JP2001226787A - コンクリート構造物の防汚方法 - Google Patents
コンクリート構造物の防汚方法Info
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- JP2001226787A JP2001226787A JP2000032033A JP2000032033A JP2001226787A JP 2001226787 A JP2001226787 A JP 2001226787A JP 2000032033 A JP2000032033 A JP 2000032033A JP 2000032033 A JP2000032033 A JP 2000032033A JP 2001226787 A JP2001226787 A JP 2001226787A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート構造物に付着する海洋付着生物
を除去する。 【解決手段】 コンクリート構造物の海水に浸漬した部
分の表面に金属板１を固定し、該金属板１をカソードと
し、該金属板１に対峙して配置したアノード２の間で通
電することにより、金属板１表面にＣａＣＯ3 ・Ｍｇ
（ＯＨ）2 のエレクトロコーティング２２を析出させ、
エレクトロコーティング２２に付着した海洋付着生物
を、カソード１とアノード２の間に電流密度が１〜５Ａ
／ｍ2 の電流を通電して、エレクトロコーティングと共
に剥離して除去する。
を除去する。 【解決手段】 コンクリート構造物の海水に浸漬した部
分の表面に金属板１を固定し、該金属板１をカソードと
し、該金属板１に対峙して配置したアノード２の間で通
電することにより、金属板１表面にＣａＣＯ3 ・Ｍｇ
（ＯＨ）2 のエレクトロコーティング２２を析出させ、
エレクトロコーティング２２に付着した海洋付着生物
を、カソード１とアノード２の間に電流密度が１〜５Ａ
／ｍ2 の電流を通電して、エレクトロコーティングと共
に剥離して除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は海洋のコンクリート
構造物または火力や原子力発電所のコンクリート製の導
水路内に付着するふじつぼ等の海洋付着生物の防汚方法
に関する。
構造物または火力や原子力発電所のコンクリート製の導
水路内に付着するふじつぼ等の海洋付着生物の防汚方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力または原子力発電所の冷却水の海水
取水路や取水口などのコンクリート構造物には、ふじつ
ぼなどの海洋付着物が付着し、水路が狭窄してしまう。
その対策として、塩素注入等が一部で行われているが、
環境問題から有効性が確認されるほど大量に注入するこ
とができない。そのため発電所の定期点検時等に人が入
って付着生物の除去を行うか、ロボットを使用して除去
を行っているがコストに問題がある。
取水路や取水口などのコンクリート構造物には、ふじつ
ぼなどの海洋付着物が付着し、水路が狭窄してしまう。
その対策として、塩素注入等が一部で行われているが、
環境問題から有効性が確認されるほど大量に注入するこ
とができない。そのため発電所の定期点検時等に人が入
って付着生物の除去を行うか、ロボットを使用して除去
を行っているがコストに問題がある。
【０００３】一方、船舶のバラストタンク内部の防食法
としてエレクトロコーティングがある。エレクトロコー
ティングは、鋼板をカソードとして微弱電流を通電する
ことにより、海水中に存在するカルシウムイオンやマグ
ネシウムイオンが鋼板表面に、図７に示すようにＭｇ
（ＯＨ）2 とＣａＣＯ3 の２層のエレクトロコーティン
グとして析出することを利用して防食するものである。
すなわち、Ｍｇ（ＯＨ） 2 層は、アルカリ性で防食効果
があるが溶けやすく、ＣａＣＯ3 は防食効果はないが溶
けにくいので、この２層からなるエレクトロコーティン
グにより、実用的な防食が達成できる。
としてエレクトロコーティングがある。エレクトロコー
ティングは、鋼板をカソードとして微弱電流を通電する
ことにより、海水中に存在するカルシウムイオンやマグ
ネシウムイオンが鋼板表面に、図７に示すようにＭｇ
（ＯＨ）2 とＣａＣＯ3 の２層のエレクトロコーティン
グとして析出することを利用して防食するものである。
