Calamities 本当にあった事故例

COR-TEN鋼にコーティングは必要か?

[2008年05月号]

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この無題のPicasso の彫刻は、シカゴのデイリー・プラザにあり、COR-TEN鋼を上手く利用している

 鉄は強く、延性があり、安い。それゆえに素材としては素晴らしい。ただ残念なのは、湿度のある空気中では普通の鉄ならさびてしまい、そして、さびが進行する。

 わずか 12%のクロムを付加することで、耐食性のある鉄を作ることができる。しかし、価格はずっと高くなる。数年前、米ペンシルバニア州ピッツバーグにある U.S.Steel社は、10分の数%の銅と若干のリンを軟鋼に加えることで、半保護性のさびが得られることを発見した。同社はこの鉄をCOR-TEN鋼と名付けた。

 多くの人にとって、このコーティングは魅力的だった。Picasso作の無題の彫刻(右図。写真:J. Crocker氏)がシカゴのデイリー・プラザにあるが、COR-TEN鋼を上手く利用している。U.S. Steel社は、同社名を冠したオフィスビルの外装に COR-TEN鋼を使用した。多くの人はこのビルを魅力的と思ったが、ピッツバーグっ子の一部はふざけて、このビルを「さびた釘」と呼んでいた。

現場の状況
 今回のケースでは、COR-TEN鋼の使用が大規模な都市型会議施設の雨どいで提案されていた。この雨どいは、水を集めて迂回させることに加え、ビルの天窓を支える必要があった。

捜査開始
 私は、超有名建築家や請負業者が雨どいのさびについて議論するということで、今回のケースに呼ばれた。雨どいの内側は、ポリウレタン・ワニスでコーティングされる予定だった。どのコーティングも完全に不浸透性を保つことはできない。議論の中心はコーティングにできる「ホリデー」(ピンホール)についてで、これらが発生した部分で腐食が進行するかという点にあった。

 私にとって、耐候性鋼のコーティングは、あまり意味があるように思えなかった。確認のため、私は、大学院で同級生だった男に連絡を取ってみた。彼は U.S.SteelResearch Lab.に長年勤めていたので、私は、彼に意見を聞いてみた。彼は、ややうんざりしたように、そして、「またか」と言わんばかりに説明した。彼の説明によると、COR-TEN鋼は、濡れと乾燥を繰り返すことで半保護性のさびを生成する。つまり、COR-TEN鋼は、風雨にさらされてこそ威力を発揮する。誤った考えを持っていたのは、建築家だけではなかった。Midwestern鉄道は、ステンレス・スチールの安価な代替えとして COR-TEN鋼を車両に採用した。この置き換えは、COR-TEN鋼にさび穴が発生し、不満足な結果となった。しかし、この時、COR-TEN鋼は塗装されており、それが原因で大きな腐食が局部的に発生した可能性があった。

動かぬ証拠

 COR-TEN鋼をワニスや塗装で覆うのは、肌に色つやがある女子学生が厚化粧するのと似ている。しかし、建築家や鉄道会社、そして、ほおに潤いがある多くの女子学生は、コーティングへと向かっていった。

 当然だが、コーティングはコストの無駄だ。私は、ポリウレタン・コーティングに不具合を進行させる可能性があることを解明する必要があった。私の専門は金属なので、高分子学を専門とする大学院生に個別指導を依頼した。それによると、スパンデックス製スポーツ・ウェアから床の仕上げまでいたるところで、文字通り何千というポリウレタンが使われているという。最終的に私は、適切なポリウレタン・コーティングは、ホリデーで腐食を進行させることなく、雨どいをさびから守ることができる、という考えに至った。

 センターは 20年ちょっと前に建設され、現在増築中だ。最近の新聞記事がビルについて、「…水漏れする黒いガラスの会議場…」と評していた。しかし、雨どいについては苦情を耳にしていない。さびが酷く、天窓がビル内部に崩れ落ちたということもなく、ここで報告するような問題もない。COR-TEN鋼とポリウレタン・コーティングの組み合わせは目的を果たしているようだ。

Kenneth Russell 米マサチューセッツ工科大学金属学及び原子核工学名誉教授
Kenneth Russell 米マサチューセッツ工科大学金属学及び原子核工学名誉教授 Ken Russell氏(kenruss@mit.edu)は米マサチューセッツ工科大学の金属学及び原子核工学の名誉教授である。彼は金属物理学、法金属学、故障解析を専門としている。今回紹介されたケースは彼の法的ファイルより引用した。

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