JPH06200636A - Recovery treatment of deteriorated concrete - Google Patents

Recovery treatment of deteriorated concrete

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JPH06200636A
JPH06200636A JP193A JP193A JPH06200636A JP H06200636 A JPH06200636 A JP H06200636A JP 193 A JP193 A JP 193A JP 193 A JP193 A JP 193A JP H06200636 A JPH06200636 A JP H06200636A
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JP
Japan
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concrete
surface area
electrode
current
current density
Prior art date
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Application number
JP193A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiminobu Ashida
公伸 芦田
Koichi Ishibashi
孝一 石橋
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
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Publication of JPH06200636A publication Critical patent/JPH06200636A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To recover and treat concrete deteriorated by lowering of alkalinity or neutralization by making steel materials in concrete as the inside electrode to supply electric current into the concrete at specific current density. CONSTITUTION:Steel materials such as reinforcing bars or PC steel materials, etc., existing in concrete as the inside electrode are constituted of materials having high resistance against electrical corrosion, and an electrode provided to the surface of the concrete are the outside electrode. Electric current density per surface area of the concrete is 0.5A/m<2>, and electric current is made to flow so that current density per surface area of the steel materials of the inside electrode is less than 10A/m<2>. Pore water in the concrete plays a part of electrolyte, current by resistance possessed by the pore water and applied voltage flows, and various kinds of ion are moved. In order to supply current easily to the concrete, alkaline electrolytic solution is supplied, if necessary.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋やPC鋼材を補強
材とする鉄筋コンクリート構造物やプレストレストコン
クリート構造物の劣化したコンクリートの回復処理方
法、特に、コンクリートのアルカリ度の低下により中性
化したコンクリート構造物や塩害による劣化をうけたコ
ンクリート構造物の劣化したコンクリートの回復処理方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering deteriorated concrete from a reinforced concrete structure or a prestressed concrete structure using reinforcing steel or PC steel as a reinforcing material, and in particular, it is neutralized by decreasing the alkalinity of the concrete. The present invention relates to a method for recovering concrete structure or concrete deteriorated by salt damage.

【0002】なお、本発明におけるコンクリートとは、
セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称
していうものである。
The concrete in the present invention means
It is a generic term for cement paste, mortar, and concrete.

【0003】[0003]

【従来の技術とその課題】鉄筋コンクリート構造物やプ
レストレストコンクリート構造物などのコンクリート構
造物は、圧縮強度の強いコンクリートと引張強度の強い
鋼材とを組み合わせることによって、力学的に圧縮強度
と引張強度のバランスの取れた構造体となっており、そ
れゆえ種々の重要な構造物に広く使用されてきた。
2. Description of the Related Art Concrete structures such as reinforced concrete structures and prestressed concrete structures are mechanically balanced by combining concrete having high compressive strength and steel having high tensile strength. It has a well-structured structure, and thus has been widely used for various important structures.

【0004】また、コンクリートのアルカリ度は、pH
11〜14の強アルカリ性であるので、コンクリートの内部
にある鋼材は、その表面に不動体被膜を形成して腐食か
ら保護され、そのために、コンクリート構造物は耐久性
のある永久構造物であると考えられてきた。
Further, the alkalinity of concrete is pH.
Being strongly alkaline of 11-14, the steel material inside the concrete is protected from corrosion by forming a passivation film on its surface, which makes the concrete structure a durable permanent structure. Has been considered.

【0005】しかしながら、この永久構造物と考えられ
てきたコンクリート構造物も、種々の原因によりその耐
久性が低下し、構造物としての寿命に疑問が投げかけら
れるようになってきた。
However, the durability of the concrete structure, which has been considered to be the permanent structure, is lowered due to various causes, and the life of the structure is questioned.

【0006】コンクリート構造物が劣化する原因の一つ
として、例えば、「炭酸化」等と呼ばれるコンクリートの
中性化現象や、塩害と呼ばれる現象などが挙げられる。
One of the causes of deterioration of concrete structures is, for example, a phenomenon of carbonation of concrete called "carbonation" and a phenomenon called salt damage.

