JP2007285817A

JP2007285817A - 電極装置

Info

Publication number: JP2007285817A
Application number: JP2006112332A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Kono; 幸彦河野
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】コンクリート母材１６の任意の位置に電極１８を固定することのできる、電極装置１０を提供する。
【解決手段】電極装置１０は、コンクリート母材１６の表面に真空吸着される吸着部材２０と、コンクリート母材１６の表面に鉄筋１４と対向して配設される電極１８を有する電極部材２２と、吸着部材２０と電極部材２２とを連結する連結部材２４と、界面活性剤が含浸されており、電極１８とコンクリート母材１６との間に配設される接合シート２６とを備えている。したがって、吸着部材２０をコンクリート母材１６の表面に真空吸着させると同時に、吸着部材２０に連結された電極部材２２をコンクリート母材１６の表面に固定することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、コンクリート構造物における鉄筋の腐食の程度を電気的手法で評価する際に、コンクリート母材の表面に固定される、電極装置に関する。

護岸構造物や橋梁基礎等のコンクリート構造物においては、コンクリート母材中に鉄筋が埋設されているが、この鉄筋は、(a) かぶりコンクリートの中性化や、(b) コンクリート母材に含まれる塩分や、(c) 外部環境からコンクリート母材内へ浸透した塩分等によって徐々に腐食されていくことが分かっている。

このような鉄筋の腐食機構は、上記腐食因子(a)、(b)または(c)による電位場の乱れが主原因で起こる電池作用であると考えられており、従来では、「自然電位法」や「分極抵抗法」のような電気的手法によって鉄筋の腐食状態を評価するようにしていた。つまり、コンクリート母材の表面に鉄筋と対向する電極を配設し、鉄筋と電極との間に通電したときの電気的特性を電流計等によって検出し、その検出結果を所定の方式で処理することによって鉄筋の腐食状態を評価するようにしていた（特許文献１）。

このような評価方法において、鉄筋−電極間への通電中に電極が少しでも動くと、コンクリート母材と電極との界面における抵抗値が大きく変動するため、検出結果にノイズが発生してしまう。そこで、従来では、図９に示すような電極装置１を用いて、電極装置１に含まれる電極２をコンクリート母材３の表面に確実に固定するようにしていた。

この電極装置１は、地面または床面等の水平面４上に配設される基台５と、基台５の上面に立設された支柱６と、支柱６に高さ調整自在に固定されたアーム７と、アーム７の先端に取り付けられた電極２とを備えている。そして、使用時には、アーム７の高さや基台５の水平方向位置を調整することによって、電極２をコンクリート母材３の所定箇所に押し付けた後、電源８ａを駆動して電極２と鉄筋９との間に通電するとともに、電流計８ｂによって通電時の電気的特性を検出するようにしていた。
特開２００４−１７７１２４号

従来の電極装置１では、電極２の固定位置が支柱６の長さに依存しており、支柱６の長さよりも高い位置に電極２を固定することができなかった。また、基台５を水平面４上に配設する必要があったため、地面または床面等が傾斜している場合には適用できなかった。

それゆえに、本発明の主たる課題は、支柱の長さや、地面または床面等の状態にかかわらず、コンクリート母材の任意の位置に電極を固定することのできる、電極装置を提供することである。

請求項１に記載した発明は、「コンクリート母材１６中に埋設されている鉄筋１４の腐食の程度を電気的手法で評価する際に、前記コンクリート母材１６の表面に固定される電極装置１０であって、前記コンクリート母材１６の表面に真空吸着される吸着部材２０と、前記コンクリート母材１６の表面に前記鉄筋１４と対向して配設される電極１８を有する電極部材２２と、前記吸着部材２０と前記電極部材２２とを連結する連結部材２４と、界面活性剤が含浸されており、前記電極１８と前記コンクリート母材１６との間に配設される接合シート２６とを備える、電極装置１０」である。

