JP6951038B2 - Steel structure and construction method of steel structure - Google Patents
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Description
本発明は、鋼構造物および鋼構造物の建造方法に関し、特に、塩害に対する耐久性を向上させることができる鋼構造物および鋼構造物の建造方法に関する。 The present invention relates to a steel structure and a method for constructing a steel structure, and more particularly to a steel structure and a method for constructing a steel structure capable of improving durability against salt damage.
鋼構造物を構成する鋼材（構成体）の表面に防食塗装を施すことにより、水分の付着に起因する鋼材の腐食を抑制する技術が知られている。例えば、特許文献１には、防食下地層、ポリイミド層、下塗り層、中塗り層、及び、上塗り層から成る防錆層が鋼材の表面に形成される鋼構造物が開示される。この鋼構造物によれば、防錆層によって鋼材の防錆効果が向上し、鋼構造物の耐久性を向上させることができる。
There is known a technique for suppressing corrosion of a steel material due to the adhesion of moisture by applying an anticorrosive coating to the surface of the steel material (constituent body) constituting the steel structure. For example,
しかしながら、上述した従来の技術では、塩分に対する防食塗膜（防錆層）の耐食性が不十分であり、飛来塩分または海水が付着する環境に鋼構造物が建造される場合、その塩分が防食塗膜に付着し、塩化物イオンなどの腐食性イオンが塗膜に浸透することで構成体（鋼材）の腐食が促進される。更に、飛来塩分や海水だけでなく、塩化物を含む凍結防止剤や融雪剤が散布されることによっても、その塩化物によって構成体の腐食が促進されるという問題点があった。 However, with the above-mentioned conventional technique, the corrosion resistance of the anticorrosive coating film (rust preventive layer) against salt is insufficient, and when a steel structure is constructed in an environment where flying salt or seawater adheres, the salt content is the anticorrosive coating. Corrosion of the constituent (steel material) is promoted by adhering to the film and permeating corrosive ions such as chloride ions into the coating film. Further, there is a problem that the corrosion of the constituent body is promoted by the chloride by spraying not only the flying salt and seawater but also the antifreezing agent and the snow melting agent containing chloride.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、塩害に対する耐久性を向上させることができる鋼構造物および鋼構造物の建造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a steel structure and a method for constructing the steel structure, which can improve the durability against salt damage.
この目的を達成するために本発明の鋼構造物は、飛来塩分または海水が付着する環境に建造される構成体と、その構成体の表面に形成されると共に、防食塗装による複数層の塗膜として形成される防食塗膜と、を備えるものであり、前記防食塗膜は、その最も表層側の層として形成される塩害抑制層を備え、前記塩害抑制層は、架橋剤と、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂とが含有される撥水性塗料によって形成され、前記塩害抑制層は、少なくとも前記構成体における雨線内の部位に形成される。
本発明の鋼構造物の建造方法は、飛来塩分または海水が付着する環境に建造される構成体と、その構成体の表面に形成されると共に、防食塗装による複数層の塗膜として形成される防食塗膜と、を備える鋼構造物の建造方法において、前記構成体を建造する建造工程と、その建造工程の前または後に、前記防食塗膜の最も表層側に塩害抑制層を形成する塗装工程と、を備え、前記塩害抑制層は、架橋剤と、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂とが含有される撥水性塗料によって形成され、前記塩害抑制層は、少なくとも前記構成体における雨線内の部位に形成される。
In order to achieve this object, the steel structure of the present invention is formed on a structure constructed in an environment where flying salt or seawater adheres, and on the surface of the structure, and a multi-layer coating film by anticorrosion coating. The anticorrosion coating film comprises a salt damage suppressing layer formed as a layer on the most surface layer side thereof, and the salt damage suppressing layer comprises a cross-linking agent, a urethane bond, and a urethane bond. a fluorine resin having a polysiloxane bond formed by water-repellent coating that will be contained, the salt damage suppression layer is formed at a portion in the rain line in at least the structure.
The method for constructing a steel structure of the present invention is formed on a structure constructed in an environment to which flying salt or seawater adheres, and on the surface of the structure, and is also formed as a multi-layer coating film by anticorrosion coating. and anticorrosive coating film, the construction method of steel structures comprising, forming a construction step for building the structure, before or after the construction process, the most surface layer side to salt damage suppression layer of the anticorrosive coating film coating comprising a step, wherein the salt damage suppressing layer, a crosslinking agent, a fluorine resin having a urethane bond and a polysiloxane bond formed by water-repellent coating that will be contained, the salt damage suppressing layer deposition in at least the structure It is formed at the site in the line.
