JP2000338055A - コンクリート面有機皮膜のピンホール検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 事前にコンクリートの通電性を検知し、コン
クリート面有機皮膜のピンホールの有無を検出するもの
である。 【解決手段】 内部に高周波発振器が収納された測定手
段本体１の底部にはマイナス電極２およびプラス電極３
が絶縁板４をを介して絶縁状態で設けてある。プラス電
極２は、２本平行して設けられており、コンクリート躯
体５の表面に被覆されたライニング皮膜６の表面に接触
されるように置く。このように、ライニング皮膜６の表
面にプラス電極２を接触させ、高周波発振器から、例え
ば、１ＭＨZ 程度の高周波をプラス電極２とマイナス電
極３との間に供給する。すると、表面に形成された有機
皮膜を破壊してコンクリート躯体５の表面を露出させず
に、有機皮膜の表層から間接的に素地であるコンクリー
ト躯体５の比誘電率を検知することにより、あらかじめ
調べておいた比誘電率と水分量の相関関係および水分量
と電気抵抗の相関関係からコンクリートの通電性を調べ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート表面
を保護する有機皮膜のピンホールの有無を検出するコン
クリート面有機皮膜のピンホール検出方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート製の建築物や構築物（以
下、単にコンクリート構造物と称する）は、強度的特性
や施工性に優れていることから構造物として多方面で使
用されている。しかし、コンクリートそのものは、周辺
環境を原因とする経時的な化学変化や鉄筋の腐食等によ
る使用環境の変化等によって劣化するものである。

【０００３】このような経年劣化を防止するために、合
成樹脂を主成分とする有機皮膜によってコンクリート構
造物の表面を被覆する樹脂ライニングが採用されてい
る。樹脂ライニングは、コンクリートの表面を周辺環境
の各種の液体やガス等から遮断し、コンクリート構造物
を保護するものである。このため、樹脂ライニング（皮
膜）は構造物の全表面を被覆している必要がある。従っ
て、構造物の全表面には不完全な被覆面が生じないよう
に施工を管理する必要があり、施工後には不完全部分が
生じていないことを検査する必要がある。

【０００４】構造物における比較的大きな皮膜の欠陥、
例えば、ライニングの剥離や大きな孔等は目視によって
確認することが可能である。しかし、樹脂ライニングの
塗布時に生じた小さな気泡が破裂したり、外的要因によ
って皮膜に目視できないような微小な欠陥が形成される
ことがある。微小欠陥は、ピンで空けた孔のような状態
やキズ、皮膜の厚さが極端に薄くなった部分等を意味し
ているが、通常はこれらを総称してピンホールと言われ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記コンクリート構造
物に形成された樹脂ライニングのピンホールをそのまま
放置しておくと、ピンホールを通して液体やガス等がコ
ンクリート表面まで侵入し、コンクリートの劣化を引き
起こす原因となる。そこで、必要に応じ、あるいは定期
的に皮膜を調査し、ピンホールの有無を検査してピンホ
ールがある部分は樹脂によって補修しておく必要があ
る。しかし、このピンホールは非常に小さなものである
ので目視して確認することは極めて困難であり、単なる
小さな窪みや凹みをピンホールと誤認識することがあ
る。

【０００６】従来、金属板の表面に塗布した有機皮膜の
ピンホールの有無を検出するためのピンホール検出手段
が提供されている。ピンホール検出のためには、電気絶
縁性の皮膜のピンホールを通して素地金属板を電流がな
がれる現象を利用した電気的方法が採用されており、特
に、高電圧を印加して皮膜のピンホールで放電を生じさ
せる放電式が採用されている。

【０００７】即ち、放電式ピンホール検出器の基本原理
は、図６に示すように、＋電極と−電極間に発生する放
電現象を利用し、これを電気的に取り出して検査器で図
示していないプザー音やランプを点滅させ、ピンホール
の存在を報知させるものである。

