JPH03197857A - 金属構造の電気化学的電位を監視する装置及びその方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 １１旦左旦里遣１ 本発明は、金属構造の腐食の度合いを測定するための金
属構造の電気化学的電位を監視する装置及び方法に関す
る。

の　　　び　の解決課題 すべての産業用および民生用の金属構造（たとえば、石
油パイプライン、ガスパイプライン、地中あるいは沖合
のカスあるいは油田掘削用のプラットフォーム、各種の
基礎、鉄筋コンクリート構造用の鉄筋等）は、その使用
寿命期間にわたって周囲環境との接触にさらされる０周
囲環境には、公害物質やその関連凝縮物を含む大気、海
水および土壌か含まれる。この三つの場合はすべて１ｍ
した形の水と酸素の存在で特徴づけられ、これらは一般
に用いられる構造材料である炭素鋼に腐食を起こす、塩
類（特に塩化物）および酸（たとえば、大気の場合の無
水亜硫酸および酸化窒素）のごとき物質の存在下では、
腐食が激しくなり、その結果として上記構造の寿命を著
しく短縮する。

腐食作用の激しさの定性的尺度は、上記で定義された周
囲環境にさらされる金属表面の各時点における電気化学
的電位で与えられる。したがって電気化学的電位の測定
は、ある可使寿命を有する古い構造および近似的であっ
ても老化速度の予測が必要な新しい構造の両方にとって
、保存状態の診断に極めて重要である。またこの測定は
、保護システム（メツキ、塗装、犠牲陽極あるいは印加
電流による電気防食）の有効性を確立するためにも極め
て有用である。

海水中に浸漬された構造（たとえば、沖合の掘削プラッ
トフォーム）の場合に測定を行なう従来方法（Ｌ、Ｌａ
ｚｚａｒｉ、Ｐ、　Ｐｅｄｅｆｅｒｒｉ、　Ｐｒｏｔｅ
ｚｉｏ　ｎｅＣａｔｏｄｉｃａ、　Ｅｄ、　ＣＬＵＰ、
　Ｍｉｌａｎ、　１９８１）を第１図に示す、この図は
、金属構造１、構造の浸漬表面近くに置かれた基１１！
電極２、高い入カインビータンスの電圧計３、上記電圧
計を構造および基準電極に接続するケーブル４を示して
いる。を圧計で測定される電圧（Ｅ）は構造の電気化学
的電位（Ｅｓｔ）と基ｉ１！電［１（Ｅｒｅｆ）の差で
与えられる。

Ｅ　＝　Ｅｓｔ−Ｅｒｅｆ　　　　（Ａ）基準電極の電
気化学的電位が既知で、温度に依存せず、時間的に一定
であれは、構造の電気化学的電位Ｅ、ｔは式（Ａ）から
速やかに求められる。

基準電極の二つの特性、すなわち既知電位および一定電
位の内、後者が真に必要なものである。

実際には、絶対目盛上で与えられ代わりに、ＥＳｔのす
べての値は、基準電極の電位の値を便宜上ゼロとする相
対目盛で与えることかできる。基準電極の電位が変化し
ないことを前提として、ＥＳｔの相対目盛上の値を時間
と共に比較することができ、したがって、腐食の進行（
増加、減少、安定）に関する正確な情報を得ることかで
きる。

市販の基準電極については、Ｉｖｅｓらによってｒ　Ｒ
ｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ　Ｔｈｅｏｒ
ｙ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ（基準電極の理論と実際
）　Ｊ　、ＡｃａｄｅＩｌ＋ｃ　Ｐｒｅｓｓ。

Ｎ、’？、　１９６１に詳しく記載されている。簡単に
言うと、基準電極は、ある小型の金属棒をその金属の特
定量の可溶性塩を含む水溶液に浸漬したもの。

たとえば、金属銅と硫酸銅の水溶液、あるいは、その金
属の微溶塩で飽和し、上記金属の微溶塩と共通の陰イオ
ンを有するある量の可溶塩（たとえば、銀と備かに溶解
する塩化銀で飽和した塩化カリウムの水溶液）で構成さ
れる。

