JPS6229582B2

JPS6229582B2 -

Info

Publication number: JPS6229582B2
Application number: JP21932282A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Kitsuta; Wataru Abe
Original assignee: Nippon Kokan Koji KK; Oiresu Kogyo KK
Current assignee: Nippon Kokan Koji KK; Oiresu Kogyo KK
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1987-06-26
Also published as: JPS59114360A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ポストテンシヨン工法によつて施
工されるプレストレストコンクリート構造物に使
用されるシースにおいて、防錆処理を施した金属
シースに関する。

一般に、ポストテンシヨン工法によつてプレス
トレストコンクリート構造物を施工する場合、
PC鋼材を配置するために通常金属シースが用い
られる。この金属シースは打設されるコンクリー
トからPC鋼材を緊張することができるように一
種のPC鋼材の覆いの役割を果すもので、PC鋼材
がなだらかに配置できること、コンクリートの打
設の際などにつぶれたり、穴があかないような強
度を有すること、更には、配置したPC鋼材の緊
張時（プレストレツシング）に摩擦抵抗が小さい
ことなどが要求される。

しかるに、上記金属シースの要件に加え、近
年、金属シースの防錆性（耐腐食性）が重要視さ
れるようになつてきた。すなわち、プレストレス
トコンクリート構造物（PC構造物という）及び
鉄筋コンクリート構造物（以下RC構造物とい
う）などのコンクリート構造物が海洋中あるいは
海岸附近に設置されている場合、あるいはコンク
リートの骨材に海砂が使用された場合にはコンク
リート中にハロゲンイオン等の陰イオン（例えば
Cl^-、Br^-、I^-、SO₄ ^--、S^--など）、特に、塩素イ
オンの存在が卓越するとコンクリート中の鋼材が
予想外の早さで腐食され、この腐食を通じてコン
クリート構造物自体が損傷されるという事例が近
時目立つている。

これをPC構造物についてみると、PC鋼材を覆
う金属シースが陰イオン（これを腐食イオンとも
いう）により直接腐食される結果、該金属シース
を中心にしてその付近のコンクリート並びにPC
鋼材が破損もしくは腐食をうけ、PC構造物全体
が弱体化する事態に至る。

更に、PC構造物では金属シースとPC鋼材との
接触あるいは近接により発生する電気化学的な腐
食現象も加わり、PC構造物の劣化を促進させる
要因ともなつている。

そして、従来、金属シースの防錆対策として
は、海岸付近などにおいてシースを数か月間保存
したり、配置してからプレストレツシングを行う
までにかなりの長期間を要するような場合におい
て、亜鉛メツキなどの防錆処理を施すことが知ら
れている。しかし、この公知手段にあつては、シ
ースと該シース内に配されるPC鋼材との摩擦低
減（すなわち、錆による摩擦抵抗の増大を防ぐこ
と）が主眼であつて、コンクリートを打設した後
の長年月にわたる塩素イオン等の侵入による金属
シースの耐腐食性については何ら検討されていな
い。更に、このメツキ処理によつては、先に述べ
た塩素イオン雰囲気中の異種金属間の接触あるい
は近接により発生する電気化学的な腐食現象を十
分に抑制する効果をもたないものである。

また、上記の電気化学的腐食現象あるいはプレ
ストレツシング中のPC鋼材による防錆膜の剥離
に起因する腐食現象等によりシースの内面が腐食
されると、該腐食はシース本体の鋼材を介してシ
ースの外面へ進行し、この結果シースの腐食が加
速度的に進行することになる。そして、このシー
ス内面から発生する腐食に対する有効な防止対策
はまだ確立されていない。

本発明は上記実情に鑑み、上記従来の金属シー
スに比べ更に改良された防錆効果を有するポスト
テンシヨン工法用金属シース、特に、シース内面
から発生する腐食に対しても有効に防止できるポ
ストテンシヨン工法用金属シースを提供すること
をその技術的課題とするものである。

本発明のポストテンシヨン工法用金属シースは
上記技術的課題を達成するため、次の構成（技術
的手段）を採る。すなわち、鋼材よりなる中空
のシース本体の内外周面にリン酸塩皮膜による表
面処理が施され、該リン酸塩皮膜上に合成樹脂
が被覆され、該シース本体の内面の合成樹脂被
覆層上に固体潤滑被膜が形成されてなる、ことを
特徴とする。

ここに、リン酸塩皮膜はシース本体の弾性を阻
害しない厚みを有し、シース本体（すなわち鋼
材）の内外面に皮膜化成処理される。

該化成処理されたシース本体の内外面に施され
る合成樹脂被覆は、シースの弾性を確保し、か
つ、コンクリートのアルカリ性に対して耐久性の
ある素材が選択される。そのような素材として、
例えばエポキシ樹脂あるいは塩化ビニル樹脂、フ
ラン樹脂が好適である。合成樹脂被覆特にエポキ
シ樹脂はリン酸塩皮膜に対して接着性は良好であ
る。

