JP2007032154A - Ｐｃ鋼材用保護シース及びそれを用いた被覆ｐｃ鋼材 - Google Patents

Abstract

【課題】保護シースの気密性を向上させて保護シースによるＰＣ鋼材の腐食防止を信頼性よく行えるようにすることを課題としている。
【解決手段】表面にひだをつけた曲げ伸ばし可能な金属管２の外面に樹脂被覆３を施してＰＣ鋼材用保護シース１を構成し、このＰＣ鋼材用保護シース１でＰＣ鋼材を被覆してＰＣ鋼材の腐食を防止するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンクリートの補強に用いられるＰＣ鋼材の腐食防止を信頼性よく行うための保護シースと、そのシースを組み合わせた被覆ＰＣ鋼材に関する。

例えば、プレストレストコンクリートのポストテンション工法では、コンクリートを打設する前に型枠内にシースを配設し、コンクリート打設後にシース内にＰＣ鋼材を挿入して緊張、定着させ、その後、ＰＣ鋼材とシースとの間にセメントミルクなどの充填材を注入し、これを硬化させてＰＣ鋼材とコンクリートを付着、一体化させる。

この工法に採用されるシースには、金属シースと、ポリエチレン、ポリプロピレンなどで作られた樹脂シースがある。前者の金属シースは、亜鉛めっきを施した帯鉄を螺旋に巻き、継ぎ目を機械的にかしめ加工して作られる可撓管であり、最も多用されている。また、後者の樹脂シースは、下記特許文献１〜３などに開示されている。

ＰＣ構造物の耐久性は補強材であるＰＣ鋼材の耐久性に大きく左右されるので、コンクリートを補強するＰＣ鋼材は、錆びないような処理を行うことが重要である。

プレストレストコンクリートのポストテンション工法では、上述したように、シースに挿入したＰＣ鋼材を緊張、定着させた後にＰＣ鋼材とシースとの間に充填材を注入する。これにより、ＰＣ鋼材はシースと充填材の２者によって保護されるが、セメントミルクなどの充填材をＰＣ鋼材とシースとの間の狭いスペースに隙間なく充填することは容易でなく、不可避の空隙ができる確率が高い。従って、ＰＣ鋼材の防食はシースを主体にして考える必要がある。

ところが、上述した従来の金属シースは、帯鉄の継ぎ目の気密封止がなされておらず、そのため、継ぎ目から雨水などの腐食因子が内部に流入してＰＣ鋼材を腐食させる可能性がある。また、既存のシースは定尺品を接続して使用するので、接続部からの水分の流入も考えられ、防食の信頼性が低い。

また、樹脂シースは、継ぎ目はないが強度に問題があり、外部部材の引っ掛かりによる破れが懸念される。また、ポリエチレンなどは気体透過性があり、水蒸気の透過を完全に阻止できないため、防食の信頼性にも問題がある。

なお、金属シースの外周を合成樹脂で被覆して気密性を付与することは容易に考えられるが、上述したように、ポリエチレンなどは気体透過性があることから、より優れた防食性が要求されるときには、この方法では対応が不十分になる。
特開平１−２６００８３号公報 特公平６−１３６８８３号公報 特公平９−１４４２１０号公報

この発明は、保護シースの気密性を向上させて保護シースによるＰＣ鋼材の腐食防止を信頼性よく行えるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、表面にひだをつけた曲げ伸ばし可能な、両端を除く部分が隙間なく封止された金属管の内面、外面、又は内外両面に樹脂被覆を施してＰＣ鋼材用保護シースを構成した。

金属管は、被覆ＰＣ鋼材を製造し易い溶接管が好ましい。また、コスト面では、鉄系材料で形成された管の表面に防食めっき層を設けた管が好ましい。

さらに、樹脂被覆は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いたものが好ましい。

この発明は、金属管と樹脂被覆からなる上記のＰＣ鋼材用保護シースでＰＣ鋼材を被覆した被覆ＰＣ鋼材や、ＰＣ鋼材を保護シースで被覆した後に保護シース内の空隙部に、遅延硬化性材料を充填した被覆ＰＣ鋼材も併せて提供する。使用する遅延硬化性材料は、遅延硬化性樹脂又は凝結遅延剤を添加したセメントグラウトなどでよい。

この発明の保護シースは、金属管を含ませているので、破れる心配がなく、雨水や水蒸気の侵入も確実に阻止できる。さらに、金属管の外面や内面、或いは内外両面を樹脂で覆っているので、安価な鉄系材料を使用したときに考えられる金属管の腐食、腐食が原因で孔があくことによる防食性能の著しい低下も抑制される。

また、金属管は溶接管などにひだをつけて可撓性を付与した管(コルゲート管)を使用しており、ドラムへの巻き取りも可能である。そのため、接続部の無い長手方向に連続した長尺シースの供給も可能になる。

なお、この発明の保護シースを構成する金属管は、シームレス管であってもよいが、シームレス管は、管を製造した後にＰＣ鋼材を管に挿入する必要があり、長尺被覆ＰＣ鋼材の製造が難しくなる。これに対し、溶接管は、ＰＣ鋼材を内部に入れながら管を製造することができ、長尺被覆ＰＣ鋼材の製造を容易にする効果がある。

また、被覆用の樹脂として熱可塑性樹脂を用いると、生産性の面で有利な押出し機による連続被覆が行える。

この発明のＰＣ鋼材用保護シースの実施形態を図１及び図２に示す。図１のＰＣ鋼材用保護シース１は、管面にひだをつけ、そのひだをつけた金属管２の外面に樹脂被覆３を設けて構成されている。また、図２のＰＣ鋼材用保護シース１Ａは、図１と同一構成の金属管２の内外両面に樹脂被覆３，４を設けて構成されている。

