JP2006206953A - Method for installing anode for electric corrosion protection - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、橋桁や桟橋等の鉄筋コンクリート部材に電気防食用の陽極を設置する方法に係り、特に電気防食用陽極と鉄筋コンクリート部材内に配置された鉄筋との短絡が生じないように電気防食用陽極を設置する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of installing an anode for electrocorrosion protection on a reinforced concrete member such as a bridge girder or a pier, and in particular, an anode for electrocorrosion prevention so as not to cause a short circuit between the anode for electrocorrosion protection and the reinforcing bar disposed in the reinforced concrete member. It is related with the method of installing.
鉄筋コンクリート構造物が劣化すると鉄筋の腐食によって表面付近にひび割れが生じ、コンクリート片の剥離、落下が起こることがある。これは、コンクリート内に配置された鉄筋の腐食により鉄筋表面に腐食生成物が形成され、これが膨張して鉄筋より表面側のコンクリート、つまりかぶり部分のコンクリートにひび割れが生じて剥落するものである。
鉄筋の腐食は、コンクリートの中性化や塩害によって生じやすくなるが、特に海洋環境にある鉄筋コンクリート構造物では海水等の塩分がコンクリート内に浸透し、鉄筋は著しく腐食し易くなる。そして、表面にひび割れが発生するとさらに塩分が浸透し、鉄筋の腐食を加速させる。
When a reinforced concrete structure deteriorates, the corrosion of the reinforcing bars may cause cracks in the vicinity of the surface, resulting in peeling and dropping of the concrete pieces. This is because corrosion products are formed on the surface of the reinforcing bars due to the corrosion of the reinforcing bars arranged in the concrete, and this expands to cause cracks in the concrete on the surface side of the reinforcing bars, that is, the concrete at the cover, and peel off.
Corrosion of reinforcing bars is likely to occur due to the neutralization and salt damage of concrete. Particularly in a reinforced concrete structure in the marine environment, salt such as seawater penetrates into the concrete, and the reinforcing bars are extremely susceptible to corrosion. And when cracks occur on the surface, salt penetrates further and accelerates corrosion of the reinforcing bars.
海洋環境にある鉄筋コンクリート構造物のように極めて厳しい条件では、鉄筋の腐食を防止する手段として電気防食が有効であることが知られている。電気防食は、腐食防止対象である鉄筋を陰極とし、陽極を設けて陰極に負の電位を生じさせるものであり、流電陽極方式と外部電源方式とがある。流電陽極方式では、得られる電圧に限界があるため、鉄筋コンクリート構造物に対しては外部電源方式を用いるのが一般的である。外部電源方式は、コンクリート表面に不溶性の陽極を配置し、外部の直流電源から陽極を経由してコンクリート内部の鉄筋に直流電流を流すものである。防食電流と呼ばれる陽極から鉄筋への電子の流れにより鉄筋に負の電位が生じ、鉄筋の酸化が抑制される。 It is known that cathodic protection is effective as a means for preventing corrosion of reinforcing bars under extremely severe conditions such as reinforced concrete structures in the marine environment. In the case of cathodic protection, a reinforcing bar that is subject to corrosion prevention is used as a cathode, and an anode is provided to generate a negative potential at the cathode. There are a galvanic anode method and an external power supply method. In the galvanic anode method, there is a limit to the voltage that can be obtained, so it is common to use an external power supply method for reinforced concrete structures. In the external power supply system, an insoluble anode is arranged on the concrete surface, and a direct current is passed from an external direct current power source to the reinforcing bar inside the concrete via the anode. A negative potential is generated in the reinforcing bar due to the flow of electrons from the anode to the reinforcing bar, which is called an anticorrosion current, and the oxidation of the reinforcing bar is suppressed.
