JPS61279657A - コンクリ−ト劣化防止用耐塩鉄筋 - Google Patents

コンクリ−ト劣化防止用耐塩鉄筋

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JPS61279657A
JPS61279657A JP12031685A JP12031685A JPS61279657A JP S61279657 A JPS61279657 A JP S61279657A JP 12031685 A JP12031685 A JP 12031685A JP 12031685 A JP12031685 A JP 12031685A JP S61279657 A JPS61279657 A JP S61279657A
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Japan
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concrete
reinforcing bars
salt
amount
corrosion
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JP12031685A
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Haruo Shimada
島田 春夫
Yoshiaki Sakakibara
榊原 義明
Takashi Waseda
早稲田 孝
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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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】 (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1等。
海塩粒子e#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るしくす
ぐ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
おシ、種々の防止法が提案されたシ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うたコンクリ
ートに亀裂が発生する。その亀裂が0.2曽以上になる
2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Ki
透し、さらに−屑鉄筋の腐食を助長したシ、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、その成果として先づCuとWを同時
添加した耐海水性にすぐ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( @0FF
SHORE G6TEBORG  ′st” Pap@
r  442GWteborg  5WEDEN  1
981年 、′セメントコンクリー ト “  A43
4  (1983)  P、  23/31  。
@Corroslon of Re1nforc@m@
nt In ConcreteConstructio
n ’ P、 419 * 1983年。
1建築の技術施工”1985年42291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成分の耐塩
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
おシ、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問題点) 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CL−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りている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7リ   
□−塩分はN*C1換算で0.15〜0.251に達し
て鉄   □筋。著6しい腐食とそゎよ伴う37クワー
トの亀   1裂発生、成長をひき起こしている。した
がってフ   :’)−塩分0.25%の状態でコンク
I7− トの亀裂発   □生を殆ど完全に停止できる
ことが望ましい。
(問題点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””2.0 % t 8
1 : 0.01 ’it未満。
P;0.015チ未満、S:0.002チ未満。
Cu : 0.01〜0.50% 、W: 0.01〜
0.50% 。
At:0.001〜0.10係を含有し、残部鉄およ 
  :び不可避的不純物よシなることを特徴とするコン
クリート用鉄筋によって達成される・ 本発明の最大の特徴は鋼中の81 、 S量を極端に下
げ、かつCu、W添加によシ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、Sl量を下げることによって錆の生
成、成長を抑えると同時に鉄筋自体の錆化に伴なって生
成する鉄の腐食抑制剤のwO4″″−インヒビターの生
成量を飛躍的に多くすることと、S量の著るしい低下に
ともない錆発生点となるMnS量が著るしく低下するこ
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、5IIS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波膜が添加したC
uによりて補強されるものと考えられる。以下に本発明
で各成分を限定した理由を説明する。
CJiを0.001〜1.0チに限定した理由は、Ci
O,001%以下では必要強度が得られず、C量1.0
チ以上では脆化をひき起こすためである。
又%Ha量をo、oi〜2.0%に限定した理由は  
  ゛Mn量0.01%以下では必要強度が得られず2
.0%   □以上では脆化をひき起こすためである0
81fを0.01%未満とした理由は、Sl量を下  
 1げれば下げるほど錆生成量を飛躍的に低下させ  
  IWO4= イオンの有効量を飛躍的に増大させる
ため   )10°                
、。
Pを0.015%未満とした理由はPを0.015  
  ’チ以上ではコンクリートのようなアルカリ性雰囲
   1゜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。      
        、1iCuを0.01〜0.5 %と
限定した理由&lCuO,01’′チ以下では鉄筋表面
の不働態被膜補強に効果がな   □。
<O,S*以上では鋼の脆化をひき起こすためであ  
 ネ:゛・ る・なおCuを多く添加した場合、熱延スケールの  
 I”[1 剥離性向上を目的にN1を0.03〜0.3%添加する
   1;1ことがある。11: 1″r Wを0.01〜0.5チと限定した理由は0.01チ 
  1以下テハwo−イオンの生成量が少なく耐食効果
   j;、jが認められず、0.5%以上では経済性
の点で高価   □になるからである・ 紅を0.001〜1.0係と限定した理由はMO,00
