JPS60204683A - 無機質材中の鋼材を防錆する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は塩素イオン濃度の高い無機質材中の鋼材を防
錆する方法に関するものである。

鋼材は元来、コンクリートのような無機質材中の高アル
カリの環境下では、極めて腐食し難いことが知られてお
り、鋼材に対して何ら防錆手段を講じなくても発錆する
ことはない。

しかし鋼材の周囲の無機質材中の塩素イオン濃度が高い
と、たとえ中性化していない高アルカリ性環境下におい
ても鋼材は比較的容易に腐食する。

これは普通法のように説明される。

高アルカリ性環境下で鋼材はその表面にγ−Ｆｅ　２０
３の酪化皮膜を形成しており、これが鋼材の腐食を阻止
している。これを不動態化と１１ｆぷ。

しかし、もしここに＋１，４化物なとの混入による塩素
イオンなどがあるとこの不動ｙＥ皮膜が破壊される。

この場合、不動ｊハ１皮膜は通常局部的に破壊されて鋼
材か露出し、この狭い１）８分かアノード、他の不動ｙ
ハ１皮１１２に覆われた広い部分かカソードとなり、両
渚の間に大きい電位差が生ずるので、腐食は狭い部分の
アノードに集中し、しはしは孔食と１１Ｊばれる形態の
腐食を鋼材表面の各所に引き起こすものである。

この孔食は鋼材の有効断面を急速に減少させるもので、
仮にその発生数が少ない場合でも危険なものである。ま
たその数が箸しく増大した場合には連続した腐食部分に
よって鋼材表面が覆われることになる。

鋼材が腐食するとその第一段階では醇化第一鉄Ｆｅ（Ｏ
Ｈ）２を生成するが、これは不安定で酸化され易いので
、すぐにα−ＦｅＯＯＨやＦ　ｅ　３０４などの錆の主
成分となる醇化鉄に変わる。この夕、チの生成過程で体
積膨張が起こるが、鋼材によって補強された無機質材か
鉄筋コンクリ−Ｉ・の場合にはこの膨張がコンクリート
によって拘束されるために鉄筋周辺のコンクリ−１・に
は大きな１膨張圧が作用し、往々にして被覆コンクリー
トに鉄筋部分に泊ったひひ−Ｊれを発生させることにな
る。さらにこれが進めばこのかぶりコンクリ−１・は欠
落することになり、鉄筋の発鈷はますます激しく進行し
、鉄筋の断面欠損はさらに大きくなり、ついには構造部
材の崩壊を招くことになる。

このように鋼材を内蔵する無機質材（以下鉄筋コンクリ
ート等ともいう）に重大な損傷を与えるｊ１７．素イオ
ンか無機質材中に導入される原因としてはいくつか考え
られるが、（Ｏ細骨材としてのｌ１ｔｉ砂使用、＋２）
　ｌ１ｒｒ　ＩＹ環境へのコンクリート構造物の進出、
■融氷剤の散布、■大量の１月化物を含有した化学混和
剤の使用などがある。このうち細骨材として海砂を使用
する場合には、これを水洗いすることによって１１２分
を除去することかできるので無害化する方法はあるが、
その完全実施は実際には困知であり、現実には実施され
ないＪ↓１合か多い。

コンクリート４１コ和剤に、かってその硬化促進性イリ
りのために、多用された塩化カルシウム等は、現在では
減少する傾向に転しているが、過去２０数年にわたって
使用された鉄筋コンクリートか残イｒしている。また、
海洋環境におけるコンクリ−１・構造物はメンテナンス
の容易さなども評価されて今後ますます増加する方向に
あるが、この場合は外部から絶えず１１１１分が供給さ
れることになり、完全な不透水性の被苧を施す以外その
防護方法はない。

さてこのように鉄筋コンクリ−）・′）゛の構造物の組
織中に１ス５１分の侵入が防止できないとすれば、１ス
１）分か侵入したＪ↓）合でも４〕１材を発錆さぜない
力性を検、ｉ＝Ｉ　Ｌ、これを実施しなければならない
。

’ＪＩ＋ｊ砂なとを使用して、どうしても有古都の塩素
イオンなとの含有か避けられない鉄筋コンクリ−１′〜
・に対１７てはその内部の鉄筋の防錆を１」的とするコ
ンクリ−）・４１こ和剤が既に４．シ許第９３７０６５
壮、同第９４１２５．３シ；等により公知であり、これ
をもとにしてＪＩＳ　Ａ　６２０５ｒ鉄筋コンクリート
川防錆剤」が制定されるなと、その効果に対する１ｉ’
ｔ’価も定着している。

