JP7846417B2 - 剥離装置、剥離方法及びプログラム - Google Patents
剥離装置、剥離方法及びプログラムInfo
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Description
本開示は、鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離装置、剥離方法及びプログラムに関する。
従来、鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修が必要な領域は、自然電位測定法等の非破壊評価方法によって特定することも可能であるが、その評価結果は推測の範囲を出ない。このため、鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修が必要な領域の特定は、鉄筋腐食が目視確認できなくなるまでコンクリートをはつり出すことにより行ってきた。はつり又ははつり出しとは「コンクリート部分の小規模な工事」を指し、コンクリートを切る、穴を開ける、削るなどの作業を主な内容とする。
一般的に、鉄筋を内在するコンクリート構造物の維持管理では鋼材腐食は許容されない。鋼材腐食深さの限界値Slimは、以下の式(1)により算出される小さな値に制限されるからである。図8は、従来の露筋部の劣化と補修に必要な領域を説明する図である。図8において、かぶりc[mm]とは、コンクリート表面から鉄筋までの最小距離を指す。
鋼材腐食深さの限界値Slim=3.81×10-4×c[mm] (1)
このため、鉄筋腐食・露筋が顕在化すると、露筋部は補修されるため、鉄筋腐食のその後の劣化進行過程は管理対象外となる。露筋とは、コンクリート内部の鉄筋が腐食して変形していく時にコンクリートを浮かし、剥落して鉄筋が露出している状態をいう。MH(マンホール)上床版についても露筋部の鉄筋腐食のその後の劣化進行過程は未解明のままである。
鋼材腐食深さの限界値Slim=3.81×10-4×c[mm] (1)
このため、鉄筋腐食・露筋が顕在化すると、露筋部は補修されるため、鉄筋腐食のその後の劣化進行過程は管理対象外となる。露筋とは、コンクリート内部の鉄筋が腐食して変形していく時にコンクリートを浮かし、剥落して鉄筋が露出している状態をいう。MH(マンホール)上床版についても露筋部の鉄筋腐食のその後の劣化進行過程は未解明のままである。
図8の写真に示すように、MH(マンホール)上床版に鉄筋腐食が認められる。図8の左図は、MH(マンホール)上床版に鉄筋腐食が認められる部分の断面図であり、露筋部には錆が認められるが、コンクリート下での腐食範囲は不明である。露筋部の近傍ではコンクリート下の鉄筋が腐食しているおそれがあるが、その範囲は目視確認できないため、除錆等の補修が必要な領域が不明である。このため、図8の右図に示すように、除錆等の補修が必要な領域は、コンクリートのはつり過程で、鉄筋腐食の有無を目視確認することにより行われる。鉄筋が露出した場合には断面修復が行われ、劣化コンクリート除去、除錆、モルタルによる埋め戻し等の補修が行われる。
非特許文献1には、土木分野におけるコンクリート構造物の耐久性の回復あるいは向上を目的とした、既設コンクリート構造物の補修における標準が記載されている。
片平博、他3名、「コンクリート構造物の補修対策施工マニュアル(案)」、土木研究所資料、第4343号、平成28年8月公開済
しかし、目視確認による腐食判別では、明瞭な錆が生じていない腐食領域を見落とす可能性がある。図9は、補修部と未補修部との境界におけるマクロセル腐食を説明する図である。腐食領域が見落とされると、図9に示すように、未補修部において腐食が進行するおそれがある。特に補修部と未補修部との境界においてマクロセル腐食が加速度的に進行するおそれがある。なお、図9中、e―は、金属(鉄)の溶出により金属母材中に生じた余剰電子であり、酸素還元等に消費される。
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、鉄筋を内在する構造物の腐食進行のおそれのある領域のコンクリートを電気化学制御により強制的に剥離させ、補修が必要な部位を特定する剥離装置、剥離方法及びプログラムを提供することにある。
上記課題を解決するため、本実施形態に係る剥離装置は、鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離装置であって、コンクリート表面に張り付けられる電解質シートと、前記電解質シートに接続される第1の電極と、露出した鉄筋に接続される第2の電極と、前記第1の電極を基準電極として、前記第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行う電位制御部と、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定する電流測定部と、を備える。
上記課題を解決するため、本実施形態に係る剥離方法は、鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離方法であって、剥離装置により、第1の電極を基準電極として、第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行うステップと、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定するステップと、コンクリートの剥離確認を、測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定するステップと、を実行する剥離方法。
