JPS6110654A - 防食鉄筋 - 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】 〔技術分野〕 この発明は効果的に防食処理が施された防食鉄筋に関す
るものである。

〔従来技術〕

鉄筋はコンクリートの補強用に幅広く使用されているが
、近年この鉄筋の腐食によるコンクリート構造物の劣化
の問題が発生してきている。コンクリート中の鉄筋が腐
食する要因としては、コンクリートに使用する砂が海砂
となり、この海砂に含まれる塩分が腐食を促進する、あ
るいは海洋構築物の増加により直接塩分がコンクリート
から侵入して鉄筋の腐食を促進するなどの理由があげら
れる。

上記の鉄筋の腐食を防止するための各種の防食方法が提
案されているが、これらの中では鉄筋自体を防食材料で
被覆処理するのが最も有効であると考えられる。

上記防食材料としてはエポキシ樹脂塗料を通常粉体塗装
して形成されるエポキシ樹脂塗膜が最も好適である。す
なわち、このエポキシ樹脂塗膜は鉄筋との接着性および
可とう性が良好で、さらに耐アルカリ性やコンクリート
との付着性も良好である。

上記エポキシ樹脂塗膜の厚みは通常１００〜３００μ程
度とされる。この厚みが薄すぎるとピンホールが多発す
るため防食性能が低下するし、一方厚すぎると鉄筋表面
の凹凸が小さくなるため鉄筋とコンクリートとの付着強
度が低下する上に曲げ加工性が悪（なり、しかもコスト
アップとなるなどの欠点がある。しかし、上記厚みを１
００〜３００μ程度とした場合にもやはりピンホールが
発生したり（塗膜が比較的薄い場合や鉄筋自体に傷のあ
る場合など）、輸送中や配筋作業中に塗膜が損傷される
などにより鉄筋本体が露出した塗膜欠陥部が生じて防食
効果が不充分な場合があった。

〔発明の目的〕

この発明は塗装鉄筋の塗膜欠陥部に対しても防食効果の
信頼性の高い被覆処理が施された防食鉄筋を提供するこ
とを目的とする。

［発明の概要］ 塗装鉄筋の塗膜欠陥部を防食するための防食材料として
は、上記塗装鉄筋表面の凹凸によくなじむとともに良好
な耐アルカリ性を有するものが望まれる。この発明者ら
はこのような特性を満足する防食材料について検討した
ところ、ブチルゴムを主成分とする防食層が上記特性を
満足することを見い出した。しかしこのブチルゴムを主
成分とする防食層は柔軟であるためこれ自体は傷付きゃ
すい。そこでこの防食層を被覆し保護するための保持テ
ープ層をこの防食層に設けることにより、この防食層と
保持テープ層とが一体となって上記塗装鉄筋の塗膜欠陥
部に対して防食効果の信頼性の高い被覆層となることを
見い出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は表面に凹凸加工された鉄筋本体表
面に防食塗膜を設けてなる塗装鉄筋、この塗装鉄筋表面
の塗膜欠陥部およびその周辺部に設けられたブチルゴム
を主成分とする防食層およびこの防食層を被覆する保持
テープ層から構成された防食鉄筋に係るものである。

〔発明の効果〕

この発明の防食鉄筋において塗装鉄筋表面の塗膜欠陥部
およびその周辺部に設けられたブチルゴムを主成分とす
る防食層は、耐アルカリ性が良好でしかも柔軟であるた
め凹凸のある塗装鉄筋表面とよくなじんで塗膜欠陥部を
完全に被覆している。

この防食層は上記柔軟であるために外部から直接に衝撃
が加えられると傷付きやすいが保持テープ層により被覆
され保護されており、外部からの衝撃に対してはこの防
食層と保持テープ層とが一体となって緩衝材として機能
し塗装鉄筋が傷付くのを防止することができる。また、
防食層のみの場合は塩素透過性が比較的大きく、保持テ
ープによりこの欠点をカバーする働きもある。

