在標(biāo)準(zhǔn)暴曬試驗(yàn)上，與水平呈不同角度影響腐蝕量的問(wèn)題以前已被注意到。然而比這更大的問(wèn)題是在試片的上面和下面腐蝕明顯不同。這些問(wèn)題正如在上節(jié)中所敘述的那樣限制了大氣暴曬試驗(yàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值，可是更成為問(wèn)題的是耐候鋼在實(shí)際結(jié)構(gòu)物上以各種暴露形狀使用時(shí)，它的形狀對(duì)耐候鋼的功能如何影響的問(wèn)題。非常不利的形狀在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上必須回避。
關(guān)于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)暴曬試驗(yàn)的角度的影響雖然有幾篇報(bào)告,但是最早在組織上進(jìn)行研究的人是諸石等。他們把耐候鋼及碳素鋼試片（100mm×60mm×3mm)的一面進(jìn)行涂漆，把留下的一面作為上面或者下面，在上面向東以及向南兩個(gè)方向，設(shè)置成與水平呈0°、30°、60°、90°,暴曬時(shí)間為6個(gè)月、9個(gè)月及24個(gè)月.兩種鋼試片都是下面的腐蝕比上面的大，暴曬角度越陡腐蝕越小。就上面來(lái)說(shuō)，與水平及垂直位置相比，中間角度的試片腐蝕小。暴曬角度對(duì)碳素鋼試片的影響大，并且隨時(shí)間增長(zhǎng)而增大。耐候鋼不太受時(shí)間的影響。
他們同時(shí)求出了銹中的硫酸鹽的含有率，判斷它的值取決于試片表面流下的雨水量的多少。由于暴曬角度而引起的下面的腐蝕的差異與硫酸鹽的量非常對(duì)應(yīng)。不過(guò)他們認(rèn)為對(duì)腐蝕量的變化影響最大的因子是降雨后銹層的水分保持的時(shí)間和量。
如上所述，試片形狀受暴曬的影響耐候鋼雖然比碳素鋼小，可是下面的腐蝕比上面的大，腐蝕量增大60%~70%左右，諸石等也認(rèn)為在實(shí)際結(jié)構(gòu)物應(yīng)用耐候鋼時(shí)，在設(shè)計(jì)上必須考慮周到細(xì)致。
很早以前 Larrabee或Schikor就已經(jīng)指出，遮蔽雨水對(duì)暴曬試片下面的腐蝕會(huì)有較大的影響，那時(shí)雖然還沒(méi)有把耐候鋼進(jìn)行裸露使用，但在設(shè)定碳素鋼等腐蝕試驗(yàn)條件上被認(rèn)為是重要的。1965年（昭和40年）日本在建筑物上開(kāi)始裸露使用耐候鋼，那時(shí)由于SOχ引起的大氣污染正處在相當(dāng)高的時(shí)期，遮蔽面由于沒(méi)有受到雨水的洗凈作用對(duì)腐蝕的影響很大，有時(shí)裸露耐候鋼的遮蔽面銹層產(chǎn)生了沒(méi)有穩(wěn)定化的部位。
為了具體地研究裸露耐候鋼各部位有什么樣的行為，以便作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的參考，佐武等和松島等兩個(gè)研究組制作了使用耐候鋼的試驗(yàn)房屋以及模型結(jié)構(gòu)物佐武等于1966年（昭和41年）2月，在尼崎市住友金屬工業(yè)中央技術(shù)研究所（當(dāng)時(shí)）院內(nèi)，用耐候鋼建造了有H型柱、棟梁、框格、平板門的試驗(yàn)房屋，研究了耐候鋼銹層穩(wěn)定化動(dòng)態(tài)或由于流出的銹液引起的各種外裝材的污損狀況。4年后發(fā)表了結(jié)果。
松島等于1967年（昭和42年）10月，在川崎市的NKK技術(shù)研究所（當(dāng)時(shí)）院內(nèi)和川崎市住宅地的NKK新城集合住宅院內(nèi)，設(shè)置了構(gòu)件全部用耐候鋼制作的高約3.7m、寬3m、深度2m的模型結(jié)構(gòu)物（圖2-15)。
所用的構(gòu)件是H型柱、棟梁、頂棚、窗框、壁板、百葉窗、臺(tái)階等。除了觀察銹層穩(wěn)定化動(dòng)態(tài)以外，為了測(cè)定腐蝕量，以浮在構(gòu)件表面上的狀態(tài)和黏附在構(gòu)件表面上的狀態(tài)安裝了很多小型試片。黏附的試片是為了了解雨水流的影響。