【０００８】図７はピンホール検出器の具体的な一例を
示すものである。図７において、符号Ａは母材となる金
属板、Ｂは絶縁性を有する有機皮膜、Ｃは多数本の真鍮
線をブラシ状としたプローブ、Ｄはアース線であり、プ
ローブＣおよびアース線Ｄはそれぞれ検査器Ｅに接続し
てある。検査に際しては、−極であるアース線Ｄを金属
板Ａに連結し、ホット極（＋極）であるプローブＣを皮
膜Ｂ面にそって水平移動させればよく、皮膜Ｂにピンホ
ールがあるとここに電気エネルギーが集中して放電を生
ずる。この放電現象を検査器Ｅが電気的に検知し、ブザ
ー音やランプの点滅によってピンホールの存在を報知す
る。

【０００９】図８は、上記した検査器Ｅの概略構成図
で、高電圧電源ＨＶとブザーＢＺから構成され、高電圧
電源ＨＶの一方をプローブＣに、他方をアース線Ｄに接
続する。そして、上記のようにプローブＣを皮膜Ｂ表面
にそって移動させ、皮膜ＢにピンホールＦが存在する
と、そのピンホールＦに放電が発生し、ブザーが鳴動す
る。これによりピンホールＦが検知される。

【００１０】本発明は、ピンホール検出器の原理を応用
し、かつ、事前にコンクリートの通電性を検知し、コン
クリート面有機皮膜のピンホールの有無を検出するコン
クリート面有機皮膜のピンホール検出方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記する目的を達成する
ために本発明は、表面に有機皮膜が形成されたコンクリ
ートの通電性を評価する第１の手段と、この第１の手段
でコンクリートの通電性が有ると判定されたなら、前記
有機皮膜にピンホールが存在するかを検知する第２の手
段とからなることを特徴とするものである。前記第１の
手段は、表面に形成された有機皮膜を破壊してコンクリ
ート表面を露出させずに有機皮膜の表層からコンクリー
トの比誘電率を間接的に捕捉評価することを特徴とする
ものである。更に第２の手段は、プローブと、アース電
極と、このアース電極とプローブととの間に高電圧を印
加する電源と敏感な検知器を具備してなることを特徴と
するものである。アース電極は、コンクリート躯体５中
の金属部分９であり、あるいは、コンクリート躯体５に
固定可能な導電性パット９である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の実
施の形態を詳細に説明するに当たり、コンクリートにつ
いて説明する。一般的にコンクリートは絶縁物と考えら
れがちであるが、現実のコンクリート内部には、細骨材
とセメント粒子間、あるいはセメント粒子相互の間に、
毛管空隙ともいわれる無数の微細な隙間が生じている。

【００１３】コンクリート混練後の乾燥過程で、水分の
大部分は、セメント粒子の水和反応の過程でセメント粒
子内部を拡散するか、微細な隙間を通って蒸発するが、
セメント粒子や細骨材表面に付着した水分は、強制的に
加熱しない限り、残存しており、この残存水分はセメン
トから供給されたアルカリ分によって電解質となってい
る。

【００１４】このような微細な隙間が連続している部分
は、ある抵抗値を持つ電気抵抗体であり、また、不連続
部があったとしても体積が小さいため、コンデンサとし
て機能するものである。即ち、電気的には微細な「抵抗
＋コンデンサ」の集合体であり、直流または交流電流が
通電し得るものと考えられる。従って、これらのインピ
ーダンスがあっても十分に余裕のある検知器を備えるこ
とで、皮膜に形成されたピンホールを検出することにな
る。

【００１５】そこで本発明は、第１の手段としてコンク
リートの通電性を検知し、しかる後、第２の手段として
コンクリート面有機皮膜のピンホールを検知するように
したことにある。コンクリートの通電性を検知する原理
は、次に述べる通りである。図１は第１の手段としての
コンクリートの通電性を検知する測定手段の構成説明図
であり、符号１は、内部に図２に示す高周波発振器７が
収納された測定手段本体である。測定手段本体１の底部
には、プラス電極２およびマイナス電極３が絶縁板４を
介して絶縁状態で設けてある。プラス電極２は、２本平
行して設けられており、コンクリート躯体５の表面に被
覆されたライニング皮膜６の表面に接触されるように置
く。

