JP6944092B2 - 構造物の腐食環境測定方法、腐食環境測定システム、及び腐食環境測定結果を利用した補修計画策定方法と点検計画策定方法 - Google Patents
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Description
センサ1を蒸留水に浸漬し、電位振幅10mVの交流電圧を、10kHzから10mHzに周波数を走査して印加し、インピーダンスを計測した。ポテンショスタットにはsolartron社の1287型を、FRAにはsolartron社の1255B型を使用した。測定結果を図11に示す。
センサ1を3%NaCl溶液に浸漬し、試験1と同じ条件でインピーダンスを計測した。測定結果を図12に示す。
検査面12に塩水を2時間噴霧し、4時間乾燥させた後、湿潤状態を2時間保持する工程を3回繰り返し、検査面12を錆びた状態としたセンサ1を、3%NaCl溶液に浸漬し、試験1と同じ条件でインピーダンスを計測した。測定結果を図13に示す。
この確認試験では、センサ1を浸漬した溶液の抵抗が水分抵抗Rsolに相当するため、以下の説明では、溶液抵抗Rsolと表現する。溶液抵抗Rsolは、既述のように、高周波側で支配的となるので、最も高い周波数10kHzのインピーダンスに注目した場合、試験1では432.4Ωであるのに対し、試験2では3.7Ωと、試験3では4.1Ωとなった。すなわち、腐食を促進させる3%NaCl溶液ではインピーダンスが低くなっている。従って、この実施形態のセンサ1は、10kHzを第二検査周波数として、検査面12に付着した水滴に起因するインピーダンスの経時変化を計測することができる。
電極表面の電荷移動抵抗Rctは、既述のように、低周波側で支配的となるため、測定した最も低い周波数のインピーダンスに注目した場合、試験1では周波数39.8Hzにおいて124770Ωであるのに対し、試験2では周波数10mHzにおいて2074.3Ωと、試験3では周波数10mHzにおいて84.6Ωとなった。すなわち、腐食を促進させる3%NaCl溶液ではインピーダンスが低くなっており、錆が発生した状態ではインピーダンスが更に低くなっている。従って、この実施形態のセンサ1は、10mHzを第一検査周波数として、電極11の電極表面の電荷移動抵抗Rctに起因するインピーダンスの経時変化を計測することができる。
延長2925m、一方通行の道路トンネル3の、入口から180m地点(図1に示す地点Aに相当、以下計測地点P1とする)及び2155m地点(出口から770m地点、図1に示す地点Bに相当、以下計測地点P2とする)に設置された計測対象構造物4にセンサ1を配置し、腐食環境の測定を行った。
2 計測装置
3 道路トンネル
4 計測対象構造物
7 通信ケーブル
8 管理センター
11 電極
12 検査面
13 被覆材
14 電線
Claims (6)
- 複数の構造物が設置された道路トンネルにおいて、前記複数の構造物の中から任意に選んだものを計測対象構造物とし、前記計測対象構造物に、前記計測対象構造物と耐腐食性において相関のある材質で形成した電極の一対が間隔を開けて配置された検査面を有するセンサの複数を前記道路トンネル内に等間隔で、前記電極が前記計測対象構造物に接続されず前記検査面が大気に露出された状態で配置し、前記検査面に付着した水滴のイオン電導性に係る抵抗と前記電極の表面での電荷移動の抵抗を分離することができる周波数範囲の中の任意の周波数であって、前記イオン電導性に係る抵抗と前記電荷移動の抵抗を合わせた抵抗の経時変化が得られる第一検査周波数と、前記イオン電導性に係る抵抗が得られる第二検査周波数でインピーダンスの経時変化を測定することを特徴とする腐食環境測定方法。
- 前記電極の一対が、円柱形の第一電極と、前記第一電極より径が大きく前記第一電極の周囲に前記第一電極と軸線が一致する配置とされている円環形の第二電極とで構成される請求項1に記載の腐食環境測定方法。
- 一対の電極が間隔を開けて配置された検査面を有するセンサの複数と、前記電極に交流電圧を印加しインピーダンスを計測する計測装置を備え、
複数の構造物が設置された道路トンネルにおいて、前記複数の構造物の中から任意に選んだものを計測対象構造物とし、前記センサの複数は、前記道路トンネル内に等間隔で、前記計測対象構造物に、前記電極が前記計測対象構造物に接続されず、前記検査面が大気に露出された状態で配置され、
前記電極は、前記計測対象構造物と耐腐食性において相関のある材質で形成され、
前記計測装置は、前記交流電圧を、前記検査面に付着した水滴のイオン電導性に係る抵抗と前記電極の表面での電荷移動の抵抗を分離することができる周波数範囲の中の任意の周波数であって、前記イオン電導性に係る抵抗と前記電荷移動の抵抗を合わせた抵抗の経時変化が得られる第一検査周波数と、前記イオン電導性に係る抵抗が得られる第二検査周波数で印加することを特徴とする腐食環境測定システム。 - 前記電極の一対が、円柱形の第一電極と、前記第一電極より径が大きく前記第一電極の周囲に前記第一電極と軸線が一致する配置とされている円環形の第二電極とで構成される請求項3に記載の腐食環境測定システム。
- 請求項1又は2に記載の腐食環境測定方法により得られた、前記インピーダンスの経時変化に基づき、前記計測対象構造物の腐食速度を算出し、前記計測対象構造物及び前記計測対象構造物と同様の腐食環境にある構造物の補修を行う時期を決定することを特徴とする補修計画策定方法。
- 請求項1又は2に記載の腐食環境測定方法により得られた、前記インピーダンスの経時変化に基づき、前記計測対象構造物の腐食速度を算出し、前記計測対象構造物及び前記計測対象構造物と同様の腐食環境にある構造物の点検作業を行う時期を決定することを特徴とする点検計画策定方法。
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