請求項１記載の鋼構造物および請求項６記載の鋼構造物の建造方法によれば、防食塗膜は、その最も表層側の層として形成されると共に、撥水性塗料によって形成される塩害抑制層を備えるので、塩分が防食塗膜の表面に付着しても、塩害抑制層の撥水作用によって塩分が洗い流されやすくなる（例えば、雨水による洗い流し）。よって、塩分が防食塗膜の表面に堆積することを抑制できる。また、防食塗膜の表面に付着する塩分が潮解して塩化物イオンが生じても、その塩化物イオンが構成体側に侵入することを塩害抑制層の撥水作用によって抑制できる。よって、構成体が塩分によって腐食することを抑制できるので、塩害に対する鋼構造物の耐久性が向上するという効果がある。
According to the method for constructing the steel structure according to
また、請求項１記載の鋼構造物および請求項６記載の鋼構造物の建造方法によれば、塩害抑制層は、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と架橋剤とが含有される撥水性塗料によって形成されるので、塩害抑制層の撥水性を高めることができる。これにより、防食塗膜に付着した塩分がより洗い流されやすくなるので、塩分が防食塗膜の表面に堆積することをより確実に抑制できる。よって、構成体が塩分によって腐食することをより確実に抑制できるので、塩害に対する鋼構造物の耐久性が向上するという効果がある。更に、雨線内に位置する構成体に塩害抑制層が形成されるので、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、防食塗膜の表面に塩分が留まることを抑制できるという効果がある。
Further, according to the steel structures and claim 6 construction method steel structures according to
請求項２記載の鋼構造物によれば、請求項１記載の鋼構造物の奏する効果に加え、塩害抑制層は、少なくとも構成体における凹凸部分に形成されるので、塩分に対する構成体の耐食性が向上する。即ち、構成体の凹凸部分は、防食塗膜（塩害抑制層よりも下層側）の膜厚が薄くなりやすく、その分、塩分に対する耐食性も低下する。これに対して、請求項３記載の鋼構造物によれば、構成体の凹凸部分における防食塗膜に塩害抑制層が形成されることにより、その構成体の凹凸部分の耐食性を高めることができる。
According to the steel structure according to
これにより、例えば、構成体の凹凸部分における腐食を抑制し、塗装の塗り替え回数を減少させることができるので、鋼構造物のライフサイクルコストを低減できるという効果がある。 As a result, for example, it is possible to suppress corrosion in the uneven portion of the structure and reduce the number of times of repainting, so that there is an effect that the life cycle cost of the steel structure can be reduced.
請求項３記載の鋼構造物によれば、請求項１又は２に記載の鋼構造物の奏する効果に加え、次の効果を奏する。塩害抑制層は、少なくとも構成体における雨水との接触が遮断される部位に形成される。ここで、雨水との接触が遮断される部位は、雨水による洗い流しの作用が生じ難いため、防食塗膜の表面に塩分が堆積しやすくなると共に、その堆積する塩分が潮解することで構成体が腐食しやすくなる。
According to the steel structure according to claim 3, in addition to the effect of the steel structure according to
これに対して、請求項３記載の鋼構造物によれば、雨水との接触が遮断される部位に塩害抑制層を形成することにより、その撥水作用によって塩分が洗い流されやすくなる（例えば、吹き付ける風による洗い流し）。また、防食塗膜の表面に付着した塩分が潮解した場合であっても、その潮解した塩分は塩害抑制層の撥水作用によって流動するので、防食塗膜の表面に塩分が留まることを抑制できる。よって、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、塩分に対する構成体の耐食性を高めることができるので、塩害に対する鋼構造物の耐久性が向上するという効果がある。 On the other hand, according to the steel structure according to claim 3, by forming a salt damage suppressing layer at a portion where contact with rainwater is blocked, the water repellent action makes it easier for salt to be washed away (for example,). Rinse with the blowing wind). Further, even when the salt adhering to the surface of the anticorrosion coating film is deliquescent, the deliquescent salt flows due to the water-repellent action of the salt damage suppressing layer, so that the salt content can be suppressed from staying on the surface of the anticorrosion coating film. .. Therefore, even in a portion that cannot be expected to be washed away by rainwater, the corrosion resistance of the structure to salt can be enhanced, which has the effect of improving the durability of the steel structure against salt damage.
請求項４記載の鋼構造物によれば、請求項１から３のいずれかに記載の鋼構造物の奏する効果に加え、構成体は、橋梁として構成されるので、橋梁を構成する構成体のうちの雨水との接触が遮断される部位において、塩分に対する耐食性を高めることができる。これにより、例えば、橋梁における雨水との接触が遮断される部位における塗装の塗り替え回数を減少させることができるので、橋梁のライフサイクルコストを低減することができるという効果がある。
According to the steel structure according to claim 4, in addition to the effect of the steel structure according to any one of
請求項５記載の鋼構造物によれば、請求項１から４のいずれかに記載の鋼構造物の奏する効果に加え、塩害抑制層に塩化物イオン吸着剤が含有されるので、防食塗膜の表面に付着した塩分が潮解することで生じる塩化物イオンを塩化物イオン吸着剤に吸着させることができる。これにより、防食塗膜の表面に付着した塩分（塩化物イオン）が塩害抑制層よりも下層側に侵入することを抑制できる。よって、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、塩分に対する構成体の耐食性を高めることができるので、塩害に対する鋼構造物の耐久性が向上するという効果がある。
According to the steel structure according to
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、橋梁１の全体構成について説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施の形態における橋梁１の模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における橋梁１の断面図である。図２（ａ）は、橋桁２１の部分拡大斜視図であり、図２（ｂ）は、防食塗膜５の断面を示す橋梁１の部分拡大断面図である。なお、図１では、図面を簡素化するために、橋梁１の一部が省略され、模式的に図示される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the overall configuration of the
