JP6239992B2 - Backfill for cathodic protection - Google Patents

Backfill for cathodic protection Download PDF

Info

Publication number
JP6239992B2
JP6239992B2 JP2014019067A JP2014019067A JP6239992B2 JP 6239992 B2 JP6239992 B2 JP 6239992B2 JP 2014019067 A JP2014019067 A JP 2014019067A JP 2014019067 A JP2014019067 A JP 2014019067A JP 6239992 B2 JP6239992 B2 JP 6239992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
backfill
anode
cement
mass
bentonite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014019067A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015145527A (en
Inventor
一弘 井川
一弘 井川
幸宏 曽根
幸宏 曽根
Original Assignee
株式会社ナカボーテック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ナカボーテック filed Critical 株式会社ナカボーテック
Priority to JP2014019067A priority Critical patent/JP6239992B2/en
Publication of JP2015145527A publication Critical patent/JP2015145527A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6239992B2 publication Critical patent/JP6239992B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物等の電気防食に使用される流電陽極用バックフィルに関する。   The present invention relates to a backfill for an galvanic anode that is used for corrosion protection of reinforced concrete structures and the like.

鉄筋コンクリート構造物においては、酸素、水、塩化物イオン等の内部浸透によって、鉄筋に腐食が発生する。この腐食生成物の体積膨張によりコンクリートにひび割れが発生し、腐食をさらに加速させ、鉄筋の断面減少等を引き起こすことにより、最終的には構造物の強度等の諸性能が低下する。そのため、コンクリート構造物中の鉄筋の腐食を防止する様々な手段が開発されてきており、その中の一つに電気防食方法がある。   In reinforced concrete structures, corrosion occurs in the reinforcing bars due to internal penetration of oxygen, water, chloride ions and the like. The volume expansion of the corrosion product causes cracks in the concrete, which further accelerates the corrosion and causes a reduction in the cross section of the reinforcing bars, thereby ultimately reducing the performance such as the strength of the structure. For this reason, various means for preventing corrosion of reinforcing bars in concrete structures have been developed, and one of them is an anticorrosion method.

電気防食方法には、流電陽極方式と外部電源方式とがある。流電陽極方式は、鋼材(鉄筋)に対して電気化学的に卑な電位を有する亜鉛、アルミニウムのような金属を流電陽極としてコンクリート構造物の表面に取付け、この金属と鋼材との電位差を利用して両者の間に電池を構成させて鋼材に直流電流を供給する方式である。外部電源方式は、コンクリート構造物の表面またはその表面に切削した溝などに電気防食用電極を設置し、コンクリート構造物中の鉄筋を陰極とし、直流電源装置を用いて電気防食用電極から陰極に直流電流を供給することにより陰極の電位を卑方向に変化させ防食する方式である。   As the anticorrosion method, there are a galvanic anode method and an external power supply method. In the galvanic anode method, a metal such as zinc or aluminum, which has an electrochemically low potential relative to steel (rebar), is attached to the surface of the concrete structure as a galvanic anode, and the potential difference between this metal and steel is determined. This is a system in which a battery is configured between the two and a direct current is supplied to the steel material. In the external power supply system, an electrode for anticorrosion is installed on the surface of a concrete structure or a groove cut on the surface, the reinforcing bar in the concrete structure is used as a cathode, and the electrode for anticorrosion is changed from the electrode for anticorrosion to the cathode using a DC power supply. This is a method of preventing corrosion by changing the potential of the cathode in the base direction by supplying a direct current.

流電陽極方式を鉄筋コンクリート構造物に対して適用する方法の1つとして、コンクリートと陽極との間に電気防食用バックフィル(以下、単にバックフィルともいう)の層を設けて陽極の接地抵抗の低下と電気化学的特性の向上とを図り、陽極から十分に電流を発生させる方法が知られている。バックフィルとしては、例えば、ベントナイト及び塩化マグネシウムを含んだ粉末状又は粒子状の混合物を水と混練してペースト状にしたものが従来使用されている(特許文献1参照)。しかし、ペースト状のバックフィルは、一定の保形性を有する必要があるため、硬く伸展性が悪く、均一に陽極に展延、塗布できない、使用量を一定にできない等の問題があった。さらに、不慣れな作業者では展延、塗布にムラが発生する等の問題もあった。   As one of the methods of applying the galvanic anode method to reinforced concrete structures, an anticorrosion backfill (hereinafter also simply referred to as backfill) layer is provided between the concrete and the anode to reduce the ground resistance of the anode. A method is known in which a sufficient amount of current is generated from the anode by reducing and improving the electrochemical characteristics. As the backfill, for example, a powdery or particulate mixture containing bentonite and magnesium chloride and kneaded with water to form a paste is conventionally used (see Patent Document 1). However, since the paste-like backfill needs to have a certain shape-retaining property, it has a problem that it is hard and has poor extensibility, cannot be uniformly spread and coated on the anode, and the amount used cannot be made constant. Furthermore, unskilled workers have problems such as spreading and unevenness in coating.

