株式会社ソテック　防蝕ドットコム

防蝕被覆の耐用年数は、大まかにまとめると、
1）膜の材質が、環境条件でどのくらい劣化するか（耐蝕性）
2）膜が腐蝕性物質の透過を、どの程度遮断できるか（環境遮断性）
3）どのくらい長く、接着状態を維持できるか（接着安定性）
４）施工の完全性が、どの程度か（膜欠陥の有無と程度）
5）修理が、できるかどうか、 で左右され、その最も弱い点が寿命を決定します。

 

以下、その5項目をザッと説明します。

 

   1）の材質劣化は、耐蝕性、耐磨耗性、耐紫外線性等、一般に耐～性と表現する性質がその使用環境に耐えるかどうかということです。

 

   2）の腐蝕性物質を透過させない能力は、環境遮断機能ともいいます。
プラスチックの皮膜で、完全無欠の環境遮断能力を持つものは無く、エポキシであれ、ビニルエステルであれ、テフロンであれ、微量の化学物質は、これらの中を透過します。
無制限に入っていくという意味ではなく、透過方向に遮蔽物がある場合は、膜中で濃度勾配を作って、定常状態になると考えられています。
透過性は温度、膜両面の温度差、透過物の分子の大きさ、濃度、状態（気体か液体か）等で変化しますので、そういった透過条件がきつくなれば、防蝕膜には、それに見合った透過阻止能力を、持たせる必要があります。
膜の阻止能力は、多くの方法で向上できますが、単純で普遍的なのは、膜厚を大きくするという方法です。透過量は膜厚の二乗に反比例すると想定されています。
つまり、厚さが倍になれば阻止能力は四倍です。

一般に、本格的な重防蝕が、みな厚膜で頑丈なのは、この理由によります。
ただし、膜厚増加に伴う耐用年数の延長効果（腐蝕抑制効果の増大）は、あるところで頭打ちになりますから、それ以上は実用上 単なる無駄です。

 

   3）の接着安定性とは次のようなことです。 塗膜の接着は塗料とコンクリート表面の相互作用で生じ、使用中の色々な要因で経時変化(劣化）します。
“どれだけ長く持つか”ということは、塗膜を支えるのに必要な最小限の接着力を、どれだけ長く保てるか、ということです。接着力の大小の事ではありません。
引っ張り試験機を使って測定した、施工直後の接着力（破壊応力）が、いくら大きくても、大きな低下要因を抱えていれば、すぐに剥れますし、逆にいくら小さくても低下要因が無ければ、永久に剥れません。
（低下要因としては、接着界面にかかるストレスや、透過した腐蝕性物質によるコンクリートの劣化や、接着界面への水の浸入等があります。）

 

   4）の施工の完全性というのは、接着を含めた全要素に関し、実際に出来上った膜に、寿命短縮につながる欠陥が、どのくらいできているのか、という問題です。 
   設計仕様は必ず 施工という関門をくぐって現実化されますが、その関門で、種々様々なトラブルが生じます。
   たとえば、下地のコンクリートの養生不足、レイタンスの残留、表面結露、接着剤の配合誤差や配合ミス、塗布までのポットライフの管理の出来不出来、施工温度の不適といった 様々な事柄が、接着安定性を損ねます。）
膜厚の過度の不均一さや、振動のかかる箇所の補強不足等による局部的な応力集中も、剥れの起点になります。
湿った所にライニングすれば、接着安定性が損われますし、材料によっては、硬化不良を起します。
（硬化不良箇所は 耐蝕性も 環境遮断性も 接着安定性も生じません）。

 

その他その他、程度の差はあれ、欠陥の無いライニングなど 存在しないと言えるほど、施工現場には、無数の初期欠陥の原因が潜在します。

その意味で、 施工現場はトラブルの地雷源です。

 

 

こうしたトラブルの発生は、一見偶然のようでも、ある意味で、起こるべくして起きます。
   現場に合わない仕様を選び、下手な施工管理をすれば、トラブルは、いくらでも起きます。
（逆にいえば、仕様の選び方と施工管理の仕方次第で、いくらでも減らせます。）

 

 

不飽和ポリエステルFRPで防蝕してあった、20％と50％の硫酸が流れる側溝を修理したケースを例にとって説明します。

 

 

    修理仕様を作るにはまず、破損状況を良く観ないといけません。
現防蝕膜の破損が、先述の1～4の寿命要因の、どれによってもたらされたのかを、突き止め、新仕様で改善するためです。

