JP2008156671A - Corrosion prevention process for concrete, and concrete structure obtained by performing the same - Google Patents

Corrosion prevention process for concrete, and concrete structure obtained by performing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a corrosion prevention process for concrete, in which a stable and homogeneous corrosion preventive current is obtained over a long period, and a steel inside the concrete which is in the range where an anode metal layer is formed is prevented from corrosion, and to provide a concrete structure obtained by performing the same. <P>SOLUTION: In a corrosion prevention process for concrete, the surface of a concrete structure is as it is or turned to a rough surface, an anode metal layer A being a layer of a metal having a standard electrode potential lower than that of a steel inside the concrete is formed thereon, a terminal is installed thereon, further, an anode metal layer B is simultaneously formed thereon, and the steel and the anode metal layer are connected with the terminal. In the corrosion prevention process, the anode metal layer A and the anode metal layer B are obtained by thermal spraying. In the corrosion prevention process, the thermal spray metal is a zinc-aluminum pseudo alloy. In the corrosion prevention process, the thickness of the anode metal layer A is 100 to 200 μm and/or the thickness of the anode metal layer B is 50 to 150 μm. Also disclosed is a concrete structure obtained by performing a corrosion prevention process for concrete. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンクリート構造物のコンクリート内部の鋼材を腐食から長期間守る防食工法に関するものであって、特に、コンクリート構造物の表面に、該鋼材よりも標準電極電位の低い金属の層である陽極金属層を端子の上下に形成して、効果的に、かつ、均質に防食電流を得ることのできるコンクリートの防食工法およびそれを実施してなるコンクリート構造物である。   The present invention relates to a corrosion prevention method for protecting a steel material inside a concrete structure from corrosion for a long period of time. In particular, the anode is a metal layer having a lower standard electrode potential than the steel material on the surface of the concrete structure. A concrete anticorrosion method capable of effectively and uniformly obtaining an anticorrosion current by forming metal layers above and below the terminals, and a concrete structure obtained by carrying out the same.

一般に、コンクリート構造物は、コンクリートの中に鋼材を埋め込んで、外力に対してコンクリートと、その中の鋼材が一体となって働くものである。   In general, a concrete structure is one in which a steel material is embedded in the concrete, and the concrete and the steel material in the concrete work together against an external force.

コンクリート構造物の代表的な劣化要因としては、中性化、塩害、凍害、アルカリ骨材反応、化学的侵食、及び疲労等を挙げることができる。
このようにコンクリート構造物の耐久性の課題は、コンクリートそのものの耐久性のみでなく、併用するコンクリート内部の鋼材の耐久性(耐腐食性)の課題であることも多い。
Typical deterioration factors of concrete structures include neutralization, salt damage, frost damage, alkali aggregate reaction, chemical erosion, fatigue, and the like.
As described above, the problem of the durability of the concrete structure is often not only the durability of the concrete itself but also the problem of the durability (corrosion resistance) of the steel material inside the concrete used together.

コンクリート内部の鋼材の腐食は、コンクリートの中性化、コンクリートに含まれる塩分、並びに、外部からコンクリートに浸入してくる塩化物イオン、硫化物イオン、及び窒化物イオンなどの影響で、立地環境によっては比較的短期間で進行する場合がある。   The corrosion of steel inside concrete depends on the location environment due to the neutralization of concrete, the salt contained in concrete, and the influence of chloride ions, sulfide ions, and nitride ions entering the concrete from the outside. May proceed in a relatively short period of time.

従来、コンクリート内部の鋼材の腐食を防止する方法としては、(1)コンクリート構造物の表面に有機系の防食塗料を塗装し、外部からの劣化要因を遮断する方法、(2)外部電源により、陰極材であるコンクリート内部の鋼材と、コンクリート構造物の表面に設置した陽極材との間に通電する方法、(3)金属の標準電極電位の差を利用した流電陽極方式を用いた方法等が実施されている。   Conventionally, as a method of preventing corrosion of steel materials in concrete, (1) a method of coating an organic anticorrosive paint on the surface of a concrete structure and blocking external deterioration factors, (2) by an external power source, A method of energizing between the steel material inside the concrete, which is the cathode material, and the anode material installed on the surface of the concrete structure, (3) a method using the galvanic anode method utilizing the difference in metal standard electrode potential, etc. Has been implemented.