上記課題を解決するため、本実施形態に係るプログラムは、コンピュータを、上記剥離装置として機能させる。
本開示によれば、腐食進行するおそれのある領域のコンクリートを電気化学制御により強制的に剥離させ、補修部位を露出させることにより、補修部近傍での再補修の発生を抑止することが可能となる。
以下、本発明を実施するための形態が、図面を参照しながら詳細に説明される。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る剥離装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、剥離装置1は、電解質シート11と、第1の電極12と、第2の電極13と、電位制御部14と、電流測定部15と、を備える。剥離装置1は、鉄筋3を内在するコンクリート構造物の補修を補助する。
図1は、第1の実施形態に係る剥離装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、剥離装置1は、電解質シート11と、第1の電極12と、第2の電極13と、電位制御部14と、電流測定部15と、を備える。剥離装置1は、鉄筋3を内在するコンクリート構造物の補修を補助する。
電位制御部14及び電流測定部15により制御演算回路(コントローラ)20が構成される。制御演算回路20は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。
電解質シート11は、コンクリート2の表面に張り付けられ、電圧印加によるコンクリート2の腐食を促進させる。電解質シート11は、電解質を含む水溶液を寒天等のゲル化剤でゲル化させたものである。電解質シート11は、硫酸銅、塩化カリウム等の電解質が混和されることにより、面的な電圧制御を可能とする。電解質シート11は、後述する第1の電極12を構成する参照電極12A及び対極12Bと接続される。電気的な接続には、水分と水分に溶け込んだ電解質とが必要であるところ、電解質を含む水溶液のままではコンクリート2の表面に保持することはできないが、電解質を含む水溶液をゲル化することにより、コンクリート2の表面に保持することが可能となる。かかる意味では、電解質シート11は、電解質を含む水溶液を含ませたスポンジ等により構成されてもよい。
第1の電極12は、電解質シート11に接続される。図1に示すように、第1の電極12は、参照電極12Aと対極12Bとにより構成される。後述の第2の電極13は、作用電極である。参照電極12Aとは、電極電位の測定時に電位の基準点を与える電極である。作用電極13とは、目的物質の電極反応にかかわる電流、電位などの電気信号を得るために用いられる電極である。対極12Bとは、作用電極13の対になる電極である。後述の電位制御部14(以下、ポテンショスタット14ともいう。)は、第1の電極12の参照電極12Aを基準電極として第2の電極13(作用電極13)に電圧を印加する。参照電極12A側のポテンショスタット14の入力インピーダンスは高く設定されているため、電流は作用電極13と対極12Bの間に流れ、参照電極12Aは安定な電位を保持する。
参照電極12Aは、電解質に硫酸銅を用いる場合は銅を、電解質に塩化カリウムを用いる場合は銀を電極材料とする。電解質に塩化カリウムを用いる場合に、銀を電極を用いることにより、参照電極12Aを銀-塩化銀電極として作用させることができる。
第2の電極13は、露出した鉄筋3の上に接続される。第2の電極13は、作用電極13として機能する。第2の電極13は、露出した鉄筋3の上に水分を含ませたスポンジ又は導電性テープを介して取り付けられる。第2の電極13をスポンジ又は導電性テープを介して取り付けることにより、面的な導通確保を図ることができる。
電位制御部14は、電解質シート11に接続された第1の電極12が有する参照電極12Aを基準電極として、第2の電極13に電圧を印加し、第2の電極13に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行う。所定の範囲内の電位は、第2の電極13に発生する電位の範囲が、コンクリート未中性化領域では腐食が進行せず、中性化領域でのみ腐食が進行する-0.5V~+0.35V vs.SHEの範囲内である。「vs.SHE」とは、水素電極(0V)を基準とする電位を意味する。
図2は、第1の実施形態に係る剥離装置の動作を説明する図である。電位制御部14は、露出した鉄筋に対して電圧を印加することにより、コンクリート2の下で腐食のおそれのある鉄筋部位の腐食を促進し、コンクリート2を強制的に剥離させ、補修対象領域を剥離した部位から明らかにする。図2に示すように、電位制御部14は、電解質シート11の上に取り付けた第1の電極12と、錆r(以下、腐食生成物rともいう。)を有する露出した鉄筋3の上に取り付けた第2の電極13との間に電圧を付加することにより、コンクリート2の下において鉄筋3が腐食する可能性がある領域の腐食速度を増加させる。この結果、腐食生成物rの体積膨張により、コンクリート2を強制的に剥離させることができるため、はつり出し作業を代替することが可能となる。尚、コンクリート2が剥離した領域の鉄筋3に対しては、ケレン・モルタル埋め戻しをすることにより、補修部近傍での再劣化を抑止する。
