JPH0812168B2 - A method for measuring the polarization resistance of rebar in concrete. - Google Patents

A method for measuring the polarization resistance of rebar in concrete.

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JPH0812168B2
JPH0812168B2 JP63081348A JP8134888A JPH0812168B2 JP H0812168 B2 JPH0812168 B2 JP H0812168B2 JP 63081348 A JP63081348 A JP 63081348A JP 8134888 A JP8134888 A JP 8134888A JP H0812168 B2 JPH0812168 B2 JP H0812168B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、強化コンクリート(RC)構造物中の鉄筋の
塩害等による腐食の診断を行なううえで重要なパラメー
タであるコンクリート中の分極抵抗の測定方法に関し、
詳しくは、コンクリート表面に設置したセンサーと鉄筋
との間に電流を流して計測した分極抵抗実測値を単位面
積当りの抵抗値にノーマライズした値として求めること
により、腐食状況および腐食速度の絶対的評価を可能と
し診断精度の向上に寄与するコンクリート中の分極抵抗
の測定方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to the polarization resistance of concrete, which is an important parameter for diagnosing corrosion due to salt damage of reinforcing bars in reinforced concrete (RC) structures. Regarding the measurement method,
Specifically, the absolute evaluation of the corrosion state and the corrosion rate is obtained by obtaining the measured polarization resistance value as a resistance value per unit area, which is measured by passing an electric current between the sensor installed on the concrete surface and the reinforcing bar. The present invention relates to a method for measuring polarization resistance in concrete, which enables the improvement of diagnostic accuracy.

[従来の技術] 従来、金属の腐食速度をモニタリングする方法とし
て、分極抵抗を用いる方法が良く用いられているが、分
極抵抗は強化コンクリート構造物中の鉄筋の塩害等によ
る腐食の診断を行なううえでも重要なパラメータであ
る。コンクリート中の分極抵抗の測定方法としては、例
えば第6回コンクリート工学年次講演会論文集No.52(1
984年)に記載されているように、コンクリート表面に
設置した対極および照合電極を含む2極プローブと分極
抵抗計を用い、この2極プローブとコンクリート中の鉄
筋との間に電流を流して測定するような方法が知られて
いる。そして、ここに示された測定方法による場合、測
定対象面積を限定することを行なわず、実測された分極
抵抗をそのまま用いて鉄筋の腐食の診断を行なってい
た。
[Prior Art] Conventionally, a method of using polarization resistance has been often used as a method of monitoring the corrosion rate of metals. Polarization resistance is used for diagnosing corrosion due to salt damage of reinforcing bars in a reinforced concrete structure. But it is an important parameter. As a method of measuring polarization resistance in concrete, for example, the 6th Annual Conference of Concrete Engineering Lecture Meeting No. 52 (1
(984), using a two-pole probe including a counter electrode and a reference electrode installed on the concrete surface and a polarization ohmmeter, and applying a current between the two-pole probe and the reinforcing bar in the concrete. There are known methods to do so. In the case of the measuring method shown here, the corrosion resistance of the reinforcing bar is diagnosed using the measured polarization resistance as it is without limiting the area to be measured.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このように分極抵抗実測値は分極抵抗
本来の単位面積当りの値ではないため、分極抵抗実測値
をそのまま用いて腐食状況の絶対的な評価を行なうこと
はできず、同一幾何学的境界条件のもとでの相対的な推
定のみが可能であるにすぎなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the actual measured value of the polarization resistance is not the original value per unit area of the polarization resistance as described above, the measured actual value of the polarization resistance is used as it is to perform an absolute evaluation of the corrosion state. It was not possible, and only relative estimation under the same geometric boundary conditions was possible.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点に鑑み、
腐食状況の絶対的な評価に不可欠な単位面積当りのノー
マライズされた分極抵抗が求められる、コンクリート中
の鉄筋に対する分極抵抗測定方法を提供することにあ
る。
In view of such drawbacks of the prior art, the object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a polarization resistance measuring method for reinforcing bars in concrete, which requires a normalized polarization resistance per unit area, which is indispensable for absolute evaluation of corrosion conditions.

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の方法によりコンクリート中の鉄筋に
対する分極抵抗を測定する手順を例示する流れ図であ
る。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a flow chart illustrating the procedure for measuring the polarization resistance of a reinforcing bar in concrete by the method of the present invention.