図１（ａ）に示すように、橋梁１は、上部構造２と、その上部構造２の橋軸方向（図１（ａ）の左右方向）両端部を支持する一対の橋台３と、それら一対の橋台３の対向間において上部構造２を支持する橋脚４とを備える鋼橋として構成される。
As shown in FIG. 1 (a), the
図１（ｂ）に示すように、上部構造２は、床版２０と、その床版２０の下方に配設される橋桁２１（主桁）と、その橋桁２１の下方に配設されると共に、床版２０及び橋桁２１を支持するための支承２２とを備える。
As shown in FIG. 1 (b), the
床版２０は、その上面（図１（ｂ）の上側の面）に車道、歩道または線路等（図示せず）が配設され、この床版２０が橋桁２１によって支持される。橋桁２１は、橋軸方向（図１（ｂ）の紙面垂直方向）に沿って延設される平板状のウェブ２１ａと、そのウェブ２１ａの上下の端部から橋軸直角方向（図１（ｂ）の左右方向）に張り出す平板状の上フランジ２１ｂ及び下フランジ２１ｃとを備える鋼製のＩ桁として形成される。
A roadway, a sidewalk, a railroad track, or the like (not shown) is arranged on the upper surface of the deck 20 (the upper surface of FIG. 1B), and the
図２（ａ）に示すように、橋桁２１は、その橋軸方向で隣接する橋桁２１の端部どうしが突き合わされ、その突き合わせ部分が複数の添接板２３〜２５を介して連結される。添接板２３〜２５は、正面視縦長矩形または横長矩形の鋼製の板状体であり、添接板２３は橋桁２１のウェブ２１ａを、添接板２４（２４ａ，２４ｂ）及び添接板２５（２５ａ，２５ｂ）は上フランジ２１ｂ及び下フランジ２１ｃを、それぞれ板厚方向に挟み込む。
As shown in FIG. 2A, in the
橋桁２１の橋軸方向端部には、複数の挿通孔（図示せず）が縦横に格子状に整列した配置でそれぞれ穿設され、添接板２３〜２５には、複数の挿通孔が橋桁２１の挿通孔に対応する配置でそれぞれ穿設される。よって、橋桁２１に対して添接板２３〜２５を規定の位置に配設することで、橋桁２１の挿通孔と添接板２３〜２５の挿通孔とが連通され、ボルトＢが挿通可能とされる。これにより、橋桁２１に添接板２３〜２５がボルトＢ及びナットＮにより締結されることで、添接板２３〜２５を介して橋桁２１どうしが橋軸方向で連結される。
A plurality of insertion holes (not shown) are bored at the ends of the
また、橋桁２１は、橋軸直角方向において複数（本実施の形態では、４本）配設される（図１（ｂ）参照）。それら複数の橋桁２１のうち、橋軸直角方向両端部に位置する一対の橋桁２１の一部は、橋軸直角方向における床版２０の先端（下側の端部）を通る鉛直線Ｖから所定の角度θ（本実施の形態では、略４５°）で傾斜する雨線（図１（ｂ）の仮想線Ｌ１で示す線。以下「雨線Ｌ１」と称す）よりも内側に位置して形成される。この雨線Ｌ１よりも内側の領域（雨線内）は、通常の降雨状態において雨水が掛かりにくい領域である。
Further, a plurality of bridge girders 21 (four in the present embodiment) are arranged in the direction perpendicular to the bridge axis (see FIG. 1 (b)). Of the plurality of
支承２２は、橋脚４（橋台３）と上部構造２との間に介設され、橋脚４（橋台３）と上部構造２（床版２０及び橋桁２１）との間に作用する荷重を互いに伝達する部材であり、公知の構成が採用可能であるので、その詳細な説明を省略する。
The
橋脚４は、基礎（図示せず）から上方に立設される柱部４０と、その柱部４０の上端から橋軸直角方向に張出す梁部４１とを備え、鋼材によって張出し式の橋脚として（鋼製橋脚として）形成される。 The pier 4 includes a column portion 40 erected above the foundation (not shown) and a beam portion 41 projecting from the upper end of the column portion 40 in a direction perpendicular to the bridge axis, and serves as an overhang type pier made of steel. Formed (as steel piers).
柱部４０の一部は、橋軸直角方向において、梁部４１の先端（下側の端部）を通る鉛直線Ｖから所定の角度θ（本実施の形態では、略４５°）で傾斜する雨線（図１（ｂ）の仮想線Ｌ２で示す線。以下「雨線Ｌ２」と称す）よりも内側に位置して形成される。上述した雨線Ｌ１と同様に、この雨線Ｌ２よりも内側の領域（雨線内）は、通常の降雨状態において雨水が掛かりにくい領域である。 A part of the column portion 40 is inclined at a predetermined angle θ (approximately 45 ° in the present embodiment) from the vertical line V passing through the tip (lower end portion) of the beam portion 41 in the direction perpendicular to the bridge axis. It is formed located inside the rain line (the line shown by the virtual line L2 in FIG. 1B; hereinafter referred to as “rain line L2”). Similar to the rain line L1 described above, the region inside the rain line L2 (inside the rain line) is a region where rainwater is unlikely to be applied under normal rainfall conditions.
梁部４１は、上部構造２を支持するための部位であり、この梁部４１の上面および橋台３に支承２２が載置されることにより、橋台３及び橋脚４によって上部構造２が支持される。
The beam portion 41 is a portion for supporting the
ここで、橋梁１は、飛来塩分または海水が付着する環境に建造され、この橋梁１を構成する構成体（上部構造２、橋台３及び橋脚４）のうちの、鋼材から成る部位の表面に防食塗膜５が形成される（図２（ｂ）参照）。なお、本実施の形態では、橋桁２１、添接板２３〜２５、ボルトＢ、ナットＮ、柱部４０及び梁部４１の各部材に防食塗膜５が形成されるが、以下の説明において、それらの各部材を単に「構成体」と記載して説明する。
Here, the
防食塗膜５は、無機ジンクリッチペイントの塗装によって形成される塗膜に対し、ミストコートを行う（エポキシ樹脂からなる塗料を塗装する）ことで形成される防食下地層（図示せず）と、その防食下地層上に形成される下塗層５０と、その下塗層５０上に形成される中塗層５１と、その中塗層５１上に形成される上塗層５２と、その上塗層５２上に形成される塩害抑制層５３とを備える。
The
下塗層５０は、エポキシ樹脂からなる下塗り塗料を塗装することで形成され、中塗層５１は、エポキシ樹脂からなる中塗り塗料（上塗り塗料がふっ素樹脂からなる場合に用いられる中塗り塗料）を塗装することで形成される。また、上塗層５２は、ふっ素樹脂からなる上塗り塗料を塗装することで形成される。即ち、これらの下塗層５０、中塗層５１及び上塗層５２は、重防食塗装によって形成される塗膜である。
The
塩害抑制層５３は、防食塗膜５に付着する塩分が構成体側（塩害抑制層５３よりも下層側）に侵入することを防止するための塗膜であり、上塗層５２の表面に撥水性塗料を塗装することで形成される。この撥水性塗料は、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と、架橋剤と、が含有される塗料であり、かかるふっ素樹脂が塩害抑制層５３にも含有される。
The salt
即ち、塩害抑制層５３は、防食塗膜５のうちの最も表層側の層として形成されると共に、撥水作用を有する塗膜として形成されるので、飛来塩分が防食塗膜５の表面に付着しても、塩害抑制層５３の撥水性によって塩分が洗い流されやすくなる。即ち、防食塗膜５に付着した塩分が雨水によって洗い流されやすくなり、塩分が防食塗膜５の表面に堆積することを抑制できるので、構成体が塩分によって腐食することを抑制できる。