特に、流電陽極方式による電気防食方法は、特殊な装置が不要である、メンテナンスが容易である、及び長期防食性に優れるなどの特徴がある。
この流電陽極方式としては、切り溝埋設方式、切り溝埋設覆装方式、亜鉛板取り付け方式、及び流電陽極部材取り付け方式等が代表的であるが、いずれの方式も垂直面や天井面、形状が複雑な箇所あるいは狭いところへの施工は困難であり、作業性が悪いという課題があった。
この課題を解決する方法として、鉄筋コンクリート構造物の表面に、コンクリート内部の鋼材より標準電極電位の低い金属又は合金を溶射して、この溶射被膜層を陽極部材として付設する方法が提案されている。(特許文献1〜特許文献5参照)
In particular, the cathodic protection method using the galvanic anode method is characterized in that a special apparatus is not required, maintenance is easy, and long-term anticorrosion properties are excellent.
The galvanized anode method is typically a kerf embedding method, a kerf embedding covering method, a zinc plate mounting method, a galvanic anode member mounting method, etc. There is a problem that it is difficult to construct in a complicated or narrow place and the workability is poor.
As a method for solving this problem, there has been proposed a method in which a metal or an alloy having a standard electrode potential lower than that of a steel material in the concrete is sprayed on the surface of the reinforced concrete structure, and this sprayed coating layer is attached as an anode member. (See Patent Document 1 to Patent Document 5)

特開平05−331922号公報JP 05-331922 A 特開平06−002174号公報JP-A-06-002174 特開平06−116766号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-116766 特開平10−245280号公報JP-A-10-245280 特開2005−015835号公報JP 2005-015835 A

流電陽極方式において陽極部材は、コンクリート内部の鋼材と電気的に導通させる必要がある。そして、コンクリート構造物の表面に、該鋼材より標準電極電位の低い金属又は合金を溶射する方法は、導電材の溶射被膜層の空隙を埋めるために封孔処理材を使用し、導電材の溶射被膜層の端に金属プレートを端子として接続する方法で、大きさ、形状、及び取り付け位置等に特別な配慮をすることも無く、導電材との電気的接合がなされていた。   In the galvanic anode method, the anode member needs to be electrically connected to the steel material inside the concrete. The method of spraying a metal or alloy having a lower standard electrode potential than the steel material on the surface of the concrete structure uses a sealing treatment material to fill the voids in the sprayed coating layer of the conductive material, and sprays the conductive material. In the method of connecting a metal plate as a terminal to the end of the coating layer, electrical connection with a conductive material has been made without special consideration for the size, shape, attachment position, and the like.

しかしながら、この方法では、長期的に端子のエッジ部に腐食が発生し長期的に防食電流を供給できない、端子から遠いところの防食電流量が少なくなり、コンクリート内部の鋼材に対して均質な防食効果が期待できないなどの課題があった。   However, with this method, corrosion occurs at the edge of the terminal for a long period of time, so that the anticorrosion current cannot be supplied for a long period of time. There was a problem that could not be expected.

本発明者は、溶射被膜層を用いた流電陽極方式によるコンクリート構造物の防食工法の課題を検討し、溶射被膜層を形成した範囲のコンクリート内部の鋼材を確実に防食するために、長期的に安定で、かつ、均質な防食電流を得る方法を検討した結果、本発明を完成したものである。   The present inventor examined the problem of the corrosion prevention method for concrete structures by the galvanic anode method using the sprayed coating layer, and in order to reliably protect the steel material in the concrete in the range where the sprayed coating layer was formed, As a result of studying a method for obtaining a highly stable and homogeneous anticorrosion current, the present invention has been completed.