また、シース本体の内面に施される固体潤滑被
膜は、それ自体で防錆性を有し、かつ、PC鋼材
の緊張時にシース内面とPC鋼材との両者間に生
じる摺動摩擦抵抗を減少する素材が選択される。
そのような素材として、ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂（以下、PTFEという）と結合剤、もし
くはPTFE並びに軟質金属及びあるいは金属硫化
物と結合剤との組成物が使用される。一般に、固
体潤滑被膜は該被膜が施される下地部材の硬さに
よつてその性能が左右されるが、本発明において
は合成樹脂層はきわめて薄層であるため、固体潤
滑被膜の摩擦性能に対しては合成樹脂層の影響が
ないことを実験により確認している。

本発明の上記構成よりなる金属シースは次のよ
うな防錆作用を奏する。すなわち、金属シース本
体の外面に施されるリン酸塩皮膜はコンクリート
中の腐食イオンに対して持続して抵抗する耐食性
を発揮し、更にその外面に施されるエポキシ樹脂
等の合成樹脂被覆はそれ自体で防錆性を有すると
ともに該リン酸塩皮膜を防護し、かつ該リン酸塩
皮膜の化学処理に際してピンホールが生じた場合
の補償機能を有し、シース本体の外面からの腐食
に対し多重的に保護する。また、シース本体の内
面に施されるリン酸塩皮膜、合成樹脂被覆及び固
体潤滑被膜はシース内に充填されるコンクリート
（グラウト）中の腐食イオンに対して耐食性を発
揮することは勿論、金属シース本体とPC鋼材と
の直接接触を避け、該接触部で発生する局部電流
に起因する金属腐食を長期にわたつて抑制する作
用を奏するものである。更に、上記のコンクリー
ト中でのシースの防錆作用の他に、保存あるいは
プレストレツシング中、シースが外気に長期間暴
露される場合においても本シースの防錆作用は十
分に効果を発揮する。

更に、本発明の金属シースの各構成要素は以下
の特有の作用効果を有する。

リン酸塩皮膜は金属シース本体に強固に被着
するとともに、その処理が容易である。更に、
リン酸塩皮膜の防錆作用は化学作用によつても
侵され難く、かつ、その作用は長期間にわたつ
て持続され、コンクリート構造物中に使用され
る材料として好適である。

合成樹脂被覆はリン酸塩皮膜を介して金属シ
ースの内外面に施されるので、該シースに対す
る該合成樹脂被覆層の付着は強度的に良好とな
る。そして、シース外面に施される合成樹脂被
覆（外面合成樹脂被覆）はコンクリートとの付
着も良好であり、シースのコンクリートに対す
るなじみが向上する。

固体潤滑被膜はそれ自体で防錆作用を有する
うえ、プレストレツシング中でのPC鋼材との
摩擦抵減効果が大きく、大きなプレストレスト
力を導入することができる。

シースの内面に施される合成樹脂被覆（内面
合成樹脂被覆）はPC鋼材のプレストレツシン
グ作業中に固体潤滑被膜に剥離が生じた場合で
も該内面合成樹脂被覆は剥離が生じ難く、その
ため内部のリン酸塩皮膜を良好に保護し、剥離
がシース本体に施された皮覆層全体に至るのを
防止することができる。また、固体潤滑被膜の
防錆作用が低下しても合成樹脂層自体の防錆作
用が卓越しているので、シース内面はリン酸塩
皮膜の防錆作用と相俟つて優れた防錆効果が得
られる。この結果、該内面合成樹脂被覆はシー
スの内面を強度的（すなわち剥離力）にも、防
錆的にも保護する大きな効果を有する。

以下、本発明の実施例について述べる。

金属シースの本体は薄肉鋼板よりなり、通常は
帯鋼をスパイラルに巻いて継目をかしめたものが
使用されるが、90゜に近い曲がり部においては厚
肉の曲管が使用されることもある。

金属シース本体の内外面に施されるリン酸塩皮
膜は、リン酸マンガン法（主成分Mn
（H₂PO₄）₂）、リン酸亜鉛法（同Zn（H₂PO₄）₂）、
リン酸鉄法（同NaH₂PO₄）（その他の方法につい
ては省略）などの適宜方法で化成処理されるが、
これにエンジユリオン法により後処理法を施すと
更に防錆性が向上するものである。なお、この皮
膜の厚みは５ないし10ミクロン程度が適当であ
り、該皮膜の形成手法としては浸漬法あるいはス
プレー法等の適宜手段が採られる。

