JP2018123355A - 電気防食工法、コンクリート構造物およびコンクリート構造物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電気防食工法は、鋼材が埋設されたコンクリート構造体に複数の線状陽極材を設置する工程と、上記コンクリート構造体に複数の棒状陽極材を設置する工程と、を備える電気防食工法であって、線状陽極材および棒状陽極材は複数の棒状陽極材の表面積の和が複数の線状陽極材の表面積の和以上になるように設置する。
【選択図】図1
Description
(2)本発明の実施形態に係る電気防食工法は、上記(1)記載の電気防食工法であって、前記棒状陽極材設置工程は、前記複数の線状陽極材に挟まれた領域において、前記対象面に前記複数の挿入孔を形成する工程と、前記挿入孔に前記棒状陽極材を挿し入れる工程と、を含むものであってもよい。
(3)本発明の実施形態に係る電気防食工法は、上記(1)または(2)に記載の電気防食工法であって、前記棒状陽極材設置工程において、前記内部領域側の端部と前記外表面側の端部とを含み、前記内部領域側の端部と前記第2の鋼材の距離が前記内部領域側の端部と前記第1の鋼材の距離よりも短くなるように、前記棒状陽極材を設置するものであってもよい。
(4)本発明の実施形態に係る電気防食工法は、上記(1)から(3)のいずれか一つに記載の電気防食工法であって、前記棒状陽極材設置工程において、前記複数の棒状陽極材を横切る断面において前記複数の棒状陽極材が千鳥状に配列するように、前記棒状陽極材を設置するものであってもよい。
(5)本発明の実施形態に係るコンクリート構造物は、鋼材が埋設されたコンクリート構造物であって、対象面を含む外表面と、前記外表面に囲まれた内部領域と、前記内部領域に埋設された第1の鋼材と、前記内部領域に埋設された第2の鋼材であって、前記第2の鋼材と前記対象面との距離が前記第1の鋼材と前記対象面との距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材と、長手方向が前記対象面に沿って延びる複数の線状陽極材と、長手方向が前記外表面から前記内部領域に向かって延びる複数の棒状陽極材と、前記第1の鋼材と前記複数の線状陽極材とに電気的に接続される第1の外部電源と、前記第2の鋼材と前記複数の棒状陽極材とに電気的に接続される第2の外部電源と、を備え、前記線状陽極材と前記棒状陽極材は、前記複数の棒状陽極材の表面積の和は前記複数の線状陽極材の表面積の和以上となるように設けられている。
(6)本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の製造方法は、鋼材が埋設されたコンクリート構造体であって、対象面を含む外表面と、前記外表面に囲まれた内部領域と、前記内部領域に埋設された第1の鋼材と、前記内部領域に埋設された第2の鋼材であって、前記第2の鋼材と前記対象面との距離が前記第1の鋼材と前記対象面との距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材と、を備えるコンクリート構造体に、前記対象面に沿って長手方向が延びるように複数の線状陽極材を設置する線状陽極材設置工程と、前記コンクリート構造体に、長手方向が前記外表面から前記内部領域に向かって延びるように複数の棒状陽極材を設置する棒状陽極材設置工程と、を備えるコンクリート構造物の製造方法であって、前記第1の鋼材と前記複数の線状陽極材とは、第1の外部電源に電気的に接続され、前記第2の鋼材と前記複数の棒状陽極材とは、第2の外部電源に電気的に接続され、前記複数の棒状陽極材の表面積の和が前記複数の線状陽極材の表面積の和以上になるように、前記線状陽極材および前記棒状陽極材を設置するものである。
次に、図3から図8を参照して、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物300について説明する。コンクリート構造物300は、上述の実施形態に係る電気防食工法を実施すると製造されるものであり、コンクリート構造体100と電気防食装置とを含んでなる。コンクリート構造体100は、対象面である底面100Bを含む外表面100Sと、外表面100Sに囲まれた内部領域100iとを備え、内部領域100iに鋼材1〜19が埋設されている。鋼材1〜19は、第1の鋼材1,2,3,7,8,9,10,11と、第2の鋼材4,5,6,12,13,14,15,16であって、第2の鋼材4,5,6,12,13,14,15,16と対象面である底面100Bとの距離が第1の鋼材1,2,3,7,8,9,10,11と対象面である底面100Bとの距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材4,5,6,12,13,14,15,16と、を含んで多段で配置されている。