また、バックフィルとしては、水溶性高分子及び塩化マグネシウムを含んでゲル状にしたものも知られている(特許文献2参照)。このようなゲル状のバックフィルは、水溶性高分子を含んでいるため、流動性に優れ、陽極に所定量展延、塗布するのが簡単で施工が容易という特長を有する。しかし、一般にゲル状のバックフィルは、鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面に設置後、該鉄筋コンクリート構造物が振動などの外力を受けた場合、チキソトロピーによって粘度が低下し、外部に漏出するおそれがあった。   Also known as backfill is a gel containing a water-soluble polymer and magnesium chloride (see Patent Document 2). Since such a gel-like backfill contains a water-soluble polymer, the gel-like backfill is excellent in fluidity, has a feature that it is easy to spread and apply a predetermined amount on the anode and is easy to construct. However, generally, when a gel-like backfill is installed on the concrete surface of a reinforced concrete structure, when the reinforced concrete structure is subjected to an external force such as vibration, the viscosity decreases due to thixotropy and may leak to the outside.

特開平2−8383号公報JP-A-2-83383 特開2008−57015号公報JP 2008-57015 A

本発明は、製造が簡単で施工性及び保形性に優れ、且つ流電陽極材に対して実用上十分な性能を発揮させる電気防食用バックフィルに関する。   The present invention relates to an anticorrosion backfill that is easy to manufacture, excellent in workability and shape retention, and that exhibits practically sufficient performance for a galvanic anode material.

本発明は、金属塩化物塩とセメントと水とを含有する電気防食用バックフィルである。   The present invention is a backfill for cathodic protection containing a metal chloride salt, cement and water.

本発明によれば、製造が簡単で施工性及び保形性に優れ、且つ流電陽極材に対して実用上十分な性能を発揮させる電気防食用バックフィルが提供される。本発明の電気防食用バックフィルは、製造が簡単であるばかりでなく、製造したバックフィルの陽極への展延、塗布が容易であるため施工性にも優れ、また、施工後において十分な保形性を維持することから使用中に外部へ漏出し難く、しかも、流電陽極材に対して従来品と同等以上の性能を発揮させることができ、流電陽極方式の電気防食用バックフィルとして有用である。   According to the present invention, there is provided an anticorrosion backfill that is easy to manufacture, has excellent workability and shape retention, and exhibits practically sufficient performance for a galvanic anode material. The backfill for cathodic protection of the present invention is not only easy to manufacture, but also has excellent workability because the manufactured backfill can be easily spread and applied to the anode. Because it maintains its shape, it is difficult to leak to the outside during use, and it can exhibit the same or better performance as the conventional product for the galvanic anode material. Useful.

図1は、本発明の電気防食用バックフィルを備えた、コンクリート構造物の電気防食構造の一実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of an anticorrosive structure for a concrete structure provided with the anticorrosive backfill of the present invention. 図2は、通電試験における実施例及び比較例の電気防食構造の陽極電位の時間変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing temporal changes in the anode potential of the cathodic protection structures of the examples and comparative examples in the energization test. 図3は、アノード分極試験の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the anodic polarization test. 図4は、通電試験における実施例及び比較例の電気防食構造のアノード分極曲線である。FIG. 4 is an anodic polarization curve of the cathodic protection structure of the example and the comparative example in the energization test.

