特開 2023-37334 複合構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023037334

(43)【公開日】2023-03-15

(54)【発明の名称】複合構造体

(51)【国際特許分類】

   C23C 28/00 20060101AFI20230308BHJP

   C23C 2/06 20060101ALI20230308BHJP

   C23C 2/26 20060101ALI20230308BHJP

   C22C 18/04 20060101ALI20230308BHJP

   C22C 18/00 20060101ALI20230308BHJP

   C22C 30/06 20060101ALI20230308BHJP

【ＦＩ】

C23C28/00 C

C23C2/06

C23C2/26

C22C18/04

C22C18/00

C22C30/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021144007

(22)【出願日】2021-09-03

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100187702

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 律生

(74)【代理人】

【識別番号】100162204

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100195213

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 健治

(72)【発明者】

【氏名】森 ゆきの

(72)【発明者】

【氏名】莊司 浩雅

(72)【発明者】

【氏名】西田 義勝

【テーマコード（参考）】

4K027

4K044

【Ｆターム（参考）】

4K027AA05

4K027AA22

4K027AB05

4K027AB44

4K027AC82

4K027AE03

4K044AA02

4K044AB02

4K044BA10

4K044BA12

4K044BB04

4K044BC02

4K044CA11

4K044CA16

(57)【要約】

【課題】亜鉛系めっき鋼材のアルカリ性環境中での耐食性を向上させた、亜鉛系めっき鋼材をコンクリートに埋め込み固定した複合構造体を提供する。
【解決手段】本発明の複合構造体は、亜鉛系めっき鋼材の一部又は全部がコンクリートに埋め込まれており、亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの間に、亜鉛系めっき鋼材側から順に、所定の成分、厚さを有する第１層、第２層を備える。これにより、亜鉛系めっき鋼材のアルカリ性環境中での耐食性を向上させた、亜鉛系めっき鋼材をコンクリートに埋め込み固定した複合構造体を得ることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

亜鉛系めっき鋼材の一部又は全部がコンクリートに埋め込まれた複合構造体であって、
亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの間に、亜鉛系めっき鋼材側から順に、第１層、第２層を備え、
第１層は、Ｃａ及びＺｎ、並びに５～６０質量％のＳｉ及び１０～３０質量％のＺｒの一方又は両方を含み、厚さが０．１～１０μｍであり、
第２層は、Ｃａ：５～５０質量％、Ｚｎ：５～５０質量％、Ａｌ：０～３０質量％、Ｓｉ：０～５質量％を含有し、これらの合計含有量が４０～８０質量％であり、
第２層の厚さは０．５～８０μｍである
ことを特徴とする複合構造体。

【請求項2】

前記第１層におけるＳｉ付着量が、Ｓｉ換算で０．１～５ｇ／ｍ²であることを特徴とする、請求項１に記載の複合構造体。

【請求項3】

前記第１層におけるＺｒ付着量が、Ｚｒ換算で０．２～２ｇ／ｍ²であることを特徴とする、請求項１に記載の複合構造体。

【請求項4】

前記亜鉛系めっき鋼材のめっき層の化学組成が、質量％で
Ａｌ：４．０～２５．０％、
Ｍｇ：１．０～１２．５％、
Ｓｎ：０～２０％、
Ｂｉ：０～５．０％、
Ｉｎ：０～２．０％、
Ｃａ：０～３．０％、
Ｙ ：０～０．５％、
Ｌａ：０～０．５％、
Ｃｅ：０～０．５％、
Ｓｉ：０～２．５％、
Ｃｒ：０～０．２５％、
Ｔｉ：０～０．２５％、
Ｎｉ：０～０．２５％、
Ｃｏ：０～０．２５％、
Ｖ ：０～０．２５％、
Ｎｂ：０～０．２５％、
Ｃｕ：０～０．２５％、
Ｍｎ：０～０．２５％、
Ｆｅ：０～５．０％、
Ｓｒ：０～０．５％、
Ｓｂ：０～０．５％、
Ｐｂ：０～０．５％、及び
Ｂ ：０～０．５％
を含有し、残部がＺｎ及び不純物である
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の複合構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は複合構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

