JPH028383A - 電気防食用バックフィル - Google Patents
電気防食用バックフィルInfo
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- JPH028383A JPH028383A JP63158484A JP15848488A JPH028383A JP H028383 A JPH028383 A JP H028383A JP 63158484 A JP63158484 A JP 63158484A JP 15848488 A JP15848488 A JP 15848488A JP H028383 A JPH028383 A JP H028383A
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Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気防食に用いるバックフィルに関し、特に高
抵抗環境、例えばコンクリートあるいは土壌中にある鉄
鋼構造物の電気防食を行うに際し、陽極周辺の抵抗率の
低減と長期に亘って保水性を確保するためのバックフィ
ルに関する。
抵抗環境、例えばコンクリートあるいは土壌中にある鉄
鋼構造物の電気防食を行うに際し、陽極周辺の抵抗率の
低減と長期に亘って保水性を確保するためのバックフィ
ルに関する。
従来、土壌、淡水等の比較的高抵抗率の電解質環境中に
ある金属構造物を電気防食する場合、陽極周辺の抵抗が
高いため、外部電源方式では浴電圧の上昇が避けられず
、また流電陽極方式では防食に必要な陽極発生電流が過
小となり、長期に亘り陽極と金属構造物との有効な電位
差を保持することが難しく、所要の防食電流を維持する
ことが困難になることが多い。
ある金属構造物を電気防食する場合、陽極周辺の抵抗が
高いため、外部電源方式では浴電圧の上昇が避けられず
、また流電陽極方式では防食に必要な陽極発生電流が過
小となり、長期に亘り陽極と金属構造物との有効な電位
差を保持することが難しく、所要の防食電流を維持する
ことが困難になることが多い。
このため、タンク底抜や埋設管の如く土壌環境を対象と
した電気防食に際して、陽極周辺にベントナイト、石膏
および芒硝等からなるバックフィルを充填して陽極の抵
抗率の低減や陽極の不活性化を防止する手段がとられて
いる。このバックフィルは設置にあたって初めから水分
を含有させるか、あるいは環境から水分を取り入れ、そ
の後は長期に亘って保水性を維持することが重要である
。従って、陽極に接する周辺環境が著しい乾燥状態であ
ると、バックフィルに取り込まれた水分が周辺環境に逸
散し、バックフィルの抵抗率の増大をきたし、その結果
、陽極の分極（資化）を起こし、発生電流の低減や浴電
圧の増大等を促進し、陽極性能が不安定化し、満足し得
る結果が期待できない場合がある。
した電気防食に際して、陽極周辺にベントナイト、石膏
および芒硝等からなるバックフィルを充填して陽極の抵
抗率の低減や陽極の不活性化を防止する手段がとられて
いる。このバックフィルは設置にあたって初めから水分
を含有させるか、あるいは環境から水分を取り入れ、そ
の後は長期に亘って保水性を維持することが重要である
。従って、陽極に接する周辺環境が著しい乾燥状態であ
ると、バックフィルに取り込まれた水分が周辺環境に逸
散し、バックフィルの抵抗率の増大をきたし、その結果
、陽極の分極（資化）を起こし、発生電流の低減や浴電
圧の増大等を促進し、陽極性能が不安定化し、満足し得
る結果が期待できない場合がある。
また、土壌等以外の高抵抗環境としてコンクリートが挙
げられる。すなわちコンクリートで覆われた鉄鋼構造物
を電気防食する場合である。
げられる。すなわちコンクリートで覆われた鉄鋼構造物
を電気防食する場合である。
コンクリートは従来から難透水性でしかもアルカリ環境
であるということから、鉄筋や鋼管杭等のコンクリート
被覆鉄鋼構造物の腐食はほとんど無視されていた。しか
しながら、コンクリート成分である在来の砂、砂利に含
まれる塩化物や環境から外来の海水飛沫等の塩化物が溶
解した水分となって徐々にコンクリート中に浸透し、コ
ンクリートの中性化を促し、やがては鉄鋼構造物が腐食
環境にさらされる。その結果、塩化物イオンが鋼表面の
保護皮膜を破壊し、鉄鋼の腐食の進行とともにコンクリ
ート内部において腐食性成物が増量し、コンクリート構
造物のひび割れや破壊が起こる。現実に、橋梁、橋桁、
床版、鋼杭等の港湾コンクリート施設は半永久的施設と
いわれていながら１０〜２０年で取替えの必要性に迫ら
れているのが現状である。これらの既設コンクリート鉄
鋼構造物の防食は電気防食法が唯一の手段である。電気
