２．４

鉄道橋の取組み坂本達朗（公財）鉄道総合技術研究所- 168 -

塗替塗装の要領と最適化への取り組み～鉄道橋の取り組み～（公財）鉄道総合技術研究所

坂本 達朗

Railway Technical Research Institute- 169 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

1

講演内容

・鉄道橋の塗替塗装要領について・塗替え判定・塗替え塗装系の選定
・素地調整
・（塗装）
・鉄道橋の塗替えに関する課題
・さびに関する課題と対策方法
・旧塗膜に関する課題と対策方法
・まとめ

Railway Technical Research Institute- 170 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

2

鉄道橋の塗替塗装要領について
JR各社、一部民鉄が参考している防食設計の技術マニュアルである
鋼構造物塗装設計施工指針 （塗装指針）について解説

第Ⅰ編：塗装一般
鋼構造物の防食設計の基本
第Ⅱ編：新設鋼構造物
新設鋼構造物の防食設計
第Ⅲ編：既設鋼構造物
既設鋼構造物の防食設計
第Ⅳ編：無塗装鋼構造物
耐候性鋼、溶融亜鉛めっき鋼を用いた鋼構造物の防食設計
Railway Technical Research Institute- 171 -

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3

塗替え判定判定法P、判定法Qの概要

・判定法 P・塗膜が全面的に劣化して腐食が広範囲に及ぶ場合に適用
・構造物全体としての塗膜の劣化程度から塗替え時期を判定
・全面塗替えであること、鋼材を腐食させないことが基本

・判定法 Q・塗膜が局部的に劣化して板厚方向への腐食が生じる場合に適用
・個々の腐食個所の状態から塗替え時期を判定
・部分塗替えであること、腐食した鋼材の塗替え判定であることが基本
・判定法Pとの併用も可能

判定法Pの適用対象例- 172 -

判定法Qの適用対象例

Railway Technical Research Institute2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

4塗替え判定

判定法Pの実施フロー構造形式から検査対象部材を確認

各部材毎の塗膜劣化状態を確認 （0～5点で評点付け）
構造物全体の評点を算出 （40点満点となるように換算）
構造物全体の評点（塗膜劣化度）から塗替え時期を判定
塗膜劣化状態の評価とその評点
評価
記号
劣5劣4劣3変2

塗膜劣化状態の評価

さび，剥がれ，割れが単独または混在して発生している状態で，その状態は極めて多い。
さび，剥がれ，割れが単独または混在して発生している状態で，その状態はかなり多い。
さび，剥がれ，割れが単独または混在して発生している状態で，その状態はやや多い。
さび，剥がれ，割れが単独または混在して発生している状態で，その状態はわずかである。
さび発生はほとんどないが，著しい白亜化，塗膜表層の剥がれ，割れがかなり認められる
変1状態。あるいは上塗り塗膜消耗がかなり進行している状態。
健全 異状なし

評点
543210Railway Technical Research Institute- 173 -2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

5

塗替え判定判定法Pの変状見本帳

剥がれ、割れ…2013年改訂時に追加→旧塗膜からの変状に対応
Railway Technical Research Institute- 174 -2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

6

塗替え判定判定法Pによる塗替え判定
塗膜劣化度の分類

塗膜劣化度
構造物の評点

P-Ⅰ
32以上

P-Ⅱ
24以上32未満

P-Ⅲ
16以上24未満

P-Ⅳ
16未満

塗膜劣化度判定後の塗替え時期の概要
劣化度
P-Ⅱ
P-Ⅲ
P-IV

各劣化度に対応する塗替え時期の概要
塗替え適正時期を経過し，早急な塗替えが必要な時期
塗替え適正時期
必要な場合のみ

素地調整時の鋼材露出面積30～50%
15～25%
5%

塗替え時期を逸した塗膜の劣化状態の概要
劣化度
P-Ⅰ

劣化状態の概要
塗膜変状や腐食の進行が多くの部分で確認される状態
塗膜変状や腐食の進行がほぼ全面で確認される状態

素地調整時の鋼材露面積70～90%95%以上

検査対象部位の殆どが劣4～5の場合で、ほぼ全面の鋼材露出
Railway Technical Research Institute- 175 -

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7

塗替え判定判定法Pによる判定例

劣化度P-Ⅰ （70%以上の劣化塗膜、さび除去）

Railway Technical Research Institute- 176 -

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8

塗替え判定判定法Qによる塗替え判定

注1：検査結果は、確認された変状それぞれについておおよその寸法から面積を計算し、すべて足し合わせたものとする。このとき、後で計算できるように写真撮影しておくことが望ましい．
注2：劣化度を決定する塗膜変状面積の拡大程度は、次の通りとするのが望ましい．
かなり拡大…前回の2倍程度、ある程度拡大…前回の1.2倍程度

