面と被覆防食体の上端部との隙間を及び該上端部をシール材４で被覆することで、被覆防食構造１の施工を完了する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の被覆防食構造１によれば、乾湿を繰り返して十分な素地調整を施すことが困難である支柱２の被防食箇所において、防食層３１、保護層３２及び緩衝材３３の三層構造を有する被覆防食体１０を取り付けて固定し、この防食層３１に注水してペースト状の防食材として支柱２にこの防食層を接触させた状態にするので、支柱２における防食が必要な範囲を容易にかつ確実に被覆防食することができる。
【００３３】
また、本実施形態の被覆防食構造１は、防食層３１に含まれる亜鉛粉末又は亜鉛塩粉末が酸素を消費して支柱２の表面に達する酸素を減少させるので、長期にわたり腐食を防止することができる。
【００３４】
また、支柱２と被覆防食層３の上端との隙間及び該上端面、並びに設置面Ｇと被覆防食層３との隙間をシール材４、５で被覆して、支柱２の周囲をほぼ遮蔽するので、支柱２における防食が必要な範囲を長期にわたり安定して被覆防食することができる。
【００３５】
また、支柱２における設置面から突出する部分の基部の外周部にガスケット６が配されているので、防食層３１からの成分の流出を確実に防止でき、さらに長期にわたり安定して支柱２の被覆防食を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態の被覆防食構造は、防食体１０の防食層に適度の水を与えるだけで、水溶性樹脂フィルムが溶解し、防食層３１をペースト状の防食材にすることができる。これによって、容易にしかも確実に防食層３１を支柱２に密着させることができ、被覆防食の防食性を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態の被覆防食構造は、予め成形した被覆防食体を使用するため、施工の効率化が図れる。
【００３８】
また、本実施形態の被覆防食体は、防食体どうしを重ねて効率的に搬送することができる。
【００３９】
本発明の被覆防食構造は、前記実施形態に何ら制限されない。
【００４０】
前記実施形態では、二つの被覆防食体１０を使用し重ね合わせ部分が二箇所ある被覆防食構造１を構築したが、鋼材製施設体の外周を被覆できる形態であれば、他の形態の被覆防食体を使用することもできる。筒状の形態として重ね合わせ部分のない形態とすることもできるし、筒状の形態の一部を切り欠いた形態やそれに類似する形態で端部どうしの重ね合わせ部分を一箇所有する被覆防食構造を構築することもできるし、三以上の被覆防食体を使用して被覆防食構造を構築することもできる。
【００４１】
また、前記実施形態では、防食層と保護層との間に緩衝材を配したが、必要におうじて緩衝材は省略することもできる。
【００４２】
また、前記実施形態の被覆防食構造は、防食用混合組成物を水溶性樹脂フィルムの袋に充填し、これに水を含ませることによって防食層を形成し、当該防食層と支柱２との密着性を高めるようにしたが、防食用混合組成物を水に溶解又は懸濁させてペースト状の防食材とした上で、支柱２に直接塗布して防食層を形成することもできる。
【００４３】
また、前記実施形態では、設置面に直接被覆防食体を配設したが、図４に示すように、支柱２の根本の部分の周りを掘り起こし、掘り起こした部分に防食用混合組成物７を充填した形態とすることもできる。この実施形態は、腐食が進行している場合や腐食の進行が予想される場合の防食対策として有効である。
【００４４】
本発明の被覆防食構造及び被覆防食体は、その適用対象に特に制限はないが、ガードレール、車両用防護柵、道路標識等の支柱の地上根元部分や道路橋橋脚内部などの鋼材製施設体の被覆防食に好適である。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は、本実施例に何ら制限されるものではない。
【００４６】
〔実施例〕
厚さ３.０ｍｍ、幅３２ｍｍ、長さ５０ｍｍの磨き鋼板を被覆防食構造の試験片とし作製し、この試験片１２枚を道路橋橋脚内部に設置した。橋脚の鋼材表面から５０ｍｍの間隔をおいてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製のプレート（厚さ２.０ｍｍ）を取り付け、ＰＶＣ製のプレートの設置面上の外周付近をエポキシ樹脂（商品名「エスダインジョイナーＷ」、積水フーラー（株）製）で被覆した。鋼材表面とＰＶＣ製プレート間の空間には、下記に示した配合率で調製した防食用混合組成物を充填して試験片を埋め込ませ、この混合組成物に注水してペースト状になるまで溶解させた。この溶解した防食材を密閉させるために、防食材の上端部を前記エポキシ樹脂で被覆した。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
被覆防食構造の防食性能を評価するために、試験片の３ヵ月後の減量を秤量した。また、無防食の試験片として、橋脚の鋼材表面に１２枚設置し、同様に３ヵ月後の減量を秤量した。その結果、被覆防食構造を適用した試験片の減量は０.０１〜０.１０ｇ、無防食の試験片の減量は０.２１〜０.４８ｇであり、本発明の被覆防食構造によれば、優れた防食性が得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の被覆防食構造の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】前記実施形態の被覆防食構造の要部の縦断面図である。
【図３】本発明の被覆防食構造に使用される被覆防食体の一実施形態を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】本発明の被覆防食構造の他の実施形態における要部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  被覆防食構造
２  支柱（鋼材製施設体）
３  被覆防食層
３１  防食層
３２  保護層
３３  緩衝材
４、５  シール材
６  ガスケット
１０  防食被覆体
Ｇ  設置面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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