JPH0435032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉄筋腐食監視のためコンクリート中
の鉄筋電位を測定する方法に関し、特にコンクリ
ート中の鉄筋鋼材その他の金属体の電位を長期間
に亘り安定的に監視するのに適した測定方法に関
する。

従来の技術 鉄筋コンクリート構造物中の鋼材その他の金属
（以下、「鉄筋」という。）の電位を測定し監視す
ることにより、鉄筋腐食の有無を推定することが
行われている。また、鉄筋コンクリート構造物に
電気防食を実施した場合にも、防食効果を推定す
るため、鉄筋電位が測定される。第２図及び第３
図を参照するに、コンクリート１中の鉄筋２の電
位を測定するには、コンクリート１の表面に照合
電極装置３を取付け、鉄筋２に固定された鉄筋端
子４と照合電極装置３の電線６を電圧計５に接続
する。

照合電極装置３は、金属電極７と充填剤８とを
有し、鉄筋２の電位を測定する場合、金属電極７
は充填剤８を介してコンクリート１と電気的に接
続される。コンクリート１内の起電力Ecは零で
ある（Ec＝０）とすれば、第３図の図式的等価
回路における電圧計５の読みＶは、次式で与えら
れる。

Ｖ＝Ei＋Eb＋Er ……(1) ここに、Eiは鉄筋２の電位、Ebはコンクリート
１と充填剤８との間に接触電位差、Erは照合電
極装置３の出力である。照合電極装置の固有電位
をＥ（＝Eb＋Er）とおけば、鉄筋２の電位Eiは、
電圧計５の読みＶから次式により求めるられる。

Ei＝Ｖ−Ｅ ……(2) 米国規格ASTM C876−77によれば、電位Eiが
測定されたその箇所での鉄筋の腐食状態は次の様
な状態にある。ただし、電位Eiは、照合電極
（CSE）に対する値であり、その単位はボルトで
ある。

−0.20＜Ei 90％の確率で腐食が生じていな
い。

−0.35＜Ei＜−0.20不確定 Ei＜−0.35 90％の確率で腐食が生じている。

従来は、照合電極装置３として硫酸銅電極等が
用いられてきた。これらの従来使用された照合電
極３は、短期間の監視には適するが、コンクリー
ト１に長期間接触させておくと、コンクリートの
アルカリ性雰囲気のため照合電極３の出力である
基準電位が変化し鉄筋２の電位Eiを正確に与えな
くなるので長期間の監視に適しない欠点がある。

例えば、アルカリ性である飽和水酸化カルシウ
ム水溶液中に照合電極を120日間放置しその電位
の経時変化を測定した結果を示す第４図の場合、
硫酸銅電極の電位は0.3ボルト以上、飽和甘汞電
極の電位は0.05ボルト以上変化する。アルカリ性
雰囲気中におけるこれらの照合電極電位の経時変
化又はそれに近い変化が現実の鉄筋電位測定にお
いて発生すると仮定すると、上記ASTMの腐食
状態の目安における鉄筋電位の臨界値が0.20〜
0.35ボルトであるから、上記照合電極電位の経時
変化は腐触の監視を極めて不安定にするものであ
ると考えられる。

さらに、従来の照合電極による鉄筋電位の監視
法には、照合電極に薬液が含まれるため、その取
付け向きが限定され、しかも出力電位に変化が認
められたときにもその交換が不便である欠点が避
けられなかつた。

発明が解決しようとする問題点 従つて、本発明が解決しようとする問題点は、
コンクリート中鉄筋の電位測定の安定化、及び照
合電極の取付・交換の容易化である。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明者は、第４
図に示される実験において鉛電極がアルカリ性雰
囲気に対し極めて安定である点、及びコンクリー
トのアルカリ性が水酸化カルシウムに大きく依存
する点に注目した。

第３図を参照するに、本発明によるコンクリー
ト中の鉄筋電位測定法においては、コンクリート
との接触電位差が低い水酸化カルシウムとセツコ
ウ又はセメントモルタルからなる固相充填剤８の
中に金属鉛電極７を配置してアルカリ環境用照合
電極装置３を構成する。この照合電極装置３の固
相充填剤８をコンクリート１の表面に接触させて
照合電極装置３をコンクリート１に固定する。前
記コンクリート１中に埋設された鉄筋２及び前記
照合電極装置３の金属鉛電極７より電線６をもつ
て電圧計５に接続し、電圧計の読みＶと前記照合
電極装置の固有電位Ｅ（＝Er＋Eb）との差として
前記鉄筋の電位Eiを測定する。

