JP5681984B2 - 鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法及び電気防食用陽極材 - Google Patents

Description

本発明は、電気防食方法の一方式である線状陽極方式における鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極の設置方法及び電気防食用陽極材に関する。

従来、鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食方法の一方式として線状陽極方式が知られている。

線状陽極方式においては、コンクリート表面に一定の問隔を置いて複数の長溝を切削により形成し、その長溝内に陽極材を挿入して長溝底部に支持させた固定具等により仮固定した後、陽極被覆材としてのセメントモルタル等のセメント系固化材を溝内に充填することによりコンクリート内に電気防食用の陽極を埋設するとともに溝を修復する。

この線状陽極方式に用いられる陽極材は、網目状金属帯状材又は平板状金属板材をもって厚さ０．５〜１．３ｍｍ程度、幅１２〜２５ｍｍ程度の帯状に形成され、例えば図６に示す垂直設置方法又は図７に示す水平設置方法により設置されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

垂直設置方法では、鉄筋コンクリート構造物１０の表面に対し垂直方向に向けた幅４〜６ｍｍ、深さ２０〜２５ｍｍ程度のスリット状の長溝１１をカッター等により切削して形成し、当該長溝１１に陽極１２を幅方向に向けて挿入した後、セメント系固化材からなる充填材１３を充填するようになっている。

一方、水平設置方法では、鉄筋コンクリート構造物１０の表面に陽極材１２の幅を考慮して間隔を置いてカッター等によりスリット状の溝を複数形成し、各溝間の部分をチッパー等によりハツリ取ることで幅１３〜２５ｍｍ程度、深さ１０〜２０ｍｍ程度の幅広凹溝状の長溝１４を形成し、そこに溝底面と平行な配置に陽極材１２を嵌め込んだ後、セメント系固化材１３を充填するようになっている。

尚、これらの陽極材の設置は、電気防食を施工する鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じてなされ、鉄筋量が多い場合には、陽極材の設置間隔を狭めて陽極数を増すか或いは面積の大きな陽極材を用いることで対応し、鉄筋量が少ない場合には、陽極材の設置間隔を広くとることで対応している。

特開２００２−３７１３９０号公報 特開２００２−３７１３９１号公報

しかしながら、電気防食を施す鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量が多い場合には、陽極材の設置間隔を狭めて対応しようとすれば陽極材を設置するために多数の長溝を切削により形成しなければならず工数が増加しコスト高となるという問題がある。

また、陽極材の面積を大きくすることで対応するとすれば、垂直設置方法では、スリット状の長溝を形成するのにある程度の深さを必要とするため、設置する鉄筋コンクリート構造物のコンクリートかぶりが小さいと設置することができない。また、水平設置方法による陽極材の設置では、垂直設置方法に比べて面積の大きな陽極材を設置することができるが、設置用の溝を形成するのに工数を多く要するためコストが高くなるという問題があった。

一方、鉄筋コンクリート構造物は３０ｍｍ程度のかぶりであることが多いが、この場合に好適な防食電流の分布を得るためには、陽極材の面積の大きさに関わらず各陽極材間の間隔は３００ｍｍ程度以下とすることが望ましく、電気防食を施す鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量が少ない場合、鉄筋量に対し過剰に陽極材を配置しなければならないという問題があった。

更に、長溝がコンクリート表面に対し横向きや下向きに開口している場合、充填材を充填するまでの間、陽極材を長溝内から脱落しないように保持させておく必要があり、従来の陽極材設置方法では、長溝底部に支持された仮固定具や断面Ｃ型の弾性保持具を使用して陽極材を長溝内から脱落しないように保持させていた。

このように溝内部に仮固定用の保持具が設置されていると、使用する部品点数が多くコスト高になるという問題があり、また、セメント系固化材等からなる充填材を充填する際の妨げとなり充填不良を生じさせる虞がある。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、電気防食を施す鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて陽極材を設置できるとともに、陽極材を長溝内に容易に保持させることができ、コストの低減を図ることができる鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法及び電気防食用陽極材の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、鉄筋コンクリート構造物の表面に長溝を形成し、該長溝内に電気防食用陽極材を挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにより前記陽極材をコンクリート内に埋設する鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法において、細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて筒状とした陽極材を使用し、該陽極材を前記長溝内に挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて前記陽極材の筒状直径を適宜選択しておくことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の何れかの構成に加え、筒状直径が前記長溝幅より大きい陽極材を使用し、該陽極材を弾性変形させた状態で前記長溝内に挿入し、所定の位置で前記筒状の外側面を前記長溝の内側面に弾性的に当接させて前記陽極材を長溝内に保持させ、その状態で前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、鉄筋コンクリート構造物の表面部に埋設される電気防食用陽極材において、細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて弾性的に変形可能な筒状に形成されてなることにある。
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、前記細長帯状の帯状材は、網目状に形成されたことにある。

