JP2000044364A - コンクリート構造物の要補修部分を検出する方法およびその補修方法 - Google Patents
コンクリート構造物の要補修部分を検出する方法およびその補修方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート中の鋼材をハツリ出す必要が無
く精度良くコンクリート構造物の要補修部分を検出する
方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも２個以上の電位測定検出端を
コンクリート構造物の表面に接触させ、２箇所以上のコ
ンクリート構造物中の鋼材の自然電位の差を測定し、該
自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を診断し、コンク
リート構造物の要補修部分を検出する方法。
く精度良くコンクリート構造物の要補修部分を検出する
方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも２個以上の電位測定検出端を
コンクリート構造物の表面に接触させ、２箇所以上のコ
ンクリート構造物中の鋼材の自然電位の差を測定し、該
自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を診断し、コンク
リート構造物の要補修部分を検出する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート中に
鋼材を有するコンクリート構造物の要補修部分を検出す
る方法およびその補修方法に関し、特にコンクリート構
造物中の鋼材腐食をもたらす劣化に関する要補修部分の
位置決め方法およびその要補修部分の補修方法に関す
る。
鋼材を有するコンクリート構造物の要補修部分を検出す
る方法およびその補修方法に関し、特にコンクリート構
造物中の鋼材腐食をもたらす劣化に関する要補修部分の
位置決め方法およびその要補修部分の補修方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート中に鋼材を有するコンクリ
ート構造物において、コンクリートは、一般には、種々
の環境に対する抵抗力が強く、また、強アルカリ性であ
るので、その内部にある鋼材は、鋼材表面に不動態被膜
を形成して腐食から保護され、そのために、コンクリー
ト構造物は耐久性のある永久構造物であると考えられて
きた。
ート構造物において、コンクリートは、一般には、種々
の環境に対する抵抗力が強く、また、強アルカリ性であ
るので、その内部にある鋼材は、鋼材表面に不動態被膜
を形成して腐食から保護され、そのために、コンクリー
ト構造物は耐久性のある永久構造物であると考えられて
きた。
【０００３】しかしながら、この永久構造物と考えられ
てきたコンクリート構造物も、中性化や塩害などの原因
により鋼材が腐食し、その機能を失うことで構造物とし
ての寿命に疑問がなげかけられる様になってきた。
てきたコンクリート構造物も、中性化や塩害などの原因
により鋼材が腐食し、その機能を失うことで構造物とし
ての寿命に疑問がなげかけられる様になってきた。
【０００４】この様なコンクリート構造物はコンクリー
ト内部の鋼材の発錆、コンクリートのひび割れ、さらに
はコンクリートの欠落という現象を引き起こし構造的に
も、また外観的にも大きな問題となっている。
ト内部の鋼材の発錆、コンクリートのひび割れ、さらに
はコンクリートの欠落という現象を引き起こし構造的に
も、また外観的にも大きな問題となっている。
【０００５】この様に劣化したコンクリート構造物の補
修方法としては、コンクリートのひび割れや欠落部分に
ついてはその部分のコンクリートをハツリ取った後に新
しいコンクリートやモルタルを充填する「断面修復法」
が主体であった。
修方法としては、コンクリートのひび割れや欠落部分に
ついてはその部分のコンクリートをハツリ取った後に新
しいコンクリートやモルタルを充填する「断面修復法」
が主体であった。
【０００６】しかしながら、この断面修復法では鋼材の
錆により生じる錆汁やコンクリートのひび割れ、欠落と
いう外観的に確認できる部分にのみ適用可能であった。
また、外観的には劣化が現れていなくても潜在的にコン
クリートの劣化が進行している部分の補修方法として電
気化学的な手法を用いた補修工法が提案されている（特
開平１−１７６２８７号公報、特開平２−３０２３８４
号公報）。
錆により生じる錆汁やコンクリートのひび割れ、欠落と
いう外観的に確認できる部分にのみ適用可能であった。
また、外観的には劣化が現れていなくても潜在的にコン
クリートの劣化が進行している部分の補修方法として電
気化学的な手法を用いた補修工法が提案されている（特
開平１−１７６２８７号公報、特開平２−３０２３８４
号公報）。
【０００７】しかし、これらの補修方法を適用するにあ
たってその補修部分を決める際には断面補修工法の場合
は、外観上変状の認められる部分についてしか補修部分
を特定できず、また潜在的な劣化部分を特定する際に
も、コンクリートの一部を破壊して内部の鋼材を露出さ
せ、その部分に導線を接続してコンクリート表面からコ
ンクリート内部の鋼材の自然電位を測定し、その自然電
位の値から鋼材の腐食程度を推定し補修部分の位置決め
を行う必要があった。
たってその補修部分を決める際には断面補修工法の場合
は、外観上変状の認められる部分についてしか補修部分
を特定できず、また潜在的な劣化部分を特定する際に
も、コンクリートの一部を破壊して内部の鋼材を露出さ
せ、その部分に導線を接続してコンクリート表面からコ
ンクリート内部の鋼材の自然電位を測定し、その自然電
位の値から鋼材の腐食程度を推定し補修部分の位置決め
を行う必要があった。
【０００８】しかしながらこれらの方法では、外観上か
らのみ判断する場合には潜在的に劣化の進行している部
分の特定ができず、また自然電位測定による判断では測