Railway Technical Research Institute- 177 -

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9

塗替え判定判定法Qの変状見本写真

Railway Technical Research Institute- 178 -

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塗替え判定判定法Pと判定法Qの適用フロー例

長期耐久型塗装系の適用による局所的な腐食箇所の増加や、塗替え施工費用の削減等の観点から、判定法Qによる部分塗替えの重要性は高い
Railway Technical Research Institute- 179 -

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11

塗替え塗装系
塗装系に要求される耐久性の性能範囲

MR
HR

性能範囲
備考
15年未満の中期使用目的の構造物，または定期的塗 中期使用の工事桁など替えの構造物に適用でき，環境にやさしく，一般環境で や定期的塗替え桁などの15年間の使用に耐える。の中期仕様
15年以上の長期使用の構造物に適用でき，環境にや長期仕様
さしく，一般環境での15年間以上の使用に耐える。

塗装系の耐久性のイメージ

・C2では塗膜自身の劣化の寄与が増え、イメージとは異なる可能性が大きい。
・C5、CXでは非常に腐食性の高い環境となり、耐久年の予測が困難なために下限値を設けていない。
Railway Technical Research Institute- 180 -

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12

塗替え塗装系の概要

記号

概要

記号

BMU1 性能範囲MR相当

LBMU2 性能範囲MR相当

J

性能範囲HR相当
水系塗料を用いた環境負荷低減型仕様
性能範囲HR相当
ECO2
水系塗料を用いた環境負荷低減型仕様
性能範囲HR相当
G
上塗り：エポキシ樹脂塗料
性能範囲HR相当
T
上塗り：ポリウレタン樹脂塗料
ECO1

概要
性能範囲HR相当
ジンクを用いた部分塗替え仕様
性能範囲HR相当
ジンクを用いた部分塗替え仕様

W

箱桁内面仕様S

まくらぎ下仕様

ZP 劣化亜鉛面用仕様
WS 劣化耐候性鋼板仕様

Railway Technical Research Institute- 181 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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鉄道橋の塗替え塗装系の特徴
・溶剤形塗料の場合、溶剤種の規定は設けていない→基本は強溶剤（第2種有機溶剤を主成分とした溶剤）を使用

・全面塗替え塗装系にはジンクリッチ系塗料を用いていない→主に動力工具による素地調整作業が行われるため

・主にポリウレタン樹脂塗料を上塗り塗料として採用している→鉄道特有の汚染源が存在し、美観性を重視した構造物が少ないため→主に、上塗り塗膜の減耗に起因しない塗膜変状や腐食により塗替え時期が決定される傾向にあるため※塗膜の防食性は素地調整程度、部材形状などに大きく影響

Railway Technical Research Institute- 182 -

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素地調整

腐食箇所の素地調整・除錆度…さびを落とす程度
・塗装指針で規定する塗替え時の除錆度…替ケレン種別に関わらない→手工具・動力工具の場合…除錆度-3以上→ブラストの場合…除錆度-2以上（腐食性の高い環境では除錆度-1以上）
さびを残さないことが原則

手工具を使用した場合（除錆度-3）

動力工具を使用した場合（除錆度-3）

ブラストを使用した場合（除錆度-2）

Railway Technical Research Institute- 183 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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素地調整

塗膜劣化箇所の素地調整・判定法P適用時（全面塗替え）の場合

残す塗膜表面は清掃、面あらし

除錆度…さび部の素地調整程度
替ケレン種別…塗膜の素地調整の程度
Railway Technical Research Institute- 184 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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素地調整

塗膜劣化箇所の素地調整・判定法P適用時（全面塗替え）の場合
対応する
塗膜劣化度
P-Ⅰ
P-Ⅱ
P-ⅢP-Ⅳ

ケレン種別
替ケレン-1
替ケレン-2替ケレン-3
替ケレン-4替ケレン-1

鋼素地が露出する面積(目安)
70%～
30～50%
15～25%
5%

作業量比の目安
一般環境
腐食環境
8124622.5
1
1

替ケレン-3替ケレン-2替ケレン-4

作業性やコストなどの観点から、健全な旧塗膜は防食に寄与させるケースが多い
Railway Technical Research Institute- 185 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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素地調整

塗膜劣化箇所の素地調整・判定法Q適用時（部分塗替え）の場合ブラスト前

ケレン不十分

仕上がり状態腐食箇所をブラストした場合のケレン状態見本
Railway Technical Research Institute- 186 -

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講演内容

・鉄道橋の塗替塗装要領について・塗替え判定・塗替え塗装系の選定
・素地調整・（塗装）
・鉄道橋の塗替えに関する課題
・さびに関する課題と対策方法
・旧塗膜に関する課題と対策方法
・まとめ

Railway Technical Research Institute- 187 -

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鉄道橋の塗替えに関する課題

さびに関する課題

・腐食性の高い環境で起きやすい課題：
さびの残存による、塗膜下での早期の再腐食→繰返しの腐食に伴う孔食状腐食箇所や複雑形状箇所の存在（動力工具での素地調整が困難）
再腐食

