耐候性鋼橋の腐食減耗量の継続調査について
木更津高専環境都市工学科 正会員 佐藤恒明 木更津高専環境都市工学科 正会員 田井政行 千葉県道路公社工務課 野口成人 宇田見賢司 日鉄住金防蝕(株) 正会員 今井篤実 石田和生
１．はじめに
耐候性鋼SMA490Wを使用したT橋について，下フランジに貼り付けたワッペン試験片を1年・3年・5
年経過時点および 7 年経過時点で各 3 枚回収し腐食減耗量を測定した．また，kett 社製電磁式膜厚計 (LE-900J)を使用して部位ごとに浮き錆厚を測定した．日鉄住金防蝕(株)のRST(Rust State Tester)を用い てイオン透過抵抗値を計測し，浮き錆厚とイオン透過抵抗値の関係から錆の状態を評価した．
２．ワッペン試験片の腐食減耗量
T橋下フランジ下面に貼り付けたワッペン試験片3枚
を7年経過時点で回収した直後の様子を写真‐1に示す．
鋼3径間連続鋼床版箱桁のT橋は架橋から約17年が 経過し，右岸側の下フランジ下面には，うろこ状の浮き 錆が橋軸方向に連続的に生じている．海岸からの塩分を 含んだ風に起因すると考えられる．試験片の腐食減耗量 を1･3･5･7･10年の各経過時点で測定し100年後の腐食 減耗量を精度よく推定することが目的である．
錆除去(鉄連法，中山ら，2004)後の試験片重量減から 算出した腐食減耗量を図‐1に示す．図中の上側の実線 は，外観評点3で100年後に0.5mm程度の腐食減耗量 を予測した腐食予測曲線1)である．7年経過時の腐食減
耗量(0.089mm)は予測曲線の上限内であったが，腐食環境は厳しいことが推察される．
キーワード： 耐候性鋼，腐食減耗量，ワッペン試験片，浮き錆厚，イオン透過抵抗値
連絡先：〒292-0041 木更津市清見台東2-11-1 E‐mail : [email protected] FAX 0438-98-5717 図‐1 JIS耐候性鋼の腐食予測曲線1)
経過年数 1年経過時の腐食減耗量 0.018(mm)
写真‐1 ワッペン試験片3枚回収時 (T橋下フランジ下面 離岸距離5 km)
予測腐食減耗量(mm)
3年経過時の腐食減耗量 0.050(mm)
0.01 0.1 1
0 20 40 60 80 100
5年経過時 3年経過時
1年経過時
7年経過時の腐食減耗量 0.089(mm) 土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)
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上流側 下流側 ５
４ ３ ２、2-1、2-2
１
３．錆厚とイオン透過抵抗値の関係
電磁式膜厚計を使用して浮き錆厚を測定するとともに，RSTを用いてイオン透過抵抗値を計測した部位を 図‐2 に示す．測定部位は，下流側のウエブプレート，下流側の下フランジ，下フランジ中央部，上流側の 下フランジ，上流側のウエブプレートの５箇所である．架橋から10，11，13，15，17年目の値を図‐3の 中に青，赤，緑，オレンジ，紫色で示す．錆厚が400μm未満の場合，RSTの計測値が1KΩ以上の錆は「保 護性錆」，それ未満は「未成長錆」と区分される2)ことから，ウエブプレートは上流面・下流面ともに保護性 錆が形成されていると判断される．これに対し下フランジは，下流側・中央部・上流側ともに要観察状態の 錆(A)の区分に入っており，架橋から約17年経過しているが保護性錆は形成されていない．
図‐3に，回収したワッペン試験片について 浮き錆厚とイオン透過抵抗値の各測定平均値を 黒丸印で示す．1年経過時では，初期錆を形成 している段階であった．3年と5年経過時では，
錆厚平均値は211μmから288μmへ大きくな り，7年経過時では331μmとなった．錆粒子 は粗くなっており，外観評点を3とした．
黒丸印のプロット位置の変化から，10年経過 時点では要観察状態の錆(A)の区分に入ることが 推察される．
0.01 0.1 1 10 100
0 200 400 600 800 1000
イオン透過抵抗値（Ω）
さび厚（μｍ）
10年 1 下流側ウェブ 11年 1 下流側ウェブ
13年 1 下流側ウェブ 15年 1 下流側ウェブ
17年 1 下流側ウェブ 10年 2 下流側下フランジ下面
11年 2 下流側下フランジ下面 13年 2 下流側下フランジ下面
15年 2 下流側下フランジ下面 17年 2 下流側下フランジ下面
10年 3 中央下フランジ下面 11年 3 中央下フランジ下面
13年 3 中央下フランジ下面 15年 3 中央下フランジ下面
17年 3 中央下フランジ下面 10年 4 上流側下フランジ下面
11年 4 上流側下フランジ下面 13年 4 上流側下フランジ下面
15年 4 上流側下フランジ下面 17年 4 上流側下フランジ下面
10年 5 上流側ウェブ 11年 5 上流側ウェブ
13年 5 上流側ウェブ 15年 5 上流側ウェブ
17年 5 上流側ウェブ 15年 2-2 下流側下フランジ下面
（ワッペン試験片貼付近傍研磨部）
17年 2-2 下流側下フランジ下面
（ワッペン試験片貼付近傍研磨部）
I-5
I-5：未成長さび(A) I-4：保護性さび I-3：未成長さび(B)
I-2：要観察状態を示すさび(A) I-2'：要観察状態を示すさび(B) I-1：異常を示すさび
I-3 I-4
I-2
I-2' I-1
100k
10k
1k
100
10
参考文献
1)（社）日本鋼構造協会：耐候性鋼橋梁の可能性と新しい技術，JSSC-No.73, pp.192-193，2006.10 2) 紀平 寛 他：耐候性鋼さび安定化評価技術の体系化，土木学会論文集No.745/I-65，pp.77-87，2003.10
1年経過時
3年経過時
図‐2 測定部位
5年経過時 7年経過時
図‐3 イオン透過抵抗法による錆の環境遮断機能判定図2) 土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)
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