本実施形態に係るコンクリート構造物300の製造方法は、上述の実施形態に係る電気防食工法を実施することにより、コンクリート構造体100に電気防食装置を設置してコンクリート構造物300を製造する方法である。詳細には、鋼材1〜19が埋設されたコンクリート構造体100に電気防食装置を設置する工程を備える。コンクリート構造体100は、対象面である底面100Bを含む外表面100Sと、外表面100Sに囲まれた内部領域100iとを含み、内部領域100iに第1の鋼材1,2,3,7,8,9,10,11が埋設され、内部領域100iに第2の鋼材4,5,6,12,13,14,15,16が埋設されている。
実施例1の電気防食工法は、千鳥状に配列される点状陽極方式と線状陽極方式を併用するものであり、図3から図5に記載の実施形態に係る電気防食工法を具体化したものでる。実施例1は、コンクリート構造体100として鉄筋コンクリート床版を用い、鋼材として鉄筋を用いている。また、実施例1においては、各鉄筋の位置を示すために、図3から図5に記載の鋼材の符号を引用して説明する。
実施例2の電気防食工法は、コンクリート構造体の側面視において、隣り合った複数の棒状陽極材が重複するように配列する点状陽極方式と線状陽極方式とを併用するものであり、図4から図6に記載の実施形態に係る電気防食工法を具体化したものである。実施例2の電気防食工法は、棒状陽極材および挿入孔の配置パターンのみが実施例1の電気防食工法と異なるため、これらの配置パターンのみについて説明し、この他は実施例1の記載を引用する。なお、実施例2において、各鉄筋には位置を示すために、図6から図8に記載の鋼材の符号を引用して説明している。
比較例1の電気防食工法は、実施例1および2の電気防食工法が複数の外部電源を備えて複数の電気防食回路が形成されるものであるのに対して、一つの外部電源(第1の外部電源X)のみを備えて一の電気防食回路を構成している点で異なる。具体的には、比較例1の電気防食工法は、下側鉄筋1,2,3,7,8,9,10,11と、チタンリボンメッシュ線状陽極材と、上側鉄筋4,5,6,12,13,14,15,16と、チタンリボンメッシュ棒状陽極材231a〜231pとをリード線によって、同一の第1の外部電源Xに電気的に接続した。これ以外は、実施例1と同様にして電気防食工法を実施し、比較例1に係る電気防食工法による電気防食装置付きコンクリート床版を形成した。この電気防食装置付きコンクリート床版に、第1の外部電源から3.7mAの電流量の防食電流を流して電気防食を行った。
比較例2の電気防食工法は、実施例1および2の電気防食工法が複数のチタンリボンメッシュ棒状陽極材の表面積の和が複数のチタンリボンメッシュ線状陽極材の表面積の和以上になるように設置したものであるのに対して、複数のチタンリボンメッシュ棒状陽極材の表面積の和が複数のチタンリボンメッシュ線状陽極材の表面積の和未満になるように設置したものである。
比較例3の電気防食工法は、比較例2の電気防食工法において、第2の外部電源から流す電流量を第1の外部電源から流す電流量よりも大きくしたものである。比較例2に示す電気防食装置付きコンクリート床版に、第1の外部電源から流す防食電流の電流量を3.7mA、第2の外部電源から流す防食電流の電流量を5.55mAにして防食電流を供給したものである。これにより、第1の外部電源から流す防食電流の電流量に対して第2の外部電源から流す防食電流の電流量は1.5倍となるものである。
実施例1〜2および比較例1〜3に係る電気防食工法によって形成された電気防食装置付きコンクリート床版について、鉄筋1〜19の鉄筋表面積当りの電流密度を測定した。実施例1〜2および比較例1〜3では、鉄筋1〜19の鉄筋表面積当りの電流密度を測定するために、上側鉄筋4,5,6,12,13,14,15,16、下側鉄筋1,2,3,7,8,9,10,11および横締め鋼材17,18,19は、コンクリート構造体内部で電気的に導通しないようにさせた。鉄筋1〜19の鉄筋表面積当りの電流密度は、各鉄筋1〜19と電源装置との間に1Ωの抵抗を挿入し、電圧計を用いて抵抗における電圧を計測した値を用いて導出した。導出は、電流(A)=電圧(V)/抵抗(Ω)の式を用いて電流量を求めた後、求めた電流量を各鉄筋の表面積で除することで行った。結果を図9〜13に示す。図9〜13において、横軸は各鉄筋1〜19を示し、縦軸は鉄筋表面積当たりの電流密度(mA/m2)を示す。
実施例1〜2および比較例1〜3にかかる電気防食工法によって形成された電気防食装置付きコンクリート床版について、鉛照合電極を用いて下側鉄筋7および上側鉄筋12の分極量を測定した。測定した分極量を表1に示す。