この発明の防食鉄筋は、塗装鉄筋表面の塗膜欠陥部およ
びその周辺部を、上記のブチルゴムを主成分とする防食
層と保持テープ層とが一体となった防食効果の高い被覆
層で被覆されているため、上記塗膜欠陥部からの水分や
塩分などの腐食原因物質の侵入による鉄筋本体の腐食が
効果的に防止されている。

また、この発明の防食鉄筋における上記のブチルゴムか
らなる防食層および保持テープ層は、ｂンクリートの打
設現場に搬送する前に設けることができることはもちろ
んのこと、上記搬送中もしくは搬送後の打設現場で曲げ
加工や切断、溶接などの処理が施されて塗膜に欠陥の生
じた塗装鉄筋の塗膜欠陥部に対して、上記打設現場でも
容易に設けることができ、これにより防食効果の信頼性
の高い被覆層となる。

〔発明の構成］ この発明において使用する鉄筋本体の表面の凹凸加工は
鉄筋とコンクリートとの付着強度を高めてコンクリート
に対する補強効果を向上させるためのものである。

第１図（〜および第１図（Ｂｌは表面に凹凸加工された
鉄筋本体の一例を示す正面図および側面図であり、左側
面および右側面に１対の長手方向に連続する隆起状部１
ａ、ｌａが形成され、円周方向にこれら隆起状部１ａ、
ｌａにまたがる凸部１ｂ、ｌｂが交互に所定間隔をおい
て複数個形成されている表面を有する鉄筋本体１を示し
ている。

上記鉄筋本体に施される凹凸加工の形状としては上記の
第１図（Ａ）および（Ｂ）で示されるものに限定されず
、例えばらせん状、ネジふし状、斜めふし状などがあげ
られる。上記鉄筋本体の太さは用途に応じて決められる
が、通常は直径が６〜５０ｍｍ程度のものが使用される
。また、この鉄筋本体の表面の凹凸の程度は鉄筋本体の
太さに応じてＪＩＳ−Ｇ−３１１２などで決められてお
り、凸部の高さは０．３〜５朗、上記第１図（Ａ）、（
８）にて示される凹凸形状にあっては円周方向の凸部間
の距離は４．４〜３６Ｂ程度となる。

上記の鉄筋本体表面に防食塗膜を設けることにより塗装
鉄筋が得られる。この防食塗膜としては、可とう性を有
し鉄筋本体に対する接着性が良好で、さらに好ましくは
耐アルカリ性およびコンクリートとの付着性の良゛好な
ものであればとくに限定されず、例えばエポキシ樹脂、
ウレタン樹脂などの樹脂からなる塗膜があげられる。こ
れら塗膜の中でも防食性にすぐれたエポキシ樹脂からな
る塗膜は上記の特性がとくに良好であるため好ましい０ 上記防食塗膜の形成方法としてはとくに限定されず原料
樹脂の種類に応じて溶液塗工法、粉体塗工法、溶融塗工
法などの方法がとられるが、これらの中でも粉体塗工法
が好適である。この防食塗膜の厚みは通常１００〜３０
０ｐｎ程度とするのがよく、この厚みが薄すぎるとピン
ホールが多発するために防食性能が低下するため好まし
くなく、一方厚すぎると塗装鉄筋表面の凹凸が小さくな
るためコンクリートとの付着強度が低下する上に曲げ加
工性が悪くなりしかもコストアップとなるため好ましく
ない。

この発明の防食鉄筋は上記塗装鉄筋の表面の塗膜欠陥部
およびその周辺部にブチルゴムを主成分とする防食層お
よびこの防食層を被覆する保持テープ層を設けた構成か
らなる。上記の塗膜欠陥部とはピンホール、輸送時や曲
げ加工時の傷、溶接やガス圧接などの継手部、切断部な
ど鉄筋本体が露出している部分である。また上記の周辺
部とは上記欠陥部の周縁から通常１〜１０ｃｍ程度まで
の欠陥近傍部を指すが、これより狭いかあるいは広い部
分であってもよい。