すなわち、Ｍｇ（ＯＨ） 2 層は、アルカリ性で防食効果
があるが溶けやすく、ＣａＣＯ3 は防食効果はないが溶
けにくいので、この２層からなるエレクトロコーティン
グにより、実用的な防食が達成できる。
【０００４】本願発明者等は、上記エレクトロコーティ
ングについて種々の研究を行っている過程で、エレクト
ロコーティングが海洋鋼構造物の防汚に有効であること
を発見し、特許出願（特開平１０−２３２９５２号（未
公開））を行った。
ングについて種々の研究を行っている過程で、エレクト
ロコーティングが海洋鋼構造物の防汚に有効であること
を発見し、特許出願（特開平１０−２３２９５２号（未
公開））を行った。
【０００５】上記発明は海水中に浸漬した鋼板をカソー
ドとし、該鋼板に対峙して配置したアノードとの間で通
電することにより、鋼板表面にＣａＣＯ3 ・Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2のエレクトロコーティングを析出させ、該エレク
トロコーティングに付着した海洋付着生物を、カソード
とアノードの間に電流密度が１〜５Ａ／ｍ2 の電流を通
電して、エレクトロコーティングと共に剥離して除去す
るものである。
ドとし、該鋼板に対峙して配置したアノードとの間で通
電することにより、鋼板表面にＣａＣＯ3 ・Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2のエレクトロコーティングを析出させ、該エレク
トロコーティングに付着した海洋付着生物を、カソード
とアノードの間に電流密度が１〜５Ａ／ｍ2 の電流を通
電して、エレクトロコーティングと共に剥離して除去す
るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記発明をコンクリー
ト構造物に適用することができれば、環境への影響がな
く、メンテナンスコストを低減することができるが、コ
ンクリートは非導電体であるため適用できなかった。
ト構造物に適用することができれば、環境への影響がな
く、メンテナンスコストを低減することができるが、コ
ンクリートは非導電体であるため適用できなかった。
【０００７】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出したもので、コンクリート構造物の海水に浸漬してい
る部分の表面に鋼鈑などの金属板を固定して、導電性を
与えて、コンクリート構造物にエレクトロコーティング
による防汚方法を適用することを目的とする。
出したもので、コンクリート構造物の海水に浸漬してい
る部分の表面に鋼鈑などの金属板を固定して、導電性を
与えて、コンクリート構造物にエレクトロコーティング
による防汚方法を適用することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のコンクリート構造物の防汚方法はコンクリート
構造物の海水に浸漬した部分の表面に金属板を固定し、
該金属板をカソードとし、該金属板に対峙して配置した
アノードとの間で通電することにより、金属板表面にＣ
ａＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 のエレクトロコーティングを
析出させ、該エレクトロコーティングに付着した海洋付
着生物を、カソードとアノードの間に電流密度が１〜５
Ａ／ｍ2 の電流を通電して、エレクトロコーティングと
共に剥離して除去するものである。
本発明のコンクリート構造物の防汚方法はコンクリート
構造物の海水に浸漬した部分の表面に金属板を固定し、
該金属板をカソードとし、該金属板に対峙して配置した
アノードとの間で通電することにより、金属板表面にＣ
ａＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 のエレクトロコーティングを
析出させ、該エレクトロコーティングに付着した海洋付
着生物を、カソードとアノードの間に電流密度が１〜５
Ａ／ｍ2 の電流を通電して、エレクトロコーティングと
共に剥離して除去するものである。
【０００９】上記金属板は鋼鈑であるのが好ましい。
【００１０】海洋付着生物の剥離のための通電期間は、
０．５〜５ヶ月であるのが好ましい。
０．５〜５ヶ月であるのが好ましい。
【００１１】次に本発明の作用を説明する。コンクリー
ト構造物の表面にアンカーボルト等を用いて鋼鈑などの