主に土木建築分野において、鋼材を用い、これをコンクリートに埋め込み固定して耐久性を向上させた構造物が提案されている。

【0003】

このような構造物中では、めっきを施していない鋼材が広く用いられている。めっきを施していない鋼材は、コンクリートのようなアルカリ性環境では、表面に不働態皮膜を形成し、高い耐食性を示すためである。しかしながら、鋼材の、コンクリートに被覆されず露出した部分は耐食性に劣る。また、コンクリート中であっても、中性化が生じた場合には不働態皮膜が消失し、耐食性が低下する。

【0004】

中性化による影響を受けにくい素材として、ステンレスやエポキシ樹脂被覆鋼材が挙げられる。しかしながら、前者は高価であり、後者は物理的な疵が生じた際に防食作用を示さなくなる。

【0005】

そこで、他の中性化の影響を受けにくい素材として、亜鉛系めっきを施した鋼材を使用することが考えられる。亜鉛系めっき鋼材は比較的安価であり犠牲防食作用も有するため、コンクリート中への適用が期待される。

【0006】

特許文献１には、亜鉛系めっき鋼材がコンクリートに埋め込み固定された複合構造体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２０－１９６９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

亜鉛系めっき鋼材は、めっきを施していない鋼材と比較し、中性条件での耐食性に優れている。しかしながら、一方で、コンクリートのようなアルカリ性環境で腐食しやすいことが知られている。

【0009】

亜鉛系めっき鋼材は亜鉛の犠牲防食作用により鋼の発錆を抑制するが、亜鉛めっきはコンクリートの強アルカリ性条件で溶解する、また、塩化物イオンの存在下で耐食性が低下するという問題がある。そのため、コンクリート中では恒久的な防食作用は得られない。したがって、コンクリート中において亜鉛系めっき鋼材を適用するためには、アルカリ性環境中での耐食性向上が課題である。

【0010】

本発明は、亜鉛系めっき鋼材のアルカリ性環境中での耐食性を向上させた、亜鉛系めっき鋼材をコンクリートに埋め込み固定した複合構造体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、コンクリート中、すなわち、アルカリ性環境中で亜鉛系めっき鋼材の耐食性を向上させる方法を鋭意検討した。その結果、亜鉛系めっき鋼材の表面を適切に処理し、コンクリートに埋設することにより、亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの界面に適切な層構造が形成され、耐食性が向上することを見出した。

【0012】

本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を進めてなされたものであって、その要旨は以下のとおりである。

【0013】

（１）亜鉛系めっき鋼材の一部又は全部がコンクリートに埋め込まれた複合構造体であって、亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの間に、亜鉛系めっき鋼材側から順に、第１層、第２層を備え、第１層は、Ｃａ、及びＺｎ、並びに５～６０質量％のＳｉ及び１０～３０質量％のＺｒの一方又は両方を含み、厚さが０．１～１０μｍであり、第２層は、Ｃａ：５～５０質量％、Ｚｎ：５～５０質量％、Ａｌ：０～３０質量％、Ｓｉ：０～５質量％を含有し、これらの合計含有量が４０～８０質量％であり、第２層の厚さは０．５～８０μｍであることを特徴とする複合構造体。

【0014】

（２）前記第１層におけるＳｉ付着量が、Ｓｉ換算で０．１～５ｇ／ｍ²であることを特徴とする、前記（１）の複合構造体。

【0015】

（３）前記第１層におけるＺｒ付着量が、Ｚｒ換算で０．２～２ｇ／ｍ²であることを特徴とする、前記（１）の複合構造体。

【0016】

（４）前記亜鉛系めっき鋼材のめっき層の化学組成が、質量％でＡｌ：４．０～２５．０％、Ｍｇ：１．０～１２．５％、Ｓｎ：０～２０％、Ｂｉ：０～５．０％、Ｉｎ：０～２．０％、Ｃａ：０～３．０％、Ｙ：０～０．５％、Ｌａ：０～０．５％、Ｃｅ：０～０．５％、Ｓｉ：０～２．５％、Ｃｒ：０～０．２５％、Ｔｉ：０～０．２５％、Ｎｉ：０～０．２５％、Ｃｏ：０～０．２５％、Ｖ：０～０．２５％、Ｎｂ：０～０．２５％、Ｃｕ：０～０．２５％、Ｍｎ：０～０．２５％、Ｆｅ：０～５．０％、Ｓｒ：０～０．５％、Ｓｂ：０～０．５％、Ｐｂ：０～０．５％、及びＢ：０～０．５％を含有し、残部がＺｎ及び不純物であることを特徴とする前記（１）～（３）のいずれかの複合構造体。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、亜鉛系めっき鋼材のアルカリ性環境中での耐食性を向上させた、亜鉛系めっき鋼材をコンクリートに埋め込み固定した複合構造体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の鋼材とコンクリートの複合構造体を示す図である。

