JP3294524B2

JP3294524B2 - 鉄筋コンクリート構造物の防食方法

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Publication number: JP3294524B2
Application number: JP04654197A
Authority: JP
Inventors: 健二蓮井; 隆幸里; 敏幹辻; 利昭荒川
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 2002-06-24
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: JPH10245280A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
構造物の防食方法に関し、特に、鉄筋コンクリート構造
物の鉄筋を、長期間、効果的に腐食から保護することが
できる鉄筋コンクリート構造物の防食方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物には、通常、補強の
ために鉄筋が埋め込まれている。ところが、この鉄筋
は、コンクリートの中性化に伴い、又はコンクリートの
材料に含まれる塩分、更に、コンクリートに侵入してく
る水に含まれる塩素イオンや硫酸イオンなどの影響で腐
食する。そのため、コンクリート構造物の鉄筋には、補
強材としての機能が比較的短期間で失われるという欠点
があった。そこで、従来より、鉄筋の腐食を防止するた
め、（イ）コンクリート構造物表面に防食塗料を塗装す
る方法、（ロ）外部電源方式により電気防食する方法、
（ハ）流電陽極方式により電気防食する方法などが用い
られていた。しかしながら、（イ）コンクリート構造物
表面に防食塗料を塗装する方法では、防食塗料で形成さ
れた塗膜の物理的強度が十分でないため、その塗膜が損
傷を受け易く、その結果、損傷部から腐食因子が侵入す
るので、長期防食性に劣るという欠点があった。

【０００３】また、（ロ）外部電源方式により電気防食
する方法では、長期防食性が優れているが、電源装置や
モニタリング装置などの特殊な装置が必要であり、また
定期的な管理を行わなければならないので、設備費、電
気代に加えて人件費などのランニングコストがかかると
いった欠点があった。これに対し、（ハ）流電陽極方式
による電気防食方法では、特殊な装置が不要で、かつメ
ンテナンスが容易であり、更に防食性も優れているの
で、注目されるようになってきている。

【０００４】この流電陽極方式として、（ｉ）切り溝埋
設方式、（ii）切り溝埋設覆装方式、（iii)亜鉛板取付
方式、（iv）流電陽極部材取付方式などが代表的な方式
として知られているが、いずれの方式も垂直面、天井
面、形状が複雑な個所あるいは狭隘個所などへの施工が
困難で、作業性が悪い欠点があり、また湿潤時や施工後
しばらくの間は電流密度や分極量（複極量）は十分であ
るが、陽極表面に経時の腐食による腐食生成物が発生
し、それが絶縁材となり、乾燥循環条件下では電流密度
が小さくなり、十分な分極量が得られにくくなり、安定
した長期電気防食性を発揮しなくなる欠点がある。更
に、（ｉ）切り溝埋設方式は、亜鉛リボンの表面積が不
足するので十分な防食電流が得難いという欠点があり、
（ii）切り溝埋設覆装方式には、導電性ポリマーセメン
トモルタルなどからなる導電性二次電極とコンクリート
素地及び／又は亜鉛リボンとの付着性が低下し易いの
で、導電性二次電極のフクレ、剥離などが生じ、長期間
均一な防食電流を流すことが困難であるという欠点があ
り、（iii)亜鉛板取付方式では、亜鉛板をコンクリート
構造物の寸法に合せて切断、付け合せなどが必要とな
り、現場作業性が悪く、また亜鉛板の導電性を確保する
ためのバックフィル材に水を継続的に補給する必要があ
るため、メンテナンス上の欠点があり、更に、（iv）流
電陽極部材取付方式では、流電陽極部材のコンクリート
構造物寸法に合わせた切断、付け合せなどが現場では困
難であるという作業上の欠点がある。また、最近では、
亜鉛溶射方式も注目されるようになってきているが、溶
射時に刺激臭の亜鉛ヒュームが大量に発生し、作業環境
が悪い欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉄筋コンク
リート構造物の複雑な形状の部分、垂直面、天井面など
においても作業性よく、長期間、優れた防食性を付与で
きる鉄筋コンクリート構造物の防食方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の流
電陽極方式の問題点を検討し、その流電陽極方式による
電気防食法の特徴を生かしつつ、作業性に優れた鉄筋コ
ンクリート構造物の長期防食方法を開発するため研究し
た結果、本発明を完成したものである。従って、本発明
は、鉄筋コンクリート構造物表面に、骨材を含有するプ
ライマーを塗布することにより粗い表面を有するプライ
マー層を形成し、該プライマー層上に、亜鉛・アルミニ
ウム擬合金溶射被膜からなる第二次電極層を形成し、該
第二次電極層上に、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム
又はこれらの合金の第一次電極層を、少なくとも部分的
に形成し、前記第二次電極層と鉄筋とを導電性材料で接
続することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の防食
方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において使用するプライマーとは、骨材及
び結合剤を必須構成成分とし、更に必要に応じて溶媒
（もしくは分散媒）や、顔料、各種添加剤などを配合し
たものである。本発明で使用する骨材は、平均粒子径
が、通常、１０〜２００μm 、好ましくは３０〜１００
μm であって、プライマー層表面に鋭い凹凸を形成する
ことができるものである。本発明の骨材として挙げるこ
とができるのは、溶射する金属と同じイオン化傾向の金
属及び合金、並びに少なくとも表面を絶縁処理した各種
金属及び合金、更にそれらの酸化物（例えば、酸化アル
ミニウム及び酸化鉄）、窒化物、炭化物などであり、そ
の他の酸化珪素、炭化珪素、窒化硼素、プライマー中の
溶媒に溶解しないプラスチック粉末などを挙げることが
できる。