金属板を固定し、金属板に対峙してアノードを配置す
る。鋼鈑をカソードとして海水中で通電すると、鋼鈑表
面付近で水の電気分解反応により、水素と水酸イオンが
生する。水素は空気中に発散し、水酸イオンはＰＨ値を
上昇させる。ＰＨ値が８以上に上昇すると海水中のカル
シウムイオンと炭酸イオンが結合し、炭酸カルシウム
（ＣａＣＯ3 ）を形成する。ＰＨ値が９以上に上昇する
とマグネシウムイオンと水酸イオンが結合し、水酸化マ
グネシウムＭｇ（ＯＨ）2 を形成する。形成されたＣａ
ＣＯ3 やＭｇ（ＯＨ）2 の微粒子はコロイド状に鋼鈑表
面近傍を浮遊しているが微粉子表面は＋または−に荷電
している。ＣａＣＯ3 の粒子は、ＰＨが９未満では＋に
荷電し、ＰＨが９を越えると−に荷電する。一方、Ｍｇ
（ＯＨ）2 の粒子はＰＨが１１未満では＋に荷電し、Ｐ
Ｈが１１を越えると−に荷電する。また、カソードであ
る鋼鈑表面の水酸イオン濃度は、表面で最も高く表面か
ら遠ざかるに従って低下するので、鋼鈑表面近傍でＰＨ
値の勾配が生じている。この勾配の大きさはカソードの
電流密度が大きいほど大きい。今適当な電流密度による
通電により、鋼鈑表面のＰＨ値が１０程度であるとする
と、Ｍｇ（ＯＨ）2 は、＋に荷電しているので電気泳動
により表面に付着し、ＣａＣＯ3 はそのＰＨでは−に荷
電するので電気的に反発し、表面からわずかに離れる。
わずかに離れた位置ではＰＨ値は低下し９未満となって
いるのでＣａＣＯ3 は＋に荷電しており、カソードに引
き付けられて、そこに停滞する。このような原理により
鋼鈑表面直近には、Ｍｇ（ＯＨ）2 の層が形成され、外
側にＣａＣＯ3 の層が形成されて、ＣａＣＯ3 ・Ｍｇ
（ＯＨ）2 の２層のエレクトロコーティングが形成され
る。なお、エレクトロコーティングは１３０〜２５０ｍ
Ａ／ｍ2 の微弱な電流密度で形成することができる。
ト構造物の表面にアンカーボルト等を用いて鋼鈑などの
金属板を固定し、金属板に対峙してアノードを配置す
る。鋼鈑をカソードとして海水中で通電すると、鋼鈑表
面付近で水の電気分解反応により、水素と水酸イオンが
生する。水素は空気中に発散し、水酸イオンはＰＨ値を
上昇させる。ＰＨ値が８以上に上昇すると海水中のカル
シウムイオンと炭酸イオンが結合し、炭酸カルシウム
（ＣａＣＯ3 ）を形成する。ＰＨ値が９以上に上昇する
とマグネシウムイオンと水酸イオンが結合し、水酸化マ
グネシウムＭｇ（ＯＨ）2 を形成する。形成されたＣａ
ＣＯ3 やＭｇ（ＯＨ）2 の微粒子はコロイド状に鋼鈑表
面近傍を浮遊しているが微粉子表面は＋または−に荷電
している。ＣａＣＯ3 の粒子は、ＰＨが９未満では＋に
荷電し、ＰＨが９を越えると−に荷電する。一方、Ｍｇ
（ＯＨ）2 の粒子はＰＨが１１未満では＋に荷電し、Ｐ
Ｈが１１を越えると−に荷電する。また、カソードであ
る鋼鈑表面の水酸イオン濃度は、表面で最も高く表面か
ら遠ざかるに従って低下するので、鋼鈑表面近傍でＰＨ
値の勾配が生じている。この勾配の大きさはカソードの
電流密度が大きいほど大きい。今適当な電流密度による
通電により、鋼鈑表面のＰＨ値が１０程度であるとする
と、Ｍｇ（ＯＨ）2 は、＋に荷電しているので電気泳動
により表面に付着し、ＣａＣＯ3 はそのＰＨでは−に荷
電するので電気的に反発し、表面からわずかに離れる。
わずかに離れた位置ではＰＨ値は低下し９未満となって
いるのでＣａＣＯ3 は＋に荷電しており、カソードに引
き付けられて、そこに停滞する。このような原理により
鋼鈑表面直近には、Ｍｇ（ＯＨ）2 の層が形成され、外
側にＣａＣＯ3 の層が形成されて、ＣａＣＯ3 ・Ｍｇ
（ＯＨ）2 の２層のエレクトロコーティングが形成され
る。なお、エレクトロコーティングは１３０〜２５０ｍ
Ａ／ｍ2 の微弱な電流密度で形成することができる。
【００１２】ふじつぼなどの海洋付着生物はこのように
して形成されたエレクトロコーティング表面に付着し、
そこで成長し、次第に厚くなる。この状態で１〜５Ａ／
ｍ2の電流密度で通電し続けると、次第に鋼鈑表面付近
に水酸イオン（ＯＨ- ）が蓄積されＰＨ値が上昇する。
ＰＨ値が１１を越えるとＭｇ（ＯＨ）2 の粒子は−に荷
電するのでカソードの表面と反発し合うことになり、エ
レクトロコーティングが鋼鈑表面から剥離し、海洋付着
生物も一緒に鋼鈑表面から剥離し、鋼鈑表面はもとの状
態に戻る。
して形成されたエレクトロコーティング表面に付着し、
