土木技術資料 57-1(2015)

土研センター

鴨川暴露試験場の開設～鋼橋塗替えにおける防食技術や施工技術の確立に向けて～
片脇清士・中野正則・安波博道・落合盛人・中島和俊
きる技術

1．背景 1

2)狭隘部等でブラスト施工ができない 部位や、ブ近年、土木施設の保全が最重要課題の一つとラスト 施工が十分に できない 箇 所で、塩分や 腐なっており、道路橋では長寿命化修繕計画に沿っ食が残っている塗膜面を確実 に防食できる技術た計画的な保全対策の実施が進められている。

3)当て傷等塗膜の局部的な損傷に対して簡易な方

鋼道路橋（以下、鋼橋という）については、損法で防食できる技術

傷の大半が腐食や防食機能の劣化であるため、修

現在、市場には上記のような塗替えニーズに繕事業に要する費用の大部分を塗替え費用が占め対する製品や工法が数多く存在し使用されているている。しかし、最近の老朽橋の急増や予算の制が、それらの効果について客観的に信頼に足るデ約下では、全面塗替えを基本として策定された長－タが確認できているとは必ずしも言えない。実寿命化修繕計画を予定通り実行することは難しい

際に当センターが実施した現場での試験施工の結と考えられる。したがって、今後は、塗替えを如果 で は 、 た と え NETIS登 録 さ れ た 技 術 で あ っ て何に効率的かつ確実に行うかが長寿命化修繕計画も期待通りの結果が得られ ていない場合もある。の鍵となってくる。

その理由としては、実際に腐食損傷が生じた鋼部土木研究センターでは、以前から鋼橋の塗替え分野において、点検・診断から設計、施工品質管材の防食対策に関する要求性能が明示されていないことにあると考えられる。

理に至る一連の管理手法についての管理者支援業

このため、当センターでは今後、個々の環境や務を行ってきている。その中でも特に、効率的な部位に応じた防食技術を見出し、その性能を担保塗替え手法の確立や塗替え品質を確保するためのした上で、管理者に情報発信し補修現場に送り出施工技術の確立について注力してきている。

していきたいと考えており、また管理者からもそ塗替え塗装は、その耐用年数が、塗替える対象のことが強く求められている。

橋梁の変状の種類（点さび，腐食，剥離等）やそ

そこで、当センターでは、橋梁の塗替えに特化の進行度、環境、構造上の制約条件（狭隘部，閉した暴露試験場を新たに開設し、そこで塗替えに塞 部 等 ）、 さ らに は 施 工品 質 に 左 右 され る た め、

必要な様々な技術について客観的に評価し、この状況に見合った適切な防食方法や施工方法を選定結果を管理者に提供していくこととした。本稿でする必要がある。その意味で、塗替え塗装は、新は、当該暴露試験場の概要について紹介する。

設時の塗装とは全く異なる防食技術を必要とする分野と考えられる。
一方で、これらに応えられる防食技術は完全に

2．暴露試験場の設備および試験の概要
2.1 試験場に求められる要件は確立されていないのが現状である。例えば、当本試験場は、橋梁の塗替え技術に特化した暴露センターが実施してきた管理者支援を通して、以試験場とするため、以下の条件に適合する必要が下のような技術について早急に開発が必要であるあった。と考えている。

1)腐食環境が厳しい地域であること：腐食変状が

1)ブラストによる素地調整において、特に腐食環顕著に 出やすく、ま た試験後の 評価 をできる だ

境の厳 しい沿岸部等 で、素地面 に付着する塩 分

け早期 に行 うように する ために 、できるだけ 腐やさび を確実にかつ 効率的 に除 去することの で食環境の厳しい地域を選定すること。
2)鋼桁が置かれる実環境 を再現できる施設である────────────────────────
Establishment of field test site of weathering atKAMOGAWA－ 60 －

こと： 実際の 鈑桁橋 では、主桁 はその上に床 版

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土研センターがあるため、雨が直接か かりにくい環境にある。の再発防止に苦慮している橋梁である。 試験場の

この腐 食環境は、一 般的な屋外 暴露や 室内促 進

位置図、試験場（坂下高架橋）の全景写真および試験で は再現できな い ため、実 橋を利用 し実 環試験場の詳細位置図を図-1、写真-1、図-2に示す 。

境に近い腐食環境をできるだけ再現すること。

坂下高架橋は、図 -2に示すとおり、海岸線から

3)実際に腐食している部材そのものを試験体に用150m程 度 離 れ て 海 と 平 行 に 架 か る 橋 梁 で あ り 、いた試 験であること ：従来の試 験は健全な鋼 材試験場は同橋の直下の敷地に設置した。

やさび を強制的に発 生させた材 料を試験体に 用2.3 試験場設備の概要

いてい るが、 それで は顕著な腐 食 部の防食性 能試験場設備を写真-2に示す。

が確認 できないため 、明らかに 腐食している 実

試 験 場 に は 、 図 -3に 示 す よ う に 、 架 台 を 4基 配し 、 各 々 の 架 台 に は 20体 の 試 験 体 を 並 べ る こ と橋の部材を用いること。
2.2 試験場の位置ができる。なお、各架台の配置は、桁下の条件を