【図2】鋼板、溝形鋼（Ｃ型）、Ｈ型鋼、鋼管、角型鋼をコンクリートに埋め込んだ複合構造体を示す図である。

【図3】本発明の複合構造体の第１層、第２層の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明について図面に従って詳細に説明する。以下、元素の含有量に関する「％」は「質量％」を意味するものとする。

【0020】

図１は、本発明に係る構成を説明する図である。図１に示すように、本発明の複合構造体は、亜鉛系めっき鋼材の一部、又は全部がコンクリートに埋め込んで固定された構造体である。

【0021】

「亜鉛系めっき鋼材」は、鋼に亜鉛がめっきされたものであれば、特に限定されるものではない。たとえば、鋼板、鋼管、角管、形鋼等が含まれる。その他、デザイン上で複雑な形状を有するものであってもよい。図２に、本発明の実施形態の例として、亜鉛系めっきを施した鋼板、溝形鋼（Ｃ型）、Ｈ型鋼、鋼管、角型鋼をコンクリートに埋め込んだ複合構造体を示す。

【0022】

亜鉛系めっき鋼材の鋼の成分、めっきの成分は特に限定されるものではなく、一般的に知られたものを用いればよい。また、亜鉛にＡｌやＭｇ等の合金成分を添加した合金めっきを適用しても、同様の効果を有する。亜鉛系めっきには、たとえば、ＪＩＳ Ｈ ８６４１、ＪＩＳ Ｇ ３３０２、ＪＩＳ Ｇ ３３２３、ＪＩＳ Ｇ ３３１７で規定されているめっきが適用できる。

【0023】

亜鉛系めっきに含有される亜鉛以外の合金成分の例としては、Ａｌ：４．０～２５．０％、Ｍｇ：１．０～１２．５％、が例示できる。亜鉛系めっきの性能を落とさない範囲であれば、その他の元素を含有してもよい。その他の元素には、意図的に含有させる元素、不純物として含有される元素が含まれる。

【0024】

その他の元素としては、Ｓｎ：０～２０％、Ｂｉ：０～５．０％、Ｉｎ：０～２．０％、Ｃａ：０～３．０％、Ｙ：０～０．５％、Ｌａ：０～０．５％、Ｃｅ：０～０．５％、Ｓｉ：０～２．５％、Ｃｒ：０～０．２５％、Ｔｉ：０～０．２５％、Ｎｉ：０～０．２５％、Ｃｏ：０～０．２５％、Ｖ：０～０．２５％、Ｎｂ：０～０．２５％、Ｃｕ：０～０．２５％、Ｍｎ：０～０．２５％、Ｆｅ：０～５．０％、Ｓｒ：０～０．５％、Ｓｂ：０～０．５％、Ｐｂ：０～０．５％、及びＢ：０～０．５％が例示できる。

【0025】

複合構造体の亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの間には、図３に示すように、亜鉛系めっき鋼板側から順に、以下に説明する、第１層、第２層からなる層構造を備える。

【0026】

＜第１層＞
第１層は、亜鉛系めっき鋼材に化成処理を施すことにより形成される層である。化成処理は一般的な方法によればよいが、本発明における第１層は、Ｃａ、及びＺｎ、並びにＳｉ及びＺｒの一方又は両方を含有する必要がある。

【0027】

Ｃａ、及びＺｎは、めっきとコンクリートの界面にＣａ－Ｚｎ反応層を形成し、亜鉛系めっき鋼材の耐食性を向上させる元素である。この効果を得るために、Ｃａ、Ｚｎの含有量は、それぞれ、１０～４０％、５～１５％とする。