定の際にコンクリートの一部をハツリ出す必要があるた
めに場合によっては健全な部分のコンクリート構造物を
痛めてしまい劣化を促進させる原因ともなりコンクリー
ト構造物を維持する観点からは好ましくない。
らのみ判断する場合には潜在的に劣化の進行している部
分の特定ができず、また自然電位測定による判断では測
定の際にコンクリートの一部をハツリ出す必要があるた
めに場合によっては健全な部分のコンクリート構造物を
痛めてしまい劣化を促進させる原因ともなりコンクリー
ト構造物を維持する観点からは好ましくない。
【０００９】また、コンクリートの一部を破壊するため
には専用の道具を用いる必要があり、鋼材のかぶり深さ
が深い場合や、対象とするコンクリートの面積が広い場
合はより多くの部位の鋼材を露出させる必要があり非常
に多くの労力を要すると言う課題があった。
には専用の道具を用いる必要があり、鋼材のかぶり深さ
が深い場合や、対象とするコンクリートの面積が広い場
合はより多くの部位の鋼材を露出させる必要があり非常
に多くの労力を要すると言う課題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記課
題を解決すべく種々検討した結果、コンクリート鋼材へ
の導線の接続が不要であるため、コンクリート中の鋼材
をハツリ出す必要が無く精度良くコンクリート中の鋼材
の腐食状態と腐食部分を評価できる方法を見い出し、ま
たその腐食部分の補修を行なうことにより、前記課題を
解決し得ることを知見し、本発明を完成するに至った。
題を解決すべく種々検討した結果、コンクリート鋼材へ
の導線の接続が不要であるため、コンクリート中の鋼材
をハツリ出す必要が無く精度良くコンクリート中の鋼材
の腐食状態と腐食部分を評価できる方法を見い出し、ま
たその腐食部分の補修を行なうことにより、前記課題を
解決し得ることを知見し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも２個以上の電位測定検出端をコンクリート構造物の
表面に接触させ、２箇所以上のコンクリート構造物中の
鋼材の自然電位の差を測定し、該自然電位の差の値から
鋼材の腐食状態を診断してコンクリート構造物の要補修
部分を検出する方法である。
とも２個以上の電位測定検出端をコンクリート構造物の
表面に接触させ、２箇所以上のコンクリート構造物中の
鋼材の自然電位の差を測定し、該自然電位の差の値から
鋼材の腐食状態を診断してコンクリート構造物の要補修
部分を検出する方法である。
【００１２】また、本発明は、少なくとも２個以上の電
位測定検出端をコンクリート構造物の表面に接触させ、
２箇所以上のコンクリート構造物中の鋼材の自然電位の
差を測定し、該自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を
診断してコンクリート構造物の要補修部分を検出し、該
要補修部分を補修することを特徴とするコンクリート構
造物の補修方法である。
位測定検出端をコンクリート構造物の表面に接触させ、
２箇所以上のコンクリート構造物中の鋼材の自然電位の
差を測定し、該自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を
診断してコンクリート構造物の要補修部分を検出し、該
要補修部分を補修することを特徴とするコンクリート構
造物の補修方法である。
【００１３】本発明において、コンクリート構造物の要
補修部分は、同種類の電位測定検出端により測定された
自然電位の差の絶対値が１００ｍＶ以上の部分を要補修
部分とするか、または同種類の電位測定検出端により各
測定された自然電位の差の測定データ（ｘ）と、該測定
データ（ｘ）の値の大きい方から５〜２０％の平均値の
基準値（ｘｇ）との差の絶対値（ｘｓ）＝｜ｘｇ−ｘ｜
が１５０ｍＶ以上の部分を要補修部分とするのが好まし
い。
補修部分は、同種類の電位測定検出端により測定された
自然電位の差の絶対値が１００ｍＶ以上の部分を要補修
部分とするか、または同種類の電位測定検出端により各
測定された自然電位の差の測定データ（ｘ）と、該測定
データ（ｘ）の値の大きい方から５〜２０％の平均値の
基準値（ｘｇ）との差の絶対値（ｘｓ）＝｜ｘｇ−ｘ｜
が１５０ｍＶ以上の部分を要補修部分とするのが好まし
い。
【００１４】また、コンクリート構造物の補修方法は、
断面修復工法、表面被覆法または電気化学的補修工法で
行なうのが好ましい。また、コンクリート構造物の補修
方法において、補修を行った後に、少なくとも２個以上
の電位測定検出端をコンクリート構造物の非補修表面と
補修表面に接触させ、２箇所以上のコンクリート構造物
中の鋼材の自然電位の差を測定し、該自然電位の差の値
からコンクリート構造物の補修を確認するのが好まし
い。
断面修復工法、表面被覆法または電気化学的補修工法で
行なうのが好ましい。また、コンクリート構造物の補修
方法において、補修を行った後に、少なくとも２個以上
の電位測定検出端をコンクリート構造物の非補修表面と
補修表面に接触させ、２箇所以上のコンクリート構造物
中の鋼材の自然電位の差を測定し、該自然電位の差の値
からコンクリート構造物の補修を確認するのが好まし
い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコンクリート構造物の要補修部分を検出する方
法は、コンクリート構造物中の鋼材の自然電位の測定を
行える電位測定検出端（以下、本検出端という）を少な
くとも２個用い、コンクリート構造物の表面に接触さ
せ、２箇所以上のコンクリート中の鋼材の自然電位の差
を測定することによりコンクリート構造物中の鋼材の腐
食を診断し、コンクリート構造物の要補修部分を検出す
ることを特徴とする。
本発明のコンクリート構造物の要補修部分を検出する方
法は、コンクリート構造物中の鋼材の自然電位の測定を
行える電位測定検出端（以下、本検出端という）を少な
くとも２個用い、コンクリート構造物の表面に接触さ
