JP2019179003A

JP2019179003A - 被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置並びに被覆防食体

Info

Publication number: JP2019179003A
Application number: JP2018069931A
Authority: JP
Inventors: 雅彦星野; Masahiko Hoshino
Original assignee: Nakabohtec Corrosion Protecting Co Ltd
Current assignee: Nakabohtec Corrosion Protecting Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-10-17

Abstract

【課題】表面が被覆防食体で被覆された被防食体の腐食状態を、該被覆防食体を破壊せずに容易に検知し得る、被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置を提供する。【解決手段】腐食検知装置１は、表面１０Ｓが被覆防食体２０で被覆された被防食体１０の腐食状態を検知する装置であり、被防食体１０の表面１０Ｓに配され、被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力（被覆防食体２０の被防食体１０に対する密着圧力）を測定する圧力センサ２を具備する。圧力センサ２で前記圧力を随時測定することで、被防食体１０の腐食状態を、被覆防食体２０を破壊せずに検知することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、表面が被覆防食体で被覆された被防食体の該表面の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置、並びに該腐食検知方法及び該腐食検知装置に適した被覆防食体に関する。

防波堤、岸壁、桟橋、橋脚などの港湾や河川に設置される構造物では、海水や河川水に曝された環境下で長期間使用するため、何らかの防食処理を施すのが一般的である。例えば、海洋環境に設置される海洋・港湾構造物に用いられる鋼材を対象とした防食方法には、主として海中部及び海底土中部を対象とした電気防食と、主として海上大気部、飛沫帯、干満帯及び海中部を対象とした被覆防食とがある。被覆防食としては、鋼材の表面をペトロラタムなどの防食材で被覆し、さらに該防食材の表面を保護カバーで被覆する方法が知られている。

被覆防食には、鋼材表面を被覆する被覆防食体の経年劣化などが原因で、鋼材と被覆防食体との密着性が低下して両者間に隙間が生じ、その隙間に海水などが侵入して鋼材を腐食させるという課題がある。一般に、被覆防食体は非透明であるため、被覆防食体で被覆された鋼材表面に錆などの腐食が生じた場合、その腐食を、被覆防食体を介して外部から目視で確認することは不可能である。そのため従来は、被覆防食体の施工後に定期的に、被覆防食体の一部を取り外すなどして破壊して内部の鋼材の腐食状況を検査していた。しかしながら例えば、被防食体である鋼材が港湾や河川に設置される構造物である場合には、その構造物の検査用の船や構造物周辺の水中に潜って作業を行う潜水士が必要になる場合があり、検査に多大な費用と労力を要していた。また、この種の検査は従来、全数検査ではなく抜き取りで行っており、調査結果に対する信頼性の点でも改善の余地があった。

このような被覆防食の課題を解決し得る技術に関し、特許文献１には、被覆防食体の内部に、水中で電位の異なる少なくとも一対の電極を取り付け、被覆防食体の内部に水が浸入して流れる電極間の電流を検出し、被覆防食体の内部状態を検知する方法が記載されている。特許文献１記載の方法によれば、被覆防食体を破壊せずにその内部の腐食環境を外部から容易に検知し得るとされている。

特開２００７−１３２０１０号公報

特許文献１記載の方法は、被覆防食体の内部に配された電極間に電流が流れるかどうかを、被防食体の腐食状態の判定基準とするため、被防食体の腐食がある程度進行して初めて腐食状態と検知するおそれがあり、腐食の兆候を検知することができない。このため、最悪の場合は被防食体の腐食が進み被防食体の肉厚が減少してしまい、腐食が進行した被防食体を補強するために多大な費用と労力を要することになる。また河川水などの淡水に設置される被防食体では、淡水が電気を通しにくいので、特許文献１記載の方法では腐食を検知できない。

本発明の課題は、表面が被覆防食体で被覆された被防食体の腐食状態を、該被覆防食体を破壊せずに容易に検知し得る、被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置を提供することである。また、本発明の課題は、斯かる被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置に好適で、防食効果に優れる被覆防食体を提供することである。

本発明者は、被覆防食体で表面が被覆された被防食体の該表面の腐食状態を非破壊で検知する方法について種々検討した結果、被防食体と被覆防食体との間の圧力、即ち被覆防食体が被防食体に密着している状態での圧力（密着圧力）と、該被覆防食体による防食効果との間に高い相関があり、該密着圧力が大きいほど、該防食効果が高まることを知見した。そして、さらに検討した結果、被防食体の表面に圧力センサを配置して前記密着圧力の経時変化をモニタリングすることで、外部から目視不可能な被防食体の腐食状態を容易且つ正確に検知できることを知見した。

