コンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材およびその製造方法
【課題】高い電気絶縁性を有する電気絶縁材料製被覆層により電気絶縁被覆されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層１３を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層１３の表面を粗面とする。前記の製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材３３とした。
【解決手段】コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層１３を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層１３の表面を粗面とする。前記の製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材３３とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物に使用する丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリート用補強材の表面に電気絶縁材料を施したコンクリート用補強材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物において、コンクリート中に補強用として埋め込んで使用する丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリート用補強材は、電気絶縁処理を施していないものをそのまま使用している。
しかしながら、バラストレス軌道用のコンクリート製軌道スラブまたはコンクリート製枕木あるいはコンクリート製路床、コンクリート製床版、コンクリート製ガードパネルなどの鉄道用コンクリート構造物におけるコンクリート内に配置される、電気絶縁処理を施していない丸鋼、および異型棒鋼などの複数の金属補強材（非絶縁金属補強材）の交差させるようにして、平面的に格子状等のループ状に配置させると、そのループ状部が磁場の中に配置されると、そのループ状部と、コンクリート構造物上に設置されているレールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
さらに具体的に説明すると、非絶縁金属補強材が交差するようにしてループ状に配置されて、ループ状の電気的な回路が形成され、これが磁場の中に配置されると、電流が流れるようになり、レールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
この対策として、補強材の表面にエポキシ樹脂粉末の静電塗装を施したもの、例えばエポキシ樹脂塗装鉄筋が使用されている。しかしながら、このようなエポキシ樹脂塗装鉄筋は、１ｍあたり数個のピンホールがあり、電気絶縁性が完全とは言えず、さらに、エポキシ樹脂塗装鉄筋を曲げ加工する時、曲げられた部分に塗装されたエポキシ樹脂は、その変形性、引張強度および鉄筋との接着強度など特性により、裂傷または剥離が発生することがあり、電気絶縁性が低下することがあった。
なお、コンクリート内に埋め込み配置される異形鉄筋の防錆のみを目的として、鉄筋に熱可塑性樹脂を被覆することは知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、前記文献には、コンクリート内に配置された場合に、電気的に閉回路が形成されないようにする技術ではない（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４８６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記のように、コンクリートに埋め込み配置される補強材について電気的に絶縁するためには、絶縁材料を被覆すればよいが、絶縁材料にピンホールがあると絶縁性能を発揮することができない。そしてコンクリート用補強材としてはコンクリートとの付着力の確保が絶対である。そのためには、ある程度の絶縁材料による被覆層の薄さと、被覆層外面の凸凹が必要になる。ただし、被覆層を薄くしすぎると、絶縁材料を被覆した鉄筋等のコンクリート用補強材の組立てまたはコンクリート打設中に被覆層に傷が付き、絶縁性能の低下につながる。
本発明は、丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリートに埋め込み配置されて使用されるコンクリート補強材の表面に高い電気絶縁性を有する電気絶縁材料製被覆層を形成することができるようにし、また、形成された電気絶縁層に絶縁性の低下につながるピンホールを生じないようにし、また、絶縁層被覆補強材の曲げ加工時に、被覆層の裂傷または剥離が発生しなく、高い電気絶縁性を保持することができる、電気絶縁被覆されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法においては、コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とすることを特徴とする。
第２発明では、第１発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記の電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであることを特徴とする。
第３発明では、第１発明または第２発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆することを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかのコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成することを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれかのコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とすることを特徴とする。
第６発明では、第１発明〜第５発明のいずれかの製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材である。
【発明の効果】
【０００５】
第１発明によると、コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とするので、電気絶縁性があり、しかもコンクリートとの付着力が高い被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる。
第２発明によると、電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであるので、強度が高い電気絶縁材料製被覆層を形成することができ、コンクリート用補強材の曲げ加工等においても、前記被覆層が剥離する恐れの少ないコンクリート用補強材を製造することができる。しかも前記被覆層にピンホールが生じる恐れのないコンクリート用補強材とすることができる。
第３発明によると、前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆するので、棒状のコンクリート用補強材あるいは板状のコンクリート用補強材であるかに、かかわらず、容易に電気絶縁材料製被覆層を形成することができる。
第４発明によると、前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成するので、コンクリートとの付着係止効果の大きい電気絶縁被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる。
第５発明によると、前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とするので、簡単な手段により、電気絶縁材料製被覆層の表面を、粗面とすることができ、コンクリートとの付着を確実に図ることができる絶縁被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる効果が得られる。
