JP6470716B2 - Method for calculating test piece area and test cell size in hydrogen embrittlement property evaluation test - Google Patents

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Description

本発明は、鉄筋の水素脆化特性を評価するための試験片面積および試験装置の試験セルの大きさを決定する水素脆化試験における試験片面積の算出方法および試験セルサイズの算出方法に関する。   The present invention relates to a test piece area calculation method and a test cell size calculation method in a hydrogen embrittlement test for determining a test piece area for evaluating hydrogen embrittlement characteristics of a reinforcing bar and a test cell size of a test apparatus.

鉄筋はある使用環境において水素を吸収し、延性が失われ、強度が著しく低下することがある。この現象は水素脆化と呼ばれており(非特許文献1参照)、例えば、プレストレストコンクリート構造物中の鉄筋(PC鉄筋)で生じることが知られている(非特許文献2参照)。   Rebars absorb hydrogen in certain use environments, lose ductility, and can significantly reduce strength. This phenomenon is called hydrogen embrittlement (see Non-Patent Document 1), and is known to occur, for example, in reinforcing bars (PC reinforcing bars) in prestressed concrete structures (see Non-Patent Document 2).

PC鉄筋について、水素脆化に対してある一定の耐性を有することを評価するため、水素脆化特性試験が行われている。水素脆化試験として、荷重を負荷した鉄筋に対して、外部から水素を吸収させ、破断の有無、破断時間を確認する方法がある。例えば、非特許文献3に記載の「20%チオシアン酸アンモニウム溶液中でのPC鋼材の水素脆化試験方法」(以下、PC鋼材用試験)や、非特許文献4の「高力ボルトの遅れ破壊特性評価ガイドブック」に記載の試験方法(以下、高力ボルト用試験)があり、(a)試料選定、(b)試験セル、(c)水素チャージに関する試験条件が表1のように規定されている。   A hydrogen embrittlement characteristic test has been conducted on PC rebars in order to evaluate that they have a certain resistance to hydrogen embrittlement. As a hydrogen embrittlement test, there is a method in which hydrogen is absorbed from the outside to a reinforcing bar loaded with load, and the presence or absence of breakage and the breakage time are confirmed. For example, “Method for hydrogen embrittlement of PC steel in 20% ammonium thiocyanate solution” (hereinafter referred to as test for PC steel) described in Non-Patent Document 3 and “delayed fracture of high strength bolt” There are test methods described in the “Characteristics Evaluation Guidebook” (hereinafter, testing for high-strength bolts), and (a) sample selection, (b) test cell, and (c) hydrogen charge test conditions are defined as shown in Table 1. ing.

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これら従来の耐水素脆化試験は試験条件が異なり、表1に示すようにそれぞれに独特な特徴を有している。試験には試験セルが必須であり、試験溶液や水素チャージ条件に応じた最適化が必要である。例えばPC鋼材用試験では、水素脆化試験の装置形状を決める試験片の接触面積(浸漬長さ)について、浸漬長さを200mm以上にするとの規定がある(非特許文献3参照)。この規格において浸漬長さを短くすると、破断時間は長くなる傾向を実験的に示しているが、破断しうる十分な浸漬長さを規定しているわけではない。そのため、水素脆化特性試験において、同じ条件・装置を用いても、PC鉄筋の品質は厳密には均一ではないため、予め決めた試験時間内に必ず鉄筋が破断する、もしくは必ず破断しないとは限らない。   These conventional hydrogen embrittlement resistance tests have different test conditions, and each has unique characteristics as shown in Table 1. A test cell is essential for the test, and optimization according to the test solution and hydrogen charge conditions is necessary. For example, in the test for PC steel materials, there is a rule that the immersion length is 200 mm or more with respect to the contact area (immersion length) of the test piece that determines the device shape of the hydrogen embrittlement test (see Non-Patent Document 3). In this standard, when the immersion length is shortened, the rupture time tends to become longer experimentally, but it does not prescribe a sufficient immersion length that can break. Therefore, in the hydrogen embrittlement characteristic test, even if the same conditions and equipment are used, the quality of the PC rebar is not strictly uniform. Therefore, the rebar always breaks within the predetermined test time or does not necessarily break. Not exclusively.

そこでPC鉄筋の品質を評価するために、試験時間内に破断する鉄筋と破断しない鉄筋がある場合、水素が鉄筋に侵入できる面積を大きくすることで、鉄筋が破断しうる面積を十分に確保し、試験片の個体差による破断の有無を明確にする方法が考えられる。   Therefore, in order to evaluate the quality of PC rebars, if there are rebars that break within the test time and rebars that do not break, increasing the area through which hydrogen can enter the rebar ensures a sufficient area where the rebar can break. A method of clarifying the presence or absence of breakage due to individual differences of test pieces can be considered.