コンクリート2は、セメントの成分が水和によって水酸化カルシウムを多く生成し、pH12~13の強アルカリ性となっているのが通常の状態であるが、空気中の二酸化炭素がコンクリート2の表面に接触すると、水酸化カルシウムと化学反応を起こして、水酸化カルシウムは中性の炭酸カルシウム及び水へと変化し、コンクリート2がアルカリ性を失う「中性化」が起こる。コンクリート2がアルカリ性の状態では、鉄筋3に対して薄い酸化皮膜である不動態被膜が形成され、防錆の役割を果たしてくれる。しかし、中性化が進行し、アルカリ性が失われたコンクリート2が鉄筋部分まで侵食すると、鉄筋3には錆rが発生し、錆rに起因する膨張によるコンクリート2のひび割れにつながる。
図3は、日本溶射学会、溶射工学便覧、第11章(2017)に挿入されたFeの電位-pH図に、鉄筋の腐食促進範囲を記入した図である。図3によると、コンクリート2の中性化が進行した中性化領域(図3においてpHが8以下の領域)において、-0.5V~+0.35V vs.SHEの範囲内の電圧を印加すると、鉄筋3の腐食が促進されることがわかる。。一方、アルカリ条件下の未中性化領域(図3においてpHが8より高い領域)では、腐食が進行していない。
電流測定部15は、第2の電極13から第1の電極12が有する対極12Bへ流れる電流の電流値を連続して測定する。電位制御部14が電位制御を開始すると、電流測定部15は、電流値を測定して電位制御部14へ出力する。電流値は、電位制御開始直後、非ファラデー電流の影響で急激な増減があるため、電位制御開始後10分程度を待機時間とする。電流値は任意の時間間隔で取得すればよいが、1秒から60秒間隔で取得することが望ましい。待機時間経過後、電流測定部15は、電流値を連続して測定し、測定値を電位制御部14へ出力する。
電位制御部14は、コンクリート2の剥離確認を、電流測定部15により測定された電流値が下限閾値にあたる第1の閾値から上限閾値にあたる第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定し、電流値が該判定基準区間内であると、電流測定を継続させ、電流値が該判定基準区間を逸脱すると、電位制御を終了する。電位制御部14は、電流測定部15から受信した電流値の継時変化を取得する。鉄筋腐食が促進されコンクリート2にひび割れ、剥離が生じた場合には、コンクリート面に添付した電解質シート11も一部壊れることにより、電流値の不連続点が生じる。このため、電位制御部14は、継時変化を取得する過程で、電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内を逸脱した時点をコンクリート2が剥離した時点と見做し、電位制御を終了する。以下において、第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内を逸脱した電流値を異常値ともいう。
異常値の検出は、電流の連続測定において得られる近似曲線からの外れ値を検出すればよい。近似曲線の作成期間は任意に設定すればよいが、最新の測定時から過去10分以上の期間とすることが望ましい。近似曲線値は最小二乗法、最尤法、K近傍法等の任意の方法により導出し、近似期間における誤差以上に測定値が外れた場合、あるいは測定値のばらつきが任意の有意水準から外れた場合に、下限閾値にあたる第1の閾値から上限閾値にあたる第2の閾値までの判定基準区間を逸脱したものと判定する。最小二乗法とは、誤差を伴う測定値の処理において,その誤差の二乗の和を最小にするようにし,最も確からしい関係式を求める手法である。最尤法とは、数理統計学で、与えられた観測値(標本)から、それらが得られる確率を最大化する確率分布の母数を推定する手法である。K近傍法とは、特徴空間における最も近い訓練例に基づいた分類の手法であり、パターン認識でよく使われる。
図4は、第1の実施形態に係る剥離装置1が実行する剥離方法の一例を示すフローチャートである。
ステップS101では、作業員が、電解質シート11をコンクリート2の表面に張り付け、第1の電極12を電解質シート11に接続し、第2の電極13を露出した鉄筋3に接続する。
ステップS102では、電位制御部14が、電位制御を開始する。具体的には、電位制御部14は、第1の電極12が有する参照電極12Aを基準電極として、第2の電極13に電圧を印加し、第2の電極13に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行う。
ステップS103では、電流測定部15が、電位制御開始後10分間、電流値の測定を開始せずに待機する。電流値は、電位制御開始直後、非ファラデー電流の影響で急激に増減するためである。
ステップS104では、電流測定部15が、第2の電極13から第1の電極12へ流れる電流の電流値を連続して測定する。
ステップS105では、電位制御部14が、コンクリート2の剥離確認を、電流測定部15により測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定する。電流値が該判定基準区間内であるとステップS104へ戻り、電流値が該判定基準区間を逸脱すると、電位制御を終了する。