【0007】炭酸化とは、セメントの水和反応によって
生成された水酸化カルシウムが大気中の二酸化炭素と反
応して炭酸カルシウムとなる現象であって、炭酸化によ
り、コンクリートのアルカリ度が通常のpH11〜14より
低下する。そして、pHが10程度にまで低下すると、そ
れまで形成されていた鋼材の不動体被膜が破壊され、鋼
材の腐食がはじまり、コンクリート構造物としての圧縮
強度と引張強度のバランスが崩れ、その耐久性が大きく
低下することになる。
Carbonation is a phenomenon in which calcium hydroxide produced by the hydration reaction of cement reacts with carbon dioxide in the atmosphere to form calcium carbonate. Due to carbonation, the alkalinity of concrete is normal. pH lower than 11-14. When the pH drops to about 10, the steel film that has been formed up to that point is destroyed, corrosion of the steel begins, and the balance between compressive strength and tensile strength as a concrete structure collapses, and its durability Will be greatly reduced.

【0008】このようなコンクリート構造物の劣化は、
コンクリート内部の鋼材の錆、コンクリートのひび割
れ、及びコンクリートの欠落という現象を引き起こし、
構造的にも、外見上でも、大きな課題となっている。
The deterioration of such a concrete structure is caused by
It causes the phenomenon of rust of steel inside concrete, cracking of concrete, and lack of concrete,
It is a major issue both structurally and in appearance.

【0009】このようなコンクリートの中性化現象は、
炭酸化以外にも、酸化イオウ(SOX)や酸化窒素(NOX)によ
っても、同様に引き起こされている。
Such a phenomenon of carbonation of concrete is
In addition to carbonation, it is also caused by sulfur oxide (SO X ) and nitric oxide (NO X ).

【0010】また、海岸周辺にあるコンクリート構造物
には、海水の飛沫が飛んできて、コンクリート表面に付
着することが多い。そして、その海水中に含まれている
塩分は、コンクリート中の空隙を通って、コンクリート
内部に浸透し、内部鉄筋の位置までくると、塩分によ
り、鋼材の不動体被膜が破壊され、腐食が発生する。
Further, in many cases, seawater splashes fly to the concrete structures around the coast and adhere to the concrete surface. Then, the salt content contained in the seawater penetrates into the concrete through the voids in the concrete, and when it reaches the position of the internal rebar, the salt destroys the steel immovable body film and causes corrosion. To do.

【0011】また、コンクリート材料として使用される
細骨材に海砂が用いられる場合、その塩分除去が不十分
であると、コンクリートが造られる時から、多量の塩化
物を含有することとなり、その結果鋼材の不動体被膜の
形成が不十分となり、腐食が発生する。
When sea sand is used as the fine aggregate used as the concrete material, if the salt removal is insufficient, a large amount of chloride will be contained from the time the concrete is made, and As a result, the immobilization film of the steel material is insufficiently formed and corrosion occurs.

【0012】以上のような原因で、鋼材に腐食が発生
し、さらに、コンクリートのひび割れや欠落、剥離等に
進展し、コンクリート構造物としての耐久性が大きく低
下する現象を、一般に、「塩害」と呼んでいる。
Due to the above-mentioned causes, corrosion occurs in steel materials, further progresses to cracking, chipping, peeling, etc. of concrete, and the durability as a concrete structure is greatly reduced. I am calling.

【0013】このような中性化や塩害などの原因で劣化
したコンクリートを補修する方法として、コンクリート
中に直流電流を流すことにより、アルカリ性溶液をコン
クリート中に浸透させたり、塩素イオン等をコンクリー
ト外に移動させたりする、電気化学的な手法を用いた補
修工法が提案されている(特開平1−176287号公報、特
開平2−302384号公報)。
As a method for repairing concrete deteriorated due to such neutralization and salt damage, a direct current is passed through the concrete to allow an alkaline solution to permeate into the concrete or to remove chlorine ions or the like from outside the concrete. There has been proposed a repairing method using an electrochemical method, such as moving to another location (JP-A-1-176287, JP-A-2-302384).

【0014】しかしながら、これらの方法を用いて、コ
ンクリートに直流電流を流すと、アルカリ性溶液や塩素
イオンなどを移動させるためには、コンクリートに流す
電流を大きくすれば大きくするほど、その効果が顕著に
なるが、コンクリート中の間隙水が電気分解され、内部
電極であり、陰極となるコンクリート内部の鋼材周辺に
水素ガスが発生する。そして、その結果として、発生す
るガス圧によりコンクリートにひび割れが生じたり、鋼
材に水素脆性を生じるという課題があった。
However, when a direct current is applied to the concrete by using these methods, the effect becomes more remarkable as the current applied to the concrete is increased in order to move the alkaline solution and chlorine ions. However, the interstitial water in the concrete is electrolyzed, and hydrogen gas is generated around the steel material inside the concrete that serves as the internal electrode and the cathode. As a result, there is a problem that the generated gas pressure causes cracks in the concrete and hydrogen embrittlement in the steel material.