図9は、実施例1に係る電気防食工法によって形成された電気防食装置付きコンクリート床版について、鉄筋1〜19の鉄筋表面積当たりの電流密度を示すグラフである。また、図10は、実施例2に係る電気防食工法によって形成された電気防食装置付きコンクリート床版について、鉄筋1〜19の鉄筋表面積当たりの電流密度を示すグラフである。同様に、図11は比較例1、図12は比較例2、図13は比較例3に係る電気防食工法によって形成された電気防食装置付きコンクリート床版について、鉄筋1〜19の鉄筋表面積当たりの電流密度を示すグラフである。
100…コンクリート構造体
100B…底面
100i…内部領域
100S…外表面
100U…上面
211a〜211c…線状陽極材
231a〜231p…棒状陽極材
212…線状陽極材の一主面
232…棒状陽極材の外表面
300…コンクリート構造物
X…第1の外部電源
Y…第2の外部電源
Claims (6)
- 鋼材が埋設されたコンクリート構造体であって、対象面を含む外表面と、前記外表面に囲まれた内部領域と、前記内部領域に埋設された第1の鋼材と、前記内部領域に埋設された第2の鋼材であって、前記第2の鋼材と前記対象面との距離が前記第1の鋼材と前記対象面との距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材と、を備えるコンクリート構造体に、前記対象面に沿って長手方向が延びるように複数の線状陽極材を設置する線状陽極材設置工程と、
前記コンクリート構造体に、長手方向が前記外表面から前記内部領域に向かって延びるように複数の棒状陽極材を設置する棒状陽極材設置工程と、
を備える電気防食工法であって、
前記第1の鋼材と前記複数の線状陽極材とは、第1の外部電源に電気的に接続されており、前記第2の鋼材と前記複数の棒状陽極材とは、第2の外部電源に電気的に接続されており、前記複数の棒状陽極材の表面積の和が前記複数の線状陽極材の表面積の和以上になるように、前記線状陽極材および前記棒状陽極材を設置する電気防食工法。 - 前記棒状陽極材設置工程は、前記複数の線状陽極材に挟まれた領域において、前記対象面に前記複数の挿入孔を形成する工程と、前記挿入孔に前記棒状陽極材を挿し入れる工程と、を含む請求項1に記載の電気防食工法。
- 前記棒状陽極材設置工程において、前記内部領域側の端部と前記外表面側の端部とを含み、前記内部領域側の端部と前記第2の鋼材の距離が前記内部領域側の端部と前記第1の鋼材の距離よりも短くなるように、前記棒状陽極材を設置する請求項1または請求項2に記載の電気防食工法。
- 前記棒状陽極材設置工程において、前記複数の棒状陽極材を横切る断面において前記複数の棒状陽極材が千鳥状に配列するように、前記棒状陽極材を設置する請求項1から3のいずれか一項に記載の電気防食工法。
- 鋼材が埋設されたコンクリート構造物であって、
対象面を含む外表面と、
前記外表面に囲まれた内部領域と、
前記内部領域に埋設された第1の鋼材と、
前記内部領域に埋設された第2の鋼材であって、前記第2の鋼材と前記対象面との距離が前記第1の鋼材と前記対象面との距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材と、
長手方向が前記対象面に沿って延びる複数の線状陽極材と、
長手方向が前記外表面から前記内部領域に向かって延びる複数の棒状陽極材と、
前記第1の鋼材と前記複数の線状陽極材とに電気的に接続される第1の外部電源と、
前記第2の鋼材と前記複数の棒状陽極材とに電気的に接続される第2の外部電源と、を備え、
前記線状陽極材と前記棒状陽極材とは、前記複数の棒状陽極材の表面積の和が前記複数の線状陽極材の表面積の和以上となるように設けられているコンクリート構造物。 - 鋼材が埋設されたコンクリート構造体であって、対象面を含む外表面と、前記外表面に囲まれた内部領域と、前記内部領域に埋設された第1の鋼材と、前記内部領域に埋設された第2の鋼材であって、前記第2の鋼材と前記対象面との距離が前記第1の鋼材と前記対象面との距離よりも長くなるように配置される第2の鋼材と、を備えるコンクリート構造体に、前記対象面に沿って長手方向が延びるように複数の線状陽極材を設置する線状陽極材設置工程と、
前記コンクリート構造体に、長手方向が前記外表面から前記内部領域に向かって延びるように複数の棒状陽極材を設置する棒状陽極材設置工程と、
を備えるコンクリート構造物の製造方法であって、
前記第1の鋼材と前記複数の線状陽極材とは、第1の外部電源に電気的に接続され、
前記第2の鋼材と前記複数の棒状陽極材とは、第2の外部電源に電気的に接続され、
前記複数の棒状陽極材の表面積の和が前記複数の線状陽極材の表面積の和以上になるように、前記線状陽極材および前記棒状陽極材を設置するコンクリート構造物の製造方法。
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