Comments
Description
Transcript
プロテクトシルCIT プレゼンテーション（PDF）
鉄筋腐食抑制タイプ ＲＣ構造物用含浸系表面保護材 取扱：関西ペイント株式会社 国内総代理店：ＢＡＳＦジャパン株式会社 建設化学品事業部 150 years プロテクトシルＣＩＴの効果 鉄筋コンクリート構造物全般の長寿命化対策として有効 コンクリート表面に塗布するだけで、鉄筋の腐食を抑制します。 コンクリート中に塩化物イオン等の劣化因子が侵入してるコンクリートに対しても 腐食を抑制することができます マクロセル腐食対策に有効 部分補修後にコンクリート全面に塗布することにより、再劣化の最大の要因として 懸念されているマクロセル腐食を抑制することができます 国内外で数多くの実績 国内では国土交通省・地方自治体が管轄する橋梁を中心に約１０年間で４００件 以上の物件で使用されています。 また、海外では２０年以上の実績があります。 150 years 鉄筋腐食模式図 塩分（塩化物イオン Cl－）により 鉄筋の不動態皮膜が破壊され ていきます。 錆が進行し、膨張することでコンク リートに圧力を与え、クラックを 発生させます。 150 years 鉄筋腐食模式図 ひびが入った脆弱部は取り除き鉄筋 の錆を除去しなければなりません。 劣化部分の処理後、断面修復材 にて補修をします。 断面修復材 マスターエマコシリーズ エマコＣＩＴシステム ＝断面修復＋鉄筋腐食抑制 150 years しかし、環境が変わらなければ再劣化が起きる可能性があります。 そこで、「プロテクトシルＣＩＴ」を補修後に全面に塗布します。 鉄筋腐食抑制剤 プロテクトシルＣＩＴ 5 150 years プロテクトシルＣＩＴの効果 【用途】 ★ＲＣ構造物の鉄筋腐食抑制 吸水防止層（表面保護） 【特長】 ★鉄筋に不動態被膜に替わる保護層を 形成する ★遮塩性・吸水防止性・水蒸気透過性 に優れる。 ★透明な液体で、塗布した外観に変化 不動態皮膜に替わる 保護層の形成 がない。 ★粘性が小さい液体（水と同程度）であり、 施工が簡単。 （スプレーガンによる塗布が可能） ★環境に優しい無溶剤タイプ。 厚生省令第15号（日本水道協会 JWWA Z 108-2004 浸出試験）に適合 ★上塗り材の施工が可能。 150 years プロテクトシルCIT の反応機構 プロテクトシルＣＩＴは､加水分解・重縮合反応を経て高分子（シリコーン）化し､以下の物質の水酸基（-ＯＨ）と反応 ・ コンクリート → 吸水防止層の形成 ・ 鉄筋の不動態皮膜および鉄筋腐食の際に生成する水酸化鉄および酸化鉄（水和物） → 不動態皮膜に替わる保護層の形成 また、アミノ基（-ＮＨ２ )の効果で反応速度をコントロールする（遅らせる）ことにより、コンクリート内部 （鉄筋かぶり８０mm）まで浸透 Ｈ２Ｎ-Ｒ-Ｓｉ(ＯＲ’)３ プロテクトシルＣＩＴ主成分 アミノアルキルトリアルコキシシラン Ｒ，Ｒ’=アルキル基 加水分解 Ｈ２Ｎ-Ｒ-Ｓｉ(ＯＨ)３ 水と反応 アミノアルキルシラントリオール （３価シラノール） アルキル基＝疎水基（撥水作用） R-ＮＨ２ R-ＮＨ２ R-ＮＨ２ Si OH HO O Si O OH HO Si OH HO O－ シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ）による 高分子化 →シリコーン 特徴（岩波理化学辞典より） 耐熱性、撥水性、電気絶縁性、 耐薬品性、耐老化性に優れる 縮 合 鉄筋表面 水酸基（－OH）と反応 R-ＮＨ２ R-ＮＨ２ R-ＮＨ２ Si Si Si O O O O O－ O 不動態皮膜に 替わる保護層 の形成 150 years 各分子・粒子径の比較 プロテクトシル （シラン） １ｎｍ シロキサン シリコーン ２０ｎｍ～ 水 細孔 水（分子） ０.