本発明は、表面が被覆防食体で被覆された被防食体の該表面の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知方法であって、前記被防食体の表面に、該被防食体と前記被覆防食体との間の圧力を測定する圧力センサを配置し、前記圧力センサで前記圧力を随時測定することで、前記被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知方法である。

また本発明は、表面が被覆防食体で被覆された被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知装置であって、前記被防食体の表面に配され、該被防食体と前記被覆防食体との間の圧力を測定する圧力センサを具備し、前記圧力センサで前記圧力を随時測定することで、前記被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知装置である。

また本発明は、被防食体の表面に設置して使用する被覆防食体であって、使用時に前記被防食体の表面と接触する防食層と、前記被覆防食体の外面を形成する保護カバーと、該防食層と該保護カバーとの間に介在配置された樹脂フォーム層とを含み、前記防食層はペトロラタム系防食材を含み、前記防食層の前記被防食体側とは反対側に、吸水性高分子を含有する吸水性樹脂層が、該防食層に隣接して配置されている被覆防食体である。

本発明によれば、表面が被覆防食体で被覆された被防食体の腐食状態を、該被覆防食体を破壊せずに容易に検知し得る、被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置が提供される。前述したように、特許文献１記載の方法では、その原理上、被防食体の腐食がある程度進行しないと腐食を検知することが困難であるが、本発明によれば、被防食体の腐食がある程度進行した段階のみならず、腐食の初期段階でも対応可能であり、腐食の兆候を検知し得る。

また、本発明によれば、本発明の被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置に好適で、防食効果に優れる被覆防食体が提供される。特に、被覆防食体で被覆される被防食体の表面が平坦でない場合、より具体的には例えば、鋼製矢板が被防食体である場合において、打設時の衝撃により鋼製矢板が不規則な変形をした場合、又は隣接する鋼製矢板の連結部分の角度が一定していない場合には、鋼製矢板の表面とこれを被覆する被覆防食体との間に隙間が生じやすく、その隙間が鋼製矢板の腐食の原因となるおそれがあるが、本発明の被覆防食体によれば、被防食体の表面が平坦である場合は勿論、平坦でない場合でも、被防食体の表面に密着して隙間を生じ難く、そのため防食効果に優れ、また、その被防食体に対する高い密着性により、本発明の被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置に好適で、これらの方法や装置による所定の効果、即ち、被防食体の腐食状態を非破壊で容易且つ正確に検知できるという効果が、より一層確実に奏されるようになる。

図１は、本発明の被防食体の腐食検知装置の一実施形態を被覆防食体に適用した状態を示す図であり、該被覆防食体の厚み方向に沿う断面を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す被覆防食体の概略斜視図である。図３（ａ）は、被覆防食体の密着圧力と被防食体の腐食速度との対応関係を示す検量線を作成するのに使用する腐食試験体の厚み方向に沿う断面を模式的に示す断面図、図３（ｂ）は、該腐食試験体を用いた腐食試験（水中浸漬試験）の説明図である。図４は、被覆防食体の初期密着圧力と被防食体の腐食速度との関係を示すグラフである。図５は、図１に示す腐食検知装置を他の被覆防食体に適用した状態を示す図であり、該被覆防食体の厚み方向に沿う断面を模式的に示す断面図である。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照して説明する。図１には、本発明の被防食体の腐食検知装置の一実施形態である腐食検知装置１の概略構成が示されている。腐食検知装置１は、表面１０Ｓが被覆防食体２０で被覆された被防食体１０の腐食状態を検知するための装置であり、その腐食状態の検知に使用する圧力センサ２を具備する。

被覆防食体２０が設置されている被防食体１０は、図２に示すように、海岸沿いの岸壁１００に設置された護岸用の鋼製矢板１０である。鋼製矢板（被防食体）１０は、ウェブ部１１及びその両端のフランジ部１２を有するいわゆるＵ形鋼製矢板であり、複数の鋼製矢板１０が、それぞれのフランジ部１２の先端に形成された継手部１３によって互いに連結されて連壁を形成し、その連壁の状態で岸壁１００の側面に設置されている。複数の鋼製矢板１０はそれぞれ地盤に打ち込まれ、地表面から立設している。尚、本発明が適用可能な鋼製矢板には、土留めや水止めなどを目的として護岸・防波堤・止水壁などに用いられる鋼製の矢板全般が含まれ、図示の如きＵ形鋼製矢板に限定されず、例えば、ハット形、Ｚ形、Ｈ形、直線形の鋼製矢板、鋼管矢板、Ｈ形鋼及びＬ形鋼が含まれる。