【００１６】上記のように、ライニング皮膜６の表面に
プラス電極２を接触させ、高周波発振器から、例えば、
１ＭＨZ から１０ＭＨZ 程度の高周波をプラス電極２と
マイナス電極３との間に供給すると、その高周波は、両
電極２、３に印加される。すると、表面に形成された有
機皮膜を破壊してコンクリート躯体５の表面を露出させ
ずに、有機皮膜の表層から間接的に素地であるコンクリ
ート躯体５の比誘電率を検知することにより、あらかじ
め調べておいた比誘電率と水分量の相関関係および水分
量と電気抵抗の相関関係からコンクリートの通電性を評
価することができるようになる。

【００１７】上記の比誘電率は、通常、コンクリート含
有水分＋ライニング皮膜＋コンクリート骨材からなり、
各々の比誘電率は一般に水道水は「８０」、樹脂皮膜は
「３から４」、コンクリート骨材は「５から６」程度で
ある。このように、水の比誘電率は他のものに比較して
極めて大きな値であるので、比誘電率はコンクリートに
含有される水分の割合に応じて敏感に反応する。コンク
リートの場合、比誘電率が大きいほど含有水分が多く、
通電性は良好となることが一般的に知られている。従っ
て、ライニング皮膜の上から測定して得られる値によ
り、ピンホール検出器による検知の可否を判定すること
ができる。

【００１８】このようにして、コンクリートの表面に、
例えば、エポキシ系皮膜を形成し、皮膜の厚さと通電性
表示値の関係について考察し、ピンホール検知が可能と
なる境界を求めたものが、図３である。図３において、
表示値が境界線ａより上方にある場合が通電可能な領域
となる。従って、境界線ａより下方の通電性表示値が表
示された場合には、そのコンクリートにはピンホール検
知に必要な通電性がないことになる。

【００１９】上記のようにしてコンクリートが通電可能
であるとの結果が得られた場合には、第２の手段として
ピンホールの検知作業を行う。図４は、本発明に係るピ
ンホール検出器の一例を示す概略構成図で、同図におい
て５はコンクリート躯体、６は有機皮膜、８はプローブ
（ブラシ電極）、９はアース用鉄筋または金属管および
公知の市販されている導電性パット（この導電性パット
は有効面積１５ｃｍ2 以上、接触電気抵抗３０ＫΩ以下
で粘着性を有するもの）からなる金属部分である。尚、
プローブ８とアース用鉄筋等の金属部分９間には図示し
ない高電圧電源内蔵の検査器１０が接続されている。

【００２０】上記のように構成したピンホール検出器に
おいて、コンクリート躯体５には、強度を持たせるため
に、必ず鉄筋１１が埋設されている。その鉄筋１１は、
図示しない枠組み等で連結されているので、電気的には
同電位となる。従って、コンクリート躯体５の面より突
き出た鉄筋、または手摺り、足場となるハシゴ等埋設鉄
筋に溶接で連結されている場合が多いため、これらの金
属部分からアースを取る。

【００２１】また、アースは、コンクリート躯体５上に
機器設備を固定するために使用するアンカーボルトおよ
び水道、電力等の金属配管の立ち上がり部から取るよう
にしてもよい。尚、上記の導電性パットを用いてアース
を取る場合には、導電性パットをコンクリート面に密着
するように貼り付ける。