That is, since the salt
また、防食塗膜５の表面に付着する塩分が潮解して塩化物イオンが生じても、その塩化物イオンが構成体側に侵入することを塩害抑制層５３の撥水作用によって抑制できる。よって、橋梁１が飛来塩分または海水が付着する環境に建造される場合であっても、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。
Further, even if the salt content adhering to the surface of the
また、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂が塩害抑制層５３に含有されるので、塩害抑制層５３の撥水性を高めることができる。これにより、防食塗膜５に付着した塩分がより洗い流されやすくなるので、塩分が防食塗膜５の表面に堆積することをより確実に抑制できる。よって、構成体が塩分によって腐食することをより確実に抑制できるので、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。
Further, since the fluororesin having a urethane bond and a polysiloxane bond is contained in the salt
ここで、構成体には、ウェブ２１ａと上フランジ２１ｂ（下フランジ２１ｃ）との連設部分、上フランジ２１ｂ（下フランジ２１ｃ）の張出し部分、ボルトＢの頭部、ナットＮ、及び、添接板２３〜２５等によって凹凸部分（各部材における隅角部や角部）が形成される。
Here, the structure includes a connecting portion between the
これらの凹凸部分は、重防食塗装による塗膜（下塗層５０、中塗層５１及び上塗層５２）の膜厚が薄くなりやすく、塩分に対する防食塗膜５の耐食性が低下する。これに対して、本実施の形態の橋梁１によれば、かかる構成体の凹凸部分が塩害抑制層５３によって被覆されるので、塩分に対する耐食性が低くなりやすい構成体の凹凸部分の耐食性を高めることができる。これにより、構成体の凹凸部分における腐食を抑制できるので、例えば、構成体の凹凸部分における塗装の塗り替え回数を減少させることができる。よって橋梁１のライフサイクルコストを低減できる。
In these uneven portions, the film thickness of the coating film (
また、構成体には、雨水との接触が遮断される部位が形成される。雨水との接触が遮断される部位とは、上述した雨線Ｌ１，Ｌ２よりも橋軸直角方向内側の雨線内に位置する構成体である（図１（ｂ）参照）。 In addition, a portion is formed in the structure so that contact with rainwater is blocked. The portion where contact with rainwater is blocked is a structure located within the rain line on the inner side in the direction perpendicular to the bridge axis with respect to the rain lines L1 and L2 described above (see FIG. 1 (b)).
この雨線内に位置する構成体には、雨水による洗い流しの作用が生じにくいため、防食塗膜５の表面に塩分が付着すると、その防食塗膜５の表面に塩分が残留（堆積）しやすい。この防食塗膜５の表面に残留した塩分が潮解すると、その潮解によって生じる塩化物イオンによって構成体が腐食しやすくなる。
Since the structure located within the rain line is unlikely to be washed away by rainwater, if salt adheres to the surface of the
これに対して、本実施の形態の橋梁１によれば、雨線内に位置する構成体の防食塗膜５に塩害抑制層５３を形成することにより、塩分が防食塗膜５の表面に付着しても、塩害抑制層５３の撥水作用によって洗い流されやすくなる。即ち、例えば、水分を含む飛来塩分が防食塗膜５の表面に付着しても、かかる飛来塩分の自重や、吹き付ける風によって防食塗膜５の表面から流れ落ちやすくなる。また、防食塗膜５の表面に堆積した塩分が潮解しても、その潮解した塩分は塩害抑制層５３の撥水作用によって洗い流されやすくなる。よって、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、防食塗膜５の表面に塩分が留まることを抑制できる。
On the other hand, according to the
更に、防食塗膜５の表面に付着する塩分が潮解することで塩化物イオンが生じても、その塩化物イオンが構成体側に侵入することを、塩害抑制層５３の撥水作用によって抑制できる。よって、塩分に対する構成体の耐食性を高めることができるので、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。また、橋梁１の雨線内に位置する構成体の塩分に対する耐食性を高めることにより、例えば、その構成体における塗装の塗り替え回数を減少させることができるので、橋梁１のライフサイクルコストを低減できる。
Further, even if chloride ions are generated by deliquescent of the salt adhering to the surface of the
ここで、雨線内に位置する構成体であっても、水平方向から傾斜した面（例えば、鉛直面）に付着した塩分（例えば、ウェブ２１ａの表面や、梁部４１の下面に付着した塩分）であれば、潮解することで流動性が生じ、自重によって流れ落ちやすくなる（防食塗膜５の表面に残留することが抑制される）。
Here, even if the structure is located within the rain line, the salt content adhering to the horizontally inclined surface (for example, the vertical surface) (for example, the salt content adhering to the surface of the
一方、雨線内に位置する構成体おける略水平な面（例えば、上フランジ２１ｂの下面、下フランジ２１ｃの上面、及び、梁部４１の上面等）は、付着した塩分が堆積しやすい。即ち、雨線内に位置する構成体における略水平な面に付着する塩分は、潮解することで流動性が生じても、自重で流れ落ちることなく防食塗膜５の表面に残留しやすいため、構成体が腐食しやすくなる。
On the other hand, adhered salt is likely to accumulate on a substantially horizontal surface (for example, the lower surface of the
これに対して、本実施の形態の橋梁１によれば、雨線内に位置する構成体の略水平な面に塩害抑制層５３が形成されるので、潮解した塩分が防食塗膜５の表面に残留した場合であっても、塩害抑制層５３の撥水作用によって塩害抑制層５３よりも下層側（構成体側）に塩分（塩化物イオン）が侵入することを抑制できる。よって、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、塩分に対する構成体の耐食性を高めることができるので、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。なお、略水平な面とは、水平方向に対する勾配が３％未満の面と定義する。
On the other hand, according to the
次いで、図３を参照して、橋梁１の建造方法について説明する。図３は、塗装工程の仕様を示す表である。本実施の形態における橋梁１の建造方法は、構成体（鋼材）に塗装を施すことで防食塗膜５を形成する塗装工程と、その塗装工程の後に橋梁１を建造する建造工程とを備える。
Next, a method of constructing the
即ち、本実施の形態では、建造工程において現場添接される部位（例えば、橋梁１の建設現場において、添接板２３〜２５、ボルトＢ及びナットＮによって橋桁２１どうしが連結される部位等）を除き、構成体の防食塗膜５は、工場塗装によって形成される。
