鋼道路橋塗装・防食便覧について −塗装便覧の改訂− - 寒地土木研究所

解 説
鋼道路橋塗装・防食便覧について
−塗装便覧の改訂−
耐寒材料チーム
1.はじめに
2.新便覧の概要
日本道路協会では「鋼道路橋塗装便覧」
(以下「塗
(社)
鋼道路橋の腐食損傷に対して、防食技術をまとめた
)を改訂し、平成17年12月に「鋼道
装便覧」という。
ものとしては、塗装便覧があり、一般の技術者に広く
(以下「新便覧」という。)を発
路橋塗装・防食便覧」
鋼橋防食関連のガイドブックとして使われてきまし
刊しました。新便覧のタイトルについては「防食」と
た。塗装便覧が鋼橋の腐食損傷に対応する防食技術ガ
いう文言が加えられ、
内容についても塗装便覧では「塗
イドブックとして使われていたのは、防食技術を代表
装」のみでしたが、新便覧では「塗装、耐候性鋼材、
する対策として塗装が一番多く使われてきたことから
溶融亜鉛めっき、金属溶射」の4種類が取り扱われて
きています。
います。
近年は、これまで多く使われてきた塗装以外にも、
今回は塗装便覧と新便覧「塗装編」との改訂内容を
耐候性鋼材、めっきや金属溶射といった新技術があら
明らかにするため、
「塗装編」を中心に解説します。
われ、国内、海外の橋梁で多く使われる事例が報告さ
れるようになってきています。そこで、これらの各種
表-1「鋼道路橋塗装・防食便覧」の目次
の防食技術で鋼橋に適用できるものを一冊のガイドブ
ックとして、とりまとめたものが新便覧です。
第Ⅰ編共通編
第1章 総則
新便覧では、ライフサイクルコスト(以下「LCC」
)低減の考えを主流に、防食技術を総合的に
という。
記述し、各防食技術共通の事項を取り纏めた共通編と、
第2章 鋼道路橋の腐食
各種の防食技術を詳説する塗装編、耐候性鋼材編、溶
第3章 鋼道路橋の防食法
融亜鉛めっき編、金属溶射編で構成されています(表
第4章 防食設計
第5章 施工管理
第6章 維持管理
第Ⅱ編塗装編、第Ⅲ編耐候性鋼材編、
第Ⅳ編めっき編、第Ⅴ編溶射編
-1)。
共通編は、鋼橋の腐食実態を説明、原因に対応する
防食方法の選定ができるようにまとめられており、そ
の中では、各種防食技術の特徴が整理されています
(表
-2)。
耐候性鋼材編では、防食の機能を付加した鋼材とし
て、「JIS G 3114 溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材」の
第1章 総論
無塗装用(SMA W)と、従来の耐候性鋼材に比べ、
第2章 防食設計
塩分に対する耐候性を高めた新しい耐候性鋼材(ニッ
ケル系高耐候性鋼材)の特徴、設計・施工法、点検、
第3章 構造設計上の留意点
維持管理における留意点などについて解説していま
第4章 製作・施工上の留意点
す。
第5章 施工
めっき編・溶射編では、それぞれの工法の原理、損
第6章 維持管理
傷、設計、施工、維持管理の留意点や採用にあたって
配慮すべき点などを解説しています。
第7章 塗替え塗装(塗装編のみ)
72
寒地土木研究所月報 №643 2006年12月
3.
「塗装編」について
ていた塗料の一部に有害重金属(鉛、クロムなど)を
3.