第６発明によると、電気絶縁性があり、しかもコンクリートとの付着力が高い絶縁被覆された安価なコンクリート用補強材であり、このような絶縁被覆されたコンクリート用補強材を単独で使用したり、または、非絶縁金属補強材と交差するように埋め込み配置して使用した場合に、コンクリート用補強材相互が交差するように配置されて矩形等のループ状部が形成されても、電気的な閉回路が形成されることはない。そのため、鉄道用のコンクリート構造物に埋め込み配置する場合に、電気的な閉ループを形成させないための部材として利用することができる。そのため、このような電気絶縁材料製の被覆層により被覆されたコンクリート補強材を単独で使用したり、または、非絶縁金属補強材と交差するように埋め込み配置して使用すると、レールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生する恐れを排除することができ、そのため、電気信号の伝達を障害する恐れを排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明のコンクリート用補強材の表面に電気絶縁材料を被覆する実施形態に基づいて、さらに詳しく説明する。
【０００７】
図１（ａ）は本発明の製造方法により製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の横断平面図である。図２は本発明の他の形態のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図である。図３（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図である。
図４（ａ）は、本発明のコンクリート用補強材として使用する異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用補強材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。図５は本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法を説明するために説明図である。図６は、図５において使用するダイス部分を取り出して示す縦断正面図である。図７は、本発明の方法により電気絶縁被覆をした異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用絶縁被覆鋼材のコンクリートとの付着力を試験した結果を示すグラフである。
【０００８】
図４（ａ）に示すように、正面視で、異形棒鋼１からなるコンクリート用補強材本体１ａの表面に凸状部分１１がその軸線方向と交差するように斜め方向に間隔を隔てて形成され、また同図（ａ）（ｂ）に示すように軸線方向に対称的にリブ１２が突出形成されている。前記のリブ１２間に渡って凸状部分１１ａは形成され、前記の正面側の凸状部分１１ａに対して背面側の凸状部分１１ｂは、図１（ｂ）あるいは図４（ｂ）に示すように、底面視で、傾斜方向が対称に異なるように形成され、前記の正面側の凸状部分１１ａと、背面側の凸状部分１１ｂは、異形棒鋼１の棒長手方向で、半螺旋状に設けられている。
【０００９】
前記のような異形棒鋼１の外周面に、溶融状態のポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料が押出成形されて被覆層１３が形成されている。
【００１０】
また、前記の被覆層１３の外周面には、軸方向に螺旋状に伸びる、ヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂが交互に形成されている。螺旋状の形態は、軸方向で一様でもよく、軸方向で螺旋の方向が交互にことなる螺旋状であってもよい。螺旋状の形態としては、ヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂとが、他の形態の螺旋状であってもよい。
【００１１】
前記のように、異型棒鋼１に電気絶縁材料が被覆されて、電気絶縁材料からなる被覆層１３が形成されて、本発明の一形態である電気絶縁被覆の異形棒鋼３３が構成されている。また、図２および図３に示すように、前記の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３における被覆層１３の表面には、さらに、周方向にヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂが交互に、部材軸方向に連続して形成されているのが好ましい。さらに、被覆層１３の表面に形成されているヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂは、螺旋状で異形棒鋼１の軸方向に対して交差角度αの角度で交差することにより、コンクリートとの付着効率が良くなる。前記の交差角度αは０°〜８０°であり、交差角度αが、９０°に近づくように大きくなるほど、異形棒鋼１とコンクリートとの付着強度（特に、前記の従来例の場合に比べて、異形棒鋼１の軸方向について付着強度）が高い。
なお、図中、２ａ、２ｂは、異形棒鋼１における隣り合う凸状部分１１ａ間の溝２ａ、凸状部分１１ｂ間の溝２ｂである。
【００１２】
次に、本発明のコンクリート埋め込み用電気絶縁被覆補強材の一形態として、電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の製造方法について、図５を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、短尺の異形棒鋼１を繰出し装置２２に乗せて、複数本の短尺の異形棒鋼１を直列に連続して送り出しが出来るようにされている。前記の繰出し装置２２では、例えば、５ｍ程度の異形棒鋼１を、適宜、切断可能なジョイントにより連結し、送り出し装置２３により連続して送り出すようにされている。
次に、サンドブラスター２４により、異形棒鋼１の表面の酸化皮膜を除去し、電気絶縁材料からなる被覆層１３が、接着しやすいよう表面処理を行う。
送り出された前記異形棒鋼１は、接着剤塗布装置２５で接着剤を塗布し、ポリエチレン樹脂あるいはポリアミド樹脂等の電気絶縁材料を加熱装置２６により２００℃程度に加熱して溶融した後、押出成形機２７のクロスヘッド２８に導入される。このときの加熱温度は、異形棒鋼１に塗布される接着剤によって決まる温度であり、被覆層１３の接着力を左右する要因となる。
【００１４】
次に、前記の被覆層１３の外表面に、複数の凸部１４ａおよび凹部１４ｂを交互に形成される工程について、図５を参照しながら説明すると、前記の押出成形機２７では、ポリエチレン樹脂またはポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料を２００℃程度で加熱溶融して、異形棒鋼１の表面に絶縁用の被覆層１３を連続して形成させる。この被覆層１３の厚さは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍが好適である。被覆層１３における凹部１４ｂの部分での厚みは、少なくとも０．１ｍｍとするのがよい。前記のポリエチレン樹脂またはポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料を使用して被覆層１３を形成するメリットは、絶縁性能を確保しながら、コンクリートとの付着が確実で、異形棒鋼１の折り曲げ加工しても、傷が付きにくい利点がある。
【００１５】
前記の被覆層１３を形成するために、クロスヘッド２８に設けられる成形ダイス２９の一形態としては、図６に示すように、環状のダイス２９の本体の内側に、周方向に交互に凸凹加工を施して、円弧状の凸部１５ａとヒレ状の凹部１５ｂとを環状ダイスの内側周方向に交互に形成してなる凹凸部１５が部材軸方向に連続して形成されている。
また、環状のダイス２９は、端部にスプロケット３が固定されており、環状のダイス２９の基端部は、図５（ｂ）に示すように、クロスヘッド２８側に回転可能に支承されている。環状のダイス２９のスプロケット３と、押し出し成形機２７の本体側に設置された駆動モータ４における駆動スプロケット５とは、チェーン９等が巻き掛けられている。前記環状のダイス２９を、回転または回動させることにより、部材長手方向の外面に螺旋状溝を有する被覆層１３を形成することができる。
【００１６】
前記の凹凸部１５により外表面が成形される被覆層１３は、前記の凸凹部１４におけるヒレ状の凸部１４ａ間の溝、すなわち、凹部１４ｂの形状、深さおよび被覆鋼材の軸方向との傾斜角度によってコンクリートとの付着強度を調整することができる。前記凹部１４ｂの断面形状としては、半円状溝、矩形状溝、Ｖ字状溝でもよく、凹部の深さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍでよく、異形棒鋼１の中心軸との傾斜角度αは０°から８０°であってもよい。