４ｎｍ 水（水素結合した 液体の粒子径） １００,０００ｎｍ 細孔 ５０～２,０００ｎｍ 高分子量 シロキサン シリコーン プロテクトシル （シラン） 150 years 鉄筋腐食（ﾘﾝｸﾞｱﾉｰﾄﾞ腐食）のメカニズム 不動態皮膜 鉄筋の腐食 部分断面修復 A 鉄筋 錆 ｺﾝｸﾘｰﾄ 腐食電流 未補修部分の鉄筋腐食 A 鉄筋の腐食反応 C A 補修ﾓﾙﾀﾙ マクロセル腐食 C A A ： アノード部 Ｆｅ → Ｆｅ2+ ＋ ２ｅC ： カソード部 ２Ｈ2Ｏ ＋ Ｏ2 ＋４ｅ- → ４ＯＨ- 150 years プロテクトシルＣＩＴの防錆効果 プロテクトシルＣＩＴの鉄筋保護層と鉄筋の不動態皮膜との違い ① ② 塩化物イオンで破壊されない ｐＨ低下による消失がない ↓ 内在塩化物イオン量の多いコンクリート 中性化したコンクリートに対しても有効 150 years 従来の補修工法との相違点 ＝腐食発生限界塩化物 イオン濃度以上 コンクリート 鉄筋 エマコCITシステム 錆 プロテクトシルＣＩＴ 錆 従来の補修工法 補修モルタル 吸水防止層 （10mm程度） はつり：劣化部分（ひび割れ部､浮き部） はつり・断面修復量の減少 はつり：防錆材を塗布するため鉄筋裏 まで（鉄筋裏20mm程度） 再劣化防止のため腐食発生限界 塩化物ｲｵﾝ濃度以上部分すべて 補修コストの削減 150 years 施工方向による吸水防止層深さ 施工方向にかかわらず一定の含浸深さを示します。 ただし、規定量塗布するには下地により施工回数 が変わります。 ｔ=11mm C A B 上向き施工（４回） 垂 直 面 施 （ ３ 工 回 ） ｔ=10mm 塗布量0.6ℓ ／㎡ B 下向き施工（２回） C A ｔ=10mm ｔ=含浸深さ コンクリート供試体にプロテクシルＣＩＴを 塗布した後割裂し、水性青インクを割裂 面に塗布し、含浸深さを確認。 注）吸水防止層は、水性青インクが浸透 （吸収）しないため、着色しない。 150 years クラックに対する効果 [ プロテクトシルＣＩＴ塗布 ] [侵入阻止] 鉄筋 表面だけでなく、クラックからの水や 劣化因子の 侵入も阻止します。 注） 0.3mm以上のひび割れがある場合は、事前にひび割れ注入などの補修が必要です。 150 years プロテクトシルＣＩＴの使用方法 【使用量】 ・標準使用量：0.6 ℓ/㎡（0.53kg/㎡） 公表価格：4,500円/㎡ （コンクリート面塗布回数目安） ・水平面：２回程度（1回当たり0.3ℓ/㎡） ・垂直面：３回程度（1回当たり0.2ℓ/㎡） ・天井面：４回程度（1回当たり0.15ℓ/㎡） ２回目以降の施工間隔：指触乾燥後（２０分以上） 注）下地により塗布回数は変わります。 【使用上の注意点】 ・５℃以下及び４０℃以上の環境下では施工しないで下さい。 ・コンクリート表面を湿潤処理または雨に打たれた場合は、 ２４～７２時間乾燥させて下さい。 ・施工後４時間以内に雨が予想される場合は施工しないで 下さい。 ・施工面の水分率８％以下での施工を推奨します。 ・プロテクトシルＣＩＴを水で希釈しての使用はしないで下さい。 ・施工時は、防護メガネ、防護マスク等の保護具を着用して 作業を行って下さい。 