本発明の分極抵抗測定方法は、同図に示すように、 コンクリート中の表面鉄筋のほぼ真上のコンクリート
表面に設置した対極および照合電極を含むセンサーとコ
ンクリート中の鉄筋との間に電流を流し、そのときの分
極抵抗RPおよび環境抵抗RSを計測する工程(ステップ1
および2)と、 センサーと鉄筋間に流れる全電流のうちの所定割合好
ましくは7割の電流は、センサー中心からかぶり厚さh
の半径の円内に含まれる表面鉄筋に流れるものとして、
分極抵抗実測値RPから単位面積当りのみかけの分極抵抗
RC′を求める工程(ステップ3)と、 環境抵抗値RSより抵抗率ρを求める工程(ステップ
4)と、 みかけの分極抵抗RC′および抵抗率ρからみかけの分
極パラメータLapを求める工程(ステップ5)と、 センサーと鉄筋間に流れる全電流のうちの所定割合好
ましくは7割の電流は、センサー中心から半径Xの円内
に含まれる表面鉄筋に流れるものとして鉄筋面積算出長
をかぶり厚さで除した値l*/hと、かぶり厚さhを分極パ
ラメータLで除した値h/Lとの関係をあらかじめ求めた
実験式を用い、さらに分極パラメータLの代わりにみか
けの分極パラメータLapを用いて分極抵抗実測値RPから
単位面積当りの分極抵抗RCを求める工程(ステップ6)
と を具備している。
As shown in the figure, the method for measuring the polarization resistance of the present invention is such that an electric current is passed between a sensor including a counter electrode and a reference electrode installed on a concrete surface just above a surface reinforcing bar in concrete and the reinforcing bar in concrete. , The step of measuring the polarization resistance R P and the environmental resistance R S at that time (Step 1
And 2), and a predetermined ratio of the total current flowing between the sensor and the reinforcing bar, preferably 70%, is the cover thickness h from the center of the sensor.
As what flows to the surface rebar contained in the circle of radius of
Apparent polarization resistance per unit area from the measured polarization resistance R P
Obtaining R C 'and obtaining a (Step 3), and obtaining a resistivity ρ than the environmental resistance R S (step 4), the polarization resistance R C of the apparent' a and polarization parameters L ap resistivity ρ Karamikake In the step (step 5), a predetermined ratio, preferably 70%, of the total current flowing between the sensor and the reinforcing bar is calculated as the reinforcing bar area calculation length as that which flows to the surface reinforcing bar included in the circle of radius X from the sensor center. Using an empirical formula that preliminarily obtained the relationship between the value l * / h divided by the cover thickness and the value h / L obtained by dividing the cover thickness h by the polarization parameter L, the apparent polarization was substituted for the polarization parameter L. A process of obtaining the polarization resistance R C per unit area from the measured polarization resistance R P using the parameter L ap (step 6)
It has and.

さらに、ステップ6の工程は、 かぶり厚さhを分極パラメータLapで除した値が所定
値好ましくは5を超えるか否かによってセンサーと鉄筋
間に流れる電流の分布を1次分布とみなすかあるいは2
次分布とみなすかを決める工程(ステップ6a)と、 電流分布を1次分布とみなしたときはみかけの分極抵
抗RC′を真の単位面積当りの分極抵抗RCとする工程(ス
テップ6b)と、 電流分布を2次分布とみなしたときは前記実験式、か
ぶり厚さhおよびみかけの分極パラメータLapを用いて
真の単位面積当りの分極抵抗RCを求める工程(ステップ
6c)と を含むのが好ましい。
Further, in the process of step 6, the distribution of the current flowing between the sensor and the reinforcing bar is regarded as the primary distribution depending on whether the value obtained by dividing the covering thickness h by the polarization parameter Lap exceeds a predetermined value, preferably 5, or Two
The step of deciding whether to regard it as the secondary distribution (step 6a), and the step of setting the apparent polarization resistance R C ′ as the true polarization resistance R C per unit area when the current distribution is regarded as the primary distribution (step 6b). And when the current distribution is regarded as a quadratic distribution, a process of obtaining a true polarization resistance R C per unit area using the empirical formula, the cover thickness h and the apparent polarization parameter L ap (step
6c) and are preferably included.

ここで、1次電流分布とは、系の幾何学的形状のみに
よって決定される電流分布であり、本系では分極抵抗算
出上の考え方として電極と鉄筋間を流れる電流のほぼ70
%はセンサーを中心とする半径h(かぶり厚さ)内の表
面鉄筋に対して流れるような電流分布である。また、2
次電流分布とは、系の幾何学的条件に加え分極パラメー
タLを考慮すべき電流分布をいい、本系の場合、分極抵
抗算出上の考え方としてセンサーを中心とする半径2 内に含まれる表面鉄筋に対して70%の電流が流れるよう
な電流分布である。
Here, the primary current distribution is a current distribution that is determined only by the geometrical shape of the system. In this system, as a way of thinking for calculating the polarization resistance, almost 70% of the current flowing between the electrode and the reinforcing bar is used.
% Is a current distribution that flows to the surface rebar within the radius h (cover thickness) centered on the sensor. Also, 2
The secondary current distribution is a current distribution in which the polarization parameter L should be taken into consideration in addition to the geometrical condition of the system. The current distribution is such that 70% of the current flows to the surface rebar contained in the interior.