合成樹脂被覆に使用されるエポキシ樹脂として
アラルダイト（チバ製品株式会社、商品名）の使
用が推奨される。特に、主剤にアラルダイト
AY103（形状：低粘度樹脂）を使用し、硬化剤に
HY953F（形状：粘性液体）を使用したもの、あ
るいは主剤にアラルダイトAW106（形状：高粘
度樹脂）を使用し、硬化剤にHV953V（形状：流
動性ペースト）を使用したものが好適であり、こ
れらのものは硬化後可撓性を有する被覆層とな
り、コンクリートともよくなじむ。

該エポキシ樹脂被覆は、シースの外面にはハケ
塗り、溶射、スプレー（特にエアレススプレ
ー）、静電塗装あるいは流動浸漬の各方式によ
り、また、シースの内面にはスプレー（特にエア
レススプレー）、静電塗装あるいは流動浸漬の各
方式により、それぞれ30ないし200ミクロン程度
の厚さに形成される。

ポリテトラフルオロエチレン樹脂（PTFE）を
含む固体潤滑被膜は、次の態様により金属シース
本体の内面に施される。すなわち、PTFEは５ミ
クロン以下の微粉末状をなし、見掛け密度が0.3
〜0.5gr／cm³、比重が2.10〜2.29のもの−例えば英
国ICI社のフルオン（商品名）、西独国ヘキスト社
のホスタフロン（商品名）−が好適なものとして
使用され、この微粉末のPTFEの担体として250
メツシユを通過する微粉末の軟質金属（例えば
鉛、錫、亜鉛、カドミウムなど）及びあるいは５
〜８ミクロン程度の微粉末の金属硫化物（例えば
二硫化ヨリブデン、二硫化タングステン）が好適
なものとして使用される。また、このPTFEある
いはPTFEと軟質金属及びあるいは金属硫化物と
の混合物の結合剤としてはアルキツド樹脂−特
に、該樹脂の不飽和基にスチレンをグラフトさせ
たスチレン化アルキツド樹脂のスチレゾール（大
日本インキ化学工業社製：商品名）が推奨され
る。−が使用される。

そして、上記のPTFEあるいはPTFEと軟金属
及びあるいは金属硫化物との混合物に上記の結合
剤を加え、これを揮発性溶剤（通常キシレン、ミ
ネラルターペンなどが使用される。）に懸濁して
懸濁液を作り、この懸濁液をスプレー方式により
金属シースの内面に厚さ20〜100ミクロンの薄膜
として施される。なお、上記各成分（溶剤を除
く。）の配合量は容量比（VOL％）で、例えば、
PTFE微粉末50〜70％、スチレン化アルキツド
樹脂30〜50％、PTFE微粉末20〜60％、軟質金
属及びあるいは金属硫化物10〜50％、スチレン化
アルキツド樹脂30〜70％、の実施態様を採る。

しかして、この固体潤滑被膜はそれ自体で良好
な防錆効果を有し、上述のリン酸塩皮膜及び合成
樹脂被覆と協働的に用いるときには更に防錆効果
が増大する。更に、この固体潤滑被膜によれば、
PC鋼材の緊張時に該被膜を施された金属シース
の内面とPC鋼材との両者間に生じる摺動摩擦抵
抗（摩擦係数にして0.1〜0.15）を従来のもの
（摩擦係数にして0.4程度）に比べ大幅に減少する
ことができ、また、該固体潤滑被膜は極めて薄い
ものであるので金属シース自体の可撓性を損わ
ず、かつその薄さにかかわらず密着性がよく、従
つて剥離し難いものであり、金属シースにとつて
良好な被膜の特性を有するものである。

図は本発明の金属シースＳの模式断面図であ
る。１は中空筒状の金属シースの本体、２は該金
属シース本体１の内外周面に皮膜化成されたリン
酸塩皮膜である。３はエポキシ樹脂などの合成樹
脂被覆、３ａは外面合成樹脂被覆、３ｂは内面合
成樹脂被覆である。４はポリテトラフルオロエチ
レン樹脂を含む固体潤滑被膜である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の金属シースＳの模式断面図であ
る。１……金属シース本体、２……リン酸塩皮膜、
３……合成樹脂被覆、４……固体潤滑被膜。

Claims

【特許請求の範囲】１鋼材よりなる中空のシース本体の内外周面に
リン酸塩皮膜による表面処理が施され、前記リン酸塩皮膜上に合成樹脂が被覆されると
ともに、前記シース本体の内面の合成樹脂被覆層上に固
体潤滑被膜が形成されてなる、ことを特徴とするポストテンシヨン工法用金属シ
ース。２合成樹脂はエポキシ樹脂である特許請求の範
囲第１項に記載のポストテンシヨン工法用金属シ
ース。３固体潤滑被膜はポリテトラフルオロエチレン
樹脂を含む特許請求の範囲第１項又は第２項に記
載のポストテンシヨン工法用金属シース。