即ち、本発明は、コンクリート構造物の表面に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属層である陽極金属層Aを形成し、その上に端子を設置し、さらにその上に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属層である陽極金属層Bを形成し、コンクリート内部の鋼材と陽極金属層とを、該端子を用いて接続してなるコンクリートの防食工法であり、コンクリート構造物の表面を粗面とし、その上に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属の層である陽極金属層Aを形成してなる該コンクリートの防食工法であり、陽極金属層Bの上に、表面保護層を形成してなる該コンクリートの防食工法であり、陽極金属層Aと陽極金属層Bが、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属の溶射によるものである該コンクリートの防食工法であり、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属が、亜鉛−アルミニウム擬合金である該コンクリートの防食工法であり、陽極金属層Aの厚さが、100〜200μmである該コンクリートの防食工法であり、陽極金属層Bの厚さが、50〜150μmである該コンクリートの防食工法であり、該コンクリートの防食工法を実施してなるコンクリート構造物である。   That is, according to the present invention, an anode metal layer A, which is a metal layer having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete, is formed on the surface of the concrete structure, a terminal is installed on the anode metal layer A, and a concrete layer is further formed thereon. A concrete anticorrosion method in which an anode metal layer B, which is a metal layer having a lower standard electrode potential than an internal steel material, is formed, and the steel material and the anode metal layer inside the concrete are connected using the terminals. This is a concrete anticorrosion method in which the surface of a structure is roughened, and an anode metal layer A, which is a metal layer having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete, is formed thereon, and the anode metal layer B A corrosion protection method for the concrete formed by forming a surface protective layer on the metal, and the anode metal layer A and the anode metal layer B are used for thermal spraying of a metal having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete. The concrete is a corrosion prevention method for the concrete, wherein the metal having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete is a zinc-aluminum pseudoalloy, and the thickness of the anode metal layer A is It is a corrosion prevention method for the concrete having a thickness of 100 to 200 μm, and the thickness of the anode metal layer B is a corrosion prevention method for the concrete having a thickness of 50 to 150 μm. .

本発明のコンクリートの防食工法を採用することによって、長期的に安定で、かつ、均質な防食電流を得ることができ、陽極金属層を形成した範囲のコンクリート内部の鋼材を確実に防食することが可能となる。   By adopting the concrete anticorrosion method of the present invention, a long-term stable and homogeneous anticorrosion current can be obtained, and the steel material in the concrete in the range where the anode metal layer is formed can be reliably anticorrosive. It becomes possible.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や%は特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明におけるコンクリートとは、モルタルを含む場合もある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
Moreover, the concrete in this invention may contain a mortar.

本発明は、コンクリート内部の鋼材を陰極とし、コンクリート構造物の表面に形成した金属層を陽極として、この陰極−陽極間に電気を流し、コンクリート内部の鋼材を防食するものである。   In the present invention, the steel material in the concrete is used as a cathode, the metal layer formed on the surface of the concrete structure is used as an anode, and electricity is passed between the cathode and the anode to prevent corrosion of the steel material in the concrete.

本発明では、コンクリート構造物の表面に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属(以下、陽極金属という)の層である陽極金属層を形成する。   In the present invention, an anode metal layer which is a layer of a metal having a lower standard electrode potential (hereinafter referred to as an anode metal) than the steel material inside the concrete is formed on the surface of the concrete structure.

陽極金属層は、コンクリート構造物の表面に、後述の端子を挟むように、二層形成する。   The anode metal layer is formed in two layers on the surface of the concrete structure so as to sandwich a terminal described later.

陽極金属層は、陽極金属を溶射することによって形成することが好ましい。
具体的には、金属溶射装置等のノズル先端で溶融した陽極金属の不定形なうろこ状のものが溶射された面に積層された、ポーラスな金属皮膜層となる。
The anode metal layer is preferably formed by spraying the anode metal.
Specifically, a porous metal film layer is formed by laminating an amorphous metal-like scaly anodic metal melted at the nozzle tip of a metal spraying device or the like.

陽極金属としては、アルミニウム、亜鉛、アルミニウム合金、亜鉛合金、及び亜鉛−アルミニウム擬合金が挙げられる。   Examples of the anode metal include aluminum, zinc, an aluminum alloy, a zinc alloy, and a zinc-aluminum pseudo-alloy.

アルミニウム合金又は亜鉛合金としては、アルミニウム又は亜鉛合金を少なくとも50%以上含み、Cr、Si、Fe、Ni、及びSn、並びに、Zn又はAlなどの金属を少なくとも一種又は二種以上混入して得られた合金である。   The aluminum alloy or zinc alloy is obtained by mixing at least 50% or more of aluminum or zinc alloy and mixing at least one or more metals such as Cr, Si, Fe, Ni, and Sn, and Zn or Al. Alloy.

アルミニウム又はアルミニウム合金より形成された陽極金属層は、アルミニウム自体の表面が酸化されて安定かつ密実な溶射被膜層を形成するので消耗が少なく、好ましい。   An anode metal layer formed of aluminum or an aluminum alloy is preferable because the surface of aluminum itself is oxidized to form a stable and dense sprayed coating layer, so that it is less consumed.