ステップ1および2における分極抵抗実測値RPおよび
環境抵抗RSは、例えばセンサーと鉄筋間に0.01Hzの電流
を流した場合のインピーダンスすなわち分極抵抗と環境
抵抗との和(RP+RS)および10KHzの電流を流した場合
のインピーダンスすなわち環境抵抗RSを計測することに
より得ることができる。
The measured polarization resistance R P and the environmental resistance R S in steps 1 and 2 are, for example, the impedance when a current of 0.01 Hz is applied between the sensor and the reinforcing bar, that is, the sum of the polarization resistance and the environmental resistance (R P + R S ) It can be obtained by measuring the impedance when a current of 10 KHz is applied, that is, the environmental resistance R S.

ステップ4における抵抗率ρは、例えば実験的にあら
かじめ求められた第1表に示した式を用いて環境抵抗RS
より求めることができる。
The resistivity ρ in step 4 is determined by the environmental resistance R S using, for example, the formula shown in Table 1 which is experimentally obtained in advance.
You can ask more.

ステップ6あるいはステップ6cにおいて、真の分極抵
抗RCを求めるに際し、分極パラメータLを知る必要があ
るが、この値は、L=RC/ρの関係より本来求めるべき
分極抵抗RCが既知でなければ得られない値である。そこ
で、本発明では、みかけの分極抵抗RC′を用いてみかけ
の分極パラメータLapを求め、これを用いて真の分極抵
抗RCを求めている。したがって、分極パラメータLが大
きい場合、分極抵抗を小さめに評価することになる。し
かし、この誤差は、コンクリート中という環境では分極
抵抗RCの増大とほぼ対応して増大するものであり、腐食
速度の小さい発錆のない鉄筋上でのことと考えることが
できる。そして、腐食状況および腐食速度を求めるにお
いて正確さが特に要求されるとすればそれは腐食速度の
大きい部分であり、さびのない腐食速度の小さい部分に
おいて少々誤差を生じてもあまり問題とならない。
In step 6 or step 6c, when obtaining the true polarization resistance R C , it is necessary to know the polarization parameter L, but this value is known as the polarization resistance R C to be originally obtained from the relationship of L = R C / ρ. It is a value that cannot be obtained without it. Therefore, in the present invention, the apparent polarization parameter L ap is obtained using the apparent polarization resistance R C ′, and the true polarization resistance R C is obtained using this. Therefore, when the polarization parameter L is large, the polarization resistance is evaluated to be small. However, this error increases in the environment of concrete almost corresponding to the increase of the polarization resistance R C , and can be considered to be on a rust-free reinforcing bar with a low corrosion rate. If accuracy is particularly required in determining the corrosion state and the corrosion rate, it is a portion where the corrosion rate is large, and even if an error occurs in a portion where the corrosion rate is small and the corrosion rate is small, it does not cause much problem.

ステップ3あるいは6で、全電流のほぼ7割が流れる
領域に注目して分極抵抗を求めているのは次の理由によ
る。すなわち、電流分布の均質性や情報の正確さなどを
考慮すると前記鉄筋面積はできる限り絞りたいのではあ
るが、非常に小さくした場合、電流分布に方向依存性が
生じ、通電電流が評価しにくくなるからであり、また、
面積を大きく取った場合、電流分布の不均質さが増大す
るという問題がでてくるからである。
The reason why the polarization resistance is obtained by paying attention to the region in which approximately 70% of the total current flows in step 3 or 6 is as follows. That is, considering the homogeneity of the current distribution and the accuracy of the information, it is desirable to reduce the reinforcing bar area as much as possible, but if it is made extremely small, the current distribution has a direction dependency, making it difficult to evaluate the energizing current. Because,
This is because if the area is made large, the problem arises that the inhomogeneity of the current distribution increases.

[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図のステップ6で用いる実験式をあらかじめ求め
ておくには、分極パラメータLと全電流の70%が流れる
領域との関係を調べる必要があるが、これは第7図に示
すような分極抵抗測定方法を実施するための実験装置を
用いて検討することができる。
In order to obtain the empirical formula used in step 6 of FIG. 1 in advance, it is necessary to investigate the relationship between the polarization parameter L and the region where 70% of the total current flows. It can be examined using an experimental apparatus for carrying out the resistance measuring method.