本発明に係る鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法は、上述したように、鉄筋コンクリート構造物の表面に長溝を形成し、該長溝内に電気防食用陽極材を挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにより前記陽極材をコンクリート内に埋設する鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法において、細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて筒状とした陽極材を使用し、該陽極材を前記長溝内に挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにより、電気防食を施す鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて必要な面積を有する陽極材を供給することができる

また、本発明において、前記鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて前記陽極材の筒状直径を適宜選択しておくことにより、電気防食を施す鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて必要な面積を有する陽極材を供給することができるとともに、陽極材埋設用の長溝の数を抑えるとともに過剰な陽極材を排除することができコストを抑えることができる。

更に、本発明において、筒状直径が前記長溝幅より大きい陽極材を使用し、該陽極材を弾性変形させた状態で前記長溝内に挿入し、所定の位置で前記筒状の外側面を前記長溝の内側面に弾性的に当接させて前記陽極材を長溝内に保持させ、その状態で前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにより、仮固定用の保持具等を用いなくとも陽極材を長溝内に保持させることができ、部品点数を減らしコストの低減を図ることができるとともに、セメント系固化材等からなる充填材を長溝内に充てんする際に妨げがなく好適に充填することができる。

また、本発明において、鉄筋コンクリート構造物の表面部に埋設される電気防食用陽極材において、細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて弾性的に変形可能な筒状に形成されてなることにより、仮固定用の保持具等を用いなくとも陽極材を長溝内に保持させることができる。
更に、本発明において、前記細長帯状の帯状材は、網目状に形成されたことにより、好適に弾性変形することができる。

本発明方法により陽極材を設置した鉄筋コンクリート構造物の一例を示す断面図である。 図１中の陽極材の一例を示す斜視図である。 （ａ）は図２中の帯状材の一例を示す平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 本発明方法により陽極材を設置した鉄筋コンクリート構造物の他の一例を示す断面図である。 本発明方法により陽極材を設置した鉄筋コンクリート構造物の更に他の一例を示す断面図である。 従来の垂直設置方法による陽極材の設置状態を示す部分拡大断面図である。 従来の水平設置方法による陽極材の設置状態を示す部分拡大断面図である。

次に、本発明に係る実施の態様を、図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る電気防食用陽極材を使用した非消耗線状陽極方式による電気防食が施された鉄筋コンクリート構造物の一例を示し、図中符号１は鉄筋コンクリート構造物、２は鉄筋である。

この鉄筋コンクリート構造物１は、鉄筋量が多く、且つコンクリートかぶり、即ち鉄筋２とコンクリート表面との距離が比較的浅い構造となっている。

鉄筋コンクリート構造物１の表面部には、鉄筋量に合わせて間隔を置いて平行配置又は格子状配置に複数の長溝３，３が形成され、長溝３内に陽極材４を挿入させた状態でセメント系固化材等からなる充填材５が充填されている。

各長溝３，３は、深さ１０〜２０ｍｍ、幅１０〜１５ｍｍの下側が開口した凹溝状に形成され、この長溝３内に陽極材４が埋設されている。

陽極材４は、図２に示すように、弾性を有する細長帯状の金属性帯状材６を螺旋状に巻いて筒状に形成され、その筒状直径が長溝３よりやや大きく形成され、且つ弾性的に変形することにより長溝３内に挿入できるようになっている。

この陽極材４には、螺旋を構成する帯状材の隣り合う側縁部間に隙間７，７が形成され、陽極材４は、巻き締め方向のねじりを受けるとこの隙間７，７が狭まるとともに筒状直径が縮径し、ねじりから解放されると自身の弾性により元の形状に復帰するようになっている。また、陽極材４は、直径方向両側から圧縮方向の力が作用すると円筒状から楕円筒状に弾性変形する。

陽極材４を構成する細長帯状の帯状材６は、図３に示す如きチタン等の不溶性金属材からなる網目状に形成され、幅ｘは、上述した従来の垂直設置方法又は水平設置方法で一般的に使用される陽極材と同程度でよい。

