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1 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

2 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

3 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

4 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

5 エマコCITシステム = 断 面 修 復 + 鉄 筋 腐 食 抑 制 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

6 プロテクトシルCITの 効 果 用 途 RC 構 造 物 の 鉄 筋 腐 食 抑 制 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 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 吸 水 防 止 層 ( 表 面 保 護 ) 不 動 態 皮 膜 に 替 わる 保 護 層 の 形 成 厚 生 省 令 第 15 号 ( 日 本 水 道 協 会 JWWA Z 浸 出 試 験 )に 適 合 上 塗 り 材 の 施 工 が 可 能

7 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 (-NH 2 )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 H 2 N-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 水 と 反 応 H 2 N-R-Si(OH) 3 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-NH 2 R-NH 2 R-NH 2 R-NH 2 R-NH 2 R-NH 2 Si O Si O Si O- シロキサン 結 合 (Si-O)による 高 分 子 化 OH OH OH HO HO HO 鉄 筋 表 面 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 水 酸 基 (-OH)と 反 応 Si O Si O Si O- O O O 不 動 態 皮 膜 に 替 わる 保 護 層 の 形 成

8 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 ( 分 子 ) 0.4nm 水 ( 水 素 結 合 した 液 体 の 粒 子 径 ) 100,000nm 細 孔 50~2,000nm 水 プロテクトシル (シラン) 細 孔 高 分 子 量 シロキサン シリコーン

9 鉄 筋 腐 食 (リンク アノート 腐 食 )のメカニズム 鉄 筋 の 腐 食 不 動 態 皮 膜 部 分 断 面 修 復 A C A 鉄 筋 錆 未 補 修 部 分 の 鉄 筋 腐 食 コンクリート 腐 食 電 流 補 修 モルタル マクロセル 腐 食 A C A 鉄 筋 の 腐 食 反 応 A : アノード 部 Fe Fe e - C : カソード 部 2H 2 O + O 2 +4e - 4OH -

10 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 塩 化 物 イオンで 破 壊 されない 2 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

11 従 来 の 補 修 工 法 との 相 違 点 コンクリート 鉄 筋 = 腐 食 発 生 限 界 塩 化 物 イオン 濃 度 以 上 エマコCITシステム 錆 錆 従 来 の 補 修 工 法 プロテクトシルCIT 補 修 モルタル はつり: 劣 化 部 分 (ひび 割 れ 部 浮 き 部 ) 吸 水 防 止 層 (10mm 程 度 ) 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 はつり 断 面 修 復 量 の 減 少 補 修 コストの 削 減

12 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 B 垂 直 面 施 工 ( 3 回 ) A 上 向 き 施 工 (4 回 ) 塗 布 量 0.6l /m2 A t=10mm B t=10mm t= 含 浸 深 さ C 下 向 き 施 工 (2 回 ) 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

13 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

14 プロテクトシルCITの 使 用 方 法 使 用 量 標 準 使 用 量 :0.6 l/m2(0.53kg/m2) 公 表 価 格 :4,500 円 /m2 (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/m2) 垂 直 面 :3 回 程 度 (1 回 当 たり0.2l/m2) 天 井 面 :4 回 程 度 (1 回 当 たり0.15l/m2) 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

15 鉄 筋 の 腐 食 速 度 と 腐 食 診 断 器 腐 食 速 度 (μ A/cm 2 ) 腐 食 速 度 の 判 定 注 ) >1.0 激 しい, 高 い 腐 食 速 度 0.5~ ~0.5 中 ~ 高 程 度 の 腐 食 速 度 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

16 腐 食 速 度 (μa/cm 2 ) 腐 食 速 度 と 経 年 劣 化 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 アメリカ 合 衆 国 ペンシルバニア 州 駐 車 場 ( 融 雪 剤 使 用 ) 1996 無 塗 布 フ ロテクトシルCIT 塗 布 0.2 以 下 = 不 動 態 状 態 ( 腐 食 なし)

17 かぶり 厚 による 性 能 確 認 試 験 結 果 試 験 方 法 17

18 Peak area/mg 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 横 向 き 施 工 上 向 き 施 工 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90 90~100 浸 透 深 さ(mm) 試 料 名 Peak area / mg 表 面 -10mm 10-20mm 20-30mm 30-40mm 40-50mm 50-60mm 60-70mm 70-80mm 80-90mm mm 横 向 き 上 向 き

19 試 験 体 による 屋 外 暴 露 試 験 A 面 のみCIT 塗 布 D 面 D 面 Φ 16 鉄 筋 A 面 C 面 B 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

20 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/mm 2 20

21 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 1.5m2 測 定 No.:1~8 断 面 修 復 材 施 工 範 囲 :2 約 0.6m2 測 定 No.:11~16 無 塗 布 範 囲 :2の 下 面 測 定 No.:9,10

22 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

23 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 試 験 体 の 形 状 Aタイプ 100 ポリマーセメント 系 断 面 修 復 材 コンクリート 打 設 方 向 反 かぶり 側 (B) かぶり 側 (C) Bタイプ 100 φ 19mm 丸 鋼 ( 黒 皮 除 去 ) エポキシ 樹 脂 塗 装 部 反 かぶり 側 (B) かぶり 側 (C) Cタイプ =Bタイプの 試 験 体 に 曲 げひび 割 れ(0.2mm) 導 入

24 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 試 験 方 法 断 面 修 復 (Aタイプ 試 験 体 ) 下 地 コンクリート ブロックの 作 製 28 日 間 気 中 養 生 湿 潤 処 理 (24hr) 後 3% 塩 化 ナトリウム 水 溶 液 鉄 筋 の 電 位 の 測 定 ( 基 準 電 位 ) 7 日 間 気 中 養 生 含 浸 材 の 塗 布 塩 水 乾 湿 繰 返 し 負 荷 開 始 7 日 間 気 中 養 生 4 日 間 気 中 乾 燥 (サイクル) 3 日 間 塩 水 浸 せき 湿 潤 処 理 (24hr) 後 鉄 筋 の 電 位 の 測 定 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)

25 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 試 験 結 果 Aタイプ 試 験 体 ( 断 面 修 復 あり) フ ロテクトシルCIT 塗 布 無 塗 布 断 面 修 復 部 分

26 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 試 験 結 果 Bタイプ 試 験 体 ( 断 面 修 復 無 し) フ ロテクトシルCIT 塗 布 無 塗 布

27 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

28 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

29 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/m 3 コンクリート 材 齢 2ヶ 月 でプロテクトシルCITを 塗 布

30 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

31 遮 蔽 型 マクロセル 対 策 工 研 究 会

32 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

33 遮 蔽 型 マクロセル 対 策 工 研 究 会 33

34 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

35 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 8,000m2 北 海 道 天 塩 河 口 大 橋 8,000m2 山 口 県 上 関 大 橋 4,000m2 新 潟 県 国 道 8 号 向 山 洞 門 3,000m2 宮 崎 県 国 道 220 号 橘 橋 10,000m2 福 岡 県 北 九 州 市 国 道 199 号 港 橋 4,500m2 静 岡 県 国 道 1 号 沼 川 高 架 橋 3,200m2

36 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 90,000m2 中 国 杭 州 市 杭 州 湾 大 橋 (コンクリートヒ ア) 36km オーストラリア メルボルン モナシュ 大 学 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 ーサル スタシ オ フロリタ 75,000m2 アメリカ ペンシルバニア 駐 車 場 20,000m2