金属管２は、金属シートを連続的に流しながら幅方向に巻き曲げてそのシートの両側縁を突き合わせ、この合わせ目をシーム溶接機で溶接して作られる合わせ目に隙間の無い溶接管が用いられている。この金属管２の管面に成形機で長手方向に定ピッチでひだ５（波などの凹凸)を形成し、その後、押出し機で金属管２の外周に熱可塑性樹脂を押し出すと図１のＰＣ鋼材用保護シース１が得られる。また、この図１の保護シース１の内部に、外面に熱融着層を有する熱可塑性樹脂で形成されたチューブを引き通し、そのチューブを蒸気や熱風で膨らませて金属管２の内面に貼り付けると内面にも樹脂被覆４が形成された図２のＰＣ鋼材用保護シース１Ａが得られる。金属管２は、表面に亜鉛めっきなどの防食層(図示せず)を設けた鉄製シートで形成すると、安価に作れる。

樹脂被覆３，４の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂が好ましい。

また、ひだ５は、凹部と凸部が長手方向に交互に独立して配置されるひだであってもよいが、それよりは螺旋をなす連続したひだが加工し易くて好ましい。要は、金属管２に曲げ伸ばしのための可撓性を付与できるひだであればよい。ひだ５の山の高さ、谷の深さは、補強するコンクリートとの一体化性を考慮して設定するのがよい。なお、図示の金属管２に形成したひだ５は緩やかなうねりを持つものになっているが、角張った波にすることも考えられる。

図３に、この発明の被覆ＰＣ鋼材の一例を示す。図３の被覆ＰＣ鋼材６は、ＰＣ鋼材(図のそれはＰＣ鋼撚り線)７を図１のＰＣ鋼材用保護シース１で被覆して構成される。この被覆ＰＣ鋼材６は、連続的に供給しながら巻き曲げる金属シートで連続的に供給するＰＣ鋼材７を包み込んだ後、金属シートの突合せ部を溶接してストレートな金属管となし、次いで、金属管にひだをつけ、その後、管の外周に樹脂被覆３を押出し機で押し出して設ける方法で製造することができる。

この被覆ＰＣ鋼材６は、保護シース１に対するＰＣ鋼材７の挿入を支障なく行うことができ、完成品の巻き取りも可能であるので、長尺品の製造を支障なく行うことができ、シースの接続部もなくしてＰＣ鋼材の防食性をさらに高めることが可能である。

図４は、図３の被覆ＰＣ鋼材６に遅延硬化性材料８を含ませて構成される被覆ＰＣ鋼材
を示している。この被覆ＰＣ鋼材６Ａは、ＰＣ鋼材７を保護シース１で被覆した後に、保護シース１内の空隙部に、遅延硬化性材料８を充填して作られている。

遅延硬化性材料８は、被覆ＰＣ鋼材の用途に応じてエポキシアフターボンド樹脂などの遅延硬化性樹脂や、凝結遅延剤を添加したセメントグラウトなどを採用する。後者の凝結遅延剤を添加したセメントグラウトは安価であり、ＰＣ鋼材とセメントの一体化の効果も高くて好ましい。凝結遅延剤は、周知の超遅延硬化性グラウトに採用されているオキシカルボン酸ナトリウムなどでよい。凝結遅延剤を添加したセメントグラウトは、ＰＣ鋼材７に対する付着性のよいものを使用する。

遅延硬化性材料８の充填は、現場（鋼材を施工する場所）において実施してもよいし、工場で予め充填し、完成した被覆ＰＣ鋼材６Ａを現場に搬入して施工するようにしてもよい。充填後は図５に示すキャップ９などで保護シース１の両端を封鎖して遅延硬化性材料８の流出を防止する。キャップ９の固定はテープ巻き層１０などで行うことができる。

この発明のＰＣ鋼材用保護シースの一例を示す半断面図 この発明のＰＣ鋼材用保護シースの他の例を示す半断面図 この発明の被覆ＰＣ鋼材の一例を示す断面図 この発明の被覆ＰＣ鋼材の他の例を示す断面図 図４の被覆ＰＣ鋼材の端末部の処理状態を示す断面図

符号の説明

１，１Ａ ＰＣ鋼材用保護シース
２ 金属管
３，４ 樹脂被覆
５ ひだ
６，６Ａ 被覆ＰＣ鋼材
７ ＰＣ鋼材
８ 遅延硬化性材料
９ キャップ
１０ テープ巻き層

Claims (7)

1. 表面にひだをつけた曲げ伸ばし可能な、両端を除く部分が隙間なく封止された金属管の外面、内面、又は内外両面に樹脂被覆を施してなるＰＣ鋼材用保護シース。
2. 前記金属管が溶接管にひだを加工して形成された管である請求項１に記載のＰＣ鋼材用保護シース。
3. 前記金属管が鉄系材料で形成された管であり、表面に防食めっき層を有する請求項１又は２に記載のＰＣ鋼材用保護シース。
4. 前記樹脂被覆を熱可塑性樹脂で形成した請求項１〜３のいずれかに記載のＰＣ鋼材用保護シース。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣ鋼材用保護シースでＰＣ鋼材を被覆してなる被覆ＰＣ鋼材。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣ鋼材用保護シースでＰＣ鋼材を被覆し、さらに、保護シース内の空隙部に、遅延硬化性材料を充填してなる被覆ＰＣ鋼材。
7. 前記遅延硬化性材料が遅延硬化性樹脂又は凝結遅延剤を添加したセメントグラウトである請求項６に記載の被覆ＰＣ鋼材。

Images