【0028】

Ｓｉ及びＺｒは、前記Ｃａ－Ｚｎ反応層に対して固溶することによりＣａ－Ｚｎ－Ｓｉ、Ｃａ－Ｚｎ－Ｚｒ、Ｃａ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｚｒのいずれかの複合塩からなる反応層を形成し、亜鉛系めっき鋼材の耐食性をさらに向上させる元素である。Ｓｉ、Ｚｒの含有量は、Ｓｉ：５～６０質量％、Ｚｒ：１０～３０質量％の一方、又は両方を満たすようにする。好ましくは、Ｓｉは１０～５０質量％、より好ましくは２０～４０質量％であり、Ｚｒは１５～３０質量％、より好ましくは２０～３０質量％である。なお、Ｓｉ：５～６０質量％を含有する場合に１０質量％未満のＺｒを含有すること、及びＺｒ：１０～３０質量％を含有する場合に５質量％未満のＳｉを含有することを妨げない。また、付着量が、それぞれ、Ｓｉ換算で０．１～５ｇ／ｍ²、Ｚｒ換算で０．２～２ｇ／ｍ²であることが好ましい。より好ましくは、それぞれ、Ｓｉ換算で０．５～４ｇ／ｍ²、Ｚｒ換算で０．４～２ｇ／ｍ²である。

【0029】

その他の元素としては、通常、化成処理皮膜に含まれる元素を含有してもよい。コンクリートに起因する元素が含有されてもよい。具体的には、Ｏを中心として、さらにＰ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃ、Ｋ等を含有することができ、その合計濃度は１０～９０質量％である。

【0030】

第１層の厚みは０．１～１０μｍとする。これにより、コンクリート中の強アルカリ成分により亜鉛系めっきが溶解することを防ぎ、また、亜鉛系めっき鋼材とコンクリートを適切に密着することができる。好ましくは０．５～８μｍである。

【0031】

＜第２層＞
第２層は、第１層中のＺｎが拡散し、コンクリートに含有されるＣａと反応することにより形成される反応層であり、Ｃａ及びＺｎを含む水酸化物、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物、及び不純物からなり、Ｃａ：５～５０質量％、Ｚｎ：５～５０質量％、Ａｌ：０～３０質量％、Ｓｉ：０～５質量％を含有し、これらの合計含有量が４０～８０質量％である。ここで、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物とは、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉそれぞれの酸化物のみではなく、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉの２種以上を含む複酸化物も含まれる。Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉの含有量は、好ましくは、Ｃａ：１０～４０質量％、Ａｌ：５～２０質量％、Ｓｉ：３～５質量％である。

【0032】

第２層には、その他の元素として、Ｏ、Ｆｅ、Ｓ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｃ、Ｎａ、Ｋ等を含有することができ、その合計濃度は２０～６０質量％である。その他の元素は、化成処理やコンクリートに起因するものである。

【0033】

第２層の厚さは０．５～８０μｍ、好ましくは１～７０μｍである。

【0034】

第１層、第２層を上述のような構成とすることによって、アルカリ性であるコンクリート中の耐食性を向上させ、亜鉛系めっき鋼材のＺｎの早期の消失を抑えることが可能となり、亜鉛系めっき鋼材の耐食性が向上する。

【0035】

上述のように、適切な化成処理層（第１層）を亜鉛系めっき鋼材の表面に形成し、コンクリート中での反応により第２層を形成し、上述の構成とすることにより、本発明の複合構造体においては、アルカリ性であるコンクリート中での亜鉛系めっき鋼材の耐食性を向上させ、亜鉛系めっき鋼材のＺｎの早期の消失を抑えることが可能となり、亜鉛系めっき鋼材の耐食性を、簡便に低コストで向上することができる。

【0036】

なお、上述のとおり、第２層は、化成処理層である第１層を備える亜鉛系めっき鋼板と、コンクリートが反応することにより形成されるので、複合構造体に含まれる亜鉛系めっき鋼板のうちコンクリートに埋め込まれていない部分には、第２層は形成されない。