That is, in the present embodiment, the parts to be joined at the site in the construction process (for example, at the construction site of the
図３に示すように、塗装工程では、ブラスト処理による素地調整（素地調整の規格は、ＩＳＯ Ｓａ２．５に準ずる）が行われた鋼材の表面に無機ジンクリッチペイントを７５μｍの膜厚で塗装する。その無機ジンクリッチペイントの表面にミストコートを行う（エポキシ樹脂からなる塗料を塗装して封孔する）ことで、防食下地層を形成する。 As shown in FIG. 3, in the painting process, an inorganic zinc rich paint is applied to the surface of a steel material that has been subjected to base material adjustment by blasting (the base material adjustment standard conforms to ISO Sa2.5) with a film thickness of 75 μm. .. By applying a mist coat to the surface of the inorganic zinc rich paint (painting a paint made of epoxy resin to seal the holes), an anticorrosion base layer is formed.
次に、防食下地層の表面に、エポキシ樹脂からなる下塗り塗料を１２０μｍの膜厚で塗装することで下塗層５０（図２（ｂ）参照）を形成する。その下塗層５０の表面に、エポキシ樹脂からなる中塗り塗料（ふっ素樹脂塗料用の中塗り塗料）を３０μｍの膜厚で塗装して中塗層５１を形成し、その中塗層５１の表面に、ふっ素樹脂からなる上塗り塗料を２５μｍの膜厚で塗装して上塗層５２を形成する。
Next, the undercoat layer 50 (see FIG. 2B) is formed by applying an undercoat paint made of an epoxy resin to the surface of the anticorrosion base layer with a film thickness of 120 μm. An intermediate coating material (intermediate coating material for fluororesin coating) made of epoxy resin is applied to the surface of the
そして、その上塗層５２の表面（即ち、防食塗膜５の最も表層側）に、撥水性塗料を１５μｍの膜厚で塗装することで塩害抑制層５３を形成する。この塩害抑制層５３を構成する撥水性塗料は、上述した通り、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と、架橋剤と、が含有される塗料である。
Then, the surface of the topcoat layer 52 (that is, the most surface layer side of the anticorrosion coating film 5) is coated with a water-repellent paint with a film thickness of 15 μm to form the salt
この塗装工程により、構成体の表面に防食塗膜５が形成され、この塗装工程の後に、防食塗膜５が形成された構成体によって橋梁１を建造する建造工程が行われる。建造工程は、塗装工程によって塗装された構成体（鋼材）を用いて、飛来塩分または海水が付着する環境に橋梁１を建造する工程である。
By this painting step, an
建造工程では、橋台３と橋脚４（図１（ａ）参照）との間にベント（構台）を仮設備として組み立て、クレーンにより吊り上げた架設桁（橋桁２１）を橋脚４（橋台３）とベントとの間およびベントどうしの間にそれぞれ架設し、それら架設桁どうしを順に連結することで主桁を形成する。その後、並設された主桁の間に横桁が架設され、格子状の構造体（主桁および横桁）が形成された後、床版２０が配設されることで、橋梁１が建造される。
In the construction process, a vent (gantry) is assembled as temporary equipment between the pier 3 and the pier 4 (see FIG. 1 (a)), and the erection girder (bridge girder 21) lifted by a crane is assembled with the pier 4 (pier 3) and the vent. The main girder is formed by erection between the erection girder and between the vents and connecting the erection girders in order. After that, a horizontal girder is erected between the main girders arranged side by side, a grid-like structure (main girder and horizontal girder) is formed, and then the
以上の橋梁１の建造方法によれば、橋梁１を構成する構成体に防食塗膜５が形成され、その防食塗膜５のうちの最も表層側の層には塩害抑制層５３が形成される。この塩害抑制層５３は、撥水性塗料の塗装による塗膜として形成されるので、飛来塩分または海水が防食塗膜５の表面に付着しても、塩害抑制層５３の撥水性によって塩分が洗い流されやすくなる。これにより、塩分が防食塗膜５の表面に堆積することを抑制できるので、構成体が塩分によって腐食することを抑制できる。よって、橋梁１が飛来塩分または海水が付着する環境に建造される場合であっても、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。
According to the above method for constructing the
次いで、図４を参照して、塩害抑制層５３に付着する塩分量を測定した検証試験について説明する。図４（ａ）は、試験片Ａ，Ｂを屋外に鉛直設置した場合の検証試験の結果を示す表であり、図４（ｂ）は、試験片Ａ，Ｂを屋内に鉛直設置した場合の検証試験の結果を示す表であり、図４（ｃ）は、試験片Ａ，Ｂを屋外に水平設置した場合の検証試験の結果を示す表である。
Next, with reference to FIG. 4, a verification test in which the amount of salt adhering to the salt
なお、屋外とは、試験片Ａ，Ｂに直接降雨が掛かる環境であり、屋内とは、試験片Ａ，Ｂに降雨が掛からない風通しの良い環境である。また、鉛直設置とは、試験片Ａ，Ｂが鉛直方向に沿って立てられた（板厚方向を水平方向に向けた）状態であり、水平設置とは、試験片Ａ，Ｂが水平方向に沿って倒された（板厚方向を鉛直方向に向けた）状態である。 The outdoor is an environment in which the test pieces A and B are directly exposed to rainfall, and the indoor is an environment in which the test pieces A and B are not subject to rainfall and is well-ventilated. In addition, vertical installation means that the test pieces A and B are erected along the vertical direction (the plate thickness direction is directed to the horizontal direction), and horizontal installation means that the test pieces A and B are placed in the horizontal direction. It is in a state of being laid down along (the plate thickness direction is directed to the vertical direction).
