JPH0320441A - コンクリート劣化防止用耐塩鉄筋 - Google Patents
コンクリート劣化防止用耐塩鉄筋Info
- Publication number
- JPH0320441A JPH0320441A JP12227889A JP12227889A JPH0320441A JP H0320441 A JPH0320441 A JP H0320441A JP 12227889 A JP12227889 A JP 12227889A JP 12227889 A JP12227889 A JP 12227889A JP H0320441 A JPH0320441 A JP H0320441A
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- JP
- Japan
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- concrete
- salt
- reinforcing bar
- reinforcing bars
- less
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- Granted
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Building Environments (AREA)
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。
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)
本発明は海浜地帯に設置されるコンクリート建造物,海
洋に設置されるコンクリート構造物等、海塩粒子,海水
の飛沫に曝らされる鉄筋コンクリート構造物,コンクリ
ート橋などの劣化防止作用の著しく優れた耐塩鉄筋に関
するものである。
洋に設置されるコンクリート構造物等、海塩粒子,海水
の飛沫に曝らされる鉄筋コンクリート構造物,コンクリ
ート橋などの劣化防止作用の著しく優れた耐塩鉄筋に関
するものである。
(従来の技術)
最近、海砂を使用した鉄筋コンクリート建築物や、海浜
地帯に設置されたコンクリート建造物,コンクリート橋
のヒビ割れ劣化が各方面で問題になっており、種々の防
止法が提案されたり実施に移されている. このコンクリート劣化の最大の原因は海砂中に含まれて
いる塩分や海浜地帯でコンクリート壁を浸透してくる海
塩粒子の塩分によってコンクリート中に埋設された鉄筋
が腐食し、その体積が鉄の約2.2倍になるため、その
膨張力に耐え切れなくなって埋設鉄筋に沿ったコンクリ
ートに亀裂が発生する.その亀裂が0. 2 am以上
になると外部の腐食因子たる酸素や塩分、空気中の炭酸
ガスがこの亀裂を通してより容易に内部の埋設鉄筋付近
に浸透し、さらに一層鉄筋の腐食を助長したり、コンク
リートの中性化を促進してコンクリートの劣化を早める
ことになる. 本発明者らはこのようなコンクリートの劣化を防止する
ために、鉄筋自体の化学組成を制御し、微量の特殊な添
加元素を添加することによって鉄筋自体の耐塩性を向上
する研究を実施し、その威果として先づCuとWを同時
添加した耐海水性に優れたコンクリート用鉄筋(特公昭
55−22546号公報)、さらに耐塩性を著しく向上
したコンクリート用鉄筋(特開昭57−48054号公
報,特開昭59−44457号公報)を開発し、これら
の内容はすでに他の各方面でも公表されている(“OF
FSHORE GOTEBORG ’8 1 ’Pap
er Na4 2 Goeteborg SWEDEN
19B1年,“′セメントコンクリート” k 4
34(1983) P.23/31“Corrosio
n of Reinforcement in Co
ncreteConstruction” P. 41
9 +1983年,“建築の技術施工” 1985年
Nへ2291月号 P155/164,彰国社).又鉄
筋自体の耐塩性向上に寄与する鉄筋の鋼戒分の耐塩機構