上記の金属と溶液の組み合わせは、電気絶縁材料（たと
えば、カラス、プラスチック）で作られ、開口端を有す
る容器に収納され、上記開口端には、容器内の溶液と外
部の液体環境（たとえば海水、および各種の塩類を含む
水で浸された粒状材料と見なされる土壌）との電気的接
触をはかると同時に、混入を防止する多孔質のセパレー
タが設けられている。実際には、式（＾）は後述する一
般式（Ｂ）を簡単にした形である。

Ｅ　＝１．ＲＶ＝　　ＥＳｔ−Ｅｒｅｆ＋１．ＲＨ＋１
．ＲＥ十ＥＳ　　ＣＢ）ここでＥは測定された電圧、■
は構造、基準電極、接続ケーブルおよび構造と基準電極
との間にある海水（図１の５）で４１！成される回路内
を流れる電流、ＲＶは電圧計の入力インピーダンス、Ｅ
ｓｔおよびＥｒｅｆは構造および基準電極の電気化学的
電位、ＲＭは電気回路（実質的にケーブルと接続端子）
のオーム抵抗、ＲＥは電気回路の電解質部分（実質的に
基準＄極と構造の間に介在する液体、第１図の５）のオ
ーム抵抗、およびＢＳは基準電極と構造との間に介在す
る液体中に存在する電気傾度（たとえば電気防食用の印
加電圧）である。

最近の電子式電圧計は、少なくとも１００メグオーム高
い入力インピーダンスを特徴としている。

測定電圧が通常２■より小さく、標準的には１■のオー
ダーであるなめ、装置内を流れる電流Ｉが極めて小さく
、数ナノアンペアのオーダーである。

適切なケーブル断面積と接続端子の保守を適切に行なう
ことにより、ＲＭを大巾に減らすことができ、たとえば
１オームより小さくすることができるため、弐（Ｂ）の
１．ＲＭか確実に無視できる。

抵抗ＲＥは主として基準電極と構造間の距離および基準
電極と構造間の容積を占める電解質（図１の場合は海水
）の電気伝導度の関数である。

これは、上記の伝導度が高い場合（通常の海水の場合）
あるいは基準電極と構造間の距離が非常に小さい場合に
、ＲＥが十分に小さくなり、１、ＲＥも無視できること
を意味する。

したがって海水の場合、基準電極と構造間の比較的大き
い距離が許される。外部電流（電気防食装置によって発
生される）が存在する場合にのみ、式（Ｂ）のＢＳの影
響を減らすために、この距離を小さくすることが必要で
ある。他の構造、たとえば土壌や鉄筋コンクリートは、
特に低湿度条件下では、電気伝導度が比較的低い。これ
らの場合には、基準電極と構造間の距離が非常に小さい
ときにのみ、金属構造の電位を正しく測定することがで
きる。

実験室では、実際の構造の作用状態を模擬実験するため
の土壌あるいはコンクリートで満たされ翼面のすぐ近く
ｍ−ただし接触させないｍ−に置くことができる。試料
構造の形のためにそれが困難な場合には、適当な直径、
長さおよび形の細い管で作られ、濃い電解質溶液を満た
したいわゆる塩橋を用いることかできる。金属面のすぐ
近くに置かれた非常に小さい断面積の端部を有するこの
塩橋は、金属表面自身と遠い距離〈たとえば１ｍ以上〉
に置かれた基準電極との間に高い伝導度の接続を形成す
る。さらに、この塩橋は、土壌あるいはコンクリート中
に存在し、多孔質のセパレータを通して拡散する化学物
質による基準電極の汚染を防止する。ある場合には、こ
の汚染機構によって基準電極の電位が移動し、測定が信
頼できなくなる。