この検証試験では、鉄鋼材料（ＳＳ４００）から平板状（本実施の形態では、５００ｍｍ×５００ｍｍ×４．５ｍｍ）に形成される試験片を用いた。この試験片に対し、上述した防食塗膜５から塩害抑制層５３を省略した塗膜を形成した試験片Ａと、上述した防食塗膜５と同じ塗装系の塗膜を形成した試験片Ｂとを用意した。
In this verification test, a test piece formed from a steel material (SS400) into a flat plate shape (500 mm × 500 mm × 4.5 mm in the present embodiment) was used. With respect to this test piece, a test piece A in which a coating film obtained by omitting the salt
なお、試験片Ｂは、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と、架橋剤と、が含有される撥水性塗料を塗装することで塩害抑制層５３を形成した。
The test piece B was coated with a water-repellent paint containing a fluororesin having a urethane bond and a polysiloxane bond and a cross-linking agent to form a salt
これらの試験片Ａ，Ｂを飛来塩分が付着する環境に所定期間暴露した後、塗膜の表面の１平方ｍあたりに付着する塩分量（ｍｇ／平方ｍ）を各試験片Ａ，Ｂにおいてそれぞれ５点ずつ計測し、その平均値を算出すると共に、その平均値どうしを比較して付着塩分量の低減率を算出した。なお、以下の説明において、付着塩分量の単位（ｍｇ／平方ｍ）を省略し、数値のみを比較して説明する。 After exposing these test pieces A and B to an environment where flying salt adheres for a predetermined period of time, the amount of salt (mg / m) adhering to one square meter of the surface of the coating film is determined in each of the test pieces A and B, respectively. Five points were measured, the average value was calculated, and the average values were compared to calculate the reduction rate of the amount of adhering salt. In the following description, the unit of the amount of attached salt (mg / square meter) will be omitted, and only the numerical values will be compared and described.
図４（ａ）に示すように、各試験片Ａ，Ｂを屋外に３か月間鉛直設置した場合、塩害抑制層５３が形成されない試験片Ａの付着塩分量（５点の平均値）が１１．４であるのに対し、塩害抑制層５３が形成される試験片Ｂの付着塩分量は１０．８であり、試験片Ａの付着塩分量に対し、試験片Ｂの付着塩分量が５．３％低減していることが確認された。
As shown in FIG. 4A, when the test pieces A and B are vertically installed outdoors for 3 months, the amount of adhering salt (average value of 5 points) of the test piece A in which the salt
即ち、屋外に鉛直設置される場合、雨水による塩分の洗い流しの作用が試験片Ａ，Ｂの双方において生じる環境であるものの、付着塩分量は試験片Ｂの方が少ない結果となった。これは、塩害抑制層５３の撥水作用により、試験片Ｂの塗膜の表面に付着する塩分が洗い流されやすくなった結果であると考えられる。よって、橋梁１における雨線Ｌ１，Ｌ２よりも橋軸直角方向外側（雨線外）に位置する構成体（即ち、雨水による洗い流しの作用が生じる部位）に塩害抑制層５３を形成することで、この試験結果と同様の顕著な効果が得られることは明らかである。
That is, in the case of vertical installation outdoors, although the action of washing away the salt by rainwater occurs in both the test pieces A and B, the amount of adhering salt is smaller in the test piece B. It is considered that this is a result of the water-repellent action of the salt
図４（ｂ）に示すように、各試験片Ａ，Ｂを屋内に３か月間鉛直設置した場合、試験片Ａの付着塩分量が１９０．８であるのに対し、試験片Ｂの付着塩分量は１７２．７であり、試験片Ａの付着塩分量に対し、試験片Ｂの付着塩分量が９．５％低減していることが確認された。 As shown in FIG. 4B, when each of the test pieces A and B was vertically installed indoors for 3 months, the amount of adhering salt of the test piece A was 190.8, whereas the amount of adhering salt of the test piece B was 190.8. The amount was 172.7, and it was confirmed that the amount of attached salt of test piece B was reduced by 9.5% with respect to the amount of attached salt of test piece A.