電気防食に用いられる陽極としては、非特許文献1に記載されているように、鉄筋コンクリート構造物の表面付近に取り付けられるメッシュ状の電極が知られている。この陽極には、例えば網目の間隔が25〜75mmのチタン製網状体が用いられる。このように鉄筋コンクリート表面を覆うように面状の電極を設ける電気防食方法では、コンクリート内に配置された全ての鉄筋との間に適切な防食電流を生じさせることができ、有効に腐食を防止することができる。 As described in Non-Patent Document 1, a mesh-like electrode attached near the surface of a reinforced concrete structure is known as an anode used for electrocorrosion protection. For this anode, for example, a titanium mesh having a mesh interval of 25 to 75 mm is used. In this way, in the anticorrosion method in which the surface electrode is provided so as to cover the surface of the reinforced concrete, an appropriate anticorrosion current can be generated between all the reinforcing bars arranged in the concrete, effectively preventing corrosion. be able to.
一方、特許文献1には、鉄筋コンクリート構造物の表面に溝を形成し、この中に線状又は帯状の電極を埋め込んで陽極とする技術が記載されている。そして、溝を形成して電極を埋め込むと、コンクリート内の鉄筋と接触して電気的に短絡することがあり、これを防止するために線状の電極の一部をメッシュ状の絶縁性部材によって被覆するものとしている。
上記にような従来から行なわれている電気防食技術で、コンクリート構造物の表面に網状体等の面状の陽極を取り付ける方法では、次のような問題点がある。
既存のコンクリート構造物の表面に陽極を配置したときに、コンクリート内に配置された鉄筋と陽極とが電気的に短絡した状態となることがある。一般に鉄筋はコンクリー構造物に埋め込まれ、鉄筋から構造物の表面までには所定の寸法のかぶり厚が設定されている。しかし、鉄筋の不正確な配置や、コンクリート打設時に型枠との間に介挿されたスペーサーの脱落等の施工不良により、鉄筋がコンクリート構造物の表面近くに配置されてしまうことがある。そして、十分なコンクリートのかぶり厚が確保されていないと、鉄筋の一部が表面に露出していることがある。また、鉄筋は組み立て時に、軟鋼等からなる結束線によって互いに縛り付けて結合しているが、結束線の処理が適切でないと一部がコンクリート構造物の表面に露出することもある。このように鉄筋や結束線がコンクリート構造物の表面に露出している場合に、上記非特許文献1に記載されているような網状の陽極をコンクリート構造物の表面に沿って配置すると、陽極と露出している鉄筋又は結束線とが接触し、これらが電気的に短絡した状態となる。電気的な短絡があると、鉄筋と陽極との間に電圧を印加したときに電流は接触部に集中し、広い範囲で防食電流を生じさせることができない。
The method of attaching a planar anode such as a mesh body to the surface of a concrete structure by the conventional anticorrosion technique as described above has the following problems.
When an anode is disposed on the surface of an existing concrete structure, the reinforcing bar disposed in the concrete and the anode may be electrically short-circuited. Generally, reinforcing bars are embedded in a concrete structure, and a cover thickness of a predetermined dimension is set from the reinforcing bars to the surface of the structure. However, the reinforcing bars may be arranged near the surface of the concrete structure due to inaccurate arrangement of the reinforcing bars or construction failure such as dropping of the spacer inserted between the molds when placing the concrete. And if sufficient cover thickness of concrete is not ensured, a part of reinforcing bar may be exposed on the surface. In addition, the rebars are bound to each other by binding wires made of mild steel or the like at the time of assembly, but if the processing of the binding wires is not appropriate, a part may be exposed on the surface of the concrete structure. Thus, when the reinforcing bars and the binding wires are exposed on the surface of the concrete structure, when the net-like anode as described in Non-Patent Document 1 is arranged along the surface of the concrete structure, the anode and The exposed reinforcing bars or binding wires come into contact with each other, and these are electrically short-circuited. When there is an electrical short circuit, when a voltage is applied between the reinforcing bar and the anode, the current concentrates on the contact portion, and a corrosion-proof current cannot be generated over a wide range.