同図において、8は水槽、9は所定の抵抗率ρに調整
された水槽8内の水溶液、10aおよび10bは水溶液9内に
一定の水かぶりhになるように格子状に配置した16φ×
950mmの上部および下部鉄筋(丸鋼)である。水かぶり
hは上部鉄筋10aの上端を基準として設定する。11は鉄
筋10a,10b真上の液面上の測定点に設置した30φの円盤
電極である。この円盤電極11は、第8図に示すように対
極12および照合電極13を含み対極12の下面が供試面14と
なっている。
In the figure, 8 is a water tank, 9 is an aqueous solution in the water tank 8 adjusted to have a predetermined resistivity ρ, and 10a and 10b are 16φ × arranged in the aqueous solution 9 in a grid pattern so as to have a constant water fog h.
950 mm upper and lower rebar (round steel). The water cover h is set based on the upper end of the upper reinforcing bar 10a. Reference numeral 11 is a 30φ disc electrode installed at a measurement point on the liquid surface just above the reinforcing bars 10a and 10b. As shown in FIG. 8, the disc electrode 11 includes a counter electrode 12 and a reference electrode 13, and the lower surface of the counter electrode 12 is a test surface 14.

この構成において、抵周波数(0.05Hz)および高周波
数(1KHz)の電流を円盤電極11と鉄筋10a,10bとの間に
流して次のような実験条件のもとで分極抵抗RPを計測し
た。
In this configuration, low frequency (0.05Hz) and high frequency (1KHz) currents were passed between the disk electrode 11 and the reinforcing bars 10a and 10b to measure the polarization resistance R P under the following experimental conditions. .

水かぶりh:10,8,6,4,2cm 鉄筋間隔l1=l2:10,20,30cm 水溶液の抵抗率ρ:150〜1000Ω・cmの中から3種 測定点:鉄筋交差部(x=0)、上部鉄筋上(l1/
2)、下部鉄筋上(l2/2) また、第9図に示すように、円盤電極11の代わりに、
電流分布を均質化するためのメッシュ電極15を液面上に
設置し、上記と同様の条件で、上記各測定点直下の鉄筋
近傍に照合電極16を位置させ、これにより各測定点にお
ける分極抵抗(RP′)を測定した。そして、これら各測
定点の分極抵抗値(RP′)に水槽8内の全鉄筋面積を乗
じた値を各測定点における真の分極抵抗RCとして、前記
測定された分極抵抗RPと比較検討した。
Water cover h: 10,8,6,4,2cm Rebar spacing l 1 = l 2 : 10,20,30cm Resistivity of aqueous solution ρ: 150 to 1000Ω ・ cm 3 types from measurement point: Rebar intersection (x = 0), above the upper rebar (l 1 /
2), also on the lower reinforcing bars (l 2/2), as shown in FIG. 9, instead of the disk electrode 11,
The mesh electrode 15 for homogenizing the current distribution is installed on the liquid surface, and under the same conditions as above, the matching electrode 16 is positioned near the reinforcing bar immediately below each of the above measurement points, which results in the polarization resistance at each measurement point. (R P ′) was measured. Then, the value obtained by multiplying the polarization resistance value (R P ′) at each of these measurement points by the total rebar area in the water tank 8 is taken as the true polarization resistance R C at each measurement point and compared with the above-mentioned measured polarization resistance R P. investigated.

ここで、RPとRCとの比較対応に関しては次のように扱
った。
Here, the comparative correspondence between R P and R C is handled as follows.

すなわち、円盤電極11によって測定された分極抵抗RP
から単位面積あたりの真の分極抵抗値RCを得るには、境
界条件によって定まる鉄筋面積SをRPに乗ずればよい。
したがって、鉄筋面積算出長l*は鉄筋径をDとして、次
式により求めることができる。
That is, the polarization resistance R P measured by the disk electrode 11
In order to obtain the true polarization resistance value R C per unit area from R p , the reinforcing bar area S determined by the boundary conditions should be multiplied by R P.
Therefore, the rebar area calculation length l * can be obtained by the following equation, where the rebar diameter is D.

そしてこのようにして求められたl*のうち次のような
データは最終的な解析から除外した。
The following data of l * thus obtained were excluded from the final analysis.

