JPH1181502A - 鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法 - Google Patents
鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法Info
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- JPH1181502A JPH1181502A JP24800297A JP24800297A JPH1181502A JP H1181502 A JPH1181502 A JP H1181502A JP 24800297 A JP24800297 A JP 24800297A JP 24800297 A JP24800297 A JP 24800297A JP H1181502 A JPH1181502 A JP H1181502A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄筋コンクリート構造物に対して比較的簡易で
かつ低コストで防食処理を施すことにより、鉄筋コンク
リート構造物の寿命の延長を図る。 【解決手段】鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄よ
りも卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と
鉄筋とを導線により電気的に接続して溶射皮膜及び鉄筋
を両極とし、コンクリートを電解質とする電池作用によ
り生じる起電力によって、溶射皮膜−コンクリート−鉄
筋−導線−溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によって
電気化学的に鉄筋の腐食を防止する。皮膜と鉄筋とを結
ぶ導線の途中に外部直流電源を介在させてもよい。ま
た、溶射皮膜の表面に樹脂コーティング層を設けること
も好ましい。
かつ低コストで防食処理を施すことにより、鉄筋コンク
リート構造物の寿命の延長を図る。 【解決手段】鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄よ
りも卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と
鉄筋とを導線により電気的に接続して溶射皮膜及び鉄筋
を両極とし、コンクリートを電解質とする電池作用によ
り生じる起電力によって、溶射皮膜−コンクリート−鉄
筋−導線−溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によって
電気化学的に鉄筋の腐食を防止する。皮膜と鉄筋とを結
ぶ導線の途中に外部直流電源を介在させてもよい。ま
た、溶射皮膜の表面に樹脂コーティング層を設けること
も好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
内の鉄筋の腐食を防止する方法に関し、特に鉄筋コンク
リート構造物に対して比較的簡易でかつ低コストで防食
処理を施すことにより鉄筋コンクリート構造物の寿命の
延長を図り、土木・建築を中心とする鉄筋コンクリート
構造物の建設業分野及びその使用者に多大の利益をもた
らす鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法に
関するものである。
内の鉄筋の腐食を防止する方法に関し、特に鉄筋コンク
リート構造物に対して比較的簡易でかつ低コストで防食
処理を施すことにより鉄筋コンクリート構造物の寿命の
延長を図り、土木・建築を中心とする鉄筋コンクリート
構造物の建設業分野及びその使用者に多大の利益をもた
らす鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】防波
堤、橋脚、橋桁、建築物等を構成する鉄筋コンクリート
構造物は、長期間の使用中に、鉄筋コンクリート中の鉄
筋が腐食し、鉄筋としての強度低下や鉄筋とコンクリー
トとの結合力の低下による鉄筋コンクリート構造物とし
ての機能を維持できなくなり、長期の工期と高い費用を
費やして同構造物の大規模な補修または改築等の処置を
施さなければならなくなる。鉄筋の腐食は、供用中にコ
ンクリートの表面やコンクリートのひび割れを通してコ
ンクリート中に浸入する海水、雨水等の水分及びコンク
リート中に含まれる水分が、鉄に作用して電気化学的に
腐食作用を惹起させるものである。そこで従来から種々
の防食方法が採用されている。例えば、 (l)鉄筋コンクリート表面への塗装。 この方法は、鉄筋コンクリートの表面からの水分の浸入
を防止することを目的とするが、長期間の使用による塗
装膜の劣化による再塗装を要する。また、本来コンクリ
ート中に含まれていた水分に対しては効果がない。 (2)鉄筋コンクリート表面への亜鉛等金属板の貼付に
よる電気化学的防食。 この方法は、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄よ
りも卑な金属例えば亜鉛、アルミニウム、チタン又はそ
れらの合金の板等を貼付し、それらの金属と鉄筋とを導
線により電気的に接続して外部の直流電源を使用するか
あるいは貼付した金属及び鉄筋を両極とし、コンクリー
トを電解質とする電池作用により生ずる起電力により、