150 years 鉄筋の腐食速度と腐食診断器 腐食速度 （μ A／ｃm2） 腐食速度の判定 注） ＞1.0 激しい，高い腐食速度 0.5～1.0 中～高程度の腐食速度 0.2～0.5 低～中程度の腐食速度 ＜0.2 不動態状態（腐食なし） 注）腐食速度と腐食速度の判定掲載文献 ・ＣＥＢ（ヨーロッパコンクリート委員会）「Strategies for Testing and Assessment of concrete Structures Affected by Reinforcement Corrosion」 ・社団法人 日本材料学会講演会資料「コンクリート構造物の診断技術」（H13.10） P33 ・日本工業出版「検査技術」第5巻第4号「コンクリート構造物の耐久性評価技術コンクリート 中の鋼材腐食について」 P23 ・社団法人 日本コンクリート工学協会「コンクリート診断技術 ’０８ [基礎編] 」 P167 150 years 腐食速度と経年劣化 アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 駐車場 （融雪剤使用） 0,7 腐食速度 (μA/cm2) 0,6 0,5 0,4 0,3 ﾌﾟﾛﾃｸﾄｼﾙCIT塗布 0.2以下＝不動態状態（腐食なし） 0,2 0,1 0 1996 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 無塗布 150 years かぶり厚による性能確認試験結果 試 験 方 法 17 150 years 熱分解ガスクロマトグラフによる 有効成分含浸限界深さ 0.7 横向き施工 Peak area/mg 0.6 上向き施工 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 40~50 50~60 60~70 70~80 浸透深さ（ｍｍ） 80~90 90~100 Peak area / mg 試料名 表面-10mm 10-20mm 20-30mm 30-40mm 40-50mm 50-60mm 60-70mm 70-80mm 80-90mm 90-100mm 横向き 134.22 21.64 2.48 0.27 0.32 0.03 0.05 0.04 0.04 0.06 上向き 34.12 22.58 5.78 1.11 0.61 0.04 0.03 0.03 - - 150 years 試験体による屋外暴露試験 A面のみCIT塗布 D面 D面 A面 50 ●65 B面 65 Φ 16鉄筋 C面 65 上記のような鉄筋コンクリート片を作製後、濃度 ２０％の塩化ナトリウム水溶液に１日１２時間、 合計３０日間浸漬させたものを試験体とした。 150 years 高強度コンクリートへの適用例 コンクリートの設計基準強度 ６０Ｎ/mm2 20 150 years 試験施工例（概要） １）施工場所 西日本高速道路株式会社 鹿児島管理事務所管内ボックスカルバート ２）使用材料 断面修復材（ＪＨＳ４１６規格適合材料） 「エマコＳ９９Ｐ」 鉄筋腐食抑制タイプＲＣ構造物用 含浸系表面保護材 「プロテクトシルＣＩＴ」 ３）測定項目 腐食速度 ４）施工範囲 ・鉄筋腐食抑制材塗布範囲：１＋２ 約1.5㎡ 測定Ｎｏ．：①～⑧ ・断面修復材施工範囲 ：２ 約0.6㎡ 測定Ｎｏ．：⑪～⑯ ・無塗布範囲 ：２の下面 測定Ｎｏ．：⑨，⑩ 150 years 試験施工例（結果） ・プロテクトシルＣＩＴを塗布した①～⑧、⑪～⑯は1ヶ月後以降すべて腐食速度が０．