南雲道彦、「鋼の力学的挙動に及ぼす水素の影響」、鉄と鋼、2004年、Vol.90、No.10、p.766−775Nagumo Michihiko, “Effect of Hydrogen on the Mechanical Behavior of Steel”, Iron and Steel, 2004, Vol. 90, no. 10, p. 766-775 白神哲夫、「鉄鋼材料における水素脆化」、材料と環境、2011年、60、236−240Tetsuo Shirakami, “Hydrogen embrittlement in steel materials”, Materials and Environment, 2011, 60, 236-240 「20%チオシアン酸アンモニウム溶液中でのPC鋼材の水素脆化試験方法」、社団法人 腐食防食協会、2012年、JSCE S 1201、p.6−7“Hydrogen embrittlement test method for PC steel in 20% ammonium thiocyanate solution”, Corrosion and Corrosion Protection Association, 2012, JSCE S 1201, p. 6-7 「高力ボルトの遅れ破壊特性評価ガイドブック」、社団法人 日本鋼構造協会、2010年、JSSCテクニカルレポート No.91、p.6−7、p.126−127“Guidebook for Evaluation of Delayed Fracture Characteristics of High Strength Bolt”, Japan Steel Structure Association, 2010, JSSC Technical Report No. 91, p. 6-7, p. 126-127 小松篤史、西方篤、水流徹、「乾湿繰り返し腐食環境下の鋼材に蓄積した水素の電気化学的測定による定量」、材料と環境、2009年、Vol.58、No.7、p.269−273Atsushi Komatsu, Atsushi Nishikata, Toru Water Flow, “Quantification of Hydrogen Accumulated in Steel Materials Under Repeated Wet and Wet Corrosion Environment by Electrochemical Measurement”, Materials and Environment, 2009, Vol. 58, no. 7, p. 269-273 大村朋彦、櫛田隆弘、工藤赳夫、中里福和、渡部了、「鋼中への水素侵入に影響する環境因子」、材料と環境、2005年、Vol.54、No.2、p.61−67Yasuhiko Omura, Takahiro Kushida, Ikuo Kudo, Fukukazu Nakazato, Ryo Watanabe, “Environmental factors affecting hydrogen penetration into steel”, Materials and the Environment, 2005, Vol. 54, no. 2, p. 61-67 佐藤周之、内田健一朗、横井克則、野中資博、「フェノールフタレイン法によるコンクリート中性化の詳細評価技術に関する基礎的研究」、コンクリート工学年次論文集、2009年、Vol.31、No.1、p.2023−2028Sato Noriyuki, Uchida Kenichiro, Yokoi Katsunori, Nonaka Motohiro, “Fundamental Study on Detailed Evaluation Technology of Concrete Neutralization by Phenolphthalein Method”, Annual Report of Concrete Engineering, 2009, Vol. 31, no. 1, p. 2023-2028 大村朋彦、鈴木啓史、岡村司、外13名、「大気および高圧水素ガス環境を模擬した低合金鋼の水素チャージ法」、鉄と鋼、Vol.100、No.10、p.1289−1297Yasuhiko Omura, Hiroshi Suzuki, Tsukasa Okamura, and 13 others, “Hydrogen Charging Method of Low Alloy Steel Simulating Air and High Pressure Hydrogen Gas Environment”, Iron and Steel, Vol. 100, no. 10, p. 1289-1297

しかしながら、試験溶液の温度を制御することを考慮すると、試験開始までの準備時間を短くするためには試験溶液の使用量が少なくなるように試験装置の試験セルは最小限の大きさであることが好ましいが、これまで試験装置の大きさを適切に設定する方法がなかった。   However, in consideration of controlling the temperature of the test solution, in order to shorten the preparation time until the start of the test, the test cell of the test apparatus must be a minimum size so that the amount of the test solution used is reduced. However, there has been no method for appropriately setting the size of the test apparatus so far.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鉄筋の水素脆化特性試験において、試験装置を不要に大きくすることなく、予め決めた試験時間内に破断する確率を向上させることができる水素脆化試験における試験片面積の算出方法および試験セルサイズの算出方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to break within a predetermined test time without unnecessarily increasing the size of a test apparatus in a hydrogen embrittlement characteristic test of a reinforcing bar. An object of the present invention is to provide a test piece area calculation method and a test cell size calculation method in a hydrogen embrittlement test that can improve the probability of the test.

上記の課題を解決するために、本発明は、水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法であって、鉄筋の試験片を試験溶液に浸漬して水素脆化試験を複数回行ったときに、水素脆化による前記鉄筋の試験片の破断の位置の分布に偏りが生じない、前記試験片が前記試験溶液と接触する第1の試験片面積を求めるステップと、前記求めた第1の試験片面積の鉄筋の試験片が破断する破断確率を求めるステップと、前記破断確率と前記第1の試験片面積から単位面積当たりの破断確率を算出するステップと、前記算出した単位面積当たりの破断確率に基づき、前記試験片が前記試験溶液と接触する任意の試験片面積における破断確率を求め、破断確率が所望の値となる、前記試験片が前記試験溶液と接触する第2の試験片面積を算出するステップと、前記試験片と前記試験溶液とを前記算出された試験片面積で接触させられる水素脆化特性評価試験装置の試験セルのサイズを算出するステップと、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a method for calculating the area of a test piece in a hydrogen embrittlement characteristic evaluation test, wherein a hydrogen embrittlement test was performed a plurality of times by immersing a rebar test piece in a test solution. Sometimes, a step of obtaining a first test piece area where the test piece comes into contact with the test solution without causing a bias in a distribution of breakage positions of the test pieces of the reinforcing bars due to hydrogen embrittlement; Determining the probability of breakage of a test piece of a reinforcing bar of the test piece area, calculating the probability of break per unit area from the break probability and the first test piece area, and the calculated per unit area A second test piece in which the test piece comes into contact with the test solution, wherein the test piece obtains a probability of breakage in an arbitrary test piece area where the test piece comes into contact with the test solution based on the probability of breakage. Calculate area And steps, and having the steps of: calculating a size of the test cell of the test piece and the the test solution is contacted with the test strip area of the calculated hydrogen embrittlement characteristics evaluation test apparatus.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法において、前記単位面積当たりの破断確率を算出するステップは、前記単位面積当たりの破断確率Xを、前記求めた第1の試験片面積の鉄筋の試験片が破断する破断確率XkからX=1−(1−Xk1/kとして算出することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for calculating a test piece area in the hydrogen embrittlement property evaluation test according to the first aspect, the step of calculating the fracture probability per unit area includes the fracture probability per unit area. X is calculated as X = 1− (1−X k ) 1 / k from the breaking probability X k at which the reinforcing bar test piece having the first test piece area is broken.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法において、前記破断確率が所望の値となる第2の試験片面積を算出するステップは、前記任意の試験片面積における破断確率Xnを、前記単位面積当たりの破断確率XからXn=1−(1−X)nとして算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for calculating a test piece area in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to the first or second aspect, the second test piece area in which the fracture probability is a desired value is calculated. The step is characterized in that the fracture probability X n in the arbitrary specimen area is calculated from the fracture probability X per unit area as X n = 1− (1−X) n .

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法において、前記水素脆化試験は、前記水素脆化試験において用いる試験溶液に対して前記鉄筋に負電位を印加する陰極チャージによる水素脆化試験であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the test piece area calculation method in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrogen embrittlement test is a test used in the hydrogen embrittlement test. It is a hydrogen embrittlement test by cathodic charging in which a negative potential is applied to the rebar with respect to the solution.

