WO1992002664A1 - Anode destinee a etre chargee electriquement pour empecher la corrosion de structures en beton arme et procede empechant la corrosion electrique utilisant une telle anode - Google Patents

Description

明 細 害 鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 防食用 の流電陽極 部材お よ び こ れを用 い た電気防食方法

[技術分野 ]

本発明 は、 常時、 大気中 に あ る鉄筋 コ ン ク リ ー ト 構 造物中の鋼材を電気防食す る た めの流電陽極部材およ び こ れを用 い た鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 構造物の電気防食方 法に関す る 。

[背景技術 ]

通常、 大気中 に あ る 鉄筋 コ ン ク リ ー ト 構造物におい て は、 コ ン ク リ ー ト の欠陷ゃ密実度の不均一性、 幾何 学的構造の違い に よ り 、 マ ク ロ セル （腐食電池） が構 成 さ れ、 こ れ に よ り 構造物中の鋼材が腐食 さ れ、 腐食 に よ る網材の腐食膨張に よ り 、 コ ン ク リ ー ト の ひび割 れが生 じ 、 さ ら に網材の腐食が進行す る と い う 構造的 欠陥を有す る 。 こ の こ と は構造物が塩分の影簪に曝 さ れ る こ と でよ り 加速 さ れ る こ と が知 ら れてい る 。

こ の よ う な鉄筋 コ ン ク リ ー ト 構造物中 の網材を防食 す る 手段 と し て は電気防食が最 も有効な方法であ る 。

従来の電気防食法は、 例え ば橋床版の鉄筋 コ ン ク リ ー ト を防食す る場合につ いていえ ば、 橋床版の コ ン ク リ ー ト に 127〜 457廳間隔 に 溝 を掘 り 、 亜鉛 リ ボ ン ( 5羅角） を設置 し 、 モルタ ルや コ ン ク リ ー ト で溝を 充塡す る 方法、 あ る い は橋床版にモ ル タ ル （厚み 13廳 程度） を敷き 、 こ の モ ル タ ルが硬化す る 前に 22臓の 穴を穿孔率 60% と な る よ う 多数あ けた亜鉛板を床版全 面に敷き 、 コ ン ク リ ー ド被覆す る 方法 （ こ の方法は床 面への施工であ る ） があ る 。

し か る に、 前述の溝に亜鉛 リ ボ ン を敷設す る方式で は亜鉛の表面積が不足で十分な防食電流が得 られな い こ と か ら 、 亜鉛板を敷 く 方式に限 ら れる が、 こ の方式 に は施工上や性能上か ら次の如 き課題があ る 。

施工上の課題 ；

(1) 天井面や壁面への施工が困難であ る。

(2) 亜鉛板を何 ら かの方法で天井面や壁面に固定 し、 そ の上にモルタ ル被覆 し て も モル タ ルが経時 と と も に 剥落す る おそれがあ る （平滑な亜鉛板表面に対す る モ ル タ ルの付着性の問題） 。

(3) 防食電流を供耠す る こ と に よ り 、 亜鉛は消耗す る が再補修が大掛か り な も の と な る 。

性能上の課題 ；

(1) 陽極の接地抵抗が大き く 、 亜鉛が消耗 し 乇ルタ ル と の界面に亜鉛の酸化物、 水酸化物が蓄積 さ れて く る と 、 こ の傾向 は ま すま す大 き く な る。 流電陽極方式 で は、 亜鉛 と網材 と の電位差を利用 し て防食す る も の であ り 、 な おかつ大気中の コ ン ク リ ー ト の比抵抗が大 き い た め、 亜鉛 モ ル タ ル界面の抵抗を下げ る こ と が 望 ま し い。

[発明の開示 ]

本発明の 目 的は、 かか る 従来技術の課題を解決す る も ので、 鉄筋 コ ン ク リ ー ト 構造物中の綱材を長期に か つ有効に電気防食 し得 る 流電陽極お よ び電気防食方法 を提供す る こ と に あ る 。

本発明 は、 鉄筋 コ ン ク リ ー ト 構造物中の鋼材を防食 す る た め の流電陽極部材に お い て、 外側か ら保護板、 防水材、 流電陽極板、 保水材が順次一体的に積層 さ れ てお り 、 鉄筋 コ ン ク リ ー ト 面に固定具で取 り 付け可能 に な さ れて い る こ と を特徴 と す る 鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 防 食用 の流電陽極.部材、 お よ び こ の流電陽極部材を コ ン ク リ ー ト 面に 固定具で取 り 付け る こ と に よ る 鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 構造物の電気防食法に よ り 前記課題を解決 し た も のであ る 。 な お、 好ま し く は固定具は金属製の も の と し 、 こ の 固定具を流電陽極板に電気的 に接銃す る よ う に す る 。