暴 露 試 験 場 は 、 2.1の 1)、 2)項 を 考 慮 し 、 千 葉
県鴨川市にある一般国道128号坂下高架橋（ｻｶｵﾘ

揃えることができるよう、坂下高架橋床版縁からの距離を同一とした。

ｺｳｶｷｮｳ：千葉県安房土木事務所管轄）の桁下を利試験場の環境計測機器としては、同図に示すよう に 、 飛 来 塩 分 計 1基 、 温 湿 度 計 1個 、 お よ び 雨用することとした。
坂 下 高 架橋 は、 3． で 詳述 す る が、 腐食 環 境が極めて厳しく、塗替え補修において進行性の腐食量計2基を設置した。
JR安 房 鴨 川駅方面

JR安 房 鴨 川駅方面

鴨川暴露試験場(一 般 国 道 128号 坂 下 高 架 橋 桁 下 )

写真-2

図-1

試験場設備の全景

鴨川暴露試験場の位置図

試験場建設地JR安房鴨川駅方面

JR安 房 小 湊 駅 方 面■百 葉 箱 (温 湿 度 計 ),飛 来 塩 分 計 ,雨 量 計 No.1

写真-1

図-3

試験場(坂下高架橋 )の全景写真

試験場設備の配置図

2.4 試験体の概要
試 験 体 は 、 2.1の 3)項 を 考 慮 し 、 実 橋 で 使 用 していた部材の廃材を使用することとした。具体的には、高知県の海岸沿いに架かる橋梁において、腐食による部材の交換工事により撤去した下横構（写真-3）を使用した。試験体の形状寸法を写真 4に示す。
2.5 予定する試験の内容
橋梁の塗替えに特化した技術の観点から、本図-2試験場の詳細位置図

試験場で行う試験を、素地調整に関する基礎試験、－ 61 －

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土研センター
3.1 坂下高架橋の防食対策検討経緯
坂 下 高 架 橋 は 1979年 に 建 設 さ れ 竣 工 後 35年 が
経 過 し た 橋 梁 で あ る 。 本 橋 の 塗 替 え は 1998年 に実施され、後述の防食対策検討に着手した平成22年 時 点 で は 、 塗 替 え 後 12年 が 経 過 し て お り 写
真-5に示すように橋全体に亘って著しい腐食が発
写真 -3 試験体として利用した海岸沿い橋梁の下横構（左：撤去前の現橋，右：撤去後の廃材）生している状況であった。
こ の た め 、 Rc-Ⅰ に よ る 塗 替 え 工 事 の 実 施 に 際して、施工方法や施工品質の管理方法について、千葉県から の委託を受け、 平成 22年度から 2ヶ 年に亘り、当センターが試験施工の実施等により技術支援してきた経緯がある。
図 -4に 平 成 22年 度 、 23年 度 の 試 験 施 工 の 場 所※試験体；CT 110×170×10×10
L=1200mm,Ｗ =26.4kg/本とケースの概要を示す。この場所は、図-2に示す

写真-4
表-1

暴露試験場の隣の径間（A1～P1）に位置する。

試験体

予定する試験内容

試験分類

予定する試験内容
ｹﾚﾝ１種,２種,３種の素地調整ﾚﾍﾞﾙの違いによる耐食性比較試験
１種ｹﾚﾝにおける除錆度の違いによる耐食性比較
素地調整に関す 試験
る基礎試験
１種ｹﾚﾝにおける残存塩分量の違いによる耐食性比較試験
１種ｹﾚﾝにおける表面粗さの違いによる耐食性比較試験

写真-5

坂下高架橋補修前の腐食発生状況

Rc-Ⅰに代わるより防食性能の高い防食材料
軽微な損傷部や腐食部に迅速かつ手軽に対応で防食材料に関す きる防食材料
る試験
塗替え作業の省力化（省工程化）が図れる防食材料
ﾌﾞﾗｽﾄが困難な箇所、腐食や塩分が十分に除去できない箇所に適用可能な防食材料
狭隘部でも１種ｹﾚﾝが可能な素地調整工法
ｽﾎﾟｯﾄ的に１種ｹﾚﾝが平易に実施できる素地調整
施工技術に関す 工法
ﾌﾞﾗｽﾄ作業と比べより作業負荷・環境負荷軽減が図る試験
れる１種ｹﾚﾝ工法
高所作業車等の簡易足場上での作業が可能な素地調整工法

試験施工
箇所No.