以下、本発明の電気防食用バックフィルについて説明する。図1には、本発明のバックフィルを鉄筋コンクリート構造物の流電陽極方式による電気防食に使用した例として、本発明のバックフィルの一実施形態であるバックフィル12を備えた、コンクリート構造物の電気防食構造10が示されている。電気防食構造10は、図1に示す通り、鉄筋コンクリート構造物20中の鋼材21(鉄筋)に防食電流を流す電気防食用電極11(陽極)と、電極11とコンクリート構造物20との間に介在配置されたバックフィル12と、電極11及び鋼材21それぞれから延びるリード線13を接続箱14内にて結線してなる電気的接続手段とを備えている。コンクリート構造物20中における鋼材21の近傍には参照電極17が設置され、参照電極17と接続されているリード線13が接続箱14まで引き込まれていることにより、鋼材21の電位を測定してモニタリング可能になされている。   Hereinafter, the backfill for cathodic protection of the present invention will be described. In FIG. 1, as an example of using the backfill of the present invention for cathodic protection by a galvanic anode method of a reinforced concrete structure, a concrete structure having a backfill 12 which is an embodiment of the backfill of the present invention is shown. An anticorrosion structure 10 is shown. As shown in FIG. 1, the anticorrosion structure 10 is interposed between the electrode 11 and the concrete structure 20, and an electrode 11 for an anticorrosion that sends an anticorrosion current to the steel material 21 (rebar) in the reinforced concrete structure 20. The backfill 12 is disposed, and electrical connection means is formed by connecting lead wires 13 extending from the electrode 11 and the steel material 21 in a connection box 14. The reference electrode 17 is installed in the vicinity of the steel material 21 in the concrete structure 20, and the lead wire 13 connected to the reference electrode 17 is drawn to the connection box 14, thereby measuring the potential of the steel material 21. Monitoring is possible.

電極11は、コンクリート構造物20中の鋼材21に対して電気化学的に卑な電位を有する金属、例えば、亜鉛、アルミニウム等からなる板状物であり、アンカーボルト、リベット等の固定具15により、コンクリート構造物20の表面上に固定されている。電極11とコンクリート構造物20の表面(電極11の設置面)との間における、バックフィル12が配置されていない空間部には、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタン等の緩衝材が充填されて、緩衝層16が形成されている。   The electrode 11 is a plate-like object made of a metal having an electrochemically low potential with respect to the steel material 21 in the concrete structure 20, such as zinc or aluminum, and is fixed by a fixture 15 such as an anchor bolt or a rivet. It is fixed on the surface of the concrete structure 20. In the space where the backfill 12 is not disposed between the electrode 11 and the surface of the concrete structure 20 (installation surface of the electrode 11), a cushioning material such as epoxy resin, silicon resin, foamed polyethylene, and foamed polyurethane is provided. The buffer layer 16 is formed by filling.

電気防食構造10は、コンクリート構造物20の電気防食において、電気防食用電極11の電位を長期間低くし且つ電気防食用電極11が水に溶解する際に発生する水素ガスを外側に放出させ得る通気性を備え、そのような優れた通電性能と通気性との発現によって、電気防食に必要な起電力(電極11と鋼材21との電位差)が大きくなる利点があり、長期間にわたって優れた電流効率を持続する。電気防食構造10の斯かる作用効果は、バックフィル12の性能に因るところが大きい。バックフィル12は、少なくとも金属塩化物塩とセメントと水とを含有する。バックフィル12の厚みは、好ましくは3〜20mm、さらに好ましくは5〜15mmである。   The cathodic protection structure 10 can lower the electric potential of the cathodic protection electrode 11 for a long period of time in the cathodic protection of the concrete structure 20 and release hydrogen gas generated when the cathodic protection electrode 11 is dissolved in water to the outside. It has air permeability and has the advantage that the electromotive force (potential difference between the electrode 11 and the steel material 21) required for cathodic protection increases due to the development of such excellent energization performance and air permeability. Sustain efficiency. Such an effect of the anticorrosion structure 10 largely depends on the performance of the backfill 12. The backfill 12 contains at least a metal chloride salt, cement, and water. The thickness of the backfill 12 is preferably 3 to 20 mm, more preferably 5 to 15 mm.

本発明のバックフィルに含有される金属塩化物塩は、抵抗率を減少させ、陽極(電気防食構造10においては電極11)の表面を活性な状態にして低電位を維持させる効果があるだけでなく、吸湿性も有している。このような作用のある金属塩化物塩としては、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化リチウム等が挙げられ、本発明ではこれらの中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。これらの中でも特に塩化マグネシウムは、低電位化の効果が高いことから本発明で好ましく用いられる。金属塩化物塩の含有量は、本発明のバックフィル中、好ましくは15〜30質量%、さらに好ましくは20〜26質量%である。   The metal chloride salt contained in the backfill of the present invention only has the effect of reducing the resistivity and keeping the surface of the anode (electrode 11 in the anticorrosion structure 10) active and maintaining a low potential. There is also hygroscopicity. Examples of the metal chloride salt having such an action include magnesium chloride, sodium chloride, calcium chloride, potassium chloride, and lithium chloride. In the present invention, one or more of these are selected and used. can do. Among these, magnesium chloride is particularly preferably used in the present invention because it has a high potential lowering effect. The content of the metal chloride salt is preferably 15 to 30% by mass, more preferably 20 to 26% by mass in the backfill of the present invention.