についてもこれらの公表論文の中に詳細に記されており
、現在実用化が進んでいるものである。
地帯に設置されたコンクリート建造物,コンクリート橋
のヒビ割れ劣化が各方面で問題になっており、種々の防
止法が提案されたり実施に移されている. このコンクリート劣化の最大の原因は海砂中に含まれて
いる塩分や海浜地帯でコンクリート壁を浸透してくる海
塩粒子の塩分によってコンクリート中に埋設された鉄筋
が腐食し、その体積が鉄の約2.2倍になるため、その
膨張力に耐え切れなくなって埋設鉄筋に沿ったコンクリ
ートに亀裂が発生する.その亀裂が0. 2 am以上
になると外部の腐食因子たる酸素や塩分、空気中の炭酸
ガスがこの亀裂を通してより容易に内部の埋設鉄筋付近
に浸透し、さらに一層鉄筋の腐食を助長したり、コンク
リートの中性化を促進してコンクリートの劣化を早める
ことになる. 本発明者らはこのようなコンクリートの劣化を防止する
ために、鉄筋自体の化学組成を制御し、微量の特殊な添
加元素を添加することによって鉄筋自体の耐塩性を向上
する研究を実施し、その威果として先づCuとWを同時
添加した耐海水性に優れたコンクリート用鉄筋(特公昭
55−22546号公報)、さらに耐塩性を著しく向上
したコンクリート用鉄筋(特開昭57−48054号公
報,特開昭59−44457号公報)を開発し、これら
の内容はすでに他の各方面でも公表されている(“OF
FSHORE GOTEBORG ’8 1 ’Pap
er Na4 2 Goeteborg SWEDEN
19B1年,“′セメントコンクリート” k 4
34(1983) P.23/31“Corrosio
n of Reinforcement in Co
ncreteConstruction” P. 41
9 +1983年,“建築の技術施工” 1985年
Nへ2291月号 P155/164,彰国社).又鉄
筋自体の耐塩性向上に寄与する鉄筋の鋼戒分の耐塩機構
についてもこれらの公表論文の中に詳細に記されており
、現在実用化が進んでいるものである。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は従来の本発明者等の開発を軸にして最近、とく
に問題となってきたコンクリート壁を浸透してくる海塩
粒子や海水飛沫等のフリーなCI−の状態で存在する塩
分による鉄筋の腐食とそれに伴なうコンクリートの亀裂
発生を殆ど完全に停止することにある. 現在各方面で問題となっている10年以上経過したコン
クリート構造物中の埋設鉄筋近傍のフリー塩分はNaC
1換算で0.15〜0.25%に達して鉄筋の著しい腐
食とそれに伴うコンクリートの亀裂発生、成長をひき起
こしている.したがってフリー塩分0.25%の状態で
コンクリートの亀裂発生を殆ど完全に停止できることが
望ましい.(課題を解決するための手段) 本発明の前記の目的は、C ;0.001〜1.0%,
Mn; 0.01〜0. 3%未満, Si ; 0.
01〜0.05%lP;025%未満. S ;00
5%未満, Cu ; 0.01〜0.50%, W
;0.01〜0.50%, A# : 0.001〜
0.10%を含有し、残部鉄および不可避的不純物より
なることを特徴とするコンクリート用鉄筋、さらには前
記或分に選択戒分としてNb, L Tin Moをl
種又は2種添加したコンクリート用鉄筋によって達威さ
れる。
に問題となってきたコンクリート壁を浸透してくる海塩
粒子や海水飛沫等のフリーなCI−の状態で存在する塩
分による鉄筋の腐食とそれに伴なうコンクリートの亀裂
発生を殆ど完全に停止することにある. 現在各方面で問題となっている10年以上経過したコン
クリート構造物中の埋設鉄筋近傍のフリー塩分はNaC
1換算で0.15〜0.25%に達して鉄筋の著しい腐
食とそれに伴うコンクリートの亀裂発生、成長をひき起
こしている.したがってフリー塩分0.25%の状態で
コンクリートの亀裂発生を殆ど完全に停止できることが
望ましい.(課題を解決するための手段) 本発明の前記の目的は、C ;0.001〜1.0%,
Mn; 0.01〜0. 3%未満, Si ; 0.