請求項5に記載の発明は、水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法であって、水素脆化特性評価試験の試験条件として、試験片、前記試験片を浸漬する試験溶液、前記試験溶液に浸漬した前記試験片に対する水素チャージ方法、前記水素チャージ中に前記試験片に与える負荷応力を決定する第1工程と、前記水素チャージに用いる電極を決定する第2工程と、前記試験片が前記試験溶液と接触する試験片面積を決定する第3工程と、前記試験片に対する前記試験溶液の比液量を決定する第4工程と、前記試験片と前記決定された電極とを互いに接触させずに挿入可能で、かつ前記試験片面積と前記比液量とを実現可能な試験セルサイズを算出する第5工程と、を含むことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is a method of calculating a test cell size in a hydrogen embrittlement characteristic evaluation test, and as test conditions for a hydrogen embrittlement characteristic evaluation test, a test piece, a test solution in which the test piece is immersed, A hydrogen charging method for the test piece immersed in a test solution, a first step of determining a load stress applied to the test piece during the hydrogen charge, a second step of determining an electrode used for the hydrogen charge, and the test piece A third step of determining a test piece area in contact with the test solution, a fourth step of determining a specific liquid amount of the test solution with respect to the test piece, and contacting the test piece and the determined electrode with each other. And a fifth step of calculating a test cell size that can be inserted without causing the test piece to realize the test piece area and the specific liquid amount.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法において、前記第3工程において決定した前記試験片面積は、請求項1乃至4のいずれかに記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法によって算出された前記第2の試験片面積であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the test cell size calculation method in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to the fifth aspect, the area of the test piece determined in the third step is any one of the first to fourth aspects. It is the said 2nd test piece area calculated by the calculation method of the test piece area in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test of a crab.

請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法において、前記第4工程において決定した前記比液量は、前記試験条件で水素脆化特性評価試験を所定の時間行った際の前記試験溶液の液性の変化量が所定の値より小さくなるように決定されることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the method for calculating the test cell size in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to claim 5 or 6, wherein the specific liquid amount determined in the fourth step is hydrogen under the test conditions. It is characterized in that the change amount of the liquid property of the test solution when the embrittlement characteristic evaluation test is performed for a predetermined time is determined to be smaller than a predetermined value.

本発明により決定した試験片面積に基づき、設計・製作した試験装置を用いれば、鉄筋の水素脆化特性試験において、試験装置を不要に大きくすることなく、予め決めた試験時間内に破断する確率を向上させることができる。   If the test equipment designed and manufactured based on the test piece area determined according to the present invention is used, the probability of fracture within a predetermined test time without unnecessarily increasing the size of the test equipment in the hydrogen embrittlement characteristic test of reinforcing steel Can be improved.

本発明の一実施形態に係る水素脆化試験における試験片面積の算出方法のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation method of the test piece area in the hydrogen embrittlement test which concerns on one Embodiment of this invention. プレストレストコンクリート構造物から取り出したPC鉄筋に対して水素脆化試験を12回行った際の、破断回数と破断位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency | count of a fracture | rupture and a fracture | rupture position when a hydrogen embrittlement test is performed 12 times with respect to the PC reinforcement taken out from the prestressed concrete structure. 水素脆化試験装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a hydrogen embrittlement test apparatus. 浸漬長さnと破断確率Xとの関係を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the relationship between immersion length n and the fracture | rupture probability X. FIG. 浸漬長さnのときの破断確率Xn=1−(1−X)nにX=0.356を代入して得られた関数に基づきプロットした図である。It is the figure plotted based on the function obtained by substituting X = 0.356 into fracture probability Xn = 1- (1-X) n in case of immersion length n. 耐水素脆化特性を評価する評価試験装置の模式図である。It is a schematic diagram of an evaluation test apparatus for evaluating hydrogen embrittlement resistance. 各比液量における試験溶液の水素チャージした時間に対するpHの経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of pH with respect to the time of hydrogen charge of the test solution in each specific liquid amount. PC鋼材の耐水素脆化特性評価法における試験セル形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the test cell shape in the hydrogen embrittlement resistance evaluation method of PC steel materials.

本発明では、各種試験条件ごとに、下記の手順に従い決定した試験セルを用いることにより、鉄筋の水素脆化特性試験において、試験装置を不要に大きくすることなく、安定した結果を得られ、試験回数を抑えることができ、予め決めた試験時間内に破断する確率を向上させることができ、PC鋼材の耐水素脆化特性評価に要する総試験時間を短くすることができる。   In the present invention, by using a test cell determined according to the following procedure for each of various test conditions, a stable result can be obtained without unnecessarily increasing the size of the test apparatus in the hydrogen embrittlement characteristic test of the reinforcing bar. The number of times can be reduced, the probability of fracture within a predetermined test time can be improved, and the total test time required for evaluating the hydrogen embrittlement resistance of PC steel can be shortened.

(試験セル形状の決定手順)
[1]試験条件の決定
[2]試験セル内に挿入する電極の選定
[3]浸漬長さの決定
[4]比液量の決定
[5]試験セル形状の決定
(Test cell shape determination procedure)
[1] Determination of test conditions [2] Selection of electrodes to be inserted into the test cell [3] Determination of immersion length [4] Determination of specific liquid volume [5] Determination of test cell shape

[1]試験条件の決定
試料(試験片)選定は試験目的に応じて決めればよい。例えば、試験片として、切欠きを入れた新品PC鋼材や構造物中から取り出したPC鋼材(取出PC鋼材)を用いることができる。試験溶液はpH7.8〜pH8.3の緩衝溶液を用いればよく、その試験溶液に0〜1w%チオシアン酸アンモニウムを添加してもよい。水素チャージは、腐食溶液に試験片を接触させるだけの浸漬法や試験片表面において電気化学制御する陰極チャージ法から選択することができる。陰極チャージ法では、印加電位や電流密度を制御する。耐水素脆化試験における試験片への負荷は、例えば試験片の引張強さの0.7倍の荷重とすることができる。
[1] Determination of test conditions The sample (test piece) should be selected according to the purpose of the test. For example, a new PC steel material with a notch or a PC steel material taken out from a structure (extracted PC steel material) can be used as the test piece. The test solution may be a buffer solution having a pH of 7.8 to 8.3, and 0 to 1 w% ammonium thiocyanate may be added to the test solution. The hydrogen charge can be selected from an immersion method in which a test piece is brought into contact with a corrosive solution or a cathodic charge method in which electrochemical control is performed on the surface of the test piece. In the cathode charging method, the applied potential and current density are controlled. The load on the test piece in the hydrogen embrittlement resistance test can be, for example, 0.7 times the tensile strength of the test piece.