1総論について
防錆顔料として含有しているものがありましたが、環
境への配慮から「国等による環境物品等の調達の推進
・重防食塗装系を基本(LCC 考慮)
(グリーン購入法)の特定調達品目に
等に関する法律」
・A、a塗装系→十分な防食性能を有している場合
有害重金属を含有しない重防食下塗塗料が掲載され、
など→鉛・クロムフリーさび止めを用いる
・B、b(塩化ゴム系)
、タールエポキシ樹脂塗料
平成15年11月に鉛・クロムフリーさび止めペイントが
JIS 化されたため、A、a塗装系は、鉛・クロムフリ
ーさび止めペイントを用いた塗装系に替えられていま
は廃止
す。B、b塗装系は、塩化ゴム系塗料の製造時に国際
的に規制されている四塩化炭素を使用するなどの理由
塗装編において推奨している塗装は、LCC を比較
から、また、タールエポキシ樹脂塗料は発癌性の疑い
した結果、防食下地には耐食性に優れたジンクリッチ
のあるコールタールを含むため作業者の安全衛生の観
ペイント、下塗りには遮断性に優れたエポキシ樹脂塗
点から新便覧では取り扱われないこととされました。
料を使用し、上塗りには耐候性に優れたふっ素樹脂塗
料を用いた重防食塗装系を基本としています。したが
って、これまで採用していたA、B塗装系は、新設の
3.2新設塗装について
(1)一般外面塗装系
道路橋には推奨しないこととされています。ただし、
一般環境にある橋梁で既にA、a塗装系が塗布されて
・C-5塗装系が基本
いて十分な防食性能を有している場合、および20年以
・A-5塗装系も可能だが条件有り
内に架け替えが予定されている場合などには、A、a
・C-5塗装系は全工場塗装
塗装系を適用することも可能であるとされています。
なお、A、a塗装系の適用に当たっては、従来使われ
一般外面塗装系には、総論で述べましたように重防
表-2 代表的な鋼道路橋の防食法
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73
食塗装系C−5塗装系
(表-3)
を基本としています。
(1)塗替え方式
ただし、一般環境に架設する場合で特に LCC を考
塗替え方式は「全面塗替え」、「部分塗替え」
、
「局部
慮する必要のない場合や、20年以内に架け替えが予定
補修」があり、「部分塗替え」は桁端部、連結部、下
されている場合などでは、鉛・クロムフリーさび止め
フランジ下面などの特定部位の塗膜劣化が著しい場合
ペイントを使用するA−5塗装系(表-4)の適用し
に適用することにより「全面塗替え」の時期を延ばす
てもよいこととされています。
ことが可能であるとしています。ただし、
「部分塗替え」
なお、各表中の赤文字部分は塗装便覧と比べて使用
の適用に当たっては、長期的な視点での経済性の検討
量が変更されているところです。
及び足場費用軽減のため移動足場などの適用を検討す
ることがよいとしています。
(2)内面塗装系
(2)塗装仕様
・内面の色相は明色仕上げ
塗替えにおける塗装仕様についても、LCC 低減な
・外面A-5塗装→内面D-6塗装
どの観点から、重防食塗装系を基本としています。な
お、新便覧での重防食塗装系とは防食下地に耐食性に
内面塗装にはD−5(表-5)
、D−6(表-6)塗
優れたジンクリッチペイント、上塗りには耐候性に優
装系がありますが、一般外面の塗装系がA−5塗装系
れたふっ素樹脂塗料を用いたものとしています。過去
の場合には、内面用にはD−6塗装系を適用すること
に一般塗装系A、a、B、b系から重防食塗装系c系
がよいとしています。
へ塗替えた時に素地調整3種を用いた場合、防食下地
また、内面の色相は点検時の証明効果をよくするた
にジンクリッチペイントがないことになりますので、
めに、明色仕上げすることがよいとしています。
塗替えの際は確認してください。
(3)鋼床版裏面の塗装
鋼床版裏面は、グースアスファルト舗設時に180℃
表ー3 一般外面の新設塗装仕様 C-5塗装系
程度まで温度が上昇するため耐熱性に優れていること
が必要なため、一般外面にはC−5塗装系、内面には
D−5塗装系を適用することがよいとしています。
(4)摩擦接合部の塗装
摩擦接合継手の連結部では、現場塗装開始前までの
さびの防止、また、現場塗装時の素地調整作業の容易
塗装工程
素地調整
プライマー
2次素地調整
防食下地
橋梁 ミストコート
製作
下塗り
工場
中塗り
上塗り
製鋼
工場
塗料名
ブラスト処理 ISO Sa2 1/2
無機ジンクリッチプライマー
ブラスト処理 ISO Sa2 1/2
無機ジンクリッチペイント
エポキシ樹脂塗料下塗
エポキシ樹脂塗料下塗
フッ素系樹脂塗料中塗
フッ素系樹脂塗料上塗
使用量 膜厚
塗装間隔
(g/㎡) (μm)
-
- 4時間以内
160
(15) 6ヶ月以内
4時間以内
-
‑
600
75
2~10日
160
‑
1 ~10日
540
120
1~10日
170
30
1~10日
140
25
表ー4 一般外面の新設塗装仕様 A-5塗装系
塗装工程
さなどから無機ジンクリッチペイントを塗装すること
製鋼
工場
がよいとしています。
橋梁
製作
工場
現場
3.