この発明では、吸着部材２０と電極部材２２とが連結部材２４を介して連結されているため、吸着部材２０をコンクリート母材１６の表面に吸着固定すると同時に、吸着部材２０に連結された電極部材２２をコンクリート母材１６の表面に固定することができる。また、電極１８とコンクリート母材１６との間には、界面活性剤が含浸された接合シート２６が配設されているので、電極１８とコンクリート母材１６との界面における抵抗の影響を抑えることができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した「電極装置１０」において、「前記電極部材２２を前記コンクリート母材１６側へ押圧する押圧部材２８をさらに備える」ことを特徴とする。

この発明では、押圧部材２８によって電極部材２２をコンクリート母材１６の表面に押し当てることができる。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した「電極装置１０」において、「前記連結部材２４は、長手方向へ間隔を隔てて形成された複数の孔７０を有する棒状部材であり、前記吸着部材２０は、前記孔７０に挿通された固定ネジ４２によって前記連結部材２４に取り付けられている」ことを特徴とする。

この発明では、固定ネジ４２を通す孔７０を変更することによって、連結部材２４に対する吸着部材２０の取付位置を変更することができ、吸着部材２０と電極部材２２との間隔を調整することができる。

請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載した「電極装置１０」において、「前記連結部材２４は、長手方向へ延びて形成された長孔８０を有する棒状部材であり、前記吸着部材２０は、前記長孔８０に挿通された固定ネジ４２によって前記連結部材２４に取り付けられている」ことを特徴とする。

この発明では、長孔８０に対する固定ネジ４２の位置を変更することによって、連結部材２４に対する吸着部材２０の取付位置を変更することができ、吸着部材２０と電極部材２２との間隔を調整することができる。

請求項１〜３に記載した発明によれば、コンクリート母材１６の表面に吸着部材２０を真空吸着させることによって、コンクリート母材１６の任意の位置に電極１８を固定することができる。

請求項２に記載した発明によれば、電極部材２２をコンクリート母材１６の表面に押し当てることができるので、界面活性剤が含浸された接合シート２６の存在と相俟って、電極１８とコンクリート母材１６との電気的接合性を高めることができる。

請求項３および４に記載した発明によれば、電極部材２２と吸着部材２０との間隔を適宜調整することができるので、コンクリート母材１６の表面にひび割れや凹凸が生じている場合でも、そのひび割れ等を回避して吸着部材２０を吸着させることができる。

図１は、本発明が適用された電極装置１０を示す正面図であり、図２は、図１におけるII-II線断面図である。また、図３は、電極装置１０を示す部分拡大図である。以下の説明では、図２および図３中の右側を「上」とし、左側を「下」とするが、この上下方向は説明の便宜上用いるものであり、鉛直方向を意味するものではない。

電極装置１０（図１〜３）は、図４に示すように、鉄筋コンクリート構造物１２を構成する鉄筋１４の腐食の程度を電気的手法で評価する際に、「作用極」である鉄筋１４に対する「対極」となる電極１８をコンクリート母材１６の表面に固定するものであり、２つの吸着部材２０と、電極１８を有する電極部材２２と、連結部材２４と、接合シート２６と、押圧部材２８とによって構成されている。

なお、鉄筋１４の腐食状態を評価する電気的手法としては、「自然電位法」や「分極抵抗法」等が知られているが、本発明に係る電極装置１０は、これらを含むあらゆる電気的手法に適用可能である。

吸着部材２０は、コンクリート母材１６の表面に真空吸着により固定されるものであり、図３に示すように、金属または合成樹脂等の高剛性材料からなる本体３０と、独立発泡スポンジゴム等の弾性材料からなる円筒状の吸着部３２とによって構成されている。

本体３０は、円盤状の保持部３４と、保持部３４の上面中央部に立設された支柱３６とを有しており、保持部３４および支柱３６の中心部には、保持部３４の下面に設けられた開口３８ａと、支柱３６の側面に設けられた開口３８ｂとを連通する通気孔３８が形成されている。また、保持部３４の下面には、吸着部３２の上端部が接合される溝４０が形成されており、支柱３６の上端面には、固定ネジ４２が螺合されるネジ穴４４が形成されている。さらに、開口３８ｂには、雌ネジ４６が形成されており、この雌ネジ４６には、排気管４８の端部に接続された継手５０が螺合されている。