[2]試験セル内に挿入する電極の選定
陰極チャージ法を採用するときの参照極、対極は、例えば参照極として銀塩化銀電極、対極として白金黒電極を用いればよい。
[2] Selection of electrode to be inserted into test cell As the reference electrode and the counter electrode when the cathode charging method is adopted, for example, a silver-silver chloride electrode may be used as the reference electrode and a platinum black electrode may be used as the counter electrode.

[3]浸漬長さを決定する。
試験装置の形状パラメータ(接触面積、または浸漬長さ)を決定する。浸漬長さは、浸漬長さでの破断確率から最適な浸漬長さを求めればよい。以下、PC鉄筋の水素脆化試験において試験片が試験溶液と接触する試験片面積を算出する方法を示す。本発明の水素脆化試験における試験片面積の算出方法は、大きく下記3つの手順からなる。
[3] Determine the immersion length.
Determine the shape parameters (contact area, or immersion length) of the test equipment. What is necessary is just to obtain | require optimal immersion length from the fracture | rupture probability in immersion length as immersion length. Hereinafter, a method of calculating the test piece area where the test piece comes into contact with the test solution in the hydrogen embrittlement test of the PC rebar will be described. The method for calculating the test piece area in the hydrogen embrittlement test of the present invention consists of the following three procedures.

<1>有効試験片面積の評価
<2>単位面積当たりの破断確率の算出
<3>試験片面積の決定
図1に、本発明の一実施形態に係る水素脆化試験における試験片面積の算出方法のフローチャートを示す。先ず、<1>有効試験片面積の評価として、水素脆化による破断が試験片の特定の領域に偏りなく起こる有効試験片面積を求める(ステップ101)。次に、<2>単位面積当たりの破断確率の算出として、複数回の実験結果から有効試験面積に対する破断確率Xkを算出し(ステップ102)、有効試験面積に対する破断確率Xkから単位浸漬長さあたりの破断確率X=1−(1−Xk1/kを算出する(ステップ103)。そして<3>試験片面積の決定として、浸漬長さnのときの破断確率Xn=1−(1−X)nに単位浸漬長さあたりの破断確率Xを代入して得られた関数から、所望の破断確率が得られる浸漬長さを算出する(ステップ104)。
<1> Evaluation of Effective Specimen Area <2> Calculation of Fracture Probability per Unit Area <3> Determination of Specimen Area FIG. 1 shows calculation of test piece area in a hydrogen embrittlement test according to an embodiment of the present invention. A flow chart of the method is shown. First, as an evaluation of <1> effective test piece area, an effective test piece area in which breakage due to hydrogen embrittlement occurs in a specific region of the test piece without deviation is obtained (step 101). Next, <2> as the calculation of the failure ratio per unit area, it calculates the failure ratio X k to the effective test area from multiple experiments (step 102), the unit immersed length from failure ratio X k to the effective test area The breaking probability X = 1− (1−X k ) 1 / k is calculated (step 103). And <3> as the determination of the test piece area, from the function obtained by substituting the fracture probability X per unit immersion length into the fracture probability X n = 1− (1-X) n when the immersion length n Then, the immersion length at which a desired breaking probability is obtained is calculated (step 104).

以下で各手順についてより詳細に説明する。   Each procedure will be described in detail below.

<1>有効試験片面積の評価
有効試験片面積とは、ここでは水素脆化特性評価を行ったときに、実際に水素脆化による破断が試験片の特定の領域に偏りなく起こる試験片面積と定義する。有効試験片面積は、予め決めた条件において複数回水素脆化試験を行い、試験毎に試験片が破断した領域を記録して破断領域の分布を評価する。
<1> Evaluation of Effective Specimen Area Effective specimen area here refers to the specimen area where fracture due to hydrogen embrittlement actually occurs evenly in a specific area of the specimen when hydrogen embrittlement characteristics are evaluated. It is defined as For the effective test piece area, a hydrogen embrittlement test is performed a plurality of times under predetermined conditions, and the area where the test piece is broken for each test is recorded to evaluate the distribution of the broken area.

図2に、プレストレストコンクリート構造物から取り出したPC鉄筋に対して水素脆化試験を12回行った際の、破断回数と破断位置との関係を示す。また図3に、水素脆化試験に用いた水素脆化試験装置における試験片と電気化学セル(試験セル)の概要を示す。図3に示すように、水素脆化試験は電気化学セルを取り付けたPC鉄筋に対して行うことから、表記を単純化するため、図2にはPC鉄筋の破断位置をPC鉄筋と水溶液を接触させた下端からの距離で示した。   In FIG. 2, the relationship between the frequency | count of a fracture | rupture and a fracture | rupture position at the time of performing a hydrogen embrittlement test 12 times with respect to the PC reinforcement taken out from the prestressed concrete structure is shown. FIG. 3 shows an outline of a test piece and an electrochemical cell (test cell) in the hydrogen embrittlement test apparatus used for the hydrogen embrittlement test. As shown in FIG. 3, since the hydrogen embrittlement test is performed on a PC rebar with an electrochemical cell attached, in order to simplify the notation, FIG. 2 shows the fracture position of the PC rebar in contact with the PC rebar and an aqueous solution. It was shown by the distance from the lower end.

図2に示す結果から、破断位置は中心部、端部問わず破断しており、今回の実験では、PC鉄筋と試験溶液との単位長さ当たりの接触面積を有効試験片面積と見なすことができることを確認した。   From the results shown in FIG. 2, the breaking position is broken regardless of the center portion or the end portion. In this experiment, the contact area per unit length between the PC reinforcing bar and the test solution can be regarded as the effective test piece area. I confirmed that I can do it.

なお、水素脆化試験の実験条件は、JIS規格上の引張強さ(1420MPa)に対して0.7倍の荷重を負荷したPC鉄筋を、1M(モル)の炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)に1wt%のチオシアン酸アンモニウム(NH4SCN)を添加した水溶液中に浸漬させ、PC鉄筋と水溶液の接触面積42.4cm2(異形丸棒、直径0.9cm、浸漬長さ15cm)に対して、−1000mVvs.SSEの電位を印加することで水素を吸収させ、試験時間を最大6時間として実施した。 The experimental conditions of the hydrogen embrittlement test were as follows: PC rebar loaded with a load 0.7 times the tensile strength (1420 MPa) according to JIS standards was applied to 1M (mol) sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ). It is immersed in an aqueous solution to which 1 wt% ammonium thiocyanate (NH 4 SCN) is added, and the contact area of the PC rebar and the aqueous solution is 42.4 cm 2 (deformed round bar, diameter 0.9 cm, immersion length 15 cm), -1000 mVvs. Hydrogen was absorbed by applying a potential of SSE, and the test time was 6 hours at maximum.