水槽8の絶縁壁より10cm以内で計測されたデータ 下部鉄筋10b直上で計測されたデータなぜならば、
の場合は電流分布が絶縁壁の影響を受けるからであ
り、の場合は、鉄筋交差部における鉄筋面積算出長を
lC *、1本の鉄筋直上における鉄筋面積算出長をlS *
し、(lS *−lC *)/hとh/Dとの関係を示した第10図のグ
ラフからわかるように、かぶり厚さhが小さい場合、下
部鉄筋10b上で計測された値は他の場所(交差部または
上部鉄筋上)での値とは異なった値をとるからである。
Data measured within 10 cm from the insulating wall of the water tank 8 Data measured just above the lower rebar 10b
This is because the current distribution is affected by the insulation wall in the case of, and in the case of, the calculated length of the reinforcing bar area at the reinforcing bar intersection is
l C *, rebar area calculating length just above one rebar and l S *, as can be seen from the graph of FIG. 10 showing the relationship between the (l S * -l C *) / h and h / D This is because, when the cover thickness h is small, the value measured on the lower reinforcing bar 10b is different from the value at other places (on the intersection or on the upper reinforcing bar).

また第10図に示した結果は、鉄筋交差部上と上部鉄筋
10a上とで鉄筋面積算出長l*の値に差がないことを示し
ており、鉄筋面積計算の考え方からのみいうならば上部
鉄筋だけを測定対象に考えればよいということになる。
In addition, the results shown in Fig. 10 are for the upper and lower rebar intersections.
It shows that there is no difference in the value of the rebar area calculation length l * on 10a and above, and from the viewpoint of rebar area calculation only the upper rebar should be considered as the measurement target.

第11図は、以上を考慮してl*/hとh/Lとの関係を示す
グラフである。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between l * / h and h / L in consideration of the above.

同図に示すようにl*をhでノーマライズした値l*/hは
h/Lの関数として、きれいに整理することができる。
As shown in the figure, the value l * / h obtained by normalizing l * with h is
It can be neatly organized as a function of h / L.

さらにその回帰関数は、 G(x)=αxb ただし、G(x)=l*/h x:h/L a:4.20906 b:−0.372397 である。Further, the regression function is G (x) = αx b , where G (x) = l * / hx: h / L a: 4.20906 b: −0.372397.

一方、同様の検討を導電紙を用いた実験によっても行
なってみた。ただし、第2図に示すように、コンクリー
ト中の鉄筋1は格子状に配置され、センサー2は表面に
近い方の鉄筋(表面鉄筋)直上のコンクリート表面に設
置されるものとし、また導電紙を用いた解析は対象を2
次元問題として取り扱うため、第3図に示すように、セ
ンサー2中心を含みコンクリート表面に垂直な平面でセ
ンサー直下の鉄筋長手方向に切断した断面を、この導電
紙解析の幾何学的境界条件とする。
On the other hand, the same study was also conducted by an experiment using conductive paper. However, as shown in FIG. 2, the reinforcing bars 1 in the concrete are arranged in a grid pattern, and the sensor 2 is installed on the concrete surface directly above the reinforcing bar (surface reinforcing bar) closer to the surface. The analysis used was 2
Since it is treated as a dimensional problem, as shown in FIG. 3, a cross section cut in the longitudinal direction of the reinforcing bar immediately below the sensor in a plane including the center of the sensor 2 and perpendicular to the concrete surface is used as the geometric boundary condition for this conductive paper analysis. .

第4図は分極パラメータLをも考慮した導電紙上の境
界条件を示す。ただし、系の対称性を考慮して左側半分
のみを扱うものとしてある。同図において、3はコンク
リートを模擬した導電紙、4はコンクリート表面に設置
されるセンサー(径a)に相当する電極、5はコンクリ
ート中の鉄筋に相当する。6は電極4,5間に定電圧を印
加するための定電圧装置である。導電紙3には分極抵抗
に相当する部分として鉄筋5から直角方向に一定の幅お
よび長さでスリット7が設けてある。コンクリートの抵
抗率をρとすれば、前記L=RC/ρの関係より、スリッ
ト7の長さLは分極パラメータLに相当する。図中の寸
法hは鉄筋のかぶり厚さに相当する。
FIG. 4 shows boundary conditions on the conductive paper in which the polarization parameter L is also taken into consideration. However, considering the symmetry of the system, only the left half is treated. In the figure, 3 is a conductive paper simulating concrete, 4 is an electrode corresponding to a sensor (diameter a) installed on the concrete surface, and 5 is a reinforcing bar in the concrete. Reference numeral 6 is a constant voltage device for applying a constant voltage between the electrodes 4 and 5. The conductive paper 3 is provided with slits 7 having a constant width and length in a direction perpendicular to the reinforcing bar 5 as a portion corresponding to polarization resistance. If the resistivity of the concrete is ρ, the length L of the slit 7 corresponds to the polarization parameter L from the relationship of L = R C / ρ. The dimension h in the figure corresponds to the cover thickness of the reinforcing bar.