【0015】しかも、電流値を大きくすればするほど、
これらの課題は顕著になるものであった。
Moreover, the larger the current value, the more
These problems were remarkable.

【0016】また、これらのガスが発生しないように、
コンクリートに印加する電圧を低く抑える方法もある
が、電圧を小さくすることは電流密度を小さくすること
になり、アルカリ性溶液や塩素イオンなどを移動させる
効果が減少するという逆効果を生じることになる。
Further, in order not to generate these gases,
There is also a method of suppressing the voltage applied to concrete to a low level, but reducing the voltage reduces the current density, which has the adverse effect of reducing the effect of moving the alkaline solution, chloride ions, and the like.

【0017】このように、コンクリートのひびわれを防
止する作用と、アルカリ性溶液や塩素イオンなどを移動
させる作用とは、相反するものであり、これらを両立す
る技術が切実に望まれていた。
As described above, the effect of preventing cracking of concrete and the effect of moving an alkaline solution or chlorine ions are contradictory, and a technique that makes them compatible has been urgently desired.

【0018】本発明者は、前記課題を解消すべく種々検
討した結果、外部電極周辺のコンクリート表面積に対し
てのみならず、内部電極の鋼材の表面積に対しても、適
切な大きさの電流密度で電流を流せば、安定した効果が
得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor found that not only the concrete surface area around the external electrode but also the surface area of the steel material of the internal electrode has an appropriate current density. It was found that a stable effect can be obtained by passing an electric current through, and the present invention has been completed.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、コンク
リート内部の鋼材を内部電極とし、コンクリートの表面
に設置した電極を外部電極とし、コンクリートの表面積
当たりの電流密度が0.5A/m2以上で、内部電極の鋼材の
表面積当たりの電流密度が10A/m2以下となるように電流
を流すことを特徴とする劣化したコンクリートの回復処
理方法である。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention is that the steel material inside the concrete is the internal electrode, the electrode installed on the surface of the concrete is the external electrode, and the current density per surface area of the concrete is 0.5 A / m 2 or more. The method for recovering deteriorated concrete is characterized in that an electric current is applied so that the electric current density per surface area of the steel material of the internal electrode is 10 A / m 2 or less.

【0020】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0021】一般に、硬化したコンクリート内部には、
飽和状態の水酸化カルシウム水溶液である間隙水が十分
に存在している。そのため、コンクリートに電圧を印加
すると、この間隙水が電解質の役割をし、コンクリート
自身が持つ抵抗と加えた電圧に応じた電流が流れる。
Generally, inside hardened concrete,
Sufficient interstitial water, which is a saturated aqueous solution of calcium hydroxide, is present. Therefore, when a voltage is applied to the concrete, the pore water acts as an electrolyte and a current flows according to the resistance of the concrete itself and the applied voltage.

【0022】アルカリ性溶液や塩素イオンなどの各種イ
オンは、コンクリート中の間隙水に溶出しているので、
電流を流すことによりそれらを移動させることが可能で
ある。
Since various ions such as alkaline solution and chlorine ions are eluted in the pore water in the concrete,
It is possible to move them by passing an electric current.

【0023】本発明に係る内部電極としては、コンクリ
ート中に存在する鋼材、特に、鉄筋やPC鋼棒やシース
が使用可能である。通常、これらは、駕籠状やメッシュ
状に組みあげられているため、内部電極も駕籠状やメッ
シュ状となっている場合がある。さらに、メッシュ状に
組まれた内部電極が複数存在する場合、1つのみの内部
電極に通電しても、また、複数の内部電極に通電するこ
とも可能である。
As the internal electrode according to the present invention, a steel material existing in concrete, particularly a reinforcing bar, a PC steel rod or a sheath can be used. Usually, these are assembled in a basket shape or a mesh shape, and thus the internal electrodes may also be in a basket shape or a mesh shape. Furthermore, when there are a plurality of internal electrodes assembled in a mesh shape, it is possible to energize only one internal electrode or energize a plurality of internal electrodes.