01〜0.05%lP;025%未満. S ;00
5%未満, Cu ; 0.01〜0.50%, W
;0.01〜0.50%, A# : 0.001〜
0.10%を含有し、残部鉄および不可避的不純物より
なることを特徴とするコンクリート用鉄筋、さらには前
記或分に選択戒分としてNb, L Tin Moをl
種又は2種添加したコンクリート用鉄筋によって達威さ
れる。
本発明の最大の特徴は鋼中のSi, S量を極端に下
げ、かつCu.W添加により耐塩効果を向上させ、コン
クリートの劣化を防止するものである。
げ、かつCu.W添加により耐塩効果を向上させ、コン
クリートの劣化を防止するものである。
この原因としては、Si量を下げることによって鯖の生
或.tc長を抑えると同時に鉄筋自体の鯖化に伴って生
成する鉄の腐食抑制剤の−04−インヒビターの生成量
を飛躍的に多くすることと、slの著しい低下にともな
い錆発生点となるMnS liが著しく低下することに
より耐食性が飛躍的に向上するものであると推測される
。
或.tc長を抑えると同時に鉄筋自体の鯖化に伴って生
成する鉄の腐食抑制剤の−04−インヒビターの生成量
を飛躍的に多くすることと、slの著しい低下にともな
い錆発生点となるMnS liが著しく低下することに
より耐食性が飛躍的に向上するものであると推測される
。
又、Si.Sの極端な低下はコンクリートのアルカリ雰
囲気中における埋設鉄筋表面の不働態被膜が添加したC
uによって補強されるものと考えられる. 以下に本発明で各戒分を限定した理由を説明する。
囲気中における埋設鉄筋表面の不働態被膜が添加したC
uによって補強されるものと考えられる. 以下に本発明で各戒分を限定した理由を説明する。
C量を0.001〜1.0%に限定した理由は、Cfo
.oot%未満では必要強度が得られず、C量1,0%
超では跪化をひき起こすためである。
.oot%未満では必要強度が得られず、C量1,0%
超では跪化をひき起こすためである。
又、F4+1量を0.01〜0.3%未満に限定した理
由はMn10.01%未満では必要強度が得られず0。
由はMn10.01%未満では必要強度が得られず0。
3%未満では錆生威を著しく低減させるためである。
Si量を0.01〜0.05%とした理由は、Si量を
下げれば下げるほど請生威量を飛躍的に低下させWO.
−−イオンの有効量を飛躍的に増大させるが、Siが0
.05%以下で旧量0. 3%未満の場合に錆生成が著
しく低減するためである。
下げれば下げるほど請生威量を飛躍的に低下させWO.
−−イオンの有効量を飛躍的に増大させるが、Siが0
.05%以下で旧量0. 3%未満の場合に錆生成が著
しく低減するためである。
Pを0.025%未満とした理由はPが0.025%以
上ではコンクリートのようなアルカリ性雰囲気で錆成長
を抑制する効果がなく、むしろ助長する傾向があるため
である。
上ではコンクリートのようなアルカリ性雰囲気で錆成長
を抑制する効果がなく、むしろ助長する傾向があるため
である。
CuをO.01〜0.5%と限定した理由はCu O.
01%未満では鉄筋表面の不働態被膜補強に効果がなく
0. 5%超では綱の脆化をひき起こすためである。
01%未満では鉄筋表面の不働態被膜補強に効果がなく
0. 5%超では綱の脆化をひき起こすためである。
なお、Cuを多く添加した場合、熱延スケールの剥離性
向上を目的にNiを0.03〜0.3%添加することが
ある。
向上を目的にNiを0.03〜0.3%添加することが
ある。
Wを0.01〜0.5%と限定した理由は0.01%未
満では−04−イオンの生tc量が少なく耐食効果が認
められず、0. 5%超では経済性の点で高価になるか
らである。
満では−04−イオンの生tc量が少なく耐食効果が認
められず、0. 5%超では経済性の点で高価になるか
らである。
Mを0.001〜0.10%と限定した理由はMが0.