この構成において、定電圧装置6により電極4,5間にI
Vの電圧を印加し、電流分布を調べる。導電紙右端から
の距離をXで表し、全電流の70%が流れる距離をhでノ
ーマライズした値をX/h(F=70)とすれば、X/h(F=
70)はh/Lの関数として第5図に示すように整理でき
る。
In this configuration, the constant voltage device 6 is used to connect I and
Apply V voltage and examine the current distribution. If the distance from the right edge of the conductive paper is represented by X, and the value that normalizes the distance through which 70% of the total current flows by h is X / h (F = 70), X / h (F =
70) can be arranged as a function of h / L as shown in Fig. 5.

図中の曲線は、回帰関数 f(t)=αtb ただし、f(t):X/h(F=70) t:h/L a:1.53009 b:−0.32419 を示す曲線である。The curve in the figure is a curve showing the regression function f (t) = αt b where f (t): X / h (F = 70) t: h / L a: 1.53009 b: −0.32419.

一方、全電流の70%が流れる距離を(h+√L)でノ
ーマライズした値X/(h+√L)(F=70)をh/Lの関
数として示すと第6図に示すようにすべてのパラメータ
に関係なくほぼ1となり、全電流の70%が流れる領域は
h+√Lで表わされることがわかる。
On the other hand, the value X / (h + √L) (F = 70) obtained by normalizing the distance that 70% of the total current flows by (h + √L) is shown as a function of h / L. It becomes almost 1 regardless of the parameter, and it can be seen that the region where 70% of the total current flows is represented by h + √L.

導電紙解析が系の半分のみを扱っていることを考慮す
ると導電紙解析で求められた回帰関数f(h/L)はG(h
/L)と非常に近似している。これは表面鉄筋直上のコン
クリート表面に置かれた円盤電極によってコンクリート
内部の鉄筋分極抵抗を測定した際考慮すべき鉄筋面積が
第3図のような2次元モデルで近似できることを示して
いる。
Considering that the conductive paper analysis handles only half of the system, the regression function f (h / L) obtained by the conductive paper analysis is G (h
/ L) is very close. This shows that the rebar area to be considered when measuring the rebar polarization resistance inside the concrete can be approximated by the two-dimensional model as shown in Fig. 3 by the disc electrode placed on the concrete surface directly above the surface rebar.

したがって、導電紙解析結果より得られた鉄筋面積評
価域を で考えるすなわち として分極抵抗算出に用いることも有効である。
Therefore, the rebar area evaluation range obtained from the conductive paper analysis results Think in It is also effective to use for calculating the polarization resistance.

第12図は第11図で求めた回帰関数G(h/L)を用いて
計算した結果を示すグラフ、第13図は として算数出した分極抵抗RC ca1と実測値RC obsとの対応
を示すグラフである。これらの図からわかるように両者
のデータのばらつき程度はそれほどかわらない。
FIG. 12 is a graph showing the results calculated using the regression function G (h / L) obtained in FIG. 11, and FIG. 13 is 8 is a graph showing the correspondence between the polarization resistance R C ca1 calculated as and the measured value R C obs . As can be seen from these figures, the degree of variation between the two data does not change much.

第14図は実構造物に対し上述した方法によって求めら
れた分極抵抗値と実際の腐食状況との対応を示すグラフ
である。同図に示すように、軽微な腐食も含めなんらか
の腐食の形跡が認められた場所における分極抵抗値はす
べて80KΩ・cm2以下であった。
FIG. 14 is a graph showing the correspondence between the polarization resistance value obtained by the method described above and the actual corrosion state for an actual structure. As shown in the figure, the polarization resistance values were all 80 KΩ · cm 2 or less at the places where some evidence of corrosion including slight corrosion was observed.

第15図は、各種塩分濃度モルタル中に埋設した軟鋼片
(面積確定)に対し一年以上に渡って上述の方法により
計測した分極抵抗値と最終的に発錆した試片との対応を
示すグラフである。80KΩ・cm2以下の分極抵抗値が計測
された試片に発錆が認められた。これは先の実構造物に
おける発錆有無のしきい値と一致しており分極抵抗の算
出方法に大きな誤りのないことを示すものである。
Fig. 15 shows the correspondence between the polarization resistance value measured by the above method and the finally rusted test piece for mild steel pieces (area determined) buried in various salt concentration mortars. It is a graph. Rust was observed on the test piece whose polarization resistance value was 80 KΩ · cm 2 or less. This is in agreement with the threshold value for the presence or absence of rust in the actual structure, and indicates that there is no great error in the method of calculating the polarization resistance.