せ、２箇所以上のコンクリート中の鋼材の自然電位の差
を測定することによりコンクリート構造物中の鋼材の腐
食を診断し、コンクリート構造物の要補修部分を検出す
ることを特徴とする。
【００１６】本発明では、コンクリート中に鋼材を有す
るコンクリート構造物を対象とするものである。測定前
には、コンクリート表面に散水し、コンクリートを湿潤
状態にする。コンクリート内部の鋼材の電気的な連続性
を確認したいコンクリート中の任意の鋼材近傍上のコン
クリート表面に本検出端を少なくとも２個同時に接触さ
せ、一方を特定の部位に固定し、もう一方を一定間隔で
移動させ自然電位差の測定を行い、対象とする構造物の
２次元的な電位差の分布状態の測定を行う。この測定の
際に、固定する本検出端の設置位置は特に限定されない
が構造物の外観検査から判断して最も劣化が進んでいる
と判断される点、又は最も劣化していないと判断される
点に設置することが好ましい。
るコンクリート構造物を対象とするものである。測定前
には、コンクリート表面に散水し、コンクリートを湿潤
状態にする。コンクリート内部の鋼材の電気的な連続性
を確認したいコンクリート中の任意の鋼材近傍上のコン
クリート表面に本検出端を少なくとも２個同時に接触さ
せ、一方を特定の部位に固定し、もう一方を一定間隔で
移動させ自然電位差の測定を行い、対象とする構造物の
２次元的な電位差の分布状態の測定を行う。この測定の
際に、固定する本検出端の設置位置は特に限定されない
が構造物の外観検査から判断して最も劣化が進んでいる
と判断される点、又は最も劣化していないと判断される
点に設置することが好ましい。
【００１７】本発明を利用したコンクリート中鋼材の要
補修部分を検出する方法の例を図１に示す。図１は、本
発明で用いられる鋼材腐食測定装置の一例を示す説明図
である。同図において、本発明の検出方法は、コンクリ
ート１中に鋼材２を有するコンクリート構造物３のコン
クリート１の表面に、電極を備えた２個以上の本検出端
４ａ，４ｂを一定の間隔で接触させ、電位測定装置５に
より、２箇所以上のコンクリート１ａ，１ｂ中の鋼材２
ａ，２ｂの自然電位の差を測定することにより、コンク
リート中の鋼材の腐食状況を診断し、コンクリート構造
物の要補修部分を検出する方法である。
補修部分を検出する方法の例を図１に示す。図１は、本
発明で用いられる鋼材腐食測定装置の一例を示す説明図
である。同図において、本発明の検出方法は、コンクリ
ート１中に鋼材２を有するコンクリート構造物３のコン
クリート１の表面に、電極を備えた２個以上の本検出端
４ａ，４ｂを一定の間隔で接触させ、電位測定装置５に
より、２箇所以上のコンクリート１ａ，１ｂ中の鋼材２
ａ，２ｂの自然電位の差を測定することにより、コンク
リート中の鋼材の腐食状況を診断し、コンクリート構造
物の要補修部分を検出する方法である。
【００１８】本発明のコンクリート中の鋼材としては、
鉄筋コンクリート用棒鋼、ＰＣ棒鋼、ＰＣ鋼線、一般構
造用圧延鋼材、一般構造用溶接軽量Ｈ形鋼、一般構造用
角型鋼管、軟鋼線材、硬鋼線材、ピアノ線、ワイヤーロ
ープ、及び溶接金鋼等が挙げられる。
鉄筋コンクリート用棒鋼、ＰＣ棒鋼、ＰＣ鋼線、一般構
造用圧延鋼材、一般構造用溶接軽量Ｈ形鋼、一般構造用
角型鋼管、軟鋼線材、硬鋼線材、ピアノ線、ワイヤーロ
ープ、及び溶接金鋼等が挙げられる。
【００１９】本発明で使用する本検出端には、通常、銀
／塩化銀電極、カロメル電極、銅／硫酸銅電極、などの
照合電極を備えたものを用いるが、白金や酸化ジルコニ
ウム、酸化ルテニウムを始めとする腐食されない貴金属
類あるいは貴金属メッキされた金属などの電位測定可能
な金属を備えたものでも可能である。
／塩化銀電極、カロメル電極、銅／硫酸銅電極、などの
照合電極を備えたものを用いるが、白金や酸化ジルコニ
ウム、酸化ルテニウムを始めとする腐食されない貴金属
類あるいは貴金属メッキされた金属などの電位測定可能
な金属を備えたものでも可能である。
【００２０】本検出端の一方の電極は電位測定装置のプ
ラス側に、もう一方の電極はマイナス側に接続される。
プラス側、またはマイナス側に本検出端を複数個接続す
る場合は常にプラス側、マイナス側の各々１個づつ、２
極間の電位が測定できるように検出端の接続が切り替え
られる切替装置を備える。
ラス側に、もう一方の電極はマイナス側に接続される。
プラス側、またはマイナス側に本検出端を複数個接続す
る場合は常にプラス側、マイナス側の各々１個づつ、２
極間の電位が測定できるように検出端の接続が切り替え
られる切替装置を備える。
【００２１】測定にあたっては、複数の本検出端の内、
１方の本検出端をコンクリート面に接触させ、他方の検
出端を順次コンクリート面に接触させてゆき、本検出端
間での自然電位差を測定しその測定値を記録する。
１方の本検出端をコンクリート面に接触させ、他方の検
出端を順次コンクリート面に接触させてゆき、本検出端
間での自然電位差を測定しその測定値を記録する。
【００２２】次に、測定装置について説明する。まず、
本検出端について説明する。本発明で使用する本検出端
としては、脱脂綿やスポンジ等の保水材に塩化カリウム
や水酸化カルシウム等の電解質溶液を含浸させたもの、
あるいは、保水材の乾燥を防ぐために容器内に電解質溶
液を蓄え、保水材へ常に電解質溶液を供給できるものの
中に前記照合電極を備えたものを使用する。コンクリー
ト表面への電気的な接触が必要である為、湿潤部分であ
る保水材をコンクリート面に接触できる様にしておく必
要がある。
本検出端について説明する。本発明で使用する本検出端
としては、脱脂綿やスポンジ等の保水材に塩化カリウム
や水酸化カルシウム等の電解質溶液を含浸させたもの、
あるいは、保水材の乾燥を防ぐために容器内に電解質溶
液を蓄え、保水材へ常に電解質溶液を供給できるものの
中に前記照合電極を備えたものを使用する。コンクリー
ト表面への電気的な接触が必要である為、湿潤部分であ
る保水材をコンクリート面に接触できる様にしておく必
要がある。
