JP2018070764A - Exterior coating material for electrolytically protecting reinforced concrete, and anode film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート電気防食用の外装塗料及び陽極被膜に係り、具体的には、外装が無機材料(典型的には、コンクリート、無機材料の新建材、など)により形成された建造物の外装塗料、鉄筋(又は鉄骨、以下鉄筋と総称する。)コンクリートの鉄筋の電気防食用の陽極として用いる被膜を形成するのに好適な外装塗料、及び鉄筋コンクリート電気防食用の陽極被膜に関する。 The present invention relates to an exterior coating and an anode coating for reinforced concrete cathodic protection, and specifically, an exterior of a building in which the exterior is formed of an inorganic material (typically concrete, a new building material of an inorganic material, etc.). The present invention relates to a coating material, an exterior coating material suitable for forming a coating used as an anode for electrocorrosion protection of a reinforcing steel (or steel frame, hereinafter referred to as “reinforcing bar”) concrete, and an anode coating for reinforced concrete electrocorrosion protection.
一般の住宅、高層住宅、事務棟、工場建屋などの各種の建造物において、空気中の塵埃による汚染、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因、さらには太陽光により、無機材料系の外壁材あるいは屋根材(以下、外装材と総称する。)が劣化することが知られている。このような外装材の劣化を抑制するために、表面に塗装などにより保護被膜を形成することが行われている。例えば、特許文献1には、外装材にポリシロキサンと、該ポリシロキサン以外の集合体とからなる複合樹脂を水性媒体中に分散若しくは溶解してなる水性樹脂を含有する水性塗料を提案している。
In various types of buildings such as ordinary houses, high-rise houses, office buildings, factory buildings, etc., contamination by air dust, acid factors such as acid rain or carbon dioxide in the air, and even sunlight make use of inorganic materials. It is known that outer wall materials or roof materials (hereinafter collectively referred to as exterior materials) deteriorate. In order to suppress such deterioration of the exterior material, a protective film is formed on the surface by painting or the like. For example,
一方、橋梁、トンネル、擁壁、水路、貯水槽、海水貯漕、岸壁、などの鉄筋コンクリート建造物では、コンクリートは高アルカリ性(pH12〜13)であり、鉄筋表面に緻密な不働態被膜が形成されるので、一般には錆が発生しないとされている。しかし、最近、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因又は海水など塩害によってコンクリートが中性化する問題が提起されている。例えば、コンクリートが中性化して、水と酸素が浸透すると鉄筋は腐食する。この鉄筋コンクリートの中性化対策の一つとして、コンクリート表面に保護被覆を施すことが行われている。例えば、特許文献2に記載された保護被覆は、無機質セメントの結晶生成作用を有する触媒化合物を含浸させた不織布からなるシート材を、打設された未硬化のコンクリート表面に接着して形成される。これにより、未硬化のコンクリートの水和反応熱により不織布から触媒化合物が溶け出し、コンクリート内部に浸透する。コンクリート内部に浸透した触媒化合物は拡散してセメント結晶の生成を恒久的に行うので、コンクリートの劣化を防ぐことができるとしている。
On the other hand, in reinforced concrete structures such as bridges, tunnels, retaining walls, waterways, water tanks, seawater reservoirs, quay walls, etc., the concrete is highly alkaline (pH 12-13), and a dense passive film is formed on the surface of the reinforcing bars. Therefore, it is generally assumed that rust does not occur. Recently, however, there has been a problem that the concrete is neutralized by acid rain or acid factors such as carbon dioxide in the air or salt damage such as seawater. For example, when concrete becomes neutral and water and oxygen penetrate, the steel bars corrode. As one of the measures to neutralize this reinforced concrete, a protective coating is applied to the concrete surface. For example, the protective coating described in
ところで、コンクリートが中性化する現象は、空気中の炭酸ガスの作用を受けて、コンクリート中のセメントの水和によって生成した水酸化カルシウム(CaOH2)が徐々に炭酸カルシウム(CaCO3)になり、表面より次第にアルカリ性を失って中性化(炭酸化)すると言われている。また、海水や道路に散布された融雪剤に由来する塩化物イオンCl−が多孔質体のコンクリート中に浸透し、コンクリートのアルカリ性により形成され、鉄筋の表面を保護する不動態層を破壊して、アルカリ性環境下であるにもかかわらず腐食を進行させる「塩害」も深刻な問題となっている。しかしながら、鉄筋コンクリートの内部に一旦浸潤した塩化物イオンの除去は不可能に近いとされている。 By the way, the phenomenon that concrete becomes neutral is that calcium hydroxide (CaOH 2 ) generated by hydration of cement in the concrete is gradually converted to calcium carbonate (CaCO 3 ) under the action of carbon dioxide in the air. It is said that it gradually loses alkalinity from the surface and becomes neutralized (carbonated). In addition, chloride ions Cl − derived from snow melting agent sprayed on seawater and roads penetrates into the porous concrete, destroys the passive layer that is formed by the alkalinity of the concrete and protects the surface of the reinforcing bars. However, “salt damage” that causes corrosion in spite of being in an alkaline environment is also a serious problem. However, it is considered impossible to remove chloride ions once infiltrated into the reinforced concrete.
