JP6536268B2

JP6536268B2 - Anticorrosion method

Info

Publication number: JP6536268B2
Application number: JP2015155637A
Authority: JP
Inventors: 祐介加藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-08-06
Also published as: JP2017031494A

Description

本発明は、防食工法に関し、より詳しくは、土壌改質による鋼製材料の防食工法に関する。 The present invention relates to an anticorrosion method, and more particularly to an anticorrosion method of steel material by soil modification.

屋外で使用される鋼製材料は、厳しい腐食環境に曝されることがある。例えば、鋼矢板は、連続的に並べて地中に打ち込まれ、矢板壁を形成して、河川、海岸、港湾などの護岸に用いられる。また例えば、鋼管杭は、地中や海底などに打ち込まれて、構造物などの基礎に用いられる。その結果、鋼矢板や鋼管杭などの鋼製材料は、地中や海中の土砂、泥、瓦礫などに直接激しく接するので、著しい腐食が起こりやすい。特に、地中は非常に過酷な腐食環境であるため、効果的な防食対策が望まれている。さらに、鋼製材料を酸性硫酸塩土壌環境に用いる場合には、土中に含まれるパイライトの酸性反応によりｐＨが著しく低下するため極めて腐食性が高く、より効果的な防食対策が望まれる。 Steel materials used outdoors may be exposed to severe corrosive environments. For example, steel sheet piles are continuously lined up and driven into the ground to form a sheet pile wall and used for revetment of rivers, beaches, ports and the like. Further, for example, a steel pipe pile is driven into the ground or the sea floor and used as a foundation of a structure or the like. As a result, since steel materials such as steel sheet piles and steel pipe piles are in direct contact with soil, mud, rubble, etc. in the ground or in the sea, significant corrosion is likely to occur. In particular, since the ground is a very severe corrosive environment, effective anticorrosion measures are desired. Furthermore, in the case of using a steel material in an acid sulfate soil environment, the pH is extremely lowered due to the acid reaction of pyrite contained in the soil, so the corrosion resistance is extremely high, and more effective anticorrosion measures are desired.

従来から用いられる防食対策は、鋼製材料の表面に樹脂からなる防食被膜を形成する方法、防食電流を付与する電気防食方法、コンクリート、モルタル及びレンジモルタルなどで鋼材表面を被覆する防食工法、鋼製材料の接する土壌を改質する方法などがある。防食被膜を形成する方法は、鋼製材料を土壌に打ち込む際に被膜の一部が剥がれ、充分な防食効果が得られなくなることがある。電気防食方法は、土壌の電気抵抗が非常に大きいため、大きな防食電流を流す必要がある。また、電気防食方法は、周囲の通信設備に障害を生じたり、周囲の他の鋼材に迷走電流による腐食を生じたりすることがある。鋼材表面を被覆する防食工法は、コンクリートなどにひび割れが生じた場合、ひび割れからコンクリートなどの内部に酸素及び水素イオンが容易に侵入することができる。その結果、鋼材が著しく腐食する可能性がある。また、この被覆する防食工法は、例えば、特開平５−１７１６５８号公報（特許文献１）や特開平７−０５４３３６号公報（特許文献２）の防食工法がある。特開平７−０５４３３６号公報には、地下空間を囲う壁体用鋼材と壁体用鋼材の外側を囲う鋼製隔壁体との間に鉄筋コンクリートを打設して、壁体用鋼材の外側の表面をコンクリートで被覆する防食工法が開示されている。この工法では、壁体用鋼材と鋼製隔壁体とが必要になるため、鋼の使用量が非常に多くなり、施工費用が著しく増大する。 Conventionally used anticorrosion measures include a method of forming an anticorrosion coating made of resin on the surface of a steel material, an anticorrosion method of imparting an anticorrosion current, an anticorrosion method of covering a steel surface with concrete, mortar and range mortar, steel There is a method of reforming the soil in contact with the material. In the method of forming the anticorrosive film, when the steel material is driven into the soil, a part of the film may be peeled off, and a sufficient anticorrosive effect may not be obtained. In the case of the cathodic protection method, since the electrical resistance of the soil is very large, it is necessary to apply a large corrosion current. In addition, the method of cathodic protection may cause damage to surrounding communication equipment or may cause corrosion of other steel materials in the surrounding area due to stray current. In the anticorrosion method for coating the surface of steel materials, when cracks occur in concrete or the like, oxygen and hydrogen ions can easily penetrate into the inside of concrete or the like from the cracks. As a result, the steel may be significantly corroded. Further, as the anticorrosion method to be covered, there are, for example, the anticorrosion method of JP-A-5-171658 (Patent Document 1) and JP-A-7-054336 (Patent Document 2). In Japanese Patent Laid-Open No. 7-054336, reinforced concrete is cast between a steel for a wall surrounding the underground space and a steel partition surrounding the outer side of the steel for a wall to form an outer surface of the steel for a wall. Discloses an anticorrosion method for covering the surface with concrete. In this construction method, since the steel for the wall and the partition wall made of steel are required, the amount of steel used is extremely large and the construction cost is remarkably increased.