また、亜鉛−アルミニウム擬合金は、亜鉛とアルミニウムとを、Zn:Al=85:15〜30:70(質量比)の割合で含む擬合金である。
亜鉛−アルミニウム擬合金とは、亜鉛とアルミニウムが合金組成を形成しておらず、亜鉛微粒子とアルミニウム微粒子が不規則に重なり合い、外見的に亜鉛−アルミニウム合金を形成している状態をいう。
The zinc-aluminum pseudoalloy is a pseudoalloy containing zinc and aluminum at a ratio of Zn: Al = 85: 15 to 30:70 (mass ratio).
The zinc-aluminum pseudo-alloy is a state in which zinc and aluminum do not form an alloy composition, and zinc fine particles and aluminum fine particles are irregularly overlapped to form a zinc-aluminum alloy in appearance.

亜鉛−アルミニウム擬合金により形成された陽極金属層は、ブリスター状となり、陽極金属層内に連続気孔を有することから、相対的に金属表面積が大きくなり、良好な防食性能が得られる面から最も好ましい。
亜鉛−アルミニウム擬合金の陽極金属層は、亜鉛とアルミニウムの溶射線材を使用し、減圧内アーク溶射法等の低温溶射法によりアーク溶射で形成することが可能である。
例えば、金属アルミニウムと金属亜鉛を体積比が1:1になるように、アルミニウム線材と亜鉛線材の口径、送り速度を調整し、アーク溶射法によって亜鉛−アルミニウム擬合金を溶射して、陽極金属層を形成することが可能である。
The anode metal layer formed of the zinc-aluminum pseudo-alloy has a blister shape and has continuous pores in the anode metal layer, so that the metal surface area is relatively large, and is most preferable in terms of obtaining good anticorrosion performance. .
The anode metal layer of the zinc-aluminum pseudo-alloy can be formed by arc spraying using a low-temperature spraying method such as a low pressure arc spraying method using a zinc and aluminum spraying wire.
For example, the diameter and feed rate of the aluminum wire and zinc wire are adjusted so that the volume ratio of metal aluminum and metal zinc is 1: 1, and the zinc-aluminum pseudoalloy is sprayed by arc spraying to form the anode metal layer. Can be formed.

陽極金属の金属溶射方法としては、ガス溶線式溶射法、ガス溶粉式溶射法、アーク式溶射法、及びプラズマ式溶射法等が挙げられ、いずれの方法を用いることができるが、特に常温アーク式溶射法が好ましい。
常温アーク式溶射装置とは、低温の空気又は不活性気体を高速で噴射し、噴射された気流により発生する減圧部において、金属ワイアを溶融させ、溶融した金属を、高速の噴射気流で射出し、急激に過冷却し、微粒化しつつ下地祖面にブリスター状金属を溶着することができるものである。一回で溶射できる膜厚は、通常、70μm程度であり、複数回溶射することにより膜厚を厚くすることが可能である。
Examples of the metal spraying method for the anode metal include a gas spraying method, a gas spraying method, an arc spraying method, and a plasma spraying method, and any of these methods can be used. Formula spraying is preferred.
A room temperature arc type thermal spraying device is a method in which low-temperature air or inert gas is injected at a high speed, a metal wire is melted in a decompression section generated by the injected air flow, and the molten metal is injected with a high-speed jet air current. It is possible to deposit blister metal on the ground surface of the base while rapidly supercooling and atomizing. The film thickness that can be sprayed at one time is usually about 70 μm, and the film thickness can be increased by spraying a plurality of times.