結(jié)果反映出當(dāng)時(shí)工業(yè)地區(qū)處于高SOχ狀態(tài)，雨被遮蔽的部分穩(wěn)定化較慢。郊外比工業(yè)地區(qū)遮蔽部分的狀況好。
根據(jù)松島等的結(jié)果歸納的要點(diǎn)加表2-11。所示雨被遮避的部分穩(wěn)定化緩慢，并且知道在SOχ影響大的地區(qū)其傾向大。
最近工業(yè)地區(qū)的二氧化硫濃度比進(jìn)行這些試驗(yàn)時(shí)已經(jīng)明顯降低，這些數(shù)據(jù)在同地區(qū)雖然不能完全像原來(lái)那樣適用，可是已經(jīng)成為20世紀(jì)70年代（昭和50年代）中期以后，盛行設(shè)計(jì)建造耐候鋼橋梁必須參考的最早的數(shù)據(jù)，就現(xiàn)在成為最大問(wèn)題的海岸地區(qū)的海鹽粒子的影響來(lái)說(shuō)，也可以采用同樣的考慮方法。
關(guān)于裸露耐候鋼在橋梁上應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)在2.2.3節(jié)敘述過(guò)，請(qǐng)參照。在那里所引用的建設(shè)省土木研究所、鋼材俱樂(lè)部、日本橋梁建設(shè)協(xié)會(huì)制定的無(wú)涂漆耐候鋼橋梁的設(shè)計(jì)、施工要領(lǐng)（改訂案）(1993年，平成5年）或維修要領(lǐng)（案）(1991年，平成3年），可以說(shuō)是應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)成果的結(jié)晶。
尤其在調(diào)查海鹽粒子的影響后，在上述的設(shè)計(jì)、施工要領(lǐng)（改訂案）中確定了可以使用裸露耐候鋼的地區(qū)，是應(yīng)用技術(shù)的一大成果（見(jiàn)表2-7)。
關(guān)于把可以使用地區(qū)定為飛來(lái)鹽分量0.05mdd(mg/d㎡/day)以下的地點(diǎn)，9年間41座橋梁暴曬試驗(yàn)結(jié)果起了非常有效的作用。也就是說(shuō)，從圖2-16可以清楚地看出，以該飛來(lái)鹽分量為界，低于該鹽分量，銹層能夠穩(wěn)定化；可是一旦超過(guò)銹層就不能穩(wěn)定化，而且腐蝕量很大。省略表2-7中的飛來(lái)鹽分量測(cè)定可以裸露使用耐候鋼的地區(qū)，可以根據(jù)該項(xiàng)共同研究以及以前土木研究所對(duì)鋼筋混凝土的鹽害所調(diào)查的各地區(qū)的飛來(lái)鹽分量的值求出來(lái)，可以認(rèn)為這些地區(qū)是鹽分量在0.05mdd以下的地區(qū)。另外，以設(shè)計(jì)、施工要領(lǐng)（修訂版）作為基礎(chǔ)的暴曬試驗(yàn)，是在已有橋梁的內(nèi)梁部分安裝了試片，在對(duì)耐候鋼穩(wěn)定化不利的遮蔽了雨的條件下進(jìn)行的，所以所獲得的數(shù)據(jù)是實(shí)用安全的。但是，那時(shí)，像在橋梁內(nèi)梁那樣完全遮蔽雨的條件下的耐候鋼的長(zhǎng)期穩(wěn)定化動(dòng)態(tài)的研究報(bào)告幾乎沒(méi)有。因此，鋼材俱樂(lè)部防銹特別委員會(huì)設(shè)置了耐候鋼特別研究組，就這一問(wèn)題進(jìn)行了研究。
該項(xiàng)研究調(diào)查了1967年（昭和42年）架設(shè)的川崎制鐵知多制造的知多2號(hào)橋的銹層狀況，并得出結(jié)論。把用前節(jié)所述的交流阻抗法或銹層斷面的偏光顯微鏡獲得的觀察結(jié)果，和各種完全穩(wěn)定化后的銹層數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后得出結(jié)論：“內(nèi)梁的耐候鋼銹層與外梁相比并不遜色。···屬于耐候性原來(lái)的穩(wěn)定銹層或者與其接近”。這一結(jié)論的得出也是關(guān)于銹層本質(zhì)或測(cè)定方法的知識(shí)財(cái)富累計(jì)的成果。