なお、実構造物における分極抵抗の測定では真の分極
パラメータLは不明であるため、1次電流分布における
分極抵抗RC′をみかけの分極抵抗とし、RC′を環境抵抗
測定値より得られたρで除した値Lap(みかけの分極パ
ラメータ)を用いて、分極抵抗の算出を行なった。
Since the true polarization parameter L is unknown in the measurement of the polarization resistance in the actual structure, the polarization resistance R C ′ in the primary current distribution is taken as the apparent polarization resistance and R C ′ is obtained from the environmental resistance measurement value. The polarization resistance was calculated using the value L ap (apparent polarization parameter) divided by ρ.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、分極抵抗実測値
に基づき単位面積当りの抵抗値としての分極抵抗が求め
られるため、この値を用いて腐食状況および腐食速度の
絶対的評価を行なうことができ、また評価精度も向上す
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the polarization resistance as a resistance value per unit area is obtained based on the actual measurement value of the polarization resistance, the absolute value of the corrosion state and the corrosion rate is used by using this value. The evaluation can be performed and the evaluation accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の方法によりコンクリート中の鉄筋に
対する分極抵抗を測定する手順を例示する流れ図、 第2図は、コンクリート中の鉄筋の配置状態を示す平面
図、 第3図は、センサー中心を含みコンクリート表面に垂直
な平面でセンサー直下の鉄筋長手方向に切断した断面
図、 第4図は分極パラメータLをも考慮した導電紙上の境界
条件を示す模式図、 第5図は、X/h(F=70)をh/Lの関数として示したグラ
フ、 第6図は、 をh/Lの関数として示したグラフ、 第7図は本発明の一実施例に係る分極抵抗測定方法を実
施するための実験装置を示す概略図、 第8図は、第7図の装置に用いられる円盤電極の構成を
示す斜視図、 第9図は、第8図の円盤電極の代わりに、電流分布を均
質化するためのメッシュ電極を液面上に設置した様子を
示す模式図、 第10図は、鉄筋交差部における鉄筋面積算出長、1本の
鉄筋直上における鉄筋面積算出長、かぶり厚さおよび鉄
筋径の関係を示すグラフ、 第11図は、l*/hとh/Lとの関係を示すグラフ、 第12図は、第11図で求めた回帰関数G(h/L)を用いて
分極抵抗を求めた結果を示すグラフ、 第13図は、鉄筋算出長を として算出した分極抵抗RC ca1と実測値RC obsとの対応を
示すグラフ、 第14図は、実構造物に対し本発明の方法により測定され
た分極抵抗と実際の腐食状況との対応を示すグラフ、そ
して 第15図は、面積既知の試片を用いて測定した分極抵抗値
と最終的に発錆した試片との対応を示すグラフである。 1:鉄筋、2:センサー、3:導電紙、4,5:電極、6:定電圧装
置、7:スリット、8:水槽、9:水溶液、10a:上部鉄筋、10
b:下部鉄筋、11:円盤電極、12:対極、13:照合電極、14:
供試面、15:メッシュ電極、16:照合電極。
FIG. 1 is a flow chart illustrating a procedure for measuring polarization resistance of reinforcing bars in concrete by the method of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing arrangement of reinforcing bars in concrete, and FIG. 3 is a sensor center. Cross-sectional view cut in the longitudinal direction of the reinforcing bar immediately below the sensor in a plane perpendicular to the surface of the concrete including the surface, Fig. 4 is a schematic diagram showing the boundary conditions on the conductive paper considering the polarization parameter L, and Fig. 5 is X / h. A graph showing (F = 70) as a function of h / L, and FIG. As a function of h / L, FIG. 7 is a schematic diagram showing an experimental apparatus for carrying out the method for measuring polarization resistance according to one embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the apparatus shown in FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a disc electrode used, FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which a mesh electrode for homogenizing a current distribution is installed on the liquid surface in place of the disc electrode of FIG. Fig. 10 is a graph showing the relationship between the calculated length of the reinforcing bar area at the intersection of the reinforcing bars, the calculated length of the reinforcing bar area directly above one reinforcing bar, the cover thickness and the diameter of the reinforcing bar, and Fig. 11 shows l * / h and h / L Fig. 12 is a graph showing the result of polarization resistance obtained by using the regression function G (h / L) obtained in Fig. 11, Fig. 13 is a rebar calculation length. A graph showing the correspondence between the polarization resistance R C ca1 calculated as and the measured value R C obs, and FIG. 14 shows the correspondence between the polarization resistance measured by the method of the present invention and the actual corrosion state for the actual structure. The graphs shown in FIG. 15 and FIG. 15 are graphs showing the correspondence between the polarization resistance values measured using test pieces of known area and the test pieces that finally rusted. 1: Reinforcing bar, 2: Sensor, 3: Conductive paper, 4,5: Electrode, 6: Constant voltage device, 7: Slit, 8: Water tank, 9: Aqueous solution, 10a: Upper rebar, 10