陽極金属層は、端子を挟むようにABの二層を形成する。
陽極金属層Aは、コンクリート構造物の表面に形成し、陽極金属層Bは、端子と陽極金属層Aの表面に形成する。
陽極金属層Aの厚みは特に限定されるものではないが、100〜200μmが好ましい。100μm未満では、陽極を形成する金属量が少なく、防食できる期間に対する費用が割高となるおそれがあり、200μmを超えると溶射時の熱ひずみなどにより、割れや剥離が発生する可能性が高くなるおそれがある。
陽極金属層Bの厚みは特に限定されるものではないが、50〜150μmが好ましい。50μm未満では、陽極を形成する金属量が少なく、防食できる期間に対する費用が割高となるおそれがあり、150μmを超えると溶射時の熱ひずみなどにより、割れや剥離が発生する可能性が高くなるおそれがある。
The anode metal layer forms two layers of AB so as to sandwich the terminal.
The anode metal layer A is formed on the surface of the concrete structure, and the anode metal layer B is formed on the surface of the terminal and the anode metal layer A.
The thickness of the anode metal layer A is not particularly limited, but is preferably 100 to 200 μm. If the thickness is less than 100 μm, the amount of metal forming the anode is small and the cost for the anticorrosion period may be high, and if it exceeds 200 μm, there is a high possibility that cracking or peeling will occur due to thermal strain during thermal spraying. There is.
The thickness of the anode metal layer B is not particularly limited, but is preferably 50 to 150 μm. If the thickness is less than 50 μm, the amount of metal forming the anode is small, and the cost for the anti-corrosion period may be high. If the thickness exceeds 150 μm, there is a high possibility that cracking or peeling will occur due to thermal strain during thermal spraying. There is.

本発明では、上下の陽極金属層の間に端子を設置する。
端子はコンクリート内部の鋼材にできるだけ近づけるように、例えば、コンクリート内部の鋼材の真上に設置することが好ましい。
In the present invention, a terminal is installed between the upper and lower anode metal layers.
For example, it is preferable to install the terminal directly above the steel material inside the concrete so as to be as close as possible to the steel material inside the concrete.

端子の材質は、電気導電性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、金属、セラミックス、又は有機導電体等が使用可能である。   The material of the terminal is not particularly limited as long as it is a material having electrical conductivity, and metals, ceramics, organic conductors, or the like can be used.

本発明に使用する端子の形状は特に制限されるものではなく、板状、線状、及び点状のものが使用可能である。
端子の長さは、長いほうが好ましいが、防食されるコンクリート内部の鋼材のうち端子から最も遠い位置と、端子を結ぶ直線のうち最も短い直線と、金属層面がなす角度のうち、もっとも小さい角度が10度〜90度となる長さであることが好ましい。
The shape of the terminal used in the present invention is not particularly limited, and a plate shape, a line shape, and a dot shape can be used.
The length of the terminal is preferably longer, but the smallest angle among the angles formed by the metal layer surface and the position farthest from the terminal among the steel materials inside the corrosion-prevented concrete, the shortest straight line connecting the terminals, and the metal layer surface. The length is preferably 10 to 90 degrees.

端子の設置方法は特に限定されるものではないが、コンクリート内部の鋼材の真上に設置することが好ましく、設置前に鉄筋探査等により鉄筋位置を確認したうえで設置する方法が可能である。   Although the terminal installation method is not particularly limited, it is preferable to install the terminal directly above the steel material inside the concrete, and it is possible to install the terminal after confirming the position of the reinforcing bar by means of reinforcing bar exploration before installation.

本発明において、溶射して陽極金属層を形成する前に、陽極金属層Aとコンクリート面との付着強度を向上するために、コンクリート構造物の表面を、また、端子と陽極金属層Bとの付着強度を向上するために、端子表面に、例えば、粗面形成剤等で粗面とすることが好ましい。   In the present invention, before forming the anode metal layer by thermal spraying, in order to improve the adhesion strength between the anode metal layer A and the concrete surface, the surface of the concrete structure and the terminals and the anode metal layer B In order to improve the adhesion strength, the terminal surface is preferably roughened with, for example, a rough surface forming agent.

粗面形成剤としては特に限定されるものではないが、例えば、炭化珪素等を分散させたエポキシ樹脂やポリアミド樹脂等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a rough surface formation agent, For example, the epoxy resin, polyamide resin, etc. which disperse | distributed silicon carbide etc. are mentioned.

さらに、本発明では、陽極金属層の劣化を防ぐために、例えば、封孔処理材等を用いて、表面を保護することが好ましい。   Furthermore, in the present invention, in order to prevent the anode metal layer from deteriorating, it is preferable to protect the surface by using, for example, a sealing material.

封孔処理材としては陽極金属層の孔等が埋まり表面が保護できればよく、特に限定されるものではないが、例えば、ビニル樹脂、ブチラール樹脂等が使用可能である。   The sealing material is not particularly limited as long as the hole of the anode metal layer can be filled and the surface can be protected. For example, vinyl resin, butyral resin, etc. can be used.