土壌を改質する方法は、例えば、特開２００１−１１６６８号公報（特許文献３）の防食工法がある。同公報には、施工の際、鋼製材料に接する土壌に、アルカリ性の土壌改質剤を混合して、鋼製材料から少なくとも１０ｍｍまでの範囲にある土壌のｐＨを６〜１３にする土壌改質を行う防食工法が開示されている。 As a method of reforming the soil, for example, there is an anticorrosion method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-11668 (Patent Document 3). In the same publication, a soil improvement agent is mixed with a soil in contact with a steel material at the time of construction so that the pH of the soil in the range from at least 10 mm from the steel material is 6 to 13 An anticorrosion method of quality is disclosed.

特開平５−１７１６５８号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 5-171658 特開平７−０５４３３６号公報JP-A-7-054336 特開２００１−１１６６８号公報JP 2001-11668 A

前記防食工法は、土壌改質剤を添加して酸性土壌のｐＨを中性〜アルカリ性に変えることで、鋼製材料を防食している。しかしながら、この技術は、土壌の土粒子に関する観点からは開発がなされていない。そのため、土粒子同士の隙間が大きい場合には、たとえ土壌のｐＨを中性〜アルカリ性に改質されたとしても、地表面からの酸素が十分に供給されていると、パイライトの酸化反応により土壌のｐＨが低下して、鋼製材料に著しい腐食損傷を生じる恐れがある。 The above-mentioned anticorrosion method protects the steel material by adding a soil modifying agent to change the pH of acidic soil to neutral to alkaline. However, this technology has not been developed in terms of soil particles in the soil. Therefore, when the space between soil particles is large, even if the pH of the soil is modified to neutral to alkaline, if the oxygen from the ground surface is sufficiently supplied, the oxidation reaction of pyrite causes the soil to react. The pH of the steel may decrease to cause significant corrosion damage to the steel material.

本発明の目的は、土壌改質により鋼製材料を防食可能な防食工法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an anticorrosion method capable of preventing corrosion of steel materials by soil modification.

本発明の一実施形態による防食工法は、鋼製材料の防食工法である。土壌に穴を掘る工程と、ＪＩＳ１２０４：２００９の粒径区分で粗砂又はそれよりも小さい土粒子を穴に詰める工程と、鋼製材料を土粒子に打ち込む工程とを含む。 The anticorrosion method according to an embodiment of the present invention is an anticorrosion method of a steel material. The process includes the steps of drilling a hole in the soil, packing coarse sand or smaller soil particles into holes in the particle size classification of JIS 1204: 2009, and driving a steel material into the soil particles.

本発明によれば、土壌改質により鋼製材料を防食することができる。 According to the present invention, the steel material can be protected from corrosion by soil modification.

図１は、パイライトと土粒子とが存在する土壌系の鋼製材料の腐食反応の模式的な説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a corrosion reaction of a soil-based steel material in which pyrite and soil particles exist. 図２は、防食工法開始前の土壌の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of the soil before the start of the anticorrosion method. 図３は、防食工法のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the anticorrosion method. 図４は、工程Ｓ１完了時の土壌の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of the soil at the completion of step S1. 図５は、工程Ｓ２で土粒子を入れた模式図である。FIG. 5 is a schematic view in which soil particles are put in step S2. 図６は、工程Ｓ２で土粒子を締め固めた模式図である。FIG. 6 is a schematic view in which the soil particles are compacted in step S2. 図７は、工程Ｓ２完了時の土壌の模式図である。FIG. 7 is a schematic view of the soil at the completion of step S2. 図８は、工程Ｓ３完了時の土壌の模式図である。FIG. 8 is a schematic view of the soil at the completion of step S3. 図９は、浸漬試験の模式図である。FIG. 9 is a schematic view of the immersion test. 図１０は、浸漬日数と重量減との関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the number of immersion days and the weight loss. 図１１は、浸漬日数とｐＨとの関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the number of days of immersion and the pH.

本発明者らは、土壌に接触する鋼製材料を土壌改質により防食するため、種々の検討を行い、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の知見を得た。 The present inventors conducted various studies to prevent corrosion of steel materials in contact with soil by soil modification, and obtained the following findings (A) to (D).