【0037】

また、連続生産プロセスが活用しづらく、後述する化成処理の工程が多少複雑化するが、亜鉛系めっき鋼材のコンクリートに埋め込まれる部分のみに化成処理皮膜を形成し、コンクリートに埋め込まれていない領域は、化成処理層である第１層を備えない構成としてもよい。亜鉛系めっき鋼板の切断端面に関しては露出していてもよいが、塗料等で端面を覆うと尚よい。

【0038】

亜鉛系めっきと第１層の境界、第１層と第２層の境界は、図３に例示するようにＴＥＭ観察によって見分けることができる。第２層とコンクリート層の境界も、同様にＴＥＭ観察によって見分けられる。また、第２層とコンクリート層の境界は、第２層からコンクリート層側にかけてＴＥＭ観察を行い、観察部位をＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により分析することで見分けることができる。具体的には、観察部位を、めっき層表面と垂直方向に線分析を行い、各場所での化学組成の定量分析を行う。線分析の手法は特に限定されないが、たとえば、数ｎｍ間隔の連続点分析を行う手法が挙げられ、Ｚｎが５質量％未満となる点を含む範囲がコンクリート層であると判断できる。

【0039】

亜鉛系めっき鋼材とコンクリートの間の構造を、上述のような層構造とするためには、亜鉛系めっき鋼材をコンクリートに埋め込む前に、化成処理を施し、化成処理皮膜（第１層）を形成する。その後、化成処理皮膜を形成した亜鉛系めっき鋼材をコンクリート中に埋設し、常温で２８日間養生する。

【0040】

化成処理皮膜は、化成処理液を塗布した後、塗膜を焼付乾燥することで形成することができる。化成処理液の塗布方法に特に制限はないが、公知のロールコート、スプレー塗布、バーコート、浸漬、静電塗布等を使用することができる。

【0041】

化成処理液の製造方法は特に限定されない。たとえば、各々の皮膜形成成分を混合し、ディスパーで攪拌し、溶解又は分散する方法が挙げられる。各々の皮膜形成成分の溶解性、又は分散性を向上させるために、必要に応じて、公知の親水性溶剤等を添加してもよい。

【0042】

本発明の複合構造体における第１層（化成処理皮膜）は、上述のとおりＣａを含有する。化成処理皮膜にＣａ成分を含有させる方法は、特に限定されない。たとえば、化成処理液の希釈水に、ＣａＣｌ２、Ｃａ－ＥＤＴＡ錯体などを溶解しておくことができる。化成処理液中のＣａ濃度は、低すぎると効果がなく、高すぎると化成処理液がゲル化して、塗布することができなくなる。そのため、化成処理液中に含まれるＣａ濃度を５～４０ｍｇ／Ｌとすることが好ましい。

【0043】

前述したとおり、連続生産プロセスが活用しづらく、後述する化成処理の工程が多少複雑化するが、亜鉛系めっき鋼材のコンクリートに埋め込まれる部分のみに化成処理皮膜を形成し、コンクリートに埋め込まれていない領域は、化成処理を施さなくてもよい。

【実施例0044】

本発明の複合構造体における亜鉛系めっき鋼材の耐食性を評価するため、鋼板をコンクリートに埋め込み試験体を作製し、腐食促進試験を行った。以下、詳細を説明する。

【0045】

鋼板として、板厚２．３ｍｍの亜鉛めっき鋼板（鋼板Ａ）、Ｚｎ－６％Ａｌ－３％Ｍｇめっき鋼板（鋼板Ｂ）、Ｚｎ－１１％Ａｌ－３％Ｍｇ－０．２％Ｓｉめっき鋼板（鋼板Ｃ）、Ｚｎ－５％Ａｌ－０．５％Ｍｇめっき鋼板（鋼板Ｄ）を用意した（表１）。

【0046】

【表1】

【0047】

鋼板Ａ～鋼板Ｄのそれぞれに対して、表２に示す処理条件のいずれかの処理を施し、２００ｍｍ×６０ｍｍに切断したものを３２枚用意し、コンクリートに埋め込み、常温で２８日間養生させて複合構造体を作製した。処理条件ａ、ｂで使用した化成処理液は、それぞれＺｒ、ＳｉのほかＰ、Ｖ、Ｃａなどを含み、Ｃａ濃度が表３－１、３－２に記載の値となるようにＣａＣｌ₂を溶解させた希釈水を添加することで作製した。コンクリートは、セメント、水、細骨材、粗骨材、及び混和剤からなる普通コンクリート（水セメント比６４．４）を使用した。