【0024】本発明に係る外部電極は、一般には、正
(+)側になるため、電気的な腐食作用が働く。本発明で
は、電流を流す期間が比較的短期なため、普通の鉄筋や
金網などの使用も可能であるが、資源の有効と再利用を
考えると、電気的な腐食に対する抵抗性が高いものの使
用が好ましい。具体的には、チタン、チタン合金、及び
白金等又はそれらでメッキされた金属、炭素繊維や炭素
棒などの炭素、並びに、体積電気抵抗率が103Ω・cm以下
の導電性を有する有機高分子等である。これらのうち、
チタンや白金は、電気的な腐食に対して安定であるので
好ましい。また、炭素や有機高分子もほぼ安定である。
なお、通常のコンクリートの体積電気抵抗率は、103〜1
04Ω・cm程度であるので、導電性を有する有機高分子と
しては、その値以下、即ち、103Ω・cm以下が好ましく、
102Ω・cm以下がより好ましく、10Ω・cm以下が最も好ま
しい。
The external electrodes according to the present invention are generally positive electrodes.
Since it is the (+) side, an electrical corrosion action works. In the present invention, since the period in which an electric current is applied is relatively short, it is possible to use ordinary reinforcing bars, wire mesh, etc., but considering the effective use and reuse of resources, the use of those with high resistance to electrical corrosion Is preferred. Specifically, titanium, titanium alloys, platinum, or other metals plated therewith, carbon such as carbon fibers or carbon rods, and organic high organic materials having a volume electric resistivity of 10 3 Ω · cm or less. Molecule, etc. Of these,
Titanium and platinum are preferable because they are stable against electrical corrosion. Also, carbon and organic polymers are almost stable.
Note that the volume resistivity of ordinary concrete is 10 3 to 1
Since it is about 0 4 Ωcm, the organic polymer having conductivity is preferably less than that value, that is, 10 3 Ωcm or less,
It is more preferably 10 2 Ω · cm or less, most preferably 10 Ω · cm or less.

【0025】本発明において、特に、外部電極は、常時
設置しておくことも可能であるが、劣化したコンクリー
トの回復処理の終了後、直ちに除去し、必要持に、再度
設置することは容易に可能である。
In the present invention, in particular, the external electrode can be installed at all times, but it is easy to remove it immediately after the recovery process of the deteriorated concrete is finished and to install it again as needed. It is possible.

【0026】本発明においては、コンクリートに流す電
流は、電流を流す範囲のコンクリートの表面積1m2当た
り、0.5A以上であり、0.75A以上が好ましく、1.0A以上
がより好ましい。0.5A未満では、コンクリート中の各種
イオン、特に、塩素イオンを移動させる効果が乏しい。
なお、イオンを移動させるという面から、電流値が大き
ければ大きいほどイオンを移動させる効果も大きくなる
ので、この時の電流値の上限はない。
In the present invention, the current applied to the concrete is 0.5 A or more, preferably 0.75 A or more, and more preferably 1.0 A or more, per 1 m 2 of the surface area of the concrete in the range of the current application. If it is less than 0.5 A, the effect of migrating various ions in concrete, especially chlorine ions, is poor.
In terms of moving the ions, the larger the current value is, the greater the effect of moving the ions is. Therefore, there is no upper limit of the current value at this time.

【0027】一方、コンクリート内部の鋼材周辺に発生
する水素ガスの発生量は、鋼材の表面積に対する電流密
度の大きさに関係し、電流密度が大きければ大きいほど
ガス等の発生量が多くなる。
On the other hand, the amount of hydrogen gas generated around the steel material inside the concrete is related to the magnitude of the current density with respect to the surface area of the steel material. The greater the current density, the greater the amount of gas generated.

【0028】そのため、本発明においては、コンクリー
トに流す電流値は、内部電極の鋼材の表面積1m2当た
り、10A以下であり、8.0A以下が好ましく、7.0A以下が
より好ましい。電流密度が10Aを超えると、コンクリー
トにひび割れが発生したり、付着強度が低下したりす
る。
Therefore, in the present invention, the value of the electric current passed through the concrete is 10 A or less, preferably 8.0 A or less, and more preferably 7.0 A or less, per 1 m 2 of the surface area of the steel material of the internal electrode. If the current density exceeds 10 A, concrete may crack or the adhesion strength may decrease.