（Ａ）土壌腐食環境において、酸性硫酸塩土壌（以下、酸性土という）は、時間経過でｐＨが低下しやすく、腐食環境が非常に厳しい。ｐＨの低下は、土壌中に含まれるパイライト（ＦｅＳ_２）の酸化反応により硫酸を生成するためである。パイライトと水と土粒子とが存在する環境（以下、土壌系という）は、パイライトと水とからなるパイライト分散溶液の環境（以下、溶液系という）に比べて腐食速度が小さくなることが分かった。土壌系では、例えば、図１に示すように、土粒子３が酸素や水素イオンの拡散の障害となり、土粒子３間に生じる隙間が酸素や水素イオンの拡散経路９になることで、パイライト８への酸素の供給や鋼製材料１への酸素及び水素イオンの供給が遅くなり、腐食速度が小さくなると考えられる。 (A) Soil corrosion environment In an acid sulfate soil (hereinafter referred to as acid soil), the pH tends to decrease with time, and the corrosion environment is very severe. The decrease in pH is to generate sulfuric acid by the oxidation reaction of pyrite (FeS ₂ ) contained in the soil. It was found that the environment in which pyrite, water and soil particles exist (hereinafter referred to as soil system) has a lower corrosion rate than the environment (hereinafter referred to as solution system) of a pyrite dispersed solution consisting of pyrite and water . In the soil system, for example, as shown in FIG. 1, the soil particles 3 interfere with the diffusion of oxygen and hydrogen ions, and the gaps formed between the soil particles 3 become diffusion paths 9 of oxygen and hydrogen ions. It is considered that the supply of oxygen to the steel material 1 and the supply of oxygen and hydrogen ions to the steel material 1 become slow and the corrosion rate becomes small.

（Ｂ）土壌系では、土粒子３の平均粒径が小さくなると、鋼製材料１の腐食速度が小さくなり、平均粒径が大きくなると、溶液系の腐食速度に近づく傾向があることが分かった。これは、土粒子３が細かいほど、拡散経路９が減少したり狭まったりするなどで拡散が制限され、土粒子３が粗いほど、拡散経路９が増加したり広がったりするなどで拡散が容易になるためと考えられる。ここで、土壌系及び溶液系において、酸素及び水素イオンの拡散速度を測定した結果、土壌系は溶液系に比べて酸素及び水素イオンの拡散速度が遅くなることが確認された。 (B) It was found that in the soil system, the corrosion rate of the steel material 1 decreases as the average particle size of the soil particles 3 decreases, and tends to approach the solution corrosion rate as the average particle size increases. . This is because the finer the soil particle 3 is, the diffusion path 9 is reduced or narrowed, diffusion is limited, and the coarser the soil particle 3 is, the diffusion path 9 is increased or spread, etc. Is considered to be Here, as a result of measuring the diffusion rates of oxygen and hydrogen ions in the soil system and the solution system, it was confirmed that the diffusion rates of oxygen and hydrogen ions are slower in the soil system than in the solution system.

（Ｃ）溶液系では腐食が進行しても低ｐＨを維持するのに対し、土壌系では日数経過に伴い土壌と鋼製材料との界面のｐＨが上昇し、界面を低ｐＨに維持できなくなることが分かった。さらに、土壌系では、界面のｐＨが上昇しても、土壌の鋼製材料から３０ｍｍ離れた位置（以下、バルク部という）のｐＨが低ｐＨを維持することが分かった。これは、鋼製材料の腐食により水素イオンが消費されることでｐＨが上昇に向かうところ、溶液系では、パイライトの酸化反応により水素イオンが継続的に供給されることで、低ｐＨに維持されるものであると考えられる。そして、土壌系では、酸素や水素イオンの拡散が制限される（遅れる）ことで、鋼製材料の周囲において水素イオンの消費に水素イオンの供給が追いつかず、界面のｐＨが上昇するものであると考えられる。 (C) In the solution system, although the low pH is maintained even when the corrosion progresses, in the soil system, the pH at the interface between the soil and the steel material increases with the passage of days, and the interface can not be maintained at the low pH I found that. Furthermore, in the soil system, it was found that the pH at a position 30 mm away from the steel material of the soil (hereinafter referred to as the bulk part) maintains a low pH even when the pH of the interface rises. This is because pH is increased by consumption of hydrogen ions by corrosion of steel materials, and in solution systems, hydrogen ions are continuously supplied by oxidation reaction of pyrite to maintain low pH. It is considered to be And, in the soil system, the diffusion of oxygen and hydrogen ions is restricted (delayed), the supply of hydrogen ions can not catch up with the consumption of hydrogen ions around the steel material, and the pH of the interface rises. it is conceivable that.

（Ｄ）また、土壌２は、例えば、図２に示すように、通常、酸性土の層６と中性土の層７などの複数の異質の土の層が積み重なるものである。そのため、鋼製材料は、十数ｍの深さまで土壌２に打ち込むと、複数の層に接触して、層間でのマクロセル腐食を生じることが分かった。 (D) Also, as shown in FIG. 2, the soil 2 is usually a stack of a plurality of different soil layers such as a layer 6 of acid soil and a layer 7 of neutral soil. Therefore, it was found that when the steel material is driven into the soil 2 to a depth of several tens of meters, it contacts multiple layers and causes macrocell corrosion between the layers.