【００２２】次ぎに、図３に示すように、コンクリート
が通電可能な領域において、図４に示すように、アース
を鉄筋等の金属部分９に接続して固定する。この状態で
プローブ８を有機皮膜６の表面上に移動させればよく、
有機皮膜６にピンホール１２がある場合には、そのピン
ホール１２に電気エネルギーが集中して放電する。この
時の電流は、図示矢印で示すように流れる。これを検査
器１０が電気的に検知し、ブザー音を鳴動させたり、ラ
ンプの点滅させたりしてピンホールの存在を報知する。

【００２３】図５はアース接続の他の例を示すものであ
り、図４と同じ部分は同じ符号を使用している。この例
は、前記のように市販されている公知の導電性パット９
をアース極として使用した場合であり、導電性パット９
をコンクリート躯体５上に密着するように貼り付けて固
定する。この状態でプローブ８を有機皮膜６上に移動さ
せ、有機皮膜６にピンホール１２がある場合の電流の流
れは、ピンホール１２→コンクリート躯体５→埋設鉄筋
１１→コンクリート躯体５→導電性パット９→検査器１
０となり、コンクリート躯体５を流れる電流は、ピンホ
ール１２部分と導電性パット９部分の２か所となる。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、事前にコンクリートの通電性を検知することによ
り、コンクリート面有機皮膜のピンホールの有無を技
術、経験を有しない素人でも簡単に検出することができ
る利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用するコンクリートの通電性を検知
する測定手段を説明するための、（ａ）は正面図、
（ｂ）は裏面図、（ｃ）は側面図である。

【図２】高周波発振器の原理を説明するもので、（ａ）
は原理回路図、（ｂ）は誘電率の大小による特性図であ
る。

【図３】ピンホール検査実施可能範囲を示す特性図であ
る。

【図４】本発明に係るピンホール検出の原理説明図であ
る。

【図５】本発明に係るピンホール検出のアース接続の他
の例を示す原理説明図である。

【図６】従来のピンホール検出器の基本原理説明図であ
る。

【図７】従来のピンホール検出器の具体的な説明図であ
る。

【図８】検査器の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 測定手段本体 ２ プラス電極 ３ マイナス電極 ４ 絶縁板 ５ コンクリート躯体 ６ 有機皮膜 ７ 高周波発振器 ８ プローブ ９ アース用鉄筋等の金属部分 １０ 検査器 １１ 鉄筋 １２ ピンホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴留 孝男 神奈川県川崎市高津区久末1677番地 株式 会社サンコウ電子研究所内 (72)発明者 法貴 雅章 大阪府大阪市西淀川区野里２丁目11番11号 信光電気計装株式会社内 (72)発明者 山崎 昇 大阪府大阪市淀川区西中島６丁目２番３号 地産第７新大阪803号室 樹脂ライニング 工業会内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に有機皮膜が形成されたコンクリー
   トの通電性を評価する第１の手段と、この第１の手段で
   コンクリートの通電性が有ると判定されたなら、前記有
   機皮膜にピンホールが存在するかを検知する第２の手段
   とからなることを特徴とするコンクリート面有機皮膜の
   ピンホール検出方法。
2. 【請求項２】 前記第１の手段は、表面に形成された有
   機皮膜を破壊してコンクリート表面を露出させずに有機
   皮膜の表層からコンクリートの比誘電率を間接的に捕捉
   評価することを特徴とする請求項１に記載するコンクリ
   ート面有機皮膜のピンホール検出方法。
3. 【請求項３】 前記第２の手段は、プローブと、アース
   電極と、このアース電極とプローブとの間に高電圧を印
   加する電源と敏感な検知器を具備してなることを特徴と
   する請求項１に記載するコンクリート面有機皮膜のピン
   ホール検出方法。
4. 【請求項４】 アース電極は、コンクリート躯体５中の
   金属部分９である請求項１および３に記載するコンクリ
   ート面有機皮膜のピンホール検出方法。
5. 【請求項５】 アース電極は、コンクリート躯体５に固
   定可能な導電性パット９である請求項１および３に記載
   するコンクリート面有機皮膜のピンホール検出方法。