【0029】このように、本発明で、内部電極と外部電
極間に流す電流値の上限は、内部電極の鋼材の表面積に
対する電流の上限値によって決定され、下限は、外部電
極周辺のコンクリートの表面積に対する電流の下限値に
よって決定される。
As described above, in the present invention, the upper limit of the current value flowing between the inner electrode and the outer electrode is determined by the upper limit value of the current with respect to the surface area of the steel material of the inner electrode, and the lower limit is the surface area of the concrete around the outer electrode. Is determined by the lower limit of the current for.

【0030】さらに、本発明においては、コンクリート
中に電気を流しやすくするために、コンクリートに電解
質溶液を供給することが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to supply an electrolyte solution to the concrete in order to facilitate the flow of electricity into the concrete.

【0031】ここで電解質溶液として好ましいものは、
アルカリ性溶液であるが、中性域の溶液でも使用可能で
あり、さらに、水道水、井戸水、及び河川水等も使用可
能である。
The preferred electrolyte solution here is
Although it is an alkaline solution, a solution in a neutral range can be used, and tap water, well water, river water, etc. can also be used.

【0032】アルカリ性溶液中のアルカリイオンとして
は、各種のアルカリ塩、例えば、ナトリウムやカリウム
などのアルカリ金属塩や、カルシウムやマグネシウムな
どのアルカリ土類金属塩などが挙げられるが、カルシウ
ム、リチウム、及びマグネシウムの塩の使用が特に好ま
しい。また、アルミニウムの塩の使用も可能である。
Examples of the alkali ion in the alkaline solution include various alkali salts, for example, alkali metal salts such as sodium and potassium, alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium, calcium, lithium, and The use of magnesium salts is particularly preferred. It is also possible to use aluminum salts.

【0033】さらに、本発明では、電解質溶液をコンク
リートに容易に供給するために、コンクリートに電解質
溶液を接触させ、保持することは好ましい。
Further, in the present invention, in order to easily supply the electrolytic solution to the concrete, it is preferable to bring the electrolytic solution into contact with the concrete and hold it.

【0034】電解質溶液を保持する方法としては、コン
クリート表面に電解質溶液を保持する容器を設けて、そ
の中に、電解質溶液を溜める方法が使用可能である。ま
た、電解質溶液を吸着、もしくは、保持する電解質溶液
保持材を使用する方法も使用可能である。この方法は、
水平の上下面だけでなく、垂直面でも十分に電解質溶液
をコンクリート表面に供給することが可能である面から
好ましい方法である。
As a method of holding the electrolyte solution, a method of providing a container for holding the electrolyte solution on the concrete surface and storing the electrolyte solution therein can be used. Further, a method of using an electrolyte solution holding material that adsorbs or holds an electrolyte solution can also be used. This method
This is a preferable method in that not only horizontal upper and lower surfaces but also vertical surfaces can sufficiently supply the electrolyte solution to the concrete surface.

【0035】ここで、電解質溶液を吸着、もしくは、保
持する材料としては、パルプ、布、及び不織布等の繊維
状物質、ゼオライト、シラスバルーン、及び発泡ビーズ
等の無機、有機の多孔質材料、並びに、吸水性の有機高
分子等が挙げられる。さらに、それらの組み合わせや成
形物の使用が好ましい。
Here, as the material for adsorbing or holding the electrolyte solution, fibrous substances such as pulp, cloth, and non-woven fabric, inorganic and organic porous materials such as zeolite, shirasu balloon, and foam beads, and , Water-absorbing organic polymers and the like. Further, it is preferable to use a combination thereof or a molded product.