本実施形態に係る剥離装置1によれば、腐食進行するおそれのある領域のコンクリート2を電気化学制御により強制的に剥離させ、補修部位を露出させることにより、補修部近傍での再補修の発生を抑止することが可能となる。また、剥離装置1によれば、参照電極12Aを基準として、第2の電極13に発生する電位を-0.5V~+0.35V vs.SHEの制限範囲に収めることにより、補修不要な領域である、アルカリ条件下にある不働態化したままの鉄筋の腐食進行を抑制することが可能となる。
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る剥離装置1’の構成例を示す図である。図5に示すように、剥離装置1’は、電解質シート11と、第1の電極12と、第2の電極13と、電位制御部14’と、電流測定部15と、ひずみ量測定部16と、を備える。本実施形態に係る剥離装置1’は、第1の実施形態に係る剥離装置1と比較して、電位制御部14’の有する機能が一部拡張される点と、ひずみ量測定部16を更に備える点とが相違する。第1の実施形態と同一の構成については、第1の実施形態と同一の参照番号を付して適宜説明を省略する。
図5は、第2の実施形態に係る剥離装置1’の構成例を示す図である。図5に示すように、剥離装置1’は、電解質シート11と、第1の電極12と、第2の電極13と、電位制御部14’と、電流測定部15と、ひずみ量測定部16と、を備える。本実施形態に係る剥離装置1’は、第1の実施形態に係る剥離装置1と比較して、電位制御部14’の有する機能が一部拡張される点と、ひずみ量測定部16を更に備える点とが相違する。第1の実施形態と同一の構成については、第1の実施形態と同一の参照番号を付して適宜説明を省略する。
電位制御部14’、電流測定部15及びひずみ量測定部16により制御演算回路(コントローラ)20’が構成される。制御演算回路20’は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。
ひずみ量測定部16は、ひずみゲージ16Aを有し、電解質シート11の近傍に設置されたひずみゲージ16Aにより、コンクリートの内部に発生するひずみ量を連続して測定し、測定値を電位制御部14’へ出力する。
電位制御部14’は、ひずみ量測定部16より受信したひずみ量が第3の閾値以内に収まるか否かを判定し、該ひずみ量が第3の閾値以内であると、ひずみ量測定を継続させ、該ひずみ量が第3の閾値を超えると、電位制御を終了する。
図6は、第2の実施形態に係る剥離装置1’が実行する剥離方法の一例を示すフローチャートである。
ステップS201では、作業員が、電解質シート11をコンクリート2の表面に張り付け、第1の電極12を電解質シート11に接続し、第2の電極13を露出した鉄筋に接続する。
ステップS202では、電位制御部14’が、電位制御を開始する。具体的には、電位制御部14’は、第1の電極12が有する参照電極12Aを基準電極として、第2の電極13に電圧を印加し、第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御する。
ステップS203では、電流測定部15が、電位制御開始後10分間、電流値の測定を開始せずに待機する。電流値は、電位制御開始直後、非ファラデー電流の影響で急激に増減するためである。
ステップS204では、電流測定部15が、第2の電極13から第1の電極12へ流れる電流の電流値を連続して測定する。
ステップS205では、電位制御部14’が、コンクリート2の剥離確認を、電流測定部15により測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定する。電流値が該判定基準区間内であるとステップS206へ進み、電流値が該判定基準区間を逸脱すると、電位制御を終了する。
ステップS206では、電位制御部14’が、異常値検出が困難か否かを判断する。異常値検出が困難ではないと判断されると、ステップS204へ戻り、異常値検出が困難であると判断されると、ステップS207へ進む。
ステップS207では、ひずみ量測定部16が、コンクリート2の内部に発生するひずみ量を連続して測定する。
ステップS208では、電位制御部14’が、ひずみ量が第3の閾値以内に収まるか否かを判定し、該ひずみ量が第3の閾値以内であると、ステップS207へ戻り、該ひずみ量が第3の閾値を超えると、電位制御を終了する。
本実施形態に係る剥離装置1’によれば、異常値(第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内を逸脱した電流値)の検出が難しいことが想定される際にも、ひずみ量を測定することにより、コンクリート2の剥離確認を行うことが可能となる。
上記の剥離装置1及び1’を機能させるために、プログラム命令を実行可能なコンピュータを用いることも可能である。図7は、剥離装置1及び1’として機能するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。ここで、剥離装置1及び1’として機能するコンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、PC(Personal Computer)、電子ノートパッド等であってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメント等であってもよい。