こ の よ う に本発明 の流電陽極部材は、 保護板、 防水 材、 流電陽極板お よ び保水材が予め一体的に積層 さ れ てい る た め、 運搬が容易であ り 、 天井面や壁面に も施 ェで き 、 流電陽極が消耗 し た時等の再補修が容易 に行 え る 。 ま た、 陽極扳 Zモ ルタ ル間の抵抗を下げ、 陽極 板一鋼材の電位差を有効に利用する こ と がで き る 。 さ ら に、 こ の よ う な陽極部材は運搬が容易な大 き さ と し 、 こ れを構造物の コ ン ク リ 一 ト 面に固定具で取 り 付け る こ と に よ り 、 施工が容易 と な り 、 簡便に し て よ り 有効 な電気防食が可能 と な る 。 そ し て、 こ の固定具 と し て 金属製の も の を用 い た場合、 こ の金属固定具の電気防 食を行 う こ と がで き 、 長期に亘 る 寿命を固定具に付与 す る こ と がで き る こ と に な る 。 こ の場合、 金属製固定 具を鉄筋 コ ン ク リ ー 卜 に設置す る と 、 固定具の長 さ 、 太 さ に も よ る が、 かな り の確率で こ の金属製固定具 と 鋼材 （鉄筋） と が接触 し、 網材の防食効果がよ り 向上 す る 。

次に、 各構成部材に つ い て説明する。

本発明 にお け る保護板は固定具でコ ン ク リ ー ト 面に 陽極扳を固定 し た時、 陽極板全面が一様な面圧を も つ て コ ン ク リ 一 ト 面に接触す る よ う 剛性を有す る 板で、 ま た外界か ら の街撃に対 し 、 陽極板を保護す る た めの も の で、 F R P 、 石綿ス ト レ ー ト 、 繊維強化 コ ン ク リ 一 ト 扳、 耐食性を有す る 金属板等が使用で き る 。

防水材は保護板か ら の、 あ る い は保護板 と 陽極板の 隙間か ら の水、 酸素、 塩分の浸透を遮断 し 、 陽極板の 自 己腐食を防止する 。 ま た、 防水材自体が粘着性を有 し、 陽極板と 保護板 と を接着す る機能 と 、 保護板へ加 え ら れ る 物理的衝撃を緩和す る機能 と を合わせ も てば さ ら に望ま し い。 例え ば、 ゴム ァ ス フ ァ ノレ ト シ ー ト 力《 最適であ る が、 両面粘着テー プ等で も よ い。

流電陽極板は、 Z n 、 A t , Μ g 合金等の犠牲陽極 作用 を有す る も の で、 板状化の容易性か ら Z n , Z n 合金が好ま し い。 例え ば板厚 1〜 2鯽の亜鉛板で、 板 厚は防食期間に応 じ て上記範囲か ら 適宜選択す る 。

保水材は陽極板 と コ ン ク リ ー ト 表面の隙間をな く し 、 こ の界面での電気抵抗を下げ、 ま た 陽極板の腐食生成 物の堆積に よ る 抵抗の増加を防 ぐ作用を なす。 こ の保 水材 は可塑性があ り 、 大気中で も水分を保有 し 、 導電 性を有す る材料が望 ま し い。 例えば、 ベ ン ト ナイ ト と 吸湿性電解質を水で練 っ た も の、 具体的に はゲ イ 酸ァ ル ミ 二 ゥ ム水和物、 金属硫酸塩お よ び塩化マ グネ シ ゥ ムか ら な る 特開乎 2 - 8 3 8 3号公報に示 さ れてい る よ う な バ ッ ク フ ィ ルが挙 げ ら れ る 。 こ の種のノく ッ ク フ ィ ル は 流動性を有す る た め、 壁面等に適用す る場合、 ダ レ防 止の た め、 バ ッ ク フ ィ ル間 に不織布等を挾む こ と が望 ま し い。

ま た他の保水材 と し ては、 高吸水性ポ リ マ ー入 り の 高吸収 シ ー ト が使用で き る 。 例え ば、 2枚の吸水紙あ る い は不織布の 間に ポ リ ア ク リ ル酸系等の高吸水性ポ リ マ ー粉末 と パルプを挾み込んで シ ー ト 状に加工 し た も の は、 パルプの吸収速度の速 さ と 、 ポ リ マ ー の優れ た吸収保持力を有 し、 バ ッ ク フ ィ ル に比べて シ ー ト 状 に し た分だけ施工性が良好であ る。

[図面の簡単な説明 ]

第 1 図 は本発明 に係 る 流電陽極部材の構成お よ び こ れを鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 面に施工 し た場合の断面説明図。

[発明を実施す る た めの最良の形態 ]

実施例

本発明 に係 る 流電陽極部材を桟橋上部ェの鉄筋 コ ン ク リ ー ト 製の桁 と床版裏に適用 し て鉄筋 コ ン ク リ ー ト 内の鋼材の電気防食を行 つ た。