【０００８】骨材の配合量は、結合剤に対して、通常、
３０〜３００容量％、好ましくは６５〜１５０容量％、
顔料容積濃度（ＰＶＣ）として、通常、２５〜７５％、
好ましくは４０〜６０％であることが適当である。プラ
イマーに含まれる骨材により、コンクリート構造物に形
成されたプライマー層の表面を適度な表面粗さ、望まし
くはＪＩＳＢ−０６０１で規定する十点平均表面粗さ
（Rz）を４０〜１５０μm 、好ましくは５０〜１３０μ
m にし、また表面の凹凸の平均間隔（Sm）とRzとの比、
望ましくは、Sm／Rzを５以下、好ましくは３以下にした
表面粗さにより、ブラスト処理しなくとも、鉄筋コンク
リート構造物表面に、作業性がよく、付着性の優れた亜
鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜を形成させることがで
きる。

【０００９】プライマーで使用する結合剤としては、乾
燥性、耐水性、付着性などに優れていれば、特に制限な
く、従来の塗料用結合剤を使用できる。その例として挙
げることができるのは、例えば、塩化ゴムや、アルキド
樹脂、ビニル樹脂のような一液常乾型樹脂、特開平８−
３１１４０６号公報に記載のカルボニル基含有の水性樹
脂とヒドラジン化合物又はヒドラゾン化合物とからなる
一液常温架橋エマルジョン、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、ポリエステル
−ウレタン樹脂などの二液硬化型樹脂（硬化剤との併
用）等である。また、必要に応じて加える溶媒（もしく
は分散媒）として挙げることができるのは、例えば、キ
シレンや、トルエン、ブタノール、メチルエチルケト
ン、酢酸ブチル等の通常の塗料用有機溶剤や、水であ
り、顔料としては、例えば、硫酸バリウムや、炭酸カル
シウム、タルク等の体質顔料や、酸化チタン、カーボン
ブラック等の着色顔料が挙げられる。また、添加剤とし
ては、例えば、発泡防止剤や、ダレ防止剤、分散剤等が
挙げられる。

【００１０】プライマーの重量に対して、通常、溶媒
（もしくは分散媒）０〜５０重量％、及び顔料０〜３０
重量％を加えるのが好ましい。なお、塗布に用いるプラ
イマーは、有機溶剤系、水系あるいは液状無溶剤系な
ど、いずれの形態のものであってもよい。本発明では、
第二次電極層を形成する溶射被膜材料として亜鉛・アル
ミニウム擬合金を使用する。亜鉛・アルミニウム擬合金
溶射被膜とは、亜鉛とアルミニウムとが合金組織を形成
しておらず、溶射された亜鉛微粒子とアルミニウム微粒
子と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の溶射被膜をいい、この亜鉛
・アルミニウム擬合金溶射被膜の形成方法は、特公平２
−５６４２４号公報等において開示されている。