２未満 夏季の高温時および降雨による背面水の影響下でも腐食速度は増加しない ・⑨（上から２番目のライン）、⑩（一番上のライン）はプロテクトシルＣＩＴ無塗布 マクロセル腐食を想定した 鉄筋腐食抑制効果の検証試験 ポリマーセメント系 断面修復材 Ａタイプ 150 years 試験体の形状 コンクリート打設方向 100 反かぶり側(B) 50 10 100 30 100 40 150 100 かぶり側(Ｃ) 40 Ｂタイプ φ 19mm丸鋼 (黒皮除去) 100 エポキシ樹脂塗装部 反かぶり側(B) 50 100 30 350 40 Ｃタイプ 40 ＝Ｂタイプの試験体に曲げひび割れ(0.2mm)導入 かぶり側(Ｃ) マクロセル腐食を想定した 鉄筋腐食抑制効果の検証試験 150 years 試験方法 下地コンクリート ブロックの作製 断面修復 （Ａタイプ試験体） 28日間気中養生 湿潤処理（24ｈｒ）後 鉄筋の電位の測定 （基準電位） ３％塩化ナトリウム水溶液 7日間気中養生 含浸材の塗布 7日間気中養生 塩水乾湿繰返し負荷開始 4日間気中乾燥 湿潤処理（24ｈｒ）後 鉄筋の電位の測定 (ｻｲｸﾙ) 3日間塩水浸せき 適宜電位測定 試験体の解体調査(25、55c) 屋外暴露 試験体の解体調査(55c+6y) マクロセル腐食を想定した 鉄筋腐食抑制効果の検証試験 150 years 試験結果 Ａタイプ試験体(断面修復あり） ﾌﾟﾛﾃｸﾄｼﾙCIT塗布 無塗布 断面修復部分 クエン酸二アンモニウム(10%)で洗浄 マクロセル腐食を想定した 鉄筋腐食抑制効果の検証試験 150 years 試験結果 Ｂタイプ試験体（断面修復無し） ﾌﾟﾛﾃｸﾄｼﾙCIT塗布 無塗布 クエン酸二アンモニウム(10%)で洗浄 国土交通省「ＮＥＴＩＳ」登録商品 事後評価済み技術/設計比較対象技術 150 years 150 years 試験施工例（国土交通省ＮＥＴＩＳ試行試験） 国土交通省 北陸地方整備局管内 ＰＣ洞門の塩害対策 150 years 試験施工例（国土交通省ＮＥＴＩＳ試行試験） 模擬試験体による暴露試験 内在塩分量 8.91kg/m3 コンクリート材齢２ヶ月でプロテクトシルCITを塗布 150 years 試験施工例（国土交通省ＮＥＴＩＳ試行試験） 塗布時の腐食状況 CIT塗布 無塗布 150 years 遮蔽型マクロセル対策工研究会 150 years 遮蔽型マクロセル対策工研究会 西日本高速道路株式会社 関西支社 株式会社富士技研 ＢＡＳＦジャパン株式会社 カジマ・リノベイト株式会社 金沢工業大学 宮里研究室 150 years 遮蔽型マクロセル対策工研究会 33 150 years 遮蔽型マクロセル対策工研究会 阪和自動車道 松島高架橋 150 years プロテクトシルＣＩＴの日本での実績 新潟県 国道8号歌高架橋 ８，０００㎡ 北海道 天塩河口大橋 ８，０００㎡ 山口県 上関大橋 ４，０００㎡ 新潟県 国道8号向山洞門 ３，０００㎡ 宮崎県 国道220号橘橋 １０，０００㎡ 福岡県北九州市 国道199号港橋 ４，５００㎡ 静岡県 国道1号沼川高架橋 ３，２００㎡ 150 years プロテクトシルＣＩＴの世界での実績 デンマーク国会議事堂 クリスチャンスボー城 アメリカ ニュージャージー コモドールバリー橋 ９０，０００㎡ 中国 杭州市 杭州湾大橋 （ｺﾝｸﾘｰﾄﾋﾟｱ） ３６ｋｍ オーストラリア メルボルン モナシュ大学 アメリカ ペンシルバニア 駐車場 ２０，０００㎡ アメリカ ハワイ アラ・モアナ・パシフィック・ センター アメリカ オーランド ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ・ｽﾀｼﾞｵ・ﾌﾛﾘﾀﾞ ７５，０００㎡