貼付した金属−コンクリート−鉄筋−導線−貼付した金
属に戻る閉回路中をこの順路に沿って流れる電流によっ
て電気化学的に鉄筋の腐食を防止するものである。この
方法は、コンクリート表面と貼付する金属とを広い面積
にわたって一様に電気的な結合を維持しながら固定する
方法が種々考案されているが、施工費用が比較的に高
い。 (3)鉄筋表面への防食処理施工。 .あらかじめ鉄筋の表面にビニールその他の合成樹
脂、セラミック等の電気的に絶縁性のある材料を被覆し
ておき、鉄筋の表面から電流の流出・流入が不可能とし
て、電気化学的に腐食作用を惹起させないようにする方
法があるが、一般に強度の弱い部分が鉄筋とコンクリー
トの間に介在し鉄筋コンクリートの健全性を損なう。 .あらかじめ鉄筋の表面を亜鉛合金、アルミニウム合
金等でメッキ等の方法で被覆し、鉄筋の防銹を行う方法
が考えられるが、一般にと同様に亜鉛合金、アルミニ
ウム合金等の強度の弱い部分がコンクリートとの間に介
在するほか、実用的にメッキ不着部分あるいは損傷部分
が存在するときは、これらの部分に集中的に電気化学的
な腐食作用を受け、鉄筋の寿命を短くする。 .前記及びはコスト高となる。
堤、橋脚、橋桁、建築物等を構成する鉄筋コンクリート
構造物は、長期間の使用中に、鉄筋コンクリート中の鉄
筋が腐食し、鉄筋としての強度低下や鉄筋とコンクリー
トとの結合力の低下による鉄筋コンクリート構造物とし
ての機能を維持できなくなり、長期の工期と高い費用を
費やして同構造物の大規模な補修または改築等の処置を
施さなければならなくなる。鉄筋の腐食は、供用中にコ
ンクリートの表面やコンクリートのひび割れを通してコ
ンクリート中に浸入する海水、雨水等の水分及びコンク
リート中に含まれる水分が、鉄に作用して電気化学的に
腐食作用を惹起させるものである。そこで従来から種々
の防食方法が採用されている。例えば、 (l)鉄筋コンクリート表面への塗装。 この方法は、鉄筋コンクリートの表面からの水分の浸入
を防止することを目的とするが、長期間の使用による塗
装膜の劣化による再塗装を要する。また、本来コンクリ
ート中に含まれていた水分に対しては効果がない。 (2)鉄筋コンクリート表面への亜鉛等金属板の貼付に
よる電気化学的防食。 この方法は、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄よ
りも卑な金属例えば亜鉛、アルミニウム、チタン又はそ
れらの合金の板等を貼付し、それらの金属と鉄筋とを導
線により電気的に接続して外部の直流電源を使用するか
あるいは貼付した金属及び鉄筋を両極とし、コンクリー
トを電解質とする電池作用により生ずる起電力により、
貼付した金属−コンクリート−鉄筋−導線−貼付した金
属に戻る閉回路中をこの順路に沿って流れる電流によっ
て電気化学的に鉄筋の腐食を防止するものである。この
方法は、コンクリート表面と貼付する金属とを広い面積
にわたって一様に電気的な結合を維持しながら固定する
方法が種々考案されているが、施工費用が比較的に高
い。 (3)鉄筋表面への防食処理施工。 .あらかじめ鉄筋の表面にビニールその他の合成樹
脂、セラミック等の電気的に絶縁性のある材料を被覆し
ておき、鉄筋の表面から電流の流出・流入が不可能とし
て、電気化学的に腐食作用を惹起させないようにする方
法があるが、一般に強度の弱い部分が鉄筋とコンクリー
トの間に介在し鉄筋コンクリートの健全性を損なう。 .あらかじめ鉄筋の表面を亜鉛合金、アルミニウム合
金等でメッキ等の方法で被覆し、鉄筋の防銹を行う方法
が考えられるが、一般にと同様に亜鉛合金、アルミニ
ウム合金等の強度の弱い部分がコンクリートとの間に介
在するほか、実用的にメッキ不着部分あるいは損傷部分
が存在するときは、これらの部分に集中的に電気化学的
な腐食作用を受け、鉄筋の寿命を短くする。 .前記及びはコスト高となる。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の技
術として例示した(2)項の方法に関連するもので、
(2)項に示した自然電位が鉄よりも卑な金属板又はそ
の合金板等のコンクリート表面への貼付に代えて、コン
クリート表面に当該金属の皮膜を形成させるものであ
る。本発明では、この皮膜を形成する方法としてコンク
リートの表面への金属材料の溶射を採用し、金属板等の
貼付と技術面では同等の効果を得つつ、施工の簡易さ、
費用の面では優位さを得ようとするものである。すなわ
ち本発明は下記構成の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食
を防止する方法である。 (1)鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法
において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄より
も卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と鉄
筋とを導線により電気的に接続して溶射皮膜及び鉄筋を
両極とし、コンクリートを電解質とする電池作用により
生じる起電力によって、溶射皮膜−コンクリート−鉄筋
−導線−溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によって電