孔食状の腐食例

塗膜下での再腐食例

素地調整困難箇所での腐食例

耐久性の高い塗装系の適用による効果は小さいことが多い→素地調整の高品質化が重要
Railway Technical Research Institute- 188 -

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鉄道橋の塗替えに関する課題

さびに関する課題

・腐食性の高い環境で起きやすい課題：
塗膜下での早期の再腐食→繰返しの腐食に伴う孔食状腐食箇所や複雑形状箇所の存在（動力工具での素地調整が困難）→ブラストの適用が望ましいが、適用困難な構造物構造が存在

開床式構造の例
Railway Technical Research Institute- 189 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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鉄道橋の塗替えに関する課題

さびに関する対策方法・素地調整の省力化技術の検討（腐食ボルト・ナット部に対する防食工法）
従来…対象物全体のさび除去

提案…防錆キャップ + 接着部のみ鋼面露出
鋼材露出+接着剤による水分、酸素の浸入遮断

数mmの皮膜による水分と酸素の浸入遮断

防錆キャップ

開発工具

ガラス容器

・水蒸気透過測定による検証

接着部の切削無吸湿材

環境
遮断
接着部の切削有接着部の鋼面露出により模擬材内部を環境遮断接着部

吸湿材の重量増加傾向

Railway Technical Research Institute- 190 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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鉄道橋の塗替えに関する課題さびに関する対策方法

・開床式構造に対する新規の養生方法の検討（熱収縮シート）
・従来…板張り+防炎シート → 隙間発生
・新規…熱収縮シート → 熱溶着で隙間抑制

まくらぎに見立てた
足場板

熱収縮シートの融着作業

実桁切出し部材を用いた養生施工試験の実施状況

熱収縮シートによる養生の方が粉塵を漏出しにくい構造であることを確認
Railway Technical Research Institute- 191 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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鉄道橋の塗替えに関する課題

旧塗膜に関する課題

・腐食性の低い環境で起きやすい課題：
旧塗膜からの割れ・剥がれが塗替え後の早期に発生→旧塗膜の高齢化に伴う脆化・劣化の進行（目視での確認困難）→除去すべき旧塗膜（劣化塗膜）と残してもよい旧塗膜（健全塗膜）を分類するための手法が未整備

人力のためばらつきが発生

適量的な旧塗膜の健全性評価手法の構築が必要
付着性評価試験例
Railway Technical Research Institute- 192 -2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

24

鉄道橋の塗替えに関する課題

旧塗膜に関する対策方法

・くさび状治具を用いたせん断力評価方法の検討
従来の評価法カッター
せん断力

碁盤目試験と類似のせん断力を定量的に作用

碁盤目試験の原理

Railway Technical Research Institute- 193 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

25

鉄道橋の塗替えに関する課題

旧塗膜に関する対策方法

・くさび状治具を用いたせん断力評価方法の検討

塗膜割れを確認

押込み量に対する荷重の関係（先端幅0.01mm）

碁盤目試験結果と強い相関↓
塗膜の付着性を定量的に評価可能
Railway Technical Research Institute- 194 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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講演内容

・鉄道橋の塗替塗装要領について・塗替え判定
・塗替え塗装系の選定
・素地調整・塗装
・鉄道橋の塗替えに関する課題
・さびに関する課題と対策方法
・旧塗膜に関する課題と対策方法
・まとめ

Railway Technical Research Institute- 195 -2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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まとめ
・鉄道橋の塗替塗装要領の紹介
・全面的な変状と局所的な変状に対する塗替え判定法
・長期耐久性を念頭においた塗替え塗装系
・さびの残存を許容せず健全な塗膜を防食に寄与させる素地調整

・鉄道橋の腐食に関する課題と対策
・素地調整時のさび残存に伴う早期の塗膜劣化、塗膜下腐食→素地調整の省力化技術に関する検討→鉄道橋特有の構造に対する養生方法の検討

・鉄道橋の旧塗膜に関する課題と対策
・旧塗膜の健全性評価手法の未整備に伴う塗膜の割れ、剥がれ→旧塗膜の定量的な健全性評価手法の検討

・今後の展望・塗膜の長期耐久化、塗替え長周期化に伴う局所的な腐食箇所の増加
・塗替塗装の省力化・省コスト化→部分塗替えへの誘導、効率的・効果的な素地調整手法の開発
Railway Technical Research Institute- 196 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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Railway Technical Research Institute- 197 -

2022.11.11 第43回鋼構造基礎講座 「塗替塗装に関する基礎知識と課題への取り組み最前線」講演資料

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３．橋梁等の鋼構造物における旧塗膜除去有害物質調査と対応

岩田直樹（株）島津テクノリサーチ- 198 -