即ち、屋内に設置される場合、雨水による塩分の洗い流しの作用が試験片Ａ，Ｂの双方において生じない環境であるものの、付着塩分量は試験片Ｂの方が少ない結果となった。これは、試験片Ｂの塗膜の表面に水分を含む飛来塩分が付着しても、塩害抑制層５３の撥水作用によって、例えば、吹き付ける風や飛来塩分の自重によって洗い流されやすくなった結果であると考えられる。また、試験片Ｂの塗膜の表面に付着する塩分が潮解して流動性を生じた場合にも、塩害抑制層５３の撥水作用によって流れ落ちやすくなった結果であると考えられる。
That is, when installed indoors, the effect of washing away salt by rainwater does not occur in both test pieces A and B, but the amount of adhering salt is smaller in test piece B. This is because even if the flying salt containing water adheres to the surface of the coating film of the test piece B, it is easily washed away by the water-repellent action of the salt
よって、橋梁１における雨線内に位置する構成体（即ち、雨水による洗い流しの作用が生じにくい部位）に塩害抑制層５３を形成することで、この試験結果と同様の顕著な効果が得られることは明らかである。
Therefore, by forming the salt
図４（ｃ）に示すように、各試験片Ａ，Ｂを屋外に１２か月間水平設置した場合、試験片Ａの付着塩分量が３４．６であるのに対し、試験片Ｂの付着塩分量は１９．５であり、試験片Ａの付着塩分量に対し、試験片Ｂの付着塩分量が４３．６％低減していることが確認された。 As shown in FIG. 4C, when each of the test pieces A and B was horizontally installed outdoors for 12 months, the amount of adhering salt of the test piece A was 34.6, whereas the amount of adhering salt of the test piece B was 34.6. The amount was 19.5, and it was confirmed that the amount of attached salt of test piece B was reduced by 43.6% with respect to the amount of attached salt of test piece A.
即ち、屋外に設置されることで雨水による塩分の洗い流しの作用が生じるものの、水平設置される場合には、塗膜表面から自重によって塩分が流れ落ちにくい。この場合、試験片Ｂは、塩害抑制層５３の撥水作用により、吹き付ける風によって塩分が流れ落ちやすくなったため、上記の結果が得られたと考えられる。よって、橋梁１における雨線外に位置する構成体の略水平な面に塩害抑制層５３を形成することで、この試験結果と同様の顕著な効果が得られることは明らかである。
That is, although the salt content is washed away by rainwater when installed outdoors, the salt content is unlikely to flow off from the coating film surface due to its own weight when installed horizontally. In this case, it is considered that the above result was obtained because the salt content of the test piece B was easily washed away by the blowing wind due to the water-repellent action of the salt
以上、上記実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態における塗膜の膜厚は例示であり、適宜設定できる。 Although the present invention has been described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is easy that various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be inferred from. For example, the film thickness of the coating film in the above embodiment is an example and can be set as appropriate.
上記実施の形態では、建造工程において現場添接される部位に塩害抑制層５３を形成する工程や、構成体が現場塗装される場合に塩害抑制層５３を形成する工程についての説明を省略したが、いずれの工程であっても、防食塗膜の最も表層側（即ち、最終の上塗層の上）に塩害抑制層５３を形成すれば良い。
In the above embodiment, the description of the step of forming the salt
よって、例えば、現場添接（現場溶接）された部位に塗装を行う場合には、その塗装によって形成される上塗層の上に塩害抑制層５３を形成すれば良く、構成体が現場塗装される場合には、その現場塗装によって形成される上塗層の上に塩害抑制層５３を形成すれば良い。即ち、防食塗膜の最も表層側に塩害抑制層５３が形成される構成であれば、塩害抑制層５３を形成する塗装工程は、建造工程の前に行っても良いし、建造工程の後に行っても良い。
Therefore, for example, when painting a portion that has been field-bonded (field-welded), the salt
また、上塗層の上に塩害抑制層５３を形成するのではなく、上塗層と塩害抑制層５３とが同一の層に形成される構成でも良い。即ち、撥水性塗料（例えば、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と、架橋剤とが含有されるもの）によって上塗層を形成しても良い。
Further, instead of forming the salt
上記実施の形態では、鋼構造物（構成体が構成するもの）として橋梁１を一例として説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、飛来塩分または海水が付着する環境に建造される構造物であれば、他の構造物であっても良い。他の構造物としては、例えば、鉄塔、家屋（ビル、工場、倉庫など）、駐車場、フェンス、屋根（例えば、高速道路内へのゴルフ場からの飛球防止のネットを支持する構造物）、水門、起伏ゲート、プラント（パイプライン）、ガスタンク、風力発電プロペラ塔などが例示される。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、鋼材からなる構成体の防食塗膜５の全てに塩害抑制層５３を形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、雨線内に位置する構成体、構成体における凹凸部分、又は、構成体における水平面のいずれかのみに塩害抑制層５３を形成し、その他の構成体の部位において、塩害抑制層５３を非形成とする構成でも良い。
In the above embodiment, the case where the salt
この場合、雨線外に位置する構成体の塩害抑制層５３を省略することが好ましく、雨線外に位置する構成体であって、その構成体のうちの水平方向に対して傾斜する面の塩害抑制層５３を省略することがより好ましい。即ち、雨線外に位置する構成体は、雨水による塩分の洗い流しの作用が生じるため、雨線外に位置する構成体において塩害抑制層５３を非形成とすることにより、塩分に対する構成体の耐食性を確保しつつ、塩害抑制層５３を形成するためのコストを低減できる。
In this case, it is preferable to omit the salt
更に、雨線外に位置する構成体であって、その構成体のうちの水平方向に対して傾斜する面は、雨水による塩分の洗い流しの作用がより効果的に生じるため、かかる面において塩害抑制層５３を非形成とすることにより、塩分に対する構成体の耐食性をより確実に確保しつつ、塩害抑制層５３を形成するためのコストを低減できる。
Further, a structure located outside the rain line, and a surface of the structure that is inclined with respect to the horizontal direction, more effectively flushes salt with rainwater, so that salt damage is suppressed in such a surface. By forming the