防食には外部電源方式であれ、流電陽極方式であれ、陽
極からの防食電流を通す電解質の存在が不可欠である。
であるということから、鉄筋や鋼管杭等のコンクリート
被覆鉄鋼構造物の腐食はほとんど無視されていた。しか
しながら、コンクリート成分である在来の砂、砂利に含
まれる塩化物や環境から外来の海水飛沫等の塩化物が溶
解した水分となって徐々にコンクリート中に浸透し、コ
ンクリートの中性化を促し、やがては鉄鋼構造物が腐食
環境にさらされる。その結果、塩化物イオンが鋼表面の
保護皮膜を破壊し、鉄鋼の腐食の進行とともにコンクリ
ート内部において腐食性成物が増量し、コンクリート構
造物のひび割れや破壊が起こる。現実に、橋梁、橋桁、
床版、鋼杭等の港湾コンクリート施設は半永久的施設と
いわれていながら１０〜２０年で取替えの必要性に迫ら
れているのが現状である。これらの既設コンクリート鉄
鋼構造物の防食は電気防食法が唯一の手段である。電気
防食には外部電源方式であれ、流電陽極方式であれ、陽
極からの防食電流を通す電解質の存在が不可欠である。
換言すると水分の存在が絶対要件である。
一般にコンクリートの導電性は極めて小さく、水分の存
在が大きく影響する。その抵抗率は数千Ω・１から数十
万Ω・■にわたっており、このようなコンクリートの導
電性を高めることは容易ではない。従って、電気防食の
効果を有効ならしめるためにはこのような環境下におけ
る陽極の性能、すなわち陽極分極や陽極不活性を最小限
に抑えることが必要である。
在が大きく影響する。その抵抗率は数千Ω・１から数十
万Ω・■にわたっており、このようなコンクリートの導
電性を高めることは容易ではない。従って、電気防食の
効果を有効ならしめるためにはこのような環境下におけ
る陽極の性能、すなわち陽極分極や陽極不活性を最小限
に抑えることが必要である。
その手段としてはバックフィルで陽極周辺を囲んで陽極
の接地抵抗を下げ陽極から十分に電流を発生させること
が考えられる。しかしながら、前述したような従来から
土壌環境中で使用されていたバックフィルは保水性に難
点があり、コンクリート鉄鋼構造物の電気防食用バック
フィルとして充分な保水性が期待できないという問題点
を有するものであった。
の接地抵抗を下げ陽極から十分に電流を発生させること
が考えられる。しかしながら、前述したような従来から
土壌環境中で使用されていたバックフィルは保水性に難
点があり、コンクリート鉄鋼構造物の電気防食用バック
フィルとして充分な保水性が期待できないという問題点
を有するものであった。
そこで本発明では、■コンクリートあるいは土壌の如き
高抵抗環境中にある鉄鋼構造物を電気防食するに際し、
陽極からの防食電流が安定かつ長期に亘って維持できる
バックフィルを提供すること、■長期に亘って陽極の接
地抵抗を低く保ち、特に保水性を高めたバックフィルを
提供すること、■保水性物質が入手容易で安価なバック
フィルの構成物質を見い出すことを目的とするものであ
る。
高抵抗環境中にある鉄鋼構造物を電気防食するに際し、
陽極からの防食電流が安定かつ長期に亘って維持できる
バックフィルを提供すること、■長期に亘って陽極の接
地抵抗を低く保ち、特に保水性を高めたバックフィルを
提供すること、■保水性物質が入手容易で安価なバック
フィルの構成物質を見い出すことを目的とするものであ
る。
本発明はケイ酸アルミニウム永和物、金属硫酸塩および
塩化マグネシウムからなる電気防食用バックフィルによ
り、上記課題を達成したものである。
塩化マグネシウムからなる電気防食用バックフィルによ
り、上記課題を達成したものである。
本発明における金属硫酸塩としては、硫酸カルシウム単
独か、あるいは硫酸カルシウムと、硫酸マグネシウム、
硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムから選ばれるいずれ
か１種からなる。
独か、あるいは硫酸カルシウムと、硫酸マグネシウム、
硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムから選ばれるいずれ
か１種からなる。
このような本発明の好ましいバックフィル組成としては
、ケイ酸アルミニウム水和物、硫酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムまたは硫酸ナトリウム、および塩化マグネシ
ウムからなるものが挙げられる。
、ケイ酸アルミニウム水和物、硫酸カルシウム、硫酸マ
グネシウムまたは硫酸ナトリウム、および塩化マグネシ
ウムからなるものが挙げられる。
そして、上記のような組成からなるバックフィルの組成
比は、ケイ酸アルミニウム水和物：硫酸カルシウム：硫