【００１１】亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜は、例
えば、亜鉛線材、アルミニウム線材及びこれらの合金線
材から選ばれた２本の線材を、減圧内アーク溶射機によ
る低温溶射法により同時に基材上に溶射することにより
得られる。亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜の亜鉛と
アルミニウムとの重量比率は、防食性の観点から、好ま
しくはZn／Al＝９０／１０〜５０／５０、特に好ましく
は８０／２０〜６０／４０である。形成された亜鉛・ア
ルミニウム擬合金溶射被膜は、亜鉛とアルミニウムとの
間で生成する非常に緻密な腐食生成物によって封孔さ
れ、長期間導電性の良好な第二次電極としての層とな
る。なお、亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜上に後述
する第一次電極層を形成すると、第一次電極層が卑とな
り、異種金属接触腐食によって腐食が促進されて乾燥環
境下においても十分な電流密度となり、分極量も長期間
２００mV以上維持し、長期電気防食が可能となるのであ
る。

【００１２】また、亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜
は、表面が酸化されて自己封孔され、安定な被膜となる
ので消耗が少なく、それ故長期間コンクリート表面を保
護して防食電流を均一に流すことが可能である。なお、
亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜は自己封孔作用によ
り緻密で安定な被膜となるが、溶射直後は多孔性であ
り、自己封孔により緻密な被膜になる前に海水等に濡れ
ると、それが内部に浸透し、溶射被膜を腐食し、水素ガ
スが発生する。このような状況下では溶射被膜の表層も
腐食し、急速に自己封孔するため溶射被膜の内層で発生
した水素ガスは、外部に拡散できなくなり、それが原因
で溶射被膜の密着強度の低い個所から溶射被膜が浮き上
がる現象が生じやすくなる。

【００１３】そのため、本発明においては、亜鉛・アル
ミニウム擬合金溶射被膜を封孔処理するのが望ましい。
但し、封孔処理すると通電性が若干低下するため、第一
次電極層でカバーされる個所の第二次電極層は封孔処理
しない方が好ましい。封孔材料としては、周知の各種封
孔材料が使用出来るが、本発明においては、特にバイン
ダー樹脂、該樹脂を溶解もしくは分散する溶媒、顔料、
燐酸及び必要に応じ添加する各種添加剤からなる封孔材
料が短時間で封孔できるので好ましい。前記樹脂として
は、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の
各種塗料用樹脂を用いることができ、特に速乾性の有機
溶剤を使用出来るブチラール樹脂、及び水を溶媒として
使用でき、かつ燐酸を配合しても安定に分散するカチオ
ン性エマルジョン樹脂、例えば、特公平３−７６３３６
号、特公平５−１４０３７号等の公報に記載されている
カチオン性アクリル系エマルジョン樹脂が好適である。

【００１４】前記溶媒としては、前記樹脂を溶解もしく
は安定に分散させることが可能なものであれば制限なく
使用することができるが、代表的にはメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系有
機溶剤；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有
機溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系有機溶
剤；エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系有機溶
剤；トルエン、キシレン等の炭化水素系有機溶剤等の各
種有機溶剤や水あるいはこれらの混合溶媒が挙げられ
る。前記顔料としては、通常塗料用に使用されている各
種体質顔料、着色顔料、防錆顔料が使用可能であり、代
表的には、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネ
シウム、シリカ、酸化チタン、酸化鉄、ホウ酸塩、縮合
リン酸亜鉛、縮合リン酸アルミニウム、モリブデン酸塩
等が挙げられる。