一方、鉄筋コンクリートが中性化して鉄筋の錆びが進むと、強度が低下するとともに、錆により鉄筋が膨張してコンクリートのひび割れにつながるおそれがある。鉄筋の発錆を阻止する方法として、電気化学反応による電気防食を行うことが広く知られている(特許文献3)。つまり、鉄筋を陰極とし、鉄筋コンクリートの外表面に陽極を設け、それらの電極間に電流を流して鉄筋の電位を鉄鋼腐食の不活性領域に維持する電流を流して鉄筋の腐食を防止している。特に、特許文献3には、鉄筋コンクリートの表面に陽極となる金属線を設け、鉄筋コンクリートの表面に導電性粒子が混合された水性導電性塗料により被着し、これに陽極となる金属線を接続することが提案されている。なお、水性導電性塗料は、水性アクリル樹脂又は水性エポキシ樹脂に石油コークス粒子、グラファイト片、カーボンブラック粒子などの導電性粒子を混ぜ込んで生成することが記載されている。
On the other hand, when the reinforced concrete is neutralized and the rust of the reinforcing bars progresses, the strength decreases, and the reinforcing bars may expand due to rust, leading to cracks in the concrete. As a method for preventing rusting of reinforcing bars, it is widely known to perform anticorrosion by electrochemical reaction (Patent Document 3). In other words, reinforcing bars are used as cathodes, anodes are provided on the outer surface of reinforced concrete, and currents are passed between these electrodes to maintain the potential of the reinforcing bars in the inactive region of steel corrosion, thereby preventing corrosion of the reinforcing bars. . In particular, in
特許文献1に記載された複合樹脂を溶媒に溶解してなる塗料は、無機材料系建造物の外装塗料として、耐曝露汚染性、耐酸性雨性、耐水性などの耐候性に一定の効果があると認められる。しかし、一般の無機材料系建造物の外装の劣化を保護する外装塗料としては、耐候性などについて改善の余地があると思われる。
The paint formed by dissolving the composite resin described in
一方、特許文献2に記載の保護被膜は、無機質セメントの結晶生成作用を有する触媒化合物を含浸させた不織布からなるシート材を、打設された未硬化のコンクリート表面に接着することにより、コンクリートの中性化を予防できるものと認められるが、施工性について改善の余地がある。
On the other hand, the protective film described in
さらに、特許文献3に記載の保護被膜は、鉄筋コンクリートの電気防食に適用して中性化を抑制して、鉄筋の発錆を阻止することが可能である。しかし、鉄筋コンクリート建造物の外表面に電気防食用の陽極となる金属線を被着する水性導電性塗料により形成される導電性被覆は、導電性粒子と塗装樹脂の結合は単なる物理的なものである。したがって、風雨や紫外線に曝されると塗装膜の耐水性及び耐候性が劣化し易いという問題がある。
Furthermore, the protective film described in
なお、鉄筋コンクリートの電気防食用の保護被膜には、導電性及び通気性と透水性を備え、陽極として用いることが望まれるが、特許文献1,2に記載の塗料は、その要望に対応することができない。
The protective coating for corrosion protection of reinforced concrete has electrical conductivity, air permeability and water permeability, and it is desirable to use it as an anode. However, the paints described in
本発明が解決しようとする第1の課題は、無機材料系建造物の外装塗装膜の耐候性を一層向上することができる外装塗料を提供することにある。
また、第2の課題は、これに加えて鉄筋コンクリート電気防食用の導電性及び通気性と透水性を備えた陽極被膜を形成することができる外装用塗料を提供することにある。
さらに、第3の課題は、第2の課題に加えて鉄筋コンクリート電気防食用として好適な陽極被膜を提供することにある。
The first problem to be solved by the present invention is to provide an exterior paint capable of further improving the weather resistance of the exterior paint film of an inorganic material-based building.
In addition, the second problem is to provide an exterior paint capable of forming an anode coating having conductivity, air permeability and water permeability for reinforced concrete cathodic protection.
Furthermore, the third problem is to provide an anode coating suitable for reinforced concrete cathodic protection in addition to the second problem.
第1の課題を解決するため、本発明の無機材料系建造物の外装用塗料(第1の態様)は、主成分がスルホン酸をグラフト重合させたPTFEであり、前記主成分におけるスルホン酸当量が921以上であり、前記主成分が1質量%以上、10質量%以下の範囲、好ましくは1.5質量%以上、8質量%以下の範囲で水を含む溶剤に混合されてなることを特徴とする。 In order to solve the first problem, the coating material for exterior of the inorganic material building of the present invention (first aspect) is PTFE in which the main component is graft-polymerized with sulfonic acid, and the sulfonic acid equivalent in the main component Is 921 or more, and the main component is mixed with a solvent containing water in the range of 1% by mass or more and 10% by mass or less, preferably in the range of 1.5% by mass or more and 8% by mass or less. And
本発明の第1態様の塗料の主成分であるスルホン酸グラフト重合型PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂は、主鎖であるPTFEが電気化学的に安定な樹脂であることが知られている。したがって、空気中の塵埃による汚染、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因、太陽光等による劣化を起こしにくい、耐水性及び耐候性に優れている等の特性を持つことから、無機材料系の外壁材あるいは屋根材の保護に適している。 As for the sulfonic acid graft polymerization type PTFE (polytetrafluoroethylene) resin which is the main component of the coating material of the first aspect of the present invention, it is known that the main chain PTFE is an electrochemically stable resin. Therefore, since it has characteristics such as contamination by dust in the air, acidic factors such as acid rain or carbon dioxide in the air, deterioration due to sunlight, etc., excellent water resistance and weather resistance, etc. Suitable for protection of exterior wall materials or roofing materials.
ここで、グラフト部末端のスルホン酸当量は、スルホン酸1モル当たりの主成分の樹脂固体重量で表される数値である。すなわち、数値が大きいとスルホン酸基が少なく、数値が小さいとスルホン酸基が多いということになる。一方、スルホン酸基は、親水性を有することから、スルホン酸当量が大きい(スルホン酸基の数が少ない)と耐水性(水に溶け出さない性質)が向上する。逆に、スルホン酸当量が小さい(スルホン酸基の数が多い)と耐水性が低下する。そこで、一般の無機材料系の外装塗料には、耐水性を考慮して、主成分におけるスルホン酸当量が800以上であることが好ましい。 Here, the sulfonic acid equivalent at the end of the graft portion is a numerical value represented by the resin solid weight of the main component per mole of sulfonic acid. That is, when the numerical value is large, there are few sulfonic acid groups, and when the numerical value is small, there are many sulfonic acid groups. On the other hand, since the sulfonic acid group has hydrophilicity, the sulfonic acid equivalent is large (the number of sulfonic acid groups is small) and the water resistance (property that does not dissolve in water) is improved. Conversely, when the sulfonic acid equivalent is small (the number of sulfonic acid groups is large), the water resistance is lowered. Therefore, it is preferable that a general inorganic material-based exterior coating has a sulfonic acid equivalent in the main component of 800 or more in consideration of water resistance.
また、スルホン酸基は、イオン導電性を呈する(担う)ことから、後述する本発明の鉄筋コンクリートの陽極被膜として用いる場合は、スルホン酸当量が小さく、スルホン酸基の数が多いほうが好ましいので、用途に応じてスルホン酸当量を適宜選択するのが好ましい。 In addition, since the sulfonic acid group exhibits (responsible) ionic conductivity, when used as the anode coating of the reinforced concrete of the present invention described later, it is preferable that the sulfonic acid equivalent is small and the number of sulfonic acid groups is large. It is preferable to select the sulfonic acid equivalent according to the conditions.