図7に示すように、コンピュータ100は、プロセッサ110と、記憶部としてROM(Read Only Memory)120、RAM(Random Access Memory)130、及びストレージ140と、入力部150と、出力部160と、通信インターフェース(I/F)170と、を備える。各構成は、バス180を介して相互に通信可能に接続されている。
ROM120は、各種プログラム及び各種データを保存する。RAM130は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ140は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データを保存する。本開示では、ROM120又はストレージ140に、本開示に係るプログラムが保存されている。
プロセッサ110は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、SoC(System on a Chip)等であり、同種又は異種の複数のプロセッサにより構成されてもよい。プロセッサ110は、ROM120又はストレージ140からプログラムを読み出し、RAM130を作業領域としてプログラムを実行することで、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。なお、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェアで実現することとしてもよい。
プログラムは、剥離装置1及び1’が読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体を用いれば、剥離装置1及び1’にインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録された記録媒体は、非一過性(non-transitory)の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROM、DVD-ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリ等であってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記項1)
鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離装置であって、
コンクリート表面に張り付けられる電解質シートと、
前記電解質シートに接続される第1の電極と、
露出した鉄筋に接続される第2の電極と、
前記第1の電極を基準電極として、前記第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行い、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定するコントローラと、を備える剥離装置。
(付記項2)
前記所定の範囲内の電位は、前記第2の電極に発生する電位の範囲が、-0.5V~+0.35V vs.SHEである、付記項1に記載の剥離装置。
(付記項3)
前記電解質シートは、電解質を含む水溶液を、ゲル化剤によりゲル化させたものである、付記項1又は2に記載の剥離装置。
(付記項4)
前記電解質は、硫酸銅又は塩化カリウムであり、
前記第1の電極の有する参照電極は、前記電解質が硫酸銅である場合は銅を、前記電解質が塩化カリウムである場合は銀を電極材料とする、付記項3に記載の剥離装置。
(付記項5)
前記コントローラは、前記コンクリートの剥離確認を、前記電流測定部により測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定し、前記電流値が前記判定基準区間内であると、電流測定を継続させ、前記電流値が前記判定基準区間を逸脱すると、前記電位制御を終了する、付記項1から4のいずれか一項に記載の剥離装置。
(付記項6)
前記コントローラは、前記電解質シートの近傍に設置されたひずみゲージにより、前記コンクリートの内部に発生するひずみ量を連続して測定し、前記ひずみ量が第3の閾値以内に収まるか否かを判定し、前記ひずみ量が前記第3の閾値以内であると、ひずみ量測定を継続させ、前記ひずみ量が前記第3の閾値を超えると、前記電位制御を終了する、付記項1から5のいずれか一項に記載の剥離装置。
(付記項7)
鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離方法であって、
剥離装置により、
第1の電極を基準電極として、第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行い、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定し、コンクリートの剥離確認を、測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定する剥離方法。
(付記項8)
コンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、前記コンピュータを付記項1から6のいずれか一項に記載の剥離装置として機能させるプログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離装置であって、
コンクリート表面に張り付けられる電解質シートと、
前記電解質シートに接続される第1の電極と、
露出した鉄筋に接続される第2の電極と、
前記第1の電極を基準電極として、前記第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行い、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定するコントローラと、を備える剥離装置。
(付記項2)
前記所定の範囲内の電位は、前記第2の電極に発生する電位の範囲が、-0.5V~+0.35V vs.SHEである、付記項1に記載の剥離装置。
(付記項3)
前記電解質シートは、電解質を含む水溶液を、ゲル化剤によりゲル化させたものである、付記項1又は2に記載の剥離装置。
(付記項4)
前記電解質は、硫酸銅又は塩化カリウムであり、
前記第1の電極の有する参照電極は、前記電解質が硫酸銅である場合は銅を、前記電解質が塩化カリウムである場合は銀を電極材料とする、付記項3に記載の剥離装置。
(付記項5)
前記コントローラは、前記コンクリートの剥離確認を、前記電流測定部により測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定し、前記電流値が前記判定基準区間内であると、電流測定を継続させ、前記電流値が前記判定基準区間を逸脱すると、前記電位制御を終了する、付記項1から4のいずれか一項に記載の剥離装置。
(付記項6)
前記コントローラは、前記電解質シートの近傍に設置されたひずみゲージにより、前記コンクリートの内部に発生するひずみ量を連続して測定し、前記ひずみ量が第3の閾値以内に収まるか否かを判定し、前記ひずみ量が前記第3の閾値以内であると、ひずみ量測定を継続させ、前記ひずみ量が前記第3の閾値を超えると、前記電位制御を終了する、付記項1から5のいずれか一項に記載の剥離装置。
(付記項7)
鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離方法であって、
剥離装置により、
第1の電極を基準電極として、第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行い、前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定し、コンクリートの剥離確認を、測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定する剥離方法。
(付記項8)
コンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、前記コンピュータを付記項1から6のいずれか一項に記載の剥離装置として機能させるプログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。たとえば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
1,1’ 剥離装置
2 コンクリート
3 鉄筋
11 電解質シート
12 第1の電極
12A 参照電極
12B 対極
13 第2の電極(作用電極)
14 電位制御部(ポテンショスタット)
15 電流値測定部
16 ひずみ量測定部
16A ひずみゲージ
20,20′ 制御演算回路(コントローラ)
100 コンピュータ
110 プロセッサ
120 ROM
130 RAM
140 ストレージ
150 入力部
160 出力部
170 通信インターフェース(I/F)
180 バス
2 コンクリート
3 鉄筋
11 電解質シート
12 第1の電極
12A 参照電極
12B 対極
13 第2の電極(作用電極)
14 電位制御部(ポテンショスタット)
15 電流値測定部
16 ひずみ量測定部
16A ひずみゲージ
20,20′ 制御演算回路(コントローラ)
100 コンピュータ
110 プロセッサ
120 ROM
130 RAM
140 ストレージ
150 入力部
160 出力部
170 通信インターフェース(I/F)
180 バス
Claims (8)
- 鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離装置であって、
コンクリート表面に張り付けられる電解質シートと、
前記電解質シートに接続される第1の電極と、
露出した鉄筋に接続される第2の電極と、
前記第1の電極を基準電極として、前記第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行う電位制御部と、
前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定する電流測定部と、
を備える剥離装置。 - 前記所定の範囲内の電位は、前記第2の電極に発生する電位の範囲が、-0.5V~+0.35V vs.SHEである、請求項1に記載の剥離装置。