【００２３】本検出端の形状や大きさは、コンクリート
表面との接触面積が０．５ｃｍ2 以上確保できれば特に
限定されるものではない。本検出端の例としては、特開
昭５９−２１７１４７号公報の可搬式電極部や特開昭６
３−１６３２６６号公報の腐食本検出端等の電極がある
が、本発明においては、電位測定のできるものであれば
いかような検出端でも使用可能である。
表面との接触面積が０．５ｃｍ2 以上確保できれば特に
限定されるものではない。本検出端の例としては、特開
昭５９−２１７１４７号公報の可搬式電極部や特開昭６
３−１６３２６６号公報の腐食本検出端等の電極がある
が、本発明においては、電位測定のできるものであれば
いかような検出端でも使用可能である。
【００２４】少なくとも２個の本検出端を用いて、本検
出端どうしが互いに接触しないようにコンクリート表面
に接触させ、順次測定点を移動させていく。測定の際に
本検出端が相互に接触した場合は、両方の本検出端で同
一部分を測定してしまうため異なる部分の自然電位差は
測定できなくなり測定値の変動はなくなり安定した数値
を示す。
出端どうしが互いに接触しないようにコンクリート表面
に接触させ、順次測定点を移動させていく。測定の際に
本検出端が相互に接触した場合は、両方の本検出端で同
一部分を測定してしまうため異なる部分の自然電位差は
測定できなくなり測定値の変動はなくなり安定した数値
を示す。
【００２５】次に、電位測定装置について説明する。本
検出端は導線により、電位測定装置に接続される。電位
測定装置は、センサーに照合電極を用いて一方をコンク
リート中の鋼材に接続し、コンクリート中鋼材の自然電
位測定に用いるハイテスタや電気化学的測定に用いられ
るポテンショスタット、ガルバノスタットなど信号の入
力抵抗が高い装置を用いることができる。
検出端は導線により、電位測定装置に接続される。電位
測定装置は、センサーに照合電極を用いて一方をコンク
リート中の鋼材に接続し、コンクリート中鋼材の自然電
位測定に用いるハイテスタや電気化学的測定に用いられ
るポテンショスタット、ガルバノスタットなど信号の入
力抵抗が高い装置を用いることができる。
【００２６】ここで用いる電位測定装置であるハイテス
タは電気回路の電圧測定にも用いられ、またポテンショ
スタット、ガルバノスタットはそれぞれ単独に用いら
れ、ポテンショスタットは、電圧制御による電流測定を
行う装置、ガルバノスタットは電流制御による電圧測定
を行う装置として一般に用いられている装置でもある。
通常現場での測定には、コンパクトで持ち運びの容易な
ハイテスタが使用される。
タは電気回路の電圧測定にも用いられ、またポテンショ
スタット、ガルバノスタットはそれぞれ単独に用いら
れ、ポテンショスタットは、電圧制御による電流測定を
行う装置、ガルバノスタットは電流制御による電圧測定
を行う装置として一般に用いられている装置でもある。
通常現場での測定には、コンパクトで持ち運びの容易な
ハイテスタが使用される。
【００２７】次に、測定方法について説明する。測定に
際しては、コンクリートと本検出端との電気的な接触を
良好とする為、測定の前にコンクリート面を水道水や水
酸化カルシウムなどの電解質溶液で湿潤状態にしておく
ことが好ましい。
際しては、コンクリートと本検出端との電気的な接触を
良好とする為、測定の前にコンクリート面を水道水や水
酸化カルシウムなどの電解質溶液で湿潤状態にしておく
ことが好ましい。
【００２８】この状態で全ての装置の接続を行い、本検
出端をコンクリート表面に接触させるとコンクリート中
の鋼材が電気的に導通している場合にはコンクリートを
介し本検出端とコンクリート中の鋼材とで安定な電気的
回路を形成し、各々の本検出端を接触させた部位のコン
クリート中の鋼材の自然電位が検出され、電位測定装置
にその測定部位での自然電位差が表示され、一定間隔で
測定を繰り返すことにより対象とする範囲の自然電位差
の分布を得ることができる。
出端をコンクリート表面に接触させるとコンクリート中
の鋼材が電気的に導通している場合にはコンクリートを
介し本検出端とコンクリート中の鋼材とで安定な電気的
回路を形成し、各々の本検出端を接触させた部位のコン
クリート中の鋼材の自然電位が検出され、電位測定装置
にその測定部位での自然電位差が表示され、一定間隔で
測定を繰り返すことにより対象とする範囲の自然電位差
の分布を得ることができる。
【００２９】次に、要補修部分の検出について説明す
る。コンクリート中の鋼材の自然電位は腐食の程度によ
り変化することが知られている。例えば、海洋構造物に
見受けられる塩害劣化を受けた構造物では、参照電極に
銅／硫酸銅電極（ＣＳＥ）を用いた場合はＡＳＴＭ Ｃ
−８７６では以下の表１に示すような判定基準が定めら
れている。
る。コンクリート中の鋼材の自然電位は腐食の程度によ
り変化することが知られている。例えば、海洋構造物に
見受けられる塩害劣化を受けた構造物では、参照電極に
銅／硫酸銅電極（ＣＳＥ）を用いた場合はＡＳＴＭ Ｃ
−８７６では以下の表１に示すような判定基準が定めら
れている。
【００３０】
【表１】ＡＳＴＭ Ｃ−８７６による判定
【００３１】本測定法においても数種類の供試体につい
て自然電位差の測定結果と外観調査、及び鋼材をはつり
だし目視調査を行った。その結果、外観検査より鋼材の
腐食が進行し、コンクリート表面ににひび割れが生じて
いない部分を基準点とした場合は、基準点より自然電位
差が−１００ｍＶより高い部分では測定範囲の９０％以
上に鋼材の腐食によるひび割れは認められなかった。
て自然電位差の測定結果と外観調査、及び鋼材をはつり
だし目視調査を行った。その結果、外観検査より鋼材の
腐食が進行し、コンクリート表面ににひび割れが生じて
いない部分を基準点とした場合は、基準点より自然電位
差が−１００ｍＶより高い部分では測定範囲の９０％以
上に鋼材の腐食によるひび割れは認められなかった。
【００３２】また、−１００〜−１５０ｍＶの範囲では