圧力センサ２は、図１に示すように、被防食体１０の表面１０Ｓに配され、被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力、即ち被覆防食体２０の被防食体１０に対する密着圧力を測定する。圧力センサ２としては、斯かる密着圧力を測定し得るものであればよく、例えば、ひずみゲージ、そのひずみゲージと力に比例して変形する起歪体とからなるロードセル、受感部に圧電素子を搭載したロードセル等が挙げられ、具体的には、ひずみゲージ、ひずみゲージ式ロードセル、圧電式ロードセル、容量式ロードセル、電磁式ロードセル、音叉式ロードセル、ピエゾ半導体式ロードセル等を用いることができる。圧力センサ２として使用可能な市販のひずみゲージ式ロードセルとして、株式会社共和電業製のひずみゲージ式ロードセルが挙げられる。

圧力センサ２は、水分と接触すると故障するおそれがあるので、これを未然に防止する観点から、圧力センサ２は防水加工されていることが好ましい。圧力センサ２の防水加工方法としては、例えば、圧力センサ２を防水性の袋に収容するなどして、圧力センサ２の外面を防水性シートで被覆する方法が挙げられる。

本実施形態における腐食検知装置１は、図１に示すように、腐食検知装置１のうち圧力センサ２を除く各部の動作を制御する制御部３を具備する。圧力センサ２と制御部３とはリード線５を介して互いに電気的に接続されている。圧力センサ２には、演算増幅回路（図示せず）及びＡ／Ｄ変換器（図示せず）が接続されており、圧力センサ２からのアナログ計量信号は、該演算増幅回路によって増幅された後、該Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化されて、制御部３に供給される。

制御部３は、演算処理部（図示せず）及び記憶部（図示せず）を含んで構成されている。前記演算処理部はＣＰＵ，ＭＰＵ等のマイクロプロセッサを具備する。前記記憶部はＲＯＭ及びＲＡＭを具備し、該ＲＯＭ及び該ＲＡＭに、前記演算処理部に所定の処理を行わせるためのプログラムや各種データ（例えば、後述する検量線のデータ）が格納されている。また、前記記憶部は、圧力センサ２による測定値及び／又は後述する腐食判定機構による判定結果を書き込み可能な記憶媒体に格納されていてもよく、該記憶媒体としては、例えば、メモリーカード、ハードディスクを用いることができる。

本実施形態における腐食検知装置１は、被防食体１０の腐食速度を算出する腐食速度推定機構を具備する。より具体的には、腐食検知装置１が具備する制御部３の前記記憶部に、前記密着圧力（被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力）と被防食体１０の腐食速度との対応関係を示す検量線が記憶されており、腐食検知装置１は、制御部３の制御下、圧力センサ２によって随時測定される該密着圧力の測定値を、前記記憶部に記憶された前記検量線に当てはめることで、被防食体１０の腐食速度を算出する。

前記検量線は、例えば、被防食体１０と被覆防食体２０との積層構造を備え、前記密着圧力が互いに異なる複数の腐食試験体を作製し、それら複数の腐食試験体について所定の腐食試験を行って、各腐食試験体における被防食体１０の腐食速度を測定し、そうして得られた前記密着圧力と腐食速度との複数の組み合わせから作成することができる。腐食検知装置１が具備する制御部３の前記記憶部には、こうして作成された検量線が予め記憶されている。

図３（ａ）には、前記腐食試験体の一例である腐食試験体３０が示されている。腐食試験体３０は、被防食体１０と同一材料の擬似被防食体１０Ａと、被覆防食体２０（防食層２１、樹脂フォーム層２２、保護カバー２３）と同一材料の擬似被覆防食体２０Ａ（擬似防食層２１Ａ、擬似樹脂フォーム層２２Ａ、擬似保護カバー２３Ａ）との積層構造を備え、且つ該積層構造における擬似被防食体１０Ａの外面に、該擬似被覆防食体２０Ａを構成する擬似保護カバー２３Ａが配置されており、相対向する一対の擬似保護カバー２３Ａ，２３Ａ間に、擬似被防食体１０Ａ、擬似防食層２１Ａ及び擬似樹脂フォーム層２２Ａが介在配置されている。擬似被防食体１０Ａの表面には圧力センサ２が配され、該圧力センサ２からリード線５が延出し、図示しない出力表示装置等に接続されている。また、腐食試験体３０には、該腐食試験体３０を厚み方向に貫通する貫通孔が複数穿設され、且つ各該貫通孔をボルト３１が貫通して一方の擬似保護カバー２３Ａの表面から突出し、そのボルト３１の突出部にナット３２が螺合されている。このナット３２を締め付けたり緩めたりすることで、擬似被防食体１０Ａと擬似被覆防食体２０Ａとの間の圧力、即ち擬似被覆防食体２０Ａの擬似被防食体１０Ａに対する密着圧力を調整することができる。