本発明者らは、前述の知見に基づいて本発明を完成させた。まず、本発明の一実施形態の概要を説明する。 The present inventors completed the present invention based on the above-mentioned findings. First, an outline of an embodiment of the present invention will be described.

防食工法は、鋼製材料の防食工法である。土壌に穴を掘る工程と、ＪＩＳ１２０４：２００９の粒径区分で粗砂又はそれよりも小さい土粒子を穴に詰める工程と、鋼製材料を土粒子に打ち込む工程とを含む。 The anticorrosion method is an anticorrosion method of steel material. The process includes the steps of drilling a hole in the soil, packing coarse sand or smaller soil particles into holes in the particle size classification of JIS 1204: 2009, and driving a steel material into the soil particles.

この防食工法は、土壌における鋼製材料の設置場所及び周囲の領域を、粒径区分で粗砂又はそれよりも小さい土粒子に交換することで、土壌を改質する。その結果、土壌中の鋼製材料の周囲で酸素及び水素イオンの拡散が制限され、例えばパイライトを含む酸性土であっても鋼製材料の周囲のｐＨが上昇する。 This anticorrosion method reforms the soil by replacing the installation location and surrounding area of the steel material in the soil with coarse sand or smaller soil particles in the particle size division. As a result, the diffusion of oxygen and hydrogen ions is limited around the steel material in the soil, and the pH around the steel material is increased even in the case of, for example, acidic soil containing pyrite.

好ましくは、土粒子が、粒径区分で、粗砂、中砂、細砂、シルト、及び粘土からなる群から選ばれる１種である。 Preferably, the soil particles are one selected from the group consisting of coarse sand, medium sand, fine sand, silt, and clay in the particle size division.

この防食工法は、１種のみの土粒子を穴に詰めることで、例えば２種以上の土粒子を混合して詰める場合に生じる混合むら（不均一性）などを回避することができる。その結果、不均一性などに伴うマクロセル腐食の発生を抑制することができ、鋼製材料の腐食を抑制することができる。 In this anticorrosion method, it is possible to avoid mixing unevenness (unevenness) and the like that occur when, for example, two or more types of soil particles are mixed and packed by packing only one type of soil particles in the hole. As a result, it is possible to suppress the occurrence of macro cell corrosion due to nonuniformity and the like, and to suppress the corrosion of the steel material.

好ましくは、打ち込まれた鋼製材料から穴の内面までの距離が３０ｍｍ以上である。 Preferably, the distance from the driven steel material to the inner surface of the hole is at least 30 mm.

この防食工法は、土粒子を交換していない領域（既存の土の層）から鋼製材料を十分離すことができ、鋼製材料への水素イオンと酸素の供給がさらに遅くなり、腐食速度をさらに遅くすることができる。 This anticorrosion method can sufficiently separate the steel material from the area (the existing soil layer) where soil particles are not exchanged, and the supply of hydrogen ions and oxygen to the steel material is further delayed, and the corrosion rate is increased. It can be even slower.

［防食工法］
以下、本発明の一実施形態による鋼製材料１の防食工法について詳細に説明する。
防食工法を用いる土壌２は、例えば、図２に示すように、酸性土の層６と中性土の層７とが積み重なるものであるが、酸性土の層６のみや３以上の層が積み重なるものであってもよく、特にこれらに限定されない。防食工法に用いる鋼製材料１は、例えば、Ｈ形鋼、鋼管杭、あるいは鋼矢板などであるが、特にこれらに限定されない。鋼製材料１は、土壌２に打ち込まれることで、土壌２に設置される。 [Anti-corrosion method]
Hereinafter, the anticorrosion method of the steel material 1 according to one embodiment of the present invention will be described in detail.
The soil 2 using the anticorrosion method is, for example, as shown in FIG. 2, a layer 6 of acid soil and a layer 7 of neutral soil are stacked, but only the layer 6 of acid soil and three or more layers are stacked. It may be, but not particularly limited to. The steel material 1 used for the anticorrosion method is, for example, an H-shaped steel, a steel pipe pile, or a steel sheet pile, but is not particularly limited thereto. The steel material 1 is installed in the soil 2 by being driven into the soil 2.

防食工法は、土壌改質により鋼製材料１を防食する施工方法である。防食工法は、図３に示すように、土壌２に穴４を掘る工程Ｓ１と、土粒子３を穴４に詰める工程Ｓ２と、鋼製材料１を土粒子３に打ち込む工程Ｓ３とを含む。 The anticorrosion method is a construction method in which the steel material 1 is protected by soil modification. The anticorrosion method includes, as shown in FIG. 3, a step S1 of digging the hole 4 in the soil 2, a step S2 of packing the soil particle 3 in the hole 4, and a step S3 of striking the steel material 1 into the soil particle 3.