予め陽極を配置する前にコンクリート構造物の表面を丹念に点検し、鉄筋や結束線が露出している部分に絶縁処理を施すことによって短絡を防止することはできるが、広い範囲について丹念に点検を行うことは多くの時間を要し、露出部分を見落とすこともある。露出部分を見落として施工後に短絡が検知されると、短絡部分の探査及び改修が必要となり、費用の負担は極めて大きくなる。 It is possible to prevent short circuit by inspecting the surface of the concrete structure before placing the anode in advance and applying insulation treatment to the exposed parts of the reinforcing bars and binding wires. It takes a lot of time and sometimes overlooks exposed parts. If an exposed part is overlooked and a short circuit is detected after construction, exploration and refurbishment of the short circuit part is required, and the burden of costs becomes extremely large.
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、橋桁や桟橋等のコンクリート構造物に電気防食用の陽極を効率よく取り付けることができるとともに、陽極とコンクリート内に配置された鉄筋が電気的に短絡するのを有効に防止することができる電気防食用陽極の設置方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and its purpose is to efficiently attach an anode for cathodic protection to a concrete structure such as a bridge girder or a pier, and in the anode and the concrete. It is an object of the present invention to provide a method for installing an anode for cathodic protection capable of effectively preventing the arranged reinforcing bars from being electrically short-circuited.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 鉄筋コンクリート部材の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材を取り付け、 導電性の材料を網状に形成した部材である電気防食用の陽極を、前記網状部材に重ねて取り付け、 前記網状部材および前記陽極とを埋め込むとともに、前記鉄筋コンクリート部材の表面と付着するように、被覆層を形成することを特徴とする電気防食用陽極の設置方法を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is for an anticorrosion, which is a member in which a mesh member made of an insulating material is attached so as to cover the surface of a reinforced concrete member, and a conductive material is formed in a mesh shape. A method of installing an anode for cathodic protection, comprising attaching an anode to the mesh member, embedding the mesh member and the anode, and forming a coating layer so as to adhere to the surface of the reinforced concrete member I will provide a.
この電気防食用陽極の設置方法では、網状の電気防食用陽極と、鉄筋コンクリート部材との間に、絶縁性材料からなる網状部材が配置されるため、陽極は鉄筋コンクリート部材の表面とは直接に接触しない。このため、コンクリート内に配置された鉄筋や結束線が表面に露出していても、鉄筋と陽極との電気的短絡を確実に防止することができる。そして、絶縁性材料からなる網状部材及び陽極を埋め込むように被覆層が形成され、被覆層の材料がコンクリート部材の表面に接触し、付着しているので、網状部材及び陽極が強固に保持されるとともに、防食電流は被覆層を形成する材料及びコンクリートを介して流れる。これによりコンクリート内の鉄筋には正電荷が供給され、有効に腐食が防止される。
なお、被覆層を形成する材料は、コンクリートに対して大きな付着力を有するとともに、微弱な防食電流を生じさせる材料が選択されるものであり、一般にはモルタル又はコンクリートが採用される。
In this method of installing an anode for cathodic protection, since the mesh member made of an insulating material is disposed between the mesh-like anode for cathodic protection and the reinforced concrete member, the anode does not directly contact the surface of the reinforced concrete member. . For this reason, even if the reinforcing bars and the binding wires arranged in the concrete are exposed on the surface, an electrical short circuit between the reinforcing bars and the anode can be reliably prevented. Then, the coating layer is formed so as to embed the mesh member and the anode made of an insulating material, and the material of the coating layer contacts and adheres to the surface of the concrete member, so that the mesh member and the anode are firmly held. At the same time, the anticorrosion current flows through the material forming the covering layer and the concrete. As a result, a positive charge is supplied to the reinforcing bars in the concrete, and corrosion is effectively prevented.