図３（ｂ）には、腐食試験体３０を用いた腐食試験の一例である水中浸漬試験の様子が示されている。腐食試験は、腐食試験体３０を、被防食体１０及び被覆防食体２０が実際に暴露されている腐食環境（実環境）を模したモデル環境に所定期間置いて、腐食試験体３０における擬似被防食体１０Ａの腐食速度を測定するものである。実環境が例えば、大気中に露出したり水中に没したりを繰り返す干満帯である場合には、モデル環境を干満帯に近い環境とするために、水槽３５に実環境で採取した水（例えば海水）を入れると共に、水槽３５内の水量を一定時間ごとに変化させて、水槽３５内に干満を繰り返す乾湿環境を擬似的に構築する。

図３（ｂ）に示す水中浸漬試験（腐食試験）では、水槽３５内の水中に腐食試験体３０を所定期間浸漬させた後、水中から腐食試験体３０を取り出し、擬似保護カバー２３Ａを取り外して内部の被防食体１０の腐食速度を測定する。具体的には、被防食体１０に付着した腐食生成物（錆など）を除去した後、該被防食体１０の厚み（厚みが部分的に異なる場合は最も薄い部分の厚み）を測定し、予め測定した水中浸漬前の被防食体１０の厚み（初期厚み）から、その測定値即ち被防食体１０の浸漬後厚みを差し引くことで、当該浸漬期間における被防食体１０の腐食量が厚みとして算出され、その腐食量（腐食厚み）から、被防食体１０の腐食速度を算出する。同一の腐食試験体３０につき複数の腐食試験を行い、そうして得られた複数の被防食体１０の腐食速度の平均値を、当該被防食体１０の腐食速度とする。

本実施形態における腐食検知装置１は、圧力センサ２による前記密着圧力（被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力）の測定値と所定の閾値とに基づいて、被防食体１０の腐食を判定する腐食判定機構を具備する。本実施形態では、主として、制御部３の前記演算処理部及び前記記憶部が前記腐食判定機構として機能し、圧力センサ２の測定値が前記演算処理部及び前記記憶部に送られて処理される。前記閾値は、前記記憶部に予め記憶され、制御部３によって参照可能になされている。

また、本実施形態における腐食検知装置１は、図１に示すように、前記腐食判定機構の判定結果を報知する報知部４を具備する。腐食検知装置１を構成する各部２〜４はリード線５を介して互いに電気的に接続されている。腐食検知装置１においては、制御部３が圧力センサ２により前記密着圧力を測定し、その測定値と所定の閾値とに基づいて被防食体１０の腐食状態を判定し、その判定結果を報知部４で報知可能になされている。

報知部４による報知方法は特に制限されず、例えば、視覚的に報知する方法でもよく、音声によって報知する方法でもよい。本実施形態においては前者の方法が採用されており、報知部４は図１に示すように、被防食体１０の腐食状態を視覚的に報知可能な表示部として、ＬＥＤランプ４１を備える。ＬＥＤランプ４１は、制御部３の制御下、被防食体１０の腐食状態に応じて点灯又は消灯される。例えば、圧力センサ２によって随時測定される前記密着圧力の測定値が所定の閾値以上である場合、即ち、被防食体１０が実質的に腐食していないと推定される場合は、ＬＥＤランプ４１は消灯した状態であるが、該測定値が所定の閾値未満の場合、即ち、被防食体１０が腐食していると推定される場合は、ＬＥＤランプ４１が点灯し、これにより被防食体１０の腐食が報知される。

本実施形態における腐食検知装置１は、駆動源（図示せず）を具備しており、腐食検知装置１のうち圧力センサ２を除く各部（制御部３、報知部４など）は、該駆動源による電力を利用して動作する。前記駆動源の種類は特に制限されず、公知の駆動源を利用できる。前記駆動源の一例として、ソーラーパネル及び蓄電池を含んで構成され、太陽光を利用して発電し、蓄電し得るものが挙げられる。腐食検知装置の駆動源が斯かる構成を有していると、被防食体１０が電源確保の困難な地域に設置されている場合でも、腐食検知装置を用いた被防食体１０の腐食検知が可能となり、被防食体１０の立地によらずに幅広い範囲で被防食体１０の腐食検知を行うことが可能となる。