【００１７】
前記のような成形ダイス２９から射出された溶融状態の電気絶縁性樹脂により、異形棒鋼１の外側に被覆層１３が形成される。前記の被覆層１３の外周面は、ヒレ状の凹凸加工が施されて押出され、図３（ａ）（ｂ）に示すように、被覆層１３の外周面に、被覆層１３の長手方向に連続したヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂとが、周方向に交互に、被覆層１３の軸線方向に連続して形成された状態で、被覆されて複数本の異形棒鋼１が連続した被覆異形棒鋼１ａ（図５参照）となる。なお異形棒鋼１における凸状部分１１が断面円弧状である場合には、図２（ｂ）に示すように被覆層１３は形成される。
【００１８】
前記のように成形ダイス２９から射出される被覆層１３により被覆された連続した異形棒鋼１ａ、すなわち、連続した電気絶縁被覆異形棒鋼１ａは、その後、冷却装置３０で冷却され、その後、前記電気絶縁被覆した異形棒鋼１ａは、切断機１１によって前記ジョイントによる連結部を被覆層１３の外側から切断し、被覆層１３で被覆された５ｍ程度の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３とされ、完成品架台３２上へと送られる。
【００１９】
異形棒鋼１をこのようにして電気絶縁材料により被覆するようにして製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の被覆層１３が被覆されていることにより、被覆層１３の表面に、部材長手方向に連続したヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂを交互に備えた凸凹部１４が形成され、この凸凹部１４により、コンクリートとの付着力向上を図ることができる。なお、凸状部分１１間の溝部２ａ、２ｂは、被覆層１３が被覆されていることにより、若干滑らかになるが、前記の凸凹部１４による付着力向上の効果が大きい。
【００２０】
コンクリートに対する電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の付着力をさらに向上させる必要がある場合には、前記被覆層１３の表面にサンドブラスター（図示を省略した）にて研磨剤を吹き付けて粗面化すればよい。
したがって、異形棒鋼１等の補強材に被覆される電気絶縁材料の表面に、サンドブラスターにて研磨剤を吹き付けて粗面化すればよい。
被覆層１３の硬化した外表面を、直接、研磨して粗面としてもよく、半溶融状態の被覆層１３に、研磨剤を吹き付けて、付着させて、粗面化を図るような形態でもよい。
これらの場合の研磨剤としては、粒度が４６番(３５０〜４２０μ)のセラミック系のものを使用すると、強度が大きいので良い。
前記の被覆層１３の硬化した外表面を、直接、研磨して粗面とする場合、その粗面の凹凸の深さは１０μｍ〜３０μｍ程度であればよく、１０μｍを下回ると、付着効果が低くなる恐れがあるので、好ましくない。また、被覆層１３の硬化した外表面が平坦である場合には、３０μｍ以上あってもよいが、少なくとも、前記の厚さを保持するようにする。
このようにサンドブラスターにより研磨剤を吹き付ける場合は、前記のようなヒレ状の凸部１４ａを有する被覆層１３以外にも、被覆層１３の外表面に凹凸部を備えていない被覆層１３の外表面に吹き付けて、研磨した粗面とするようにしてもよい。
【００２１】
なお、この実施形態は、異形棒鋼の例を示したが、他のコンクリート用補強材においても実施例と同様に適用することが出来る。
【００２２】
図７は、本発明の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３におけるコンクリートとの付着強度を確認するためのコンクリート引抜試験の結果を示したグラフである。
前記のコンクリート引抜試験は、社団法人 土木学会の「エポキシ樹脂塗装鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工指針」の中の規格で、エポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験方法（社団法人土木学会基準JSCE-E５１６―２００３年）、を参考にして試験した。
この規格では、被覆エポキシ樹脂塗装鉄筋の最大付着応力度が、無塗装異型棒鋼の８５％以上でなければならないと規定されている。
図９に示すとおり、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３における最大付着応力度は、無被覆異型棒鋼の９５％を超えており、高い付着生を有していることが確認された。なお、符号１６はコンクリートである。
【００２３】
また、塩水噴霧試験（JSCE-E５１８―２００３年）では、平均発錆率が０．５％以下である旨規定されているが、本発明の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の耐食性について、前記試験方法により試験した結果、平均発錆率が０．５％以下であった。したがって、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の規定を満足させる高い耐食性のあることが確認された。
また、前記被覆層１３について、ピンホールが検出されるか否かについて、ピンホール検査（エポキシ樹脂塗装鉄筋の品質規格として土木学会基準JSCE-E５１２―２００３年）に準拠して検査した結果、同基準では、５個／ｍ以下であるが、本発明の場合は、ピンホールは検出されなかった。したがって、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の規定を満足させる高い絶縁性のあることが確認された。
【００２４】
（実施形態２）
次に、前記の製造方法によって製造された電気絶縁被覆された異形棒鋼３３を、軌道スラブに使用した形態を図８を参照しながら説明する。なお、図８は、異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆鋼材を埋め込み配置した軌道スラブを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【００２５】
図示の実施形態のコンクリート軌道スラブ６は、図８に示すように、長さ５ｍ、幅２ｍ、厚さ０．１９ｍの鉄筋コンクリート板である。コンクリート軌道スラブ６に中心軸から対称に２本のレール７，８が設置される。なお、図中１７は、埋め込み栓（雌ねじ部材）である。
【００２６】
車両の荷重を耐えるために、図示を省略するが、一般的に、無被覆異型棒鋼が、コンクリート用補強材として軌道スラブに埋め込み配置されている。しかし、レールに約２０００Ｈｚの高周波数信号が通ると、縦方向異型棒鋼と横方向異型棒鋼で形成されたループ状の回路に誘導電流が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
このような障害を解消するために、この第２実施形態では、図８および図９に示すように、コンクリート軌道スラブ６内に埋め込み配置される全ての異型棒鋼、または縦方向に埋め込み配置されるすべての異型棒鋼、または横方向に埋め込み配置されるすべての異型棒鋼だけに、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を使用して埋め込み配置した形態を示している。
【００２７】
なお、図９は、コンクリート軌道スラブ６に異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材３３の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。図中符号１６はコンクリートである。
【００２８】
このように電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を配置することにより、縦方向または横方向の少なくとの一方に、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３が埋め込み配置されるため、無被覆の異型棒鋼相互が直接接触することはなく、ループ状の電気的な回路が形成しないことにより、誘導電流が発生しく、電気信号の伝達に対する障害はなくなる。
【００２９】