本発明では、コンクリート構造物の表面に、陽極金属層を形成して、端子を設置し、さらに陽極金属層を形成して、端子を介して、陽極金属層とコンクリート内部の鋼材を接続すると、陽極金属層とコンクリート内部の鋼材間に電気が流れ、コンクリート内部の鋼材が防食される。   In the present invention, an anode metal layer is formed on the surface of the concrete structure, a terminal is installed, an anode metal layer is further formed, and when the anode metal layer and the steel material inside the concrete are connected via the terminal, Electricity flows between the anode metal layer and the steel material inside the concrete, and the steel material inside the concrete is protected against corrosion.

本発明では、自然電位を測定することで、効果を確認することが可能である。
コンクリート内部の鋼材に、それより標準電極電位の低い金属を電気的に接続すると、コンクリート内部の鋼材自体の自然電位が低くなる。そのため、自然電位を測定することで、その数値から、陽極電極層の有効性が判断できる。
自然電位の測定は、溶射面と直角をなす150mm×530mmの一面(側面)のコンクリート内部の鋼材の真横の3点を測定点とし、銅照合電極を用い測定した。また、インスタントオフ電位と通電を停止してから24時間後のオフ電位を測定し復極量を算出した。
In the present invention, the effect can be confirmed by measuring the natural potential.
When a metal having a lower standard electrode potential is electrically connected to the steel material inside the concrete, the natural potential of the steel material itself inside the concrete is lowered. Therefore, the effectiveness of the anode electrode layer can be determined from the numerical value by measuring the natural potential.
The measurement of the natural potential was performed using a copper reference electrode with three points right next to the steel material inside the concrete on one side (side surface) of 150 mm × 530 mm perpendicular to the sprayed surface. Further, the instant off potential and the off potential 24 hours after stopping the energization were measured to calculate the amount of repolarization.

Ecse=EM−800
Ecse :鉛照合電極で測定した値(mV)
EM :飽和硫酸銅電極基準換算値(mV)

復極量(mV)=[Eio(mV)]−[Eof(mV)]
Eio :インスタントオフ電位
Eof :24時間後、オフ電位
Ecse = EM-800
Ecse: Value measured with a lead verification electrode (mV)
EM: Saturated copper sulfate electrode standard conversion value (mV)

Depolarization amount (mV) = [Eio (mV)] − [Eof (mV)]
Eio: Instant off potential Eof: Off potential after 24 hours

以下、本発明の実験例に基づいて、本発明をさらに説明する。   Hereinafter, the present invention will be further described based on experimental examples of the present invention.