気化学的に鉄筋の腐食を防止することを特徴とする鉄筋
コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (2)鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法
において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄より
も卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と鉄
筋とを導線により外部直流電源を介在させて電気的に接
続して、溶射皮膜−コンクリート−鉄筋−導線−溶射皮
膜の順路に沿って流れる電流によって電気化学的に鉄筋
の腐食を防止することを特徴とする鉄筋コンクリート内
の鉄筋の腐食を防止する方法。 (3)溶射皮膜の厚さを1mm以下とし、溶射皮膜の溶
射基材であるコンクリート表面からの剥離を防止するこ
とを特徴とする(1)項又は(2)項記載の鉄筋コンク
リート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (4)溶射基材であるコンクリートの表面粗度の下限値
をRz(l0点平均粗さ)20μmとして、溶射皮膜と
溶射基材であるコンクリート表面との結合強度を向上す
ることを特徴とする(1)項〜(3)項のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 (5)溶射皮膜の表面に樹脂コーティング層を設けるこ
とを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項に記
載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (6)溶射皮膜の表面に透明樹脂コーティング層を設け
ることを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 (7)樹脂コーティング層が耐水性のものであることを
特徴とする(5)項又は(6)項に記載の鉄筋コンクリ
ート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (8)溶射皮膜と導線との接合部表面に樹脂コーティン
グ層を設けることを特徴とする(1)項〜(7)項のい
ずれか1項に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を
防止する方法。
術として例示した(2)項の方法に関連するもので、
(2)項に示した自然電位が鉄よりも卑な金属板又はそ
の合金板等のコンクリート表面への貼付に代えて、コン
クリート表面に当該金属の皮膜を形成させるものであ
る。本発明では、この皮膜を形成する方法としてコンク
リートの表面への金属材料の溶射を採用し、金属板等の
貼付と技術面では同等の効果を得つつ、施工の簡易さ、
費用の面では優位さを得ようとするものである。すなわ
ち本発明は下記構成の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食
を防止する方法である。 (1)鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法
において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄より
も卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と鉄
筋とを導線により電気的に接続して溶射皮膜及び鉄筋を
両極とし、コンクリートを電解質とする電池作用により
生じる起電力によって、溶射皮膜−コンクリート−鉄筋
−導線−溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によって電
気化学的に鉄筋の腐食を防止することを特徴とする鉄筋
コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (2)鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法
において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が鉄より
も卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮膜と鉄
筋とを導線により外部直流電源を介在させて電気的に接
続して、溶射皮膜−コンクリート−鉄筋−導線−溶射皮
膜の順路に沿って流れる電流によって電気化学的に鉄筋
の腐食を防止することを特徴とする鉄筋コンクリート内
の鉄筋の腐食を防止する方法。 (3)溶射皮膜の厚さを1mm以下とし、溶射皮膜の溶
射基材であるコンクリート表面からの剥離を防止するこ
とを特徴とする(1)項又は(2)項記載の鉄筋コンク
リート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (4)溶射基材であるコンクリートの表面粗度の下限値
をRz(l0点平均粗さ)20μmとして、溶射皮膜と
溶射基材であるコンクリート表面との結合強度を向上す
ることを特徴とする(1)項〜(3)項のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 (5)溶射皮膜の表面に樹脂コーティング層を設けるこ