酸マグネシウムまたは硫酸ナトリウム：塩化マグネシウ
ムの重量比を、６〜８：１〜３：０〜３：２〜６とし、
より好ましくはその比を、７：２：１：３〜５とする。
比は、ケイ酸アルミニウム水和物：硫酸カルシウム：硫
酸マグネシウムまたは硫酸ナトリウム：塩化マグネシウ
ムの重量比を、６〜８：１〜３：０〜３：２〜６とし、
より好ましくはその比を、７：２：１：３〜５とする。
ケイ酸アルミニウム水和物（ＡＱ２０３ｍｓｉｏ２・ｎ
Ｈ２Ｏ）であるベントナイトはバックフィルの主成分で
あり、水分を長期に亘って保持する効果と接地抵抗低減
効果を有している。そして石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２０
）や芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）等の硫酸塩はバックフィルの
抵抗率の低減と保水性維持に有効である。しかし、これ
らの成分は長期的乾燥状態が続くと環境中に水分を逸散
し、その結果バックフィルの抵抗率が高まるとともに陽
極の分極をすすめ、発生電流の低減や浴電圧の増大を促
し、陽極の性能が不安定になる。これに対し、本発明に
おけるように、これら成分に塩化マグネシウムを添加す
ると、この塩化マグネシウムにより乾燥状態が長期に亘
っても水分の逸散を抑制し、また水分を吸収しやすくす
るため、前述の陽極性能を不安定にする要因が抑制され
る結果、極めて安定した陽極性能を長期に亘って維持す
る作用をなす。この塩化マグネシウムは通常入手が容易
であるとともに安価である。
Ｈ２Ｏ）であるベントナイトはバックフィルの主成分で
あり、水分を長期に亘って保持する効果と接地抵抗低減
効果を有している。そして石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２０
）や芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）等の硫酸塩はバックフィルの
抵抗率の低減と保水性維持に有効である。しかし、これ
らの成分は長期的乾燥状態が続くと環境中に水分を逸散
し、その結果バックフィルの抵抗率が高まるとともに陽
極の分極をすすめ、発生電流の低減や浴電圧の増大を促
し、陽極の性能が不安定になる。これに対し、本発明に
おけるように、これら成分に塩化マグネシウムを添加す
ると、この塩化マグネシウムにより乾燥状態が長期に亘
っても水分の逸散を抑制し、また水分を吸収しやすくす
るため、前述の陽極性能を不安定にする要因が抑制され
る結果、極めて安定した陽極性能を長期に亘って維持す
る作用をなす。この塩化マグネシウムは通常入手が容易
であるとともに安価である。
なお、この塩化マグネシウムに代えて塩化カルシウムを
添加することも考えられるが、塩化カルシウムは脱水剤
としては有効であるものの、保水性の点では充分でない
。すなわち、乾燥状態の環境中にあっても水分を長期に
亘って保持するという点では有効ではない。このように
塩化マグネシウムは保水性の点で塩化カルシウムとは大
きな差異を有するものであり、バックフィル添加物とし
ての作用は塩化カルシウムによって代替できるものでな
い。
添加することも考えられるが、塩化カルシウムは脱水剤
としては有効であるものの、保水性の点では充分でない
。すなわち、乾燥状態の環境中にあっても水分を長期に
亘って保持するという点では有効ではない。このように
塩化マグネシウムは保水性の点で塩化カルシウムとは大
きな差異を有するものであり、バックフィル添加物とし
ての作用は塩化カルシウムによって代替できるものでな
い。
以下に実施例を示す。
実施例
鉄板（１，００Ｘ ７０ Ｘ ０．５ｍｍ）を埋設した
モルタル（かぶり厚さ７ｃｍ）の表面にバックフィルを
介して亜鉛の板状陽極を固定した供試体を作製し、モル
タル中の鉄板を対極として１０μＡ／ａｎ？の定電流ア
ノード電解を行った。
モルタル（かぶり厚さ７ｃｍ）の表面にバックフィルを
介して亜鉛の板状陽極を固定した供試体を作製し、モル
タル中の鉄板を対極として１０μＡ／ａｎ？の定電流ア
ノード電解を行った。
バックフィルは、■ベントナイト、石膏、硫酸マグネシ
ウム（重量比で７：２：１）の混合系、■ベントナイト
、石膏、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム（７： ２
： １ ： ４）の混合系、■ベントナイト、石膏、
硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム（７： ２ ：
１ ： ４）の混合系、■ベントナイト、石膏、塩化マ
グネシウム（７：２＝４）の混合系の４種類のものを用