電極部材２２は、図３に示すように、コンクリート母材１６（図４）の表面に接合シート２６を介して当接される当接部５２と、電極１８とによって構成されている。

当接部５２は、合成樹脂等の絶縁材料によって形成された円盤状の当接盤５４を有しており、当接盤５４の上面中央部には、所定長さの円柱状の支柱５６が立設されている。そして、当接盤５４の下面中央部には、電極装着穴５８が形成されており、この電極装着穴５８に電極１８が装着されている。また、当接盤５４の上面の所定位置には、給電線６０が接続される端子６２が設けられており、端子６２と電極１８とが導電線６４を介して接続されている。

連結部材２４は、図１および図２に示すように、金属または合成樹脂等の高剛性材料からなる断面略コ状の棒状部材であり、連結部材２４の長手方向中央部には、支柱５６が挿通される孔６６が形成されており、この孔６６には、支柱５６を収容する保護管６８が取り付けられている。また、連結部材２４には、吸着部材１８を固定する固定ネジ４２が挿通される複数の孔７０が、長手方向へ所定の間隔を隔てて形成されている。

接合シート２６は、電気的接合性を高めることを目的として、電極１８とコンクリート母材１６との間に配設されるものであり、不織布等からなるシート本体７２に石鹸等の界面活性剤を含浸させることによって構成されている。

押圧部材２８は、電極部材２２をコンクリート母材１６側へ押圧する弾性部材であり、この実施例では、「コイルバネ」が押圧部材２８として用いられている。腐食評価の際に取得する電気的特性を安定させるためには、電極部材２２の下面をコンクリート母材１６に所定の押圧力で押し当てる必要がある。そのため、押圧部材２８の「自然状態」すなわち「圧縮されていない状態」の長さＬは、図３に示すように、電極部材２２の下面を吸着部材２０の下面よりも下方（図３中の左側）に位置させるように設定されている。

電極装置１０を組み立てる際には、電極部材２２の支柱５６の外周に押圧部材（コイルバネ）２８を配設し、この支柱５６を連結部材２４の孔６６から保護管６８の内部に挿入する。また、吸着部材２０の支柱３６を、連結部材２４の任意の孔７０に対して位置決めするとともに、固定ネジ４２を孔７０に通して支柱３６のネジ穴４４に螺合する。そして、界面活性剤が含浸された接合シート２６を電極部材２２の下面に配設する。

電極装置１０をコンクリート母材１６の表面に固定する際には、図４に示すように、予め吸着部材２０の開口３８ｂに継手５０を介して排気管４８の一端を接続するとともに、電極部材２２の端子６２に給電線６０の一端を接続する。そして、鉄筋１４の評価対象部位を図面または探査装置等によって特定し、その部位に対向するようにして、コンクリート母材１６の表面に電極部材２２および接合シート２６を位置決めする。また、連結部材２４をコンクリート母材１６側へ押すことによって、各吸着部材２０をコンクリート母材１６の表面に位置決めする。

このとき、吸着部材２０の固定位置にひび割れや凹凸があれば、その位置に吸着部材２０を真空吸着させることが困難であるため、その場合には、電極１８を中心として連結部材２４を回転させることによって、吸着部材２０の固定位置を変更する。また、連結部材２４を回転させることによってもひび割れ等を回避できない場合には、固定ネジ４２を外し、吸着部材２０の連結部材２４に対する取付位置を変更することによって、吸着部材２０の固定位置を変更する。

コンクリート母材１６に対する吸着部材２０の位置決めが完了すると、排気管４８に接続された真空ポンプ７４を駆動することによって、吸着部材２０を構成する吸着部３２の内部空間から空気を吸引し、吸着部３２内に生じた負圧によって、吸着部材２０をコンクリート母材１６の表面に真空吸着させる。