【0036】繊維状物質を使用すると、吹き付けや塗り
付けで、電解質溶液保持材をコンクリート表面に設置す
ることも可能である。また、パネルやシート状に加工し
て使用することも可能である。パネルやシート状の電解
質溶液保持材は、コンクリート表面への釘や角材などで
固定するだけで、使用することが可能である。さらに、
パネルやシート状の電解質溶液保持材の表面を加工する
ことで、電解質溶液の蒸発や凍結を防止することも可能
である。繊維状物質と多孔質材料は、コンクリートの表
面に電解質溶液保持材を設置する際に、水や電解質溶液
とともに吹き付けや塗り付けして電解質溶液保持層を形
成できるので、コンクリートの表面形状に関わりなく、
作業をすることが可能である。なお、この場合、付着を
良くするために、接着性や粘着性を改善する材料、並び
に、増粘剤等を添加することも可能である。吸水性の有
機高分子の例としては、ポリアクリル酸系のものや膨潤
性ゴム等が挙げられる。これらの材料は、多孔質材料と
同じように吹き付けにてコンクリート表面に保持層を形
成したり、他の材料でパネルやシート状にしたりするこ
とが可能である。
When a fibrous substance is used, the electrolyte solution holding material can be installed on the concrete surface by spraying or painting. It is also possible to process it into a panel or sheet and use it. The electrolyte solution holding material in the form of a panel or sheet can be used simply by fixing it to the concrete surface with nails or square timbers. further,
It is also possible to prevent evaporation or freezing of the electrolyte solution by processing the surface of the panel or sheet-shaped electrolyte solution holding material. The fibrous substance and the porous material can be sprayed or applied together with water or the electrolyte solution to form the electrolyte solution holding layer when the electrolyte solution holding material is installed on the surface of the concrete, so that the surface shape of the concrete is not affected. ,
It is possible to work. In this case, in order to improve the adhesion, it is possible to add a material that improves the adhesiveness or tackiness, and a thickener. Examples of water-absorbing organic polymers include polyacrylic acid-based ones and swelling rubbers. As with the porous material, these materials can be sprayed to form a holding layer on the concrete surface, or can be formed into a panel or sheet with another material.

【0037】さらに、工事期間中に、電解質溶液を供給
したり、あるいは、電解質溶液から蒸発する水分を計算
しておいて、その量を予め余分に吸水させておくことも
可能である。こうしておけば、工事中に水分を補給する
作業が軽減される利点がある。
Further, during the construction period, it is possible to supply the electrolyte solution or calculate the water content to be evaporated from the electrolyte solution and to absorb the water content in advance. This has the advantage of reducing the work of replenishing water during construction.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.

【0039】実施例1 セメント100重量部に砂200重量部を混合し、水セメント
比50%で、塩素イオン量がセメント100重量部に対し
て、0.2重量部となるようにNaClを含有したモルタルを
混練した。このモルタルを用いて、直径10cm、高さ20cm
の円柱状で、その中心に、高さ方向に直径22mm、長さ30
cmの磨き鋼棒を1本有している円柱試験体を作製した。
つぎに、この円柱試験体の上下面にエポキシ系の塗料を
塗布して、電気的に絶縁した。水道水を入れた容器に、
この円柱試験体を浸漬し、円柱試験体から2cm離れたと
ころに電極を設置して外部電極とし、円柱試験体中の磨
き鋼棒の内部電極との間に、定電流直流電源を用いて、
表1に示すように、電流を4週間流した。通電終了時点
で、鉄筋の周囲1cmの部分のモルタルに含有されている
塩素イオン量を測定した。結果を表1に併記する。
Example 1 100 parts by weight of cement was mixed with 200 parts by weight of sand, and the mortar contained NaCl in a water cement ratio of 50% so that the amount of chloride ions was 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. Was kneaded. Using this mortar, diameter 10 cm, height 20 cm
It has a cylindrical shape with a diameter of 22 mm and a length of 30 at the center.
A cylindrical specimen having one cm polished steel rod was prepared.
Next, an epoxy-based paint was applied to the upper and lower surfaces of the cylindrical test body to electrically insulate it. In a container containing tap water,
This cylindrical test body is dipped, an electrode is installed at a position 2 cm away from the cylindrical test body as an external electrode, and a constant current DC power supply is used between the cylindrical test body and the internal electrode of the polished steel rod.
As shown in Table 1, the current was applied for 4 weeks. At the end of the energization, the amount of chloride ions contained in the mortar in a portion 1 cm around the reinforcing bar was measured. The results are also shown in Table 1.

【0040】<使用材料> セメント :電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
ト、 水 :水道水 砂 :姫川産川砂、比重2.62、F.M.2.75 NaCl :食卓用精製塩、純度NaCl 99.0%
<Materials used> Cement: ordinary Portland cement manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., water: tap water sand: Himekawa-produced river sand, specific gravity 2.62, FM2.75 NaCl: table salt, purified NaCl 99.0%

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1より、モルタル表面積当たりの電流密
度が0.5A/m2以上では、塩素イオンの残存率が小さく、
モルタルから塩素イオンを除去することが可能である。
From Table 1, when the current density per mortar surface area is 0.5 A / m 2 or more, the residual rate of chlorine ions is small,
It is possible to remove chloride ions from mortar.