このような構成を有する本発明の外装塗料(第1の態様)によれば、コンクリート建造物の外表面あるいは無機質系材料からなる新建材の外表面に塗布して乾燥させることにより、耐水性及び耐候性に優れた塗装膜を生成することができる。特に、溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合が1質量%以上、10質量%以下の範囲で選択すればよい。さらに、この範囲内でも、例えば、1.5質量%を超え8質量%以下の範囲を選択すれば、酸性雨あるいは炭酸ガス等の酸性要因が塗装膜に遮られて浸透しにくくなり、耐水性及び耐候性を向上させ、かつ太陽光による劣化を低減することができる。また、空気中の塵埃が付着しても、雨が降る度に外装面が雨により洗浄されてきれいになるという格別な効果が得られる。また、第1の態様の外装塗料は、コンクリート建造物の外表面あるいは無機質系材料からなる新建材の基材に直塗りすることが望ましい。これにより、施工が簡便になり、工期短縮に効果がある。しかし、これに限らず、外装材の塗装面の状態によっては、他の一般的な下塗り及び中塗りを行い、上塗りとして第1の態様の外装塗料を用いてもよい。 According to the exterior paint of the present invention having such a configuration (first aspect), it is applied to the outer surface of a concrete building or the outer surface of a new building material made of an inorganic material and dried, thereby providing water resistance and A coating film excellent in weather resistance can be produced. In particular, the mixing ratio of the main component in the exterior paint containing the solvent may be selected in the range of 1% by mass or more and 10% by mass or less. Furthermore, even within this range, for example, if a range of more than 1.5% by mass and 8% by mass or less is selected, acidic factors such as acid rain or carbon dioxide gas are blocked by the coating film, making it difficult to penetrate and water resistance. And weather resistance can be improved and deterioration by sunlight can be reduced. Further, even if dust in the air adheres, a special effect is obtained in that the exterior surface is cleaned and cleaned every time it rains. Moreover, it is desirable that the exterior coating material of the first aspect is directly applied to the outer surface of a concrete building or a base material of a new building material made of an inorganic material. This simplifies the construction and is effective in shortening the construction period. However, the present invention is not limited to this, and depending on the state of the coated surface of the exterior material, other general undercoating and intermediate coating may be performed, and the exterior coating of the first aspect may be used as the top coating.
第2の課題を解決するため、本発明の鉄筋コンクリート電気防食用の外装用塗料(第2の態様)は、第1の態様の外装用塗料と異なり、スルホン酸当量の上限を規定するとともに、主成分の外装塗料に占める混合割合を少なくする。すなわち、電気防食用の外装用塗料は、主成分におけるスルホン酸当量が800以上、1170以下の範囲であること、及び溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合が1質量%以上、10質量%以下の範囲、好ましくは2質量%以上、4質量%以下の範囲で設定することを特徴とする。 In order to solve the second problem, the exterior coating for reinforced concrete cathodic protection (second aspect) of the present invention differs from the exterior paint of the first aspect in that it defines the upper limit of the sulfonic acid equivalent, Reduce the proportion of ingredients in the exterior paint. That is, the exterior coating material for cathodic protection has a sulfonic acid equivalent in the main component in the range of 800 to 1170, and the mixing ratio of the main component in the exterior coating containing the solvent is 1% by mass or more and 10% by mass. % Or less, preferably 2% by mass or more and 4% by mass or less.
このような本発明の外装塗料(第2の態様)によれば、主成分中のスルホン酸基がイオン導電性を有することから、鉄筋コンクリート建造物の表面に導電性の被膜を形成することができる。特に、鉄筋コンクリート電気防食用の塗装被膜は、陽極として機能するものであるから導電性を有し、かつ被膜の表面抵抗を十分に小さくすることが望ましい。そこで、塗装被膜の導電性を担うスルホン酸当量が大きすぎると、表面抵抗が高くなりすぎるので、上限を1170以下に制限する。 According to such an exterior paint (second aspect) of the present invention, since the sulfonic acid group in the main component has ionic conductivity, a conductive film can be formed on the surface of the reinforced concrete building. . In particular, a coating film for reinforced concrete cathodic protection functions as an anode, so that it is desirable to have conductivity and sufficiently reduce the surface resistance of the film. Therefore, if the sulfonic acid equivalent responsible for the conductivity of the paint film is too large, the surface resistance becomes too high, so the upper limit is limited to 1170 or less.
また、電気防食用の塗装被膜は、防食電流の流路となる水分が鉄筋の深さまで浸透する必要がある。そのため、溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合を、第1の態様の外装塗料よりも低い範囲に設定する。これにより、塗装被膜の密度を下げて、通気性及び透水性を持たせることができる。また、コンクリートは多孔質であるから、電気防食用の塗装被膜から鉄筋まで浸透する電流路を形成できる。その結果、鉄筋の防食電流を通流できるとともに、コンクリートの塩害の主要因である塩化物イオンを電気泳動により塗装膜近傍まで引き寄せることができる。 Moreover, the coating film for cathodic protection needs to penetrate the depth of the reinforcing bar with moisture that serves as a channel for the anticorrosion current. Therefore, the mixing ratio of the main component in the exterior paint including the solvent is set to a range lower than that of the exterior paint of the first aspect. Thereby, the density of a coating film can be lowered | hung and air permeability and water permeability can be given. In addition, since concrete is porous, it is possible to form a current path that penetrates from the coating film for anticorrosion to the reinforcing bar. As a result, the anticorrosive current of the reinforcing bars can be passed, and chloride ions, which are the main cause of salt damage of concrete, can be attracted to the vicinity of the coating film by electrophoresis.
このように、本発明の外装塗料(第2の態様)を鉄筋コンクリート表面に被着させて形成される塗装被膜は、導電性、通気性及び透水性を有することから、電気防食用の陽極として好適な陽極被膜を形成することができる。また、この陽極被膜は、従来のように導電性粒子と塗装樹脂を物理的に結合した陽極被膜と異なり、風雨や紫外線に曝されても耐水性及び耐候性が劣化しにくいという効果がある。特に、本発明の外装塗料(第2の態様)は、鉄筋コンクリートの外表面に噴霧又は塗布により直塗りする。これにより、鉄筋コンクリートの鉄筋の発錆を抑える電気防食に好適な陽極被膜を形成することができる。 Thus, the coating film formed by depositing the exterior paint (second aspect) of the present invention on the surface of reinforced concrete has conductivity, air permeability, and water permeability, and therefore is suitable as an anode for cathodic protection. A simple anode coating can be formed. Further, this anode coating has an effect that water resistance and weather resistance are hardly deteriorated even when exposed to wind and rain or ultraviolet rays, unlike an anode coating in which conductive particles and a coating resin are physically bonded as in the prior art. In particular, the exterior paint (second aspect) of the present invention is applied directly to the outer surface of reinforced concrete by spraying or coating. Thereby, the anode film suitable for the cathodic protection which suppresses the rusting of the reinforcing steel of a reinforced concrete can be formed.