工程Ｓ１は、例えば、図４に示すように、ボーリング機材により土壌２の所定の領域を掘削して、大気中に開放された穴４を土壌２に形成する。土壌２を掘削する（穴４を掘る）方法は、ボーリング機材による掘削に限らず、周知の方法が適用され、特に限定されない。 In step S1, for example, as shown in FIG. 4, a predetermined region of the soil 2 is excavated by boring equipment to form a hole 4 opened in the atmosphere in the soil 2. The method of excavating the soil 2 (digging the hole 4) is not limited to excavating with boring equipment, and a well-known method is applied, and it is not particularly limited.

工程Ｓ２は、工程Ｓ１後に行われる。工程Ｓ２は、例えば、図５に示すように、穴４に所定量の土粒子３を入れた後、例えば、図６に示すように、穴４に重錘５を落とす重錘落下締め固め工法などで、穴４に入れた土粒子３を締め固める。工程Ｓ２は、図７に示すように、締め固めた土粒子３の表面が土壌２の表面と並ぶまで、穴４に土粒子３を入れて締め固めることを所定回数（１回以上）行う。その結果、穴４には、土壌２の穴４の周辺と同程度あるいは鋼製材料１を支持可能な程度の固さで、新たな土粒子３が詰められる。工程Ｓ２の土粒子３を詰める方法は、例示のものに限らず、周知の方法を適用でき、特に限定されない。 Step S2 is performed after step S1. In step S2, for example, as shown in FIG. 5, after putting a predetermined amount of soil particles 3 in the hole 4, as shown in FIG. 6, for example, a weight drop compaction method in which the weight 5 is dropped in the hole 4. Etc., compact the soil particles 3 placed in the holes 4. As shown in FIG. 7, step S2 is performed a predetermined number of times (one or more) of putting soil particles 3 in holes 4 and compacting until the surface of the compacted soil particles 3 is aligned with the surface of soil 2. As a result, the new earth particles 3 are packed in the hole 4 with the same degree of hardness as the periphery of the hole 4 of the soil 2 or the steel material 1 can be supported. The method of packing the soil particles 3 in step S2 is not limited to the illustrated one, and a known method can be applied without particular limitation.

穴４に詰める土粒子３は、ＪＩＳ１２０４：２００９の粒径区分で粗砂又はそれよりも小さい土粒子３である。つまり、工程Ｓ２は、土壌２の所定の領域（穴４）の土粒子３を、粒径が調整された土粒子３に交換する。粗砂又はそれよりも小さい土粒子３とは、ＪＩＳ１２０４：２００９において、粒径２ｍｍ以下の土粒子である。粒径２ｍｍ以下とは、ＪＩＳ１２０４：２００９の土粒度試験方法に基づき、土粒子３を格子状のふるいにかけ、２ｍｍ×２ｍｍの格子を通過した土粒子３の重量比率が５０％以上を表す（有効粒径Ｄ_５０）。そして、粒径区分は、ＪＩＳ１２０４：２００９に基づき、０．８５０〜２ｍｍが粗砂、０．２５０〜０．８５０ｍｍが中砂、０．０７５〜０．２５０ｍｍが細砂、０．０７５ｍｍ以下の細粒分であるシルト及び粘土である。シルトは０．０７５〜０．００５ｍｍであり、粘土は０．００５ｍｍ以下である。穴４に詰める土粒子３は、知見のとおり粒径が小さいほど好ましく、より好ましくは細砂以下である。 The soil particles 3 packed in the holes 4 are coarse sand or smaller soil particles 3 in the particle size classification of JIS 1204: 2009. That is, the step S2 exchanges the soil particles 3 in a predetermined region (hole 4) of the soil 2 with the soil particles 3 whose particle size is adjusted. The coarse sand or soil particles 3 smaller than that is soil particles having a particle diameter of 2 mm or less according to JIS 1204: 2009. The particle size of 2 mm or less is 50% or more of the weight ratio of the soil particles 3 having passed through the grid of 2 mm × 2 mm by screening the soil particles 3 in a grid-like sieve based on the soil particle size test method of JIS 1204: 2009. effective particle size _D 50). And, according to JIS 1204: 2009, the particle size classification is coarse sand at 0.850 to 2 mm, medium sand at 0.250 to 0.850 mm, fine sand at 0.075 to 0.250 mm, 0.075 mm or less It is silt and clay which are fine particles. The silt is 0.075 to 0.005 mm and the clay is 0.005 mm or less. It is preferable that the soil particles 3 packed in the holes 4 have a smaller particle diameter, as is known, and more preferably fine sand or less.