【0048】

【表2】

【0049】

【表3-1】

【0050】

【表3-2】

【0051】

作製した複合構造体１～６２について、以下の方法で、めっき厚み、各層に含まれる成分を測定した。なお、複合構造体５５～６２の欄に記載した条件では、希釈水中のＣａ濃度が高すぎ、希釈後の化成処理液がゲル化し鋼板に塗布することができなかったため、複合構造体は作製できなかった。

【0052】

＜めっき厚み＞
めっき厚みは、複合構造体に埋め込まれた鋼板の長手方向に垂直な断面のＴＥＭ像から、画像処理ソフトを用いて測定した。ＴＥＭによる断面観察は、ＦＩＢ（集束イオンビーム）加工により鋼板表面に付着したコンクリートの上部から幅約５０μｍ、深さ約３０μｍの領域で断面を削り出し、ＦＥ－ＴＥＭ（電界放出型透過電子顕微鏡）を用い、加速電圧を２００ｋＶとして行った。

【0053】

＜各層の成分＞
各層に含まれる成分は、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分析）により分析した。分析時の加速電圧は２００ｋＶ、プローブ径は約２ｎｍとした。分析は厚さ方向に０．５μｍ間隔で行い、各層における含有量の平均値をそれぞれの層の含有量とした。

【0054】

表４－１、４－２に、各複合構造体に使用した鋼板の種類、化成処理条件、第１層、第２層の厚み、成分を示す。

【0055】

【表4-1】

【0056】

【表4-2】

【0057】

続いて、各複合構造体に対して、腐食促進試験として、複合サイクル試験を行った。

【0058】

＜複合サイクル試験＞
作製した複合構造体を複合サイクル試験機に設置し、ＪＩＳ Ｈ ８５０２に準ずる、中性塩水噴霧サイクル試験を３サイクル、又は３０サイクル実施した後、試験機から複合構造体を取り出し、解体し、表面にコンクリートが付着した状態の鋼板を回収した。解体する際は、ハンマーを用いてコンクリートを半分に破砕した後、コンクリートカッターを用い、鋼板表面にコンクリートが約５ｍｍ以内の厚みで残存するよう、鋼板表面に付着したコンクリートを削った。

【0059】

なお、噴霧するのは中性塩水であるが、コンクリートに含まれるＣａ（ＯＨ）₂が溶出するため、コンクリートと鋼板の界面はアルカリ性となり、本方法によりアルカリ性環境中での耐食性を評価することができる。

【0060】

中性塩水噴霧サイクル試験の１サイクルは、塩水噴霧（３５℃±１℃、塩化ナトリウムの濃度５０±５ｇ／ｌ）：２時間、乾燥（６０±１℃、相対湿度２５±５％）：４時間、湿潤（５０±１℃、相対湿度９５％以上）：２時間の、計８時間とした。

【0061】

複合サイクル試験の評価は、鋼材、めっき残存部が写るように光学顕微鏡で断面像を撮影し、鋼材よりも色彩の明るい部分をめっき層とし、画像処理ソフトを用いて鋼板のめっき厚の減少量（＝初期めっき厚－めっき残厚）を測定し、その値により１～３の３段階で行い、基準は下記のとおりとした。なお、初期めっき厚は、複合構造体に供した鋼板と同種の鋼板を、コンクリートに埋め込まずにそのまま前記の方法により撮影して測定したものである。また、初期めっき厚及びめっき残厚のいずれも任意の２０か所で測定し、平均を基準値として使用した。

【0062】

１：めっき厚の減少量 １０μｍ超
２：めっき厚の減少量 ５μｍ超、１０μｍ以下
３：めっき厚の減少量 ５μｍ以下

【0063】

結果を表５－１、５－２に示す。

【0064】

【表5-1】

【0065】

【表5-2】

【0066】

腐食促進試験の結果より、本発明の複合構造体によれば、アルカリ性環境であるコンクリート中においても亜鉛系めっき鋼材の耐食性が維持されることが確認できた。

【図1】

【図2】

【図3】