このような本発明の鉄筋コンクリート電気防食用の陽極被膜によれば、酸性雨や海水、あるいは塩分、及びその他の塩素化合物(例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、など)を含む水分が、陰極である鉄筋まで浸透して、電気化学反応によって分解される。その結果、コンクリートのアルカリ性が回復及び保持され、鉄筋表面の不働態被膜が侵されることはない。一方、電気化学反応によって分解された塩素イオンなど負イオンは、陽極に向かって泳動して陽極に至り、酸化されて塩素ガスなどのガスになり、導電性被膜の細孔を通って大気中に放散される。その結果、従来問題となっていた、鉄筋コンクリート中の塩素化合物の除去を行うことができるという格別な効果が得られる。 According to the anode coating for reinforced concrete cathodic protection of the present invention as described above, water containing acid rain, seawater, or salt and other chlorine compounds (for example, sodium chloride, calcium chloride, etc.) is a reinforcing bar that is a cathode. Penetrates and is broken down by electrochemical reaction. As a result, the alkalinity of the concrete is restored and maintained, and the passive film on the reinforcing bar surface is not affected. On the other hand, negative ions such as chlorine ions decomposed by the electrochemical reaction migrate toward the anode and reach the anode, where they are oxidized into a gas such as chlorine gas, and enter the atmosphere through the pores of the conductive coating. Dissipated. As a result, the special effect of being able to remove chlorine compounds in reinforced concrete, which has been a problem in the past, is obtained.
また、本発明に係る鉄筋コンクリート電気防食用の陽極被膜は、陽極電源に接続して用いられる。そこで、第3の課題を解決するため、陽極被膜の表面に紐状又は線状の炭素繊維、又は公知の白金族被覆チタン材よりなる陽極電極を備えて構成することが好ましい。特に、チタン材を薄い帯状に形成した陽極電極を用いるのがよい。この場合、陽極被膜への導体の電気的接続は、例えば一般の導電性を有する接着材あるいはシール材により圧接するようにすればよいが、弾力性を持つ材質を表側から被せて電気防食用の陽極被膜に圧着させるだけでも機能する。これにより、電気防食用の直流電源の陽極被膜への接続を容易に、かつ確実に行うことができる。 The anode coating for reinforced concrete cathodic protection according to the present invention is used by being connected to an anode power source. Therefore, in order to solve the third problem, it is preferable that the surface of the anode coating is provided with an anode electrode made of a string-like or linear carbon fiber or a known platinum group-coated titanium material. In particular, an anode electrode in which a titanium material is formed in a thin strip shape is preferably used. In this case, the electrical connection of the conductor to the anode coating may be made, for example, by pressing with a general conductive adhesive or sealing material. It works even by simply crimping the anode coating. Thereby, the connection to the anode coating of the DC power source for cathodic protection can be easily and reliably performed.
さらに、防食電流を供給する直流電源としては、太陽電池を用いることが好ましい。つまり、陽極電極に太陽電池の陽極を電気的に接続し、太陽電池の陰極を鉄筋コンクリートの鉄筋に電気的に接続して構成する。すなわち、電気防食用電流は、微小電流であり、電圧も数ボルトないし数十ボルトの直流電圧であることから、小型の太陽電池で広い面積の鉄筋コンクリート表面をカバーすることができる。また、鉄筋の電気防食の原理に従って、鉄筋の電位が鉄鋼腐食の周知の不活性領域に低下するように電流を調整すればよい。これにより、鉄筋の鉄分がイオン化して溶出するのを抑制あるいは阻止して鉄鋼の腐食が防止される。このとき流れる電流を、鉄筋の電位が不活性領域に維持するように、太陽電池の出力電流を調整する。 Furthermore, it is preferable to use a solar cell as a direct current power source for supplying an anticorrosion current. That is, the anode of the solar cell is electrically connected to the anode electrode, and the cathode of the solar cell is electrically connected to the reinforced concrete reinforcing bar. That is, since the current for cathodic protection is a minute current and the voltage is also a DC voltage of several volts to several tens of volts, it is possible to cover a reinforced concrete surface of a large area with a small solar cell. Moreover, what is necessary is just to adjust an electric current so that the electric potential of a reinforcing bar may fall to the well-known inactive area | region of steel corrosion according to the principle of the anticorrosion of a reinforcing bar. Thereby, the iron content of the reinforcing bar is suppressed or prevented from being ionized and eluted, and corrosion of the steel is prevented. The output current of the solar cell is adjusted so that the current flowing at this time maintains the potential of the reinforcing bar in the inactive region.
なお、日照が得られない夜間あるいは雨の場合には、防食用電流が得られない。しかし、間欠的な防食電流であっても、一定の防食効果が得られるとともに、塩化物イオンの除去が行われるから、問題とはならない。また、日照が得られる時間帯に太陽電池の電力で生成されたOH−基が鉄筋コンクリート中に残存しているから、鉄筋周りのアルカリ性が保持されるので、鉄筋の腐食を防止できる。なお、必要ならば、必要に応じた容量の充電可能な電池を付設すればよい。 In addition, in the case of nighttime when rain cannot be obtained or in the case of rain, an anticorrosion current cannot be obtained. However, even with an intermittent anticorrosive current, a certain anticorrosive effect is obtained and chloride ions are removed, so that there is no problem. Moreover, since the OH − group generated by the electric power of the solar cell remains in the reinforced concrete during the time when sunshine is obtained, the alkalinity around the reinforcing bar is maintained, so that corrosion of the reinforcing bar can be prevented. If necessary, a rechargeable battery having a capacity according to need may be attached.
本発明によれば、無機材料系建造物の外装塗装膜の耐候性を一層向上することができる外装塗料を提供することができる。
また、これに加えて鉄筋コンクリート電気防食用の導電性及び通気性と透水性を備えた陽極被膜を形成することができる外装用塗料を提供することができる。
さらに、鉄筋コンクリート電気防食用として好適な陽極被膜を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exterior coating material which can further improve the weather resistance of the exterior coating film of an inorganic material type | system | group building can be provided.
In addition to this, it is possible to provide an exterior coating material capable of forming an anode coating having electrical conductivity, air permeability and water permeability for reinforced concrete cathodic protection.
Furthermore, an anode coating suitable for reinforced concrete cathodic protection can be provided.