本発明の電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ６を含む下記（１）〜（３）のコンクリート軌道スラブ６について、レールに通る高周波電気信号に及ぼすコンクリート用補強材の影響を調べるために、周波数２０００Ｈｚの測定装置（図示を省略した）により、各コンクリート軌道スラブ６に設置されている２本のレール７，８の間のインダクタンス（Ｌ）およびインピーダンス（Ｒ）を測定し、これら測定値と、コンクリート軌道スラブ６上の絶縁板の上に設置されている２本のレール７，８間の測定値Ｌ０とＲ０との相対偏差量を下記表１に示す。
（１）コンクリート軌道スラブの縦方向および横方向（スラブ幅方向）の両方とも無被覆の異形棒鋼１としたコンクリート軌道スラブ（図１０参照）。
（２）コンクリート軌道スラブの縦方向は無被覆の異形棒鋼１とし、縦方向はピンホールを生じている従来のエポキシ樹脂粉体塗装とした被覆異形棒鋼１８を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ（図１１参照）。
（３）コンクリート軌道スラブの横方向は無被覆の異形棒鋼１とし、縦方向は本発明の電気絶縁性被覆層１３からなる被覆異形棒鋼を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ。
【００３０】
【表１】
【００３１】
また、本発明において被覆層１３を形成する電気絶縁材料としては、熱可塑性樹脂がよく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかを使用し、溶融状態の樹脂を異形棒鋼１に押出成形により被覆した電気絶縁被覆の異形棒鋼３３を使用した場合、前記表１と同様な性能を発揮する。したがって、前記以外の公知の熱可塑性樹脂により熱可塑性樹脂被覆層１３を形成するようにしてもよい。
【００３２】
前記表１より、コンクリート軌道スラブ６に、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を用いた場合、普通の無被覆異型棒鋼およびエポキシ樹脂塗装鉄筋に比べ、相対インダクタンス偏差量は大きくなり、相対インピーダンス偏差量は小さくなる。即ち、本発明の電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を用いることにより、コンクリート軌道スラブ６のレール７，８に通っている高周波電気信号に対する障害は少なくなることが分かった。
【００３３】
このような本発明の電気絶縁材料を被覆したコンクリート補強材、すなわち、丸鋼および異型棒鋼などのコンクリートに埋め込み配置されて使用され、電気絶縁材料を被覆したコンクリート補強材では、その表面に高い電気絶縁性を有する電気絶縁材料製被覆層を備えており、また、電気絶縁被覆層に絶縁性の低下につながるピンホールが生じる恐れがなく、また、絶縁層被覆補強材の曲げ加工時に、被覆層の裂傷または剥離が発生する恐れがなく、高い電気絶縁性を保持することができる。
【００３４】
前記コンクリート製軌道スラブのように、本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法によって製造された被覆されたコンクリート用補強材を、無被覆鉄筋などの無被覆補強材に代えて、コンクリート構造物に埋め込み配置すると、電気的な絶縁性が高いので、コンクリート構造物に電気誘導および磁気誘導の発生による電気信号の伝達障害を防止することができる。
【００３５】
本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法によって製造された被覆されたコンクリート用補強材を、無被覆鉄筋などの無被覆補強材に代えて、コンクリート構造物に埋め込み配置することにより、コンクリート用補強材の腐食を抑制することが可能になる。
【００３６】
前記実施形態の場合には、異形棒鋼１に電気絶縁材料を被覆する場合を説明したが、本発明を実施する場合、異形棒鋼１以外にも、鉄筋または異形鉄筋あるいは鋼板等の補強材を被覆するようにしてもよい。棒状補強材を被覆する場合には、前記実施形態のような押出し被覆手段を採用すればよく、板状補強材を被覆する場合には、板状補強材を型内に配置して溶融状態の熱可塑性樹脂を充填・固化させるようにしてもよい。
【００３７】
前記実施形態では、コンクリート製軌道スラブについて、図示して説明したが、本発明を実施する場合、軌道側部に設置される側壁あるいはコンクリート製枕木、等レール近傍に設置されるコンクリート製ガードパネルに埋め込み配置される補強用の鋼材として、前記実施形態と同様に熱可塑性樹脂被覆鋼材を使用するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の製造方法により製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の一例を示す一部縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の横断平面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）の正面図、（ｂ）は本発明の他の形態のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図である。
【図３】（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図で、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）は本発明のコンクリート用補強材として使用する異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用補強材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】（ａ）は本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法を説明するために説明図、（ｂ）は被覆層の外周面に螺旋状の溝を形成する場合の装置の形態を示す図である。
【図６】図５において使用するダイス部分を取り出して示す縦断正面図である。
【図７】本発明の方法により電気絶縁被覆をした異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材のコンクリートとの付着力を試験した結果を示すグラフである。
【図８】異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を埋め込み配置した軌道スラブを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】軌道スラブに異形棒鋼を埋め込み配置した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図１０】軌道スラブに異形棒鋼を埋め込み配置した従来のコンクリート埋め込み用補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図１１】軌道スラブにエポキシ樹脂静電粉末塗装した異形棒鋼を埋め込み配置した従来のコンクリート埋め込み用補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 異形棒鋼
１ａ コンクリート用補強材本体
２ａ 溝
２ｂ 溝
３ 従動スプロケット
４ 駆動モータ
５ 駆動スプロケット
６ コンクリート軌道スラブ
７ レール
８ レール
９ チェーン
１１ａ 凸状部分
１１ｂ 凸状部分
１２ リブ
１３ 被覆層
１４ ヒレ状の凹凸部
１４ａ ヒレ状の凸部
１４ｂ 凹部
１５ 凹凸部
１６ コンクリート
１７ 埋め込み栓
２２ 繰出し装置
２３ 送り出し装置
２４ サンドブラスター
２５ 接着剤塗布装置
２６ 加熱装置
２７ 押出成形機
２８ クロスヘッド
２９ 成形ダイス
３０ 冷却装置
３１ 切断機
３２ 完成品架台
３３ 電気絶縁被覆の異形棒鋼
３４ 普通の異型棒鋼
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物に使用する丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリート用補強材の表面に電気絶縁材料を施したコンクリート用補強材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物において、コンクリート中に補強用として埋め込んで使用する丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリート用補強材は、電気絶縁処理を施していないものをそのまま使用している。