<2>有効試験片面積に対する破断確率の算出
有効試験片面積に対する破断確率は、破断する鉄筋と破断しない鉄筋がある水素脆化試験の条件における破断確率をもとに算出する。以下の実験結果を用い、有効試験面積に対する破断確率を算出する方法を記す。なお、計算簡略化のため、単位を面積ではなく、浸漬長さで計算した。
<2> Calculation of fracture probability with respect to effective test piece area The fracture probability with respect to the effective test piece area is calculated based on the fracture probability under the conditions of a hydrogen embrittlement test in which there are rebars that break and rebars that do not break. The method of calculating the fracture probability with respect to the effective test area will be described using the following experimental results. In order to simplify the calculation, the unit was calculated not by area but by immersion length.

(実験結果)
PC鉄筋と試験溶液との接触面積8.48mm2(直径0.9cm、浸漬長さ3cm)として、上記有効試験片面積の評価で用いた水素脆化試験条件で試験したところ、試験回数30回のうち22回は破断した。
(Experimental result)
When the contact area between the PC rebar and the test solution was 8.48 mm 2 (diameter: 0.9 cm, immersion length: 3 cm), the test was performed 30 times under the hydrogen embrittlement test conditions used in the evaluation of the effective test piece area. Of these, 22 fractures occurred.

(算出方法)
単位浸漬長さ当たりの破断確率をXとして、浸漬長さnのときの破断確率を考えるために、図4に浸漬長さnと破断確率Xとの関係を示した概念図を示す。例えば浸漬長さ2のときの破断確率X2は、浸漬長さが0〜1、1〜2のいずれかの領域で破断が生じる確率であるので、浸漬長さが0〜1、1〜2のいずれの領域においても破断しない確率を1から差し引いた値になる。そのため、単位長さ当たりの接触面積が有効試験片面積である場合においては、破断が特定の領域に偏ることなく起こるので、破断確率は全ての領域で等しいことから、以下のように表すことができる。
(Calculation method)
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the relationship between the immersion length n and the fracture probability X in order to consider the fracture probability when the immersion length is n, where X is the fracture probability per unit immersion length. For example, the breakage probability X2 when the immersion length is 2 is the probability that the breakage occurs in any region of the immersion length of 0 to 1 or 1 or 2 , so that the immersion length is 0 to 1 or 1 to 2. The probability of not breaking in any of the areas is a value obtained by subtracting from 1. Therefore, in the case where the contact area per unit length is the effective test piece area, since the rupture occurs without being biased to a specific region, the rupture probability is the same in all regions, so it can be expressed as follows: it can.

浸漬長さ2のときの破断確率X2=1−(1−X)2
同様に浸漬長さ3以降を記述すると、
浸漬長さ3のときの破断確率X3=1−(1−X)3
浸漬長さkのときの破断確率Xk=1−(1−X)k ・・・(1)
したがって、任意の浸漬長さkの破断確率のとき、単位浸漬長さあたりの破断確率は以下の式で表すことができると考えることができる。
Fracture probability X 2 = 1− (1-X) 2 when immersion length is 2
Similarly, when the immersion length 3 or later is described,
Fracture probability X 3 = 1− (1-X) 3 when the immersion length is 3
Fracture probability X k = 1− (1-X) k when the immersion length is k (1)
Therefore, it can be considered that the fracture probability per unit immersion length can be expressed by the following formula when the fracture probability is an arbitrary immersion length k.

単位浸漬長さあたりの破断確率X=1−(1−Xk1/k ・・・(2)
この式(2)に基づき、上記実験結果において得られた浸漬長さ3cmにおける破断確率73.3%(=22/30)から単位浸漬長さ(1cm)あたりの破断確率Xを求めると35.6%になる。この値を式(1)に代入して得られた関数、すなわち浸漬長さnのときの破断確率Xn=1−(1−X)nにX=0.356を代入して得られた関数から、図5に示すプロットを得る。
Fracture probability per unit immersion length X = 1− (1−X k ) 1 / k (2)
Based on this formula (2), when the fracture probability X per unit immersion length (1 cm) is determined from the fracture probability 73.3% (= 22/30) at the immersion length of 3 cm obtained in the above experimental results, 35. 6%. A function obtained by substituting this value into the equation (1), that is, obtained by substituting X = 0.356 into the fracture probability X n = 1− (1-X) n when the immersion length is n. From the function, the plot shown in FIG. 5 is obtained.

<3>試験片面積の決定
図5のプロットから今回の鉄筋と試験条件では浸漬長さが10cm以上であれば、10回程度の試験回数では全ての試験片が破断すると期待できる。実際、浸漬長さを10cmで試験可能なセルを用い、12回試験したところ、11回破断した。
<3> Determination of test piece area From the plot of FIG. 5, if the immersion length is 10 cm or more in the present reinforcing bars and test conditions, it can be expected that all test pieces will break in about 10 test times. In fact, using a cell that can be tested at an immersion length of 10 cm and tested 12 times, it broke 11 times.

[4]比液量を決定する。
比液量は、比液量の異なる試験セルを準備し、決定した試験条件で試験片に水素チャージを行い、試験時間中の液性変化を確認し、変化量が所定の値以下となるように決定する。判断基準は、例えば、試験溶液を用い、実環境を模擬するのであれば、コンクリートの中性化が進行し、鉄筋腐食が進行するpH11以下を基準とする(非特許文献7参照)。
[4] Determine the specific liquid amount.
For the specific liquid volume, prepare test cells with different specific liquid volumes, charge the test piece with hydrogen under the determined test conditions, check the liquid property change during the test time, and make sure that the change volume is below the specified value. To decide. For example, if a test solution is used to simulate an actual environment, the judgment standard is based on a pH of 11 or less at which concrete neutralization progresses and rebar corrosion progresses (see Non-Patent Document 7).