3塗替塗装について
素地調整
プライマー
2次素地調整
下塗り
下塗り
中塗り
上塗り
塗料名
ブラスト処理 ISO Sa2 1/2
長ばく型エッチングプライマー
動力工具処理 ISO St3
鉛・クロムフリーさび止めペイント
鉛・クロムフリーさび止めペイント
長油性フタル酸樹脂塗料中塗
長油性フタル酸樹脂塗料上塗
使用量 膜厚
塗装間隔
(g/㎡) (μm)
-
- 4時間以内
130
(15) 3ヶ月以内
-
- 4時間以内
170
35
1~10日
170
35
~6ヶ月
120
30
2~10日
110
25
表ー5 内面用新設塗装仕様 D-5塗装
・重防食塗装系を基本(LCC 考慮)→十分な防食性
能を有している場合などa塗装系(鉛・クロムフ
リーさび止め)も可
・塗装系の変更→旧塗膜は素地調整1種(ブラスト)
塗装工程
素地調整
プライマー
橋梁 2次素地調整
製作
第1層
工場
第2層
製鋼
工場
で除去することが基本
74
ブラスト処理 ISO Sa2 1/2
無機ジンクリッチプライマー
動力工具処理 ISO St3
変性エポキシ樹脂塗料内面用
変性エポキシ樹脂塗料内面用
使用量 膜厚
塗装間隔
(g/㎡) (μm)
-
- 4時間以内
160
(15) 6ヶ月以内
-
- 4時間以内
410
120 1~10日
410
120
表ー6 内面用新設塗装仕様 D-6塗装
・現場塗装でもスプレー塗装を認める
・外面は弱溶剤、内面は無溶剤塗料
塗料名
塗装工程
素地調整
プライマー
橋梁 2次素地調整
製作
第1層
工場
第2層
製鋼
工場
塗料名
ブラスト処理 ISO Sa2 1/2
長ばく形エッチングプライマー
動力工具処理 ISO St3
変性エポキシ樹脂塗料内面用
変性エポキシ樹脂塗料内面用
使用量 膜厚
塗装間隔
(g/㎡) (μm)
-
- 4時間以内
130
(15) 3ヶ月以内
-
- 4時間以内
410
120 1~10日
410
120
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新便覧に掲載されている主な塗替え塗装系を表―7
せを表―8に示します。
に示します。また、旧塗膜と塗替え塗装系の組み合わ
なお、表―7中の赤文字部分は塗装便覧と比べて使
用量が変更されているところです。塗替えでは目標膜
厚の明記はありませんが、使用量の減少が膜厚を減少
表-7 主な塗替え塗装系
Rc-Ⅰ(スプレー)
規格
素地調整
下塗り
下塗り
下塗り
中塗り
上塗り
1種
有機ジンクリッチペイント
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料用中塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料上塗
2
使用量(g/m2)
塗装間隔
-
4時間以内
600
1~10日
240
1~10日
240
1~10日
170
1~10日
140
Rc-Ⅲ(はけ、ローラー)
素地調整
下塗り
下塗り
下塗り
中塗り
上塗り
規格
3種
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料用中塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料上塗
2
塗装間隔
使用量(g/m2)
-
4時間以内
200
1~10日
200
1~10日
200
1~10日
140
1~10日
120
規格
4種
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料用中塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料上塗
Rc−Ⅱの場合、素地調整は2種ですが、健全なジン
クプライマーやジンクリッチペイントを残し、他の旧
塗膜は全面除去することとされています。また、過去
に旧塗膜がB、b系からc系へと塗り替えられた場合