しかしながら、バラストレス軌道用のコンクリート製軌道スラブまたはコンクリート製枕木あるいはコンクリート製路床、コンクリート製床版、コンクリート製ガードパネルなどの鉄道用コンクリート構造物におけるコンクリート内に配置される、電気絶縁処理を施していない丸鋼、および異型棒鋼などの複数の金属補強材（非絶縁金属補強材）の交差させるようにして、平面的に格子状等のループ状に配置させると、そのループ状部が磁場の中に配置されると、そのループ状部と、コンクリート構造物上に設置されているレールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
さらに具体的に説明すると、非絶縁金属補強材が交差するようにしてループ状に配置されて、ループ状の電気的な回路が形成され、これが磁場の中に配置されると、電流が流れるようになり、レールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
この対策として、補強材の表面にエポキシ樹脂粉末の静電塗装を施したもの、例えばエポキシ樹脂塗装鉄筋が使用されている。しかしながら、このようなエポキシ樹脂塗装鉄筋は、１ｍあたり数個のピンホールがあり、電気絶縁性が完全とは言えず、さらに、エポキシ樹脂塗装鉄筋を曲げ加工する時、曲げられた部分に塗装されたエポキシ樹脂は、その変形性、引張強度および鉄筋との接着強度など特性により、裂傷または剥離が発生することがあり、電気絶縁性が低下することがあった。
なお、コンクリート内に埋め込み配置される異形鉄筋の防錆のみを目的として、鉄筋に熱可塑性樹脂を被覆することは知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、前記文献には、コンクリート内に配置された場合に、電気的に閉回路が形成されないようにする技術ではない（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４８６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記のように、コンクリートに埋め込み配置される補強材について電気的に絶縁するためには、絶縁材料を被覆すればよいが、絶縁材料にピンホールがあると絶縁性能を発揮することができない。そしてコンクリート用補強材としてはコンクリートとの付着力の確保が絶対である。そのためには、ある程度の絶縁材料による被覆層の薄さと、被覆層外面の凸凹が必要になる。ただし、被覆層を薄くしすぎると、絶縁材料を被覆した鉄筋等のコンクリート用補強材の組立てまたはコンクリート打設中に被覆層に傷が付き、絶縁性能の低下につながる。
本発明は、丸鋼、および異型棒鋼などのコンクリートに埋め込み配置されて使用されるコンクリート補強材の表面に高い電気絶縁性を有する電気絶縁材料製被覆層を形成することができるようにし、また、形成された電気絶縁層に絶縁性の低下につながるピンホールを生じないようにし、また、絶縁層被覆補強材の曲げ加工時に、被覆層の裂傷または剥離が発生しなく、高い電気絶縁性を保持することができる、電気絶縁被覆されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法においては、コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とすることを特徴とする。
第２発明では、第１発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記の電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであることを特徴とする。
第３発明では、第１発明または第２発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆することを特徴とする。
第４発明では、第１発明〜第３発明のいずれかのコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成することを特徴とする。
第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれかのコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法において、前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とすることを特徴とする。
第６発明では、第１発明〜第５発明のいずれかの製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材である。
【発明の効果】
【０００５】
第１発明によると、コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とするので、電気絶縁性があり、しかもコンクリートとの付着力が高い被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる。
第２発明によると、電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであるので、強度が高い電気絶縁材料製被覆層を形成することができ、コンクリート用補強材の曲げ加工等においても、前記被覆層が剥離する恐れの少ないコンクリート用補強材を製造することができる。しかも前記被覆層にピンホールが生じる恐れのないコンクリート用補強材とすることができる。
第３発明によると、前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆するので、棒状のコンクリート用補強材あるいは板状のコンクリート用補強材であるかに、かかわらず、容易に電気絶縁材料製被覆層を形成することができる。
第４発明によると、前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成するので、コンクリートとの付着係止効果の大きい電気絶縁被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる。
第５発明によると、前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とするので、簡単な手段により、電気絶縁材料製被覆層の表面を、粗面とすることができ、コンクリートとの付着を確実に図ることができる絶縁被覆されたコンクリート用補強材を容易に製造することができる効果が得られる。
第６発明によると、電気絶縁性があり、しかもコンクリートとの付着力が高い絶縁被覆された安価なコンクリート用補強材であり、このような絶縁被覆されたコンクリート用補強材を単独で使用したり、または、非絶縁金属補強材と交差するように埋め込み配置して使用した場合に、コンクリート用補強材相互が交差するように配置されて矩形等のループ状部が形成されても、電気的な閉回路が形成されることはない。そのため、鉄道用のコンクリート構造物に埋め込み配置する場合に、電気的な閉ループを形成させないための部材として利用することができる。そのため、このような電気絶縁材料製の被覆層により被覆されたコンクリート補強材を単独で使用したり、または、非絶縁金属補強材と交差するように埋め込み配置して使用すると、レールに流される電気信号との間に、電磁誘導が発生する恐れを排除することができ、そのため、電気信号の伝達を障害する恐れを排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明のコンクリート用補強材の表面に電気絶縁材料を被覆する実施形態に基づいて、さらに詳しく説明する。
【０００７】
図１（ａ）は本発明の製造方法により製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の横断平面図である。図２は本発明の他の形態のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図である。図３（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図である。