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
本発明の外装用塗料の実施例1は、無機材料系建造物の外装用塗料について説明する。本実施例は、一般の住宅、高層住宅、事務棟、工場建屋などの各種の建造物の外壁材、屋根材等に好適な外装用塗料である。これらの建造物の外壁あるいは屋根は、空気中の塵埃による汚染、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因、さらには太陽光に曝される。これらの外壁あるいは屋根は、各種の材料により形成されるが、コンクリート、無機材からなる新建材、などの無機材料系の材料を用いて形成されるものが多くなっている。これらの無機材料系の外壁材あるいは屋根材(以下、外装材と総称する。)は、一定の耐候性を備えていることから、普及されている。 Example 1 of the exterior paint of the present invention describes an exterior paint for an inorganic material building. The present embodiment is an exterior paint suitable for outer wall materials, roof materials, and the like of various buildings such as ordinary houses, high-rise houses, office buildings, and factory buildings. The outer walls or roofs of these buildings are exposed to dust from the air, acid factors such as acid rain or carbon dioxide in the air, and sunlight. These outer walls or roofs are formed of various materials, but more and more are formed using inorganic materials such as concrete and new building materials made of inorganic materials. These inorganic material-based outer wall materials or roof materials (hereinafter collectively referred to as exterior materials) are widely used because they have a certain weather resistance.
しかし、無機材料系の建造物においても、長い間、空気中の塵埃による汚染、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因、太陽光等に曝されると、外装材が劣化することが知られている。このような劣化を抑制するため、外装材の表面に塗装などにより保護被膜を形成することが行われている。しかし、一般の無機材料系建造物の外装の劣化を保護する外装塗料の耐候性などについては、寿命や費用について改善の余地がある。 However, even in inorganic material buildings, exterior materials can deteriorate for a long time when exposed to pollution from air dust, acidic factors such as acid rain or carbon dioxide in the air, sunlight, etc. Are known. In order to suppress such deterioration, a protective film is formed on the surface of the exterior material by painting or the like. However, there is room for improvement in the lifetime and cost of the weather resistance of the exterior paint that protects the deterioration of the exterior of a general inorganic material building.
本発明の実施例1の無機材料系建造物の外装塗料は、一般の無機材料系建造物の外装の劣化を保護するものであり、化1に示す化学構造を有するスルホン酸グラフト重合型PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂を主成分とする。化1におけるRFは、化2〜4に示すように、種々の変形が可能である。
The exterior paint for inorganic material buildings of Example 1 of the present invention protects the deterioration of the exterior of general inorganic material buildings, and is a sulfonic acid graft polymerization type PTFE having a chemical structure shown in Chemical Formula 1 ( (Polytetrafluoroethylene) resin as a main component. The RF in
化1に示す主成分を、水及びアルコールを含む溶剤に溶かし又は混合して、無機材料系建造物の外装塗料とする。本実施例の外装塗料は、噴霧又は刷毛塗りなどにより、外装材の表面に直塗りすることが好ましい。これにより、施工が簡便になり、工期を短縮することができる。しかし、これに限られるものではなく、外装材表面の状態によっては、例えばコンクリートのように表面が粗く、塗料の浸透性が高い場合には、適宜、下塗りさらに中塗りを施したのち、本実施例の外装塗料を上塗りすることを妨げるものではない。また、下塗り塗料及び中塗り塗料は、その目的に応じて適宜選択することができる。
The main component shown in
化1の化学構造の主鎖であるPTFEは電気化学的に安定な樹脂であることが知られている。したがって、酸性雨あるいは空気中の炭酸ガス等の酸性要因、太陽光等による劣化しにくい。また、耐水性及び耐候性に優れていることから、空気中の塵埃による汚染に対して水洗することにより、容易にきれいにすることができ、無機材料系の外壁材あるいは屋根材の保護に適している。
PTFE, which is the main chain of the chemical structure of
ここで、グラフト部末端のスルホン酸当量は、スルホン酸1モル当たりの主成分の樹脂固体重量、つまりスルホン酸グラフト重合型PTFEの重量で表される数値である。したがって、スルホン酸当量の数値が大きいとスルホン酸基が少なく、数値が小さいとスルホン酸基が多いことを意味する。ところで、スルホン酸基は親水性を有することから、スルホン酸当量が大きい(スルホン酸基の数が少ない)と耐水性(水に溶け出さない性質)が向上する。逆に、スルホン酸当量が小さい(スルホン酸基の数が多い)と耐水性が低下する。したがって、外装塗料の使用目的に応じて、スルホン酸当量を調整する必要がある。 Here, the sulfonic acid equivalent at the terminal of the graft portion is a numerical value represented by the weight of the solid resin main component per mole of sulfonic acid, that is, the weight of the sulfonic acid graft polymerization type PTFE. Therefore, a large sulfonic acid equivalent value means that there are few sulfonic acid groups, and a small value means that there are many sulfonic acid groups. By the way, since the sulfonic acid group has hydrophilicity, the sulfonic acid equivalent is large (the number of sulfonic acid groups is small) and the water resistance (property that does not dissolve in water) is improved. Conversely, when the sulfonic acid equivalent is small (the number of sulfonic acid groups is large), the water resistance is lowered. Therefore, it is necessary to adjust the sulfonic acid equivalent according to the purpose of use of the exterior paint.
本実施例の外装塗料の用途である無機材料系の外装材は、風雨に曝されるから、耐水性が最も主要な因子である。したがって、本実施例の無機材料系の外装塗料には、耐水性を考慮して、主成分におけるスルホン酸当量が一定値以上であることが好ましい。そこで、表1に示すように、主成分におけるスルホン酸当量Ewを変えて複数の試料について測定した。 The inorganic material-type exterior material, which is an application of the exterior paint of the present embodiment, is exposed to wind and rain, so water resistance is the main factor. Therefore, it is preferable that the inorganic material-based exterior coating material of this example has a sulfonic acid equivalent in the main component of a certain value or more in consideration of water resistance. Therefore, as shown in Table 1, a plurality of samples were measured by changing the sulfonic acid equivalent Ew in the main component.