一方、塩橋には、本質的な機械的弱さ、塩橋に含まれる
高濃度の電解質が雨季の間の水の拡散によって稀められ
ること（保水層を持ちあげ、コンクリートの細孔を拡げ
る）、あるいは逆に、低いあるいは極めて低い湿度の期
間帽おけろ水の漏洩等の影響を受ける。したがって、長
期にわたる電位の記録に必要な長期ｒＷＪ（たとえば１
０−２０年）有効な塩橋が現在市場で入手できないこと
は明らかである。

長期間の監視における塩橋の他の問題としては、高濃度
電解質の漏洩による金属構造面の汚染の可能性がある。

これらの現象は、測定領域における構造の電気化学的電
位を変化させるため、その測定値は構造表面の状態を表
わすものとは言えなくなる。また、塩橋の電気抵抗によ
る測定誤差が発生し、特に塩橋が長い場合、その電気抵
抗が式（８）の１．ＲＥの項に１．ＲＰとして加わる。

長さが短く、高濃度電解質の電導度が高い程、この誤差
が小さくなる。

上記の欠点は、多くの技術出版物に論じられているよう
に、鉄筋コンクリートの場合に特に著しい、特に示唆に
富んでいるのは“ｐｒａｃｔ：ｃａＰｏｔｅｎｔｉａｌ
　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ”　
　（コンクリートにおける電位監視の実際）、に、Ｇ、
Ｃ，ＢｅｒｋｌｅＶＳ、　Ｐａｔｈｎａｎａｂａｈ、　
Ｕ、に、　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　’８７．０ｃｔｏｂｅ
ｒ２６−２８．　　Ｂｒｉｇｈｔｏｎ　　（Ｕ、に、）
である、上記の方法について少なくとも言えることは、
これらが実験室で開発されたものであって本質的に複雑
であり、現場で使用する測定法に要求される簡便さ、強
度、信頼性に欠けることである。

上記の問題にもかかわらず、技術当局の最近の勧告（た
とえば、ＮＡＣＥ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｓ５ｏｃｉａ
ｔｉｏｎ　ｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｓ　、米国）は、定性的にも知る必要のある保存状態で
ある金属構造の電気化学的電位の正確な記録の必要性を
強調している。この必要性は鉄筋コンクリートの場合に
重要であるか、土壌、天然水、海水、大気等の他の環境
と接触する金属構造の場合にも非常に重要である。

１肚立■預 本発明は、電気化学的構造を監視して金属構造のａｔの
度合いを測定する新規な装置および方法を提供すること
を目的とする。

本発明の他の目的は、長期にわたって電気化学的電位を
監視して金属構造の腐食の度合いを測定できる新規な金
属構造、特に鉄筋コンクリート構造を擢供することであ
る。

本発明のこれらおよび他の目的は、以下の詳細な説明か
ら明らかとなる。

Ｕ凸脛迭土貝 本発明に係る金属構造の電気化学的電位の監視用の新規
な装置は、イオン交換機能を有するポリマーで作られた
少なくとも一個のコネクタによって互いに接続された被
監視金属構造と基準電極とによって構成されることを特
徴とし、１０乃至２０年間の長期にわたって監視を行な
うものである。

本発明の好ましい方法は、監視される金属構造と基準電
極との間に、柔軟で、直接的な延長を有し、電気伝導性
を有し、イオン交換特性、好ましくは陽イオン交換性を
有する高分子材料の少なくとも一つの片、管あるいは糸
条で作られ、保護用および環境からの電気的障害から絶
縁するためのプラスチック外装に収納された接続素子を
介在させることを特徴とする。外装／片、管あるいは糸
条によるこの素子は、金属構造表面のすぐ近くあるいは
これと接触してその一端を固定し、他端に電解質を含ま
せた多孔質の充填材を入れたグラスチック容器の形を有
するターミナル素子が設けられている。基準電極は、永
久的あるいは測定の際にこの充填材に押しつけられる。