とを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項に記
載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (6)溶射皮膜の表面に透明樹脂コーティング層を設け
ることを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 (7)樹脂コーティング層が耐水性のものであることを
特徴とする(5)項又は(6)項に記載の鉄筋コンクリ
ート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 (8)溶射皮膜と導線との接合部表面に樹脂コーティン
グ層を設けることを特徴とする(1)項〜(7)項のい
ずれか1項に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を
防止する方法。
【0004】
【発明の実施の形態】図1に鉄筋コンクリート1表面に
自然電位が鉄よりも卑な金属材料を溶射して溶射皮膜2
を形成し、その溶射皮膜2と鉄筋3とを導線4により電
気的に接続した状態の断面図を示す。 (1)防食の原理 図1の状態で鉄筋コンクリート構造物を供用することに
より、コンクリート1を電解質として溶射皮膜2及び鉄
筋3を両極とする電池を構成し、その起電力によって溶
射皮膜2−コンクリート1−鉄筋3−導線4−溶射皮膜
2の順路に沿って直流電流が流れる(以下この電流を防
食電流という)。この防食電流により鉄筋は、常に還元
作用を受けるが、酸化作用を受けることはなく、つまり
腐食を生じない。この方法は、「流電陽極方式」の電気
防食技術として知られている。なお、照合電極5は、必
要に応じて鉄筋の電位を測定する場合に、電位の基準と
して使用するために、あらかじめコンクリート中に埋設
したものである。図2は、図1の導線4の中間に直流電
源6を挿入してこの電源6により防食電流を流す方法で
「外部電源方式」の電気防食技術として知られるが、作
用は、図1の場合とほぼ同じである。 (2)溶射技術 溶射技術は、材料の表面に耐摩耗、耐熱等の機能を有す
る皮膜を形成する簡便な方法としてよく知られている。
本発明では、図3に示すように、溶射ガン10において
電気アーク、ガス炎、プラズマジェット等を熱源とし、
この熱により所要の機能を有するワイヤ、棒、粉末状の
Zn,ZnAl合金,Al等の溶射材料を溶融し、それ
らの溶融物粒子11として飛散させ、これを基材(コン
クリート)1の表面に吹付け、堆積させることによって
溶射皮膜2を形成する。溶射皮膜2と基材1表面との結
合は、一般に機械的な結合であり、基材表面の微小な凹
凸に溶融した溶射粒子11が絡みつくことにより溶射皮
膜2と基材1表面との結合強度を得ている。したがって
この結合強度の面では基材表面の粗度は大きいはど好ま
しい。
自然電位が鉄よりも卑な金属材料を溶射して溶射皮膜2
を形成し、その溶射皮膜2と鉄筋3とを導線4により電
気的に接続した状態の断面図を示す。 (1)防食の原理 図1の状態で鉄筋コンクリート構造物を供用することに
より、コンクリート1を電解質として溶射皮膜2及び鉄
筋3を両極とする電池を構成し、その起電力によって溶
射皮膜2−コンクリート1−鉄筋3−導線4−溶射皮膜
2の順路に沿って直流電流が流れる(以下この電流を防
食電流という)。この防食電流により鉄筋は、常に還元
作用を受けるが、酸化作用を受けることはなく、つまり
腐食を生じない。この方法は、「流電陽極方式」の電気
防食技術として知られている。なお、照合電極5は、必
要に応じて鉄筋の電位を測定する場合に、電位の基準と
して使用するために、あらかじめコンクリート中に埋設
したものである。図2は、図1の導線4の中間に直流電
源6を挿入してこの電源6により防食電流を流す方法で
「外部電源方式」の電気防食技術として知られるが、作
用は、図1の場合とほぼ同じである。 (2)溶射技術 溶射技術は、材料の表面に耐摩耗、耐熱等の機能を有す
る皮膜を形成する簡便な方法としてよく知られている。
本発明では、図3に示すように、溶射ガン10において
電気アーク、ガス炎、プラズマジェット等を熱源とし、
この熱により所要の機能を有するワイヤ、棒、粉末状の
Zn,ZnAl合金,Al等の溶射材料を溶融し、それ
らの溶融物粒子11として飛散させ、これを基材(コン
クリート)1の表面に吹付け、堆積させることによって
溶射皮膜2を形成する。溶射皮膜2と基材1表面との結
合は、一般に機械的な結合であり、基材表面の微小な凹
凸に溶融した溶射粒子11が絡みつくことにより溶射皮
膜2と基材1表面との結合強度を得ている。したがって
この結合強度の面では基材表面の粗度は大きいはど好ま
しい。
【0005】(3)溶射材料の材質及び形伏 前記(1)「防食の原理」の項で述べたように、コンク
リート内の鉄筋を防食するためには、溶射皮膜2を形成
するための溶射材料の材質は、自然電位が鉄のそれより
も卑であればよい。したがって本発明では、溶射材科の
材質としては亜鉛、アルミニウム、チタン及びこれらを
主成分とする合金であればよい。また、溶射材料の形状
は、使用する溶射ガン、熱源に対応して適切なものであ
れば、ワイヤ、棒、粉末状のいずれでもよい。 (4)溶射熱源 前記(2)「溶射技術」の項で述ぺたように、溶射材料