たとえばもし、

①液の滞留する箇所で樹脂が劣化しているならば、現仕様の耐蝕性に問題があり、
②樹脂の劣化が見られず、ブリスターが生じていれば、遮断性能に問題があり、
③そういったことが見られずにクラックや剥離が生じていれば、原因は他にある、といった具合に推測してゆきます。

 

 

新仕様は少なくともこれらを改善しなくてはなりませんが、施工の完全性を実現させるためには、その他諸々の周辺状況も調べておかなければなりません。

 

例えば、下地はどうなっているのか？

 

断続的に強酸が流れていたことを考えると、少なくともクラック部、もしかしたら全面がボロボロに劣化している可能性が高く、施工中に水の浸出があるかも知れません。
コンクリート強度は大幅に低下している可能性があります。

 

施工は溝上に被さっている配管を切って、メクラを打って漏水を止めて、行うしかありませんが、施工中にそこから水漏れしてくる可能性、周囲から何らかの具合で、溝に酸が流れ込んでくる可能性も、考えられます。

 

施工の完全性を確保するには、こういった色々な可能性や“かもしれない”に”備える”必要があり、可能性の高いものに対しては、始めからそれを前提に（トラブル化しないように）、仕様を組まないといけません。

 

 

（１）所定部に切れ目を入れた後、現FRPを剥がす。
（２）下地の劣化したモルタルを高圧洗浄や電動ハンマーで可及的に除去する。
（３）プロパントーチで強制乾燥させる。
（４）湿潤面対応型軟質無溶剤エポキシプライマーを塗布する。
（湿潤面対応型にしたのは、万一湿潤面でも接着不良を生じさせないため。
軟質にしたのは強度の低下したコンクリートにかかるストレスをおさえるため。
無溶剤にしたのは工期の関係上、硬化を待たずに次の工程に移れるようにしたためです。）

 

（５）軟質エポキシのレジンモルタルでコンクリートの凹みを埋め戻す
   （同じく、コンクリート面にストレスをかけないためです。） 

 

（６）水中硬化型耐酸エポキシ樹脂を使ったFRPライニングを行う。
   （この樹脂を選んだ理由は不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステルより硬化収縮 が小さく弾性係数が小さいのでコンクリート界面にかかる応力を小さくでき、樹脂が 過剰になってもクラックを生じず、施工中に酸が流れ込んできてもたいしたトラブル にならないし、多少養生不足でも、設備の復旧ができるためです。）

 

   以上がこのときの設計内容です。トラブルの芽を摘む、というのは大体こんな事です。

 

   完全無欠の施工は在りませんが・・

   ・・トラブル防止の気配りで致命的な欠陥の発生確率は、減らせます。
施工トラブルには、色々なものがあり、個々の防蝕は、それによって寿命を左右されていますが、その発生を予知して対応策を組み込んだ仕様は、（トラブルを抱え込みにくいため）高い確率で長持ちします。
      そして それは偶然ではない・・・・というのが全体の論旨です。

 

   トラブルは塗膜検査でリカバリー出来る、という考え方は、検査機能を過大評価しています。最も重要な検査は、目視を含めた感応検査であり、これには仕事を知り尽くした専門のインスペクター・・・一般には施工業者そのもの・・・が不可欠ですが、それでも見落とし見逃しはあります。
またそれを補助する検査機器の内、ピンホール等を探すホリデーディテクターは、電気の不良導体であるコンクリート下地の場合、鉄下地のときより、はるかに発見精度が落ち、使い物にならないのが現状であり、膜厚計に至ってはそれよりひどいという現状です。

そうであるからこそ、コンクリートの防蝕の場合は特に、“欠陥が出来にくい工法を選定する”ことが大事です。

   5）の“修理が効くかどうか”が大事というのは、次の様な事です。

 

“長く持つ”という言葉には色々な捕らえ方があり、代表的な二つが
“絶対にビクともしない”という考え方と
“壊れてもすぐに直せる”という考え方です。

 

たとえば、グラスライニングは、反応容器等によく使われる耐蝕ライニングであり、 “絶対にビクともしない”派の代表ですが、誤って固いものをぶつけて部分的に壊したり、ノズルやマンホール等、端部の露出部の鋼を錆びさせて、その圧力でライニングが欠けたりして、使用不能になることがよく起こります。

 

これの欠点は修理が効かないことです。

 

何千万円もかけた反応容器でも、上部のマンホールから誤ってボルトやスパナを落としたら、一瞬にしてパーです。 破損がほんの一部であっても、全部取り替えるしかありません。
この様なものの現実の耐用年数は、言ってみれば、“神様の言うとおり”、という世界であり、計算はできません。
理論的？には、グラスライニングの耐用年数は百年以上でも、現実には、“確率的に”、はるかに短い寿命しか、ないのです。