本発明の装置は、コンクリート（鉄筋）、土壌くたとえ
ば、基礎、ガスおよび石油パイプライン）、天然水およ
び海水（たとえば、海上プラットフォーム）、および大
気に接触する金属構造の電気化学的電位測定における従
来技術の問題を克服できるものである。特に本発明は、
基準電極自身の保存状態を継続的に監視し、その交換を
容易に行なうために容易に接近できる。金属構造環境（
コンクリート、土壌等）外に置かれた基準電極との電気
化学的電位を測定することを対象としたものである。ま
た本発明は、基準電極および金属構造の偶発的な汚染を
防止し、極めて長い期間（１０−２０年）にわたって測
定の安定性および再現性を確保することがてきる。

本発明の目的は、監視される金属構造と基準電極との間
に挿入されたイオン交換性を有し、直線的に延長された
部材の形（片、管、糸条）の高分子材料を用いることに
よって達成される。これらの部材は十分な電気伝導度を
有し、構造と基準電極との間に実質的に抵抗のない接続
を確保することを特徴とする。上記のイオン交換性を有
する高分子材料（後述するイオン交換ＩＩＩ）は、高分
子の骨格（たとえば、ポリスチレン、ポリアクリレート
、ポリテトラフロロエチレン）を有し、その上にスルホ
ン基（３０３°）、フォスホン基（ＰＯ３Ｈ−）　、ア
ミン基（ＮＨ３”）、置換アミン基（ＮＲ３”　）等の
イオン基が所定の間隔でついたもので構成される。

上記の基および対イオンの存在は、イオン付加水あるい
は細孔内の毛細管水としての水の存在を必要とし、イオ
ンの存在によっである程度の親水性を確保するものであ
る。上記のイオン交換膜は、分子の大きさの連通細孔を
有する支持体であり、上記細孔は導電性を有する液体で
占められている。

上記イオン交換膜の電気伝導度は、高分子骨格上のイオ
ン基、関係する対イオンの種類と数、およびポリマーに
含まれる水の量の関数である。さらに、本発明の特定の
場合には、直接的に延長する部材の形状、特に長さ、巾
（片）あるいは直径く管）および厚さに依存する。

上記イオン交換膜が長期（１０−２０年）にわたって有
効でなければならないことは、環境に存在するすべての
化学的および生物的作用（酸素、無機および有機酸、微
生物）に対するたがい耐性を必要とする。この理由によ
り、高分子骨格上に陰性基および対イオンとして陽イオ
ンを有する陽イオン型のイオン交換膜が、同様の陰イオ
ン型のイオン交換膜（高分子骨格上のたとえばアミン基
のような陽性基および対イオンとして陰イオン）より好
ましい、さらに、陽イオン型の交換膜のうち、スルフォ
ン基（ＳＯ３−）を有するもの、および特に高分子骨格
としてポリテトラフロロエチレンより成り、高い柔軟性
を有し、老化による脆化の傾向の少ないものが好ましい
。

スルフォン型の陽イオン交換膜は、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄ
ｅＮａｎｏｕｒｓ　　（米国）および旭硝子（日本）か
ら市販されており、他の会社によっても開発され、市販
待ちの状態になっている。標準的な好ましい膜は、Ｄｕ
　ｐｏｎｔから各種の厚さ（数十ミクロンから数十分の
１ミリメートル）の平らなシートおよび最大直径が数ミ
リメートルの管として販売されているＮａｆｌｏｎ　１
１７で代表される、膜中に存在する対イオンーー通常ナ
トリウムーーは、蒸溜水または０．５モル硫酸（対イオ
ン：Ｈ＋）、あるいは塩化リチウム（対イオン：Ｌｉ＋
）、塩化カルシウム（対イオン：Ｃａ＋＋）等の中で１
時間煮沸することによって容易に置換することができる
。

一般的に、すべての型の膜が本発明の目的に適するが、
特に本発明の装置か設置できる場所で必ずしも容易に見
出せない薬品に依存することを避けるため（たとえば、
塩化リチウム）、酸およびナトリウムがより普通に用い
られる。もちろん、膜が前記のように用いられ、最大の
導電性を有していても、測定値におけるある誤差（１，
ＲＰ）は避けられない、この誤差を許容限界内、たとえ
ばミリボルトのオーダーに保つには、膜材料の形をａｉ
化することが必要である。特に、素子の実際の伝導断面
積と長さを、場合に応じて決定することが必要である。