工程Ｓ３は、例えば工程Ｓ２後に行われる。工程Ｓ３は、例えば、図８に示すように、鋼製材料１が鋼管杭である場合、鋼管杭を穴４に充填した土粒子３に打ち込み、鋼管杭を土壌２に設置する。鋼製材料１は、土壌２に埋まる部位全面が工程Ｓ２で入れた土粒子３に接触する。その結果、鋼製材料１は、粒径が調整された土粒子３に囲まれて土壌２に設置される。鋼製材料１が土粒子３に囲まれる領域１１は、鋼製材料１を設置した後に土粒子３が存在する領域（置換土壌外周領域ともいう）である。具体的には、領域１１は、打ち込まれた鋼製材料１から穴４の内面までの領域であり、穴４の内面は穴４の周壁及び底面を含む。さらに、鋼製材料１から穴４の内面（周壁及び底面）までの距離はいずれも、３０ｍｍ以上であることが好ましい。つまり、工程Ｓ１において、この距離を確保可能な寸法で穴４を掘ることが好ましい。鋼製材料１を打ち込む方法は、周知の方法を適用でき、特に限定されない。 Step S3 is performed, for example, after step S2. Step S3 is, for example, as shown in FIG. 8, when the steel material 1 is a steel pipe pile, the steel pipe pile is driven into soil particles 3 filled in the holes 4 and the steel pipe pile is installed in the soil 2. The entire surface of the steel material 1 to be buried in the soil 2 is in contact with the soil particles 3 put in step S2. As a result, the steel material 1 is placed on the soil 2 surrounded by the soil particles 3 whose particle size is adjusted. A region 11 in which the steel material 1 is surrounded by the soil particles 3 is a region in which the soil particles 3 are present after installing the steel material 1 (also referred to as a substituted soil peripheral region). Specifically, the area 11 is an area from the cast steel material 1 to the inner surface of the hole 4, and the inner surface of the hole 4 includes the peripheral wall and the bottom surface of the hole 4. Furthermore, it is preferable that the distance from the steel material 1 to the inner surface (peripheral wall and bottom surface) of the hole 4 is 30 mm or more. That is, in step S1, it is preferable to dig the hole 4 with a dimension that can ensure this distance. The method to drive in the steel material 1 can apply a well-known method, and is not specifically limited.

以上の通り、防食工法は、土壌２における鋼製材料１の設置場所及び周囲の領域を、粒径区分で粗砂又はそれよりも小さい土粒子３に交換する。その結果、土壌２における鋼製材料１の周囲で酸素及び水素イオンの拡散が制限され、パイライトを含む酸性土であっても、鋼製材料１の周囲の領域１１（置換土壌外周領域）における土粒子３でのｐＨが上昇して、土壌２に設置した鋼製材料１を防食することができる。そして、防食工法は、同一条件に整えた１つの土の層（粒径を調整した土粒子３）で鋼製材料１の土壌２に位置する部位全面を覆うことができる。その結果、例えば複数の異質の層を有する土壌２であっても層間のマクロセル腐食の発生を抑制することができ、鋼製材料１を防食することができる。さらに、防食工法は、土粒子３を交換していない領域（既存の土の層）から領域１１により鋼製材料１を十分離すことができる。その結果、防食工法は、鋼製材料１への水素イオンと酸素の供給がさらに遅くなり、腐食速度をさらに遅くすることができる。 As described above, in the anticorrosion method, the installation location and surrounding area of the steel material 1 in the soil 2 are replaced with coarse sand or smaller soil particles 3 in the particle size division. As a result, the diffusion of oxygen and hydrogen ions is restricted around the steel material 1 in the soil 2, and even in the case of acidic soil containing pyrite, the soil in the region 11 (periphered soil peripheral region) around the steel material 1 The pH of the particles 3 is raised, and the steel material 1 installed in the soil 2 can be protected. And the anticorrosion method can cover the whole part located in the soil 2 of the steel material 1 with one soil layer (earth particle 3 which adjusted the particle size) prepared to the same conditions. As a result, even if it is soil 2 which has a plurality of foreign layers, for example, generation of macrocell corrosion between layers can be controlled, and steel material 1 can be protected. Furthermore, the anticorrosion method can sufficiently separate the steel material 1 by the area 11 from the area (the existing soil layer) in which the soil particles 3 are not replaced. As a result, in the anticorrosion method, the supply of hydrogen ions and oxygen to the steel material 1 is further delayed, and the corrosion rate can be further decreased.