本発明のバックフィルの主たる特長の1つとして、セメントを含有している点が挙げられる。セメントは、水を加えて練ると所要時間経過後流動性を失わせる性質があり、これを含む本発明のバックフィルをペースト状又は粘土状に変化させ且つその形状を維持させる性質を有する。セメントを含む本発明のバックフィルは、各種成分(金属塩化物、セメント、水等)を混合するだけで得られるため製造が簡単であり、また製造後は、陽極への展延、塗布が容易であるため施工性に優れ、さらに施工後は、十分な保形性を維持することから使用中に外部へ漏出し難いという特長を有する。   One of the main features of the backfill of the present invention is that it contains cement. Cement has the property of losing fluidity after the lapse of time when water is added and kneaded, and has the property of changing the backfill of the present invention including this to paste or clay and maintaining its shape. The backfill of the present invention containing cement is easy to manufacture because it can be obtained simply by mixing various components (metal chloride, cement, water, etc.), and after manufacture, it can be easily spread and applied to the anode. Therefore, it is excellent in workability and, after construction, has a feature that it is difficult to leak outside during use because it maintains sufficient shape retention.

本発明で用いるセメントとしては、普通・中庸熱・耐硫酸塩等の各種ポルトランドセメント;これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合した各種混合セメント(高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント)等が挙げられ、本発明ではこれらの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。但し、早強・超早強ポルトランドセメント及びアルミナセメントは、水和熱による発熱が大きいため、本発明では使用を避けた方が好ましい。セメントの含有量は、本発明のバックフィル中、好ましくは6〜16質量%、さらに好ましくは8〜14質量%である。セメントの含有量が少なすぎると、バックフィルが軟弱となって保形性が低下し、バックフィルが外部へ漏出するおそれがあり、またセメントの含有量が多すぎると、バックフィルの他の成分を均一に分散させることが困難となり、製造容易性、施工性が低下するおそれがある。   As the cement used in the present invention, various portland cements such as normal, moderately hot and sulfate-resistant; various mixed cements obtained by mixing these portland cements with blast furnace slag, fly ash or silica (blast furnace cement, fly ash cement, silica cement) In the present invention, one of these can be used alone or two or more can be used in combination. However, early strength / super early strength Portland cement and alumina cement generate a large amount of heat due to heat of hydration, so it is preferable to avoid using them in the present invention. The cement content is preferably 6 to 16% by mass, more preferably 8 to 14% by mass in the backfill of the present invention. If the cement content is too low, the backfill may become weak and shape retention may be reduced, and the backfill may leak to the outside. If the cement content is too high, other components of the backfill It may be difficult to uniformly disperse, and the ease of manufacture and workability may be reduced.

また、水の含有量は、本発明のバックフィル中、好ましくは15〜30質量%、さらに好ましくは20〜28質量%である。水の含有量が少なすぎると、バックフィルの他の成分を均一に分散させることが困難となり、製造容易性、施工性が低下するおそれがあり、また水の含有量が多すぎると、バックフィルの流動性が高くなり、バックフィルが外部へ漏出するおそれがある。   Further, the water content is preferably 15 to 30% by mass, more preferably 20 to 28% by mass in the backfill of the present invention. If the water content is too low, it will be difficult to uniformly disperse other components of the backfill, and there is a risk that manufacturability and workability will be reduced. If the water content is too high, the backfill will be lost. There is a risk that the backfill will leak out.