断面積は、膜シートを適当な巾に切断した膜片あるいは
適当な数の小型の膜管を用いることによって、比較的大
きい限界内に保つことができる。

上記の目的は、膜の直線部材の電気抵抗（伝導度の逆数
）を、電圧計の入力インピーダンスの値より十分小さく
（すなわち、少なくとも３桁）するなめである、直線腰
部材の電気抵抗（ＲＭ）は、次式によって与えられる： ＲＭ＝　　±・」仁　　　（Ｃ） ｓ ここで、Ａは膜の伝導度（ｏｈｍ−１，ｃｍ−１）、し
は直線部材の長さ、Ｓはその断面積である。

式（Ｃ）から、酸型の膜で標準的な０．２０ｈｎ−１・
０ｈｌ−１で、有効伝導断面積が５　ｙｄの場合、１ｍ
の長さの直線部材でＲＭ　＝　１００，０００オーム（
中程度の品質の電子式電圧計の入力インピーダンスより
３桁低い）が得られる。この断面積は、厚みがＯ，ｉｍ
ｍで巾が５０鵬の膜片で得られる。以下その実施例につ
いて説明する。

えＪＬＪ 第２図は、コンクリート中の鉄筋の電気化学的電位を測
定するための本発明の標準的な適用を示す、数字（１１
）はイオン交換膜の薄片、（１２）は環境の障害からの
保護および電気絶縁用のプラスチック材料（ＰＶＣ，Ｐ
Ｐ、ＰＥ、ＰＴＦＥ）の外装、（１３）は電気化学的電
位の測定対象である、たとえば互いに熔接された棒材、
（１４）は点検および交換が容易なように鉄筋コンクリ
ート構造外に置かれた基準を極、（１５）は合成発泡材
料のスポンジに含浸されて基準電極と膜片を電気的に接
続する電解質である。

（１６）は管（１２）に接続（たとえ熔接）されて、電
解質でぬらしたスポンジを充填したプラスチック容器か
ら成るターミナル素子、（１７）は電子式電圧計（図示
せず）をそれぞれ基準！極と鉄筋に接続するケーブル、
（１８）は膜片（１１）を収納した外装を鉄筋（１３）
に固定するクランプバンド、（１９）はコンクリート構
造である。

図示した構成は、種々の変形が可能である。たとえば、
鉄筋に固定された管（１２）の端部に穴を設けてもよい
、さらに、膜片の端部を鉄筋の表面に直接接触させても
よく、この後者の構成は、監視される構造が大気の腐食
にさらされる場合に必要となる。

本技術分野の熟練者に自明な変形を含む第２図の構成は
、実際における他の条件、たとえば土壌、天然水、ある
いは海水に接触する金属構造に容易に適用できる。上記
の用途の内、最も難しいのは土壌および特にコンクリー
ト中のものであり、従来の電気化学的電位測定装置（土
壌あるいはコンクリート中に埋め込まれた基準電極、塩
橋）は、信υ性および寿命に欠けるものである。

本発明は、基準電極が外部に置かれ、汚染の可能性がな
いため、上記の問題を完全に克服するものである。さら
に、基準電極は点検が容易で、必要あれば、簡単に交換
できる。さらに、本発明は、固定基準電極の使用を完全
に無くすことができる。

この場合、電解質を浸した多孔質材料（たとえば、発泡
プラスチックスポンジ）を入れた図２の容器（１６）に
、気密の蓋（第２図に図示せず）を設ける。

測定の際には、この蓋を外し、必要あれば、多孔質充填
材をぬらし、可搬式の基準電極を慎重に較正し、これを
多孔質材料に押しつける。

膜の乾燥による抵抗の増大は、驚くべきことに、多くの
実験装置において、低湿度で高温の期間においても見ら
れなかった。を解質を浸した多孔質材料の容器の外装お
よび蓋が、水蒸気の拡散を完全に防げるとは考えられな
い。実際に、巷のシール効果は完全ではなく、外装はそ
の端部が開放され、ある程度の透過性を有するプラスチ
ック材料で作られている。Ｈの乾燥に対する予期しない
良好な性能は、膜中に含まれる水の大部分がイオン付加
水として固定されたイオン基およびその対イオンに束縛
されていることによると考えられる。