そこで成長し、次第に厚くなる。この状態で１〜５Ａ／
ｍ2の電流密度で通電し続けると、次第に鋼鈑表面付近
に水酸イオン（ＯＨ- ）が蓄積されＰＨ値が上昇する。
ＰＨ値が１１を越えるとＭｇ（ＯＨ）2 の粒子は−に荷
電するのでカソードの表面と反発し合うことになり、エ
レクトロコーティングが鋼鈑表面から剥離し、海洋付着
生物も一緒に鋼鈑表面から剥離し、鋼鈑表面はもとの状
態に戻る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のコンク
リート構造物の防食方法の実施状態を示す断面図であ
る。図において、１は厚さ２〜３ｍｍの鋼鈑であり、図
示しない直流電源の負側に接続されて、カソードにな
る。２０はコンクリート、２１はアンカーボルトであ
る。アンカーボルト２１は種々の形式のものがあるが、
図１にはめねじ型のアンカーボルトが示されている。め
ねじ型のアンカーボルト２１は、内面にめねじが切って
あり、先端に複数のスリットを有する筒体２１ａと、筒
体２１ａの先端部に係合する截頭円錐状のこま２１ｂと
からなり、筒体２１ａをコンクリート２０に明けたきり
穴に打ち込むと、その逆作用でこま２１ｂが筒体２１ａ
の先端部に進入し、筒体２１ａの先端部を拡げて、筒体
２１ａをきり穴に密着させて固着させる。２１ｃは通常
のボルトで、筒体２１ａのめねじに螺合して、鋼鈑１を
コンクリート２０表面に固定する。２２はエレクトロコ
ーティング、２３はふじつぼなどの海洋付着生物であ
る。
て、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のコンク
リート構造物の防食方法の実施状態を示す断面図であ
る。図において、１は厚さ２〜３ｍｍの鋼鈑であり、図
示しない直流電源の負側に接続されて、カソードにな
る。２０はコンクリート、２１はアンカーボルトであ
る。アンカーボルト２１は種々の形式のものがあるが、
図１にはめねじ型のアンカーボルトが示されている。め
ねじ型のアンカーボルト２１は、内面にめねじが切って
あり、先端に複数のスリットを有する筒体２１ａと、筒
体２１ａの先端部に係合する截頭円錐状のこま２１ｂと
からなり、筒体２１ａをコンクリート２０に明けたきり
穴に打ち込むと、その逆作用でこま２１ｂが筒体２１ａ
の先端部に進入し、筒体２１ａの先端部を拡げて、筒体
２１ａをきり穴に密着させて固着させる。２１ｃは通常
のボルトで、筒体２１ａのめねじに螺合して、鋼鈑１を
コンクリート２０表面に固定する。２２はエレクトロコ
ーティング、２３はふじつぼなどの海洋付着生物であ
る。
【００１４】次に図２ないし図７を用いてエレクトロコ
ーティングの生成および海洋付着生物が付着したエレク
トロコーティングが剥離する原理を説明する。
ーティングの生成および海洋付着生物が付着したエレク
トロコーティングが剥離する原理を説明する。
【００１５】図２はエレクトロコーティングの生成反応
図である。図において、１は鋼鈑のカソード、２はアノ
ード、３は直流電源である。アノード２はマグネシウ
ム、アルミニウム、亜鉛等の溶解性電極でも、銀／鉛
（Ａｇ／Ｐｂ）等の不溶解性電極のどちらでもよい。海
水中には、図に示すようにカルシウムイオン（Ｃａ2
+ ）、マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）、炭酸イオン（Ｈ
ＣＯ3-）が存在している。通電するとカソード１の表面
付近で水の電気分解が行われ、水素（Ｈ2 ）と水酸イオ
ン（ＯＨ- ）が発生する。水素は空気中に発散し、水酸
イオン（ＯＨ- ）はＰＨ値を上昇させる。
図である。図において、１は鋼鈑のカソード、２はアノ
ード、３は直流電源である。アノード２はマグネシウ
ム、アルミニウム、亜鉛等の溶解性電極でも、銀／鉛
（Ａｇ／Ｐｂ）等の不溶解性電極のどちらでもよい。海
水中には、図に示すようにカルシウムイオン（Ｃａ2
+ ）、マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）、炭酸イオン（Ｈ
ＣＯ3-）が存在している。通電するとカソード１の表面
付近で水の電気分解が行われ、水素（Ｈ2 ）と水酸イオ
ン（ＯＨ- ）が発生する。水素は空気中に発散し、水酸
イオン（ＯＨ- ）はＰＨ値を上昇させる。
【００１６】図３は海水中におけるＰＨ値と、固体Ｃａ
ＣＯ3 およびＭｇ（ＯＨ）2 の関係を示すグラフで、横
