JPS621468A - 異形鉄筋の塗装方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は鉄筋コンクリートに使用されるふしまたはリブ
付き等のＲＣ用もしくはｐｃ用異形鉄筋の塗装方法およ
び塗装装置に関する。

（従来の技術） 近来海洋コンクリート構造物が多くなり、鉄筋コンクリ
ート内に包蔵して使用する鉄筋でも、塩分からの防食が
必要とされている。また特に海洋コンクリート構造物に
限らず、川砂の不足からコンクリートに海砂の一部混入
その他各種要因による塩害が生じつつある。かかる現状
から、防食のため鉄筋にエポキシ系粉体塗料を塗装した
うえで使用することが試みられつつある。〔塗装鉄筋の
設計・施工・品質基準（案）・同解説；日本道路協会刊
行、昭和５９年２月〕 鉄筋については、配筋時に曲げ等が加えられる際に塗装
がはがれず、かつ異形性を保有せしめるため可及的に薄
い均一な被膜を形成するのが好ましいが、これにはエポ
キシ系粉体塗料の各種塗装方法の中で静電塗装が通して
いるとされている。

上記静電塗装方法を用いた異形鉄筋の塗装では、まず鉄
筋を電気炉、熱風炉等に入れ、所定時間かけて２３０〜
２５０℃にまで昇温させて予熱し、しかる後予熱された
鉄筋の表面に静電噴射ガンで粉体塗料を吹きつけるよう
にする。

（従来技術に存する問題点） 上記従来方法は、電気炉、熱風炉等を用いるため、全断
面加熱とならざるを得ず、従って所定温度までの予熱に
時間がかかり生産性が低く、かつ表面処理であるのに関
連の薄い内部まで表面と同一の温度まで加熱するのでエ
ネルギーの無駄が多い。

その上、電気炉等へは一度に複数本人れて同時加熱する
が、次工程の粉体塗料吹きつけは１本ずつ施さざるを得
す、連続的なライン生産態勢をとることができない。こ
れがため粉体塗料吹きつけ時の前後関係で温度差が生じ
、膜厚に不均一が生じたりピンホールができ易く、品質
にばらつきが多い。　かかる現況から、特殊な場合を除
き、塗装異形鉄筋は未だ普及の段階に至らず、高品質の
塗装異形鉄筋を低コストで大量生産可能な方法の確立が
希求されていた。

（発明の目的） 本発明はふしまたはリブ付き等の異形鉄筋にエポキシ系
粉体塗料を静電塗装する場合の、高品質かつ低コストで
大量生産が可能な塗装方法および塗装装置を提供するこ
とを目的とする。

（第一発明の構成） 本願第一発明の構成は、 （１１前処理に付したふし付き、リブ付き等の異形鉄筋
を予熱し、その表面にエポキシ系粉体塗料を静電塗装す
る場合において、 （２）上記異形鉄筋を軸方向送りしつつ誘導加熱手段に
より所定予熱温度よりも１０〜２０℃高温に加熱のうえ
、 （３）送り速度と異形形状とから定まる表面均熱までの
所定時素後に異形鉄筋の表面へエポキシ系粉体塗料を静
電噴射するようにし、 （４）次いで可及的に少数配置した送りローラと塗料被
覆異形鉄筋表面との接触点に冷却水の細流を流すように
して（般送し、 （５）少なくとも粉体塗料硬化後に塗装鉄筋の表面を水
冷するようにした ことを特徴とする異形鉄筋の塗装方法にある。

（第二発明の構成） 而して上記第一発明を実施するための本願第二発明の構
成は、 （１）異形鉄筋を軸方向送りするローラ群、送り通路に
沿って設けられた誘導加熱コイル、複数基の静電噴射ガ
ンおよび冷却ジャケットから構成され、（２）上記誘導
加熱コイルと静電噴射ガンとの配置間隔を送り速度と異
形形状とから定まる所定間隔に設定し、 （３）上記複数基の静電噴射ガンは送り通路の周方向に
均等角度で分散配置されるとともに、送り通路斜め後方
から所定角度をもって送り通路の一点に照準を集中する
如く設定され、 （４）当該静電噴射ガンと上記冷却ジャケットとの配置
間隔は少なくとも異形鉄筋表面に付着した粉体塗料が硬
化可能な時間以上の送り時間経過距離とし、 （５）その間に配置されて上方周面に接触する異形鉄筋
を搬送可能な単数もしくは複数の送り用ローラは冷却水
ノズルを具えていて、当該冷却水ノズルが送り方向後方
側からた駆動ローラの上方周接線沿いに冷却水の細流を
噴流可能に設定されていること を特徴とする異形鉄筋の塗装装置にある。

