JP7808564B2 - コンクリート構造物の電気防食方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の電気防食方法に関する。

特許文献１には、コンクリート構造物に埋設された鉄筋の腐食を防止する電気防食が記載されている。この電気防食方法は、コンクリート構造物の表面部に、切削刃を備えた切削装置を設置し、切削装置を移動させて表面部に長尺の溝を形成し、該溝に長尺の電気防食用電極を埋設する方法とされる。

特許第４９８８０５１号公報

しかしながら、上記特許文献１の電気防食方法では、コンクリート構造物の表面部に溝を形成して電気防食用電極を設置するから、工事に手間が掛かる。

そこで本発明は、工事の手間を省略できるコンクリート構造物の電気防食方法の提供を目的とする。

本発明は、既設コンクリート構造物の表面に電極を取付ける電極設置工程と、該電極を含む所定幅で設けられるとともに、前記電極の長さ方向に沿う筋状のモルタルの盛付け部を、前記既設コンクリート構造物の表面に設置する盛付け部設置工程と、を備えたコンクリート構造物の電気防食方法である。

上記コンクリート構造物の電気防食方法によると、既設コンクリート構造物の表面そのものに、電極設置工程により電極を取付けるから、既設コンクリート構造物に電極設置用の穴や溝を形成する必要がないから工事の手間を省略でき、また、盛付け部設置工程により、電極を含む所定幅で設けられるとともに、電極の長さに沿う筋状のモルタルの盛付け部を、既設コンクリート構造物の表面に設置するために、電極が確実に設置される。

本発明は、前記電極を含む所定幅の間隔で、前記電極の長さに沿う型材を、前記既設コンクリート構造物の表面に設置する型材設置工程を含み、前記盛付け部設置工程は、前記型材設置工程で設置した前記型材に沿って前記モルタルを盛付けることを採用できる。

上記コンクリート構造物の電気防食方法によると、型材設置工程による型材に、盛付け部設置工程によってモルタルの盛付け部を設置するから、盛付け部の設置が確実になる。

本発明は、前記盛付け部設置工程では、前記型材の間に、乾式吹付けによって前記モルタルが充填されることを採用できる。

上記コンクリート構造物の電気防食方法によると、盛付け部設置工程において、型材設置工程で設置した型材の間に、乾式吹付けによってモルタルが充填されることにより、盛付け部のモルタルの流動性がなく、既設コンクリート構造物の表面との接着性も良く、耐久性に優れる。

本発明は、前記盛付け部設置工程で設置した前記盛付け部の幅方向両側部をコーキング材でコーキングするコーキング設置工程を備える。

上記コンクリート構造物の電気防食方法によると、コーキング設置工程で、表面と盛付け部とでできる角部にコーキング材を設置するので、表面に対する盛付け部の接着性が優れるとともに、防水性が確保されることで、透水が防止される。

本発明のコンクリート構造物の電気防食方法によれば、既設コンクリート構造物の表面に電極を取付けるため、該表面に穴や溝を形成していないから、工事の手間を省略できる。

本発明の一実施形態を表す電極設置工程の図であり、（ａ）は陽極を表面に設置した状態の平面図、（ｂ）は陽極とデストリビュータとを表面に設置した状態の平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１-Ｂ１断面図である。 同型材設置工程の図であり、（ａ）は型材を表面に設置した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ２-Ｂ２断面図である。 同盛付け部設置工程の図であり、（ａ）は盛付け部を表面に吹付けた状態の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ３-Ｂ３断面図である。 同除去工程の図であり、（ａ）は型材を表面から除去した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ４-Ｂ４断面図である。 同コーキング設置工程の図であり、（ａ）はコーキングを表面に施した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ５-Ｂ５断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るコンクリート構造物の電気防食方法を、図１ないし図５に基づいて説明する。なお、コンクリート構造物（以下、既設構造物と称する）１における電気防食は、既設構造物１に設置する陽極２と、陽極２どうしをデストリビュータ７で電気的に接続し、既設構造物１の内部に埋められた鉄筋（鋼材）３を陰極として、陽極と陰極の間に電位差を発生させて、鉄筋３の防食をする方法である。