001%未満では鋼中に存在する酸素を安定なMの酸化
物として固定できず、Mが0.10%超では大型の介在
物が生威し鋼の脆化をひき起こすので脱酸効果に必要な
量と強度の点から上記威分範囲に限定した。
001%未満では鋼中に存在する酸素を安定なMの酸化
物として固定できず、Mが0.10%超では大型の介在
物が生威し鋼の脆化をひき起こすので脱酸効果に必要な
量と強度の点から上記威分範囲に限定した。
又S量を0.005%未満と限定した理由は錆の発生起
源であるMnS ilを減らすことにありこのS量低下
のために脱硫剤として使用されるCa化合物、希土類元
素によりMnSが(Mn + Ca) S等に変化する
ことによる耐食性向上効果も期待できる。また鋼中のS
量を低下するために上記のような操業を行なうことは常
識となっているので、若干のCa,Ce等が混入してく
ることがあるが、これらの元素は耐食性などに悪影響を
及ぼすものではないのでCa, Ce量は規定しない。
源であるMnS ilを減らすことにありこのS量低下
のために脱硫剤として使用されるCa化合物、希土類元
素によりMnSが(Mn + Ca) S等に変化する
ことによる耐食性向上効果も期待できる。また鋼中のS
量を低下するために上記のような操業を行なうことは常
識となっているので、若干のCa,Ce等が混入してく
ることがあるが、これらの元素は耐食性などに悪影響を
及ぼすものではないのでCa, Ce量は規定しない。
又必要に応じてNb + V, Tit Moを添加す
るが、鉄筋の強度.靭性向上のための元素として添加す
るもので1種又は2種を合計して0.01〜0.5%添
加する.o.oi%未満では所定の強度, !71性が
得られず、0. 5%を超えると大型の介在物が生威し
、疵の原因となるので0.01−0.5%とした。
るが、鉄筋の強度.靭性向上のための元素として添加す
るもので1種又は2種を合計して0.01〜0.5%添
加する.o.oi%未満では所定の強度, !71性が
得られず、0. 5%を超えると大型の介在物が生威し
、疵の原因となるので0.01−0.5%とした。
本発明に従い前記の化学成分で構威された鋼は転炉.電
気炉等で溶製され、次いで造塊,分塊の工程を経るか、
あるいは連続鋳造後、圧延された後に必要に応じてパテ
ンティング等の熱処理が施され、線引きされて鉄筋とし
て供される。又、必要に応じて表面に亜鉛メッキ,有機
被覆を施すこともできる。
気炉等で溶製され、次いで造塊,分塊の工程を経るか、
あるいは連続鋳造後、圧延された後に必要に応じてパテ
ンティング等の熱処理が施され、線引きされて鉄筋とし
て供される。又、必要に応じて表面に亜鉛メッキ,有機
被覆を施すこともできる。
(実施例)
転炉で本発明の成分範囲の綱を溶製し、造塊,分塊後、
線引きした鉄筋と、比較鋼の鉄筋,従来からの電炉綱か
らなる鉄筋の戒分,およびこれらの鉄筋を埋設したコン
クリートの劣化状況,埋設鉄筋の腐食状況の経時変化を
表に示した。
線引きした鉄筋と、比較鋼の鉄筋,従来からの電炉綱か
らなる鉄筋の戒分,およびこれらの鉄筋を埋設したコン
クリートの劣化状況,埋設鉄筋の腐食状況の経時変化を
表に示した。
表の各種鉄筋は9mIlφの熱延鉄筋で表面を機械研磨
後、脱脂し、水・セメント比0.60,砂中の全塩分量
をNalJ換算で0.50%のコンクリートモルタル中
に埋設し、第1図のようなコンクリート供試体を作製し
、28日間養生後、コンクリート供試体を恒温恒湿槽に
挿入し、湿潤48hr,乾燥24hr,湿潤48hr,
乾燥48hrで1週fgt(2サイクル)経過するサイ
クルで56.70,100,138日間曝露してコンク
リートの亀裂発生を観察した。第1図中1はコンクリー
ト供試体,2は埋設鉄筋9Mφ.3はモルタル塗りの上
エポキシシール,j!ばかぶり厚さを示す。