軸はＰＨ値、縦軸は固体の割合である。図のように炭酸
カルシウムはＰＨ値が８を越えると個体の方解石（Ｃａ
ＣＯ3 、calcite）またはあられ石（ＣａＣＯ3 、arago
nite）の割合が増加し、ＰＨ９ではほぼ１００％固体に
なる。一方、水酸化マグネシウムはＰＨが９を越えると
固体の割合が増加し、ＰＨ１０でほぼ１００％固体にな
る。なお、このとき海水条件は２０℃、塩分濃度３．４
８％である。
ＣＯ3 およびＭｇ（ＯＨ）2 の関係を示すグラフで、横
軸はＰＨ値、縦軸は固体の割合である。図のように炭酸
カルシウムはＰＨ値が８を越えると個体の方解石（Ｃａ
ＣＯ3 、calcite）またはあられ石（ＣａＣＯ3 、arago
nite）の割合が増加し、ＰＨ９ではほぼ１００％固体に
なる。一方、水酸化マグネシウムはＰＨが９を越えると
固体の割合が増加し、ＰＨ１０でほぼ１００％固体にな
る。なお、このとき海水条件は２０℃、塩分濃度３．４
８％である。
【００１７】図４は海水中の炭酸カルシウム微粉子の表
面電荷密度（ζ−potential）とＰＨとの関係を示すグ
ラフである。図に示すように炭酸カルシウムの微粉子
は、ＰＨが約９未満では＋に荷電し、約９を超えると−
に荷電する。なお、Ｉ．Ｅ．Ｐは等電点（isoelectric
point）である。
面電荷密度（ζ−potential）とＰＨとの関係を示すグ
ラフである。図に示すように炭酸カルシウムの微粉子
は、ＰＨが約９未満では＋に荷電し、約９を超えると−
に荷電する。なお、Ｉ．Ｅ．Ｐは等電点（isoelectric
point）である。
【００１８】図５は海水中の水酸化マグネシウム微粉子
の表面電荷密度とＰＨとの関係を示すグラフである。図
に示すように水酸化マグネシウム微粉子はＰＨが約１１
未満では＋に荷電し、約１１を超えると−に荷電する。
の表面電荷密度とＰＨとの関係を示すグラフである。図
に示すように水酸化マグネシウム微粉子はＰＨが約１１
未満では＋に荷電し、約１１を超えると−に荷電する。
【００１９】図６は鋼鈑表面近傍のＰＨの分布状況を示
す図である。図においてＭは鋼鈑、ＯＨＰはouter Helm
holtz plane、ＮＤＬはネルンスト拡散層（Nernst diff
usion layer）をそれぞれ表している。なお、ＮＤＬの
厚さδは海水の流速などに大きく影響される。図に示す
ようにＮＤＬ内ではＰＨは、鋼鈑Ｍ側で高く外部に向か
って低い勾配を有している。したがって、鋼鈑表面近傍
のＰＨ値が１０〜１１であるとＭｇ（ＯＨ）2 の微粒子
は＋に荷電しているので、−に荷電している鋼鈑表面に
集り、鋼鈑に付着する。一方、ＣａＣＯ3 の微粒子はこ
のようなＰＨ値では、−に荷電するので電気的に反発し
表面からわずかに離れるが、そこではＰＨ値が低下して
９未満となっているのでＣａＣＯ3 は＋に荷電し、カソ
ード１に電気的に引き付けられてそこに停滞する。
す図である。図においてＭは鋼鈑、ＯＨＰはouter Helm
holtz plane、ＮＤＬはネルンスト拡散層（Nernst diff
usion layer）をそれぞれ表している。なお、ＮＤＬの
厚さδは海水の流速などに大きく影響される。図に示す
ようにＮＤＬ内ではＰＨは、鋼鈑Ｍ側で高く外部に向か
って低い勾配を有している。したがって、鋼鈑表面近傍
のＰＨ値が１０〜１１であるとＭｇ（ＯＨ）2 の微粒子
は＋に荷電しているので、−に荷電している鋼鈑表面に
集り、鋼鈑に付着する。一方、ＣａＣＯ3 の微粒子はこ
のようなＰＨ値では、−に荷電するので電気的に反発し
表面からわずかに離れるが、そこではＰＨ値が低下して
９未満となっているのでＣａＣＯ3 は＋に荷電し、カソ
ード１に電気的に引き付けられてそこに停滞する。
【００２０】図７はエレクトロコーティングの成長過程
を示す図である。エレクトロコーティング４は以上述べ
た原理により形成されるので、Ｍｇ（ＯＨ）2 およびＣ
ａＣＯ3 の微粉子がＮＤＬ内で常に電気泳動を起こして
おりＴｙｐｅＡのような多層構造にならずＴｙｐｅＢの
ような２層構造となり、Ｍｇ（ＯＨ）2 とＣａＣＯ3の
層がそれぞれ厚くなる。
を示す図である。エレクトロコーティング４は以上述べ
た原理により形成されるので、Ｍｇ（ＯＨ）2 およびＣ
ａＣＯ3 の微粉子がＮＤＬ内で常に電気泳動を起こして
おりＴｙｐｅＡのような多層構造にならずＴｙｐｅＢの
ような２層構造となり、Ｍｇ（ＯＨ）2 とＣａＣＯ3の