実験例1
150×150×530mmの直方体のコンクリートの試験体の150×150mmの面に垂直かつ中心となるように、長さ600mmのD19異型鋼棒を、両端部がそれぞれ35mmづつコンクリートから出るように配置して、コンクリート内部の鋼材とし、成形体を作製した。
作製した成形体を4週間屋外で養生し、コンクリート構造物を模したコンクリートの試験体を作製した。
作製した試験体の150mm×530mmの1面を溶射面とした。
溶射面に、粗面形成剤をエアスプレーにて塗布したのち、金属アルミニウムと金属亜鉛を体積比が1:1になるように、アルミニウム線材と亜鉛線材の口径、送り速度を調整し、アーク溶射法によって、亜鉛−アルミニウム擬合金を溶射して、150μmの陽極金属層Aを形成した。
陽極金属層Aの上にステンレス製で、40mm×40mm、厚さ2mmの板状の端子を、溶射面の長手方向中央に、両端部が5mmづつ出るように設置した。
設置した板状の端子表面に、粗面形成剤を塗布し、さらに、陽極金属層Aと同様に、100μmの陽極金属層Bを形成し、その表面に、封孔処理剤をエアスプレーにて塗布し封孔処理をした。
コンクリート内部の鋼材の片端部に、導線を圧着端子と木ねじを用いて電気的に接続し、導線のもう一方の端部は、ワニ口クリップを介し、陽極金属層AB間に設置した板状の端子に接続し、防食回路をつくった。
600mm×160mmで深さ20mmのプラスチック製バットに約10mm程度水を張り、溶射面と反対側の面が水と接するように配置し、コンクリート内部の鋼材が直接水に接するこがないように、試験体に2週間以上給水し、腐食環境下に放置した。その後、自然電位を測定するとともに、所定期間後、端子と陽極金属層との境界面の腐食状況を目視で確認した。
自然電位の測定は、溶射面と直角をなす150mm×530mmの一面(側面)のコンクリート内部の鋼材の真横で、端部より等間隔の3点(1、2、及び3)を測定位置とし、銅照合電極を用い測定した。また、インスタントオフ電位と通電を停止してから24時間後のオフ電位を測定し復極量を算出した。自然電位測定結果を、表1に示し、腐食状況の結果を表2に示す。
Experimental example 1
A D19 deformed steel bar with a length of 600mm is placed so that both ends are out of the concrete 35mm each so that it is perpendicular to the 150x150mm face of the 150x150x530mm rectangular concrete specimen. Thus, a molded body was produced by using the steel material inside the concrete.
The formed body was cured outdoors for 4 weeks, and a concrete test body imitating a concrete structure was prepared.
One surface of 150 mm × 530 mm of the prepared specimen was used as the sprayed surface.
After applying a rough surface forming agent to the sprayed surface by air spraying, adjust the diameter and feed rate of the aluminum wire and zinc wire so that the volume ratio of metal aluminum and metal zinc is 1: 1, and arc spraying A 150 μm anode metal layer A was formed by spraying a zinc-aluminum pseudoalloy by the method.
On the anode metal layer A, a plate-like terminal made of stainless steel and having a size of 40 mm × 40 mm and a thickness of 2 mm was installed at the center in the longitudinal direction of the sprayed surface so that both ends protrude by 5 mm.
A rough surface forming agent is applied to the installed plate-like terminal surface, and, similarly to the anode metal layer A, a 100 μm anode metal layer B is formed, and a sealing agent is applied to the surface by air spraying. It was applied and sealed.
A conductive wire is electrically connected to one end of the steel material inside the concrete using a crimp terminal and a wood screw, and the other end of the conductive wire is a plate-like plate installed between the anode metal layers AB via a crocodile clip. Connected to the terminal to create a corrosion protection circuit.
Water is placed on a plastic bat of 600mm x 160mm and 20mm in depth about 10mm, and the surface opposite to the sprayed surface is placed in contact with water, so that the steel inside the concrete does not come into direct contact with water. The test body was supplied with water for 2 weeks or more and left in a corrosive environment. Thereafter, the natural potential was measured, and after a predetermined period, the corrosion state of the interface between the terminal and the anode metal layer was visually confirmed.
The natural potential is measured at three measurement points (1, 2, and 3) equidistant from the edge of the steel material inside the concrete on one side (side) of 150mm x 530mm perpendicular to the sprayed surface. Measurements were made using a copper reference electrode. Further, the instant off potential and the off potential 24 hours after stopping the energization were measured to calculate the amount of repolarization. The results of the natural potential measurement are shown in Table 1, and the results of the corrosion situation are shown in Table 2.

<使用材料>
粗面形成剤:エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、及び炭化珪素よりなる市販品
<Materials used>
Rough surface forming agent: Commercial product made of epoxy resin, polyamide resin, and silicon carbide

Figure 2008156671
Figure 2008156671

Figure 2008156671
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実験例2
金属アルミニウムと金属亜鉛を体積比が1:1になるように、アルミニウム線材と亜鉛線材の口径、送り速度を調整し、アーク溶射法によって、亜鉛−アルミニウム擬合金を溶射して、厚さ150μmに形成した陽極金属層Aの上に、ステンレス製で、30mm×30mm、厚さ2mmの板を端子として、溶射面の長手方向端部に端部が5mm程度出るように配置し、その表面に、封孔処理剤をエアスプレーにて塗布し封孔処理をして防食回路をつくったこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表1に併記する。
Experimental example 2
Adjust the diameter and feed rate of aluminum wire and zinc wire so that the volume ratio of metal aluminum to metal zinc is 1: 1, and spray zinc-aluminum pseudoalloy by arc spraying method to a thickness of 150 μm On the formed anode metal layer A, a plate made of stainless steel, 30 mm x 30 mm, thickness 2 mm is used as a terminal, and the end of the sprayed surface is arranged so that the end is about 5 mm. The test was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the anti-corrosion circuit was formed by applying the sealing agent with air spray and sealing. The results are also shown in Table 1.