いた。
ウム（重量比で７：２：１）の混合系、■ベントナイト
、石膏、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム（７： ２
： １ ： ４）の混合系、■ベントナイト、石膏、
硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム（７： ２ ：
１ ： ４）の混合系、■ベントナイト、石膏、塩化マ
グネシウム（７：２＝４）の混合系の４種類のものを用
いた。
これら各混合系バックフィルを用いた場合の陽極電位を
経時的に測定した結果を第１図に示す。この第１図から
れかるように、塩化マグネシウム含有バックフィル■、
■を介した供試体は陽極電位が長期間に亘って陽分極も
なく卑電位で安定しており、従来例■および塩化カルシ
ウム含有のバックフィル■と比較して、塩化マグネシウ
ム含有バックフィルは性能が格段に優れているものであ
った。
経時的に測定した結果を第１図に示す。この第１図から
れかるように、塩化マグネシウム含有バックフィル■、
■を介した供試体は陽極電位が長期間に亘って陽分極も
なく卑電位で安定しており、従来例■および塩化カルシ
ウム含有のバックフィル■と比較して、塩化マグネシウ
ム含有バックフィルは性能が格段に優れているものであ
った。
次に、各供試体のアノード、カソードを導通させて、防
食電流を発生させた場合の電流（電流密度）を測定した
結果を第２図に示す。この第２図から明らかなように本
発明による塩化マグネシウム含有バックフィル■および
■を介した供試体は従来例■および塩化カルシウム含有
バックフィル■の場合と比較して発生電流が大きく、こ
のバックフィル系が高性能であることを示している。
食電流を発生させた場合の電流（電流密度）を測定した
結果を第２図に示す。この第２図から明らかなように本
発明による塩化マグネシウム含有バックフィル■および
■を介した供試体は従来例■および塩化カルシウム含有
バックフィル■の場合と比較して発生電流が大きく、こ
のバックフィル系が高性能であることを示している。
また、広口の１００ｍ１ビーカーに４種の系の混合物を
入れて、一定水分を含浸させ、恒温恒湿槽（温度２５℃
一定）に入れ、３０％、５０％、７０％、９０％の湿度
に設定して、それぞれ７日間放置した。恒湿設定前後の
重量を測定したところ、第３図に示す結果が得られた。
入れて、一定水分を含浸させ、恒温恒湿槽（温度２５℃
一定）に入れ、３０％、５０％、７０％、９０％の湿度
に設定して、それぞれ７日間放置した。恒湿設定前後の
重量を測定したところ、第３図に示す結果が得られた。
この第３図かられかるように、塩化マグネシウム含有混
合物は水分の逸散が小さくバックフィルとして優れたも
のであるといえる。
合物は水分の逸散が小さくバックフィルとして優れたも
のであるといえる。
以上のように本発明によれば、従来から広く用いられて
きたベントナイト、石膏、硫酸マグネシウム（硫酸ナト
リウム）からなるバックフィルに安価で入手容易な塩化
マグネシウムを添加混合しているため、乾燥状態が長期
に亘っても水分の逸脱を抑制し、また水分を吸収しやす
くするため、極めて安定した陽極性能を長期に亘って維
持でき、土壌環境中のみならずコンクリート環境中の鉄
鋼構造物の電気防食に使用するに好適なバックフィルが
得られる。
きたベントナイト、石膏、硫酸マグネシウム（硫酸ナト
リウム）からなるバックフィルに安価で入手容易な塩化
マグネシウムを添加混合しているため、乾燥状態が長期
に亘っても水分の逸脱を抑制し、また水分を吸収しやす
くするため、極めて安定した陽極性能を長期に亘って維
持でき、土壌環境中のみならずコンクリート環境中の鉄
鋼構造物の電気防食に使用するに好適なバックフィルが
得られる。
第１図は実施例における各供試体の陽極電位の経時変化
を示す関係図である。 第２図は実施例における各供試体の電流密度の経時変化
を示す関係図である。 第３図は実施例における各供試体の温度一定で湿度を変
えた場合の重量変化を示す関係図である。 特許出願人 中川防蝕工業株式会社
を示す関係図である。 第２図は実施例における各供試体の電流密度の経時変化
を示す関係図である。 第３図は実施例における各供試体の温度一定で湿度を変
えた場合の重量変化を示す関係図である。 特許出願人 中川防蝕工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ケイ酸アルミニウム水和物、金属硫酸塩および塩化
マグネシウムからなる電気防食用バックフィル。 ２、金属硫酸塩が硫酸カルシウムと、硫酸マグネシウム
、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムから選ばれるいず