凡例

試験施工
実施年度

試験施工
実施時期

1
H２２年度

2

H23.3

3

Rc-Ⅲ塗装NETISで評価された防食技術（新技術）4Rc-Ⅰ塗装（バキュームブラスト：1回）

5

H２３年度

6
7

防食材料に関する試験、および施工技術に関する試験内容
Rc-Ⅰ塗装（オープンブラスト：通常のブラスト仕様）

H23.11Rc-Ⅰ塗装（湿粒ブラスト：1回）
H24.4

図-4

Rc-Ⅰ塗装（バキュームブラスト：2回、中間で水洗い）
Rc-Ⅰ塗装（ミストブラスト：1回）

坂下高架橋で実施した試験施工ケース

試 験 の 3つ に 分 類 し 、 各 々 に つ い て 表 -1に 示 す 内平 成 22年 度 の 試 験 施 工 は 通 常 の オ ー プ ン ブ ラ

容の試験を予定している。

ス ト に よ る Rc-Ⅰ の 防 食性 能 を 確 認 す る こ と を目

3．暴露試験場の腐食環境

的 に 実 施 し た 。 Rc-Ⅰ は、 比 較 の た め に 実 施 した

今 後 、 2.3で 示 し た 計 測 機 器 等 を 用 い て 測 定 し 、Rc-Ⅲ 等 2つ の 防 食 方 法 に 比 べ れ ば 、 明 ら か に 防試験場の腐食環境を把握し ていく予定である。こ食効果があることが確認されたものの、いずれのこでは、試験場所として選定した坂下高架橋のこ方 法 でも 、 1年程 度経 過し た 時点 で 比 較的 顕著 なれまでの防食対策の検討経緯 を紹介することによさ び が 再 発 す る 結 果 と な っ た （ 写 真 -6参 照 ）。 なり、当試験場の腐食環境の厳しさを示す。

お 、 Rc-Ⅲ と 今 回 試 行 した 新 し い 防 食 技 術 の 場合
は 、 わず か施 工後 3ヶ 月で さ びの 発生 が確 認さ れ－ 62 －土木技術資料 57-1(2015)

土研センター(施 工 箇 所 1:Rc-Ⅰ )(施 工 箇 所 2:Rc-Ⅲ )写真-8(施工箇所3:今回試行した新しい防食補修技術)

坂下高架橋のワッペン式暴露試験片貼付け状況

露 試 験 片 を 貼 り 付 け て お り （ 写 真 -8）、 こ れ ま で平 成 24年 4月 （ 1年 間 ） お よ び 平 成 26年 4月 （ 3年間）の2回の回収分析結果が得られている。
過 去 2回 の 回収 に よる 腐食 減 耗 量を グラ フ 化したものを図-5に示す。同 図には比較のために環境

写真-6

H22年度試験施工結果比較（施工後14ヶ月経過時点）

が穏やかな山間部橋梁での結果を併記したが、本橋 の 減 耗 量 は 平 均 で 山 間 部 橋 梁 の 15倍 程 度 の 値（ 施 工 箇 所 4:Rc-Ⅰ ﾊﾞｷｭｰﾑ1回 ）を示しており、当該地域の 橋梁部材に対する腐食（ 施 工 箇 所 7:Rc-Ⅰ ﾐｽﾄﾌﾞﾗｽﾄ）

環境の厳しさを知ることができる。

普 通 鋼 材 SM40 0

普 通 鋼 材 SM40 0（ 施 工 箇 所 5:Rc-Ⅰ ﾊﾞｷｭｰﾑ2回 ）（ 施 工 箇 所 6:Rc-Ⅰ 湿 粒 ﾌﾞﾗｽﾄ）

写真-7

H23年度試験施工結果（施工後 約2年経過時点）
図-5ている。
そ こ で 平 成 23年 度 に 、 腐 食 部 の 塩 分 除 去 に 着

4．あとがき目した手法として図-4に示すように、バキュームブ ラ スト （試 験施 工箇 所 4） や バ キュ ーム ブラ ス
ト 2回＋水洗 い（試験 施工箇 所 5）、湿粒ブラ スト（ 試 験施工 箇所 6）、ミ スト ブラ スト （試 験施 工箇所7）を試行した。写真-7に施工後約2年経過後の状況を示すが、いずれの試験も目だった腐食は発生せず、概ね満足できる結果 が得られた。
平 成 23年 5月よ り腐食環境 を調査す る目的 で 、
本 橋 の P1橋 脚 付 近 （ 山 側 外 桁 ） に ワ ッ ペ ン 式 暴(一財)土木研究センター
化学技師長、工博Dr.Kiyoshi KATAWAKI

中野正則(一財)土木研究センター
常務理事
Masanori NAKANO

本試 験場は 、平成 27年 1月よ り運用を開始 しており、今後は鋼橋の塗替えに必要な技術をこの試験場で性能確認することにより、その中の有用な情報を管理者に積極的に伝達していきたいと考えている。また、本試験場の利用について は、防食関連企業等から要請があれば委託を受けて試験を行うことも予定している。

3.2 暴露試験場の腐食進行度

片脇清士

坂下高架橋の 3年間の腐食減耗量

最後に、本試験場の開設にご協力頂いた千葉県安房土木事務所に心より謝意を表します。

安波博道(一財)土木研究センター
材料・構造研究部長、博(工)Dr.Hiromichi YASUNAMI－ 63 －

落合盛人(一財)土木研究センター
材料・構造研究部
主幹研究員
Morito OCHIAI中島和俊(一財)土木研究センター
材料・構造研究部
主任研究員
Kazutoshi NAKASHIMA