実験例3
試験体の150mm×530mmの1面を溶射面とし、ステンレス製で、30mm×30mm、厚さ2mmの板を端子として、溶射面の長手方向端部に端部が5mm程度出るように設置して、その上に金属アルミニウムと金属亜鉛を体積比が1:1になるように、アルミニウム線材と亜鉛線材の口径、送り速度を調整し、アーク溶射法によって、亜鉛−アルミニウム擬合金を溶射して、厚さ100μmの陽極金属層Aを形成し、自然電位を測定したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表1に併記する。
Experimental example 3
One side of the test body 150mm x 530mm is the sprayed surface, and it is made of stainless steel, with a 30mm x 30mm, 2mm thick plate as the terminal, and is placed so that the end of the sprayed surface is about 5mm in the longitudinal direction. In addition, the aluminum wire and the zinc wire are adjusted to have a volume ratio of 1: 1, and the diameter and feed rate of the aluminum wire and the zinc wire are adjusted, and the zinc-aluminum pseudoalloy is sprayed by an arc spraying method. The same operation as in Experimental Example 1 was conducted except that the anode metal layer A having a thickness of 100 μm was formed and the natural potential was measured. The results are also shown in Table 1.

実験例4
表3に示す厚さの陽極金属層Aと陽極金属層Bを形成したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に示す。
Experimental Example 4
The experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the anode metal layer A and the anode metal layer B having thicknesses shown in Table 3 were formed. The results are shown in Table 3.

Figure 2008156671
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本発明の端子の上下に陽極金属層を形成することにより、流電陽極方式のコンクリート構造物の防食工法において、安定で、かつ均質な防食電流を得ることができ、主に、土木・建築業界等において海洋構造物や護岸構造物等のコンクリート構造物補修や高耐久化の用途に適する。   By forming anode metal layers on the upper and lower sides of the terminal of the present invention, it is possible to obtain a stable and homogeneous anticorrosion current in the anticorrosion method for a galvanic anode type concrete structure, mainly in the civil engineering and construction industry. Suitable for repairing concrete structures such as offshore structures and revetment structures and improving durability.

Claims (8)

コンクリート構造物の表面に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属層である陽極金属層Aを形成し、その上に端子を設置し、さらにその上に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属層である陽極金属層Bを形成し、コンクリート内部の鋼材と陽極金属層とを、該端子を用いて接続してなるコンクリートの防食工法。   On the surface of the concrete structure, an anode metal layer A, which is a metal layer having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete, is formed, and a terminal is placed on the anode metal layer A. Furthermore, the standard is higher than the steel material inside the concrete. A concrete anticorrosion method in which an anode metal layer B which is a metal layer having a low electrode potential is formed, and a steel material inside the concrete and the anode metal layer are connected using the terminals. コンクリート構造物の表面を粗面とし、その上に、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属の層である陽極金属層Aを形成してなる請求項1に記載のコンクリートの防食工法。   The method for preventing corrosion of concrete according to claim 1, wherein the surface of the concrete structure is roughened, and an anode metal layer A which is a metal layer having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete is formed thereon. 陽極金属層Bの上に、表面保護層を形成してなる請求項1又は請求項2に記載のコンクリートの防食工法。   The concrete anticorrosion method according to claim 1 or 2, wherein a surface protective layer is formed on the anode metal layer B. 陽極金属層Aと陽極金属層Bが、コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属の溶射により形成されるものである請求項1〜請求項3のうちのいずれか一項に記載のコンクリートの防食工法。   The concrete according to any one of claims 1 to 3, wherein the anode metal layer A and the anode metal layer B are formed by thermal spraying of a metal having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete. Anticorrosion method. コンクリート内部の鋼材よりも標準電極電位の低い金属が、亜鉛−アルミニウム擬合金である請求項4に記載のコンクリートの防食工法。   The method for preventing corrosion of concrete according to claim 4, wherein the metal having a lower standard electrode potential than the steel material inside the concrete is a zinc-aluminum pseudoalloy. 陽極金属層Aの厚さが、100〜200μmである請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載のコンクリートの防食工法。   The thickness of the anode metal layer A is 100-200 micrometers, The anticorrosion construction method of the concrete as described in any one of Claims 1-5. 陽極金属層Bの厚さが、50〜150μmである請求項1〜請求項6のうちのいずれか一項に記載のコンクリートの防食工法。   The thickness of the anode metal layer B is 50-150 micrometers, The anticorrosion method of concrete as described in any one of Claims 1-6. 請求項1〜請求項7のうちのいずれか一項に記載のコンクリートの防食工法を実施してなるコンクリート構造物。   A concrete structure formed by performing the concrete anticorrosion method according to any one of claims 1 to 7.
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