【００１５】前記添加剤としては、例えば、シランカッ
プリング剤や、分散剤、浸透剤、消泡剤、沈降防止剤等
が代表的なものとして挙げられる。前記燐酸は、望まし
くは0.１〜７重量％、好ましくは0.５〜５重量％含有す
るのが適当である。なお、燐酸量が前記範囲より少ない
と、溶射被膜の腐食による安定化が不十分で、短時間に
おける自己封孔が出来ず、また塩水噴霧試験で溶射被膜
の浮き上り現象が生じやすくなり、燐酸を含有させる効
果が少なくなる。一方、前記範囲より過剰にすると、溶
射被膜を著しく腐食し、水素ガスが急激に発生し、その
発泡で封孔が不完全となり、穴が生じるので、いずれも
好ましくない。封孔材料のその他成分の配合割合は、溶
射被膜内への含浸のしやすさ、封孔材料の塗布作業性等
を考慮して、任意に選択出来るが、通常固形分換算で樹
脂で２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％、
顔料が２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量
％、添加剤が０〜１０重量％が適当である。また封孔材
料の固形分は通常、１０〜７０重量％、好ましくは１５
〜５０重量％が適当である。

【００１６】封孔材料は、溶射被膜表面にエアースプレ
ー、ハケ等により塗布することができ、その固形分塗布
量が、例えば５〜１００ｇ／m²、好ましくは２０〜８０
g/m²となるように溶射被膜を封孔処理する。なお、第二
次電極層としてアルミニウム又はアルミニウム合金の溶
射被膜を利用することも可能であるが、亜鉛・アルミニ
ウム擬合金の溶射被膜に比較して若干高温で溶射する必
要があるため、プライマー層が完全に硬化した後に溶射
しないと剥離しやすくなる傾向にあり、また熱歪みも生
じやすく、施工管理を十分しないと耐久性に劣るという
ことがわかった。一方、本発明の亜鉛・アルミニウム擬
合金の溶射被膜の場合は、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金の場合に比較し、低温で溶射出来るためプライマ
ー層が完全に硬化していなくとも剥離を起すことなく溶
射でき、また熱歪み生じることなく、更に、溶射速度を
速くすることが可能となり、比較的平滑で、耐久性のよ
い溶射被膜を形成することが可能となる。

【００１７】本発明において、第二次電極層上に少なく
とも部分的に形成される第一次電極層は、亜鉛、アルミ
ニウム、マグネシウムあるいはこれらを５０重量％以上
含有する合金によって形成する。第一次電極層は、板状
物もしくは、溶射被膜が適当である。図１は、第一次電
極層として溶射被膜を施した場合、図２は第一次電極層
として板状物を施した場合の、代表的な防食処理を施し
た鉄筋コンクリート構造物の特徴的な部分側断面図であ
り、この図に基づき、本発明の鉄筋コンクリート構造物
の防食方法について説明する。補強材として鉄筋２を埋
め込んだコンクリート構造物１の表面を、必要に応じて
塵や油などの付着物を除去した後、前記プライマーを塗
布、乾燥させ、プライマー層３を形成する。プライマー
の塗布はスプレーなど従来から用いられている塗装手段
により行い、その乾燥後の塗布量が、例えば、１０〜３
００ｇ／m²、好ましくは２０〜１５０ｇ／m²となるよう
にする。

【００１８】なお、従来、金属の溶射被膜の付着性を向
上させるため、被溶射基材表面をプラスト処理し、該表
面を粗面化する方法が一般的であったが、このブラスト
処理をコンクリート構造物の表面に施すと、粉塵が発生
し、作業環境及び周辺の環境を悪化させ、またコンクリ
ート構造物の表面硬度が鋼材等に比較して低く、またそ
の表面からコンクリート骨材が抜け落ちるなどの原因で
鋼材表面をブラスト処理した時のように鋭角のするどい
凹凸粗面が得難く，その結果付着性に優れた溶射被膜が
形成できないなどの問題があったが、本発明は、ブラス
ト処理法を行う代わりに、骨材を含んだプライマーを塗
布してこの問題点を克服したのである。このようにして
形成されたプライマー層３上に、亜鉛、アルミニウム及
び亜鉛・アルミニウム合金の線材から選ばれた２本の線
材を同時に溶射することにより、亜鉛・アルミニウム擬
合金溶射被膜からなる第二次電極層４を形成する。溶射
方法としては、例えば、アーク溶射法や、特に特公昭４
７−２４８５９号、特開昭６１−１６７４７２号等の公
報に開示されている減圧内アーク溶射機による低温溶射
法が好ましい。