- 前記電解質シートは、電解質を含む水溶液を、ゲル化剤によりゲル化させたものである、請求項1又は2に記載の剥離装置。
- 前記電解質は、硫酸銅又は塩化カリウムであり、
前記第1の電極の有する参照電極は、前記電解質が硫酸銅である場合は銅を、前記電解質が塩化カリウムである場合は銀を電極材料とする、請求項3に記載の剥離装置。 - 前記電位制御部は、前記コンクリートの剥離確認を、前記電流測定部により測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定し、前記電流値が前記判定基準区間内であると、電流測定を継続させ、前記電流値が前記判定基準区間を逸脱すると、前記電位制御を終了する、請求項1又は2に記載の剥離装置。
- 前記電解質シートの近傍に設置されたひずみゲージにより、前記コンクリートの内部に発生するひずみ量を連続して測定するひずみ量測定部を更に備え、
前記電位制御部は、前記ひずみ量が第3の閾値以内に収まるか否かを更に判定し、前記ひずみ量が前記第3の閾値以内であると、ひずみ量測定を継続させ、前記ひずみ量が前記第3の閾値を超えると、前記電位制御を終了する、請求項1又は2に記載の剥離装置。 - 鉄筋を内在するコンクリート構造物の補修を補助する剥離方法であって、
剥離装置により、
第1の電極を基準電極として、第2の電極に電圧を印加し、前記第2の電極に発生する電位が所定の範囲内に収まるように電位制御を行うステップと、
前記第2の電極から前記第1の電極へ流れる電流の電流値を連続して測定するステップと、
コンクリートの剥離確認を、測定された電流値が第1の閾値から第2の閾値までの判定基準区間内に収まるか否かにより判定するステップと、
を実行する剥離方法。 - コンピュータを、請求項1又は2に記載の剥離装置として機能させるためのプログラム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/027944 WO2024014004A1 (ja) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 剥離装置、剥離方法及びプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2024014004A1 JPWO2024014004A1 (ja) | 2024-01-18 |
| JP7846417B2 true JP7846417B2 (ja) | 2026-04-15 |
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ID=89536365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024533495A Active JP7846417B2 (ja) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 剥離装置、剥離方法及びプログラム |
Country Status (3)
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|---|---|
| US (1) | US20260009246A1 (ja) |
| JP (1) | JP7846417B2 (ja) |
| WO (1) | WO2024014004A1 (ja) |
Citations (4)
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| JP2006349535A (ja) | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Taiheiyo Cement Corp | 複合センサモジュールおよびセンサデバイス |
| CN100370107C (zh) | 2006-10-19 | 2008-02-20 | 上海交通大学 | 钢筋混凝土结构建筑物的通电拆除法 |
| JP2012181130A (ja) | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 腐食位置の特定方法およびシステム |
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2022
- 2022-07-15 WO PCT/JP2022/027944 patent/WO2024014004A1/ja not_active Ceased
- 2022-07-15 JP JP2024533495A patent/JP7846417B2/ja active Active
- 2022-07-15 US US18/992,506 patent/US20260009246A1/en active Pending
Patent Citations (4)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20260009246A1 (en) | 2026-01-08 |
| JPWO2024014004A1 (ja) | 2024-01-18 |
| WO2024014004A1 (ja) | 2024-01-18 |
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