JP3630404B2 - コンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具および取り付け方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物中の鉄筋等の鋼材の電気防食に関し、特にコンクリート表面への防食電極の電極の固定に使用する電気防食電極の取り付け具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物中の鉄筋は、コンクリート中のアルカリ性環境では、通常は鉄筋の腐食は進行しない。しかし、沿岸部に位置するコンクリート構造物や凍結防止用に散布された塩化カルシウム、食塩等のハロゲン化物を含有した水に接触する構造物においては、ハロゲン化物がコンクリート中に浸入して、鉄筋の腐食が生じることがある。
鉄筋が腐食すると、生成した鉄の水酸化物等によって体積が膨脹して、周囲のコンクリートに応力が作用してコンクリートのひび割れが生じる。コンクリートに生じたひび割れによって、さらに海水等のハロゲン化物を含有した水が浸入すると、さらに鉄筋の腐食が進行し、コンクリート構造物の一部の落下等の重大な問題が生じる危険性がある。
【０００３】
コンクリート構造物中の鉄筋等の鋼構造物の腐食を防止する手段として、コンクリート構造物の表面にチタン等の耐食性金属の表面に電極触媒被覆を形成した電極を装着し、鉄筋を陰極として鉄筋に防食電流を供給する電気防食方法が知られている。
電気防食方法は、腐食環境下にある鉄筋の電位を、腐食が生じない卑の方向へと変化させることによって腐食が生じないものとするものであり、電気防食電極として用いる陽極のコンクリート表面への設置方法には各種の方法が知られている。
【０００４】
コンクリート表面に防食電極を取り付ける際には、防食電極および各防食電極への電流分配部材を所望の間隔でコンクリート構造物に配置した後に、防食電極および電流分配部材の取り付け位置を定めて所定の深さおよび径の孔を振動ドリル等によって形成した後に金属製の取り付け具によって固定することが行われている。
ところが、防食電極あるは電流分配部材をコンクリート表面に固定する際に、金属製の固定具を用いた場合には、電気抵抗の小さい金属固定具に防食電流が集中し、コンクリート中の鋼材へ均一に防食電流が供給されないという問題が生じる。また、金属固定具とコンクリート内部の鉄筋等の鋼材が接触したまま施工されると電気防食電極と防食対象の鋼材の間が電気的に短絡し、電気防食の効果を発揮できないという間題点があった。
さらに、金属固定具として使用する材料は、電位的には電気防食電極と同等の電位とされるので、使用する材料によっては金属固定具が変質して膨張等を起こし、コンクリートのひび割れを生じさせる可能性もあった。
【０００５】
コンクリート構造物の表面への防食電極の取り付け手段としては、例えば、特公平７−３０４７２号公報においては、「例示した電極の取り付け構造ではいずれも取り付け具として絶縁性取付ボルトを例に挙げたけれども、この取付具は、不溶性電極をコンクリート構造物に圧接固定できる部材ならばどのような部材でもよいことは勿論であり、例えば耐食性金属ボルトや、棒状、あるいはピン状のホールインアンカー、さらにはひも状あるいは帯状の締め付け具を用いてもよい。」と記載のように、防食電極の取付具には注意がはらわれることはなかった。しかしながら、防食電極の固定に使用する固定具は防食電極との当接面が充分な面積を有するものであることが防食電極あるいは電流分配部材を安定に固定するためには好ましいが、チタン等の耐食性金属からなる電流分配部材、あるいはチタン等の耐食性金属の表面に電極触媒物質を形成した電極は、陽分極されることによって安定な特性を示すものであるので、使用環境においては電気の通電において障害となる物質で被覆される面積を最小にすることが必要となる。
ところが、従来の取り付け具にあっては、単に電極を固定する点に着目されていたのみであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電気防食用電極をコンクリート表面の所定の位置に固定することが容易であり、電気防食効果に対して悪影響を及ぼすことがなく、取り付けが容易な電気防食電極固定具を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、コンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具において、コンクリート構造物に形成した固着用の穴に嵌合する柱状部と、コンクリート構造物の表面に配置された電気防食電極に当接する頭部のフランジ部を有し、フランジ部は電気防食電極を覆う充填材が通過して電気防食電極表面へ流れ込む開口部を有した電気絶縁性部材からなるコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具によって解決することができる。
また、コンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法において、コンクリート構造物に形成した固着用の穴に嵌合する柱状部と頭部のフランジ部を有し、フランジ部には電気防食電極を覆う充填材が通過して電気防食電極表面へ流れ込む開口部を有した電気防食電極の取り付け具を固着用の穴に嵌合してコンクリート構造物の表面に配置した電気防食電極面を、該フランジ部で固定した後に、充填材で電気防食電極を被覆するコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法である。
電気防食電極を頭部の開口部に配置するように電気防食電極の取り付け具で固定する前記のコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具は、電気絶縁性部材によって形成されると共に、取り付け穴に嵌合する柱状部と電気防食電極面に当接するフランジ部から構成されていると共に、該フランジ部には、電気防食電極を覆う開口部を形成したことを特徴としている。
このために、電気防食電極を取り付け具によって取り付けた後に導電性モルタル等の充填剤によって被覆した場合には、フランジ部を通過して電気防食電極に充分に供給されるものとなり、電気防食電極としての機能を充分に引き出すことができると共に、電気防食電極がフランジによって覆われたことによる劣化を防止することが可能となる。
【０００９】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の電気防食電極の取り付け具を用いて、コンクリート表面に電気防食電極を取り付けた電気防食装置の一例を説明する斜視図であり、電気防食電極上をモルタルで被覆する前の状態を説明する図である。
電気防食装置１がコンクリート２の表面に取り付けられており、一部を切り欠いて示している。
コンクリート２中には鉄筋３が配置されており、コンクリート２の表面に、板あるいはエキスパンデッドメタルを基体とした電気防食電極４が取り付けられている。また、電気防食電極４は、電気防食電極の取り付け具５によってコンクリート表面に固定されており、電気防食電極４には、電流分配部材６が取り付けられており、防食電流が供給される。電流分配部材６も取り付け具５によって同様に、コンクリート表面に固定されている。そして、コンクリート表面には、モルタルが塗布され、電気防食電極４および電流分配部材６上に被覆層１０が形成される。被覆層１０を形成するモルタルは、高ｐＨで耐分解性の非導電性の繊維を含有したものを用いても良い。また、各電気防食電極を結合した電流分配部材６、および鉄筋３には防食電流供給用リード線７および８が接続されており、電源９から、防食電流が供給される。
【００１０】
図２は、本発明の電気防食電極の取り付け具を説明する図である。
図２（Ａ）は、本発明の取り付け具の一例を説明する側面図である。
取り付け具５は、柱状部１１とフランジ部１２から構成されており、柱状部には、コンクリートに設けた穴に嵌合する際に挿入を容易とするように尖った先端部１３と穴からの脱落を防止する凸条部１４とを有しており、穴に嵌合した後は凸条部１４によって脱落が防止される。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）で示した取り付け具のフランジ部１２側の平面図である。フランジ部１２には、開口部１５が形成されている。その結果、モルタルで被覆した際にモルタルがフランジ部１２から電気防食電極に流れこみ、取り付け具近傍の電気防食電極の表面にも確実にモルタルが被覆される。
【００１１】
図２（Ｃ）は、本発明の他の取り付け具を説明する図であり、側面図である。取り付け具５は、柱状部１１とフランジ部１２からなり、柱状部には、割り溝１６が形成されており、柱状部には押圧によって割り溝部を狭めた状態で取り付け用の穴に嵌合することが可能な凸部１７を有しており、割り溝を広げる方向の力の作用によって穴からの脱落を防止する。
図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）で示した取り付け具のフランジ部１２側を説明する平面図であり、図２（Ｂ）と同様である。
【００１２】
図２（Ｅ１）は、本発明の他の取り付け具を説明する図であり、側面図である。
取り付け具５は、柱状部１１とフランジ部１２からなり、柱状部１１は、角柱状であり、角柱の４つの面には、角柱の中心軸に垂直な方向の複数の凸条部１４を有している。先端部１３は、先が尖っており、先端部によってコンクリートに設けた穴への挿入が容易に行われるとともに、凸条部１４によって穴からの脱落を防止している。また、凸条部の外径は、先端部１３は先端に近づくにしたがって径が小さなものとなっているが、その他の部分は一定の外径を有している。
また、図２（Ｅ２）は、本発明の他の取り付け具を説明する図であり、側面図である。
取り付け具５に設けた凸条部１４の外径は、フランジ部１２から先端部１３に向かって径が漸減したものであり、これによってコンクリートに設けた穴への挿入が容易に行われ、凸条部１４によって穴からの脱落を防止したものである。
【００１３】
図２（Ｆ）は、図２（Ｅ１）、（Ｅ２）で示した取り付け具のフランジ部１２を説明する平面図である正方形状の外形を有するフランジ部１２には、開口部１５が設けられている。その結果、モルタルで被覆した際にモルタルがフランジ部１２から電気防食電極に流れこみ、取り付け具の近傍の電気防食電極の表面にも確実にモルタルが被覆される。