図４（ａ）は、本発明のコンクリート用補強材として使用する異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用補強材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。図５は本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法を説明するために説明図である。図６は、図５において使用するダイス部分を取り出して示す縦断正面図である。図７は、本発明の方法により電気絶縁被覆をした異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用絶縁被覆鋼材のコンクリートとの付着力を試験した結果を示すグラフである。
【０００８】
図４（ａ）に示すように、正面視で、異形棒鋼１からなるコンクリート用補強材本体１ａの表面に凸状部分１１がその軸線方向と交差するように斜め方向に間隔を隔てて形成され、また同図（ａ）（ｂ）に示すように軸線方向に対称的にリブ１２が突出形成されている。前記のリブ１２間に渡って凸状部分１１ａは形成され、前記の正面側の凸状部分１１ａに対して背面側の凸状部分１１ｂは、図１（ｂ）あるいは図４（ｂ）に示すように、底面視で、傾斜方向が対称に異なるように形成され、前記の正面側の凸状部分１１ａと、背面側の凸状部分１１ｂは、異形棒鋼１の棒長手方向で、半螺旋状に設けられている。
【０００９】
前記のような異形棒鋼１の外周面に、溶融状態のポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料が押出成形されて被覆層１３が形成されている。
【００１０】
また、前記の被覆層１３の外周面には、軸方向に螺旋状に伸びる、ヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂが交互に形成されている。螺旋状の形態は、軸方向で一様でもよく、軸方向で螺旋の方向が交互にことなる螺旋状であってもよい。螺旋状の形態としては、ヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂとが、他の形態の螺旋状であってもよい。
【００１１】
前記のように、異型棒鋼１に電気絶縁材料が被覆されて、電気絶縁材料からなる被覆層１３が形成されて、本発明の一形態である電気絶縁被覆の異形棒鋼３３が構成されている。また、図２および図３に示すように、前記の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３における被覆層１３の表面には、さらに、周方向にヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂが交互に、部材軸方向に連続して形成されているのが好ましい。さらに、被覆層１３の表面に形成されているヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂは、螺旋状で異形棒鋼１の軸方向に対して交差角度αの角度で交差することにより、コンクリートとの付着効率が良くなる。前記の交差角度αは０°〜８０°であり、交差角度αが、９０°に近づくように大きくなるほど、異形棒鋼１とコンクリートとの付着強度（特に、前記の従来例の場合に比べて、異形棒鋼１の軸方向について付着強度）が高い。
なお、図中、２ａ、２ｂは、異形棒鋼１における隣り合う凸状部分１１ａ間の溝２ａ、凸状部分１１ｂ間の溝２ｂである。
【００１２】
次に、本発明のコンクリート埋め込み用電気絶縁被覆補強材の一形態として、電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の製造方法について、図５を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、短尺の異形棒鋼１を繰出し装置２２に乗せて、複数本の短尺の異形棒鋼１を直列に連続して送り出しが出来るようにされている。前記の繰出し装置２２では、例えば、５ｍ程度の異形棒鋼１を、適宜、切断可能なジョイントにより連結し、送り出し装置２３により連続して送り出すようにされている。
次に、サンドブラスター２４により、異形棒鋼１の表面の酸化皮膜を除去し、電気絶縁材料からなる被覆層１３が、接着しやすいよう表面処理を行う。
送り出された前記異形棒鋼１は、接着剤塗布装置２５で接着剤を塗布し、ポリエチレン樹脂あるいはポリアミド樹脂等の電気絶縁材料を加熱装置２６により２００℃程度に加熱して溶融した後、押出成形機２７のクロスヘッド２８に導入される。このときの加熱温度は、異形棒鋼１に塗布される接着剤によって決まる温度であり、被覆層１３の接着力を左右する要因となる。
【００１４】
次に、前記の被覆層１３の外表面に、複数の凸部１４ａおよび凹部１４ｂを交互に形成される工程について、図５を参照しながら説明すると、前記の押出成形機２７では、ポリエチレン樹脂またはポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料を２００℃程度で加熱溶融して、異形棒鋼１の表面に絶縁用の被覆層１３を連続して形成させる。この被覆層１３の厚さは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍが好適である。被覆層１３における凹部１４ｂの部分での厚みは、少なくとも０．１ｍｍとするのがよい。前記のポリエチレン樹脂またはポリアミド樹脂等からなる電気絶縁材料を使用して被覆層１３を形成するメリットは、絶縁性能を確保しながら、コンクリートとの付着が確実で、異形棒鋼１の折り曲げ加工しても、傷が付きにくい利点がある。
【００１５】
前記の被覆層１３を形成するために、クロスヘッド２８に設けられる成形ダイス２９の一形態としては、図６に示すように、環状のダイス２９の本体の内側に、周方向に交互に凸凹加工を施して、円弧状の凸部１５ａとヒレ状の凹部１５ｂとを環状ダイスの内側周方向に交互に形成してなる凹凸部１５が部材軸方向に連続して形成されている。
また、環状のダイス２９は、端部にスプロケット３が固定されており、環状のダイス２９の基端部は、図５（ｂ）に示すように、クロスヘッド２８側に回転可能に支承されている。環状のダイス２９のスプロケット３と、押し出し成形機２７の本体側に設置された駆動モータ４における駆動スプロケット５とは、チェーン９等が巻き掛けられている。前記環状のダイス２９を、回転または回動させることにより、部材長手方向の外面に螺旋状溝を有する被覆層１３を形成することができる。
【００１６】
前記の凹凸部１５により外表面が成形される被覆層１３は、前記の凸凹部１４におけるヒレ状の凸部１４ａ間の溝、すなわち、凹部１４ｂの形状、深さおよび被覆鋼材の軸方向との傾斜角度によってコンクリートとの付着強度を調整することができる。前記凹部１４ｂの断面形状としては、半円状溝、矩形状溝、Ｖ字状溝でもよく、凹部の深さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍでよく、異形棒鋼１の中心軸との傾斜角度αは０°から８０°であってもよい。
【００１７】
前記のような成形ダイス２９から射出された溶融状態の電気絶縁性樹脂により、異形棒鋼１の外側に被覆層１３が形成される。前記の被覆層１３の外周面は、ヒレ状の凹凸加工が施されて押出され、図３（ａ）（ｂ）に示すように、被覆層１３の外周面に、被覆層１３の長手方向に連続したヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂとが、周方向に交互に、被覆層１３の軸線方向に連続して形成された状態で、被覆されて複数本の異形棒鋼１が連続した被覆異形棒鋼１ａ（図５参照）となる。なお異形棒鋼１における凸状部分１１が断面円弧状である場合には、図２（ｂ）に示すように被覆層１３は形成される。
【００１８】
前記のように成形ダイス２９から射出される被覆層１３により被覆された連続した異形棒鋼１ａ、すなわち、連続した電気絶縁被覆異形棒鋼１ａは、その後、冷却装置３０で冷却され、その後、前記電気絶縁被覆した異形棒鋼１ａは、切断機１１によって前記ジョイントによる連結部を被覆層１３の外側から切断し、被覆層１３で被覆された５ｍ程度の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３とされ、完成品架台３２上へと送られる。
【００１９】
異形棒鋼１をこのようにして電気絶縁材料により被覆するようにして製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の被覆層１３が被覆されていることにより、被覆層１３の表面に、部材長手方向に連続したヒレ状の凸部１４ａと凹部１４ｂを交互に備えた凸凹部１４が形成され、この凸凹部１４により、コンクリートとの付着力向上を図ることができる。なお、凸状部分１１間の溝部２ａ、２ｂは、被覆層１３が被覆されていることにより、若干滑らかになるが、前記の凸凹部１４による付着力向上の効果が大きい。
