【落札】栄町配水管布設第４工事

ダクタイル鋳鉄管は、材料としてダクタイル鋳鉄を使用した管のこと。ダクタイル鉄管ともいう。ダクタイル鋳鉄とは、従来鋳鉄の組織中に細長い片状に分布していた黒鉛を球状化させ、強度や延性を改良した鋳鉄である。従来の鋳鉄管に変わり、水道管をはじめ、下水道、ガスなど幅広い分野に使用されている。特に水道本管(導・送・配水管)においては、日本で最も多く使われている管材である。

 

◆特性

ダクタイル鋳鉄管は、下記のような特性を持つ。

 

◆長所

強度が大であり、強靭性に富み、衝撃に強い。

金属材料の中では腐食に強く、電気抵抗が高いため電食の影響を受けにくい。

継手は、伸縮性・可とう性を持つ。

施工性が良い。

 

◆短所

重量が比較的重い。

土壌が腐食性の場合には外面防食を必要とする。

 

◆外面防食

ほとんどの鉄材料と同様に、ダクタイル鋳鉄は自然界における酸化作用により腐食の影響を受ける。ダクタイル鋳鉄管では、腐食を軽減するため、下記のような外面防食が施される。

◆外面塗装

外面塗装は、管体の表面に塗膜を形成することによって、防食保護を行うものである。 ダクタイル鋳鉄管の塗装として、古くはコールタールやタールエポキシ樹脂塗装が用いられたが、タールの衛生性が問題となったため、1988年からタールを含まない合成樹脂塗装が採用されている。 塗料には一液性エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、二液性エポキシ樹脂塗料などが用いられ、機械塗り又は手塗りによって塗装される。また直管の呼び径250以下には、下塗りとして亜鉛系プライマが施される。

 

◆外面特殊塗装

ダクタイル鋳鉄管は一般的に埋設管として使用するが、地上に露出配管したり、水中配管する場合には、より高い防食性を持たせるため、または管路の美観を目的として、特別な塗装が施されることがある。 この塗装については、JDPA Z 2009-2002(ダクタイル鋳鉄外面特殊塗装)として規格化されており、用途によってAA,BB,CC,DDの4種類から選定することとなっている。

 

◆外面耐食塗装

GX形の管外面には、通常と管と異なる外面耐食塗装が施されている。この外面耐食塗装は、亜鉛系合金溶射、封孔処理、合成樹脂塗装から構成される。この塗装により、GX形管は、一般的な埋設環境(山地を除く国土の95%)においてポリエチレンスリーブを装着せずに、耐食皮膜の寿命が70年以上、鉄部の寿命が30年以上とし、計100年の寿命が期待できるとされている。 また、この塗装は、2013年にJDPA規格に制定されたS50形ダクタイル鋳鉄管においても採用されている。

 

◆ポリエチレンスリーブ法

ダクタイル鋳鉄管を埋設する土壌が腐食性である場合など、高い防食性が求められる場合、埋設時にポリエチレンスリーブで管を被膜して防食するのが一般的である。 ポリエチレンスリーブ法は、下記のような防食効果がある。

土壌と管との直接の接触を防ぐ。

管の周辺を均一な状態に保ちマクロセル腐食を防ぐ

地下水が進入した場合でも水の移動を抑制し、溶存酸素が消費されることで腐食の進行を抑制する。

鉄道のレール等から地中に漏れ出た迷走電流によっておこる電食にたいして遮蔽物の効果を果たす。

 

◆内面防食

ダクタイル鋳鉄管の内面は、長期間水と接触するため、管の防錆を行い、また水質に悪影響を与えないようにライニングが施される。直管ではモルタルライニング、異形管ではエポキシ樹脂粉体塗装が主に採用されるが、最近は小口径の直管にもエポキシ樹脂粉体塗装が採用されることが増えている。

 

◆モルタルライニング

モルタルライニングは、管の内面に質量配合比(セメント:細骨材) 1:1.5～1:3.5のモルタルを遠心力方法等により成形し、養生後にアクリル系樹脂などによりシールコートの塗装を行うものである。 鉄管の内面にモルタルライニングを施すと、セメント中のカルシウム分によるアルカリ性が鉄面を不動態化して防食する効果がある。また、シールコートは、通水後の水のpH上昇防止、ライニングの耐久性向上のために行われる。JIS A 5314 として規格化されている。

1950年代に開発され、直管のライニングとして広く用いられるようになり、赤水・出水不良などの給水障害発生件数は激減した。

 

◆エポキシ樹脂粉体塗装

エポキシ樹脂粉体塗装は、エポキシ樹脂、硬化剤、顔料、添加剤などからなる溶剤を含まない粉体塗料を、管内に付着させ、加熱溶融させることによって塗膜を形成するものである。 高分子のエポキシ樹脂を用いるため高い防食性、耐久性を持ち、溶剤を含まない焼付型塗料であるため水質衛生性にも優れる。JIS G 5528 として規格化されている。

エポキシ樹脂粉体塗装は、小口径異形管の内面塗装として1973年頃から採用され始め、1978年頃から小口径の直管にも採用が拡大された。 平成21年10月時点で、異形管生産量(呼び径75～700)の97%以上(質量比)が粉体塗装であり、平成27年度の直管(呼び径1000以下)の総出荷延長の78.9%が粉体塗装となっている。

 

◆その他の内面塗装

大口径管においてエポキシ樹脂粉体塗装を適用することが困難な場合、液状エポキシ樹脂塗装が用いられる。また、一部のダクタイル鋳鉄異形管及びその接合部品には、合成樹脂塗料が使用されている。

また、ALW形ダクタイル鉄管等には、エポキシ樹脂粉体塗料に二酸化ケイ素を主体とした無機材料を質量比で1:1～1:2の割合で混合した塗装が使用されている。