（発明の作用） 本発明は、誘導加熱される異形鉄筋表面の、誘導加熱の
特性と鉄筋の異形性に起因する加熱直後の不均一温度を
塗料吹きつけ時に適正所定温度に均一化する作用、異形
鉄筋表面への塗料吹きつけを周方向で均一とする作用、
塗料吹きつけ後の鉄筋表面を当該塗料が硬化するまでの
間を非接触に近い状態で搬送する作用および適正時間後
に塗装鉄筋を水冷して塗装工程時間を短縮する作用を発
揮する。

（実施例） 本発明を第１図（ａ）〜（ｄ）に示す実施例に従って以
下に詳述する。

異形鉄筋は本発明実施に際し、前処理としてショツトブ
ラストによる錆落しが施される。次いで異形鉄筋は第１
図（ａ）の塗装ラインＰＬに搬入される。

塗装ラインＰＬにおいて、１は加熱ゾーン、２は均熱ゾ
ーン、３は複数基の静電噴射ガン、４は塗料硬化ゾーン
、５は冷却ジャケットである。また加熱ゾーン１の図示
左側には異形鉄筋Ｗを上記加熱ゾーン１へ送り込む複数
対の送り込み用駆動ローラ６が、加熱ゾーン１の図示右
側と上記静電噴射ガン３の後述する照準点ａとの間の均
熱ゾーン２には加熱ゾーン１を通過した異形鉄筋を上方
周面で受ける自由回転可能な受はローラ７が、さらに上
記静電噴射ガン３と冷却ジャケットとの間の塗料硬化ゾ
ーン４には複数の送り用ローラ８が設けられていて、異
形鉄筋は上記送り込み用駆動ローラ６および送り用ロー
ラ８の矢印方向への回動により塗装ラインＰＬ上を矢印
り方向へ軸方向送りされ、加熱ゾーンエから冷却ジャケ
ット５まで順次所定の送り速度で送られる。

上記加熱ゾーン１には本実施例では所定間隔を隔ててそ
れぞれ多巻された２個のコイルＣ１・Ｃ２が配設されて
おり、当該コイルＣＩ・Ｃ２それぞれは図示しない所定
出力・周波数からなる加熱電源に接続されており、送り
込み用駆動ローラ６により入側から送り込まれる異形鉄
筋をコイルＣ１・Ｃ２それぞれを通過する間に表面加熱
し、その加熱表面の最高温を示す部分−ｍ−−−−−・
通常ふし等の突出端が昇温しやすい−・−・の温度が予
熱所定温度（例えば２３０〜２５０℃とされている）よ
り１０〜２０℃高温を示すまで加熱可能に設定される。

上記均熱ゾーン２は加熱ゾーン１を出た異形鉄筋の不均
一に昇温しでいる表面が、熱伝導と放冷とで本体、ふし
等を問わずほぼ均一な予熱所定温度になるに必要な時間
経過を得るに適切な如く、異形鉄筋の形状−・−・・直
径、ふしまたはリブの形状。

質量等−・・−と送り速度との関係から長さが設定され
る。

上記複数基の静電噴射ガン３は、本実施例では塗装ライ
ンＰＬの上方に１基３イが、下方に２基３０および３ハ
が設けられており、当該静電噴射ガン３イ、３０および
３ハそれぞれは全て照準点ａを均熱ゾーン２の終点とし
、例えば第１図（ｂ）に示す如く３イは塗装ラインＰＬ
の鉛直面上にあって４５°の角度をもって送り方向斜め
後方から、また３０および３ハそれぞれは上記３イに対
しかつ相互に１２０°の角度を維持して送り方向斜め後
方４５°の角度から、それぞれ上記照準点ａにノズルを
向けて配置されている。