【００２０】
コンクリートに対する電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の付着力をさらに向上させる必要がある場合には、前記被覆層１３の表面にサンドブラスター（図示を省略した）にて研磨剤を吹き付けて粗面化すればよい。
したがって、異形棒鋼１等の補強材に被覆される電気絶縁材料の表面に、サンドブラスターにて研磨剤を吹き付けて粗面化すればよい。
被覆層１３の硬化した外表面を、直接、研磨して粗面としてもよく、半溶融状態の被覆層１３に、研磨剤を吹き付けて、付着させて、粗面化を図るような形態でもよい。
これらの場合の研磨剤としては、粒度が４６番(３５０〜４２０μ)のセラミック系のものを使用すると、強度が大きいので良い。
前記の被覆層１３の硬化した外表面を、直接、研磨して粗面とする場合、その粗面の凹凸の深さは１０μｍ〜３０μｍ程度であればよく、１０μｍを下回ると、付着効果が低くなる恐れがあるので、好ましくない。また、被覆層１３の硬化した外表面が平坦である場合には、３０μｍ以上あってもよいが、少なくとも、前記の厚さを保持するようにする。
このようにサンドブラスターにより研磨剤を吹き付ける場合は、前記のようなヒレ状の凸部１４ａを有する被覆層１３以外にも、被覆層１３の外表面に凹凸部を備えていない被覆層１３の外表面に吹き付けて、研磨した粗面とするようにしてもよい。
【００２１】
なお、この実施形態は、異形棒鋼の例を示したが、他のコンクリート用補強材においても実施例と同様に適用することが出来る。
【００２２】
図７は、本発明の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３におけるコンクリートとの付着強度を確認するためのコンクリート引抜試験の結果を示したグラフである。
前記のコンクリート引抜試験は、社団法人 土木学会の「エポキシ樹脂塗装鉄筋を用いる鉄筋コンクリートの設計施工指針」の中の規格で、エポキシ樹脂塗装鉄筋の付着強度試験方法（社団法人土木学会基準JSCE-E５１６―２００３年）、を参考にして試験した。
この規格では、被覆エポキシ樹脂塗装鉄筋の最大付着応力度が、無塗装異型棒鋼の８５％以上でなければならないと規定されている。
図９に示すとおり、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３における最大付着応力度は、無被覆異型棒鋼の９５％を超えており、高い付着生を有していることが確認された。なお、符号１６はコンクリートである。
【００２３】
また、塩水噴霧試験（JSCE-E５１８―２００３年）では、平均発錆率が０．５％以下である旨規定されているが、本発明の電気絶縁被覆の異形棒鋼３３の耐食性について、前記試験方法により試験した結果、平均発錆率が０．５％以下であった。したがって、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の規定を満足させる高い耐食性のあることが確認された。
また、前記被覆層１３について、ピンホールが検出されるか否かについて、ピンホール検査（エポキシ樹脂塗装鉄筋の品質規格として土木学会基準JSCE-E５１２―２００３年）に準拠して検査した結果、同基準では、５個／ｍ以下であるが、本発明の場合は、ピンホールは検出されなかった。したがって、本発明の製造方法により製造された電気絶縁被覆の異形棒鋼３３は、前記の規定を満足させる高い絶縁性のあることが確認された。
【００２４】
（実施形態２）
次に、前記の製造方法によって製造された電気絶縁被覆された異形棒鋼３３を、軌道スラブに使用した形態を図８を参照しながら説明する。なお、図８は、異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆鋼材を埋め込み配置した軌道スラブを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【００２５】
図示の実施形態のコンクリート軌道スラブ６は、図８に示すように、長さ５ｍ、幅２ｍ、厚さ０．１９ｍの鉄筋コンクリート板である。コンクリート軌道スラブ６に中心軸から対称に２本のレール７，８が設置される。なお、図中１７は、埋め込み栓（雌ねじ部材）である。
【００２６】
車両の荷重を耐えるために、図示を省略するが、一般的に、無被覆異型棒鋼が、コンクリート用補強材として軌道スラブに埋め込み配置されている。しかし、レールに約２０００Ｈｚの高周波数信号が通ると、縦方向異型棒鋼と横方向異型棒鋼で形成されたループ状の回路に誘導電流が発生し、電気信号の伝達を障害することがある。
このような障害を解消するために、この第２実施形態では、図８および図９に示すように、コンクリート軌道スラブ６内に埋め込み配置される全ての異型棒鋼、または縦方向に埋め込み配置されるすべての異型棒鋼、または横方向に埋め込み配置されるすべての異型棒鋼だけに、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を使用して埋め込み配置した形態を示している。
【００２７】
なお、図９は、コンクリート軌道スラブ６に異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材３３の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。図中符号１６はコンクリートである。
【００２８】
このように電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を配置することにより、縦方向または横方向の少なくとの一方に、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３が埋め込み配置されるため、無被覆の異型棒鋼相互が直接接触することはなく、ループ状の電気的な回路が形成しないことにより、誘導電流が発生しく、電気信号の伝達に対する障害はなくなる。
【００２９】
本発明の電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ６を含む下記（１）〜（３）のコンクリート軌道スラブ６について、レールに通る高周波電気信号に及ぼすコンクリート用補強材の影響を調べるために、周波数２０００Ｈｚの測定装置（図示を省略した）により、各コンクリート軌道スラブ６に設置されている２本のレール７，８の間のインダクタンス（Ｌ）およびインピーダンス（Ｒ）を測定し、これら測定値と、コンクリート軌道スラブ６上の絶縁板の上に設置されている２本のレール７，８間の測定値Ｌ０とＲ０との相対偏差量を下記表１に示す。
（１）コンクリート軌道スラブの縦方向および横方向（スラブ幅方向）の両方とも無被覆の異形棒鋼１としたコンクリート軌道スラブ（図１０参照）。
（２）コンクリート軌道スラブの縦方向は無被覆の異形棒鋼１とし、縦方向はピンホールを生じている従来のエポキシ樹脂粉体塗装とした被覆異形棒鋼１８を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ（図１１参照）。
（３）コンクリート軌道スラブの横方向は無被覆の異形棒鋼１とし、縦方向は本発明の電気絶縁性被覆層１３からなる被覆異形棒鋼を埋め込み配置したコンクリート軌道スラブ。
【００３０】
【表１】
【００３１】
また、本発明において被覆層１３を形成する電気絶縁材料としては、熱可塑性樹脂がよく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかを使用し、溶融状態の樹脂を異形棒鋼１に押出成形により被覆した電気絶縁被覆の異形棒鋼３３を使用した場合、前記表１と同様な性能を発揮する。したがって、前記以外の公知の熱可塑性樹脂により熱可塑性樹脂被覆層１３を形成するようにしてもよい。
【００３２】
前記表１より、コンクリート軌道スラブ６に、電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を用いた場合、普通の無被覆異型棒鋼およびエポキシ樹脂塗装鉄筋に比べ、相対インダクタンス偏差量は大きくなり、相対インピーダンス偏差量は小さくなる。即ち、本発明の電気絶縁被覆の異型棒鋼３３を用いることにより、コンクリート軌道スラブ６のレール７，８に通っている高周波電気信号に対する障害は少なくなることが分かった。
【００３３】
このような本発明の電気絶縁材料を被覆したコンクリート補強材、すなわち、丸鋼および異型棒鋼などのコンクリートに埋め込み配置されて使用され、電気絶縁材料を被覆したコンクリート補強材では、その表面に高い電気絶縁性を有する電気絶縁材料製被覆層を備えており、また、電気絶縁被覆層に絶縁性の低下につながるピンホールが生じる恐れがなく、また、絶縁層被覆補強材の曲げ加工時に、被覆層の裂傷または剥離が発生する恐れがなく、高い電気絶縁性を保持することができる。