しかしこの種の防タ、！、剤はコンクリートを打設する
際に、他の無機質材と混練して使用するものであり、既
設の鉄筋コンクリート−へ・に対する補修（補強）処置
剤または補修処置方法として考慮されたことは、これま
で皆無であった。

本発明名らは、既に打設された鉄筋コンクリ−１・等巾
に有害量の塩分が含有されている場合に、この種の防錆
剤を無機質材の表面に塗布含浸せしめることによる鉄筋
防錆効果について、長期間にわたり試験研究を行った結
果この方法が鉄筋防錆１−極めてイ３効であることを見
出した。

また防錆剤の水溶液は乾燥後も水への溶出性かあるため
、塗布含浸しただけではその効果を持続することかでき
ないので、防錆剤を塗布含浸させた後その表面にセノン
Ｉ−系相成物を４７１１被覆するとよいことを見い出し
て本発明を完成した。

すなわち、この発明は鋼材を内蔵する無機質材の表１ｎ
ｉに、ｊ）０記鋼材に対して防錆効果を有する無機１．
２類の水溶液を塗布含浸させること、また鋼材を内蔵す
る無機質材の表面に、前記鋼材に対して防錆効果を有す
る無機塩類の水溶液を塗布含浸させる第１−Ｌ程、第１
工程終了後の無機質材の表面に、十メン）・系組成物を
上塗する第２工程を１類次経ることによって、鉄筋コン
クリ−１・稼・を打設した後であっても、塩素イオン濃
度の高い無機質材中の鋼材を防錆し、しかもその防錆効
果が永続するようにしたツＩＩ（機賀材中の鋼材を防錆
する方法を提供することを１」的として開発したもので
ある。

この発明において銅材を内蔵する無機質材とは鉄筋コン
クリ−ト、鉄骨鉄筋コンクリート、ラスモルタル、スチ
ールファイバーコンクリ−１・′３・をいう。

この発り１において防錆効果を有する無機１１．！灯１
（コンクリ−１等の防錆剤）とは、腐食環境にその少Ｉ
１１を添加することによって鋼材面のアノ−Ｉ・、カン
−１・に防食皮膜を形成させて電気化学的な腐食反応を
抑制することかできる薬剤のことで、鋼材面を直接ある
いは間接に酸化することによってその表面に金属醇化物
の緻密な皮膜を形成してアノード反応を抑制する亜硝酸
塩やクロム酸塩などの酸化剤に代表される陽極型防錆剤
、及び腐食環境中に共存する他のイオンと作用して水に
＃溶性の塩類の皮１１分を鋼材表面（カン−１・部）に
形成することによってカソード反応を抑制する炭Ｍ［、
ｉ、リン酸ｊｌ、およびポリリン酸ｊＪ：Ａなとに代表
される陰極型防錆剤をいう。そしてこれらの防錆剤の塗
Ｉ、　；；Ｈ，を既設のコンクリ−１・等の無機質材中
に含有されている塩素イオン都（但し食ｊ２．！に換算
した量）に対して示すと次のとおりである。

亜硝酸カルシウム　３％以−」− 亜（Ｏ醇ナトリウト３％以−１ ９７Ｍカルシウム（Ｃａ３　（ＰＯ４）２）４％以」− クロ１＼酪すトリウム　２％以−］− これらの防錆剤の量は、コンクリート等の無機質材の中
性化が進行していないでＰＨか高いときは少量でよいが
、中性化が進行している場合は多量に必要とする。

次にこの発明において、セメント系組成物は、セメンＩ
・としてポルトランドセメンＩ・、ポルトランド系１１
コ合セメン）・、超速硬セメント（ジェットセメント）
または白色セメントを用い、これに適量の水を加えペー
スト状に練ったものであり、このセメンＩ・系組成物に
は、作業性に合わせて細骨材をセメントＪ１１に対し１
５０％程瓜まで混合して使用してもよい。また、この発
明において、このセメンＩ・系組成物の防水性を向」−
させるために用いるポリマーティスパーンョンを含イ３
するセメント系組成物は、次に示す高分子ディスパージ
ョンを１７１人したセメント系組成物である。高分子テ
ィスパーンョンの前記セメン）・に対する混入；、１は
、品分−ｒディスパージョンのイ千類によりｙくなり′
ｌ’＋に限定しないか、通’ｌ’；’ｌセメントｊＩＸ
に対して固形分て０．５〜２５％４１１１人することか
θｒましい。高分子ディスパージョンとしてはスチＩ／
ンブタジエンゴムティスパーション（ＳＢＲラテックス
）か１＋＆も適しているか、他にパラフィンエマルジゴ
ン、アスファルトエマルション、ゴムアスファルトエマ
ルション、酢ｓビこル系エマルション、エチレン・酢酸
ビニル共重合系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジ
ョン、エポキシ樹脂系エマルジョン、　’Ｎ　Ｂ　Ｒラ
テックス、天然ゴムラテックス、゛クロロプレンラテッ
クスおよびＭＭＡＩＩＢ−ラテックスなども適当で、セ
メンｊ・に混入して異゛畠を起こさないＪ’ｌ、ｊ度に
乳化剤、安定剤なとで調製されたものを用いればよい。