本発明のバックフィルには、前記成分(金属塩化物塩、セメント及び水)に加えてさらに、ベントナイトを含有させても良い。ベントナイトは高い保水性と接地抵抗を低減させる性質とを有し、これを含む本発明のバックフィルに高い保水性及び粘性を付与し得る。ベントナイトとしては、カルシウム型、ナトリウム型があり、本発明ではどちらも用いることができるが、カルシウム型よりも吸水・膨潤性の大きいナトリウム型のベントナイトが有利である。このナトリウム型のベントナイトとは、モンモリロナイトのシート状結晶の層間にナトリウムイオンやカリウムイオン等のアルカリ金属類を吸着しているベントナイトである。ベントナイトの含有量は、本発明のバックフィル中、好ましくは35〜50質量%、さらに好ましくは40〜46質量%である。ベントナイトの含有量が少なすぎると、バックフィルの保水性が不十分になるおそれがあり、またベントナイトの含有量が多すぎると、バックフィルの表面が軟弱になるために流失しやすくなるおそれがある。   In addition to the above components (metal chloride salt, cement and water), the backfill of the present invention may further contain bentonite. Bentonite has a high water retention property and a property of reducing ground resistance, and can impart high water retention property and viscosity to the backfill of the present invention including the bentonite. Bentonite includes calcium type and sodium type, and both can be used in the present invention, but sodium type bentonite having higher water absorption / swellability than calcium type is advantageous. This sodium-type bentonite is bentonite in which alkali metals such as sodium ions and potassium ions are adsorbed between layers of montmorillonite sheet-like crystals. The content of bentonite is preferably 35 to 50% by mass, more preferably 40 to 46% by mass in the backfill of the present invention. If the content of bentonite is too small, the water retention of the backfill may be insufficient, and if the content of bentonite is too large, the surface of the backfill may become soft and may be easily washed away. .

本発明のバックフィルには必要に応じ、前記成分に加えてさらに、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム等の金属硫酸塩;硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸リチウム等の金属硝酸塩等の1種以上を含有させても良い。   If necessary, the backfill of the present invention may further contain one or more metal sulfates such as magnesium sulfate, calcium sulfate and sodium sulfate; metal nitrates such as magnesium nitrate, calcium nitrate and lithium nitrate. It may be included.

本発明のバックフィルの抵抗率は、好ましくは10〜100Ω・cm、さらに好ましくは10〜20Ω・cmである。バックフィルの抵抗率が斯かる特定範囲内にあることにより、電気防食用電極の電位を長期に安定させるという効果が奏される。組成が前述した通りであるバックフィルは、その抵抗率が斯かる特定範囲内になり得る。   The resistivity of the backfill of the present invention is preferably 10 to 100 Ω · cm, more preferably 10 to 20 Ω · cm. When the resistivity of the backfill is within such a specific range, an effect of stabilizing the potential of the electrode for anticorrosion for a long time is exhibited. The backfill whose composition is as described above may have a resistivity within such a specific range.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、斯かる実施例に制限されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such embodiments.

〔実施例1〕
ベントナイトとセメントとをミキサーで混合して混合粉末Aを調製した。ベントナイトとして豊洋ベントナイト鉱業(株)製ベントナイト250メッシュを用い、セメントとして(株)トクヤマ製普通ポルトランドセメントを用いた。別途、塩化マグネシウム(6水和物)に水を加え撹拌して塩化マグネシウム水溶液Bを調製した。そして、混合粉末Aと塩化マグネシウム水溶液Bとをミキサーで混練して、目的とするバックフィルを調製した。こうして得られた実施例1のバックフィルにおける各成分の含有量は次の通り。ベントナイト43質量%、塩化マグネシウム(6水和物)23質量%、セメント11質量%、水23質量%。
[Example 1]
Bentonite and cement were mixed with a mixer to prepare mixed powder A. Bentonite 250 mesh manufactured by Hoyo Bentonite Mining Co., Ltd. was used as the bentonite, and ordinary Portland cement manufactured by Tokuyama Co., Ltd. was used as the cement. Separately, water was added to magnesium chloride (hexahydrate) and stirred to prepare an aqueous magnesium chloride solution B. And mixed powder A and magnesium chloride aqueous solution B were knead | mixed with the mixer, and the target backfill was prepared. The content of each component in the backfill of Example 1 thus obtained is as follows. Bentonite 43% by mass, magnesium chloride (hexahydrate) 23% by mass, cement 11% by mass, water 23% by mass.

〔比較例1〕
従来使用されているベントナイト系バックフィルの混合粉末に水を加えて練り、比較例1のバックフィルを調製した。ベントナイトとして豊洋ベントナイト鉱業(株)製ベントナイト250メッシュを用いた。こうして得られた比較例1のバックフィルにおける各成分の含有量は次の通り。ベントナイト32質量%、塩化マグネシウム(6水和物)19質量%、石膏9質量%、水40質量%。
[Comparative Example 1]
Water was added to the conventionally used bentonite backfill mixed powder and kneaded to prepare the backfill of Comparative Example 1. Bentonite 250 mesh manufactured by Hoyo Bentonite Mining Co., Ltd. was used as the bentonite. The content of each component in the backfill of Comparative Example 1 thus obtained is as follows. Bentonite 32% by mass, magnesium chloride (hexahydrate) 19% by mass, gypsum 9% by mass, water 40% by mass.