上記の防食層における主成分のブチルゴムは、たとえば
インブチレンと少量のイソプレンとを塩化メチレン溶媒
中で三フッ化ホウ素、塩化アルミニウムなどのルイス酸
を用いて低温で共重合させることにより得ることができ
るもので、耐酸性。

耐アルカリ性、耐摩耗性、老化影響にすぐれるという特
徴を有している。

上記の防食層はこのブチルゴムに通常可塑剤や粘着付与
樹脂を配合してなるものであるが、必要に応じてさらに
無機充填剤、増粘剤、防錆剤などを混合して構成したも
のであってもよい。上記可塑剤はブチルゴムの柔軟性を
向上させる目的で使用されるものでありたとえばポリブ
テン、鉱物油、エチレン−酢酸ビニル共重合体などを挙
げることができる。その使用量はブチルゴム１００重量
部に対して通常５０〜１５０重量部程度、好ましくは７
０〜１２０重量部とされる。また上記粘着付与樹脂とし
ては、たとえばフェノール樹脂、クマロン樹脂、石油精
製残渣から得られる石油樹脂などが挙げられ、その使用
量はブチルゴム１００重量部に対して通常１０〜１５０
重量部程度、好ましくは４０〜１２０重量部とされる。

また、必要に応じて配合される上記の無機充填剤として
は、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナなどが挙げられ
、その使用量は上記ブチルゴム１００重量部に対して通
常０〜２００重量部程度とされる。上記の増粘剤として
は微粉末シリカ、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが
挙げられ、この使用量は上記ブチルゴム１００重量部に
対して通常５〜３０重量部程度とされる。

なお、この発明においては、ブチルゴム１００重量部に
対して加えられる上記可塑剤および上記粘着賦与剤の総
量は一般的に５０〜２００重量部、好ましくは６０〜１
５０重量部とされる。またこの発明においては、ブチル
ゴムの添加剤として特にペトロラタムを加える必要はな
い。

上記各成分から構成されたブチルゴム組成物の柔軟度は
通常１２〜１．７程度が好適である。ここでいう柔軟度
とは、上記ブチルゴム組成物を直径２ＯＮｊｎ１高さ５
Ｗｕｎに成形した円柱状試料をプレス板上に置き２０°
Ｃで３Ｋｇの荷重をかけた際に広がった試料の直径を元
の直径との比によって表わしたものである。なお、上記
の円柱状試料の成形はプレス板として２　ｒｔｒｍの厚
さのアルミ板を用い、上部アルミ板上に３Ｋｇの錘りを
置くことにより行われる。

上記ブチルゴム組成物の柔軟度の調整はブチルゴムの種
類やこれに配合する各種添加剤の種類や使用量を変える
ことによって容易になしうる。この柔軟度が低すぎると
塗装鉄筋表面の凹凸になじみにくくなるため好ましくな
く、また高すぎると塗装鉄筋表面に防食層を設ける際の
作業性が悪くなるとともに緩衝材としての機能が低下す
るため好ましくない。

このブチルゴム組成物を用いて上記の塗装鉄筋表面の塗
膜欠陥部およびその周辺部に防食層を設けるには、この
組成物を上記塗装鉄筋表面に直接塗布してもよいし、あ
るいはこの組成物を下記に示す保持テープ層を構成する
保持テープの片面１こ塗布しこの保持テープとともに上
記塗装鉄筋表面にこの組成物側から巻き付けてもよい。

このようにして設けられる防食層の厚みとしては通常５
００〜ａ、ｏｏｃｉμ程度とされ、塗膜欠陥部を完全に
被覆しかつ通常は塗装鉄筋の凹部を充填するように設け
られる。この際、塗装鉄筋表面と防食層との間に空隙が
生じるとこの空隙は水道となりやすく防食性能に悪影響
をおよぼす場合があるのでこのような空隙の生じないよ
うにする。鉄筋本体が太いものほど凹部が深くなるので
厚い防食層を形成しつるように柔軟性組成物の組成を調
整するのが好ましい。