ここで、スルホン酸当量Ewの測定法には、FT−IRや原子吸光法により、Sにまつわる検量線を作成する手法があるが、表1の測定は最も単純で正確な酸・塩基滴定法によった。また、試料には、便宜的に、化5に示すフッ素系カチオン交換樹脂を用いた。この樹脂は、電気化学的安定性とイオン導電性の高さを評価されて燃料電池の固体電解質あるいは食塩電界の隔膜として広く用いられている。特に、化学的及び電気化学的安定性は主鎖のPTFEに類した化学構造部分が担っていること、イオン導電性はグラフト部末端のスルホン酸基SO3 −が担っていることから、主鎖がPTFEあるいはPTDFの場合でも、スルホン酸当量の耐水性及びイオン電導性の評価を考察することができると解する。
Here, as a method for measuring the sulfonic acid equivalent Ew, there is a method of preparing a calibration curve related to S by FT-IR or atomic absorption method, but the measurement in Table 1 is the simplest and most accurate acid / base titration method. I did. For convenience, a fluorine-based cation exchange resin shown in
ここで、フッ素系カチオン交換樹脂の試料E2についてスルホン酸当量を滴定により計測する手順を次に説明する。
・試料E2は、不揮発分20%の1プロパノール/水混合溶液
・試料E2:20gに水を80gに加えて100gとし、1%フェノールフタレイン溶液10gを加えて、1.0M水酸化リチウム水溶液を滴下
・1.0M水酸化リチウム水溶液を4.8g滴下した時点で中和を確認
この滴下により得られたデータに基づいて、スルホン酸当量Ewを次式(数1)により算出した。
Here, the procedure for measuring the sulfonic acid equivalent by titration of the sample E2 of the fluorinated cation exchange resin will be described below.
-Sample E2 is a 1 propanol / water mixed solution with a non-volatile content of 20%.-Sample E2: Add 100 g of water to 80 g to make 100 g, add 10 g of 1% phenolphthalein solution, and add 1.0 M lithium hydroxide aqueous solution. Dropping ・ Neutralization was confirmed when 4.8 g of 1.0 M lithium hydroxide aqueous solution was dropped. Based on the data obtained by this dropping, the sulfonic acid equivalent Ew was calculated by the following formula (Formula 1).
(数1)
25×0.24/x=y×1.0/1000
ここで、xは、試料E2のスルホン酸当量Ew
yは、水酸化リチウム水溶液の滴下量[g]
数1に、y=4.8を代入することにより、x=1042を得た。
(Equation 1)
25 × 0.24 / x = y × 1.0 / 1000
Where x is the sulfonic acid equivalent Ew of sample E2.
y is the amount of dripping lithium hydroxide aqueous solution [g]
By substituting y = 4.8 into
表1の考察から、耐水性が可とされるスルホン酸当量は800となる。したがって、主成分におけるスルホン酸当量を800以上に設定することにより、コンクリート建造物の外表面あるいは無機質系材料からなる新建材の外表面に塗布して乾燥させれば、耐水性及び耐候性に優れた塗装膜を生成することができる。 From the consideration of Table 1, the sulfonic acid equivalent that allows water resistance is 800. Therefore, by setting the sulfonic acid equivalent in the main component to 800 or more, it is excellent in water resistance and weather resistance if it is applied to the outer surface of a concrete building or the outer surface of a new building material made of an inorganic material and dried. A coated film can be produced.
一方、耐候性を確実に持たせるには、スルホン酸当量のみではなく、酸性雨や空気中の炭酸ガスの浸入を遮る特性が要求される。そこで、外装塗膜を形成する樹脂の高い密度(緻密性)が要求されるので、溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合を、1質量%以上、10質量%以下の範囲の高めの混合割合(例えば、1.5質量%以上、8質量%以下)の範囲に設定すれば、空気中の塵埃が付着したり、酸性雨あるいは炭酸ガス等の酸性要因が塗装膜に遮られて浸透しにくくなり、耐水性及び耐候性を向上させ、かつ太陽光による劣化を低減することができる。また、雨が降る度に外装面が雨により洗浄されて、付着した塵埃が流されてきれいになるという格別な効果が得られる。 On the other hand, in order to ensure the weather resistance, not only the sulfonic acid equivalent, but also the property of blocking the penetration of acid rain and carbon dioxide in the air is required. Therefore, since a high density (denseness) of the resin forming the exterior coating film is required, the mixing ratio of the main component in the exterior coating containing the solvent is increased to a range of 1% by mass or more and 10% by mass or less. If it is set within the range of the mixing ratio (for example, 1.5% by mass or more and 8% by mass or less), dust in the air adheres, and acid factors such as acid rain or carbon dioxide gas are blocked by the coating film and penetrated. It is difficult to improve the water resistance and weather resistance, and the deterioration due to sunlight can be reduced. In addition, every time it rains, the exterior surface is washed with rain, and the adhering dust is washed away to make it clean.
実施例1の外装塗料に、塗料質量に対して光触媒粒子を0.2質量%以上、5.0質量%以下の範囲から選択した量を含有させることにより、耐久性を向上させることができる。 The durability can be improved by adding the amount of the photocatalyst particles selected from the range of 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less to the coating material mass in the exterior coating material of Example 1.
実施例2は、第2の課題を解決する本発明の鉄筋コンクリート電気防食用の外装用塗料である。実施例1の外装用塗料と異なる点は、主成分におけるスルホン酸当量の上限を規定したこと、及び主成分の外装塗料に占める混合割合を小さい範囲に規定したことにある。すなわち、電気防食用の外装用塗料は、主成分におけるスルホン酸当量が800以上、1170以下の範囲であること、及び溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合が1質量%以上、10質量%以下の範囲、好ましくは2質量%以上、4質量%以下の範囲に規定している。その他の点は、実施例1と同様であるから、説明を省略する。 Example 2 is an exterior coating for reinforced concrete cathodic protection according to the present invention that solves the second problem. The difference from the exterior paint of Example 1 is that the upper limit of the sulfonic acid equivalent in the main component is defined and the mixing ratio of the main component in the exterior paint is defined in a small range. That is, the exterior coating material for cathodic protection has a sulfonic acid equivalent in the main component in the range of 800 to 1170, and the mixing ratio of the main component in the exterior coating containing the solvent is 1% by mass or more and 10% by mass. % Or less, preferably 2% by mass or more and 4% by mass or less. Since the other points are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
本実施例によれば、主成分中のスルホン酸基がイオン導電性を有することから、鉄筋コンクリート建造物の表面に導電性被膜を形成することができる。特に、鉄筋コンクリート電気防食用の塗装被膜は、陽極として機能するものであるから導電性を有し、かつ被膜の表面抵抗を十分に小さくすることが望ましい。そこで、塗装被膜の導電性を担うスルホン酸当量が大きすぎると、表面抵抗が高くなりすぎるので、上限を1170以下に制限している。 According to this example, since the sulfonic acid group in the main component has ionic conductivity, a conductive coating can be formed on the surface of the reinforced concrete building. In particular, a coating film for reinforced concrete cathodic protection functions as an anode, so that it is desirable to have conductivity and sufficiently reduce the surface resistance of the film. Therefore, if the sulfonic acid equivalent responsible for the conductivity of the paint film is too large, the surface resistance becomes too high, so the upper limit is limited to 1170 or less.