また、４．１に鉄筋の）層高部分や１ｌ１７７．１−禍
造物においては、このセメント系組成物に市販の鉄筋コ
ンクリ−Ｉ　Ｖｊ鯖剤３゛を添加した方がより顕著な効
果を期待できる。

［実施例１］ 打設後１５年経過した地１７階、」１１ド１階の打ち放
しコンクリ〜ｌ・イ］」、げの建物（３階以ト曹通コン
クリート、４階以−レｉイ；、；、コンクリート）はコ
ンクリ−１・表面が粉状化し、ひひ；：；＋Ｉれ、コン
クリ−１・の浮き、鉄筋の露出箇所が多くなったため補
修下ゴハが行なわれることになった。

この建物のコンクリ−Ｉ・はＪｊ、Ａ分合有量かＯ０４
２％（細骨材に対して０．１６％）あり、中性化深さは
２５〜３５　ｍ　ｍあった。この工事においてコンクリ
−１・表面を高圧水洗浄乾燥後、亜硝耐カルシウムを３
０％含有する鉄筋防錆剤をローラー刷毛にて追い掛け２
回塗布含浸（４００ｇ／ｍ′）シ、その後乾燥して、更
にその」二に吹伺り・イルを吹き（＝Ｉけて仕上げた。

補修して１年後に調査を行なったところ何ら異常が認め
られなかった。

［実施例２］ 実施例１の建物において実施例１と同様に高圧水洗杯、
鉄筋防鈷剤塗ｒｌＪ含浸後その」−に鉄筋防錆剤を含有
するポリマーセメントモルタル（ポリマーの種類：ｓ、
Ｂ、Ｒ，、ポリマーの含量Ｊｊ、ｊ、　。

固形分で４，５％、セメント：砂−１：ｌ）を２ｍｍ厚
さに吹きイ・ｊけ、その硬化後、更にその−１−に吹伺
タイルを吹きイ・Ｊけて仕上げた。

補修して１年後に調査を行なったところ何ら異常が認め
られなかった。

以」−のように、この発明に係る無機質材中の鋼材を防
錆する方法によれば、塩分含量の高い既設の無機質材中
の塩分（塩素イオン）を容易に無害化できるので、簡便
な補修工事により無機質材中の鉄筋（鋼材）の保護防錆
を容易に行うことができるという効果を右する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）銅材を内カ°戊する無機ｆ′■材の表面に、前記
   鋼材に対して防グＩ！ｌ効果を有する無機塩類の水溶液
   を塗布含渡させることを１１．＆とする無ａ質材中の鋼
   材を防錆する方法。 （２）無Ｂ：！Ｊｌ！類か亜硝酸塩である特許請求の範
   囲第１ｒｎ記載の無機質材中の鋼材を防錆する方法。 （３）鋼材を内蔵する無機質材の表面に、前記銅相に対
   して防夕、ち効果を有する無機塩類の水溶液を塗１ｊ５
   含浸させる第１−１：　Ｊ’＋：晃、第１工程終γ後の
   ４ｉｌｉ機質材の表面に、セメント系組成物を」こ塗す
   る第２　ｉＪ−程を１１「１次経ることを特徴とする無
   機質材中の鋼材をＶｊ　ｔｊｉするカッ人。 ＼４き無機塩類が１１１！蛸醇ｊΣ１）である特ｆｉ’
   ｌ’　請求の範囲第３ダ１記載のｊｌ［４，’ｌ質材中
   の鋼材を防錆する方法。 （５）セメント系紹成物かポリマーディスパージョンを
   含有する七メント系組成物である特許請求の範囲第３　
   ｇ＋記載の無機質材中の鋼材を防錆する方法。 （６）ポリマーティスパーンョンがスチレンブタジェン
   ゴムディスバージョンである特許請求の範囲第５項記載
   の無機質材中の鋼材を防錆する方法。