次にいくつかの具体例によって本発明を説明する。しか
しながら、本発明はこれら特定の具体例に限定されるも
のではない。

１」」粗ユ 実験室における試験として、容量５リツトルの容器の３
分の２を従来方法によって得られた合成海水で満たした
０表面を大気と接触させたこの海水を、低速度の磁気撹
拌器で撹拌した。５Ｘ１０■の長方形で厚さ３ＩｗＩＩ
の小型の市販炭素鋼板を、適当な丈夫な支持対につるし
て上記液体に浸漬した。鋼板表面のすぐ近くに置かれた
塩化銀基準電極を用いて、常温における電気化学的電位
を測定した。数時間の平衡化の後、電位は−５１６から
一５２０ミリボルトの間で安定し、明らかな腐食作用が
起こっていることを示した。

そこで、長さ５６ａｍ、巾２．５ｃｍ＋のナトリウム型
のＮａｆｌｏｎ　１１７１１ＩＩの片を用いて、上記測
定を行なった。ＷＡの一端を鋼板表面に直接固定し、他
端を容量的０．１リツトルで合成海水を満たした第２の
容器に浸漬した。上記の塩化銀基準電極をこの第２の容
器に入れた。この構成においては、膜の小部分のみが二
つの容器の液相と接触した。二つの容器を電気的に接続
する膜片の大部分は大気に露出させた。この第二の構成
で記録された電位は約−５１７から一５２８ミリボルト
の間で、従来方法を示す第１の測定データと極めてよく
一致しな。

１」」１ユ 各種中で長さが２５から３００１の膜片を、ナトリウム
型のＮａｆ　ｔｏｎ（Ｒ）１１７ＷＡシートから切出し
、これらの膜片を同じ長さのポリエチレン外装に挿入し
た。各試料の一端を建設中のコンクリート構造の鉄筋の
各種の点に固定し、他端を電解質でぬらしたスポンジ材
料を入れたプラスチック容器から成る測定ステーション
に接続した。上記コンクリート構造の建設の終了時に、
各種試料の物理的構成は第２図に示す通りで、膜片を収
納した外装は完全にコンクリート内に埋め込まれ、容器
の縁はコンクリートの外面と同一レベルとした。

コンクリートの必要な養生の後、電解質でぬらしたスポ
ンジ材料に圧しつけた銅／硫酸銅型の基準電極を用いて
、鉄筋の電位を記録した。１１１Ｉ定値は−１５０から
一２００ミリボルトの間で、鉄筋が不動化され、腐食が
無視できることを示しな、故意に塩化物を含む水と接触
させた構造のいくつかの点において記録された電位は−
３８０から一４５０ミリボルトで、塩化物による脱不動
化によって腐食作用が始まっていることを示した。

上記の測定値は、コンクリートにあけられた穴に基準ｔ
　＆を入れ、セメントで固めた既知の方法によって二倍
とされた。この新しいデータは、本発明の膜片を用いて
得られた値の二倍で、最大偏差は１５ミリボルトであっ
た。また、膜片を取り付けた種々の位置において、電子
式電圧計を用いて行なった測定は、低相対湿度および高
温においても問題のないことを示した。電位データは２
年間にわたって問題なく記録され、保守を必要としなか
った。

邑ＪＪ３ Ｎａｆｌｏｎ　’ＩＭ膜（ナトリウム型）の二つの端の
一つを補遺表面に固定し、他端を合成海水を満たした小
型の容器に挿入する方法を用いて監視した。構造と容器
の間の膜片の大部分は、約３メートルの長さにわたって
大気と接触させた。塩化銀基準電極を用いて測定した電
位は−１０１８から一１０７０ミリボルトで、塩の微結
晶が風に運ばれて構造上に堆積し、大気中の水分の凝縮
によって形成された塩水の極めて薄い膜に接触した損傷
していない亜鉛面について予想した値であった。この測
定値は、よく知られた海水に浸漬した塊状亜鉛の電位−
１０５５ミリボルトとほぼ一致した。この比較は、本発
明の方法の信頼性を明確に示したものである。