本実施形態の電気防食方法における工法を使った電気防食構造４として、図５（ａ）（ｂ）に示すように、躯体表面、すなわち既設構造物１の表面５に、モルタルの盛付け部６で覆われた電極、すなわち陽極２およびデストリビュータ７が敷かれ、表面５と盛付け部６とでできる角部に、コーキング材８が設けられた構造としている。

本実施形態における前記電気防食方法は、図１～図５に示すように、
（１）既設構造物１の表面５に、帯状の陽極２およびデストリビュータ７を取付ける電極設置工程Ａ１（図１参照）と、
（２）陽極２、デストリビュータ７を含む所定幅Ｈの間隔で、陽極２の長さに沿う型材（本実施形態ではバックアップ材とされる）９を、既設構造物１の表面５に設置する型材設置工程Ａ２（図２参照）と、
（３）型材９の間に、乾式吹付けによってモルタルの盛付け部６を表面５に充填する盛付け部設置工程Ａ３（図３参照）と、
（４）乾式吹付けによるモルタルの盛付け部６が充填された後に、盛付け部６を残して、型材９を取外す型材除去工程Ａ４（図４参照）と、
（５）表面５と、盛付け部６とでできる角部に、コーキング材８を施すコーキング設置工程Ａ５（図５参照）と、
を備えている。

上記（１）電極設置工程Ａ１について、その詳細を述べる。電極設置工程Ａ１の手順として、付着物除去工程、鉄筋探査工程、照合電極設置工程、陽極設置位置割出工程、プライマ塗布工程、陽極設置工程、デストリビュータ設置工程を含む工程とされている。これによって、既設構造物１の表面５に、陽極２およびデストリビュータ７を設置する工程である。以下、各工程を述べる。
（１）－１ 付着物除去工程
付着物除去工程は、既設構造物１の表面５の汚れの除去や、旧塗膜の除去を行う。これには、サンダーケレン工具等で、汚れの除去や旧塗膜などの不要な付着物の除去が行われる。
（１）－２ 鉄筋探査工程
鉄筋探査工程では、既設構造物１における鉄筋３の、実際の配置位置を検出する。これにはＲＣレーダ等が用いらる。しかしながら、既設構造物１における鉄筋３の配置位置が設計通りであれば、ＲＣレーダ等を用いなくてもよい。
（１）－３ 照合電極設置工程
照合電極設置工程では、鉄筋探査工程で探査された鉄筋３のうち、照合電極（図示せず）を設置する所定鉄筋１０に対して表面５をはつり、所定鉄筋１０を露出させて照合電極を接続して、はつった部分であるはつり部分１１を、モルタルで埋戻す。
（１）－４ 陽極設置位置割出工程
陽極設置位置割出工程では、鉄筋探査工程で探査された鉄筋３のうち、陽極２の設置位置に、表面５に対する（表面５に投影した）鉄筋３の長手方向に向けて、目印となる墨打ちをして陽極２の位置を決定する。
（１）－５ プライマ塗布工程
プライマ塗布工程は、表面５にプライマ（図示せず）を塗布する。プライマを塗布するのは、後述する盛付け部６を接着し易いようにする為である。なお、プライマの塗布は、噴霧器によって行われる。また、プライマを塗布する前に、エアーブローにより表面５の埃を除去することも行われる。
（１）－６ 陽極設置工程
陽極設置工程では、陽極設置位置割出工程で墨打ちをされた箇所の表面５に、複数の陽極２を取付ける（図１（ａ）（ｃ））。陽極２は、帯状に形成されたチタンリボンメッシュとされており、従って陽極２は所定の幅Ｈ２を有している。陽極２は、表面５に対して未だ固定されていない状態であるため、これらを固定するためにプラスチック釘１２を用い、陽極２の適宜位置に、プラスチック釘１２の釘頭１２ａを当接させるとともに、釘胴１２ｂを既設構造物１に打込んで、陽極２を表面５に固定する（図１（ｃ））。
（１）－７ デストリビュータ設置工程
デストリビュータ設置工程では、陽極設置工程で実行された一対の陽極２に対し、表面５に沿うようデストリビュータ７を取付ける。この際、陽極２に対してデストリビュータ７を電気的に接続するよう取付ける（図１（ｂ））。陽極２とデストリビュータ７とを電気的に接続するために、例えばスポット溶接７ａが用いられる。デストリビュータ７は、帯状に形成されたチタンリボンメッシュとされており、従ってデストリビュータ７は所定の幅Ｈ２を有している。なお、陽極２とデストリビュータ７の幅Ｈ２は、異なる場合もある。デストリビュータ７は、表面５に対して未だ固定されていない状態であるため、これらを固定するためにプラスチック釘１２を用い、デストリビュータ７の適宜位置に、プラスチック釘１２の釘頭１２ａを当接させるとともに、釘胴１２ｂを既設構造物１に打込んで、デストリビュータ７を表面５に固定する。

