工業廃水によるコンクリート構造物の防食塗装の損傷原因について

Thread Content

工業廃水用コンクリート構造物の防食塗装の損傷原因についての簡単な考察 1. グラスファイバー製品の損傷原因 最初に、コンクリート製のタンク内での防食処理（屋外の開放型）には、主にエポキシ樹脂やエポキシ系グラスファイバーが使用されていました。しかし、このような材料を単独で使用し続けると、時間が経つにつれて表面が劣化し、ひび割れが生じ、基材から剥がれ落ちてしまい、防食機能を失ってしまいます。これは主に、エポキシ樹脂にエーテル結合が含まれており、塗膜が太陽光の紫外線にさらされると容易に分解して鎖が切れてしまうためです。そのため、エポキシ樹脂を原料としたグラスファイバー製品は屋外での日差しに耐えられず、塗膜の光沢が失われ、やがて粉状になって機能を失ってしまいます。 2、複合防護層の損傷
エポキシグラスファイバー製品の老化問題を解決するため、その表面に3層のクロロスルホン化ポリエチレン塗料が塗布されました。これにより一時的にはグラスファイバーの老化問題が解消されましたが、一定期間使用した後に再び問題が発生しました。主な症状としては、まずクロロスルホン化ポリエチレン層に気泡や損傷が生じ、その後表面層が大面積で剥がれ落ち、老化防止層としての機能を果たせなくなります。クロロスルホン化ポリエチレン塗料は溶解型のものであり、この材料のベースは熱可塑性（非変性型）樹脂です。次に塗られる塗料に含まれる溶剤が、前の塗膜の表面層を溶解させ、層同士が融合します。溶剤が蒸発すると、2つの層が一体化し、この材料の層同士の接着力は非常に高くなります。 しかし、エポキシ系のグラスファイバー強化プラスチック層は膨潤型に属し、つまり下地塗膜のベース材料は熱硬化型（変性型）であり、塗膜が乾燥すると元の溶剤に溶けない三次元の体積構造が形成される。そのため、二度目の溶剤では表層を溶かすことはできず、膨潤させるしかない。この材料自体において、適切に施工すれば完全に三次元の網目構造になり得る。 上記の2つの材料はそれぞれに長所があるものの、両者を組み合わせることで、グラスファイバー製の体を透水防止層とし、クロロスルホン化物を耐老化層とするのである。表面上は理にかなっているように見えますが、実際の使用では問題が多く発生します。その理由は、前者が膨潤型であり、後者が溶解型だからである。しかし、両者の接合面には一定の問題があり、膨潤型でも溶解型でもない。したがって、ある意味では単に結合しているだけで、密な三次元の網目構造は形成されていない。そのため、塩素スルホン化層はエポキシ塗料の表層の分子間に浸透しにくく、層同士の接着力が非常に低い。 また、塩素スルホン化ポリエチレン塗料は製品説明書では耐水性に優れているとされていますが、汚水環境での使用では効果が悪く、「吸水膨張」の問題があるのです。この材料は長期間水中に浸された状態で使用されると水分を吸収して膨張し、生じる応力が接着力を上回ると気泡が発生する。このときエポキシグラスファイバー層には腐食や変化は見られず、体積膨張による応力が層間の接着力を上回ったために気泡が生じると考えられている。ですから、膨潤型と溶解型の塗料を組み合わせる場合、状況によっては注意が必要で、組み合わせには慎重にならなければなりません。 3、グラスファイバー製体とコンクリート表面の損傷問題 耐候層とグラスファイバー製体が局部的に損傷した場合、汚水が直接コンクリート表面に接することになり、汚水はコンクリートとグラスファイバー製体の間に存在する。汚水の混入により、水のpH値はほとんどが酸性を示すが、コンクリートにCa(OH)2が含まれているため、強アルカリ性を呈する。しかし、水中にCO2やSO2といった有害な不純物が含まれていると、コンクリートのアルカリ性が中和され、水溶性の炭酸カルシウムとなり、水の浸食によって徐々に失われてしまいます。これによりコンクリートのpH値が下がり、表面の粉化が効果を失い、さらに体積が膨張してグラスファイバー製体の表面が広範囲に破壊される。 したがって、グラスファイバー製品の表面の老化問題を解決するために適切な保護層を選定することは、かなり複雑な問題である。選ぶべき防食コーティングは、汚水の腐食に耐えつつ大気による老化にも耐えられるものでなければならず、それが私たちが選ぶべきコーティングです。