さらに、防食工法は、工程Ｓ２において、単一の粒径区分の土粒子３（１種の土粒子３）を入れることが好ましい。その結果、土壌２の鋼製材料１の周囲において、例えば土粒子３の不均一性などに伴うマクロセル腐食の発生をさらに抑制することができ、鋼製材料の腐食をさらに抑制することができる。なお、単一の区分範囲の土粒子３とは、例えば、粗砂、中砂、細砂、シルト、及び粘土からなる群から選ばれる１種を指すが、特にこれに限定されない。 Furthermore, in the corrosion prevention method, it is preferable to put soil particles 3 (one kind of soil particles 3) of a single particle size division in step S2. As a result, in the periphery of the steel material 1 of the soil 2, for example, the occurrence of macrocell corrosion due to the nonuniformity of the soil particles 3 can be further suppressed, and the corrosion of the steel material can be further suppressed. In addition, although the soil particle 3 of a single division range refers to 1 type chosen from the group which consists of coarse sand, inside sand, fine sand, a silt, and clay, for example, it is not specifically limited to this.

次に、実施例について説明する。実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, an example will be described. The conditions in the examples are one condition example adopted to confirm the practicability and effects of the present invention, and the present invention is not limited to the one condition example. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the scope of the present invention.

表１は、Ｎｏ．１〜４の試験片における、土粒子３の条件および実験結果である。Ｎｏ．１〜３はパイライト８を含む土壌系での浸漬試験を行い、Ｎｏ．４はパイライト８を含む溶液系での浸漬試験を行った。溶液系は、図９に示すように、水及びパイライト８からなる１７５ｍＬのパイライト分散溶液１０（４．９ｇ／ＬＦｅＳ_２）に、試験片１１の全面を接触させてパイライト分散溶液１０の中央付近に浸漬した。土壌系は、溶液系と同じ条件で６７ｍＬのパイライト分散溶液１０に、溶液系と同量の体積となるよう土粒子３を加えたものに、試験片１１の全面を接触させて土壌２の中央付近に浸漬した（埋め込んだ）。Ｎｏ．１の土粒子３は粒径２ｍｍ以下で構成され平均粒径０．２ｍｍの細砂であり、Ｎｏ．２の土粒子３は粒径２ｍｍ以下で構成され平均粒径０．８５ｍｍの粗砂であり、Ｎｏ．３の土粒子３は平均粒径３ｍｍの礫である。平均粒径には、ＪＩＳ１２０４：２００９の土粒度試験方法に基づき、粒径加積曲線の通過質量百分率が５０％に該当する粒径（有効粒径Ｄ_５０）を用いた。試験片１１は、ＪＩＳＳＳ４００の鋼材から得たもの（２５ｍｍ×５０ｍｍ×６ｍｍ）を供試材とした。試験条件は、初期ｐＨが４．０、試験温度が４０℃、雰囲気が大気開放とした。 Table 1 shows No. It is the conditions of the soil particle 3 and an experimental result in a test piece of 1-4. No. No. 1 to 3 were subjected to a soaking test in a soil system containing pyrite 8, No. 1 4 performed the immersion test in the solution system containing pyrite 8. In the solution system, as shown in FIG. 9, the entire surface of the test piece 11 is brought into contact with 175 mL of pyrite dispersion solution 10 (4.9 g / L FeS ₂ ) consisting of water and pyrite 8, and the vicinity of the center of pyrite dispersion solution 10 Dipped in The soil system is the center of the soil 2 by bringing the whole surface of the test piece 11 into contact with 67 mL of the pyrite dispersion 10 under the same conditions as the solution and adding the soil particles 3 to the same volume as the solution. Immersed in the vicinity (embedded). No. No. 1 soil particles 3 are fine sands having a particle diameter of 2 mm or less and having an average particle diameter of 0.2 mm. Soil particles 3 of No. 2 are coarse sands having a particle diameter of 2 mm or less and having an average particle diameter of 0.85 mm. The soil particles 3 of 3 have a mean diameter of 3 mm. As the average particle diameter, based on the soil particle size test method of JIS 1204: 2009, the particle diameter (effective particle diameter D ₅₀ ) corresponding to 50% of the passing mass percentage of the particle diameter accumulation curve was used. The test piece 11 used as a test material what was obtained from the steel materials of JIS SS400 (25 mm x 50 mm x 6 mm). The test conditions were: initial pH 4.0, test temperature 40 ° C., atmosphere open to the atmosphere.