In addition, the material which forms a coating layer has a big adhesive force with respect to concrete, and the material which produces a weak corrosion-proof electric current is selected, and generally mortar or concrete is employ | adopted.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の電気防食用陽極の設置方法において、 前記鉄筋コンクリート部材は梁もしくは橋桁であり、前記網状部材および陽極は、前記梁もしくは橋桁の側面から下面又は側面から上面にかけて、頂角部を越えて連続して取り付けるものとする。
The invention according to
この電気防食用陽極の設置方法では、梁や橋桁等の鉄筋コンクリート部材の頂角部を越えて連続して陽極を取り付けるので、鉄筋が腐食するおそれがある領域でほぼ均等な防食効果が得られる。また、絶縁性の網状部材及び陽極を連続して取り付けることにより、一連の作業で広い範囲の施工が可能となり、施工の管理も簡易なものとなる。
なお、本方法で用いる網状部材および電気防食用陽極は平面的な形状であり、任意の位置で容易に折り曲げることができ、頂角部を越えて連続して施工することも容易に行うことができる。
In this method of installing the anode for cathodic protection, since the anode is continuously attached beyond the apex portion of the reinforced concrete member such as a beam or a bridge girder, a substantially uniform anticorrosive effect can be obtained in a region where the reinforcing bar may be corroded. In addition, by continuously attaching the insulative mesh member and the anode, a wide range of construction can be performed in a series of operations, and the construction management can be simplified.
In addition, the mesh member and the anode for cathodic protection used in this method have a planar shape, can be easily bent at any position, and can be easily applied continuously beyond the apex portion. it can.
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の電気防食用陽極の設置方法において、前記網状部材は、網目の間隔が20〜70mmであり、網を構成する線材の直径が1mm〜6mmであるものを用いる。 According to a third aspect of the present invention, in the method for installing an anticorrosion anode according to the first or second aspect, the mesh member has a mesh interval of 20 to 70 mm, and the diameter of the wire constituting the mesh is What is 1 mm-6 mm is used.
この電気防食用陽極の設置方法では、網状部材の網目間隔及び網状部材を形成する線材の直径を上記値の範囲に設定することにより、この網状部材を介してコンクリート部材の表面から隔てられた陽極がコンクリートの表面に接触するのを有効に防止するすることができる。つまり、網目の間隔及び線材の径が適切に設定されていることにより、被覆層を形成したときに陽極が網目間で撓みを生じてコンクリート部材の表面に接触するのが防止される。 In this method of installing an anode for cathodic protection, by setting the mesh interval of the mesh member and the diameter of the wire forming the mesh member within the above values, the anode separated from the surface of the concrete member via the mesh member. Can be effectively prevented from coming into contact with the concrete surface. In other words, by appropriately setting the mesh interval and the wire diameter, it is possible to prevent the anode from bending between the meshes and contacting the surface of the concrete member when the coating layer is formed.
以上説明したように、本願発明に係る電気防食用陽極の設置方法では、陽極とコンクリート部材の表面との間に絶縁性の網状部材を介挿することにより、鉄筋と電気防食用の陽極との間で電気的な短絡が生じるのを確実に防止することができる。したがって、広い範囲で有効に鉄筋の防食を図るとともに、陽極を効率よく取り付けることが可能となる。 As described above, in the method for installing an anode for cathodic protection according to the present invention, by inserting an insulative mesh member between the anode and the surface of the concrete member, the reinforcing bar and the anode for cathodic protection are provided. It is possible to reliably prevent an electrical short circuit between the two. Therefore, it is possible to effectively protect the reinforcing bars in a wide range and to attach the anode efficiently.