【００３４】
前記コンクリート製軌道スラブのように、本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法によって製造された被覆されたコンクリート用補強材を、無被覆鉄筋などの無被覆補強材に代えて、コンクリート構造物に埋め込み配置すると、電気的な絶縁性が高いので、コンクリート構造物に電気誘導および磁気誘導の発生による電気信号の伝達障害を防止することができる。
【００３５】
本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法によって製造された被覆されたコンクリート用補強材を、無被覆鉄筋などの無被覆補強材に代えて、コンクリート構造物に埋め込み配置することにより、コンクリート用補強材の腐食を抑制することが可能になる。
【００３６】
前記実施形態の場合には、異形棒鋼１に電気絶縁材料を被覆する場合を説明したが、本発明を実施する場合、異形棒鋼１以外にも、鉄筋または異形鉄筋あるいは鋼板等の補強材を被覆するようにしてもよい。棒状補強材を被覆する場合には、前記実施形態のような押出し被覆手段を採用すればよく、板状補強材を被覆する場合には、板状補強材を型内に配置して溶融状態の熱可塑性樹脂を充填・固化させるようにしてもよい。
【００３７】
前記実施形態では、コンクリート製軌道スラブについて、図示して説明したが、本発明を実施する場合、軌道側部に設置される側壁あるいはコンクリート製枕木、等レール近傍に設置されるコンクリート製ガードパネルに埋め込み配置される補強用の鋼材として、前記実施形態と同様に熱可塑性樹脂被覆鋼材を使用するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の製造方法により製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の一例を示す一部縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の横断平面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）の正面図、（ｂ）は本発明の他の形態のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を示す一部縦断正面図である。
【図３】（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図で、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）は本発明のコンクリート用補強材として使用する異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用補強材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】（ａ）は本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法を説明するために説明図、（ｂ）は被覆層の外周面に螺旋状の溝を形成する場合の装置の形態を示す図である。
【図６】図５において使用するダイス部分を取り出して示す縦断正面図である。
【図７】本発明の方法により電気絶縁被覆をした異形棒鋼からなるコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材のコンクリートとの付着力を試験した結果を示すグラフである。
【図８】異形棒鋼を使用した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材を埋め込み配置した軌道スラブを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】軌道スラブに異形棒鋼を埋め込み配置した本発明のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図１０】軌道スラブに異形棒鋼を埋め込み配置した従来のコンクリート埋め込み用補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図１１】軌道スラブにエポキシ樹脂静電粉末塗装した異形棒鋼を埋め込み配置した従来のコンクリート埋め込み用補強材の配置形態を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 異形棒鋼
１ａ コンクリート用補強材本体
２ａ 溝
２ｂ 溝
３ 従動スプロケット
４ 駆動モータ
５ 駆動スプロケット
６ コンクリート軌道スラブ
７ レール
８ レール
９ チェーン
１１ａ 凸状部分
１１ｂ 凸状部分
１２ リブ
１３ 被覆層
１４ ヒレ状の凹凸部
１４ａ ヒレ状の凸部
１４ｂ 凹部
１５ 凹凸部
１６ コンクリート
１７ 埋め込み栓
２２ 繰出し装置
２３ 送り出し装置
２４ サンドブラスター
２５ 接着剤塗布装置
２６ 加熱装置
２７ 押出成形機
２８ クロスヘッド
２９ 成形ダイス
３０ 冷却装置
３１ 切断機
３２ 完成品架台
３３ 電気絶縁被覆の異形棒鋼
３４ 普通の異型棒鋼
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とすることを特徴とするコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項２】
前記の電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項３】
前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項４】
前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項５】
前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材。
【請求項１】
コンクリートに埋め込め配置される丸鋼，異型棒鋼などの導電性のコンクリート用補強材を電気絶縁材料により被覆して電気絶縁材料製被覆層を形成し、かつその電気絶縁材料製被覆層の表面を粗面とすることを特徴とするコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項２】
前記の電気絶縁材料が、ポリアミド樹脂、ポリエンチレ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂を代表とする熱可塑性樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項３】
前記の電気絶縁材料を、予め溶融状態まで加熱された後に前記のコンクリート用補強材の表面に被覆することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項４】
前記のコンクリート用補強材の表面に被覆された電気絶縁材料製被覆層の表面に、螺旋状の溝を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項５】
前記電気絶縁材料製被覆層の表面にサンドブラスターで研磨剤を吹き付けて粗面とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法によって製造されたコンクリート埋め込み用絶縁被覆補強材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２３５６７４（Ｐ２００９−２３５６７４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７９２１８（Ｐ２００８−７９２１８）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（３９００２１１１９）ヒエン電工株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１０３７６９）オリエンタル白石株式会社 (136)
【出願人】（３９００２１１１９）ヒエン電工株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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