【0043】実施例2 単位セメント量280kg/m3、単位水量168kg/m3、及びNaCl
単位量5kg/m3で、細骨材率48%のコンクリートを用い
て、その中心に、表2に示すように、所定の鉄筋径を持
つ長さ50cmの磨き鋼棒を1本有する、直径15cm、高さ30
cmの円柱試験体を製作した。つぎに、この円柱試験体の
上下面にエポキシ系の塗料を塗布して完全に電気的に絶
縁した。この円柱試験体を用いて、水酸化カルシウム水
溶液に浸漬し、実施例1と同様に定電流直流電源を用い
て、コンクリート表面積当たり1Aの電流となるように
4週間電流を流した。通電終了時点で、コンクリート試
験体の片引き試験を行い、鉄筋の付着強度を調べた。そ
の結果を表2に併記する。また、通電処理中に、この円
柱試験体にひび割れが発生するかどうかの観察も行っ
た。その結果も表2に併記する。
Example 2 Unit cement amount 280 kg / m 3 , unit water amount 168 kg / m 3 , and NaCl
Using concrete with a unit of 5 kg / m 3 and a fine aggregate ratio of 48%, as shown in Table 2, at the center, there is one polished steel rod with a prescribed rebar diameter and a length of 50 cm. 15 cm, height 30
A cylindrical test body of cm was manufactured. Next, an epoxy-based paint was applied to the upper and lower surfaces of the cylindrical test piece to completely electrically insulate it. Using this cylindrical test body, it was immersed in a calcium hydroxide aqueous solution, and a constant current DC power source was used in the same manner as in Example 1, and an electric current was applied for 4 weeks so that the electric current was 1 A per concrete surface area. At the end of energization, a concrete test piece was subjected to a one-sided pulling test to examine the bond strength of the reinforcing bars. The results are also shown in Table 2. Further, during the energization treatment, it was also observed whether or not cracks were generated in this cylindrical test body. The results are also shown in Table 2.

【0044】<使用材料> 砂利 :姫川産川砂利、Gmax=20mm、比重2.65、F.
M.=6.26 水酸化カルシウム:和光純薬工業社製試薬1級
<Materials used> Gravel: Hikawa river gravel, Gmax = 20mm, specific gravity 2.65, F.
M. = 6.26 Calcium hydroxide: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. reagent 1st grade

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】表2から明らかなように、鉄筋の表面積当
たりの電流密度が10A/m2を超えると付着強度が急激に低
下し、ひびわれの発生にもつながる。
As is clear from Table 2, when the current density per surface area of the reinforcing bar exceeds 10 A / m 2 , the adhesive strength is drastically reduced, which also causes cracks.

【0047】実施例3 高さ2m、長さ20m、厚み30cmで築後約20年経過し、中
性化深さは約30mmの鉄筋コンクリート壁を用いて試験を
行った。この鉄筋コンクリート壁のコンクリートを部分
的にはつり、コンクリート内部の鉄筋を内部電極とし、
コンクリートの表面に、直径4mm、10cm間隔のワイヤー
メッシュを固定した後、紙パルプに、電解質溶液として
炭酸ナトリウム水溶液を含ませてたものを吹き付け外部
電極とした。外部電極周辺のコンクリート表面積に対し
て、電流密度1.0A/m2の直流電流を2週間流し、電解質
溶液をコンクリート内部へと電気的に浸透させた。な
お、コンクリートの表面積と鉄筋の表面積の比率は、1.
7:1なので、鉄筋の表面積当たりの電流密度は1.7A/m2
である。2週間後、コンクリート表面の外部電極と紙パ
ルプとを取り除き、コンクリートの中性化深さを測定し
たところ、コンクリート全体にわたって、フェノールフ
タレインにて赤色に変化した。従って、中性化していた
部分の改善が可能になったことが確認できた。
Example 3 A test was conducted using a reinforced concrete wall having a height of 2 m, a length of 20 m and a thickness of 30 cm, about 20 years after construction, and a neutralization depth of about 30 mm. Partially suspend the concrete of this reinforced concrete wall, use the reinforcing bars inside the concrete as internal electrodes,
After fixing a wire mesh having a diameter of 4 mm and an interval of 10 cm on the surface of concrete, a paper pulp containing an aqueous solution of sodium carbonate as an electrolyte solution was sprayed to form an external electrode. A direct current with a current density of 1.0 A / m 2 was applied to the concrete surface area around the external electrodes for 2 weeks to electrically permeate the electrolyte solution into the concrete. The ratio of the surface area of concrete to the surface area of rebar is 1.
Since it is 7: 1, the current density per surface area of the reinforcing bar is 1.7 A / m 2
Is. After 2 weeks, the external electrode and the paper pulp on the concrete surface were removed, and the neutralization depth of the concrete was measured. As a result, phenolphthalein turned red throughout the entire concrete. Therefore, it was confirmed that it was possible to improve the neutralized part.