作 用 上記構成を有する本発明によるコンクリート中
の鉄筋電位測定法においては、照合電極装置３が
コンクリート１に接触したアルカリ性雰囲気中に
長期間放置されても安定した照合電極電圧Er及
び対コンクリート接触電圧Ebを与えるから、鉄
筋電位Eiの長期間監視を安定的に確保する。

さらに、アルカリ環境用照合電極装置３の充填
剤８が固相であるから、電極装置３の取付けが例
え上向きであつても極めて容易である。

実施例 第１図、第６図、及び第７図は、本発明による
コンクリート中の鉄筋電位測定法をコンクリート
道路橋構造１ａに適用した実施例を示す。実際に
は、梁部分１２及び床板部分１３に照合電極装置
３を約50cm間隔で取付けたが、簡明のため第１図
には、床板部分１３における照合電極装置３のみ
を示す。また、第１図は、コンクリート道路橋構
造１ａ中の鉄筋２を点線で１本のみ示すが、多数
の鉄筋２がコンクリート中に配置されていること
は言うまでもない。

本発明方法で使われるアルカリ環境用照合電極
装置３の一実施例を第５図に示す。金属鉛電極７
を、ケース９内のこの場合水酸化カルシウムとセ
ツコウからなる固相充填剤８の中に配置する。ケ
ース９の一端を、エポキシ樹脂等からなるカバー
１０により封止し、その他端に固相充填剤８を露
出させコンクリート１との直接接触の便を図る。
カバー１０の外側表面に設けた電極端子７ａに金
属鉛電極７を接続し、測定時に電線６を電極端子
７ａに接続する。金属鉛電極７にリード線を固着
し、カバー１０を貫通してそのリード線を外部へ
引出すことにより電極端子７ａを省略してもよ
い。

複数の照合電極装置３及び共通の鉄筋端子４が
電線６により電位記録装置１１へ接続され、適当
なスイツチ（図示せず）を介して各照合電極装置
３の実効出力電圧Ｅ（＝Er＋Eb）が電位記録装置
１１の電圧計５へ加えられる。(2)式による各照合
電極位置における鉄筋電位Eiが計算手段（図示せ
ず）によつて算出され、電位記録計１１に記録さ
れる。

こうして得られた鉄筋の電位分布を第７図の展
開図に示す。同図左下に比較的鉄筋電位Eiの低い
部分があるが、この部分にはクラツクが測定前か
ら認められ、外嵌上からも鉄筋の腐食が予想され
ていた。即ち、本発明により、コンクリート中の
鉄筋の電位を長期間に亘り安定的に測定し、鉄筋
腐食を定量的に推定することができる事実が実証
された。

第８図は、コンクリートケーソン１ｂの防食電
位監視に本発明によるコンクリート中の鉄筋電位
測定法を適用した実施例を示す。この場合には、
流電陽極１４によつて行われている電気防食実施
時における防食電位を確認する。

発明の効果 以上説明した如く、本発明によるコンクリート
中の鉄筋電位測定法は、特殊のアルカリ環境用照
合電極装置３を使用するので次の顕著な効果を奏
する。

(イ) コンクリート中の鉄筋電位を長期間に亘り安
定的に測定することができる。

(ロ) 照合電極装置の電極電位の変化が少ないか
ら、その頻繁な交換が不要である。

(ハ) 従来不可能であつた照合電極交換が困難な部
位におけるコンクリート中鉄筋電位の連続監視
ができる。

(ニ) 上向き取付けを要する部位においても照合電
極装置を容易に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の図式的説明図、第
２図及び第３図は本発明方法原理の説明図、第４
図は照合電極電位の変動を示すグラフ、第５図は
照合電極装置の図式的断面図、第６図及び第７図
は第１図の実施例の測定結果の説明図、第８図は
他の実施例の説明図である。 １……コンクリート、１ａ……コンクリート道
路橋構造、１ｂ……コンクリートケーソン、２…
…鉄筋、３……照合電極装置、４……鉄筋端子、
５……電圧計、６……電線、７……金属鉛電極、
８……充填剤、９……ケース、１０……カバー、
１１……電位記録装置、１２……梁部分、１３…
…床板部分、１４……流電陽極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンクリートとの接触電位差が低い固相充填
   剤中に配置された金属鉛電極からなるアルカリ性
   環境用照合電極装置を前記固相充填剤の表面にお
   いてコンクリート表面及び／又は内部に固定し、
   前記コンクリート中に埋設された鉄筋及び前記照
   合電極装置を電圧計に接続し、電圧計の読みと前
   記照合電極装置の固有電位との差として前記鉄筋
   の電位を測定してなるコンクリート中の鉄筋電位
   測定法。