被覆防食体２０について説明すると、被覆防食体２０は図１に示すように、被防食体１０の表面１０Ｓと接触する防食層２１と、該被覆防食体２０の外面を形成する保護カバー２３と、該防食層２１と該保護カバー２３との間に介在配置された樹脂フォーム層２２とを含む。

防食層２１は、被覆防食体２０の防食機能の主体をなすもので、防食材を主体として形成され、典型的には、シート状、ペースト状又はテープ状の防食材からなる。防食層２１は単層構造でもよく、複数層が積層された多層構造でもよい。防食層２１を形成する防食材としては、この種の被覆防食体において防食材として使用可能なものを特に制限無く用いることができ、例えば、ペトロラタム系防食材、ウレタン系防食材、水中硬化形エポキシ系樹脂等が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの防食材の中でも特に、ペトロラタム系防食材は、一般には３０年にわたる長期間の防食効果に優れ、補修や更新が容易であるため好ましい。防食層２１の厚みは、これを形成する防食材の種類等によって適宜設定すればよく特に限定されないが、例えば、防食層２１がペトロラタム系防食材を含む場合、防食層２１の厚み（防食層２１が多層構造の場合は該多層構造の厚み）は、好ましくは２ｍｍ以上である。

樹脂フォーム層２２は、防食層２１と保護カバー２３との間に配されて、防食層２１の被防食体１０に対する密着性を高めるための緩衝材として機能するものである。樹脂フォーム層２２としては、このような緩衝材としての機能を果たし得る柔軟性、弾力性を有し、また、被防食体１０が海洋環境に暴露されるものである場合にはさらに吸水性を有するものが好ましく、斯かる観点から、三次元状に連結する骨格を有し、該骨格により三次元状に連結する気孔が形成される三次元網目状構造体を有する連通孔樹脂フォームが好ましい。前記連通孔樹脂フォームとしては、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタンなどが挙げられる。

保護カバー２３としては、この種の被覆防食体において保護カバーとして使用可能なものを特に制限無く用いることができ、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製保護カバー；ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂などのブラスチックからなる保護カバー；ステンレス、チタンなどの耐食性金属からなる保護カバーが挙げられる。

腐食検知装置１は、被防食体１０に被覆防食体２０を設置する際に、併せて設置することができる。典型的な腐食検知装置１の設置方法は、先ず、リード線５が接続され、好ましくは前記防水加工が施された圧力センサ２を、被防食体１０の表面１０Ｓに固定し、次いで、常法に従って被覆防食体２０（防食層２１、樹脂フォーム層２２、保護カバー２３）を設置する方法である。

腐食検知装置１を設置する別の方法として、圧力センサ２を含む被覆防食体２０（圧力センサ含有被覆防食体）を予め作製し、該圧力センサ含有被覆防食体を被防食体１０の表面１０Ｓに固定する方法が挙げられる。前記圧力センサ含有被覆防食体は、被覆防食体２０における防食層２１の外面（被防食体１０との対向面）に圧力センサ２が固定されたもので、該圧力センサ２にはリード線５が接続され、好ましくは前記防水加工が施されている。前記圧力センサ含有被覆防食体を用いることで、現場作業の簡略化、作業時間の短縮化が図られる。

前述した構成の腐食検知装置１を用い、被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力、即ち被覆防食体２０の被防食体１０に対する密着圧力を随時測定することで、被防食体１０の腐食状態を検知することができる。本発明者の知見によれば、密着圧力は、被覆防食体２０の防食効果の指標となり、密着圧力が大きいほど、被覆防食体２０の防食効果が高まる。また、密着圧力は通常、被防食体１０の表面１０Ｓに被覆防食体２０（防食層２１）を設置した直後が最大であり、その後の被覆防食体２０の経時劣化などにより、徐々に低下する。そうすると、被防食体１０の表面１０Ｓに被覆防食体２０（防食層２１）を設置した直後の密着圧力（初期密着圧力）が十分に大きく、被覆防食体２０が所定の防食効果を奏し得ることを前提として、該初期密着圧力が実質的に維持されている期間は、被覆防食体２０によって被防食体１０の腐食が効果的に防止されるが、該初期密着圧力が実質的に維持されなくなると、被覆防食体２０の腐食が現出するおそれがでてくる。従って、密着圧力を随時測定し、そのリアルタイムの測定値と前記初期密着圧力とを対比することで、その密着圧力の測定時点での被覆防食体２０の防食効果を評価することができ、また、その防食効果の評価結果から、該測定時点での被防食体１０の腐食状態を検知することができるということになる。