約１０％の範囲にひび割れが認められ、約５５％の範囲
には表面にひび割れは認められなかったがコンクリート
をはつり出して鋼材の目視観察を行った結果、鋼材の断
面欠損をともなう錆びや鋼材表面への錆びが認められ
た。
約１０％の範囲にひび割れが認められ、約５５％の範囲
には表面にひび割れは認められなかったがコンクリート
をはつり出して鋼材の目視観察を行った結果、鋼材の断
面欠損をともなう錆びや鋼材表面への錆びが認められ
た。
【００３３】さらに、自然電位差が−１５０ｍＶより低
い部分では約２５％のコンクリート表面部分にひび割れ
が認められ、鋼材をはつりだした結果では約９２％の範
囲に鋼材表面への錆が認められた。本結果より判断して
構造物の崩壊をもたらすと考えられる要補修部分は自然
電位差により判断することができる。
い部分では約２５％のコンクリート表面部分にひび割れ
が認められ、鋼材をはつりだした結果では約９２％の範
囲に鋼材表面への錆が認められた。本結果より判断して
構造物の崩壊をもたらすと考えられる要補修部分は自然
電位差により判断することができる。
【００３４】本法を実構造物へ適用をする場合は、まず
調査範囲の中から任意の部位を基準点として基準側の電
極を設置する。次に、調査範囲の全範囲について任意の
間隔で測定を行う。この場合、測定する間隔としては構
造物の鋼材間隔がわかっている場合は、その間隔以下と
することが望ましく通常２０ｃｍ〜５０ｃｍの間隔で行
うが、測定範囲が広い場合は、１００ｃｍ程度の間隔で
格子状に測定を行う。
調査範囲の中から任意の部位を基準点として基準側の電
極を設置する。次に、調査範囲の全範囲について任意の
間隔で測定を行う。この場合、測定する間隔としては構
造物の鋼材間隔がわかっている場合は、その間隔以下と
することが望ましく通常２０ｃｍ〜５０ｃｍの間隔で行
うが、測定範囲が広い場合は、１００ｃｍ程度の間隔で
格子状に測定を行う。
【００３５】次に、測定データの値（ｘ）の大きい方か
ら５〜２０％程度の平均値を、調査範囲の良好部位の基
準値（ｘｇ）とする。良好部位の対象とするデータ数は
測定データ数により判断し決める。この際に明らかに異
常値と考えられる部分は除いて計算する。さらに、良好
部位の基準値（ｘｇ）と測定データ（ｘ）との差の絶対
値（ｘｓ）＝ ｜ｘｇ−ｘ｜を計算し劣化程度の判断の
数値、即ち判断値（ｘｓ）とする。
ら５〜２０％程度の平均値を、調査範囲の良好部位の基
準値（ｘｇ）とする。良好部位の対象とするデータ数は
測定データ数により判断し決める。この際に明らかに異
常値と考えられる部分は除いて計算する。さらに、良好
部位の基準値（ｘｇ）と測定データ（ｘ）との差の絶対
値（ｘｓ）＝ ｜ｘｇ−ｘ｜を計算し劣化程度の判断の
数値、即ち判断値（ｘｓ）とする。
【００３６】この判断値（ｘｓ）に、構造物の置かれて
いる環境や補修を行う際の経済性を考慮して補修対象の
範囲を決定する。
いる環境や補修を行う際の経済性を考慮して補修対象の
範囲を決定する。
【００３７】補修対象範囲を決める際には、将来の劣化
を考慮した予防保全の点から考えると判断値（ｘｓ）と
しては１００ｍＶ程度が好ましいが、補修費用が限られ
ており劣化の激しい部分のみの補修を行う場合には、１
５０ｍＶ程度あるいはそれ以上の値を判断値（ｘｓ）と
することも可能である。
を考慮した予防保全の点から考えると判断値（ｘｓ）と
しては１００ｍＶ程度が好ましいが、補修費用が限られ
ており劣化の激しい部分のみの補修を行う場合には、１
５０ｍＶ程度あるいはそれ以上の値を判断値（ｘｓ）と
することも可能である。
【００３８】次に、補修効果の確認を行う方法について
述べる。鋼材に腐食をもたらす劣化には塩害劣化や中性
化劣化等が挙げられるが、それらの補修工法としては、
断面修復工法、表面被覆法や脱塩工法、再アルカリ化工
法などの電気化学的補修工法が適用される。
述べる。鋼材に腐食をもたらす劣化には塩害劣化や中性
化劣化等が挙げられるが、それらの補修工法としては、
断面修復工法、表面被覆法や脱塩工法、再アルカリ化工
法などの電気化学的補修工法が適用される。
【００３９】要補修と判断された範囲に補修を行った後
に健全部分を基準点として補修部分の位置決めを行った
方法と同様の方法で表面電位の測定を行い、その自然電
位差の絶対値が１００ｍＶより低い値、好ましくは５０
ｍＶより低い値であれば良好な補修が行われたと判断す
ることができる。
に健全部分を基準点として補修部分の位置決めを行った
方法と同様の方法で表面電位の測定を行い、その自然電
位差の絶対値が１００ｍＶより低い値、好ましくは５０
ｍＶより低い値であれば良好な補修が行われたと判断す
ることができる。
【００４０】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】実施例１ セメント２８０ｋｇ／ｍ3 、水１６８ｋｇ／ｍ3 、細骨
材８６０ｋｇ／ｍ3 、、粗骨材１００２ｋｇ／ｍ3 、Ａ
Ｅ減水剤０．７ｋｇ／ｍ3 、および塩分量を塩化物イオ
ン量で０ｋｇ／ｍ3 、８ｋｇ／ｍ3 となるように練混ぜ
水に添加した配合にて縦６０ｃｍ、横１２０ｃｍ、厚さ
１０ｃｍのコンクリート供試体において、横方向の両端
３５ｃｍ部は塩分量０ｋｇ／ｍ3 のコンクリートを、ま
た中央の５０ｃｍ部分には塩分量を８ｋｇ／ｍ3 含んだ
コンクリート表面からかぶり厚さ部分までを打設して部
分的な鋼材腐食を生じたコンクリート供試体（Ａ）を作
製した。
材８６０ｋｇ／ｍ3 、、粗骨材１００２ｋｇ／ｍ3 、Ａ
Ｅ減水剤０．７ｋｇ／ｍ3 、および塩分量を塩化物イオ
ン量で０ｋｇ／ｍ3 、８ｋｇ／ｍ3 となるように練混ぜ
水に添加した配合にて縦６０ｃｍ、横１２０ｃｍ、厚さ
１０ｃｍのコンクリート供試体において、横方向の両端
３５ｃｍ部は塩分量０ｋｇ／ｍ3 のコンクリートを、ま
た中央の５０ｃｍ部分には塩分量を８ｋｇ／ｍ3 含んだ
コンクリート表面からかぶり厚さ部分までを打設して部
分的な鋼材腐食を生じたコンクリート供試体（Ａ）を作
製した。
