JPS6384672A - 水中構築物の補強・防食方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は水中構築物の保護方法に関するもので、とくに
海洋構築物の補強と防食方法に関するものである。

（従来の技術） 鋼製杭、鋼製矢板等を使用した桟橋、護岸や海中機器等
の海洋構築物が各地につくられているが、これら海中構
築物は新築時においては塗料等が塗られ適当な防食処理
が施されているものの時間の経過と共に空気中の酸素、
海水等の影響を受は徐々に腐食が進行する。とくに潮の
干満帯（スプラッシュゾーン）においては腐食の進行が
著しい。

この対策としては、再度新規に構築するか、または部分
的に棒鋼を溶接し、これに鉄筋を配してコンクリートを
流し込んで鉄筋コンクリートとして補強したり、不完全
ながら水中で溶接を行って補強する等の対策が採用され
ているが、再構築費用が高い、海中における鉄筋コンク
リ−ト及び溶接の性能に信頼性がない、あるいはこれら
に要する工期が長い等の聞届があった。

また、近年これらの問題を解決する簡便な方法として水
中硬化型のエポキシ樹脂組成物で補修する方法が開発さ
れた。この方法は水中でも陸上と同様の操作により腐食
部を容易に被覆するものであるが、これに使用する塗装
用組成物は水中で金属に対して付着力が強く、防食性の
大きいことが必要である。これに適した組成物としては
、たとえば特開昭６１−９１２１７に示される水中硬化
型のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の水中硬化型のエポキシ樹脂によって水中構築物の
補修を行う方法は簡便ですぐれた方法ではあるが、未だ
未解決の問題があった。それは硬化過程において生じた
内部応力や歪、または構造物の剛性の度合、あるいは不
連続性などに起因するクラックを生ずることである。こ
のクラックは当然の事ながら構築物のエツジ部や接続部
等で多く発生し、そこから侵入した海水等の影響により
再び腐食を生じることである。

このため織物状の繊維物質で被覆し同時にエポキシ樹脂
組成物でかためて使用する等の方法も考えられているが
、シート状の織物は複雑な形状のものに適用するには施
工しにくく、また施工工程が増加し工場費が高くなる欠
点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の欠点を解消し水中構築物の腐食部を補
修し、補強と防食を併せて行うもので次の工程からなる
。

まず、水中構築物の腐食部およびその周辺を水中サンド
ブラストにより処理し、清浄な金属面を露出させる。次
いで短繊維状繊維としてガラス繊維、アラミド繊維、炭
化珪素繊維および炭素繊維を分散させた水中硬化型エポ
キシ樹脂組成物のペーストをブラスト処理した金属面に
貼りつけるように塗布する。必要とあらば上からローラ
ーのようなもので圧力を加え金属面との接着を確実なも
のとする。この場合塗布する組成物の粘度は重要で、あ
まり粘度が低いと、すなわち液状だと波の力に勝てず処
理面から遊離してしまう。また補強という本発明の目的
からして相当程度の厚さが必要で、その厚さは腐食の程
度を測定しその結果によって強度の解析を行い定められ
る。通常は３　ｍｍ〜１０ｍａ＋程度である。したがっ
て使用されるエポキシ樹脂組成物はペースト状のものが
使用し易い。

ここで使用される水中硬化型エポキシ樹脂組成物は水中
において濡れた金属面によく接着する能力を有すること
が必要で、接着が不十分だと所期の補強と防食の効果が
得られない。本目的に適したものとしては、エポキシ樹
脂、硬化剤、無機質充填材、を必須成分として含有し、
比重が１．５以上であり、常温（２０℃）における粘度
が１００〜４，０００ポアズであって水中で硬化可能な
ものである。エポキシ樹脂および硬化剤についてはエポ
キシ樹脂とポリアミド樹脂の組合せが好ましい。ポリア
ミドを使用した場合、界面活性能を有しているため金属
面に対する濡れが良好であるばかりでなく、被塗装面が
水で濡れていてもその水分を置換して十分接着が可能と
なる。またポリアミド樹脂は防食効果もすぐれているの
でその点でも好ましいものである。

無機質充填材としては、シリカ粉、石英粉、焼結ボーキ
サイト、川砂、炭酸カルシウム、マイカ、酸化チタン、
ベントナイト等を使用できる。それらの粘度は３００メ
ツシユ以下であることが好ましい。また接着をより確実
ならしむるため必要により「エアーパック」等の加圧工
程を行う。