上記塗料硬化ゾーン４は上記静電噴射ガン３により異形
鉄筋表面へ付着せしめられた粉体塗料が溶融して硬化す
るには少なくとも４５秒、好ましくは６０秒必要であり
、その間非接触状態を維持することが望ましいが、異形
鉄筋の長さ上から非接触状態での送りは困難であるため
、当該塗料硬化ゾーン４内に単数もしくは複数の送り用
ローラ８が設けらることとなる。

上記送り川口〜う８は上方周面が塗装ラインＰＬとなる
如く配置され、当該送り用ローラ８それぞれには９とし
て示す冷却水噴射ノズルが付設される。当該冷却水噴射
ノズル９は第１図（ｂ）゛および（Ｃ）に示す構成から
なり、送り方向後方側から送り用ローラ８の上方周面の
略接線方向に沿うが如き冷却水の細流を噴射可能に設定
され、送り用ローラ８の上方周面と粉体塗料が付着して
いる移動中の異形鉄筋との接触点を瞬時冷却水で冷却し
、溶融状態にある塗料の表面を一時的に固化して送り用
ローラ８への付着を防止するように構成しである。

上記冷却ジャケット５は上記塗料硬化ゾーン４を通過し
て表面の塗料が硬化した異形鉄筋が、未だかなり高い温
度を維持しているので、これを順次全周方向から水冷し
て塗装ラインＰＬ外に搬出し易くするため、塗料硬化ゾ
ーン４の前方に設けられる。

本発明者は本発明の効果を確認するため、各種の実験を
行った。その一部を以下に開示する。

〔実験例、１〕 加熱終了から均熱までに要する時間の確認実験○供試体
、ＪＩＳ、Ｇ３１１２規格品 ○実験方法；第１図（ａ）に示される塗装ラインを用い
、各種径の異形鉄筋を誘導加熱コイル内を通過させて最
高昇温を示す部分における加熱温度を種々かえて加熱し
たのち放冷しく塗装せず）、それぞれ全表面均一温度と
なるまでに要する時間および冷却特性曲線を求めた。

ただし、誘導加熱電源は出力；８Ｂｋ 、周波数；１５０ＫＨｚであった。

Ｏ実験結果；第２図に示すとおりであった。

図は全表面均一温度となった時点を基準時に設定しであ
る。曲線に付した記号・番号はそれぞれ供試体の規格呼
び名を示す。

上記実験結果から、径差に拘わらず３０秒以内で全表面
均一温度が得られることが碌認された。

〔実験例、２〕 塗装結果に及ぼす予熱（均一時の）温度の決定実験 Ｏ供試体、ＪＩＳ、Ｇ３１１２．ＤＩ６Ｏ実験方法；上
記と同様に塗装ラインを用い、供試体の予熱温度を種々
かえて塗装を施し、塗装後の供試体を前記［塗装鉄筋の
試験方法（案）」に記載に則した各種試験に付し、その
結果を調査した。

ただし、各供試体の塗装膜厚は１９０ 〜２５０μ、塗装後は水冷を施さず 自然放冷とした。

○実験結果；別紙の第１表に示すとおりであった。同表
における○印は上記試験基準に合格、Δ印は不合格を示
す。

上記実験結果から、一般に静電塗装では２３０〜２５０
”Ｃとされている予熱温度よりも１０〜２０°Ｃ高温で
も良好な結果が得られ、かつ高温予熱限界はほぼ２６０
°Ｃであることが確認された。

〔実験例、３〕 塗料吹きつけから水冷までの時間条件の設定実験 ○供試体；ＪＩＳ、Ｇ３１１２．Ｄ１６○実験方法；上
記と同様に塗装ラインを用い、予熱温度を２６０°Ｃに
一定とした供試体に塗料を吹きつけ、塗料吹きっけ後の
供試体に時間条件を種々がえて水冷し、曲げ試験に付す
とともに、ゲル分率を調査した。