【００４２】尚、このコンクリート試験体の断面の深さ
５ｃｍの所に公称径１３ｍｍの丸鋼鋼材を縦方向、横方
向共に鋼材間隔２０ｃｍとなるように埋設した。
５ｃｍの所に公称径１３ｍｍの丸鋼鋼材を縦方向、横方
向共に鋼材間隔２０ｃｍとなるように埋設した。
【００４３】試験用供試体は打設後２８日間の湿空養生
を行った後、塩分を含む部分の鋼材の腐食を促進させる
ために１回／日の散水を繰り返しながら１ヶ月間室内に
放置した。供試体の概要を図２に示す。図２は、本発明
の実施例１で測定に用いたコンクリート供試体の一例を
示す平面図である。図３は、図２のＡＡ線端面図であ
る。
を行った後、塩分を含む部分の鋼材の腐食を促進させる
ために１回／日の散水を繰り返しながら１ヶ月間室内に
放置した。供試体の概要を図２に示す。図２は、本発明
の実施例１で測定に用いたコンクリート供試体の一例を
示す平面図である。図３は、図２のＡＡ線端面図であ
る。
【００４４】照合電極に鉛電極を用いて、供試体（Ａ）
の（ａ）点を基準点として縦筋、横筋の重ならない部分
の中央での電位差測定を行った。供試体に対応させた測
定結果を表２に示す。
の（ａ）点を基準点として縦筋、横筋の重ならない部分
の中央での電位差測定を行った。供試体に対応させた測
定結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】塩分を含むコンクリート部分では−１５０
ｍＶより低い自然電位差であったのに対し塩分を含まな
い部分のコンクリート部分では最高で＋２４ｍＶの自然
電位差であった。
ｍＶより低い自然電位差であったのに対し塩分を含まな
い部分のコンクリート部分では最高で＋２４ｍＶの自然
電位差であった。
【００４７】自然電位差が−１５０ｍＶ程度の部分のコ
ンクリートをはつり取って内部の鋼材の錆の状態を観察
した結果、鋼材には部分的な膨張性の赤錆が認められた
が、４５ｍＶ程度の部分では鋼材に錆は認められなかっ
た。
ンクリートをはつり取って内部の鋼材の錆の状態を観察
した結果、鋼材には部分的な膨張性の赤錆が認められた
が、４５ｍＶ程度の部分では鋼材に錆は認められなかっ
た。
【００４８】 ＜使用材料＞ セメント ：普通ポルトランドセメント、電気化学工業社製 水 ：水道水 細骨材 ：姫川産川砂 粗骨材 ：姫川産砕石（Ｇｍａｘ＝２０ｍｍ） 精製塩 ：９９％塩化ナトリウム ＡＥ減水剤 ：ポゾリスＮｏ．７０、エム・エム・ビー社製 鋼材 ：公称径１３ｍｍの丸鋼鋼材
【００４９】 ＜測定機器＞ 検出端 ：鉛電極ＰＭ−４、日本防食工業社製 電圧測定装置 ：デジタルＣ・ＰチェッカーＭＴ−４００、日本防食工業社製
【００５０】実施例２ 試験用供試体にコンクリート全体に塩分を含まない配合
としたこと以外は実施例１と同様に行った。供試体に対
応させた測定結果を表３に示す。
としたこと以外は実施例１と同様に行った。供試体に対
応させた測定結果を表３に示す。
【００５１】
【表３】 コンクリート供試体全体での自然電位差は最高で−２３
ｍＶであった。
ｍＶであった。
【００５２】実施例３ 実施例１で測定したコンクリート供試体の−１５０ｍＶ
より低い部分より１０ｃｍ幅広い部分のコンクリートを
鋼材の裏側まではつり取り、その部分に塩分を含まない
コンクリートを打設した。
より低い部分より１０ｃｍ幅広い部分のコンクリートを
鋼材の裏側まではつり取り、その部分に塩分を含まない
コンクリートを打設した。
【００５３】屋外暴露を１年間行った後に実施例１と同
様に自然電位差の測定を行った。測定結果を表４に示
す。
様に自然電位差の測定を行った。測定結果を表４に示
す。
【００５４】
【表４】 自然電位差は最高−３９ｍＶであり、その部分の鋼材を
はつり出し錆の状態を観察した結果膨張性の錆は認めら
れなかった。
はつり出し錆の状態を観察した結果膨張性の錆は認めら
れなかった。
【００５５】実施例４ 実施例１で測定したコンクリート供試体の自然電位差の
低い部分を残すように、両端からそれぞれ４５ｃｍを残
し、中心部分で幅３０ｃｍはつり取り、その部分に塩分
を含まないコンクリートを打設した。
低い部分を残すように、両端からそれぞれ４５ｃｍを残
し、中心部分で幅３０ｃｍはつり取り、その部分に塩分
を含まないコンクリートを打設した。
【００５６】屋外暴露を１年間行った後に実施例２と同
様に自然電位差の測定を行った。その測定結果を表５に
示す。
様に自然電位差の測定を行った。その測定結果を表５に
示す。
【００５７】
【表５】
【００５８】補修を行なわなかった部分では、自然電位
差が小さくなった部分が認められた。例えば（横／縦）
＝（４／１）では、−１４８ｍＶが−１７８ｍＶに変化
した。また、補修を行った部分では自然電位差が大きく
なった部分が認められ（横／縦）＝（６／５）では、−
１６３ｍＶが−８９ｍＶとなった。
差が小さくなった部分が認められた。例えば（横／縦）
＝（４／１）では、−１４８ｍＶが−１７８ｍＶに変化
した。また、補修を行った部分では自然電位差が大きく
なった部分が認められ（横／縦）＝（６／５）では、−
１６３ｍＶが−８９ｍＶとなった。
【００５９】実施例５ 塩害地帯にある、築後３０年を経過した橋の梁下部の横
方向１．２ｍ、縦方向７ｍの範囲を０．３ｍ間隔で測定
した。測定点数は横方向４点、縦方向２１点で合計８１
点であった。測定点の最高値から１０点を良好部位の基
準点（ｘｇ）として補修部位の範囲を決める判断値（ｘ
ｓ）を計算した場合、判断値が１５０ｍＶの範囲が全量
域の約１８％あり、コンクリート表面にひび割れも認め
られ、コンクリートをはつり内部鋼材を確認したところ
断面欠損を伴う腐食が認められた。また、１００〜１５
０ｍＶの範囲は２４％あり、コンクリート表面にひび割
れは認められなかったが３箇所について内部鋼材をはつ
りだしたところ、いずれの部位でも鋼材表面に腐食が発
生していることが確認された。
方向１．２ｍ、縦方向７ｍの範囲を０．３ｍ間隔で測定
した。測定点数は横方向４点、縦方向２１点で合計８１