<施工性(塗布時間及び塗布ムラ)の評価>
陽極板として500×1000mm、厚さ1mmの平面視矩形形状の6枚の亜鉛陽極板を用いた。この6枚の亜鉛陽極板それぞれの一面の全体に、評価対象のバックフィルを塗布後の厚みが10mmとなるように塗布し、バックフィル層を形成した。6枚の陽極板全ての一面にバックフィルを塗布するのに要した時間(塗布時間)を計測した。また、各バックフィル層の表面状態(塗布ムラの有無)を目視により評価した。
<Evaluation of workability (application time and application unevenness)>
As the anode plate, six zinc anode plates having a rectangular shape in a plan view of 500 × 1000 mm and a thickness of 1 mm were used. A backfill to be evaluated was applied to the entire surface of each of the six zinc anode plates so that the thickness after application was 10 mm to form a backfill layer. The time (coating time) required to apply the backfill on one surface of all six anode plates was measured. Moreover, the surface state (presence / absence of coating unevenness) of each backfill layer was visually evaluated.

バックフィルの塗布時間は、セメントを含む実施例1で約10分、セメントを含まない比較例1で約30分であり、実施例1は、塗布時の適度な流動性により、塗布時間を比較例1の1/3程度に短縮することができた。また、バックフィル層の表面の目視観察において、実施例1は塗布ムラなく良好であったが、比較例1は塗布ムラが多少発生し、且つ塗布ムラのコントラストが大きく目立ち、表面状態は好ましいものではなかった。   The application time of the backfill is about 10 minutes in Example 1 containing cement and about 30 minutes in Comparative Example 1 not containing cement. Example 1 compares the application time due to appropriate fluidity during application. It was shortened to about 1/3 of Example 1. In addition, in the visual observation of the surface of the backfill layer, Example 1 was satisfactory without coating unevenness, but Comparative Example 1 produced some coating unevenness and the contrast of coating unevenness was conspicuous, and the surface state was favorable. It wasn't.

<陽極の性能試験(陽極電位の測定及び発生電気量の算出)>
コンクリート構造物として、格子状に組んで配筋した直径φ13mmの鉄筋をかぶり厚さ37mm、ピッチ100mmの間隔で内部に有する、鉄筋コンクリート(100×200×300mm)を用い、この鉄筋コンクリートの表面に、評価対象のバックフィルからなる厚み10mmのバックフィル層を介して、アルミニウム陽極板(1×180×280mm)を固定し、図1に示す如き構成のコンクリート構造物の電気防食構造を作製した。作製した電気防食構造を用い、その鉄筋コンクリート中の鉄筋を対極として10mA/m2の定電流電解を行った。参照電極にはMMO電極を用いて鉄筋コンクリート中に埋設し、陽極電位を経時的に測定した。その結果を図2に示す。また、通電の開始前及び終了後それぞれにおけるアルミニウム陽極板の質量を測定し、その質量の減少量から発生電気量を算出した。
<Anode performance test (measurement of anode potential and calculation of generated electricity)>
As the concrete structure, reinforced concrete (100 × 200 × 300 mm) having rebars with a diameter of φ13 mm arranged in a lattice pattern and having a cover thickness of 37 mm and a pitch of 100 mm inside is evaluated. The surface of this reinforced concrete is evaluated. An aluminum anode plate (1 × 180 × 280 mm) was fixed through a 10 mm-thick backfill layer made of the target backfill, and an anticorrosion structure of a concrete structure having the structure shown in FIG. 1 was produced. Using the prepared anticorrosion structure, constant current electrolysis at 10 mA / m 2 was performed using the reinforcing bar in the reinforced concrete as a counter electrode. A reference electrode was embedded in reinforced concrete using an MMO electrode, and the anode potential was measured over time. The result is shown in FIG. Further, the mass of the aluminum anode plate before and after the start of energization was measured, and the amount of generated electricity was calculated from the amount of decrease in the mass.

図2に示したように、実施例1のバックフィルを用いた場合の陽極電位は、比較例1のバックフィルよりも変化幅が小さく、長期間の使用においても安定した陽極性能を維持していた。このことから、バックフィルにセメントを含有させることは、バックフィルの施工性のみならず、電気的性能の向上、特に陽極電位の長期安定性にも有効であることがわかる。   As shown in FIG. 2, the anode potential in the case of using the backfill of Example 1 has a smaller variation width than the backfill of Comparative Example 1, and maintains stable anode performance even during long-term use. It was. From this, it can be seen that the inclusion of cement in the backfill is effective not only for the backfill workability but also for improving the electrical performance, particularly for the long-term stability of the anode potential.