b: Lower rebar, 11: Disc electrode, 12: Counter electrode, 13: Reference electrode, 14:
Test surface, 15: mesh electrode, 16: reference electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コンクリート中の表面鉄筋の真上のコンク
リート表面に設置した対極および照合電極を含むセンサ
ーとコンクリート中の鉄筋との間に電流を流し、そのと
きの分極抵抗および環境抵抗を計測する工程と、 前記センサーと鉄筋間に流れる全電流のうちの所定割合
の電流は、センサー中心からかぶり厚さ半径の円内に含
まれる表面鉄筋に流れるものとして、前記分極抵抗の実
測値から単位面積当りのみかけの分極抵抗を求める工程
と、 前記環境抵抗より抵抗率を求める工程と、 前記みかけの分極抵抗および抵抗率からみかけの分極パ
ラメータを求める工程と、 前記センサーと鉄筋間に流れる全電流のうちの所定割合
の電流は、センサー中心から所定半径内に含まれる表面
鉄筋に流れるものとして鉄筋面積算出長をかぶり厚で除
した値と、かぶり厚さを分極パラメータで除した値との
関係をあらかじめ求めた実験式を用い、さらに分極パラ
メータの代わりに前記みかけの分極パラメータを用いて
前記分極抵抗実測値から単位面積当りの分極抵抗を求め
る工程と を具備することを特徴とするコンクリート中の鉄筋に対
する分極抵抗測定方法。
1. A current is passed between a sensor including a counter electrode and a reference electrode installed on a concrete surface directly above a surface reinforcing bar in concrete and the reinforcing bar in the concrete, and polarization resistance and environmental resistance at that time are measured. The process, the current of a predetermined ratio of the total current flowing between the sensor and the reinforcing bar, as flowing from the sensor center to the surface reinforcing bar contained in the circle of the covering thickness radius, from the measured value of the polarization resistance unit area The step of obtaining the apparent polarization resistance per hit, the step of obtaining the resistivity from the environmental resistance, the step of obtaining the apparent polarization parameter from the apparent polarization resistance and the resistivity, of the total current flowing between the sensor and the reinforcing bar. The predetermined proportion of the current was calculated as the current flowing through the surface rebar contained within the predetermined radius from the sensor center, and the rebar area calculation length was divided by the cover thickness. By using an empirical formula in which the relationship between the value and the value obtained by dividing the fog thickness by the polarization parameter was obtained in advance, the apparent polarization parameter was used in place of the polarization parameter, and the polarization per unit area was calculated from the measured polarization resistance value. A method for measuring polarization resistance of reinforcing bars in concrete, the method comprising: determining resistance.
【請求項2】前記単位面積当りの分極抵抗を求める工程
は、 かぶり厚さをみかけの分極パラメータで除した値が所定
値を超えるか否かによって前記センサーと鉄筋間に流れ
る電流の分布を1次分布とみなすかあるいは2次分布と
みなすかを決める工程と、 電流分布を1次分布とみなしたときは前記みかけの分極
抵抗を真の単位面積当りの分極抵抗とする工程と、 電流分布を2次分布とみなしたときは前記実験式、かぶ
り厚さおよびみかけの分極パラメータを用いて真の単位
面積当りの分極抵抗を求める工程と を含む請求項1記載のコンクリート中の鉄筋に対する分
極抵抗測定方法。
2. The step of obtaining the polarization resistance per unit area determines the distribution of the current flowing between the sensor and the reinforcing bar as 1 depending on whether the value obtained by dividing the cover thickness by the apparent polarization parameter exceeds a predetermined value. The process of determining whether it is considered to be the secondary distribution or the secondary distribution; the process of determining the apparent polarization resistance as the true polarization resistance per unit area when the current distribution is considered to be the primary distribution; The method of determining the polarization resistance per unit area using the empirical formula, the cover thickness and the apparent polarization parameter when regarded as a quadratic distribution. Method.
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