上記実施の形態では、塩害抑制層５３にウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂が含有される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、塩害抑制層５３に塩化物イオン吸着剤が含有されることがより好ましい。塩化物イオン吸着剤の一例としては、金属複合水酸化物として構成される亜硝酸型ハイドロカルマイト（カルシウム及びアルミニウムの複合水酸化物）が例示される。この場合には、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂と、架橋剤と、塩化物イオン吸着剤（例えば、亜硝酸型ハイドロカルマイト）とが含有される撥水性塗料を用いて塩害抑制層５３を形成すれば良い。
In the above embodiment, the case where the salt
即ち、塩害抑制層５３に塩化物イオン吸着剤が含有されることにより、防食塗膜５の表面に付着した塩分が潮解することで生じる塩化物イオンを塩化物イオン吸着剤に吸着させることができる。よって、防食塗膜５の表面に付着した塩分（塩化物イオン）が塩害抑制層５３よりも下層側（構成体側）に侵入することを抑制できる。よって、例えば、雨水による洗い流しが期待できない部位であっても、塩分に対する構成体の耐食性を高めることができるので、塩害に対する橋梁１の耐久性が向上する。
That is, since the chloride ion adsorbent is contained in the salt
ここで、塩害抑制層５３に塩化物イオン吸着剤が含有されると、塩化物イオン吸着剤が非含有とされる場合に比べ、物体の接触に対する塩害抑制層５３の強度が低下する。これに対して、雨線内に位置する構成体は、物体の接触（例えば、橋梁１を渡る車両や人の接触）が少ないため、物体の接触に起因する塩害抑制層５３の剥離は起こりにくい。即ち、塩化物イオン吸着剤が含有される塩害抑制層５３を雨線内の構成体の防食塗膜５に形成することにより、雨水の洗い流しが期待できない構成体の耐食性を高めつつ、塩害抑制層５３自体の耐久性を確保できる。
Here, when the chloride ion adsorbent is contained in the salt
また、塩化物イオン吸着剤が含有される塩害抑制層５３と、塩化物イオン吸着剤が非含有とされる塩害抑制層５３とを構成体の部位に応じて形成する構成でも良い。この場合には、雨線内に位置する構成体の防食塗膜５に対し、塩化物イオン吸着剤が含有される塩害抑制層５３を形成し、雨線外に位置する構成体の防食塗膜５に対し、塩化物イオン吸着剤が非含有とされる塩害抑制層５３を形成することがより好ましい。即ち、上述した通り、雨線内に位置する構成体の防食塗膜５に塩化物イオン吸着剤が含有される塩害抑制層５３を形成することで、構成体側に塩化物イオンが侵入することを抑制できる。
Further, the salt
一方、雨線外に位置する構成体の防食塗膜５に付着する塩分は、雨水に溶けることで塩化物イオンが生じるものの、その塩化物イオンは雨水による洗い流しの作用によって流れ落ちるので、塩化物イオン吸着剤が非含有とされる塩害抑制層５３であっても、構成体側に塩化物イオンが侵入することを抑制できる。
On the other hand, the salt adhering to the
よって、雨線内に位置する構成体に塩化物イオン吸着剤が含有される塩害抑制層５３を形成し、雨線外に位置する構成体に塩化物イオン吸着剤が非含有とされる塩害抑制層５３を形成することにより、塩害に対する橋梁１の耐久性を向上させつつ、塩化物イオン吸着剤の使用量を抑制して橋梁１の建造コストを低減することができる。
Therefore, the salt
上記実施の形態では、塩害抑制層５３が形成される部位の一例として、構成体の略水平な面（水平方向に対する勾配が３％未満の面）を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、水平方向に対する勾配が３％以上の面に塩害抑制層５３を形成しても良い。
In the above embodiment, as an example of the portion where the salt
１ 橋梁（鋼構造物）
２ 上部構造（構成体）
３ 橋台（構成体）
４ 橋脚（構成体）
５ 防食塗膜
５３ 塩害抑制層
1 Bridge (steel structure)
2 Superstructure (constituent)
3 Abutment (constituent)
4 Pier (construction)
5
Claims (6)
前記防食塗膜は、その最も表層側の層として形成される塩害抑制層を備え、
前記塩害抑制層は、架橋剤と、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂とが含有される撥水性塗料によって形成され、
前記塩害抑制層は、少なくとも前記構成体における雨線内の部位に形成されることを特徴とする鋼構造物。 In a steel structure including a structure constructed in an environment to which flying salt or seawater adheres, and an anticorrosion coating film formed on the surface of the structure and formed as a multi-layer coating film by anticorrosion coating. ,
The anticorrosion coating film includes a salt damage suppressing layer formed as the layer on the most surface layer side thereof.
The salt damage suppressing layer, a crosslinking agent, a fluorine resin having a urethane bond and a polysiloxane bond formed by water-repellent coating that will be contained,
A steel structure characterized in that the salt damage suppressing layer is formed at least at a portion within a rain line in the structure.
前記構成体を建造する建造工程と、
その建造工程の前または後に、前記防食塗膜の最も表層側に塩害抑制層を形成する塗装工程と、を備え、
前記塩害抑制層は、架橋剤と、ウレタン結合及びポリシロキサン結合を有するふっ素樹脂とが含有される撥水性塗料によって形成され、
前記塩害抑制層は、少なくとも前記構成体における雨線内の部位に形成されることを特徴とする鋼構造物の建造方法。
A steel structure comprising a structure constructed in an environment to which flying salt or seawater adheres, and an anticorrosion coating film formed on the surface of the structure and formed as a multi-layer coating film by anticorrosion coating. In the construction method
The construction process to build the structure and
As before or after the construction process, and a coating step of forming a most surface layer side to salt damage suppression layer of the anticorrosive coating film,
The salt damage suppressing layer, a crosslinking agent, a fluorine resin having a urethane bond and a polysiloxane bond formed by water-repellent coating that will be contained,
A method for constructing a steel structure, wherein the salt damage control layer is formed at least at a portion within a rain line in the structure.
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