Ｎｏ．１〜４は、図１０に示すように、７日後及び１４日後、回収した試験片１１から腐食生成物を除去した重量減（ｇ／ｃｍ^２）を測定した。図１１に示すように、Ｎｏ．１〜３は、７日後及び１４日後、試験片１１と土壌２との界面（位置Ｐ１）のｐＨ及びバルク部（位置Ｐ２）のｐＨを測定し、Ｎｏ．４は、７日後及び１４日後、パイライト分散溶液１０（位置Ｐ１）のｐＨを測定した。図１１において、Ｎｏ．１Ａ，２Ａ，３ＡがＮｏ．１，２，３の界面の測定結果であり、Ｎｏ．１Ｂ，２Ｂ，３ＢがＮｏ．１，２，３のバルク部の測定結果である。なお、位置Ｐ２は、土壌２内において試験片１１との界面（位置Ｐ１）から側方に３０ｍｍ離れた位置である。また、Ｎｏ．４は位置Ｐ１と位置Ｐ２とでｐＨに差を生じないため、位置Ｐ２での測定を行っていない。 No. As shown in FIG. 10, the weight loss (g / cm < ² >) which removed the corrosion product from the test piece 11 collect | recovered after 7 days and 14 days was measured as 1-4. As shown in FIG. No. 1 to 3 measure the pH of the interface between the test piece 11 and the soil 2 (position P1) and the pH of the bulk part (position P2) after 7 days and 14 days. 4 measured the pH of the pyrite dispersion solution 10 (position P1) after 7 days and 14 days. In FIG. 1A, 2A, 3A are No. It is a measurement result of the interface of 1, 2, 3 and No. 1B, 2B and 3B are No. It is a measurement result of the bulk part of 1, 2, 3. The position P2 is a position spaced 30 mm laterally from the interface (position P1) with the test piece 11 in the soil 2. Also, no. No. 4 does not cause a difference in pH between the position P1 and the position P2, so the measurement at the position P2 is not performed.

７日後の重量減は、Ｎｏ．１〜３が０．００１ｇ／ｃｍ^２未満であったのに対し、Ｎｏ．４が０．００１ｇ／ｃｍ^２以上であった。そして、１４日後の重量減は、Ｎｏ．１及び２が０．００１ｇ／ｃｍ^２未満であったのに対し、Ｎｏ．３及び４が０．００１ｇ／ｃｍ^２以上であった。 The weight loss after 7 days is no. No. 1 to 3 were less than 0.001 g / cm ² . 4 was 0.001 g / cm ² or more. And the weight loss after 14 days is No. No. 1 and 2 were less than 0.001 g / cm ² . 3 and 4 were 0.001 g / cm ² or more.

７日後の各ｐＨは、Ｎｏ．１〜３の各位置Ｐ１が５以上であったのに対し、Ｎｏ．４が５未満であった。そして、位置Ｐ２での各ｐＨはいずれも５未満であった。また、１４日後の各ｐＨは、Ｎｏ．１及び２の各位置Ｐ１が６以上であったのに対し、Ｎｏ．３の位置Ｐ１及びＮｏ．４が６未満であった。そして、位置Ｐ２での各ｐＨは、Ｎｏ．１が５未満であり、Ｎｏ．２及び３が６未満であった。 Each pH after 7 days was no. Although each position P1 of 1-3 was five or more, No. 4 was less than 5. And each pH in position P2 was less than five. Moreover, each pH after 14 days is No. While each position P1 of 1 and 2 was 6 or more, No. Position P1 and No. 3 4 was less than 6. And each pH in position P2 is No. No. 1 is less than 5 and no. 2 and 3 were less than 6.

このように、Ｎｏ．１及び２は、位置Ｐ１において、１４日後の各ｐＨが初期ｐＨから中性程度に上昇した。さらに、Ｎｏ．１及び２は、７日後以降の腐食速度が小さくなった。また、Ｎｏ．１は、位置Ｐ２において１４日後も低ｐＨを維持した。 Thus, no. As for 1 and 2, at position P1, each pH after 14 days increased from the initial pH to about neutral. Furthermore, no. The corrosion rates after 1 day and 2 decreased after 7 days. Also, no. 1 maintained a low pH even after 14 days at position P2.

本発明によれば、鋼矢板や鋼管杭の施工に利用できる。 According to the present invention, it can be used for construction of steel sheet piles and steel pipe piles.

１：鋼製材料
２：土壌
３：土粒子
４：穴
５：重錘
６：酸性土の層
７：中性土の層
８：パイライト
９：拡散経路
１０：パイライト分散溶液
１１：領域
Ｐ１：位置（界面）
Ｐ２：位置（バルク部）
Ｓ１：工程
Ｓ２：工程
Ｓ３：工程 1: Steel material 2: Soil 3: Soil particle 4: Hole 5: Weight 6: 6: Layer of acidic soil 7: Layer of neutral soil 8: Pyrite 9: Diffusion path 10: Dispersion solution of pyrite 11: Area P1: Position (interface)
P2: Position (bulk part)
S1: Process S2: Process S3: Process

Claims

Anti-corrosion method of steel material,
Drilling a hole in the soil,
Packing coarse sand or smaller earth particles into the holes in the particle size classification of JIS 1204: 2009;
Look including a step of implanting the steel material to the soil particles,
The soil particles are soil particles of a single particle size classification selected from the group consisting of coarse sand, medium sand, fine sand, silt, and clay in the particle size classification ,
The said steel-made material is an anticorrosion method in which the whole site | part located in soil is covered with the soil particle of the said single particle size division .

The anticorrosion method according to claim 1 , wherein
The anticorrosion method, wherein the distance from the driven steel material to the inner surface of the hole is 30 mm or more.