本発明の種々の変形をその範囲を外れることなく行なう
ことができ、本発明は特許請求の範囲にのみ限定される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における海水中に浸漬された金属構造の電
気化学的電位を監視してその腐食の度合いを測定する状
態を示す図。 第２図は本発明になる金属構造の電気化学的電位を監視
する装置及び方法を適用した状態を示す図である。 １・・・金属構造　　　　２・・・基準電極３・・・電
圧計　　　　　４・・・ケーブル５・・・電解質部分　
　１１・・・イオン交換膜の薄片２・・・外装管　　　
　１３・・・棒材（鉄筋）４・・・基準電極　　　　　
１５・・・電解質６・・・ターミナル素子　　１７・・
・ゲープル８・・・クランプバンド ９・・・コンクリート構造 平成 ２年１月Σ日 平成　２年特許願第２９３４８号 ２、発明の名称 金属構造の電気化学的電位を監視する装置及びその方法
ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン交換特性を有するポリマーで作られた少なく
   とも一つのコネクタで互いに接続された被監視金属構造
   および基準電極で構成されることを特徴とする金属構造
   の電気化学的電位を監視する装置。 ２、上記金属構造が電気的に接地されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、上記金属構造が強化コンクリート構造の鉄筋である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、上記ポリマーが陽イオン交換特性を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、上記ポリマーが固定されたスルフォン酸イオン基を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置
   。 ６、上記ポリマーの対イオンが水素、リチウム、ナトリ
   ウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムより成
   る群より選択されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載の装置。 ７、上記ポリマーが同一長さの管状の保護および電気絶
   縁用のプラスチック外装内の高分子材料の少なくとも一
   つの片、管あるいは糸条の構成物であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８、上記構成物が柔軟で、その一端が上記金属部材の表
   面に直接接触あるいは近接し、他端に端子電極接続用の
   端子部材を設けることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載の装置。 ９、上記端子部材が電解質でぬらされた多孔質材料で満
   たされ、水密の蓋で閉じられたプラスチック容器である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、イオン交換特性を有するポリマーで作られた少な
   くとも一つのコネクタで互いに接続された被監視金属構
   造および基準電極で構成され、その電気化学的電位を長
   期間にわたって監視可能な金属構造。 １１、上記金属構造が電気的に接地されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項記載の構造。 １２、上記金属構造が強化コンクリート構造の鉄筋であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の構造。 １３、上記ポリマーが陽イオン交換特性を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の構造。 １４、上記ポリマーが固定されたスルフォン酸イオン基
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の
   構造。 １５、上記ポリマーの対イオンが水素、リチウム、ナト
   リウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムより
   成る群より選択されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１４項記載の構造。 １６、上記ポリマーが同一長さの管状の保護および電気
   絶縁用のプラスチック外装内の高分子材料の少なくとも
   一つの片、管あるいは糸条の構成物であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項記載の構造。 １７、上記構成物が柔軟で、その一端が上記金属部材の
   表面に直接接触あるいは近接し、他端に端子電極接続用
   の端子部材を設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   １６項記載の構造。 １８、上記端子部材が電解質でぬらされた多孔質材料で
   満たされ、水密の蓋で閉じられたプラスチック容器であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の構造
   。 １９、イオン交換特性を有するポリマーで作られた少な
   くとも一つのコネクタで互いに接続された被監視金属構
   造と基準電極との間の電圧を測定することを特徴とする
   金属構造の電気化学的電位を監視する方法。 ２０、上記金属構造が強化コンクリート構造の鉄筋であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の方法
   。 ２１、上記コンクリート構造が橋であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２、上記コンクリート構造が道路であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２０項記載の方法。