を溶融するための熱源としては、電気アーク、ガス炎、
プラズマジェット等があるが、本発明では、使用する溶
射材料に対応して適切なものであれば、いずれでもよ
い。 (5)溶射皮膜の厚さ 溶射皮膜の厚さは、溶射施工上とくに制眼はない。しか
し、溶射皮膜2と基材1表面との結合は、機械的な結合
であるため、溶射皮膜2の厚さが過大であると残留応力
によって溶射皮膜に変形が生じ、溶射皮膜2と基材1と
が剥離する場合がある。そこで実用的には溶射皮膜の厚
さは最大1mmとすることが望ましい。 (6)コンクリートの表面粗度 前記(2)「溶射技術」の項で述ぺたように、溶射皮膜
2と基材1すなわちコンクリート表面との結合強度を向
上させるためには、コンクリート1表面の粗度が大きい
ほど好ましい。コンクリートの表面粗度として必要な下
限値は、Rz(l0点平均粗さ:JIS B0601に
よる)20μmである。
リート内の鉄筋を防食するためには、溶射皮膜2を形成
するための溶射材料の材質は、自然電位が鉄のそれより
も卑であればよい。したがって本発明では、溶射材科の
材質としては亜鉛、アルミニウム、チタン及びこれらを
主成分とする合金であればよい。また、溶射材料の形状
は、使用する溶射ガン、熱源に対応して適切なものであ
れば、ワイヤ、棒、粉末状のいずれでもよい。 (4)溶射熱源 前記(2)「溶射技術」の項で述ぺたように、溶射材料
を溶融するための熱源としては、電気アーク、ガス炎、
プラズマジェット等があるが、本発明では、使用する溶
射材料に対応して適切なものであれば、いずれでもよ
い。 (5)溶射皮膜の厚さ 溶射皮膜の厚さは、溶射施工上とくに制眼はない。しか
し、溶射皮膜2と基材1表面との結合は、機械的な結合
であるため、溶射皮膜2の厚さが過大であると残留応力
によって溶射皮膜に変形が生じ、溶射皮膜2と基材1と
が剥離する場合がある。そこで実用的には溶射皮膜の厚
さは最大1mmとすることが望ましい。 (6)コンクリートの表面粗度 前記(2)「溶射技術」の項で述ぺたように、溶射皮膜
2と基材1すなわちコンクリート表面との結合強度を向
上させるためには、コンクリート1表面の粗度が大きい
ほど好ましい。コンクリートの表面粗度として必要な下
限値は、Rz(l0点平均粗さ:JIS B0601に
よる)20μmである。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を記載す
る。 .試験用供試体 (a)コンクリート基板 供試体コンクリート基板は300mm×300mm×6
0mmのものを用意し、供試体の試験内容及び溶射方式
は表1に示すとおりで、A〜Cシリーズ及びDシリーズ
とし、A〜Cシリーズでは無鉄筋のものを、Dシリーズ
では図4に示すごときコンクリート基板内に鉄筋3とし
て直径19mmのミガキ丸鋼(SGD400)を配し、
鉄筋3の腐食状態や防食効果をモニタリングするための
鉛照合電極5を埋設したものとした。また、使用したコ
ンクリートの調製は表2に示すとおりである。Dシリー
ズでは腐食し易い環境を与えるため、コンクリート質量
比、0.3%のNaClを混入した。すなわち、100
×NaCl/(C+W+S+G+NaCl)=0.3量
のNaClを混入させたフレッシュコンクリートを各種
材質の型枠内に打設した。前記フレッシュコンクリート
打設後、室温20℃±2℃、相対湿度60±10%の養
生室中で1週間養生した後、型枠脱型し、約40日間、
上記養生室にて養生した。
る。 .試験用供試体 (a)コンクリート基板 供試体コンクリート基板は300mm×300mm×6
0mmのものを用意し、供試体の試験内容及び溶射方式
は表1に示すとおりで、A〜Cシリーズ及びDシリーズ
とし、A〜Cシリーズでは無鉄筋のものを、Dシリーズ
では図4に示すごときコンクリート基板内に鉄筋3とし
て直径19mmのミガキ丸鋼(SGD400)を配し、
鉄筋3の腐食状態や防食効果をモニタリングするための
鉛照合電極5を埋設したものとした。また、使用したコ
ンクリートの調製は表2に示すとおりである。Dシリー
ズでは腐食し易い環境を与えるため、コンクリート質量
比、0.3%のNaClを混入した。すなわち、100
×NaCl/(C+W+S+G+NaCl)=0.3量
のNaClを混入させたフレッシュコンクリートを各種
材質の型枠内に打設した。前記フレッシュコンクリート
打設後、室温20℃±2℃、相対湿度60±10%の養
生室中で1週間養生した後、型枠脱型し、約40日間、
上記養生室にて養生した。
【0007】
【表1】
【0008】
【表2】
【0009】(b)溶射 上記により打設・養生されたコンクリート基板1上への
溶射は、アーク溶射とフレーム溶射の2種類で行い、溶
射金属は純亜鉛(Zn)ワイヤを用いた。なお、アーク
溶射で亜鉛アルミニウム合金(Zn+5%Al)を用い
たものについても供試した。なお、コンクリート基板
(基材)1表面と溶射装置(溶射ガン10)先端との距
離は約25cmとした(図3)。
溶射は、アーク溶射とフレーム溶射の2種類で行い、溶
射金属は純亜鉛(Zn)ワイヤを用いた。なお、アーク
溶射で亜鉛アルミニウム合金(Zn+5%Al)を用い
たものについても供試した。なお、コンクリート基板
(基材)1表面と溶射装置(溶射ガン10)先端との距
離は約25cmとした(図3)。
【0010】.測定方法 (a)コンクリート表面粗さの測定 触針式測定器を用い、カットオフ値2.5mm評価長さ