11以下では鋼中に存在する酸素を安定なAtの酸化物
として固定できず紅0.196以上では大塵の介在物が
生成し鋼の脆化をひき起こすので脱酸効果に必要な量と
強度の点から上記成分範囲に限定した。
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量を減らすことにあシこのS最低下のた
めに脱硫剤として使用されるC&化合物、希土類元素に
よシ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Cm e C
o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はすものではないのでCa * C
e量は規定しない。
又必要に応じてNb、Ti*V、Meなどを添加するが
、鉄筋の強度、靭性向上のための公知の元素として添加
するもので1種又は2種以上で0.01〜0.2%添加
するが、上記の目的としてはすでに一般によく知られて
いるものである。
本発明に従い前記の化学成分で構成された鋼は転炉、電
気炉等で溶製され、次いで造塊2分塊の工程を通るか、
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1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鋼を溶製し、造塊。
分塊後、線引きした鉄筋と、比較鋼の鉄筋、従来からの
電炉鋼からなる鉄筋の成分、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9■φ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N
*C1換算で0.501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48hrs 乾燥24hr、湿潤48hr1乾燥
49 hr  で1週間(2t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9−13はモルタル塗シの上エポキシシール、tは
かぶシ厚さを示す6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℃の
高温で乾湿くシ返しを実施するというきわめて苛酷な環
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
時変化をしらべた。コンクリート供試体の亀裂はクラッ
クゲージでその巾の最大値を測定した。
炭酸ガスによる中性化深場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   
゛試体ア赤色−無色よ変化しぇ32□−4供試体   
(; o*#d−6o#111QfflL*°       
     1埋設鉄筋の腐食量はコンクリートを破砕し
てと    1シ出した鉄筋の錆を化学的にとシ除いた
後重量を   1測定し腐食前の重量から差し引いて鉄
筋長さ28   (□cm”A?)の腐食減量として求
め友。
参考までにこの表の鉄筋試料41・A4・A5   、
::をそれぞれ埋設したコンクリート供試体の劣化状 
  1況を第3図にしめす。
又、この表の鉄筋試料AX 、A2 、A3.44ム5
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Koji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  
 バ盆を化学分析して砂中換算NmC1(*)として求
め7?:    ’ところ全塩分量はいずれも約0.5
0俤、フリー塩   [゛′分量は約0.25%であり
た。             1;、えヵ、−z”C
*工。。1よ1、。7ワー、)゛1シ 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。
(発明の効果) 本発明は今後ますます問題になる塩害にさらされるコン
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。
本発明のコンクリート用鉄筋を使用することによシ、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。
【図面の簡単な説明】
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錆促進試験に
おける試験条件を示す図、第3図は、コンクリート供試
材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:モルタル塗シ上エポキクシール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 C;0.001〜1.0%、 Si;0.01%未満、 Mn;0.01〜2.0%、 P;0.015%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、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
JP12031685A 1984-12-18 1985-06-03 コンクリ−ト劣化防止用耐塩鉄筋 Granted JPS61279657A (ja)

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JP12031685A JPS61279657A (ja) 1985-06-03 1985-06-03 コンクリ−ト劣化防止用耐塩鉄筋
US06/803,284 US4915901A (en) 1984-12-18 1985-12-02 Reinforcing steel having resistance to salt and capable of preventing deterioration of concrete
AU50703/85A AU556118B2 (en) 1984-12-18 1985-12-03 Salt resistant reinforcing steel capable of preventing deterioration of concrete
CA000496811A CA1273511A (en) 1984-12-18 1985-12-04 Reinforcing steel having resistance to salt and capable of preventing deterioration of concrete
GB8531039A GB2168380B (en) 1984-12-18 1985-12-17 A reinforcing steel
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0197756A (ja) * 1987-10-12 1989-04-17 Nippon Steel Corp コンクリート型枠締付金具用耐塩性セパレーター
JP2021170038A (ja) * 2017-05-23 2021-10-28 東京電力ホールディングス株式会社 コンクリート柱の亀裂に伴う鉄筋腐食の評価試験方法

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