には、割れ、はがれ、膨れ等の欠陥が見受けられたり、
今後発生する可能性もあるので(写真-1)、この場合
は素地調整1種を行うのがよいとしています。
(3)施工
Rc-Ⅳ(はけ、ローラー)
素地調整
下塗り
中塗り
上塗り
させてもよいということではありません。
2
使用量(g/m2) 塗装間隔
-
4時間以内
200
1~10日
140
1~10日
120
塗替え時の塗装方法として、「スプレー塗り」
、
「ロ
Ra-Ⅲ(はけ、ローラー)
素地調整
下塗り
下塗り
下塗り
中塗り
上塗り
規格
3種
鉛・クロムフリーさび止めペイント
鉛・クロムフリーさび止めペイント
鉛・クロムフリーさび止めペイント
長油性フタル酸樹脂塗料中塗
長油性フタル酸樹脂塗料上塗
2
塗装間隔
使用量(g/m2)
-
4時間以内
(140)
1~10日
140
1~10日
140
1~10日
120
2~10日
110
Rc-Ⅱ(はけ、ローラー)
素地調整
下塗り
下塗り
下塗り
中塗り
上塗り
規格
2種
有機ジンクリッチペイント
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形変性エポキシ樹脂塗料下塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料用中塗
弱溶剤形フッ素樹脂塗料上塗
2
使用量(g/m2)
塗装間隔
-
4時間以内
(240)
1~10日
200
1~10日
200
1~10日
140
1~10日
120
Rd-Ⅲ(はけ、ローラー)
規格
素地調整 3種
第1層
無溶剤形変性エポキシ樹脂塗料
第2層
無溶剤形変性エポキシ樹脂塗料
2
使用量(g/m2)
塗装間隔
-
4時間以内
300 2~10日
300
写真-1 B、b系からc系へ塗替えた場合に見られ
る塗膜劣化
表-8 旧塗膜と塗替え塗装系の組み合わせ
素地
塗替え
旧塗膜
調整
塗装系
特徴
Rc-Ⅰ
A、B
1種 ブラスト工法により旧塗膜を除去し、スプレー塗装する。
a、b、c
Rc-Ⅲ
A、B、C
工事上の制約によってブラストできない場合に適用する。
3種
a、b、c
耐久性はRc-Ⅰ塗装系に比べて著しく劣る。
Rc-Ⅳ
C
c
4種 旧塗膜に欠陥がなく、美観を改善するために行われる。
Ra-Ⅲ
A
a
3種
A塗装系の塗替えで十分な塗膜寿命を有していて、適切な
維持管理体制がある場合などに適用する。
Rc-Ⅱ
B
b、c
2種
工事上の制約によってブラストできなく、かつ、B系、b系の
旧塗膜に適用する。
Rd-Ⅲ
D
d
3種
暗く換気が十分に確保されにくい環境の内面塗装に適用す
る。
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ーラーブラシ塗り」が追加され、
「はけ塗り」も含め
て3種類の方法があります。素地調整1種を行った場
合には、下塗りから上塗りまで「スプレー塗り」を行
うこととしています。
また、塗替え前に行う水洗いの基準である旧塗膜上
の付着塩分量について、塗装便覧では100mg/ ㎡とさ
れていましたが、新便覧では50mg/ ㎡と変更されて
います。
4.おわりに
経済活動や社会生活を支えている社会基盤である橋
梁の機能を維持することは必要不可欠なことであり、
鋼材の腐食損傷を防止することの重要性はいうまでも
ないことと思われます。社会資本ストックの高齢化や
厳しい国の財政状況などから、新設橋梁の LCC の低
減だけではなく、 既 設 橋 梁 に お い て も 可 能 な限り
LCC の低減をはかることが求められ、今回の便覧の
改訂にあたっては、このような目的を達成するための
様々な防食技術が盛り込まれていますが、今回は「塗
装編」を中心に説明しました。従いまして、その他の
防食技術について鋼橋の建設、維持管理に携われる皆
様は改めて新便覧をご覧いただければと思います。
(文責:林田 宏)
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