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本願発明は、例えば図6に示すような鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートの橋桁10が塩害等によって劣化しているときに、電気防食によって橋桁の劣化の進行を抑制するために適用される。本例では、橋桁10の下面10a、側面10b及び桁間に形成されたコンクリート床版の下面10cに沿って電気防食用の陽極を取り付け、これらの陽極と鉄筋との間に電圧を印加するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is applied to suppress the progress of the bridge girder deterioration by electric corrosion protection when the
図1は、上記陽極が設置された橋桁の表面付近の断面図であり、図2は、陽極の設置状態及び電圧の印加の状態を示す概念図である。
本願発明にかかる電気防食用陽極の設置方法では、橋桁すなわちコンクリート部材10の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材1を取り付け、電気防食用の陽極2を、上記網状部材1に重ねて取り付ける。そして、網状部材1および陽極2を埋め込むようにモルタルの被覆層3を形成し、コンクリート部材10の表面に強固に付着させるものである。そして、外部に設けられた電源装置9から陽極2と鉄筋5との間に電圧を印加する。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the vicinity of the surface of a bridge girder where the anode is installed, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing an installed state of the anode and a state of voltage application.
In the method of installing the anode for cathodic protection according to the present invention, the mesh member 1 made of an insulating material is attached so as to cover the surface of the bridge girder, that is, the
上記網状部材1は絶縁性材料で形成されたものであり、例えばポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、アクリル等のプラスチック系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系、磁器、陶器等のセラミックス系、その他フッ素樹脂またはこれらの組み合わせからなる材料が用いられる。網目の間隔は20〜70mm、網を構成する線材の直径が1mm〜6mmであるものが望ましい。 The mesh member 1 is made of an insulating material, such as plastics such as polyethylene, polyester, polyvinyl chloride, and acrylic, rubbers such as natural rubber and synthetic rubber, ceramics such as porcelain and ceramics, and others. A material made of a fluororesin or a combination thereof is used. The mesh spacing is preferably 20 to 70 mm, and the diameter of the wire constituting the mesh is preferably 1 mm to 6 mm.
上記網状部材1の網目間隔および線材径は、重ねて取り付けられる電気防食用の陽極2が、被覆層3の形成時にコンクリート表面側に押圧されても、網目間で生じる撓みでコンクリート表面と接触することがないように設定するのが望ましい。
The mesh spacing and the wire diameter of the mesh member 1 are in contact with the concrete surface due to the flexure generated between the meshes even when the
電気防食用の陽極2は、導電性の材料を網状に形成した部材である。材料は、不溶性であることが必要で、チタンが用いられるのが一般的である。網目の間隔は、25〜75mmとするのが好ましい。
The
被覆層3は、網状部材1および電気防食用の陽極2を保護するとともに、コンクリート部材10の表面に陽極2及び網状部材1を強固に付着させ、一体化するものである。この被覆層3の材料は、モルタル又はコンクリートを用いるのが望ましく、厚さは20mm〜80mm程度に形成する。また、この被覆層の表面には、必要に応じてエポキシ樹脂等による表面保護層4を設けることができる。
The
次に、電気防食用陽極を設置する工程について説明する。
まず、コンクリート部材10の損傷を目視にて確認する。ひび割れ程度の損傷が生じている場合はエポキシ樹脂を注入し、劣化の進行を抑える。鉄筋5の腐食による生成物の膨張でコンクリートが剥離するように浮き上がっている場合には、この部分を撤去し、図3(a)に示すようにモルタル6を埋め込んで断面を修復する。鉄筋5のかぶり部分の劣化が進行し、コンクリートの強度が低下している場合等には、かぶり部分を切削して撤去する。そして、型枠を設けてコンクリートを打設することにより、コンクリート部材10を修復する。
Next, the process of installing the cathodic protection anode will be described.