【００１９】この減圧内アーク溶射機による低温溶射法
は、アーク点の周辺より噴射される低温の空気流を利用
して、アーク点を周辺部より減圧させた環境下で金属線
材を連続して、電気的にアーク溶融させ、同時に前方の
噴射気流中に吸引し、粉砕し、急冷却して、液状の過冷
却状態で、その溶射金属粒子をプライマー層上に溶射す
る方法である。プライマー層３上に形成された亜鉛・ア
ルミニウム擬合金溶射被膜の第二次電極層４の膜厚は、
任意に決めることができるが、通常、２０〜１０００μ
m 、特に、３０〜２００μm とするのが好ましい。次い
で、第二次電極層４上に亜鉛、アルミニウム、マグネシ
ウムあるいはこれらの合金からなる第一次電極層５を少
なくとも部分的に、形成する。第一次電極層５は、第二
次電極層４の表面全体に施してもよいが、亜鉛・アルミ
ニウム擬合金溶射被膜からなる第二次電極層４は、長期
間安定して均一な防食電流を流すことできるので、通
常、第一次電極層５の表面積を、第二次電極層４の総表
面積に対し、好ましくは５〜７０％、特に１０〜５０％
となるように形成するのが適当である。また、第一次電
極層５の厚さは、板状物の場合は、例えば、３００〜１
0,０００μm 、特に５００〜5,０００μm が好ましく、
溶射膜の場合は、例えば、１００〜3,０００μm 、特に
１２０〜1,０００μm が好ましい。

【００２０】なお、第一次電極層が板状物５′の場合
は、例えば、その周縁に両面接着テープを貼り付け、第
二次電極層４に固定する方法や、アンカーボルトで第二
次電極層４に固定する方法等により固定するのが適当で
ある。また、板状第一次電極層５′と第二次電極層４と
は通電性を有するが、更に十分な通電性を確保するため
に、例えば、図２に示す通り、板状物５′の端部表面と
第二次電極層４との間の少なくとも一部に亜鉛・アルミ
ニウム擬合金溶射被膜４′を施すのが望ましい。なお、
亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜４′を施す前に前述
のプライマー層３と同様に板状物５′にも同様のプライ
マー層３′を形成すると付着性向上するので、特に望ま
しい。なお、通電性を確保する方法として、第一次電極
層と第二次電極層との間にバックフィル材を介在させる
方法もあるが、バックフィル材が水分を保有している間
は良好であるが、乾燥してくると通電性が不十分となり
やすく、それ故水分の補給管理が必要となる。

【００２１】次いで、第一次電極層が板状物５′の場合
には、その外周部に防水テープ等を貼り付けるのが望ま
しい。また、前記防水テープを貼付ける前又は後に、第
二次電極層４、亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜４′
を封孔処理するのが望ましい。即ち、前述の封孔材料を
第二次電極層内に浸透させると、燐酸の影響で亜鉛・ア
ルミニウム擬合金溶射被膜が少し腐食して安定化し、自
己封孔が起り、またポーラスな個所に封孔材料のバイン
ダー樹脂や顔料が充填し、短期間に封孔されるため、海
水等による悪影響を防止することができる。このように
形成された第二次電極層４と鉄筋２とを、表面を絶縁被
覆した導電性材料６で接続する。これにより、第二次電
極層４上の第一次電極層５、５′が第一次電極、即ち、
流電陽極として機能し、鉄に代わって電気的に分解され
て腐食し、その結果、鉄筋２が電気的に防食されるので
ある。