層がそれぞれ厚くなる。
【００２１】ふじつぼなどの海洋付着生物２３はこのよ
うにして形成された、エレクトロコーティング２２の表
面に付着し、そこで成長し、次第に厚くなる。この状態
で１〜５Ａ／ｍ2 の電流密度で通電し続けると次第に鋼
鈑表面付近に水酸イオン（ＯＨ- ）が蓄積されＰＨ値が
上昇する。ＰＨ値が１１を越えるとＭｇ（ＯＨ）2 の粒
子は−に荷電するのでカソード１の表面と反発し合うこ
とになり、エレクトロコーティング２２が鋼鈑１表面か
ら剥離し、海洋付着生物２３も一緒に鋼鈑１表面から剥
離し、鋼鈑１表面は元の状態に戻る。
うにして形成された、エレクトロコーティング２２の表
面に付着し、そこで成長し、次第に厚くなる。この状態
で１〜５Ａ／ｍ2 の電流密度で通電し続けると次第に鋼
鈑表面付近に水酸イオン（ＯＨ- ）が蓄積されＰＨ値が
上昇する。ＰＨ値が１１を越えるとＭｇ（ＯＨ）2 の粒
子は−に荷電するのでカソード１の表面と反発し合うこ
とになり、エレクトロコーティング２２が鋼鈑１表面か
ら剥離し、海洋付着生物２３も一緒に鋼鈑１表面から剥
離し、鋼鈑１表面は元の状態に戻る。
【００２２】図８は本発明を海水導水路に適用した場合
のシステムの説明図である。図８において、５は海水導
水路、６は揚水ポンプ、７はパネル、８は電源システ
ム、９は防食監視システム、１０は電位計測用電極、１
１は防汚監視システムである。アノード２は導水路５の
中心位置に導水路の長手方向に一定の間隔で設けられて
いる。アノード２の材質は銀／鉛（Ａｇ／Ｐｂ）であ
る。７は運転用パネルで電源システム８、防食システム
９、防汚監視システム１１を内蔵している。電源システ
ム８の−側は、海水導水路５に接続されており、＋側は
各アノード２に接続されている。防食監視システム９は
各電位測定用電極（Ａｇ／ＡｇＣｌ）１０に接続されて
いる。電位計測用電極１０は海水導水路５の内面に貼付
されていて鋼鈑１の電位を計測し、その電位が防食電位
以上であった場合には、防食電位以下になるようにする
ため通電を行うべく防食監視システム９から電源システ
ム８に指令を出して防食電流を流す。防汚監視システム
１１は揚水ポンプ６の負荷を検出しており、ふじつぼの
付着により海水導水路５が狭窄して揚水ポンプ６の負荷
が上昇してきたら、電源システム８に指令を出して電流
密度が１〜５Ａ／ｍ2 になるようにアノード２と海水導
水路５との間に通電を行う。この通電により、導水路５
内面に付着した海洋付着生物２３をエレクトロコーティ
ング２２とともに剥離して除去する。
のシステムの説明図である。図８において、５は海水導
水路、６は揚水ポンプ、７はパネル、８は電源システ
ム、９は防食監視システム、１０は電位計測用電極、１
１は防汚監視システムである。アノード２は導水路５の
中心位置に導水路の長手方向に一定の間隔で設けられて
いる。アノード２の材質は銀／鉛（Ａｇ／Ｐｂ）であ
る。７は運転用パネルで電源システム８、防食システム
９、防汚監視システム１１を内蔵している。電源システ
ム８の−側は、海水導水路５に接続されており、＋側は
各アノード２に接続されている。防食監視システム９は
各電位測定用電極（Ａｇ／ＡｇＣｌ）１０に接続されて
いる。電位計測用電極１０は海水導水路５の内面に貼付
されていて鋼鈑１の電位を計測し、その電位が防食電位
以上であった場合には、防食電位以下になるようにする
ため通電を行うべく防食監視システム９から電源システ
ム８に指令を出して防食電流を流す。防汚監視システム
１１は揚水ポンプ６の負荷を検出しており、ふじつぼの
付着により海水導水路５が狭窄して揚水ポンプ６の負荷
が上昇してきたら、電源システム８に指令を出して電流
密度が１〜５Ａ／ｍ2 になるようにアノード２と海水導
水路５との間に通電を行う。この通電により、導水路５
内面に付着した海洋付着生物２３をエレクトロコーティ
ング２２とともに剥離して除去する。
【００２３】
【実施例】以下本発明の効果を立証するために行ったテ
ストについて説明する。テストは鋼鈑の２枚テストピー
スを海水中に浸漬し、一方のテストピースは電源の負側
に接続して、アノードとの間で所要の通電を行い、他方
のテストピースは比較対象として通電せずタールエポキ
シ塗装鋼鈑を使用した。テスト時期は６月から８月の３
ヶ月である。図９は本発明の方法を実施したテストのデ
ータを示し、図１０は比較対象のデータを示している。