上記の防食層を被覆する保持テープ層は、この防食層が
柔軟であるためこれを保護するために設けられるもので
ある。この保持テープ層を構成する保持テープとしては
、高分子フィルム、高分子フィルムを支持体としこの片
面に粘着剤層を設けてなる粘着テープなどが使用される
。

上記の高分子フィルムとしては上記防食層の保護機能を
果たしうるものであればとくに限定されないが、防食効
果を高めるためには耐アルカリ性や可とう性の良好なも
のが好ましい。この高分子フィルムとしては例えばブチ
ルゴム、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどからなるフ
ィルムがあげられる。上記粘着テープとしてはこの高分
子フィルムの片面にブチルゴム系粘着剤、天然ゴム系粘
着剤などからなる通常の粘着剤層を設けたものである。

上記の保持テープ層を設けるには、上記の塗装鉄筋表面
に設けられた防食層上に上記保持テープをすし巻き状あ
るいはスパイラル状に巻き付ける方法、上記保持テープ
をチューブ状に形成しておきこれを上記防食層を被覆す
るようにはめ込む方法、あるいは前述のように上記保持
テープの片面に防食層を形成するためのブチルゴム組成
物を塗布したのち塗装鉄筋表面に上記組成物側から巻き
付ける方法などがある。

このようにして形成される保持テープ層の厚みとしては
通常１００〜１，０００　／”程度とされるのがよい。

この厚みが薄すぎると防食層に対する保護機能が不充分
となり好ましくなく、また厚すぎると防食鉄筋表面への
巻き付は作業性が悪くなるので好ましくない。

上記のブチルゴムを主成分とする防食層および保持テー
プ層は、コンクリートの打設現場へ搬送する前に設ける
ことができるとともに、上記搬送中もしくは搬送後曲げ
加工、溶接、ガス圧接、切断などの処理を施したときに
生じる塗膜欠陥部およびその周辺部にコンクリートの打
設現場でも容易に設けることができ、これによって上記
塗膜欠陥部に起因する鉄筋本体の腐食を確実に防止する
ことができるとともに緩衝材としても機能して塗装鉄筋
へ外部からの衝撃が直接伝わるのを防止することができ
る。

なお、この発明においては既述してきたように上記のブ
チルゴムを主成分とする防食層および保持テープ層を塗
装鉄筋表面の塗膜欠陥部およびその周辺部に設けて防食
効果の信頼性を高めることを要旨とするが、この信頼性
の向上を図るという観点から必要に応じて上記の防食層
および保持テープ層を塗装鉄筋表面の全面に設けるよう
にしてもよい。ただし、全面に設ける場合にはコンクリ
ートとの付着強度を維持しうるように防食鉄筋の表面が
凹凸形状となるように上記防食層および保持テープ層の
厚みを設定するのが望ましい。また、塗装鉄筋表面に塗
膜欠陥部がない場合でも外部がらの衝撃を受けやすい箇
所などに上記防食層および保持テープ層を設けて緩衝材
として機能させこれによって防食効果の信頼性を高める
こともできる。

第２図は前記第１図（ん、（Ｂ）にて示される鉄筋本体
を用いたこの発明の防食鉄筋の一例を示す部分断面図、
詳しくは第１図０３）の縦断面に相当する防食鉄筋の構
成を示したものである。図中、１は表面が凹凸形状とな
っている前記鉄筋本体であり、２はこの鉄筋本体１の表
面全面に上記凹凸形状を維持した状態で設けられた防食
塗膜である。３は上記鉄筋本体１と防食塗膜２とからな
る塗装鉄筋であり、４はこの塗装鉄筋３の表面に生じて
いる塗膜欠陥部である。５はこの塗膜欠陥部４およ°び
その周辺部を被覆するブチルゴムを主成分とする防食層
であり、塗装鉄筋３表面の凹部を埋め込むように設けら
れている。６はこの防食層５の全面を被覆するように設
けられた保持テープ層であり防食層５を保護している。