これらの作業により、既設構造物の表面５に、帯状の陽極２およびデストリビュータ７を設置する作業が完了する。

次に、（２）型材設置工程Ａ２について、その詳細を述べる。型材設置工程Ａ２は、後述する盛付け部６の型材９を設置する工程である。本実施形態では、型材９としてバックアップ材を用いている。型材９は断面矩形とされ、ポリエチレン発泡体（スポンジ）が用いられている。また、型材９の厚さは、陽極２、デストリビュータ７の厚さより大きく設定される。この場合の厚さとは、表面５からの厚さである。型材設置工程Ａ２は、型材配置工程、型材固定工程を含む工程である。
（２）－１ 型材配置工程
型材配置工程では、型材９は、陽極２を含む所定幅Ｈの幅方向両側、すなわち陽極２の幅方向一方側に、陽極２から離れて設置され、陽極２の幅方向他方側に、陽極２から離れて設置される（図２（ｂ））。型材９は、陽極２の幅方向両側に、陽極２の長さ方向に沿って配置される（図２（ａ））。また、型材９は、デストリビュータ７を含む所定幅Ｈの幅方向両側、すなわちデストリビュータ７の幅方向一方側に、デストリビュータ７から離れて設置され、デストリビュータ７の幅方向他方側に、デストリビュータ７から離れて設置される。型材９は、デストリビュータ７の幅方向両側に、デストリビュータ７の長さ方向に沿って配置される（図２（ａ））。

本実施形態では、陽極２、デストリビュータ７を含む所定幅Ｈが７０ｍｍとされ、この所定幅Ｈの外側に型材９が設置されており、型材９の幅Ｈ１は２０ｍｍとされる。型材９は断面矩形であるので、型材９の内面９ａも、表面５からの高さは２０ｍｍである。

（２）－２ 型材固定工程
型材９はまだ表面５に固定されていない状態であるため、型材９を固定するために、型材固定工程として、コンクリート釘（あるいはコンクリートビス）１２０を用いて、型材９を表面５に固定する（図２（ｂ））。

これらの作業により、既設構造物の表面５に型材９を設置する型材設置工程Ａ２を終了する。

次に、（３）盛付け部充填工程Ａ３について、その詳細を述べる。盛付け部充填工程Ａ３は、型材９の間に、乾式吹付けによってモルタルの盛付け部６を吹付ける工程である（図３（ａ）（ｂ））。盛付け部充填工程Ａ３における盛付け部６は、陽極２およびデストリビュータ７の長さに沿う筋状の盛付け部とされて、所定幅Ｈと、各内面９ａとで形成される領域（図２（ｂ）のＲ領域）に敷設される。