また、以上に示した取り付け具においては、フランジ部の電気防食電極と接触する面が完全には密着しないようにフランジ面の電極と接触する部分に微少な凹凸を設けても良い。
フランジ部の外形は、円形状、正方形等の多角形状のいずれでも良く、また開口部の形状も任意の形状とすることができる。
また、電気防食電極の取り付け具は、耐食性の良好な合成樹脂によって製造することができ、熱可塑性合成樹脂の成形によって製造される。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、６６ナイロン等のナイロン樹脂等を挙げることができる。
【００１４】
実施例１
コンクリート表面をサンドブラストによって下地処理した後に、図３（Ａ）に平面図を示すように、コンクリート表面２１にリボン状電気防食電極２２を３００ｍｍの間隔で配置し電流分配部材２３によって導電接続し、コンクリート表面にほぼ１５０ｍｍの間隔で直径６．８ｍｍ、深さ３０ｍｍの孔を形成し、これらの孔に、図２（Ｅ１）、（Ｅ２）に示した頭部の大きさが１９×１９ｍｍ、柱状部の長さ２７ｍｍの取り付け具５によって固定した。リボン状電気防食電極２２の取り付けは、リボン状電気防食電極２２上に取り付け具５の頭部の開口部が位置するように取り付けた。
この後、図３（Ｂ）に断面を説明するように、モルタル２４を１５ｍｍの厚さに塗布し、リボン状電気防食電極の保護と、防食用電流がモルタルを通じて通電されるようにして電気防食装置を設置した。
【００１５】
実施例２
コンクリート表面をサンドブラストによって下地処理した後に、図４に平面図を示すように、コンクリート表面２１に１平方メートルあたり、３０個程度の分布で直径６．８ｍｍ、深さ３０ｍｍの孔を形成し、これらの孔に図２（Ｅ２）に示した、頭部の大きさが、１９×１９ｍｍ、柱状部の長さ２７ｍｍの取り付け具５を設けて網状電気防食電極２５を固定した。取り付けは、網状電気防食電極２５が取り付け具５の頭部によって覆われる面積ができるだけ少なくなるように取り付けた。
この後、モルタルを１５ｍｍの厚さに塗布し、リボン状電気防食用電極の保護と、防食用電流がモルタルを通じて通電されるようにして電気防食装置を設置した。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の電気防食電極の取り付け具によって、コンクリート構造物の鋼材の電気防食電極の取り付けを容易に、所定の個所に確実に固定することができ、しかも電気防食電極、あるいは電流分配部材の取り付け部に対しても、モルタルを充填することが可能であり、電極に与える悪影響も少なく、電気防食電極に安定して通電することができるので、コンクリート構造物への電気防食効果を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電気防食電極の取り付け具を用いて、コンクリート表面に電気防食電極を取り付けた電気防食装置の一例を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の電気防食電極の取り付け具を説明する図である。
【図３】図３は、リボン状電気防食電極を本発明の取り付け具によって固定する一例を説明する図である。
【図４】図４は、網状電気防食電極を本発明の取り付け具によって固定する一例を説明する図である。
【符号の説明】
１…電気防食装置、２…コンクリート、３…鉄筋、４…電気防食電極、５…取り付け具、６…電流分配部材、７，８…防食電流供給用リード線、９…電源、１０…被覆層、１１…柱状部、１２…フランジ部、１３…先端部、１４…凸条部、１５…開口部、１６…割れ溝、１７…凸部、２１…コンクリート、２２…リボン状電気防食電極、２３…電流分配部材、２４…モルタル、２５…網状電気防食電極

Claims (3)

1. コンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具において、コンクリート構造物に形成した固着用の穴に嵌合する柱状部と、コンクリート構造物の表面に配置された電気防食電極に当接する頭部のフランジ部を有し、フランジ部は電気防食電極を覆う充填材が通過して電気防食電極表面へ流れ込む開口部を有した電気絶縁性部材からなることを特徴とするコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け具。
2. コンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法において、コンクリート構造物に形成した固着用の穴に嵌合する柱状部と頭部のフランジ部を有し、フランジ部には電気防食電極を覆う充填材が通過して電気防食電極表面へ流れ込む開口部を有した電気防食電極の取り付け具を固着用の穴に嵌合してコンクリート構造物の表面に配置した電気防食電極面を、該フランジ部で固定した後に、充填材で電気防食電極を被覆することを特徴とするコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法。
3. 電気防食電極を頭部の開口部に配置するように電気防食電極の取り付け具で固定することを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の電気防食電極の取り付け方法。

Images