本発明の被防食体の腐食検知方法は、前述した知見と考察に基づくものであり、被防食体１０の表面１０Ｓに、被防食体１０と被覆防食体２０との間の圧力（密着圧力）を測定する圧力センサ２を配置し、該圧力センサ２で該密着圧力を随時測定することを特徴とし、その密着圧力の測定結果、より具体的には、前記初期密着圧力を基準とした密着圧力の経時変化によって、被防食体１０のリアルタイムでの腐食状態を検知することができる。斯かる本発明の被防食体の腐食検知方法は、前述した腐食検知装置１を用いて実施することができる。そして、本発明の被防食体の腐食検知方法によれば、図１に示すように被覆防食体２０が設置された状態では外部から目視確認し難い、被防食体１０の表面１０Ｓの腐食状態を、被覆防食体２０を破壊せずに容易且つ正確に検知することができる。

図４には、前記初期密着圧力と被防食体の腐食速度との関係を示すグラフが示されている。図４に示すグラフは、前述した腐食試験（水中浸漬試験）によって得られた結果をプロットして作成されたもので、該腐食試験は、図３を参照して、深さ３０ｃｍの水槽３５内に腐食試験体３０を設置すると共に、天然海水を収容し且つ該海水が８時間ごとに干満を繰り返す乾湿条件を採用して行った。腐食試験体３０として、初期密着圧力が０．５ｋＰａ、１．０ｋＰａ、１．５ｋＰａ、２．５ｋＰａ、３．０ｋＰａ、４．０ｋＰａ、６．０ｋＰａ、８．５ｋＰａの８種類を用い、１種類の腐食試験体３０につき腐食試験を３回行い、そうして得られた複数の被防食体１０の腐食速度の平均値を、当該被防食体１０の腐食速度とした。尚、水槽３５内が海水で満たされている状態での該海水の深さ、即ち腐食試験体３０における海水中に浸漬している部分の高さは２０ｃｍとした。

図４に示すように、初期密着圧力即ち、被防食体１０の表面１０Ｓに被覆防食体２０を設置した直後の密着圧力が４．０ｋＰａ以上であると、被防食体１０の腐食速度（１年当たりの腐食速度）が０．０１ｍｍ／ｙは未満であり、被防食体１０（炭素鋼）が脱気した水中に浸漬されたときの腐食速度である。この状態では被防食体１０の腐食が効果的に防止されていると評価できる。一方、初期密着圧力が４．０ｋＰａ未満であると、被防食体１０の腐食速度は０．０１ｍｍ／ｙよりも大きくなり、この状態では被防食体１０の腐食が進行していることが推定される。以上の結果から、被覆防食体２０の所定の防食効果を発現させるためには、初期密着圧力を４．０ｋＰａ以上に設定することが好ましいことがわかる。初期密着圧力は、被防食体１０の表面１０Ｓに被覆防食体２０を設置する際の圧力（被覆防食体２０側から被防食体１０側への押圧力）、表面１０Ｓと接触する防食層２１の種類や厚みなどの影響を受けるので、これらを適宜調整することで初期密着圧力を調整することができる。

また、腐食検知装置１を用いた本発明の被防食体の腐食検知方法は、前記密着圧力と被防食体１０の腐食速度との対応関係を示す検量線を作成し、圧力センサ２の測定値を該検量線に当てはめて該腐食速度を推定する工程を有し得る。例えば、圧力センサ２で測定された密着圧力の測定値が４．０ｋＰａであった場合、図４のグラフから、その測定時点での被防食体１０の腐食速度は約０．０１ｍｍ／ｙ未満であると推定することができる。

また、腐食検知装置１を用いた本発明の被防食体の腐食検知方法は、圧力センサ２による前記密着圧力の測定値が所定の閾値未満の場合に、被防食体１０が腐食していると判定する工程を有し得る。図４に示す結果を踏まえると、前記閾値は例えば４．０ｋＰａに設定することができる。

図５には、本発明の他の実施形態が示されている。後述する他の実施形態については、前記実施形態と異なる構成部分を主として説明し、同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記実施形態についての説明が適宜適用される。

図５に示す実施形態における被覆防食体２５は、被防食体１０の表面１０Ｓに設置して使用する被覆防食体であって、使用時に被防食体１０の表面１０Ｓと接触する防食層２１と、被覆防食体２５の外面を形成する保護カバー２３と、該防食層２１と該保護カバー２３との間に介在配置された樹脂フォーム層２２とを含む。また、防食層２１はペトロラタム系防食材を含み、好ましくはペトロラタム系防食材のみから形成される。以上の点は、前記実施形態における被覆防食体２０と同じである。