【００２２】なお、本発明で用いる導電性材料とは、第
二次電極層４と鉄筋２との間を電気的に接続できるもの
であれば特に限定する必要はなく、例えば、リード線な
どを用いることができる。本発明の鉄筋コンクリート構
造物の防食方法は、以上説明した通りである。なお、本
発明の第一次電極層及び第二次電極層が発錆により消耗
するのを防止するため、従来から使用されている防食塗
料で前記層表面を塗装してもよい。本発明の方法は、鉄
筋、鉄骨を用いるコンクリート構造物全てに適用するこ
とができるが、特に腐食が激しい、海辺の構築物や、橋
粱、トンネル等のコンクリート構造物などに適してい
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明について、実施例により更に詳
細に説明する。なお、実施例中「部」、「％」は特に断
わりがない限り、重量基準で示す。＜プライマー＞攪拌機、熱交換機、温度計、滴下ロート
を備えた４つ口フラスコに脱イオン水１４６部と、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.２部とを仕込み、
７４℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム0.４部を添
加し、７４℃を保ちながら、ダイアセトンアクリルアミ
ド８部、メタクリル酸２部、アクリル酸２−ヒドロキシ
エチル６部、メタクリル酸メチル４８部、メタクリル酸
２−エチルヘキシル３６部からなる不飽和単量体１００
部と、ドデシルメルカプタン0.３部との混合物を攪拌し
ながら３時間かけて滴下して乳化重合させた。滴下終了
後８６℃に昇温して２時間熟成し、５０℃に冷却させ
た。次いで攪拌下でジメチルエタノールアミン0.８部と
トリエチルアミン0.８部とを添加して、自己乳化させ、
更にエチレングリコールモノブチルエーテル１５部を添
加して、固形分３８％、重量平均分子量９万８千の水性
分散体Ａを調製した。水性分散体Ａ２６３部、平均粒径
７０μm の珪砂２４０部、酸化鉄錆顔料６部、ビスアセ
チルジヒドラゾンの２０％メチルエチルケトン溶液6.７
部（水性分散体中の共重合体のカルボニル基１当量に対
し、ヒドラゾン残基0.５当量）を十分に攪拌して、練合
分散し、次いで増粘剤１６部を添加してプライマーを調
製した。

【００２４】＜封孔材料＞攪拌機、熱交換器、温度計、
滴下ロート２個を備えた５つ口フラスコに、脱イオン水
１２０部と、ノニオン活性剤であるポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル２部とを仕込み、７４℃に昇温
させた後、更に、カチオン開始剤である２，２′−アゾ
ビス（２−アミディノプロパン）ジハイドロクロライド
0.５部を添加した。次いで該混合物の温度を７４℃に保
ちながら、メタクリル酸メチル５２部、アクリル酸２−
エチルヘキシル４０部、アクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル４部からなる不飽和単量体９６部と、ドデシルメルカ
プタン0.２部との混合物、及びカチオン性モノマーであ
るメタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド
塩の８０％水溶液５部と、脱イオン水５０部との混合物
を、攪拌しながらそれぞれ３時間かけて滴下して乳化重
合させた。滴下終了後８６℃に昇温して２時間熟成を
し、４０℃に冷却した後取り出し、固形分３7.０％、樹
脂の平均粒子径0.０３μm の水性分散体Ｂを調製した。

【００２５】この水性分散体Ｂを２７０部、エチレング
リコールモノプロピルエーテル３０部、酸化チタン白顔
料１００部をペイントシェーカーにて３０分間分散し、
次いで燐酸の５０％水溶液を２０部添加して封孔材料を
製造した。封孔材料は粒度１０μm 以下、粘度（２０
℃）３０秒（フォードカップ＃４）、固形分は５０％で
あった（燐酸含有量；2.４％）。＜鉄筋コンクリート試験体＞直径８mm、長さ１４０mmの
異形鉄筋をかぶり２０mmで縦横各３本づつ、５０mm間隙
で埋め込み、かつ鉄筋端面には、リード線を取付けた鉄
筋コンクリート試験体（高さ６０mm×幅１５０mm×長さ
１５０mm）を使用した。なお、コンクリートはポルトラ
ンドセメント３３０部、水２００部、細骨材８３０部、
粗骨材９７０部、NaCl７部からなるものを使用した。な
お、鉄筋を腐食しやすい環境に置き、防食効果をより明
確に判断するためにコンクリート中NaClを0.３％を混入
させた。また、端部効果の影響を抑制するために、溶射
被膜を施す表面とその裏面以外の側面は無溶剤型エポキ
シ樹脂塗料を塗布して、シールした。