また、電気防食用の塗装被膜は、水分が鉄筋の深さまで浸透する必要がある。そこで、本実施例では、溶剤を含む外装塗料に占める主成分の混合割合を、実施例1の外装塗料よりも低い範囲に設定している。これにより、塗装被膜に通気性及び透水性を持たせることができ、電気防食用の塗装被膜から、多孔質のコンクリート層を介して鉄筋にまで浸透する電流路を形成できる。透水性は、水の浸透深さを例えば5mm深さ、その場合の塗布量は50〜90g/m2とする。その結果、鉄筋の防食電流を通流できるとともに、コンクリートの中性化の主要因である塩化物イオンを電気泳動により塗装膜近傍まで引き寄せることができる。塗装膜近傍に引き寄せられた塩化物イオンは、接続された陽極から供給される陽子によって中和されてガス化され、通気性を有する塗装被膜を通って大気に放出される。その結果、鉄筋コンクリート中の塩化物イオンを大気に放出させて除去することができる。 Moreover, the coating film for cathodic protection needs to penetrate moisture to the depth of the reinforcing bar. Therefore, in this embodiment, the mixing ratio of the main component in the exterior paint containing the solvent is set to a range lower than that of the exterior paint of Example 1. Thereby, the coating film can be provided with air permeability and water permeability, and a current path penetrating from the coating film for anticorrosion to the reinforcing bar through the porous concrete layer can be formed. For water permeability, the penetration depth of water is, for example, 5 mm, and the coating amount in that case is 50 to 90 g / m 2 . As a result, the anticorrosive current of the reinforcing bars can be passed, and chloride ions, which are the main cause of the neutralization of concrete, can be attracted to the vicinity of the coating film by electrophoresis. Chloride ions attracted to the vicinity of the coating film are neutralized and protonated by protons supplied from the connected anode, and are released to the atmosphere through the coating film having air permeability. As a result, chloride ions in reinforced concrete can be released to the atmosphere and removed.
上述したように、本実施例の外装塗料によれば、鉄筋コンクリート表面に形成される塗装被膜が、導電性、通気性及び透水性を有することから、電気防食用の陽極として好適な陽極被膜を形成することができる。また、この陽極被膜は、従来のように導電性粒子と塗装樹脂を物理的に結合した陽極被膜と異なり、風雨や紫外線に曝されても耐水性及び耐候性が劣化しにくいという効果がある。加えて、透明な被膜が形成されるので、外観を損なうことがないという利点がある。特に、本実施例の外装塗料を鉄筋コンクリートの外表面に直接、噴霧又は塗布により直塗りして、鉄筋コンクリートの鉄筋の電気防食に好適な導電性被膜を形成することができる。 As described above, according to the exterior paint of this example, the coating film formed on the surface of the reinforced concrete has conductivity, air permeability, and water permeability, so that an anode film suitable as an anode for cathodic protection is formed. can do. Further, this anode coating has an effect that water resistance and weather resistance are hardly deteriorated even when exposed to wind and rain or ultraviolet rays, unlike an anode coating in which conductive particles and a coating resin are physically bonded as in the prior art. In addition, since a transparent film is formed, there is an advantage that the appearance is not impaired. In particular, the exterior coating of the present embodiment can be directly applied to the outer surface of the reinforced concrete directly by spraying or coating to form a conductive film suitable for the electric protection of the reinforced concrete reinforcing bars.
このようにして形成された本実施例の鉄筋コンクリート電気防食用の導電性被膜に、直流電源の陽極を接続し、陰極を鉄筋に接続して防食電流を流すことにより、酸性雨や海水、あるいは塩分、及びその他の塩素化合物(例えば、塩化ナトリウム、塩化水素、など)を含む水分が、陰極である鉄筋まで浸透し、電気化学反応によって分解される。これにより、コンクリートのアルカリ性が保持され、鉄筋表面の不働態被膜が侵されることはない。一方、電気化学反応によって分解された塩素イオンなど負イオンは、陽極に向かって泳動して陽極に至り、酸化されて塩素ガスなどのガスになり、導電性被膜の細孔を通って大気中に放散される。その結果、従来問題となっていた、鉄筋コンクリート中の塩素化合物の除去を行うことができるという格別な効果が得られる。 By connecting the anode of the DC power source to the conductive coating for reinforced concrete cathodic protection of the present embodiment formed in this way, and connecting the cathode to the reinforcing bar to flow the corrosion protection current, acid rain, seawater, or salt content , And other chlorine compounds (for example, sodium chloride, hydrogen chloride, etc.) penetrate into the cathode rebar and are decomposed by an electrochemical reaction. As a result, the alkalinity of the concrete is maintained and the passive film on the surface of the reinforcing bar is not affected. On the other hand, negative ions such as chlorine ions decomposed by the electrochemical reaction migrate toward the anode and reach the anode, where they are oxidized into a gas such as chlorine gas, and enter the atmosphere through the pores of the conductive coating. Dissipated. As a result, the special effect of being able to remove chlorine compounds in reinforced concrete, which has been a problem in the past, is obtained.
実施例2の外装塗料に、塗料質量に対して光触媒粒子を0.2質量%以上、5.0質量%以下の範囲から選択した量を含有させることにより、親水状態とそれによる高い導電性を向上させることができる。 By including the amount of the photocatalyst particles selected from the range of 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the coating mass in the exterior coating of Example 2, the hydrophilic state and the high conductivity due thereto are obtained. Can be improved.