また、実施例1のバックフィルを用いた場合の発生電気量は762A・hr/kg、比較例1のバックフィルを用いた場合の発生電気量は389A・hr/kgであったことから、実施例1は、比較例1に比して発生電気量の値が大きく陽極性能が優れていることがわかる。   Further, the amount of electricity generated when the backfill of Example 1 was used was 762 A · hr / kg, and the amount of electricity generated when the backfill of Comparative Example 1 was used was 389 A · hr / kg. It can be seen that Example 1 has a larger value of generated electricity than that of Comparative Example 1, and has excellent anode performance.

<アノード分極試験>
図3には、アノード分極試験の装置構成が示されている。中空円筒状の試験槽50の中空部に、直径90mm、高さ130mmの中空円筒状のステンレス鋼からなる対極51を配置し、該対極51の中空部に評価対象の流動性を有するバックフィル52を流し込み、さらに該バックフィル52における試験槽50の中心部に、亜鉛99.995質量%以上の棒状の亜鉛陽極53を、その長手方向一端部がバックフィル52から突出するように埋め込んだ。棒状の亜鉛陽極53は、その長手方向他端部寄りの表面積20.1cm2の側面視矩形形状部分のみが、亜鉛の露出部53Aとされ、該露出部53Aよりも長手方向他端部側がゴムキャップ54で被覆され、長手方向一端部側がビニルテープ55で被覆されている。また、バックフィル52中で亜鉛陽極53(露出部53A)の近傍に、銀・塩化銀電極からなる参照電極56を埋め込んだ。試験槽50の外部に電位掃引装置57、ポテンショスタット58、記録計59を配置し、これらと試験槽50内の各部とをリード線で接続した。
アノード分極試験は、対極51にバックフィル52を流し込んでから1時間経過後に掃引速度20mV/minの条件で行った。また、アノード分極試験は、評価対象のバックフィル52の外表面をラップ(非通気性の樹脂製フィルム)で覆うことにより水分の逸散を防いだものと、外表面をラップで覆わないで外部に開放したものとの2条件で行った。その結果を図4に示す。
<Anode polarization test>
FIG. 3 shows an apparatus configuration of the anodic polarization test. A counter electrode 51 made of hollow cylindrical stainless steel having a diameter of 90 mm and a height of 130 mm is disposed in a hollow portion of the hollow cylindrical test tank 50, and a backfill 52 having fluidity to be evaluated is formed in the hollow portion of the counter electrode 51. Further, a rod-like zinc anode 53 of 99.995% by mass or more of zinc was embedded in the center portion of the test tank 50 in the backfill 52 so that one end portion in the longitudinal direction protruded from the backfill 52. In the rod-shaped zinc anode 53, only a rectangular portion with a surface area of 20.1 cm 2 near the other end in the longitudinal direction is a zinc exposed portion 53A, and the other end in the longitudinal direction of the exposed portion 53A is rubber. It is covered with a cap 54 and one end side in the longitudinal direction is covered with a vinyl tape 55. Further, a reference electrode 56 made of a silver / silver chloride electrode was embedded in the backfill 52 in the vicinity of the zinc anode 53 (exposed portion 53A). A potential sweep device 57, a potentiostat 58, and a recorder 59 were arranged outside the test tank 50, and these were connected to each part in the test tank 50 with lead wires.
The anodic polarization test was performed under the condition of a sweep rate of 20 mV / min after 1 hour had passed since the backfill 52 was poured into the counter electrode 51. In addition, the anode polarization test is performed by preventing the diffusion of moisture by covering the outer surface of the backfill 52 to be evaluated with a wrap (non-breathable resin film), and without covering the outer surface with a wrap. The test was carried out under two conditions. The result is shown in FIG.