[5]試験セル形状を決定する。
試験セル形状は、[1]で決定した試験条件ごとに決めればよい。例えば、試験溶液に0〜1wt%のチオシアン酸アンモニウムを添加したpH7.8から8.3の緩衝溶液とし、制御電位を−700〜−1000mVvs.SSE以上の電位とし、試験溶液の温度を35〜50℃であることを特徴とするPC鋼材の耐水素脆化特性評価法においては、浸漬長さを15cm以上、かつ比液量3ml/cm2以上を確保できる試験セル形状であればよい。試験セルの材質は試験溶液の液性に影響しなければよく、例えばアクリルを選定すればよい。
[5] Determine the test cell shape.
The test cell shape may be determined for each test condition determined in [1]. For example, a buffer solution having a pH of 7.8 to 8.3 in which 0 to 1 wt% ammonium thiocyanate is added to the test solution, and the control potential is −700 to −1000 mVvs. In the method for evaluating hydrogen embrittlement resistance of PC steel, characterized in that the electric potential is SSE or higher and the temperature of the test solution is 35 to 50 ° C., the immersion length is 15 cm or more and the specific liquid volume is 3 ml / cm 2. Any test cell shape that can ensure the above is sufficient. The material of the test cell need not affect the liquidity of the test solution. For example, acrylic may be selected.

(試験実施例)
以下、試験片の耐水素脆化特性を評価する実施例を示す。図6に、耐水素脆化特性を評価する評価試験装置の模式図を示す。実験には図6に模式図を示した評価試験装置を用い、表2に示す試験条件で実施した。
(Test example)
Hereinafter, examples for evaluating the hydrogen embrittlement resistance of the test pieces are shown. FIG. 6 shows a schematic diagram of an evaluation test apparatus for evaluating hydrogen embrittlement resistance. The experiment was carried out under the test conditions shown in Table 2 using the evaluation test apparatus schematically shown in FIG.

Figure 0006470716
Figure 0006470716

試験片には、取出PC鋼材を用いた。試験片長さは全長45cm、試験片のうち溶液に浸漬される部位の長さ(浸漬長さ)は15cmとした。   The taken out PC steel was used for the test piece. The test piece length was 45 cm in total length, and the length of the test piece immersed in the solution (immersion length) was 15 cm.

ここでは試験温度を室温(約20℃)としたが、試験の目的に応じて(加速試験を行う場合等)試験溶液の温度制御により35〜50℃程度と高温に設定しても良い。   Here, the test temperature is set to room temperature (about 20 ° C.), but may be set to a high temperature of about 35 to 50 ° C. by controlling the temperature of the test solution according to the purpose of the test (when an accelerated test is performed).

図6に示す評価試験装置により、試験片5に対しておもり6等により引張方向に負荷をかけ、試験片5を容器1内の溶液に浸漬させ、試験片5を作用極とし、ポテンショスタット2、参照極3および対極4を用いて水素チャージを行った。すなわち、試験片5に応力を負荷した状態で水素をチャージした。   With the evaluation test apparatus shown in FIG. 6, a load is applied to the test piece 5 with a weight 6 or the like, the test piece 5 is immersed in the solution in the container 1, the test piece 5 is used as a working electrode, and the potentiostat 2 Then, hydrogen charging was performed using the reference electrode 3 and the counter electrode 4. That is, hydrogen was charged while stress was applied to the test piece 5.

容器1内の溶液は、1wt%NH4SCNを添加した1M NaHCO3水溶液(初期pH=7.8〜8.3)を用いた。また、参照極3として銀塩化銀電極(SSE)を用い、対極4として白金線を用いた。電位は、ポテンショスタット2により、−1000mVvs.SSEに制御した。このような環境下で試験片5に水素をチャージした。 The solution in the container 1 was a 1M NaHCO 3 aqueous solution (initial pH = 7.8 to 8.3) to which 1 wt% NH 4 SCN was added. A silver / silver chloride electrode (SSE) was used as the reference electrode 3, and a platinum wire was used as the counter electrode 4. The potential is -1000 mVvs. Controlled to SSE. Under such an environment, the test piece 5 was charged with hydrogen.

なお、従来の技術であるチオシアン酸アンモニウム水溶液を添加した試験溶液中での陰極チャージ法では、チオシアン酸アンモニウムを原因とする液性変化が指摘されている。そのため、チオシアン酸アンモニウムの添加量が少ないほどその影響は小さいことが推測できる。したがって、本実施例で挙げた1%より添加量が少なければ、チオシアン酸アンモニウムを原因とする液性変化の影響を抑える効果が得られることは明らかである。   In addition, in the cathode charging method in a test solution to which an ammonium thiocyanate aqueous solution is added, which is a conventional technique, a change in liquid property due to ammonium thiocyanate has been pointed out. Therefore, it can be estimated that the smaller the amount of ammonium thiocyanate added, the smaller the effect. Therefore, it is clear that the effect of suppressing the influence of the liquid property change caused by ammonium thiocyanate can be obtained if the addition amount is less than 1% mentioned in this example.

また、電位についても、本実施例で挙げた−1000mVvs.SSEより高ければ、電気化学反応により流れる電流が小さく、試験溶液のpHへの影響は小さいことから液性変化の影響を抑える効果が得られることは明らかである。   The potential was also -1000 mVvs. If it is higher than SSE, the current flowing by the electrochemical reaction is small, and since the influence on the pH of the test solution is small, it is clear that the effect of suppressing the influence of the liquid property change can be obtained.

(比液量)
比液量の異なる試験セルを用い、水素チャージを行い、試験溶液のpHが予め決めた判断基準内に収まることが確認できた範囲から比液量を定めることで、必要以上に試験セルを大きくすることなく、安定した試験結果を得られるようになる。本実施例で用いた試験溶液は実環境を模擬することを特徴とすることから、判断基準をコンクリートの中性化が進行し、鉄筋腐食が進行するpH11以下を基準とする。
(Specific liquid volume)
Using test cells with different specific liquid amounts, charge the hydrogen, and determine the specific liquid amount from the range where it was confirmed that the pH of the test solution was within the predetermined criteria. Stable test results can be obtained without doing so. Since the test solution used in this example is characterized by simulating an actual environment, the judgment standard is based on pH 11 or less at which the neutralization of concrete proceeds and the corrosion of reinforcing bars proceeds.