12.5mmで測定し、Rz(10点平均粗さJIS
B0601)で表した。 (b)溶射皮膜の厚さ測定 エリクセン膜厚計で測定した。 (c)溶射皮膜の接着強度試験 建研式引張り試験器によって求めた。図5に示す位置P
1,P2において、溶射表面2と基材1との接着強度を
測定した。 (d)コンクリート表面含水率の測定 含水率の測定は、電気抵抗式モルタル水分計を使用し、
飽和状態、飽和状態より3日間外気放置、及び乾燥状態
の3種類の設定で行った。 (e)熱冷繰り返し試験 ひずみ測定のため、図5に示す供試体の所定位置にひず
みゲージを貼った。すなわち、金属溶射皮膜の所定位置
MP1,MP2に、防水型ひずみゲージMG1,MG2
を配設し、また基材1の所定位置CP1,CP2に防水
型ひずみゲージCG1,CG2を各々配設して、試験を
行った。熱冷繰り返し(0〜90℃)を行い、100サ
イクル後に接着強度試験を行った。 (f)電気防食試験 いずれの溶射皮膜も目標厚500μmで施工した。塩水
散水の供試体は、塩水散水5時間と乾燥19時間を1サ
イクルとして繰り返す腐食試験槽に設置し、内陸部屋外
の供試体と共に図6に示す電気回路で流電作用による通
電量及び鉛照合電極を用いた鉄筋電位を測定した。ま
た、通電122日を経過した時点で、回路を開放して鉄
筋電位の復極量を測定した。
12.5mmで測定し、Rz(10点平均粗さJIS
B0601)で表した。 (b)溶射皮膜の厚さ測定 エリクセン膜厚計で測定した。 (c)溶射皮膜の接着強度試験 建研式引張り試験器によって求めた。図5に示す位置P
1,P2において、溶射表面2と基材1との接着強度を
測定した。 (d)コンクリート表面含水率の測定 含水率の測定は、電気抵抗式モルタル水分計を使用し、
飽和状態、飽和状態より3日間外気放置、及び乾燥状態
の3種類の設定で行った。 (e)熱冷繰り返し試験 ひずみ測定のため、図5に示す供試体の所定位置にひず
みゲージを貼った。すなわち、金属溶射皮膜の所定位置
MP1,MP2に、防水型ひずみゲージMG1,MG2
を配設し、また基材1の所定位置CP1,CP2に防水
型ひずみゲージCG1,CG2を各々配設して、試験を
行った。熱冷繰り返し(0〜90℃)を行い、100サ
イクル後に接着強度試験を行った。 (f)電気防食試験 いずれの溶射皮膜も目標厚500μmで施工した。塩水
散水の供試体は、塩水散水5時間と乾燥19時間を1サ
イクルとして繰り返す腐食試験槽に設置し、内陸部屋外
の供試体と共に図6に示す電気回路で流電作用による通
電量及び鉛照合電極を用いた鉄筋電位を測定した。ま
た、通電122日を経過した時点で、回路を開放して鉄
筋電位の復極量を測定した。
【0011】.測定結果 (a)コンクリート表面粗さと溶射皮膜の接着性 表2に示す調合I,IIにおけるコンクリート表面粗さと
溶射皮膜の接着強度の関係を図7に示す。同図から理解
できるごとく、Rzが50〜100μmまではRzが増
すにしたがって接着強度が増し、Rzがそれ以上になる
とほぼ一定の値となった。調合IよりIIの方が全体的に
接着強度が高く、下地コンクリートの強度に依存してい
る。 (b)コンクリート表面含水率と溶射皮膜の接着性 コンクリート表面含水率と溶射皮膜の接着強度の関係を
図8に示す。含水率と接着強度には相関性は無かった。 (c)溶射皮膜厚と接着性 溶射皮膜厚と接着強度の関係を図9に示す。膜厚が厚く
なるにしたがって接着強度が低くなった。膜厚の影響も
あるが全体的にフレーム溶射の接着強度が高かった。 (d)熱冷繰り返し試験 熱冷繰り返し試験のひずみ量測定結果を図10に示す。
コンクリートと溶射皮膜のひずみ挙動が一致して追従し
ていることが解る。試験後の接着強度も1.76,2.
63MPaと高い値となった。 (e)電気防食性 電流密度の経時変化を図11に示す。また、図12に回
路開放時の鉄筋電位の復極量と回路開放直前の電流量を
示す。いずれの試験体においても流電陽極作用による鉄
筋電位のシフト量は、100mVシフト防食基準を満足
するものであった。 (f)結論 以上から下記のことが確認された。 .表面粗さRzが増すにしたがって接着強度が増し、
Rzが50〜100μm以上になると下地強度に依存し
一定の値となる。 .下地含水率は溶射皮膜の接着に影響しない。 .膜厚が厚くなるにしたがって接着強度が低くなる。 .熱冷サイクル後も良好な接着性を示す。 .塩水散水及び内陸部屋外環境のいずれの溶射皮膜の
ものも100mVシフト防食基準を満足した。
溶射皮膜の接着強度の関係を図7に示す。同図から理解
できるごとく、Rzが50〜100μmまではRzが増
すにしたがって接着強度が増し、Rzがそれ以上になる
とほぼ一定の値となった。調合IよりIIの方が全体的に
接着強度が高く、下地コンクリートの強度に依存してい
る。 (b)コンクリート表面含水率と溶射皮膜の接着性 コンクリート表面含水率と溶射皮膜の接着強度の関係を
図8に示す。含水率と接着強度には相関性は無かった。 (c)溶射皮膜厚と接着性 溶射皮膜厚と接着強度の関係を図9に示す。膜厚が厚く
なるにしたがって接着強度が低くなった。膜厚の影響も
あるが全体的にフレーム溶射の接着強度が高かった。 (d)熱冷繰り返し試験 熱冷繰り返し試験のひずみ量測定結果を図10に示す。
コンクリートと溶射皮膜のひずみ挙動が一致して追従し
ていることが解る。試験後の接着強度も1.76,2.