【００２６】〔実施例１〕鉄筋コンクリート試験体表面
をディスクサンダーでケレンを行い、表面のレイタンス
層を除去した後、エアースプレーにてプライマーを４０
ｇ／m²となるように塗布し、１時間常温で乾燥させ、十
点平均表面粗さ（Rz）が９０μm 、表面の凹凸平均間隙
（Sm）とRzとの比（Sm／Rz）が2.２のプライマー層を形
成させた。次いで該プライマー層上に減圧内アーク溶射
機（パンアートクラフト社製ＰＡ１００）を用いて（乾
燥）膜厚１００μm の亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被
膜からなる第二次電極層を形成した。なお、溶射に用い
た線材は、直径1.３mmφの純亜鉛線材及び純アルミニウ
ム線材であり、これらの搬線速度：５ｍ／分で、電圧：
１５Ｖ、電流：１３０Ａ、空気圧：６kg／cm²、溶射距
離：２０cmの条件で溶射を行った。溶射被膜中のZn／Al
は７２／２８（重量比）であった。該第二次電極層の中
央に第二次電極層総面積の２５％（７５mm×７５mm）に
亜鉛を５００μm 溶射し、第一次電極層を形成した。亜
鉛溶射の条件は２本の線材に亜鉛線材を用いる以外は亜
鉛・アルミニウム擬合金溶射と同一とした。次いで第二
次電極層を鉄筋端部に取付けたリード線と接続し、溶射
被膜表面全体に封孔材料をエアースプレーにて、固形分
塗付量が４０ｇ／m²になるように塗布して封孔処理し
た。

【００２７】〔実施例２〕第一次電極層に使用する亜鉛
板（１mm×７５mm×７５mm）の裏面の一辺の端部に両面
テープ（0.７mm×１０mm×７５mm）を貼付けておき、そ
の表面の端部（１５mm幅）と側面にプライマーを４０ｇ
／m²になるように塗布しておいた。実施例１と同様にし
て亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜の第二次電極層を
形成させ、該第二次電極層の中央に前記の亜鉛板を両面
テープとマスキングテープとで固定し、亜鉛板端部と側
面とそれらと接する第二次電極層の一部に亜鉛・アルミ
ニウム擬合金溶射被膜を形成させて、第一次電極層と第
二次電極層との導通性を確保した。更に、亜鉛板の外周
部をアルミニウム箔付防水テープを貼付け、第一次電極
層の亜鉛板と第二次電極層の亜鉛・アルミニウム擬合金
溶射被膜との長期に安定な密着性及び通電性を付与させ
た。次いで第二次電極層を鉄筋端部に取付けたリード線
と接続し、第一次電極層と第二次電極層の表面全体に封
孔材料をエアースプレーにて、固形分塗付量が４０ｇ／
m²になるように塗布して封孔処理して試験体を作成し
た。

【００２８】〔比較例１〕鉄筋コンクリート試験体の表
面にプライマー層を形成する代りに、サンドブラスト処
理により表面粗面化を行ってから、表面全体に亜鉛を溶
射し、溶射膜厚５００μm の溶射被膜層を形成した。亜
鉛溶射の条件は実施例１の２本の線材に亜鉛線材を用い
る以外は亜鉛・アルミニウム擬合金溶射と同一とした。
該溶射被膜は鉄筋コンクリート試験体の鉄筋端部に取付
けたリード線と接続し、陽極とした。

【００２９】〔比較例２〕鉄筋コンクリート試験体表面
をディスクサンダーで研磨を行い、表面のレイタンス層
を除去した後、陽極層に使用する亜鉛板（１mm×１１０
mm×１１０mm）の裏面の四辺の端部に両面テープ（1.４
mm×１０mm×９０mm）を貼付けておき、その中にバック
フィル材として１％MgCl₂・４％ＣＭＣ（カルボキシメ
チルセルロースナトリウム）水溶液ペーストを充填し
て、鉄筋コンクリート試験体の中央に取付けた。取付け
た亜鉛板の端部はバックフィル材の水分の蒸発を抑制す
るために、シリコンシーラントでシールをして、アルミ
ニウム箔付防水テープで固定した。該亜鉛板は鉄筋コン
クリート試験体の鉄筋端部に取付けたリード線と接続
し、陽極とした。バックフィル材中の水分はコンクリー
ト面を通じて減少し、導電性が低下するので、定期的に
水分を補給した。