本発明の実施例3は、実施例2の外装塗料を用いて形成した鉄筋コンクリート電気防食用の導電被膜を用いて、直流電源に接続可能な構造の陽極被膜、及び直流電源に接続して防食電流を通流可能な構成を備えた陽極被膜を形成したものである。特に、陽極被膜は直流電源の陽極に接続する必要がある。しかし、塗料により形成された導電被膜は、一般に極めて薄いことから、その被膜と直流電源の陽極とを接続するインターフェイスである被膜側の陽極電極の構成又は構造が重要になる。従来は、矩形板状の陽極電極を陽極被膜に埋め込み又は導電性の接着材等で張付け、その陽極電極に直流電源の陽極に接続された電線を端子接続することが行われていた。これによれば、矩形板状の陽極電極を陽極被膜に適宜分散して複数張付ける必要があることから、作業が煩雑になるとともに、それらに配線をしなければならないことから、施工性に問題がある。 Example 3 of the present invention uses an electrically conductive coating for reinforced concrete cathodic protection formed using the exterior paint of Example 2, and has an anode coating having a structure connectable to a DC power source, and an anticorrosion current connected to the DC power source. An anode coating having a structure capable of flowing through is formed. In particular, the anode coating must be connected to the anode of the DC power source. However, since a conductive film formed of paint is generally very thin, the structure or structure of the anode electrode on the film side, which is an interface for connecting the film and the anode of the DC power supply, is important. Conventionally, a rectangular plate-like anode electrode is embedded in an anode coating or attached with a conductive adhesive or the like, and an electric wire connected to the anode of a DC power source is terminal-connected to the anode electrode. According to this, since it is necessary to disperse a plurality of rectangular plate-like anode electrodes on the anode coating as appropriate, the work becomes complicated, and wiring is required for them, which causes problems in workability. There is.
本実施例は、陽極被膜と直流電源の陽極とを接続する陽極電極を改良したことを特徴とする。図1に、本実施例の鉄筋コンクリート電気防食用の陽極被膜、陽極電極及び直流電源の構成を断面図で示す。図1は、模式的に鉄筋コンクリートの部分断面を示すものであり、各部の寸法は適宜縮尺して記載しているので、実際の寸法とは異なるものである。図示のように、鉄筋コンクリート1は、内部に鉄筋2が埋設されている。鉄筋コンクリート1の外表面には、陽極被膜3である導電被膜が形成されている。陽極被膜3の表面には、炭素繊維からなる紐状の陽極電極4が、導電性の接着材5によって圧着により固定して電気的に接続されている。なお、接着材5に代えて周知のシール材により圧接するようにしてもよい。
This embodiment is characterized in that the anode electrode for connecting the anode coating and the anode of the DC power source is improved. In FIG. 1, the structure of the anode coating, anode electrode, and DC power supply for reinforced concrete cathodic protection of a present Example is shown with sectional drawing. FIG. 1 schematically shows a partial cross-section of reinforced concrete, and the dimensions of each part are described in an appropriately reduced scale, so that they are different from actual dimensions. As shown, the reinforced
陽極電極4の適宜箇所に、例えば矩形状の電極端子6が紐状の陽極電極4に電気的に接続して設けられている。なお、電極端子6は図示していない導電性の接着材により固定して設けられている。電極端子6には、図示していない接続端子と電線を介して直流電源7の陽極に接続されている。直流電源7の陰極は電線を介して鉄筋2に接続されている。また、紐状の陽極電極4は網状にする必要はなく、紐状又は線状に伸ばして敷設する陽極電極4の間隔は疎ら(20cm〜1000cm間隔、好ましくは30〜50cm間隔)でよい。なお、間隔を密にすれば、塩素イオンンのガス化を促進するので好ましい。
For example, a
本実施例によれば、鉄筋コンクリート1の陽極被膜3は、透水性を有することから、酸性雨や海水、あるいは塩分、及びその他の塩素化合物(例えば、塩化ナトリウム、塩化水素、など)を含む水分が陽極被膜3を介して、鉄筋コンクリート1の内部に浸透し、陰極である鉄筋2まで達する。その過程で、直流電源7から電極端子6と陽極電極4を介して鉄筋2に防食電流が流れ、酸性雨や海水、あるいは塩分、及びその他の塩素化合物(例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、など)が電気化学反応によって分解される。これにより、鉄筋コンクリート1のアルカリ性が保持され、鉄筋2表面の不働態被膜が侵されることなく、コンクリートのアルカリ性が保持され、鉄筋表面の不働態被膜が侵されない、つまり、鉄イオンの溶出が抑えられて、鉄筋2の発錆が抑えられる。
According to the present embodiment, since the
一方、電気分解により発生した塩化物イオンなど負イオンは、陽極に向かって泳動して陽極に至り、酸化されて塩素ガスなどのガスになり、陽極被膜3の細孔を通って大気中に放散される。その結果、従来問題となっていた、鉄筋コンクリート中の塩素化合物の除去を行うことができ、鉄筋の電気防食を持続できるという格別な効果が得られる。これに加えて、実施例2の塗装被膜の耐候性を備えていることは言うまでもない。
On the other hand, negative ions such as chloride ions generated by electrolysis migrate toward the anode and reach the anode, where they are oxidized into a gas such as chlorine gas, and are diffused into the atmosphere through the pores of the
ここで、本実施例の直流電源7は、太陽電池あるいは風力発電機を用いて構成することが好ましい。つまり、太陽電池の陽極が電気的に接続された陽極被膜3と、太陽電池の陰極が鉄筋2に電気的に接続されたものとする。つまり、鉄筋の電気防食電流は、微小電流であり、電圧も数ボルトないし数十ボルトの直流電圧であるから、小型の太陽電池で広い面積の鉄筋コンクリート1の表面をカバーすることができる。特に、鉄筋2の電気防食の原理は、鉄筋2の電位が鉄鋼腐食の周知の不活性領域に低下するように電流を調整すればよい。これにより、鉄筋2の鉄分がイオン化して溶出するのを抑制あるいは阻止して鉄鋼の腐食が防止される。なお、鉄筋2の電位を不活性領域に維持するために、太陽電池の出力電流を調整するため、直流電源7には、防食電流を設定電流に制御する電圧制御機能を備えた構成する。
Here, the
また、太陽電池を用いた場合は、日照が得られない夜間あるいは雨の場合には、防食用電流が得られない。しかし、間欠的な防食電流であっても、一定の防食効果が得られるとともに、塩化物イオンの除去が行われるから、問題とはならない。必要ならば、適宜な容量の蓄電池を付設すればよい。 Moreover, when a solar cell is used, the anticorrosion current cannot be obtained at night or when it is raining when sunshine is not obtained. However, even with an intermittent anticorrosive current, a certain anticorrosive effect is obtained and chloride ions are removed, so that there is no problem. If necessary, a storage battery having an appropriate capacity may be attached.
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で変形又は変更された形態で実施することが可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然である。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited thereto, and can be implemented in a form that is modified or changed within the scope of the gist of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that such variations or modifications are naturally within the scope of the claims.
1 鉄筋コンクリート
2 鉄筋
3 陽極被膜
4 陽極電極
5 接着材
6 電極端子
7 直流電源
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The anode coating according to claim 6, wherein the anode of the solar cell is electrically connected to the anode electrode, and the cathode of the solar cell is electrically connected to the reinforcing bar of the reinforced concrete.
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