グラフはテストピース表面の海洋付着生物の付着面積比
率（縦軸）と浸漬日数（横軸）の関係を示しており、グ
ラフ上の写真は、それぞれの写真から延出した細線の先
端が示す浸漬日数経過時のテストピース表面の状態を示
している。
ストについて説明する。テストは鋼鈑の２枚テストピー
スを海水中に浸漬し、一方のテストピースは電源の負側
に接続して、アノードとの間で所要の通電を行い、他方
のテストピースは比較対象として通電せずタールエポキ
シ塗装鋼鈑を使用した。テスト時期は６月から８月の３
ヶ月である。図９は本発明の方法を実施したテストのデ
ータを示し、図１０は比較対象のデータを示している。
グラフはテストピース表面の海洋付着生物の付着面積比
率（縦軸）と浸漬日数（横軸）の関係を示しており、グ
ラフ上の写真は、それぞれの写真から延出した細線の先
端が示す浸漬日数経過時のテストピース表面の状態を示
している。
【００２４】通電した電流密度（Ａ／ｍ2 ）と通電日数
は次の通りである。
は次の通りである。
【００２５】初期被膜生成通電：１Ａ／ｍ2 ×５日 防食通電：０．５Ａ／ｍ2 ×５０日 剥離通電：２Ａ／ｍ2 ×２１日 これらの図からわかるように、比較対象のタールエポキ
シ塗装鋼鈑は、浸漬日数が１５日程度で、生物付着面積
率が１００％になるのに対し、本発明では生物付着面積
率が１００％になるのに４５日かかり、その後剥離通電
により２１日で付着生物は完全に剥離し、元の状態に戻
った。
シ塗装鋼鈑は、浸漬日数が１５日程度で、生物付着面積
率が１００％になるのに対し、本発明では生物付着面積
率が１００％になるのに４５日かかり、その後剥離通電
により２１日で付着生物は完全に剥離し、元の状態に戻
った。
【００２６】本発明は以上述べた実施形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変
更が可能である。たとえば金属板は鋼鈑に代えてアルミ
ニウム板でもよい。
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変
更が可能である。たとえば金属板は鋼鈑に代えてアルミ
ニウム板でもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明のコンクリート
構造物の防汚方法は、非電導体であるコンクリート構造
物の表面に導電体である金属板を固定し、エレクトロコ
ーティングによる防汚方法をコンクリート構造物に適用
できるようにしたので、海水中で電流密度１〜５Ａ／ｍ
2 の通電を行うだけで、金属板表面に付着した海洋付着
生物を剥離することができる。したがって、有毒な防汚
塗料の使用の必要がなく、また、人手による除去も必要
としないのでメンテナンス費用の削減が可能であるなど
の優れた効果がある。
構造物の防汚方法は、非電導体であるコンクリート構造
物の表面に導電体である金属板を固定し、エレクトロコ
ーティングによる防汚方法をコンクリート構造物に適用
できるようにしたので、海水中で電流密度１〜５Ａ／ｍ
2 の通電を行うだけで、金属板表面に付着した海洋付着
生物を剥離することができる。したがって、有毒な防汚
塗料の使用の必要がなく、また、人手による除去も必要
としないのでメンテナンス費用の削減が可能であるなど
の優れた効果がある。
【図１】本発明の実施方法を示す断面図である。
【図２】エレクトロコーティングの生成反応図である。
【図３】海水中におけるＰＨ値と固体のＣａＣＯ3 およ
びＭｇ（ＯＨ）2 の生成との関係図である。
びＭｇ（ＯＨ）2 の生成との関係図である。
【図４】海水中のＣａＣＯ3 粒子のＰＨ値と表面荷電密
度（ζ−potential）との関係図である。
度（ζ−potential）との関係図である。
【図５】海水中のＭｇ（ＯＨ）2 粒子のＰＨ値と表面荷
電密度との関係図である。
電密度との関係図である。
【図６】鋼鈑表面近傍のＰＨの分布状況を示す図であ
る。
る。
【図７】エレクトロコーティングの成長過程を示す図で
ある。
ある。
【図８】海水導水路用防汚システムの説明図である。
【図９】本発明を実施したテストデータである。
【図１０】比較対象のデータである。
１ 鋼鈑（金属板） ２ アノード ２０ コンクリート ２１ アンカーボルト ２２ エレクトロコーティング ２３ 海洋付着生物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K060 AA03 BA14 BA50 DA10 EA01 EA20