上記のように構成されたこの発明の防食鉄筋は効果的に
防食処理が施されているためにコンクリートの補強用鉄
筋として信頼性の高いものである。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を記載する。なお、以下におい
て部とあるのは重量部を意味する。

実施例 第１図（Ａ）および（Ｂ）に示す鉄筋本体と同様の凹凸
加工が施された鉄筋本体（直径１６Ｂ、長さ５０ｃＩｎ
、凸部の高さ１．０＋＋＋＋＋＋、円周方向の凸部間の
距離１１順）の表面全面にエポキシ樹脂粉体塗料による
粉体塗装を行い２００μの厚みのエポキシ樹脂からなる
防食塗膜を形成し塗装鉄筋を得た。

ナオ、上記のエポキシ樹脂粉体塗料はビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（エポキシ当量６５ｏ）１００部、ジシ
アンジアミド１部、２−メチルイミダゾール２部、微粉
末シリカ５部、流動調整剤１部を配合してなるものであ
る。

上記の塗装鉄筋を、この鉄筋の折り曲げ箇所の曲率半径
がこの鉄筋の８倍となるように１８０度折り曲げて、折
り曲げ箇所の約５鍋にわたる部分の防食塗膜を剥離した
。

一方、ブチルゴム［ムーニー粘度３０〜８０ＭＬ＋〜８
（１００℃））１００部に、ポリイソブチレン（エッソ
化学社製ＭＭグレード）８０部、ロジン系樹脂４０部お
よびプロセスオイル６０部を混合してなる常温でパテ状
のブチルゴム組成物を調製した。この組成物の前述の方
法で測定した柔軟度は１６であった。

上記の塗装鉄筋の折り曲げ箇所の塗膜剥離部分をまずワ
イヤブラシでこすり、剥離塗膜とその他付着汚物を除去
したのち、上記のブチルゴム組成物を塗装鉄筋表面にそ
の厚さが約２ｍｍとなるように常温下で塗布し、その後
ブチルゴム組成物層が鉄筋の凹凸形状に充分になじむよ
うに外からしどいた。

次に、上記のブチルゴム組成物層全体を完全に被覆する
ように、厚さ１００μのポリエチレンフィルムの片面に
厚さ２０μのゴム系粘着剤層が設けられてなる粘着テー
プを、粘着剤層側からハーフラップで巻き付けて、この
発明の防食鉄筋を得た。

上記の如く作製した防食鉄筋を試験片とし、３重量％濃
度の水酸化ナトリウム溶液中に４５日間浸漬した。また
、塩水噴霧試験を１，０００時間行った。その後、これ
らの試験片を取り出し、ポリエチレンフィルム保護層と
ブチルゴム防食層を除去して観察したところ、鉄筋素地
には錆の発生など全く異状は認められなかった。

さらに、上記の試験片をコンクリート中に埋設してコン
クリートを養生後（３０日）にこれを破壊し、試験片の
鉄筋を取り出して観察した結果、ブチルゴム防食層とポ
リエチレンフィルム保護層のずれや剥離および損傷はな
く、また錆の発生などの異状は全く認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１−（Ａ）はこの発明の防食鉄筋を構成する鉄筋本体
の一例を示す正面図、第１図（Ｂｌは上記第１図（Ａ）
に示される鉄筋本体の側面図、第２図は上記第１図（Ａ
）　、　（Ｂ）にて示される鉄筋本体を用いたこの発明
の防食鉄筋の一例を示す部分断面図である。 １・・・鉄筋本体、２・・・防食塗膜、３・・塗装鉄筋
、４・・塗膜欠陥部、５・・防食層、６・・・保持テー
プ層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に凹凸加工された鉄筋本体表面に防食塗膜を
   設けてなる塗装鉄筋、この塗装鉄筋表面に設けられたブ
   チルゴムを主成分とする防食層およびこの防食層を被覆
   する保持テープ層から構成された防食鉄筋。
2. （２）防食塗膜がエポキシ樹脂塗膜からなる特許請求の
   範囲第（１）項記載の防食鉄筋。