そして、電極装置１０をコンクリート母材１６の表面に固定した後は、給電線６０に接続された電源７６を駆動することによって、鉄筋１４と電極１８との間に通電し、電源７６に対して直列接続された電流計７８によって、通電時の電気的特性を検出する。

なお、上述の実施例では、連結部材２４に２つの吸着部材２０を取り付けた場合について説明したが、吸着部材２０の数は特に限定されるものではなく、少なくとも１つあればよい。吸着部材２０が１つの場合には、２つの場合に比べて固定力は低下するが、図５に示すように、連結部材２４の長さを短くすることができる。

また、上述の実施例では、連結部材２４に複数の孔７０を形成するようにしているが、図６に示すように、複数の孔７０に代えて長孔８０を形成し、この長孔８０に蝶ネジ等の固定ネジ４２を通すようにしてもよい。この場合には、長孔８０に対する固定ネジ４２の位置を変更することによって、連結部材２４に対する吸着部材２０の取付位置を容易に変更することができ、コンクリート母材１６の表面に生じたひび割れ等を簡単に回避することができる。

また、押圧部材２８としては、「コイルバネ」に代えて「板バネ」が用いられてもよい。この場合には、図７または図８に示すように、連結部材２４にバネ弾性を持たせることによって、連結部材２４に押圧部材２８の機能（押圧機能）を併有させることができるので、連結部材２４とは別に押圧部材２８を設ける必要はない。つまり、図７に示した電極装置８２では、連結部材２４の長手方向中央部にバネ弾性を持たせることによって、その部分を「押圧部材２８」とすることができ、図８に示した電極装置８４では、連結部材２４の端部を湾曲させるとともに、そこにバネ弾性を持たせることによって、湾曲部分を「押圧部材２８」とすることができる。

さらに、吸着部材２０と電極部材２２との間隔は、連結部材２４に対する電極部材２２の取付位置を変更することによって調整してもよいし、吸着部材２０および電極部材２２の双方の取付位置を変更することによって調整してもよい。

電極装置を示す正面図電極装置を示すII-II線断面図電極装置を示す部分拡大図電極装置の使用状態を示す断面図他の電極装置（吸着部材が１つ）を示す正面図他の電極装置（長孔あり）を示す正面図他の電極装置（コイルバネなし）を示す断面図他の電極装置（吸着部が１つで、コイルバネなし）を示す断面図従来技術の使用状態を示す側面図

符号の説明

１０，８２，８４… 電極装置
１２… 鉄筋コンクリート構造物
１４… 鉄筋
１６… コンクリート母材
２０… 吸着部材
２２… 電極部材
２４… 連結部材
２６… 接合シート
２８… 押圧部材
３２… 吸着部
４２… 固定ネジ
４４… ネジ穴
７０… 孔
８０… 長孔

Claims

コンクリート母材中に埋設されている鉄筋の腐食の程度を電気的手法で評価する際に、前記コンクリート母材の表面に固定される電極装置であって、
前記コンクリート母材の表面に真空吸着される吸着部材と、前記コンクリート母材の表面に前記鉄筋と対向して配設される電極を有する電極部材と、前記吸着部材と前記電極部材とを連結する連結部材と、界面活性剤が含浸されており、前記電極と前記コンクリート母材との間に配設される接合シートとを備える、電極装置。
前記電極部材を前記コンクリート母材側へ押圧する押圧部材をさらに備える、請求項１記載の電極装置。
前記連結部材は、長手方向へ間隔を隔てて形成された複数の孔を有する棒状部材であり、前記吸着部材は、前記孔に挿通された固定ネジによって前記連結部材に取り付けられている、請求項１または２記載の電極装置。
前記連結部材は、長手方向へ延びて形成された長孔を有する棒状部材であり、前記吸着部材は、前記長孔に挿通された固定ネジによって前記連結部材に取り付けられている、請求項１または２記載の電極装置。