被覆防食体２５は、図５に示すように、防食層２１の被防食体１０側とは反対側に、吸水性高分子を含有する吸水性樹脂層２４が、該防食層２１に隣接して配置されている点で特徴付けられる。吸水性樹脂層２４は、含有されている吸水性高分子が水分を吸収して膨潤することで厚み方向に膨張する。そのため、仮に、被防食体１０の表面１０Ｓに被覆防食体２５を設置した直後は、両者間に隙間が生じていて被覆防食体２５が表面１０Ｓに密着していなかったとしても、設置後に被覆防食体２５内に存在する水分により、吸水性樹脂層２４が厚み方向に膨張し、それによって防食層２１が被防食体１０側に押圧されて該隙間がなくなり、被覆防食体２５（防食層２１）が表面１０Ｓに密着するようになる。

また、被防食体１０は鋼製矢板であり、図２に示すように、ウェブ部１１とフランジ部１２との連接部分が屈曲し、また、継手部１３及びその周辺部が複雑な形状を有しているため、これらの非平坦部に隙間が生じる場合があるが、被覆防食体２５によれば、このような非平坦部に対しても密着することができるため、高い防食効果が得られる。また、被覆防食体２５はこのように、被防食体１０に対する密着性に優れるため、前述した本発明の被防食体の腐食検知方法及び腐食検知装置に好適であり、これらの方法や装置による所定の効果、即ち、被防食体の腐食状態を非破壊で容易且つ正確に検知できるという効果をより一層確実に奏し得る。

特に、樹脂フォーム層２２が前記連通孔樹脂フォームから形成される等して、吸水性を有していると、樹脂フォーム層２２と厚み方向において隣接する吸水性樹脂層２４が、水分を吸収保持する樹脂フォーム層２２から水分の供給を受けやすくなり、その結果、吸水性樹脂層２４の厚み方向の膨張がより一層確実に起こるようになるため好ましい。

吸水性樹脂層２４に用いる吸水性高分子としては、吸水膨張性を有する高分子であればよく、例えば、アクリル酸系高分子、イソブチレン・マレイン酸系高分子、ポリビニルアルコール系高分子などを用いることができる。これらの吸水性高分子は市販品を用いることができ、例えば、前記アクリル酸系高分子としては、日本触媒株式会社製の商品名「アクアリックＣＳ−６Ｓ」、住友精化株式会社製の商品名「アクアキープ」などがある。吸水性高分子の形状は特に限定されず、球状、繊維状、不定形状などが挙げられる。

また、吸水性樹脂層２４に用いる吸水性高分子としては、膨張率が１０〜４０倍の範囲内にあるものが好ましく、２０〜３０倍の範囲内にあるものがより好ましい。前記膨張率は、測定対象の吸水性高分子を食塩濃度３．５質量％の食塩水に２時間浸漬した後、該吸水性高分子の重量を測定し、食塩水に浸漬する前の該吸収性高分子の重量に対する割合（浸漬後重量／浸漬前重量）を算出することで求められる。

吸水性樹脂層２４における吸水性高分子の含有量は、該吸水性樹脂層２４の全質量に対して、好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは１０〜３０質量％である。吸水性高分子の含有量が少なすぎるとこれを用いる意義に乏しく、多すぎると、吸水性高分子が分解するおそれがある。

吸水性樹脂層２４は、吸水性高分子のみから形成されていてもよく、他の成分を含んで構成されていてもよい。斯かる他の成分として、防錆剤、吸水性高分子以外の樹脂が挙げられる。前記樹脂としては、吸水性樹脂層２４において三次元状に連結する骨格を形成し、吸水性高分子の固定材として機能し得る樹脂が挙げられ、より具体的には、ウレタン系樹脂が挙げられる。ウレタン系樹脂としては、ペースト状であり、一液湿気硬化型水膨張性ウレタン系樹脂が好ましく、その他、二液硬化型ウレタン系樹脂も用いることができる。ウレタン系樹脂がペースト状であると、吸水性高分子を配合しやすいというメリットがある。また、ペースト状のウレタン系樹脂は、硬化後にゴム弾性を有するところ、その硬化後の伸び率が６００〜１４００％のものが好ましい。

一液湿気硬化型水膨張性ウレタン系樹脂としては、例えば、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとを反応させたイソシアネート基含有プレポリマーを主成分とするポリウレタンシーラントを用いることができる。また、一液湿気硬化型水膨張性ウレタン系樹脂の商品名としては、シーアイ化成株式会社の「アクアガード」や「リークマスター」などがある。ウレタン系樹脂として、吸水膨張性が無いウレタン系樹脂又は吸水膨張性が低いウレタン系樹脂を用いる場合は、これら以外のウレタン系樹脂を用いる場合よりも吸水性高分子を若干多く配合することが好ましい。