モルタルを乾式吹付け吹付けることで、モルタルが表面５に盛付けられて盛付け部６が形成され、陽極２およびデストリビュータ７が覆われる。また、盛付け部６の敷設に関して盛付け部６が流れず、表面５には予めプライマが塗布されているので、盛付け部６と表面５とが接着される。さらに、仮に、陽極２、デストリビュータ７が表面５から浮いていたとしても（図３（ｂ））、その浮いた、わずかな隙間には乾式吹付けである盛付け部６が充填されて、陽極２およびデストリビュータ７を表面５に沿わすことができる。本実施形態では盛付け部６の高さは、型材９の内面９ａの高さであるから、表面５から２０ｍｍであり、この数値が盛付け部６の設計高さとなる。

これらの作業により、既設構造物の表面５に、盛付け部６が乾式吹付けによって吹付けられる盛付け部充填工程Ａ３を終了する。

次に、（４）型材除去工程Ａ４について、その詳細を述べる。型材除去工程Ａ４は、盛付け部６が充填された後に、型材９を取外す工程である。この場合、型材９に用いられているコンクリート釘１２０を表面５から抜くことで、型材９を表面５から取除くことができる（図４（ａ）（ｂ））。

この作業により、既設構造物の表面５から盛付け部６を残して、型材９を除去することができる。

次に、（５）コーキング設置工程Ａ５について、その詳細を述べる。コーキング設置工程Ａ５は、型材９を取外した後、表面５と、盛付け部６とでできる角部にコーキング材８を施す工程である。このコーキング材８としては、エポキシ系、ウレタン系、シリコン系が列挙される。また、コーキング材８を設けるのは、表面５と盛付け部６との間から水分が浸透するのを防ぐためである。

ここで盛付け部６の形状は、表面５側に設けられて所定幅Ｈとされた幅方向の底部と、底部に対向する頂部と、該底部（表面５）に対して垂直な両側の外面６ａとから、図４（ｂ）に示すように矩形断面とされている。そこで、コーキング材８は、盛付け部６の外面６ａと底部とが突き合わされる部分で水分が浸透するのを防ぐ機能、つまり、盛付け部６の外面６ａと底部とが突き合わされる部分の継目を埋めるようにする材料である。

本実施形態では、コーキング材８は断面三角形状であり、表面５の盛付け部６側と、盛付け部６の外面６ａ（実施形態では２０ｍｍの寸法）全域との間に形成されている。しかし、表面５と盛付け部６との間から水分が浸透するのを防ぐことを前提として、盛付け部６の外面６ａ途中まで、コーキング材８を形成することも可能である。

これらの作業により、既設構造物の表面５にコーキング材８を施すコーキング設置工程Ａ５を終了する。

そして、（１）電極設置工程Ａ１、（２）型材設置工程Ａ２、（３）盛付け部充填工程Ａ３、（４）型材除去工程Ａ４、（５）コーキング設置工程Ａ５を経て、図５（ｂ）に示す電気防食構造４となる。

本実施形態によれば、（１）電極設置工程Ａ１において、既設構造物１の表面５そのものに、陽極２およびデストリビュータ７を取付けるから、既設構造物１に、陽極２およびデストリビュータ７埋設用の設置穴を形成する必要がない。このような設置穴は、表面５に対してインパクトドリルを用いたり、はつることで形成したりしており、本実施形態ではこれらの作業を省略できるから、その分だけ工事に手間が掛からない。

本実施形態では、（２）型材設置工程Ａ２は、既設構造物の表面５に型材９を設置し、（３）盛付け部充填工程Ａ３は、既設構造物の表面５に盛付け部６を乾式吹付けによって吹付け、（５）コーキング設置工程Ａ５は、既設構造物の表面５にコーキング材８を施すようにしている。このため、これらの工程は既設構造物１の表面５そのものに対して作業を行うことになるから、その分だけ工事に手間が掛からない。