後、脱脂し、水・セメント比0.60,砂中の全塩分量
をNalJ換算で0.50%のコンクリートモルタル中
に埋設し、第1図のようなコンクリート供試体を作製し
、28日間養生後、コンクリート供試体を恒温恒湿槽に
挿入し、湿潤48hr,乾燥24hr,湿潤48hr,
乾燥48hrで1週fgt(2サイクル)経過するサイ
クルで56.70,100,138日間曝露してコンク
リートの亀裂発生を観察した。第1図中1はコンクリー
ト供試体,2は埋設鉄筋9Mφ.3はモルタル塗りの上
エポキシシール,j!ばかぶり厚さを示す。
なお曝露条件を第2図のように設定したのは水蒸気中に
酸素が最大に固溶している80゜Cの高温で乾湿くり返
しを実施するという極めて苛酷な環境条件で埋設鉄筋の
腐食を促進するためである.又、同時にこれらコンクリ
ート供試体の空気中の炭酸ガスによる中性化深さの経時
変化、埋設鉄筋の腐食量の経時変化を調べた.コンクリ
ート供試体の亀裂はクラックゲージでその幅の最大値を
測定した。
酸素が最大に固溶している80゜Cの高温で乾湿くり返
しを実施するという極めて苛酷な環境条件で埋設鉄筋の
腐食を促進するためである.又、同時にこれらコンクリ
ート供試体の空気中の炭酸ガスによる中性化深さの経時
変化、埋設鉄筋の腐食量の経時変化を調べた.コンクリ
ート供試体の亀裂はクラックゲージでその幅の最大値を
測定した。
炭酸ガスによる中性化深さはフェノールフタレイン溶液
をコンクリートに散布しコンクリート供試体で赤色→無
色に変化したコンクリート供試体の表層からの深さを測
定した。
をコンクリートに散布しコンクリート供試体で赤色→無
色に変化したコンクリート供試体の表層からの深さを測
定した。
埋設鉄筋の腐食量はコンクリートを破砕してとり出した
鉄筋の鯖を化学的にとり除いた後重量を測定し腐食前の
重量から差し引いて鉄筋長さ280当たりの腐食減量と
して求めた。
鉄筋の鯖を化学的にとり除いた後重量を測定し腐食前の
重量から差し引いて鉄筋長さ280当たりの腐食減量と
して求めた。
参考までにこの表の鉄筋試料Nα1. Nt14, N
α5.をそれぞれ埋設したコンクリート供試体の劣化状
況を第3図に示す. 又、この表の鉄筋試料N(Ll, NO.2. NO.
3. NO.4,Nt15をそれぞれ埋設したコンクリ
ート供試体を100日間前記の恒温恒湿槽中に曝露後、
鉄筋近傍の全塩分量と冷水で抽出されてくるフリー塩分
量を化学分析して砂中換算NaCf(χ)として求めた
ところ全塩分量はいずれも約0.50%、フリー塩分量
は約0.25%であった。
α5.をそれぞれ埋設したコンクリート供試体の劣化状
況を第3図に示す. 又、この表の鉄筋試料N(Ll, NO.2. NO.
3. NO.4,Nt15をそれぞれ埋設したコンクリ
ート供試体を100日間前記の恒温恒湿槽中に曝露後、
鉄筋近傍の全塩分量と冷水で抽出されてくるフリー塩分
量を化学分析して砂中換算NaCf(χ)として求めた
ところ全塩分量はいずれも約0.50%、フリー塩分量
は約0.25%であった。
したがって本発明の鉄筋は鉄筋近傍のフリー塩分が砂中
換算で0.25%に達しても殆んど腐食が進行せず、コ
ンクリートの劣化を殆んど停止させる効果のあることが
判った。
換算で0.25%に達しても殆んど腐食が進行せず、コ
ンクリートの劣化を殆んど停止させる効果のあることが
判った。
(発明の効果)
本発明は今後ますます問題になる塩害に曝されるコンク
リート構造物の耐久性を維持するのに飛躍的に有効なコ
ンクリート用鉄筋として役立つものである。
リート構造物の耐久性を維持するのに飛躍的に有効なコ
ンクリート用鉄筋として役立つものである。
本発明のコンクリート用鉄筋を使用することにより、コ
ンクリート構造物の長寿命化,安定性の向上に資するも
ので、各種用途向に使用することができる.