First, damage of the
コンクリート部材10が修復されると、図3(b)に示すように、その表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材1を取り付ける。網状部材1は幅1m程度のロール状に巻かれており、施工時に所要長を切断して用いる。網状部材1の取付には、コンクリート部材に設けられた挿嵌孔7に打ち込まれるプラスチック釘8を用いる。
プラスチック釘8は、平坦な面を有する頭部8aと、この頭部から垂直に突き出した軸部8bを有するものであり、軸部8bは節状に張り出した複数の拡径部を有している。この軸部8bを、拡径部の最大径より小さい内径の挿嵌孔7に打ち込むことによって拡径部が変形し、挿嵌孔7の内周面に強く押し付けられて固着されるものである。このプラスチック釘8の頭部8aに網状部材1を係止し、挿嵌孔7に打ち込むことによって網状部材1をコンクリート部材10の表面に押し付けて保持することができる。
When the
The
次に、図4(a)に示すように、電気防食用の陽極2を網状部材1に重ねて取り付ける。電気防食用の陽極2も、幅1m程度のロール状に巻かれて施工現場に搬入され、施工時に必要な長さに切り取る。網状部材1を取り付けるときと同様に、コンクリート部材10にはドリル等により挿嵌孔7を設け、電気防食用の陽極2を網状部材1に重ねて保持して、プラスチック釘8を挿嵌孔7に打ち込むことにより固定する。このとき、プラスチック釘8は、網状になった陽極2の線材が絶縁性材料からなる網状部材1の線材と交差する部分に近接して打ち込むのが望ましい。これにより、陽極2がプラスチック釘8によってコンクリート部材10の表面に直接に押し付けられるのを回避することができ、コンクリート部材10の表面に鉄筋又は結束線の露出があって短絡が生じるのを確実に防止することができる。
Next, as shown in FIG. 4A, the
なお、網状部材1と電気防食用の陽極2とは、図4(a)に示すように先に網状部材1のみを固定しておいて、その後に陽極2を固定する方法に限定されるものではなく、同じプラスチック釘によって絶縁性材料からなる網状部材1と陽極2とを重ねて同時に固定しても良い。また、先に絶縁性材料からなる網状部材を固定した場合には、陽極を網状部材にクリップや結束線で束ねることによって取り付けても良い。
In addition, the mesh member 1 and the
絶縁性材料からなる網状部材1及び陽極2の取付が終了すると、図4(b)に示すように、これらを埋め込むとともにコンクリート部材10の表面と付着するように被覆層3を形成する。被覆層3は、モルタルをこて塗りすることによって形成することができる。また、被覆層を厚く形成するときには、型枠を設けてコンクリート又はモルタルを打設しても良い。被覆層の上に表面保護層を設ける場合には、その後にエポキシ樹脂等を刷毛、ローラ等により塗布する。
When the attachment of the mesh member 1 and the
上記のように設けられる陽極2は、図5に示すようにコンクリート部材10の頂角部を越えて連続するように取り付けるのが望ましい。このように桁の側面10bと底面10aとにわたって連続して陽極を設けることにより、コンクリート部材10の側面及び底面付近に配置されている鉄筋に均等な防食効果を期待することができる。そして、施工も連続して行うことができ効率の良い作業が可能となる。
As shown in FIG. 5, the
1:絶縁性材料からなる網状部材、 2:陽極、 3:被覆層、 4:表面保護層、 5:鉄筋、 6:モルタル、 7:挿嵌孔、 8:プラスチック釘、 9:電源装置、 10:コンクリート部材(橋桁)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Net-like member which consists of insulating materials, 2: Anode, 3: Coating layer, 4: Surface protective layer, 5: Reinforcing bar, 6: Mortar, 7: Insertion hole, 8: Plastic nail, 9: Power supply device, 10 : Concrete member (bridge girder)
Claims (3)
導電性の材料を網状に形成した部材である電気防食用の陽極を、前記網状部材に重ねて取り付け、
前記網状部材および前記陽極とを埋め込むとともに、前記鉄筋コンクリート部材の表面と付着するように、被覆層を形成することを特徴とする電気防食用陽極の設置方法。 Attach a mesh member made of an insulating material to cover the surface of the reinforced concrete member,
An anode for cathodic protection, which is a member formed of a conductive material in a mesh shape, is attached to the mesh member,
A method for installing an anode for cathodic protection, comprising embedding the mesh member and the anode and forming a coating layer so as to adhere to the surface of the reinforced concrete member.
The anode for cathodic protection according to claim 1 or 2, wherein the mesh member has a mesh interval of 20 to 70 mm and a wire constituting the mesh has a diameter of 1 mm to 6 mm. Installation method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |