JP2006327905A - コンクリート構造物の脱塩方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コアリングを必要とせず、施工現場で簡易かつ正確に脱塩の進行度合いを確認できる脱塩方法を提供する。
【解決手段】 コンクリート構造物１内の鋼材を陰極とし、垂直面においては、電解質溶液保持材２を介して設置した外部電極３を陽極とし、底面においては、電解質溶液を保持する容器４内に設置した外部電極５を陽極とし、前記容器４と前記電解質溶液保持材２との間で電解質溶液を循環させながら、前記陰極と前記陽極との間に電流を流すコンクリート構造物の脱塩方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼材を内部に含むコンクリート構造物中の塩化物イオンを電気化学的処理により除去する方法に関する。

コンクリート中はｐＨ１２程度の強アルカリ性を保持するため、コンクリート内部に配置された鋼材の腐食を抑制する性能を持っている。そのため、コンクリート構造物は非常に耐久性のあるものと考えられてきた。

しかしながら、コンクリート構造物中に塩化物イオンが存在したり、外部より浸透した場合においては、鋼材の腐食抑制効果が大きく低下し、耐久性の低下が問題となってくる。

このような塩害を受けたコンクリート構造物を補修する方法として、コンクリート内部の鋼材を内部電極とし、コンクリートの表面に設置した電極を外部電極とし、外部電極の周囲に、板状成形物及び／又は布状の物質からなる電解質溶液保持材を設置し、外部電極と内部電極との間に電流を流すことにより、塩化物イオンを泳動させてコンクリート中から除去する方法（特許文献１）、コンクリート構造物の表面に有底構造の容器を設け、容器内に電解質液を満たし、電解質液中に電極を配置し、これを陽極とすると共に、コンクリート構造物中の鉄筋や鉄骨の補強材を陰極とし、両電極間に電流を通電し、コンクリート中の塩素イオンをコンクリート構造物外へ除去する方法（特許文献２）が提案されている。

しかしながら、これらの方法では、コンクリート構造物からコアリングによって供試体を採取し、その供試体中の塩化物イオンを室内試験場で分析することにより、脱塩の進行度合いを確認する必要があった。そのため、分析結果が出るまでに長時間を要する、コンクリート構造物中の塩化物イオン濃度に分布がある場合に脱塩効果を正確に把握するには多大なる労力を費やす、コアリングはコンクリート構造物を傷める可能性があるという問題があった。

特開平６−１６６５８１号公報 特開平３−９３６８１号公報

本発明は、コアリングを必要とせず、施工現場で簡易かつ正確に脱塩の進行度合いを確認できる脱塩方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明のコンクリート構造物の脱塩方法は、コンクリート構造物内の鋼材を陰極とし、垂直面においては、電解質溶液保持材を介して設置した外部電極を陽極とし、底面においては、電解質溶液を保持する容器内に設置した外部電極を陽極とし、前記容器と前記電解質溶液保持材との間で電解質溶液を循環させながら、前記陰極と前記陽極との間に電流を流すことを特徴とする。

本発明によれば、電解質保持材または容器から採取した電解質溶液中の塩化物イオン濃度を測定し、その結果により脱塩の進行度合いを把握することができる。

従って、コアリングをすることなく、さらには施工現場での測定が可能なため、簡便に工程管理をすることができる。また、通電中は電解質溶液を循環させているため、採取場所にとらわれず、一定の平均的な結果が得られ、脱塩の進行度合いを正確に把握することができる。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明を説明するための概要図である。図１において、１はコンクリート構造物、２は電解質溶液保持材、３は外部電極、４は電解質溶液を保持する容器、５は外部電極、６は循環手段、７は配管、８は表面保護材、９はアンカーボルトである。

図１に示す様に、コンクリート構造物１の垂直面には、電解質溶液保持材２中に設けた外部電極３と、表面保護材８が、アンカーボルト９により固定されている。また、コンクリート構造物１の底面には、底面が浸漬されるように電解質溶液を保持する容器４が配置されており、容器４内の電解質溶液中の底面と対向する位置に外部電極５が設置されている。

ここで、電解質溶液保持材２は、電解質溶液をコンクリート構造物１の表面に接触できるように保持できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、電解質溶液を吸着して保持できる材料を用いることができる。吸着材料としては、例えばパルプ、布及び不織布等の繊維状物質及びシート、ゼオライト、シラスバルーン及び、発泡ビーズ等の無機、有機の多孔質材料、吸水性の有機高分子等が挙げられる。

電解質溶液保持材２として吸着材料を用いる場合には、電解質溶液の蒸発防止などのため図示のように表面保護材８によって電解質溶液保持材２を覆い、アンカーボルト９によりコンクリート構造物１に固着する。表面保護材６の材質としては、柔軟性、耐薬品性、強度などに優れたものが好ましく、例えばポリエチレン、ポリエステル、熱可塑性ポリウレタンなどのシートが好適である。

電解質溶液を保持する容器４は、対象とするコンクリート構造物１の底面を浸漬し得る形状、大きさを有し、電解質溶液の漏れがないようなものであれば、その材質等には制限されない。

外部電極３，５は、コンクリート内部の鋼材との間に電流が正常に流れるようであれば、コンクリート表面からの距離・面積等は特に制限されない。

外部電極３，５の材質としては、耐食性の高い導電体が好適に用いられ、例えばチタン、チタン合金、白金、及び／又はそれらでメッキされた金属材料、または導電性樹脂材料などが好適である。

外部電極３，５の形状としては、格子状、亀甲状、菱形状、リボン状、線状、棒状、シート状のいずれでも良いが、コンクリート表面全体に均等に配置されることが好ましい。

電解質溶液に含まれる電解質成分は、例えば、カルシウム、ナトリウム、リチウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の、水酸化物、塩化物、ホウ酸塩などの各種の塩が挙げられる。好ましくは水酸化カルシウム、水酸化カリウム、またはホウ酸リチウムの飽和水溶液である。

本発明の脱塩方法は、コンクリート構造物１内の鋼材（図示せず）を陰極とし、外部電極３，５を陽極とし、陽極と陰極の間に電流を流すことにより、コンクリート構造物１から塩化物イオンを除去するものである。そして、通電中は、容器４と電解質溶液保持材２との間で電解質溶液を循環させている。つまり、図１に示す様に、容器４中の電解質溶液は、循環手段６により汲み上げられ、配管７を通って電解質溶液保持材２へ供給され、最終的に容器４中へと戻る。

コンクリート構造物１内の鋼材としては、鉄筋でもよく、また、特別にコンクリート中に設置された鋼材を使用することも可能である。

電解質溶液を循環させる循環手段６としては、汲み上げポンプを用いることができる。汲み上げポンプは、電解質溶液を適切に汲み上げ、容器４と電解質溶液保持材２との間で電解質溶液を循環させることが出来るものであるならば、その形状・性能等には制限されない。

電解質溶液を循環させる配管７としては、塩ビ管・樹脂性のホース等を使用することができる。配管７は、電解質溶液を適切に循環させることが出来るものならば、その形状・材質等には制限されない。

本発明では、電解質保持材２または容器４から電解質溶液を採取し、施工現場にて電解質溶液中の塩化物イオン濃度を測定し、その測定結果により脱塩の進行度合いを把握することにより、工程管理が可能である。この際、コンクリート構造物を区分けして、各区分毎に、電解質溶液保持材２、容器４、外部電極３を分離して電解質溶液を循環させることにより、区分毎に工程管理をしてもよい。

採取した電解質溶液中の塩化物イオン濃度を計測する機械・方法は、適切かつ簡易に計測することができるものあるならば、その性能・機器等には制限されない。

本発明の脱塩方法の対象となるコンクリート構造物は特に限定されないが、橋梁等の梁の様に、電解質溶液保持材を配置することが困難な底面を有し、周辺構造が複雑な垂直面を有する構造物に対して、特に効果的である。

本発明を説明するための概要図である。

符号の説明

１ コンクリート構造物
２ 電解質溶液保持材
３ 外部電極
４ 容器
５ 外部電極
６ 循環手段
７ 配管
８ 表面保護材
９ アンカーボルト

Claims (4)

1. コンクリート構造物内の鋼材を陰極とし、垂直面においては、電解質溶液保持材を介して設置した外部電極を陽極とし、底面においては、電解質溶液を保持する容器内に設置した外部電極を陽極とし、前記容器と前記電解質溶液保持材との間で電解質溶液を循環させながら、前記陰極と前記陽極との間に電流を流すことを特徴とするコンクリート構造物の脱塩方法。
2. 前記電解質保持材と前記容器の少なくとも一部を、表面保護材で覆うことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の脱塩方法。
3. 前記電解質保持材または前記容器から採取した電解質溶液中の塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果により脱塩の進行度合いを把握することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート構造物の脱塩方法。
4. 前記コンクリート構造物が梁であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート構造物の脱塩方法。

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