ンクリート構造物の長寿命化,安定性の向上に資するも
ので、各種用途向に使用することができる.
第1図(a). (b)は鉄筋を埋設したコンクリート
供試体の形状・寸法と配筋状況を示す説明図、第2図は
鉄筋を埋設したコンクリート供試体の発請促進試験にお
ける試験条件を示す図、第3図はコンクリート供試体の
外観を示す図である。 1:コンクリート供試体、2:埋設鉄筋、3:モルタル
塗り上エボキシシール。 第1図 (d) (b) 計測部分 3:毛ルダル塗りのよエポ央シシール 第2図 涛間一一→
供試体の形状・寸法と配筋状況を示す説明図、第2図は
鉄筋を埋設したコンクリート供試体の発請促進試験にお
ける試験条件を示す図、第3図はコンクリート供試体の
外観を示す図である。 1:コンクリート供試体、2:埋設鉄筋、3:モルタル
塗り上エボキシシール。 第1図 (d) (b) 計測部分 3:毛ルダル塗りのよエポ央シシール 第2図 涛間一一→
Claims (2)
- (1)C;0.001〜1.0%、 Si;0.01〜0.05%、 Mn;0.01〜0.3%未満、 P;0.025%未満、 S;0.005%未満、 Cu;0.01〜0.5%、 W;0.01〜0.5%、 M;0.001〜0.10% を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなるコンク
リート劣化防止用耐塩鉄筋。 - (2)C;0.001〜1.0%、 Si;0.01〜0.05%、 Mn:0.01〜0.3%未満、 P;0.025%未満、 S;0.005%未満、 Cu;0.01〜0.5%、 W;0.01〜0.5%、 Al;0.001〜0.10% を含有し、さらにNb、V、Ti、Moのいずれか1種
又は2種を合計0.01〜0.5%含有し、残部鉄およ
び不可避的不純物からなるコンクリート劣化防止用耐塩
鉄筋。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29581188 | 1988-11-22 | ||
| JP63-295811 | 1988-11-22 | ||
| JP1-54670 | 1989-03-07 | ||
| JP5467089 | 1989-03-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320441A true JPH0320441A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2745066B2 JP2745066B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=26395473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12227889A Expired - Lifetime JP2745066B2 (ja) | 1988-11-22 | 1989-05-16 | コンクリート劣化防止用耐塩鉄筋 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745066B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705425B (zh) | 2009-11-06 | 2011-07-20 | 武汉钢铁(集团)公司 | 含Ti抗拉强度≥450MPa级耐硫酸露点腐蚀钢 |
| CN106929751A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-07-07 | 北京科技大学 | 一种适用于高温滨海环境的高耐蚀低合金钢 |
| CN119800229A (zh) * | 2025-01-11 | 2025-04-11 | 邯郸市兆运电力紧固件制造有限公司 | 一种高强度地脚螺栓及其制备方法 |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP12227889A patent/JP2745066B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705425B (zh) | 2009-11-06 | 2011-07-20 | 武汉钢铁(集团)公司 | 含Ti抗拉强度≥450MPa级耐硫酸露点腐蚀钢 |
| CN106929751A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-07-07 | 北京科技大学 | 一种适用于高温滨海环境的高耐蚀低合金钢 |
| CN106929751B (zh) * | 2017-02-13 | 2020-06-02 | 北京科技大学 | 一种适用于高温滨海环境的高耐蚀低合金钢 |
| CN119800229A (zh) * | 2025-01-11 | 2025-04-11 | 邯郸市兆运电力紧固件制造有限公司 | 一种高强度地脚螺栓及其制备方法 |
| CN119800229B (zh) * | 2025-01-11 | 2025-10-28 | 邯郸市兆运电力紧固件制造有限公司 | 一种高强度地脚螺栓及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2745066B2 (ja) | 1998-04-28 |
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