○実験結果；別紙の第２表に示すとおりであった。同表
におけるＯ印は上記試験による基準に合格、☆は僅かな
りラックが確認されたものである。

上記実験結果から、塗料吹きっけから水冷までの時間は
少なくとも６０秒以上経過後を適切とすることが確認さ
れた。

〔その他の実験〕

上記の他、各種の実験を行ったが、塗料膜厚の均一化に
は、下記条件が最適であることを見いだした。

★供試体・ガン圃の距離；３００ｍｍ程度★静電塗装ガ
ンの数；３〜４基 ★静電塗装ガンの角度；９Ｑ”＞４５”　　（送り方向
後方から前方 へ向けて） ★粉体塗料吐出ｉ１；５０ｇ／分（１ガン当り）★印可
電圧；−８０ＫＶ 尚、上記いずれの実験例においても、塗装後の供試体に
ピンホールは認められなかった。

（発明の効果） 本発明を実施することにより、ふしまたはリブ付き等異
形鉄筋への高品質のエポキシ系粉体塗料静電塗装を短時
間、低コストかつ大量生産方式で施すことが可能となり
、海洋コンクリート構造物は勿論のこと一般鉄筋コンク
リート構造物への使用の普及が促進されることとなり、
鉄筋コンクリート構造物の耐腐食性を格段に向上するの
で、極めて顕著な効果をマす。

また、従来では予熱時間が長時間にわたるため、ｐｃ用
異形鉄筋は機械的性質の劣化を来すとして静電塗装通用
は全く考えられていなかったが、本発明では予熱が極端
に短時間で済むので、機械的性質の低下を惹起する虞な
く塗装し得ることとなり、同時にｐｃ鉄筋コンクリート
構造物の耐腐食性の向上にも資するものとして有用性が
甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例装置の正面図、第１図
（ｂ）は静電噴射ガンの配置例を示す上面図、第１図（
ｃ）および（ｄ）はそれぞれ本発明実施例装置に使用さ
れる送り用ローラの正面図および側面図、第２図は〔実
験例、１〕における各供試体の放冷による温度低下状態
を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）前処理に付したふし付き、リブ付き等の異形鉄筋を
   予熱し、その表面にエポキシ系粉体塗料を静電塗装する
   場合において、上記異形鉄筋を軸方向送りしつつ誘導加
   熱手段により所定予熱温度よりも１０〜２０℃高温に加
   熱のうえ、送り速度と異形形状とから定まる表面均熱ま
   での所定時素後に異形鉄筋の表面へエポキシ系粉体塗料
   を静電噴射するようにし、次いで可及的に少数配置した
   送りローラと塗料被覆異形鉄筋表面との接触点に冷却水
   の細流を流すようにして搬送し、少なくとも粉体塗料硬
   化後に塗装鉄筋の表面を水冷するようにしたことを特徴
   とする異形鉄筋の塗装方法。 ２）異形鉄筋を軸方向送りするローラ群、送り通路に沿
   つて設けられた誘導加熱コイル、複数基の静電噴射ガン
   および冷却ジャケットから構成され、上記誘導加熱コイ
   ルと静電噴射ガンとの配置間隔を送り速度と異形形状と
   から定まる所定間隔に設定し、上記複数基の静電噴射ガ
   ンは送り通路の周方向に均等角度で分散配置されるとと
   もに、送り通路斜め後方から所定角度をもつて送り通路
   の一点に照準を集中する如く設定され、当該静電噴射ガ
   ンと上記冷却ジャケットとの配置間隔は少なくとも異形
   鉄筋表面に付着した粉体塗料が硬化可能な時間以上の送
   り時間経過距離とし、その間に間に配置されて上方周面
   に接触する異形鉄筋を搬送可能な単数もしくは複数の送
   り用ローラは冷却水ノズルを具えていて、当該冷却水ノ
   ズルが送り方向後方側からた駆動ローラの上方周接線沿
   いに冷却水の細流を噴流可能に設定されていることを特
   徴とする異形鉄筋の塗装装置。