このように陽極材４を長帯状の金属性帯状材６を螺旋状に巻いて筒状に形成したことにより、鉄筋量に応じて必要な陽極材の面積を確保できるとともに、かぶりが小さい構造物にも設置することができる。

一方、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量が少ない場合では、好適な防食電流の分布を得るために各陽極材間の距離を３００ｍｍ程度以下とすることが望ましく、鉄筋２，２間の距離が３００ｍｍを大きく超える場合であっても、各長溝は間隔が３００ｍｍ程度を超えない幅で形成せざるを得ない。そこで、図４に示す如く構成するようにしてもよい。

即ち、鉄筋コンクリート構造物１の鉄筋が配置されている個所には、筒状直径の大きな陽極材４を埋設し、鉄筋２が配置されていない箇所には、陽極材４に比べて筒状直径が小さく、螺旋ピッチが大きい陽極材８，８を埋設してもよい。尚、長溝９，９は、陽極材８の直径に合わせて幅が狭く形成されている。

この陽極材８は、筒状直径を小さく、螺旋ピッチを大きくしたことで、使用する細長帯状の帯状材の面積（長さ）を減らすことができ、鉄筋が配されていない箇所に陽極材を過剰に配置しないようにし、無駄を省くことができる。

次に、上述の本発明方法について説明する。

まず、電気防食処理を施す鉄筋コンクリート構造物の設計図等を参照し、該構造物内の鉄筋量を把握し、その鉄筋量より陽極材設置用の長溝の間隔及び必要な陽極材の大きさ、即ち陽極材４の筒状直径および螺旋ピッチを決定する。

次に、上記決定に基づき鉄筋コンクリート構造物１の表面に、陽極材設置用の長溝３，３を形成する。この長溝３の形成は、前述した従来技術と同様の方法によってカッター等により切削形成する。尚、長溝３の幅は挿入される陽極材４の筒状直径により決定する。

次いで、この長溝３内に陽極材４を挿入する。このとき、陽極材４は、巻き締め方向にねじりが加えられて弾性的に縮径した状態、或いは圧縮方向の力を受けて弾性的に楕円筒状に変形した状態で挿入され、所定の位置において陽極材４の弾性により筒状の外側面が長溝３の内側面に弾性的に当接し、固定具等を用いなくとも長溝内に保持される。

そして、その状態で長溝３の下側開口部を図示しない閉鎖部材等により閉鎖した後、長溝３の適宜位置に充填材注入パイプを連通させ、圧入用ポンプを使用して長溝３内へ無収縮モルタル、セメントミルク等のセメント系固化材からなる充填材５を注入する。

最後に、セメント系固化材からなる充填材５が固化した後、閉鎖部材等を除去して陽極材の埋設が完了する。

尚、上述の実施例では、長溝が下向きに開口した例について説明したが、図５に示すように、長溝３，３は、鉄筋コンクリート構造物の側面に開口し、斜め下向きに向けて形成したものあってもよく、長溝は上向き、横向きに開口したものであってもよい。

１ 鉄筋コンクリート構造物
２ 鉄筋
３ 長溝
５ 陽極材
６ 金属帯状材
７ 隙間
８ 陽極材
９ 長溝

Claims (5)

1. 鉄筋コンクリート構造物の表面に長溝を形成し、該長溝内に電気防食用陽極材を挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することにより前記陽極材をコンクリート内に埋設する鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法において、
   細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて筒状とした陽極材を使用し、該陽極材を前記長溝内に挿入した後、前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填することを特徴としてなる鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法。
2. 前記鉄筋コンクリート構造物の鉄筋量に応じて前記陽極材の筒状直径を適宜選択しておく請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法。
3. 筒状直径が前記長溝幅より大きい陽極材を使用し、該陽極材を弾性的に変形させた状態で前記長溝内に挿入し、所定の位置で前記筒状の外側面を前記長溝の内側面に弾性的に当接させて前記陽極材を長溝内に保持させ、その状態で前記長溝内にセメント系固化材からなる充填材を充填する請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用陽極材の設置方法。
4. 鉄筋コンクリート構造物の表面部に埋設される電気防食用陽極材において、
   細長帯状の帯状材を螺旋状に巻いて弾性的に変形可能な筒状に形成されてなることを特徴としてなる電気防食用陽極材。
5. 前記細長帯状の帯状材は、網目状に形成された請求項４に記載の電気防食用陽極材。
   
   

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