本試験実施例として、比液量が3,6,12,18ml/cm2となる試験セルを用意し、表2に示した試験条件(応力負荷なし)で、水素チャージを行い、水素チャージを開始してから42h後までの試験溶液のpH変化を調べた。 As a test example, a test cell having a specific liquid volume of 3, 6, 12, 18 ml / cm 2 is prepared, and hydrogen charging is performed under the test conditions shown in Table 2 (no stress load). The change in pH of the test solution was investigated from 42 hours after the start.

図7に、各比液量における試験溶液の水素チャージした時間に対するpHの経時変化を示す。いずれの比液量においてもpHは鉄筋腐食が進行するpH11以下である。また、pHは時間と共に増加しているが、その変化量は0.7であり、従来研究におけるpHの変動量2(48h後)(非特許文献8参照)を超えることはなく、3ml/cm2以上であればpHの変動量を1以下に抑えることができる。 FIG. 7 shows the change over time in pH with respect to the time of hydrogen charging of the test solution at each specific solution amount. In any specific liquid amount, the pH is 11 or less at which corrosion of reinforcing bars proceeds. Although the pH increases with time, the amount of change is 0.7, and does not exceed the amount of fluctuation 2 (after 48 hours) in conventional research (see Non-Patent Document 8). If it is 2 or more, the fluctuation amount of pH can be suppressed to 1 or less.

なお、比液量が大きくなるほど電気化学反応による試験溶液のpHへの影響は小さいことから、検証を実施した18ml/cm2以上の比液量があれば、同様の効果が得られることは明らかである。 In addition, since the influence of the electrochemical reaction on the pH of the test solution is smaller as the specific liquid volume increases, it is clear that the same effect can be obtained if there is a specific liquid volume of 18 ml / cm 2 or more that has been verified. It is.

(試験セル形状)
試験セルは、[1]で決定した試験条件ごとに決定し、[3]で決定した浸漬長さ、および[4]で決定した比液量が確保できる形状とする。図8に、PC鋼材の耐水素脆化特性評価法における試験セル形状の一例を示す。ここでは、例えば、試験溶液に0〜1wt%チオシアン酸アンモニウムを添加したpH7.8から8.3の緩衝溶液とし、制御電位を−700〜−1000mVvs.SSE以上の電位とし、試験溶液の温度を35〜50℃とする。
(Test cell shape)
The test cell is determined for each test condition determined in [1], and has a shape that can secure the immersion length determined in [3] and the specific liquid amount determined in [4]. In FIG. 8, an example of the test cell shape in the hydrogen embrittlement resistance evaluation method of PC steel materials is shown. Here, for example, a buffer solution having a pH of 7.8 to 8.3 in which 0 to 1 wt% ammonium thiocyanate is added to the test solution, and the control potential is −700 to −1000 mVvs. The potential is SSE or higher, and the temperature of the test solution is 35-50 ° C.

浸漬長さは15cm以上とすることから試験セル高さを20cmとする。比液量3ml/cm2以上とすればよいが、参照極3として直径10.3mm、高さ148mmの銀塩化銀電極を用い、対極4として直径7cm、高さ20cmの白金黒電極を用いる場合、内径は8cm必要となることから、比液量を18ml/cm2とする。対極4は、白金黒のメッシュシートを筒状に丸めたものであり、容器1の内側壁面に沿った形で配置し、参照極3、対極4、試験片5が互いに接触しないよう配置する。例えば、対極4と試験片5との距離は3cm程度、参照極3と対極4の距離は1〜2cm程度に設定することができる。 Since the immersion length is 15 cm or more, the test cell height is 20 cm. The specific liquid volume may be 3 ml / cm 2 or more, but a silver silver chloride electrode having a diameter of 10.3 mm and a height of 148 mm is used as the reference electrode 3, and a platinum black electrode having a diameter of 7 cm and a height of 20 cm is used as the counter electrode 4 Since the inner diameter is 8 cm, the specific liquid amount is 18 ml / cm 2 . The counter electrode 4 is formed by rolling a platinum black mesh sheet into a cylindrical shape, and is arranged along the inner wall surface of the container 1 so that the reference electrode 3, the counter electrode 4, and the test piece 5 do not contact each other. For example, the distance between the counter electrode 4 and the test piece 5 can be set to about 3 cm, and the distance between the reference electrode 3 and the counter electrode 4 can be set to about 1 to 2 cm.

試験セルの容器1の材質は、試験溶液の液性に影響しないアクリルとし、容器1は外槽と内槽の間に温度調整した水等を循環させて試験溶液の温度を一定に保つよう制御可能な恒温槽とする。外槽の厚みは強度を確保するため5mmとし、内槽の厚みは温度制御を速やかに行うため、3mmとする。外槽と内槽との間隔は1〜2cmとする。   The test cell container 1 is made of acrylic that does not affect the liquidity of the test solution, and the container 1 is controlled so that the temperature of the test solution is kept constant by circulating temperature-adjusted water between the outer tank and the inner tank. Use a constant temperature bath. The thickness of the outer tub is 5 mm to ensure strength, and the thickness of the inner tub is 3 mm for quick temperature control. The distance between the outer tank and the inner tank is set to 1 to 2 cm.

本発明の手順に従い決定した試験セルを用いることにより、従来の技術と対比して、必要以上に大きな試験セルを用いなくても試験結果が安定し、さらに温度制御に必要な試験時間を抑えることができる。構造物に用いるPC鋼材にふさわしい材料をより精度よく、かつ短時間に選定することができ、構造物の長期信頼性の向上に貢献することができる。   By using a test cell determined according to the procedure of the present invention, the test result is stabilized without using a test cell larger than necessary, and the test time required for temperature control is further suppressed, as compared with the conventional technique. Can do. A material suitable for the PC steel used for the structure can be selected more accurately and in a short time, which can contribute to the improvement of the long-term reliability of the structure.

なお、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、鉄筋に水素を吸収させるため、鉄筋の電位を制御したが、NH4SCN水溶液など鉄筋を腐食させたり、高圧水素ガス環境にさらしたりする試験でも適用できる。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and it is obvious that many modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is. For example, the rebar potential is controlled in order to allow the rebar to absorb hydrogen, but the present invention can also be applied to a test in which the rebar is corroded or exposed to a high-pressure hydrogen gas environment such as an NH 4 SCN aqueous solution.