【００３０】実施例１、２、比較例１、２で得られた試
験体について、３５℃の試験装置内で、ＪＩＳＺ２
３７１に基づき、塩水噴霧試験（塩水濃度５％）を行っ
た。塩水噴霧試験１０００時間後毎に乾燥１日後と１０
日後との電流密度（微少電流計使用）及び分極量（直後
の電位と４時間後の電位の差）を測定し、外観を観察し
た。以下の表１に電流密度の測定結果を、以下の表２に
分極量の測定結果を示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】上記結果から明らかな様に、従来の流電陽極方式の比較
例１（亜鉛溶射方式）や比較例２（亜鉛板取付け方式）
では、初期や湿潤時には十分な電流密度と分極量となる
が、経時で乾燥環境になると、電流密度も分極量も低下
して、電気防食が十分に行われなくなる。それに対し
て、本発明の実施例１や実施例２においては、経時後の
乾燥環境においても十分な電流密度と分極量が得られ、
長期間の電気防食性が得られる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の方法により、鉄筋コンクリート
構造物の垂直面、天井面、形状が複雑な部分に対しても
亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜からなる第二次電極
層、ならびに亜鉛、アルミニウム、マグネシウム又はこ
れらの合金からなる第一次電極層を作業性よく形成する
ことができる。また、電気防食による防食管理基準で
は、分極量、即ち、電気防食中に一時的に通電を停止さ
せ、停止直後の鋼材の電位と、その後安定した時点（通
常４時間）での電位との差が１００mV以上、好ましくは
２００mV以上であり、それに必要な電流密度は一般的に
５mA／m²以上が良好なる電気防食がなされているとされ
ているが、本発明の方法により長期間分極量２００mV以
上、電流密度５mA／m²以上維持し、優れた電気防食を効
率よく発揮できる。また、本発明は、鉄筋コンクリート
構造物表面に、プライマー塗布により粗い表面を形成し
ているので、従来のように溶射前にブラスト処理を行っ
て鉄筋コンクリート構造物表面を粗面化する必要がな
く、従って、ブラストにより発生する粉塵による環境汚
染などが防止でき、またその作業時間も大幅に短縮でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により防食処理を施した鉄筋コン
クリート構造物の部分側断面図である。

【図２】本発明の方法により防食処理を施した鉄筋コン
クリート構造物の部分側断面図である。

【符号の説明】

１コンクリート構造物２鉄筋３、３′ プライマー層４亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜からなる第二次
電極層４′ 亜鉛・アルミニウム擬合金溶射被膜５亜鉛、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの合
金からなる第一次電極層６導電性材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川利昭栃木県那須郡西那須野町下永田３−1172 −４コーポチェリーＡ204 (56)参考文献特開平４−297643（ＪＰ，Ａ) 特公平２−56424（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 41/00 - 41/72

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄筋コンクリート構造物表面に、骨材を
含有するプライマーを塗布することにより粗い表面を有
するプライマー層を形成し、該プライマー層上に、亜鉛
・アルミニウム擬合金溶射被膜からなる第二次電極層を
形成し、該第二次電極層上に、亜鉛、アルミニウム、マ
グネシウム又はこれらの合金の第一次電極層を、少なく
とも部分的に形成し、前記第二次電極層と鉄筋とを導電
性材料で接続することを特徴とする鉄筋コンクリート構
造物の防食方法。
【請求項２】第一次電極層が、亜鉛、アルミニウム、
マグネシウム又はこれらの合金の板状物である請求項１
記載の鉄筋コンクリート構造物の防食方法。
【請求項３】第一次電極層となる板状物の端部表面と
第二次電極層表面との間の少なくとも一部分を亜鉛・ア
ルミニウム擬合金溶射被膜で被覆し、接続する請求項２
記載の鉄筋コンクリート構造物の防食方法。
【請求項４】第二次電極層表面が、燐酸を0.１〜７重
量％含有する封孔材料にて封孔処理されている請求項１
乃至３のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物
の防食方法。