点であった。測定点の最高値から１０点を良好部位の基
準点（ｘｇ）として補修部位の範囲を決める判断値（ｘ
ｓ）を計算した場合、判断値が１５０ｍＶの範囲が全量
域の約１８％あり、コンクリート表面にひび割れも認め
られ、コンクリートをはつり内部鋼材を確認したところ
断面欠損を伴う腐食が認められた。また、１００〜１５
０ｍＶの範囲は２４％あり、コンクリート表面にひび割
れは認められなかったが３箇所について内部鋼材をはつ
りだしたところ、いずれの部位でも鋼材表面に腐食が発
生していることが確認された。
【００６０】さらに、１００ｍＶ以下は５８％であり、
３箇所の部分について鋼材をはつりだしたと、いずれも
内部鋼材には腐食は認められなかった。本調査結果よ
り、本構造物の補修方法は構造物の置かれている環境を
考慮して、電気化学的補修法である脱塩工法を適用する
事とし、判断値が１００ｍＶ以上である全量域の約４２
％の部分を補修対象範囲とした。
３箇所の部分について鋼材をはつりだしたと、いずれも
内部鋼材には腐食は認められなかった。本調査結果よ
り、本構造物の補修方法は構造物の置かれている環境を
考慮して、電気化学的補修法である脱塩工法を適用する
事とし、判断値が１００ｍＶ以上である全量域の約４２
％の部分を補修対象範囲とした。
【００６１】電気化学的補修法である脱塩工法による補
修を行った３ケ月後に測定を行った際の自然電位差は、
全て１００ｍＶ以下となっており、良好な補修が行われ
た事が確認できた。
修を行った３ケ月後に測定を行った際の自然電位差は、
全て１００ｍＶ以下となっており、良好な補修が行われ
た事が確認できた。
【００６２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、コ
ンクリート中の鋼材をはつり出すことなく鋼材腐食に基
づく劣化部分で補修が必要とされる部分を検出するする
ことができ、従来の方法の様な鋼材露出の為のはつり作
業やコアリング作業を必要とせず、完全に非破壊でコン
クリート中鋼材の腐食に基づく要補修部分を検出するこ
とができる。
ンクリート中の鋼材をはつり出すことなく鋼材腐食に基
づく劣化部分で補修が必要とされる部分を検出するする
ことができ、従来の方法の様な鋼材露出の為のはつり作
業やコアリング作業を必要とせず、完全に非破壊でコン
クリート中鋼材の腐食に基づく要補修部分を検出するこ
とができる。
【００６３】また、要補修部分を補修し、補修後の補修
効果を確認することができる。この為、労力の軽減効果
があり、また、コンクリート構造物の破壊行為を必要と
しない利点がある。
効果を確認することができる。この為、労力の軽減効果
があり、また、コンクリート構造物の破壊行為を必要と
しない利点がある。
【図１】本発明で用いられる鋼材腐食測定装置の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】本発明の実施例で測定に用いたコンクリート供
試体の一例を示す平面図である。
試体の一例を示す平面図である。
【図３】図２のＡＡ線端面図である。
１、１ａ、１ｂ コンクリート ２、２ａ、２ｂ 鋼材 ３ コンクリート構造物 ４ａ，４ｂ 本検出端 ５ 電位測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 与司人 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 電 気化学工業株式会社本社内 (72)発明者 藍郷 一博 東京都渋谷区代々木２丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 田中 淳一 東京都渋谷区代々木２丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 Ｆターム(参考） 2E176 AA01 BB38 4G028 AA00
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２個以上の電位測定検出端を
コンクリート構造物の表面に接触させ、２箇所以上のコ
ンクリート構造物中の鋼材の自然電位の差を測定し、該
自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を診断してコンク
リート構造物の要補修部分を検出する方法。 - 【請求項２】 測定された自然電位の差の絶対値が１０
０ｍＶ以上の部分を要補修部分とする請求項１記載のコ
ンクリート構造物の要補修部分を検出する方法。 - 【請求項３】 各測定された自然電位の差の測定データ
（ｘ）と、該測定データ（ｘ）の値の大きい方から５〜
２０％の平均値の基準値（ｘｇ）との差の絶対値（ｘ
ｓ）＝｜ｘｇ−ｘ｜が１５０ｍＶ以上の部分を要補修部
分とする請求項１記載のコンクリート構造物の要補修部
分を検出する方法。 - 【請求項４】 少なくとも２個以上の電位測定検出端を
コンクリート構造物の表面に接触させ、２箇所以上のコ
ンクリート構造物中の鋼材の自然電位の差を測定し、該
自然電位の差の値から鋼材の腐食状態を診断してコンク
リート構造物の要補修部分を検出し、該要補修部分を補
修することを特徴とするコンクリート構造物の補修方
法。 - 【請求項５】 補修を断面修復工法、表面被覆法または
電気化学的補修工法で行なう請求項４記載のコンクリー
ト構造物の補修方法。 - 【請求項６】 補修を行った後に、少なくとも２個以上
の電位測定検出端をコンクリート構造物の非補修表面と
補修表面に接触させ、２箇所以上のコンクリート構造物
中の鋼材の自然電位の差を測定し、該自然電位の差の値
からコンクリート構造物の補修を確認する請求項４記載