本発明の工法を実施する部位は、大部分潮の干満帯（ス
プラッシュゾーン）に属する。したがって施工部分は常
に波力による浸蝕を受は易く、また化学的にも空気中の
酸素と塩水の交互攻撃を受ける苛酷な条件下にある。ま
た硬化時や経年変化による内部応力や歪みによって施工
した樹脂組成物にクラックを生ずる可能性もある。クラ
ンクはとくに構造物の鋭角のエツジ部分や接合部分に発
生し易く、これに対する対策はとくに必要である。本発
明ではこれらの条件に耐える樹脂組成物としてガラス繊
維、アラミド繊維、炭化珪素繊維、および炭素繊維の短
繊維状繊維を水中硬化型エポキシ樹脂組成物に分散混入
して使用する。使用する繊維は無機繊維、有機繊維いず
れの繊維でも良いが要は樹脂となじみが良く、耐蝕性、
強度の大きいことが必要である。なかでも本発明の目的
には炭素繊維がとくに好適である。炭素繊維はエポキシ
樹脂となじみがよく、また化学的にも安定で苛酷な条件
に長期間曝されても変質せず、物質的には高強度と高剛
性を併せもっている。したがって炭素繊維を短繊維状で
分散混入した水中硬化型エポキシ樹脂組成物は、混入し
ないものに較べて、クラックを生ぜず、潮の干満帯（ス
プラッシュゾーン）の苛酷な環境下によく耐え、長期間
その補強効果と防食効果を維持するものである。

炭素繊維としてはピッチ系、ＰＡＮ系どちらでもよいが
その長さが０．５〜３　ｍｍである短繊維をエポキシ樹
脂組成分に１〜２５容量９６混入して使用する。

しかし炭素繊維にも若干の欠点は存在する。

それは炭素繊維自身はエポキシ樹脂組成物に較べて金属
面への接着性は良くないこと、また炭素繊維は電気の良
導体であるため混入量が多い場合は直接金属面へ接触す
ると電池を形成し電蝕の原因となる可能性があることで
ある。この対策としては水中サンドブラスト処理した金
属面にまず炭素繊維を含有しないエポキシ樹脂組成物を
塗布しその上に炭素繊維を含有するエポキシ樹脂組成物
を塗布するのが良い。炭素繊維の含有量の少ない場合は
この恐れがないので直接塗布することも可能である。

（作　用） 本発明の方法により、水中構築物の腐食部の補修に、使
用が簡便で、短時間に、補強強度の高い、耐久力のある
処理を施工でき、その補強ならびに防食の効果は著しい
ものがある。

（実施例） エポキシ樹脂（東部化成製品、エポキシ当量１８５、平
均分子ｆ１３６０）　、ポリアミド樹脂、ピッチ系炭素
繊維（汎用グレード、長さ２ｍ）、酸化チタン、シリカ
粉末を第１表に示す割合で均一に混合して炭素繊維配合
のエポキシ樹脂組成物をつくった。

表面をサンドブラスト仕上したＨ型鋼（高さ２５０關、
辺１７５ｍｍ、長さ２，０００ｍ１ｌｌ）に上記組成物
を塗布した。本願発明の上記組成物を塗布したものと、
炭素繊維を含まぬエポキシ樹脂組成物を塗布したものを
比較のために使用し、海水中にＨ型鋼の長手方向に　の
長さだけ新漬して１年間暴露した。塗膜の厚さは両者共
２市にした。１年後、その塗布面を観察したところＨ型
鋼のエツジ部で炭素繊維を混入したものはクラックの発
生が皆無であったが、炭素繊維を含まないものは１０本
中２本にクラックが発生し錆の発生があった。

（発明の効果） 前記実施例に示すように、炭素繊維を混入したエポキシ
樹脂組成物を使用したものは混入しないものに較べてク
ラックを防止し、補強ならびに防食効果が大きいことは
あきらかである。

特許出願人　三石エンジニアリング株式会社（他２名） （他１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属製の水中構築物を補強・防食する方法において
   、水中構築物の腐食表面を水中サンドブラストにより処
   理する第１工程と、短繊維状繊維を分散した状態で混入
   した水中硬化型エポキシ樹脂組成物を処理面に接着する
   第２工程からなる水中構築物の補強・防食方法。 ２、第２工程に使用する混入繊維として炭素繊維の短繊
   維を分散させた状態で水中硬化型エポキシ樹脂組成物に
   混入することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３、第１工程と第２工程の中間に炭素繊維を含まない水
   中硬化型エポキシ樹脂組成物を接着する工程を設ける特
   許請求の範囲第２項記載の方法。