図4に示したように、実施例1のバックフィルを用いた場合は、電気防食で通常使用される最大の電流密度である30mA/m2(陽極面積当たり)を越えた電流値に対しても、陽極電位が比較例1のバックフィルを用いた場合と比較して低く且つ一定であり、陽極性能は良好であった。このことから、バックフィルにセメントを含有させることは、バックフィルの施工性のみならず、電気的性能の向上、特に電気防食に必要な起電力(陽極と鋼材との電位差)の増大にも有効であることがわかる。 As shown in FIG. 4, when the backfill of Example 1 was used, for a current value exceeding 30 mA / m 2 (per anode area), which is the maximum current density normally used in cathodic protection. However, the anode potential was low and constant as compared with the case of using the backfill of Comparative Example 1, and the anode performance was good. For this reason, the inclusion of cement in the backfill is effective not only for the backfill workability but also for improving the electrical performance, especially for increasing the electromotive force (potential difference between the anode and steel) required for anticorrosion. It can be seen that it is.

10 電気防食構造
11 電気防食用電極(流電陽極)
12 バックフィル
13 リード線
14 接続箱
15 固定具
16 緩衝層
17 参照電極
20 コンクリート構造物
21 鋼材(鉄筋)
10 Electro-corrosion-proof structure 11 Electro-corrosion-proof electrode (galvanic anode)
12 Backfill 13 Lead wire 14 Connection box 15 Fixture 16 Buffer layer 17 Reference electrode 20 Concrete structure 21 Steel material (rebar)

Claims (1)

金属塩化物塩とセメントと水とを含有し、金属塩化物塩が塩化マグネシウムであり、
さらにベントナイトを35〜50質量%含有し、且つ塩化マグネシウムの含有量が15〜30質量%、セメントの含有量が6〜16質量%、水の含有量が15〜30質量%である電気防食用バックフィル。
Containing metal chloride salt, cement and water , the metal chloride salt is magnesium chloride,
Furthermore, it contains 35 to 50% by mass of bentonite, 15 to 30% by mass of magnesium chloride, 6 to 16% by mass of cement, and 15 to 30% by mass of water . Backfill.
JP2014019067A 2014-02-04 2014-02-04 Backfill for cathodic protection Active JP6239992B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014019067A JP6239992B2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Backfill for cathodic protection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014019067A JP6239992B2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Backfill for cathodic protection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015145527A JP2015145527A (en) 2015-08-13
JP6239992B2 true JP6239992B2 (en) 2017-11-29

Family

ID=53889899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014019067A Active JP6239992B2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Backfill for cathodic protection

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6239992B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6725337B2 (en) * 2016-06-27 2020-07-15 株式会社ナカボーテック Reference electrode
RU2650021C1 (en) * 2016-12-19 2018-04-06 Акционерное общество "Промышленное предприятие материально-технического снабжения "Пермснабсбыт" Anode activator of electrochemical corrosion protection of underground structures (variants)
JP7115824B2 (en) * 2017-06-27 2022-08-09 アキレス株式会社 raised structure
JP6681500B1 (en) * 2019-05-31 2020-04-15 西日本旅客鉄道株式会社 Backfill for cathodic protection

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6165346A (en) * 1999-02-05 2000-12-26 Whitmore; David Cathodic protection of concrete

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015145527A (en) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7749362B2 (en) Protection of reinforcement
US8337677B2 (en) Sacrificial anode and backfill
CA2880235C (en) Galvanic anode and method of corrosion protection
JP6239992B2 (en) Backfill for cathodic protection
US8157983B2 (en) Composite anode for cathodic protection
CA2893678A1 (en) Treatment process for concrete
AU2006298558B2 (en) Sacrificial anode and backfill
JP5112663B2 (en) Backfill for cathodic protection and cathodic protection structure using the same
JP6681500B1 (en) Backfill for cathodic protection
WO2008118589A1 (en) Composite anode for cathodic protection
JP2003129262A (en) Electric protection part for corrosion prevention of concrete steel material
JP5851287B2 (en) Anticorrosion method for concrete reinforcing bars
US20090183998A1 (en) Activating matrix for cathodic protection
JP2017014567A (en) Monitoring method for sacrificial anode construction method in concrete structure
JP2017066655A (en) Cross-section repair method of concrete structure
JPH05294758A (en) Repairing method for concrete containing salt
US20130118897A1 (en) Sacrificial anode and backfill combination
JP2016035095A (en) Spacer member having anticorrosion function of steel material in concrete, and installation method of the same
JP2711455B2 (en) Backfill for cathodic protection
Giorhini et al. Galvanic Cathodic Protection System Complying With Code Based Protection Criteria
AU2012200198A1 (en) Sacrificial anode and backfill
MXPA95000945A (en) Sacrificatory anode for cathodic protection and my alloy
GB2430938A (en) Backfill

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170111

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170725

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6239992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250