のコンクリート構造物の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221132A JP2000044364A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | コンクリート構造物の要補修部分を検出する方法およびその補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221132A JP2000044364A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | コンクリート構造物の要補修部分を検出する方法およびその補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044364A true JP2000044364A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16761967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221132A Pending JP2000044364A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | コンクリート構造物の要補修部分を検出する方法およびその補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000044364A (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| KR100416935B1 (ko) * | 2001-03-06 | 2004-01-31 | 학교법인 중앙대학교 | 사다리형 콘크리트 부식도 측정장치 |
| JP2012181130A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 腐食位置の特定方法およびシステム |
| JP2013002055A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Ps Mitsubishi Construction Co Ltd | Ｐｃ緊張材の腐食抑制方法 |
| JP2017125822A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社コンステック | 鋼材電位測定方法および鋼材電位測定装置 |
| JP2018004283A (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 株式会社ナカボーテック | 照合電極 |
| JP2018017518A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 腐食度推定方法、腐食度推定装置およびプログラム |
| JP2018017517A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 腐食度推定方法、腐食度推定装置およびプログラム |
| CN115165971A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 东南大学 | 一种基于机敏材料的混凝土结构物力学与腐蚀损伤检测评估方法 |
| JP2023121616A (ja) * | 2022-02-21 | 2023-08-31 | 株式会社コンステック | 腐食状態判定方法、腐食状態判定装置、および腐食状態判定方法を実行可能なコンピュータプログラム |
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| JPH09329568A (ja) * | 1996-06-12 | 1997-12-22 | Railway Technical Res Inst | コンクリート構造物中の鉄筋の腐食確率または腐食度の診断方法および診断装置 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10221132A patent/JP2000044364A/ja active Pending
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| Title |
|---|
| "ELECTRODE POTENTIAL MEASUREMENTS OF CONCRETE REINFORCEMENT FOR CORROSIN EVALUTION", CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, vol. V24 N3, JPN4006025064, 1994, pages 401 - 412, ISSN: 0000827723 * |
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| JP2018004283A (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 株式会社ナカボーテック | 照合電極 |
| JP2018017518A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 腐食度推定方法、腐食度推定装置およびプログラム |
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| JP7716066B2 (ja) | 2022-02-21 | 2025-07-31 | 株式会社コンステック | 腐食状態判定方法、腐食状態判定装置、および腐食状態判定方法を実行可能なコンピュータプログラム |
| CN115165971A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 东南大学 | 一种基于机敏材料的混凝土结构物力学与腐蚀损伤检测评估方法 |
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