JP4772642B2 - アスファルト舗装道路のコンクリート床版の電気化学的処理方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、近年、中性化や塩害等による早期劣化が社会問題として取り上げられ、構造物としてのコンクリートの耐用年数の確保や維持管理のあり方に関して議論されている。
スパイクタイヤ禁止条例の施行以後、凍結防止剤の使用量は年々増加しており、今後の道路網の整備とともにさらに増加することが考えられる。
それらに含まれる塩化物イオンがコンクリート内部に浸透し、鉄筋が発錆してコンクリートにひび割れが生じ、構造物としての耐力が損なわれることがある。
これは、コンクリート表面に電解質溶液を溜める有底構造の容器を密着して電解質溶液をコンクリート表面に接触させ、その容器内に外部電極を設置し、外部電極とコンクリート中の電極間に直流電流を印加する方法である。
即ち、図1に示すように、円筒の側面に穴を開け、内部に電解質溶液を通液して穴から供給するようにしたものを設置したり、図2に示すように、円筒を半分に切ったものとコンクリート床版の表面との間にできる空間に、電解質溶液を通液できるものが使用可能である。
陽極の大きさは敷設するアスファルト層の厚さなどによるため、一義的に決定することはできないが、例えば、アスファルト層の厚さが5cmで、陽極が円筒の場合、外径1〜3cm程度が好ましい。
本発明において、陽極は電解質溶液の供給をも兼ねるため、電極と電解質溶液の供給とを別々に設置する場合より、施工を簡略化することが可能である。また、所定の通電の終了後、陽極をアスファルトに埋設したままにすることが可能であり、その後、凍結防止剤の散布などにより、再劣化を受けたときには、再度通電を行うことが可能である。
アルカリ性溶液としては、各種のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等の水溶液が挙げられる。また、アルカリ骨材反応を誘発する恐れが少ないリチウム塩の水溶液や、処理中におけるpHの低下に対して緩衝作用のあるホウ酸又はその塩の併用も好ましい。
直流電流を流すことにより、コンクリートの内部から陽極に向かって塩化物イオンが泳動し、陽極が主鉄筋直上に設置されているため、鉄筋近傍の塩化物イオンが最短経路で移動し、鉄筋近傍の塩化物イオンの除去を効率的に行うことが可能である。
アスファルトは、通常、数年で磨耗・劣化するため、敷設し直す際に本方法を適用することも可能である。
また、本方法を行った後、陽極を撤去することも可能であるが、凍結防止剤の散布によるコンクリート床版の再劣化に備えてそのままにしておくことも可能である。
寒冷地に立地する化学工場の構内道路のコンクリート床版に電気化学的処理を行った。
この道路は、冬期の路面凍結を防止するために凍結防止剤を路面に散布しており、処理前におけるコンクリート床版中の鉄筋近傍の塩化物イオン含有量は3.0kg/m3と高く、鉄筋が腐食しやすい状態にあった。
磨耗していたアスファルト層を剥ぎ取り、コンクリート表面に図1に示す形状で、酸化イリジウムで表面コーティングされたチタン製の電極を設置した後、アスファルトを敷設した。
電解質溶液として、K2CO3やホウ酸を各々0.6mol/リットル、0.2mol/リットルとなるように水に溶解したもの調整し、ポンプにて、表1に示す通液量で通液した。
該電極を陽極とし、コンクリート中の鉄筋を陰極として、直流定電流電源によりコンクリート表面1m2あたり、1Aの直流電流を56日間流した。この間、交通遮断の必要はなく、車両の通行に支障はなかった。
その後、鉄筋近傍の塩化物イオン含有量を測定したところ、表1のように塩化物イオン含有量を低減できた。また、試験後にアスファルトとコンクリートの界面を確認したところ、剥離は見られず、構造物としての一体性を確保していた。
塩化物イオン含有量:JIS A 1154:2003「硬化コンクリート中に含まれる塩化物イオンの試験方法」に基づき、全塩化物イオン量を測定した。
通液量を10リットル/hrとし、コンクリート表面1m2あたりの電流量を表2のように変えたこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
実験例1に隣接した道路のコンクリート床版のコンクリート表面に、チタン製メッシュを設置してセルロースファイバーを吹付け、電解質溶液を散布し、表3のように通電期間を変えて電気化学的処理を行ったこと以外は、実験例1と同様に行った。
コンクリート上面に、チタン製メッシュとセルロースファイバーを設置するため、通電中は路面が供用できず、交通の妨げとなった。交通遮断期間を短くするために通電期間を短くすると、表3のように塩化物イオン含有量が低減し難かった。
2・・・コンクリート床版
3・・・主鉄筋
4・・・アスファルト
5・・・直流定電流電源
6・・・リード線
7・・・電解質溶液タンク
8・・・送液ポンプ
9・・・送液ホース
10・・・電解質溶液供給穴
11・・・半円筒型電極
Claims (3)
- コンクリート床版とアスファルト層からなるアスファルト舗装道路のコンクリート床版の電気化学的処理方法であって、該コンクリート床版内部に配筋されている主鉄筋直上のコンクリート表面に、電解質溶液が通液可能な電極を設置して陽極とし、該陽極を含むコンクリート床版表面を被覆してアスファルトを敷設してアスファルト舗装道路を構築し、コンクリート床版内部に配筋されている主鉄筋を陰極として、電解質溶液を通液しながら陽極と陰極の間に直流電流を流してなるものであり、該陽極が、円筒の側面に穴を開け内部に電解質溶液を通液して穴から供給するようにしたものや、半円筒のものに電解質溶液を供給してコンクリート床版の表面との間にできる空間に電解質溶液を通液できるようにしたもの、であることを特徴とするアスファルト舗装道路のコンクリート床版の電気化学的処理方法。
- 電解質溶液の通液量が、コンクリート床版表面1m2あたり、1〜300リットル/hrである請求項1に記載のアスファルト舗装道路のコンクリート床版の電気化学的処理方法。
- 直流電流が、コンクリート床版表面1m2あたり、0.1〜10Aである請求項1又は請求項2に記載のアスファルト舗装道路のコンクリート床版の電気化学的処理方法。
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