鋼 床 版 塗 膜 の 凝 集 破 壊 本州四国連絡橋公団
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(2) 1‑099. 土木学会第59回年次学術講演会（平成16年9月）. 表−３ 調査項目 健全性. 原因. 付着力. 目. 塗膜調査項目. 的. 方 法 碁盤目試験「JIS K 5400-1990」 ｱﾄﾞﾋｰｼﾞｮﾝﾃｽﾄ「JIS K 5600-1999」 走査型電子顕微鏡 (SEM) 光学式顕微鏡 電磁膜厚計 熱伝対 Ｘ線ﾏｲｸﾛｱﾅﾗｲｻﾞｰ（ EPMA） ｴﾈﾙｷﾞｰ分散型Ｘ線検出器(EDX). 付着力低下の範囲と程度確認. 状態観察 亜鉛粒子の状態確認 過膜厚の影響 塗膜厚 （総膜厚、無機ジンク厚） 温度測定 鋼材温度の影響 無機ジンク内の劣化因子の存在 元素分析 亜鉛粒子の酸化程度 亜鉛粒子間の硬化反応 他. 写真−１. 部位 鋼床版. 250. 200. 150. 補剛桁. 100. 80 70 60 50 40 30 20 10 0. 50. 付着力（kgf/c㎡）. 3.2 調 査 結 果 （１）健全性調査 鋼 床 版 で 塗 膜 変 状 の 多 い 区 間( 3 P〜 4A)の 塗 膜 は 、 見 た 目 健 全 で あ っ て も 付 着 力 は 低 下 し て い た。また、変状のあった部位の亜鉛粒子は酸化し、割れや膨張により付着力低下の一因となっ て い た 。（ 写 真 − １ ） 塗 膜 変 状 の 無 い 主 塔 、 補 剛 桁 に お い て も 亜 鉛 粒 子 の 酸 化 が 確 認 さ れ た 。 （２）原因調査 総膜厚の過多は内部応力の増大につながり、無機ジンク塗膜の過多は自身の硬化反応を妨げ る こ と と な る 。 膜 厚 は 総 じ て 厚 く 、 特 に 無 機 ジ ン ク の 膜 厚 は 設 計 値 75 μ m に 対 し 、 平 均 128 μ m 、 最 大 250 μ m で あ っ た 。 無 機 ジ ン ク 膜 厚 と 付 着 力 に は 相 関 が 見 ら れ 、 150 μ m を 超 え る と 付 着 力 は 10kgf/cm ２ 以 下 で あ り 塗 膜 の 耐 久 性 上 の 懸 念 が あ る 。（ 図 − １ ） 鋼床版裏面塗膜では、冷熱繰返しにより鋼材と塗膜の熱膨張係数の差から内部応力の変動が 激 し い た め 、 疲 労 ・ 脆 弱 化 が 進 む と 考 え ら れ る 。 外 気 温 の 変 動 約 10 度 に 対 し 、 鋼 床 版 デ ッ キ プ レ ー ト 面 の 変 動 は 32 度 、 塗 膜 変 状 の 無 い 鋼 床 版 Ｕ リ ブ 下 面 は 22 度 で あ っ た 。 無 機 ジ ン ク 層 内 に は 劣 化 因 子 と な る Cｌ (塩 素 )、 Ｎ (窒 素 )、 Ｓ (硫 黄 )は 確 認 さ れ な か っ た 。 補 剛 桁 及 び 主 塔 は 、 鋼 床 版 と 比 べ グー ス 施 工 時 の 熱 影 響 と 厳 し い 冷 熱 繰 り 返 し を 受 け て い な いため、変状がない要因の一つではないかと考えられる。. 無 機 ジ ン ク 膜 厚 （ μm）. 酸化し割れた亜鉛粒子. 図−1 無機ジンク膜厚と付着力 ４．まとめ 本 調 査 で は 、工 場 塗 装 時 の 塗 装 作 業 記 録 が 残 存 せ ず 、劣 化 原 因 を 特 定 す る に は 至 ら な か っ た 。 無機ジンクを健全に保つという長期防錆型塗装の塗膜管理を行ってきたが、一部において無 機ジンクは既に劣化し凝集破壊が生じていた。膨大な量を有する本四連絡橋の塗装を合理的に 管理するために、塗膜内部「無機ジンク」からの劣化も、長期防錆型塗装の劣化形態の一つと して考慮する必要があるかどうかを含 め、今後も追跡調査とはがれの原因究明を行う必要があ ると考えている。 参 考 文 献 等 本 四 技 報 （ HONSHI TECHNICAL REPORT） VOL.27 No.101 2003.9. ‑198‑.
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