特に、（３）盛付け部充填工程Ａ３において、盛付け部６は乾式吹付けによって吹付けて、陽極２およびデストリビュータ７を含む所定幅Ｈで充填され、陽極２およびデストリビュータ７の長さに沿う筋状の盛付け部６が既設構造物１の表面５に形成される。このために、陽極２およびデストリビュータ７が、表面５に確実に設置される。さらに、盛付け部６においては乾式吹付けを型材９の間に充填しているから、盛付け部６の設置が確実になり、型材９の間に乾式吹付けによる盛付け部６が充填されることにより、盛付け部６に流動性がなく、また、既設構造物１の表面５との接着性も良く、しかも耐久性に優れる。

また、（５）コーキング設置工程Ａ５においては、表面５と盛付け部６とでできる角部にコーキング材８を施すことで、盛付け部６の表面５に対する接着性が優れるとともに防水性が確保されて、鉄筋３に対する透水が防止される。

本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、（２）型材設置工程Ａ２において型材９を用いた。しかしながら、型材９は必ずしも必要ではなく、（１）電極設置工程Ａ１の後、型材９を用いずに、盛付け部６を、乾式吹付けによって吹付けるようにしてもよい。この場合でも、盛付け部６は、陽極２、デストリビュータ７の長さに沿う筋状の盛付け部６となる。このような場合では、型材９を除去する必要はなく、（５）コーキング設置工程Ａ５において、表面５と盛付け部６とでできる角部にコーキング材８を施す。この場合では、盛付け部６の外面６ａは、型材９を設けていないから直線的にはなりにくいが、コーキング材８で対応可能となる。

上記実施形態の（２）型材設置工程Ａ２では、バックアップ材を型材９としたが、型材９として図示しない木枠が用いられることもある。この木枠を用いる場合では、その断面を、盛付け部６の外面６ａに沿うようなＬ字型とすることができる。

上記実施形態では、表面５は既設構造物１の表面としたが、はつったり、切ったりしていない構造物の表面、躯体表面とすることも可能である。

上記実施形態では、帯状の陽極２およびデストリビュータ７を設置した。しかしながら、陽極２およびデストリビュータ７は線状のものを利用することもできる。

１…既設構造物、２…陽極、３…鉄筋、４…電気防食構造、５…表面、６…盛付け部、６ａ…外面、７…デストリビュータ、８…コーキング材、９…型材、９ａ…内面、１０…所定鉄筋、１１…はつり部、１２…プラスチック釘、１２ａ…釘頭、１２ｂ…釘胴、１２０…コンクリート釘、Ａ１…電極設置工程、Ａ２…型材設置工程、Ａ３…盛付け部充填工程、Ａ４…型材除去工程、Ａ５…コーキング設置工程、Ｈ…所定幅、Ｈ１…型材の幅、Ｈ２…陽極の幅

Claims (1)

1. 既設コンクリート構造物の表面に帯状の電極を取付ける電極設置工程と、
   該電極設置工程により前記表面に取付けた前記電極を含む所定幅で設けられるとともに、前記電極の長さ方向に沿う筋状のモルタルの盛付け部を、前記既設コンクリート構造物の前記表面に設置する盛付け部設置工程と、
   前記電極設置工程により前記表面に取付けた前記電極を含む所定幅の間隔となるように前記電極の幅方向一方側に前記電極から離して該電極の長さに沿う幅方向一方側の型材と、前記電極の幅方向他方側に前記電極から離して該電極の長さに沿う幅方向他方側の型材と、を、前記幅方向一方側の型材の内面および前記幅方向他方側の型材の内面が前記表面に直交するように前記既設コンクリート構造物の前記表面に設置する型材設置工程と、を備え、
   前記盛付け部設置工程は、幅方向一方側の前記型材と、幅方向他方側の前記型材との間で露出する前記表面および前記電極に対し、前記型材設置工程で設置した前記型材に沿って、該型材の間に、乾式吹付けによって前記モルタルを盛付ける工程であり、
   前記盛付け部設置工程の後に、該盛付け部設置工程で盛付けた盛付け部を残して、前記型材を除去する型材除去工程を備える、コンクリート構造物の電気防食方法。