しかし、もし修理が容易に出来るなら話は別です。

メンテナンス性とはつまりそういうことであり、いくら壊れ易くても安価に,すぐ修理が効くなら、現実の問題として、耐用年数が長いのだ、という考え方です。
   （ちなみに、生物はそのシステムで生きており、メンテナンス機能を失う事＝死 です。）
ただし、本当に安価かどうかは、壊れること、或いは修理することに大きな実害が伴わないかどうか、十分に検討しないといけません。

 

以下、ついでに6）としてコストパフォーマンスを追加して、（その悩ましさを）説明します。

 

   6）コストパフォーマンス（費用効果比）
これは “考え得るあらゆる方法の中で、どれが一番得策か”、という総合的な判断をするための根拠（のひとつ）です。
一見分り易いと感じますが、必ずしもそうではありません。
たとえば、（特定の仕様が何年持つか、明確だとして・・・実際にはあり得ない仮定ですが）

 

            100万円で1年持つ仕様と
            200万円で5年持つ仕様と
            500万円で10年持つ仕様と
            1000万円で200年持つ仕様と

 

   があった場合、どれが一番得かという問題を考えてみましょう。
小学校の算数なら金額を年数で割って小さい順に並べて、“ハイできました。”となるのですが、大人の実社会ではそうは行きません。

 

・金利を計算する人、
・それに経済予測を組み入れる人、（防蝕技術の専門書には、こういった、多分世界中で誰も使ったことがないと思われる“計算式”が載っています。物好きな方は調べてみてください）
・10万円で3ヶ月だけ持たせてくれという人、
・懐がさびしいので、とりあえず半年だけ持たせて、その間に資金を貯めるという人、
・200年も先までこんな設備を使うはずがない、という人、自分が死んだ先のことなど関係ない、という人、
・3年毎に改修工事をするので、3年で自然に剥がれるのがいい、という人
修理のために、工場の操業を止める時間がとれないので、工事費の大小より、操業を止めないやり方を考えてくれ、という人、
・自然には壊れないが、壊したいときにすぐに壊せるのがいい、という人、
・自分の定年まで持たせてくれ、という人

 

等、様々な状況で、様々な“正しい”意見と選択肢があるため、単純な算術だけで割り切ることなど、到底出来ません。
結局、状況しだいでどれにも一番になる可能性があり、全部バツになる可能性もあるということです。

 

そのようなことを考えると、“どれが得か” なんて事は、防蝕技術者だけで決められるはずはありません。
一般論として言えば、設備の置かれた状況と、関係者諸氏の色々な考えを 良く勘案し、丸く収める仕様が、一番よい仕様なのだ・・・ということで、医療におけるインフォームドコンセントと似た一面がありますが、防蝕設計の場合、関係者とはどこまでを言うのか、設備の置かれた状況とは、どの範囲までを考えるのか、加えてリサイクル、安全性、環境負荷、資源問題等と踏み込んでいくと、様々な利害や価値が錯綜し、頭痛薬を飲んで寝るしかなくなります。

 

結局はケースバイケースで臨機応変に、長年の経験を元に、諸々を勘案して、適当に“勘で決める”、ということになります。

     “なんだ！！いい加減じゃないか！”、と言われそうですが、その通りです。

     文字通り“加減のいいポイント”を捜すのが、総合判断というものです。

 

以上、単純な計算ではない！ということだけでも納得していただければ幸いです。
ともあれファンデーション＃123含浸塗り重ね仕様は、我々の長年の防蝕工事の経験に基き、周辺の色々な事を勘案して、総合的に判断して決めたものです。

   コンセプトは、「誰がやっても、トラブルを起しにくい耐蝕塗装」です。

 

コンクリート防蝕のトラブルの事例を調べ、何が問題だったのか、失敗しないため、何が必要で何が不要か、詳細に検討した結果の対応策を、材料と仕様に詰め込んであります。

 

これが世界のコンクリート防蝕の標準仕様だ！（やや大袈裟か）・・我々の勘です。

 

 

（2）短時間で多層塗り重ねができるため、環境遮断性能を望みのレベルまで効率的に かなり正確に調整できる。

 

（3）浸透型接着のため、長期的に接着が安定している。
（コンクリートによる塗膜補強効果（カミさん効果）も十分に発揮される）

 

 

＝＝＝＝＝以上＝＝＝＝＝

この設計コンセプトが、皆様のコンクリート構造物の効率的な保全のお役に立てば、幸いです。
尚、直射日光や強い紫外線にさらされる箇所には、同じ作業性を持ち、耐UV性が優れたファンデーション＃129をお使いください。