【0048】実施例4 高さ2m、長さ2m、厚み15cmの鉄筋コンクリートのL
型擁壁を用いて、試験を行った。この擁壁には、コンク
リートの混練時に5kg/m3の塩素イオンを混入した。こ
の擁壁を部分的にはつり、コンクリート内部の鉄筋を内
部電極とし、さらに、コンクリートの表面にエルテック
・アジア・サービス社のエルガードメッシュを固定した
後、紙パルプに水道水を含ませてたものを吹き付け外部
電極とした。これに、コンクリート表面積に対して電流
密度1.2A/m2の直流電流を4週間流し、コンクリート内
部の塩素イオンを電気的に除去した。なお、コンクリー
トの表面積:鉄筋の表面積の比率は2.3:1なので、鉄
筋の表面積当たりの電流密度は2.8A/m2である。4週間
後、コンクリート表面の外部電極と紙パルプとを取り除
き、コンクリートに含有されている塩素イオン量を分析
したところ、0.8〜1.2kg/m3であり、大部分の塩素イオ
ンが除去されたことが判明した。
Example 4 L of reinforced concrete having a height of 2 m, a length of 2 m and a thickness of 15 cm
The test was conducted using a mold retaining wall. Chloride ions of 5 kg / m 3 were mixed in this retaining wall when kneading concrete. This retaining wall was partially suspended, the reinforcing steel inside the concrete was used as an internal electrode, and further, Elguard Asia Service Co., Ltd. Elgard mesh was fixed to the concrete surface, and then paper pulp was soaked in tap water. Was used as an external electrode. A direct current with a current density of 1.2 A / m 2 was applied to the surface area of the concrete for 4 weeks to electrically remove chlorine ions inside the concrete. Since the ratio of the surface area of concrete to the surface area of reinforcing bars is 2.3: 1, the current density per surface area of reinforcing bars is 2.8 A / m 2 . After 4 weeks, the external electrodes on the concrete surface and the paper pulp were removed, and the amount of chlorine ions contained in the concrete was analyzed. As a result, it was 0.8 to 1.2 kg / m 3 , and most of the chlorine ions were removed. There was found.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の方法において、コンクリート中
の塩素イオンやアルカリ性溶液を電気的に移動させるこ
とができ、陰極付近で発生する水素ガス圧を抑えること
ができるので、コンクリートにひび割れを発生する危険
性がなく、安全で信頼性が高いという効果を奏する。ま
た、塩害や中性化などで劣化したコンクリートの回復処
理が安心して行える効果をも有する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the method of the present invention, chlorine ions and alkaline solutions in concrete can be electrically moved, and the hydrogen gas pressure generated near the cathode can be suppressed, so that concrete cracks occur. It has the effect of being safe, reliable, and non-dangerous. In addition, it also has the effect of being able to safely restore concrete that has deteriorated due to salt damage or neutralization.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンクリート内部の鋼材を内部電極と
し、コンクリートの表面に設置した電極を外部電極と
し、コンクリートの表面積当たりの電流密度が0.5A/m2
以上で、内部電極の鋼材の表面積当たりの電流密度が10
A/m2以下となるように電流を流すことを特徴とするコン
クリートの回復処理方法。
1. A steel material inside concrete is used as an internal electrode, an electrode installed on the surface of the concrete is used as an external electrode, and the current density per surface area of the concrete is 0.5 A / m 2.
With the above, the current density per surface area of the steel material for the internal
A method for recovering and treating concrete, characterized in that an electric current is applied so that the current becomes A / m 2 or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6398945B1 (en) 1999-07-22 2002-06-04 Infrastructure Repair Technologies, Inc. Method of treating corrosion in reinforced concrete structures by providing a uniform surface potential
JP2006327910A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Fuji Ps Corp Method for electrochemical salt removal from concrete structure

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