Claims (3)
- 【請求項１】 コンクリート構造物の海水に浸漬した部
分の表面に金属板を固定し、該金属板をカソードとし、
該金属板の対峙して配置したアノードとの間で通電する
ことにより、金属板表面にＣａＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2
のエレクトロコーティングを析出させ、該エレクトロコ
ーティングに付着した海洋付着生物を、カソードとアノ
ードの間に電流密度が１〜５Ａ／ｍ2 の電流を通電し
て、エレクトロコーティングと共に剥離して除去するこ
とを特徴とするコンクリート構造物の防汚方法。 - 【請求項２】 上記金属板は鋼板である請求項１記載の
コンクリート構造物の防汚方法。 - 【請求項３】 海洋付着生物剥離のための通電期間は、
０．５〜５ヶ月である請求項１または請求項２記載のコ
ンクリート構造物の防汚方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032033A JP4438158B2 (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | コンクリート構造物の防汚方法およびコンクリート構造の海水導水管の防汚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032033A JP4438158B2 (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | コンクリート構造物の防汚方法およびコンクリート構造の海水導水管の防汚装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001226787A true JP2001226787A (ja) | 2001-08-21 |
| JP4438158B2 JP4438158B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=18556696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000032033A Expired - Lifetime JP4438158B2 (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | コンクリート構造物の防汚方法およびコンクリート構造の海水導水管の防汚装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4438158B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012020012A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Lafarge | Concrete article comprising a surface with low open-porosity |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000032033A patent/JP4438158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012020012A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Lafarge | Concrete article comprising a surface with low open-porosity |
| FR2963789A1 (fr) * | 2010-08-11 | 2012-02-17 | Lafarge Sa | Element en beton dont la surface est a faible porosite ouverte |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4438158B2 (ja) | 2010-03-24 |
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