防食対象面に、 人手で持ち運び可能な寸法 と し た複 数板の陽極部材を配設 し た。 各陽極部材に は取付け用 の穴があ け ら れてい る。 こ の よ う な陽極部材の構成は 第 1 図に示すよ う に な つ てい る 。 すな わ ち、 陽極部材 と し て は、 6臓厚 さ の フ レ キ シ ブル板 （石綿ス レ ー ト ） 3 を保護扳と し 、 こ の フ レ キ シ ブル板 3 に 1廳厚 さ の 両面粘着性の あ る 防水材 と しての ゴム ァ ス フ ア ル ト シ 一 ト 4 で フ レ キ シ ブル扳 3 と 流電陽極板 と し て の亜鉛 板 5 を接着 し た。 亜鉛板 5 の扳厚は 1廳と し たが、 設 計耐用年数に応 じ て適宜選択すればよ い。 こ の よ う な 陽極部材を コ ン ク リ 一 ト 面に取付け る 前 に予め亜鉛板 5 に保水材 と し てバ ッ ク フ ィ ル 6 を 5廳厚に塗布 し た。 こ の よ う な 陽極部材を、 そ の取 り 付 け用 の穴に合わせ て予め設置 さ れた ァ ン カ ー ボル ト 2 に貫通 さ せて コ ン ク リ ー ト 面を被覆 し 、 ア ン カ 一 ボル ト 2 と亜鉛板 5 と を歯付 き ワ ッ シ ャ ー 7 を介 し て接続用 ナ ツ ト 8 に よ つ て電気的な接続を と つ た。 さ ら に、 陽極部材を コ ン ク リ ー ト 面に 当板 9 を介 し て取付け用 ナ ツ ト 1 0に よ っ て 締め付け固定 し 、 ボル ト 2 の頭部お よ びナ ツ ト 1 0をキ ヤ ッ プ 1 1で保護 し た。 な お、 く ッ ク フ ィ ル 6 の厚み は 対象の コ ン ク リ 一 ト 面の 凹凸や小 さ な段差があ る 場合 に は よ り 厚 く す る こ と が望ま し い。 そ し て、 垂直面に 施工す る 場合、 バ ッ ク フ ィ ルの ダ レ を防止す る た め に 不織布をバ ッ ク フ ィ ル中 に介在 さ せた。

こ の よ う に し て K設 し た各陽極部材は リ ー ド線に よ つ て順次接銃 し 、 最後 （末端） の リ ー ド線を鉄筋 に接 続 し た。 ま た、 防食効果を確認す る た め に、 一部の桁 と 床版裏につ い て照合電極を コ ン ク リ ー ト 中 に埋設 し 、 こ の リ ー ド線 と 近傍の陽極部材お よ び鉄筋の リ 一 ド線 を立ち入 り 可能な場所ま で立ち上げ、 随時、 鉄筋の電 位の測定がで き る よ う に し た。

な お、 本発明者 ら は、 本発明の方法でア ン カ ー ボル ト を打設す る と 、 1 Z 5 の割合でボル ト が鉄筋 に接触 す る こ と を確認 し てい る 。 従 っ て、 ボル ト を亜鉛板 5 に歯付 き ワ ッ シ ャ ー 7 と接続用 ナ ツ ト 8 で電気的に接 続す る こ と に よ っ て、 ボル ト の腐食が防止 さ れ る ばか り でな く 、 リ ー ド線を鉄筋 に接続す る 工程を省略す る こ と が可能に な る と い う 利点力 あ る 。

か く し て、 鉄筋の電位を測定 し た と こ ろ 、 第 1 表に 示すよ う な防食効果が確認で き た。 第 1 表

電気防食効果の確認法 と し て、 十分に分極さ れた状 態か ら 防食電流を切 り 、 復極量を測定 し た。 復極量は

2 3 6 m V ( - 40 5 + 641 ) であ り 、 防食基準 と考え ら れ る 1 0 0 m Vシ フ ト を達成 し、 十分防食効果が得 ら れてい た。

[産業上の利用可能性 ]

以上説明 し た よ う に、 本発明 に よ る 流電陽極部材ぉ よ び こ れを用 い た電気防食法に よれば、 従来の流電陽 極方式では非常に困難 も し く は不可能であ っ た天井面 垂直面に対 し て も施工で き る と い う 効果を有す る。

ま た、 分割 さ れた小面積の陽極部材をァ ン カ 一 ボル ト で止め る 本発明 の方法では大規模な装置、 機械を必 要 と せず、 作業環境の悪い対象物、 例え ば桟橋、 橋梁 下部への施工が容易であ る と い う 効果を有す る 。

Claims

請求の範囲

1 . 鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 構造物中の鋼材を防食す る た め の流電陽極部材 におい て、 外側か ら保護扳、 防水材 流電陽極板、 保水材が順次一体的 に積層 さ れて お り 、 鉄筋 コ ン ク リ ー 卜 面に固定具で取 り 付け可能に な さ れ て い る こ と を特徴 と す る鉄筋 コ ン ク リ ー ト 防食用 の流 電陽極部材

2 . 請求項 1 記載の流電陽極部材を コ ン ク リ ー ト 面 に 固定具で取 り 付け る こ と を特徵 と す る鉄筋 コ ン ク リ 一 ト 構造物の電気防食方法。

3 . 前記固定具が金属製であ り 、 該固定具が流電陽 極板に電気的に接銃さ れた請求項 2 記載の電気防食方