れか１種とからなる請求項１記載の電気防食用バックフ
ィル。 ３、金属硫酸塩が硫酸カルシウムからなる請求項１記載
の電気防食用バックフィル ４、ケイ酸アルミニウム水和物、硫酸カルシウム、硫酸
マグネシウムおよび塩化マグネシウムからなる請求項１
記載の電気防食用バックフィル。 ５、ケイ酸アルミニウム水和物、硫酸カルシウム、硫酸
ナトリウムおよび塩化マグネシウムからなる請求項１記
載の電気防食用バックフィル。 ６、重量比で、ケイ酸アルミニウム水和物：硫酸カルシ
ウム：硫酸マグネシウムまたは硫酸ナトリウム：塩化マ
グネシウムが６〜８：１〜３：０〜３：２〜６である請
求項３または４記載の電気防食用バックフィル。 ７、前記重量比が、７：２：１：３〜５である請求項５
記載の電気防食用バックフィル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158484A JP2711455B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 電気防食用バックフィル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158484A JP2711455B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 電気防食用バックフィル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028383A true JPH028383A (ja) | 1990-01-11 |
| JP2711455B2 JP2711455B2 (ja) | 1998-02-10 |
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ID=15672747
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158484A Expired - Fee Related JP2711455B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 電気防食用バックフィル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711455B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116641059A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-25 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种钢筋混凝土氯离子定向吸收装置及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969462A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6316471A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイジタルデ−タの再生装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158484A patent/JP2711455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969462A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 石炭灰を主原料とする硬化体の製造方法 |
| JPS6316471A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイジタルデ−タの再生装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116641059A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-25 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种钢筋混凝土氯离子定向吸收装置及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2711455B2 (ja) | 1998-02-10 |
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