吸水性樹脂層２４は、単層構造でもよく、複数層が積層された多層構造でもよい。後者の多層構造の吸水性樹脂層２４として、例えば、被防食体１０から相対的に近い第１層と、被防食体１０から相対的に遠い第２層とを含み、該第２層が、該第１層よりも吸水性高分子を多く含有する二層構造の吸水性樹脂層２４を例示できる。この二層構造の吸水性樹脂層２４において、該吸水性樹脂層２４の厚み方向の膨張とそれによる防食層２１の密着性の向上効果に主に寄与するのは第２層であり、第１層は主として、第２層が吸水膨張した際に、その第２層の膨張が均一でないことに起因して該第１層にシワが発生する不都合を防止するためのものである。斯かる観点から、第１層における吸水性高分子の含有量は、第２層よりも少ないことを前提として、該第１層の全質量に対して、好ましくは０〜１０質量％、より好ましくは１〜７質量％である。また、第２層における吸水性高分子の含有量は、第１層よりも多いことを前提として、該第２層の全質量に対して、好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは１０〜３０質量％である。また、第１層の厚みは、好ましくは０．５〜３ｍｍ、より好ましく１〜２ｍｍであり、第２層の厚みは、好ましくは２〜１５ｍｍ、より好ましく２〜５ｍｍである。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、被覆防食体２０，２５において、保護カバー２３の端部（縁部）に、水中硬化形エポキシパテなどのエポキシ樹脂系のシールを施すなどして、止水処理を施してもよい。
本発明は、防波堤、岸壁、桟橋、橋脚などの港湾や河川に設置される構造物に対して特に有用であり、とりわけ前述したように鋼製矢板などの鋼構造物に対して有用である。

１腐食検知装置
２圧力センサ
３制御部
４報知部
１０被防食体（鋼製矢板）
２０，２５被覆防食体
２１防食層
２２樹脂フォーム層
２３保護カバー
２４吸水性樹脂層

Claims

表面が被覆防食体で被覆された被防食体の該表面の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知方法であって、
前記被防食体の表面に、該被防食体と前記被覆防食体との間の圧力を測定する圧力センサを配置し、
前記圧力センサで前記圧力を随時測定することで、前記被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知方法。
前記圧力と前記被防食体の腐食速度との対応関係を示す検量線を作成し、前記圧力センサの測定値を該検量線に当てはめて該腐食速度を推定する工程を有する請求項１に記載の被防食体の腐食検知方法。
前記圧力センサによる前記圧力の測定値が所定の閾値未満の場合に、前記被防食体が腐食していると判定する工程を有する請求項１又は２に記載の被防食体の腐食検知方法。
表面が被覆防食体で被覆された被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知装置であって、
前記被防食体の表面に配され、該被防食体と前記被覆防食体との間の圧力を測定する圧力センサを具備し、
前記圧力センサで前記圧力を随時測定することで、前記被防食体の腐食状態を検知する、被防食体の腐食検知装置。
前記圧力と前記被防食体の腐食速度との対応関係を示す検量線の記憶部を備え、
前記圧力センサの測定値を、前記記憶部に記憶された前記検量線に当てはめて前記腐食速度を算出する腐食速度推定機構を具備する請求項４に記載の被防食体の腐食検知装置。
前記圧力センサによる前記圧力の測定値と所定の閾値とに基づいて、前記被防食体の腐食を判定する腐食判定機構を具備する請求項４又は５に記載の被防食体の腐食検知装置。
前記腐食判定機構の判定結果を報知する報知部を具備する請求項６に記載の被防食体の腐食検知装置。
前記被覆防食体は、前記被防食体の表面と接触する防食層と、該被覆防食体の外面を形成する保護カバーと、該防食層と該保護カバーとの間に介在配置された樹脂フォーム層とを含む請求項４〜７の何れか１項に記載の被防食体の腐食検知装置。
被防食体の表面に設置して使用する被覆防食体であって、
使用時に前記被防食体の表面と接触する防食層と、前記被覆防食体の外面を形成する保護カバーと、該防食層と該保護カバーとの間に介在配置された樹脂フォーム層とを含み、
前記防食層はペトロラタム系防食材を含み、
前記防食層の前記被防食体側とは反対側に、吸水性高分子を含有する吸水性樹脂層が、該防食層に隣接して配置されている被覆防食体。