このように本発明では、水素脆化試験において、破断する鉄筋としない鉄筋がある場合に、単位試験片面積当たりの破断確率を算出し、予め決めた試験回数から試験片面積を決定する。その試験片面積に基づき試験セルを設計・製作した試験装置を用いることで、試験装置を不要に大きくすることなく、予め決めた試験時間内に破断する確率を向上させることができる。試験セルは、決定した試験片面積を確実に試験溶液と接触させられる容積、形状であれば良く、温度変化等による液面レベルの変動を考慮して設計されても良い。   Thus, in the present invention, in the hydrogen embrittlement test, when there is a reinforcing bar that does not break and a reinforcing bar that does not break, the fracture probability per unit test piece area is calculated, and the test piece area is determined from the predetermined number of tests. By using a test apparatus in which a test cell is designed and manufactured based on the area of the test piece, the probability of breaking within a predetermined test time can be improved without unnecessarily increasing the test apparatus. The test cell only needs to have a volume and shape that allow the determined test piece area to be brought into contact with the test solution reliably, and may be designed in consideration of fluctuations in the liquid level due to temperature changes and the like.

Claims (7)

鉄筋の試験片を試験溶液に浸漬して水素脆化試験を複数回行ったときに、水素脆化による前記鉄筋の試験片の破断の位置の分布に偏りが生じない、前記試験片が前記試験溶液と接触する第1の試験片面積を求めるステップと、
前記求めた第1の試験片面積の鉄筋の試験片が破断する破断確率を求めるステップと、
前記破断確率と前記第1の試験片面積から単位面積当たりの破断確率を算出するステップと、
前記算出した単位面積当たりの破断確率に基づき、前記試験片が前記試験溶液と接触する任意の試験片面積における破断確率を求め、破断確率が所望の値となる、前記試験片が前記試験溶液と接触する第2の試験片面積を算出するステップと、
を有することを特徴とする水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法。
When a hydrogen embrittlement test is performed a plurality of times by immersing a rebar test piece in a test solution, there is no bias in the distribution of breakage positions of the rebar test piece due to hydrogen embrittlement. Determining a first specimen area in contact with the solution;
Determining the probability of breakage of the rebar test piece of the first test piece area determined;
Calculating a fracture probability per unit area from the fracture probability and the first specimen area;
Based on the calculated fracture probability per unit area, the fracture probability at any test piece area where the test piece comes into contact with the test solution is obtained, and the test piece becomes the desired value. Calculating a second test piece area in contact;
A method of calculating a test piece area in a hydrogen embrittlement characteristic evaluation test characterized by comprising:
前記単位面積当たりの破断確率を算出するステップは、前記単位面積当たりの破断確率Xを、前記求めた第1の試験片面積の鉄筋の試験片が破断する破断確率XkからX=1−(1−Xk1/kとして算出することを特徴とする請求項1に記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法。 In the step of calculating the fracture probability per unit area, the fracture probability X per unit area is calculated from X = 1− (the fracture probability X k at which the specimen of the reinforcing bar having the first test piece area is broken. It calculates as 1- Xk ) 1 / k , The calculation method of the test piece area in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記破断確率が所望の値となる第2の試験片面積を算出するステップは、前記任意の試験片面積における破断確率Xnを、前記単位面積当たりの破断確率XからXn=1−(1−X)nとして算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法。 The step of calculating the second specimen area in which the fracture probability takes a desired value includes the fracture probability X n in the arbitrary specimen area, from the fracture probability X per unit area to X n = 1− (1 -X) The calculation method of the test piece area in the hydrogen embrittlement property evaluation test according to claim 1 or 2, wherein the calculation is performed as n . 前記水素脆化試験は、前記水素脆化試験において用いる試験溶液に対して前記鉄筋に負電位を印加する陰極チャージによる水素脆化試験であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法。   4. The hydrogen embrittlement test according to claim 1, wherein the hydrogen embrittlement test is a hydrogen embrittlement test by cathode charging in which a negative potential is applied to the reinforcing bar with respect to a test solution used in the hydrogen embrittlement test. The calculation method of the test piece area in the hydrogen embrittlement property evaluation test described. 水素脆化特性評価試験の試験条件として、試験片、前記試験片を浸漬する試験溶液、前記試験溶液に浸漬した前記試験片に対する水素チャージ方法、前記水素チャージ中に前記試験片に与える負荷応力を決定する第1工程と、
前記水素チャージに用いる電極を決定する第2工程と、
前記試験片が前記試験溶液と接触する試験片面積を決定する第3工程と、
前記試験片に対する前記試験溶液の比液量を決定する第4工程と、
前記試験片と前記決定された電極とを互いに接触させずに挿入可能で、かつ前記試験片面積と前記比液量とを実現可能な試験セルサイズを算出する第5工程と、
を含むことを特徴とする水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法。
As test conditions for the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test, a test piece, a test solution in which the test piece is immersed, a hydrogen charging method for the test piece immersed in the test solution, and a load stress applied to the test piece during the hydrogen charge A first step to be determined;
A second step of determining an electrode used for the hydrogen charge;
A third step of determining a test strip area where the test strip comes into contact with the test solution;
A fourth step of determining a specific amount of the test solution with respect to the test piece;
A fifth step of calculating a test cell size in which the test piece and the determined electrode can be inserted without contacting each other, and the test piece area and the specific liquid amount can be realized;
A test cell size calculation method in a hydrogen embrittlement property evaluation test, comprising:
前記第3工程において決定した前記試験片面積は、請求項1乃至4のいずれかに記載の水素脆化特性評価試験における試験片面積の算出方法によって算出された前記第2の試験片面積であることを特徴とする請求項5に記載の水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法。   The test piece area determined in the third step is the second test piece area calculated by the test piece area calculation method in the hydrogen embrittlement property evaluation test according to any one of claims 1 to 4. The method for calculating the test cell size in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to claim 5. 前記第4工程において決定した前記比液量は、前記試験条件で水素脆化特性評価試験を所定の時間行った際の前記試験溶液の液性の変化量が所定の値より小さくなるように決定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の水素脆化特性評価試験における試験セルサイズの算出方法。   The specific liquid amount determined in the fourth step is determined so that the amount of change in the liquid property of the test solution when a hydrogen embrittlement characteristic evaluation test is performed for a predetermined time under the test conditions is smaller than a predetermined value. The method for calculating the test cell size in the hydrogen embrittlement characteristic evaluation test according to claim 5 or 6.
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