63MPaと高い値となった。 (e)電気防食性 電流密度の経時変化を図11に示す。また、図12に回
路開放時の鉄筋電位の復極量と回路開放直前の電流量を
示す。いずれの試験体においても流電陽極作用による鉄
筋電位のシフト量は、100mVシフト防食基準を満足
するものであった。 (f)結論 以上から下記のことが確認された。 .表面粗さRzが増すにしたがって接着強度が増し、
Rzが50〜100μm以上になると下地強度に依存し
一定の値となる。 .下地含水率は溶射皮膜の接着に影響しない。 .膜厚が厚くなるにしたがって接着強度が低くなる。 .熱冷サイクル後も良好な接着性を示す。 .塩水散水及び内陸部屋外環境のいずれの溶射皮膜の
ものも100mVシフト防食基準を満足した。
【0012】上記においては、コンクリート基板表面に
形成された溶射皮膜は、そのまま露出された状態である
が、この溶射皮膜は海岸や酸性雨降水個所等の厳しい自
然環境下に放置されることが多々あり、そうした場合に
は、溶射皮膜自体が腐食されて電極の役割を果たさなく
なる。そこで、改善された本発明では、溶射皮膜の表面
に更に樹脂コーティング層を形成して、溶射皮膜の腐食
を防止し、耐久性を増大する。また、特に溶射皮膜と導
線との接合部は、耐食性が悪く、両者が剥離してしまう
危険が生じ易い。以上の課題を解決する具体的構成を図
13及び図14に示す。すなわち、溶射皮膜2の表面
に、スプレー塗装又はハケ塗り等によって樹脂コーティ
ング層7を形成する。樹脂コーティング層は、耐水性、
耐薬品性、耐候性等の優れたものが好ましく、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、珪素樹脂等が用いら
れるが、特にアクリル樹脂塗料等の透明なコーティング
層7は下地の金属光沢の溶射皮膜2が透視でき審美性も
長期にわたって確保できるので好ましい。
形成された溶射皮膜は、そのまま露出された状態である
が、この溶射皮膜は海岸や酸性雨降水個所等の厳しい自
然環境下に放置されることが多々あり、そうした場合に
は、溶射皮膜自体が腐食されて電極の役割を果たさなく
なる。そこで、改善された本発明では、溶射皮膜の表面
に更に樹脂コーティング層を形成して、溶射皮膜の腐食
を防止し、耐久性を増大する。また、特に溶射皮膜と導
線との接合部は、耐食性が悪く、両者が剥離してしまう
危険が生じ易い。以上の課題を解決する具体的構成を図
13及び図14に示す。すなわち、溶射皮膜2の表面
に、スプレー塗装又はハケ塗り等によって樹脂コーティ
ング層7を形成する。樹脂コーティング層は、耐水性、
耐薬品性、耐候性等の優れたものが好ましく、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、珪素樹脂等が用いら
れるが、特にアクリル樹脂塗料等の透明なコーティング
層7は下地の金属光沢の溶射皮膜2が透視でき審美性も
長期にわたって確保できるので好ましい。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、コンクリート表面への
溶射による皮膜形成は、防波堤、橋脚、橋桁、建築物等
の広大な表面積を有し、複雑な形状の鉄筋コンクリート
構造物であっても比較的簡便かつ安価に施工が可能であ
り、しかも従来技術の金属板等の貼付による場合以上に
優れた効果が得られる。かくして、鉄筋コンクリート中
の鉄筋の防食を技術面及び経済面において優位に実現し
うるものである。
溶射による皮膜形成は、防波堤、橋脚、橋桁、建築物等
の広大な表面積を有し、複雑な形状の鉄筋コンクリート
構造物であっても比較的簡便かつ安価に施工が可能であ
り、しかも従来技術の金属板等の貼付による場合以上に
優れた効果が得られる。かくして、鉄筋コンクリート中
の鉄筋の防食を技術面及び経済面において優位に実現し
うるものである。
【図1】本発明の1実施例である鉄筋コンクリート表面
に金属溶射皮膜を形成し、その溶射皮膜と鉄筋とを導線
により電気的に接続した状態の断面説明図。
に金属溶射皮膜を形成し、その溶射皮膜と鉄筋とを導線
により電気的に接続した状態の断面説明図。
【図2】図1の導線の中間に直流電源を介在させた断面
説明図。
説明図。
【図3】溶射ガンを用いる基材表面への溶射皮膜形成方
法の説明図。
法の説明図。
【図4】コンクリート基板内に鉄筋を配し、鉄筋の腐食
状態や防食効果をモニタリングするための鉛照合電極を
埋設した状態の平面図及び側面図。
状態や防食効果をモニタリングするための鉛照合電極を
埋設した状態の平面図及び側面図。
【図5】熱冷繰り返し試験のため供試体面にひずみゲー
ジを貼った状態を示す説明図。
ジを貼った状態を示す説明図。
【図6】コンクリート基板内の鉄筋電位を測定するため
の電気回路図。
の電気回路図。
【図7】コンクリート表面粗さと溶射皮膜の接着強度の
関係図。
関係図。
【図8】コンクリート表面含水率と溶射皮膜の接着強度
の関係図。
の関係図。
【図9】溶射皮膜厚と接着強度の関係図。
【図10】熱冷繰り返し試験のひずみ量測定結果図。
【図11】電気防食性試験結果を示す電流密度の経時変
化図。
化図。
【図12】回路開放時の鉄筋電位の復極量と回路開放直
前の電流量を示す説明図。
前の電流量を示す説明図。
【図13】鉄筋コンクリート表面に金属材料を溶射して
溶射皮膜を形成し、その溶射皮膜と鉄筋とを導線により
電気的に接続し、かつ溶射皮膜上に樹脂コンクリート層
を設けた状態の断面説明図。
溶射皮膜を形成し、その溶射皮膜と鉄筋とを導線により
電気的に接続し、かつ溶射皮膜上に樹脂コンクリート層
を設けた状態の断面説明図。
【図14】図13の導線の中間に直流電源を介在させ、
かつ溶射皮膜上に樹脂コンクリート層を設けた状態の断
面説明図。
かつ溶射皮膜上に樹脂コンクリート層を設けた状態の断
面説明図。
1:コンクリート(基材,鉄筋コンクリート), 2:溶射皮膜, 3:鉄筋, 4:導線, 5:照合電極, 6:直流電源, 7:樹脂コーティング層, 10:溶射ガン, 11:溶融物粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 康夫 兵庫県尼崎市道意町7丁目1番8 財団法 人 近畿高エネルギー加工技術研究所内 (72)発明者 吉田 豊 兵庫県尼崎市東難波町4丁目18番6号 株 式会社吉田鐡工所内 (72)発明者 嵐 幸雄 大阪市北区東天満1丁目10番20号 株式会 社松村組内 (72)発明者 浦野 英男 大阪市北区東天満1丁目10番20号 株式会 社松村組内 (72)発明者 柏木 隆男 大阪市北区東天満1丁目10番20号 株式会 社松村組内 (72)発明者 周 展 兵庫県尼崎市道意町7−1−8 財団法人 近畿高エネルギー加工技術研究所内 (72)発明者 鷹石 純 兵庫県尼崎市道意町7−1−8 財団法人 近畿高エネルギー加工技術研究所内 (72)発明者 小南 幸一 兵庫県尼崎市道意町7−1−8 財団法人 近畿高エネルギー加工技術研究所内 (72)発明者 大森 明 吹田市江の木町12−5−516 (72)発明者 来住 徹 大阪市北区同心1丁目2番10号 (72)発明者 宮尾 信昭 大阪府寝屋川市成田東町20番19号
Claims (8)
- 【請求項1】鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止す
る方法において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が
鉄よりも卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮
膜と鉄筋とを導線により電気的に接続して溶射皮膜及び
鉄筋を両極とし、コンクリートを電解質とする電池作用
により生じる起電力によって、溶射皮膜−コンクリート
−鉄筋−導線−溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によ
って電気化学的に鉄筋の腐食を防止することを特徴とす
る鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 - 【請求項2】鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止す
る方法において、鉄筋コンクリートの表面に自然電位が
鉄よりも卑な金属を溶射してその皮膜を形成し、この皮
膜と鉄筋とを導線により外部直流電源を介在させて電気
的に接続して、溶射皮膜−コンクリート−鉄筋−導線−
溶射皮膜の順路に沿って流れる電流によって電気化学的
に鉄筋の腐食を防止することを特徴とする鉄筋コンクリ
ート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 - 【請求項3】溶射皮膜の厚さを1mm以下とし、溶射皮
膜の溶射基材であるコンクリート表面からの剥離を防止
することを特徴とする請求項1又は2記載の鉄筋コンク
リート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 - 【請求項4】溶射基材であるコンクリートの表面粗度の
下限値をRz(l0点平均粗さ)20μmとして、溶射
皮膜と溶射基材であるコンクリート表面との結合強度を
向上することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 - 【請求項5】溶射皮膜の表面に樹脂コーティング層を設
けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記
載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 - 【請求項6】溶射皮膜の表面に透明樹脂コーティング層
を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方
法。 - 【請求項7】樹脂コーティング層が耐水性のものである
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の鉄筋コンクリ
ート内の鉄筋の腐食を防止する方法。 - 【請求項8】溶射皮膜と導線との接合部表面に樹脂コー
ティング層を設けることを特徴とする請求項1〜7のい
ずれか1項に記載の鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を
防止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24800297A JPH1181502A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24800297A JPH1181502A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1181502A true JPH1181502A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17171737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24800297A Pending JPH1181502A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食を防止する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1181502A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003061A1 (de) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | Grillo-Werke Ag | Mehrlagiger oberflächenschutz für stahlbeton zur verbesserung des korrosionsschutzes von stahlbetonbauwerken oder stahlbetonbauteilen sowie verfahren zur herstellung desselben |
| JP2009263739A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Sho Bond Constr Co Ltd | 鉄筋コンクリート構造物の電気防食工法 |
| CN101892531A (zh) * | 2010-07-29 | 2010-11-24 | 上海联川自动化科技有限公司 | 一种碳纤维丝碳化工艺及所使用的预热设备 |
| JP2013096721A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Railway Technical Research Institute | Rc構造物の表面被覆材の性能確認試験方法及びその装置 |
| JP2019066300A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 太平洋セメント株式会社 | 電気防食効果検出方法 |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP24800297A patent/JPH1181502A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003061A1 (de) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | Grillo-Werke Ag | Mehrlagiger oberflächenschutz für stahlbeton zur verbesserung des korrosionsschutzes von stahlbetonbauwerken oder stahlbetonbauteilen sowie verfahren zur herstellung desselben |
| JP2009263739A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Sho Bond Constr Co Ltd | 鉄筋コンクリート構造物の電気防食工法 |
| CN101892531A (zh) * | 2010-07-29 | 2010-11-24 | 上海联川自动化科技有限公司 | 一种碳纤维丝碳化工艺及所使用的预热设备 |
| JP2013096721A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Railway Technical Research Institute | Rc構造物の表面被覆材の性能確認試験方法及びその装置 |
| JP2019066300A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 太平洋セメント株式会社 | 電気防食効果検出方法 |
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