JPH10317682A - Recycling method of prestressed concrete - Google Patents

Recycling method of prestressed concrete

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JPH10317682A
JPH10317682A JP12655997A JP12655997A JPH10317682A JP H10317682 A JPH10317682 A JP H10317682A JP 12655997 A JP12655997 A JP 12655997A JP 12655997 A JP12655997 A JP 12655997A JP H10317682 A JPH10317682 A JP H10317682A
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prestressed concrete
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公伸 芦田
Koichi Ishibashi
孝一 石橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To recycle and repair the deterioration of a neutralized prestressed concrete structure, a prestressed concrete structure containing chlorine ions or a prestressed concrete structure comprising aggregate having the possibility of the causing of an alkali aggregate reaction. SOLUTION: In a method, in which a current is flowed, a steel material installed to prestressed concrete is used as a cathode, an anode is mounted on the surface section of concrete and/or a part of concrete, and voltage of hydrygen generating voltage or more is applied between both electrodes and a DC current is flowed. Effective tensile force working to the PC steel material set up to concrete is set in 80% or less of the tensile strength of the PC steel material at that time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋やPC鋼材を
補強材とするプレストレストコンクリート構造物のコン
クリートの再生方法、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、および、
塩素イオンを含有するコンクリート構造物、コンクリー
トにアルカリ骨材反応を引き起こす可能性のある骨材を
含有しているコンクリート構造物の再生方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for regenerating concrete of a prestressed concrete structure using reinforcing steel or PC steel as a reinforcing material, in particular, a concrete structure neutralized by lowering the alkalinity of concrete, and
The present invention relates to a concrete structure containing chlorine ions and a method for regenerating a concrete structure containing aggregate that may cause an alkali-aggregate reaction in concrete.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】プレストレストコンクリート
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PC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り、そ
れゆえ種々の重要な構造物に広く使用され、特に、道
路、鉄道、倉庫などの橋梁や長大構造物に用いられてい
る。また、コンクリートは、一般には、水、火、及び日
光等の環境に対する抵抗性が強い。さらに、コンクリー
トのアルカリ度がpHで11〜13の強アルカリ性であるの
で、その内部にあるPC鋼材は、鋼材表面に不動体被膜
を形成して腐食から保護され、そのために、プレストレ
スト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。
2. Description of the Related Art A prestressed concrete structure is a structure in which a compressive strength and a tensile strength are well balanced by combining a concrete having a high compressive strength and a PC steel having a strong tensile strength. Therefore, it is widely used for various important structures, especially for bridges and long structures such as roads, railways, and warehouses. In addition, concrete generally has high resistance to the environment such as water, fire, and sunlight. In addition, since the alkalinity of concrete is 11 to 13 in alkaline, the PC steel inside it is protected from corrosion by forming a passivation film on the surface of the steel, so that the prestressed concrete structure is It has been considered a durable permanent structure.

【0003】しかしながら、この永久構造物と考えられ
てきたプレストレスト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 prestressed concrete structure, which has been considered as a permanent structure, has been lowered due to various causes, and the life of the structure has been questioned.

【0004】プレストレストコンクリート構造物が劣化
する原因の一つとして、コンクリートの中性化、塩害と
呼ばれる現象などが挙げられる。
[0004] One of the causes of deterioration of a prestressed concrete structure is a neutralization of concrete and a phenomenon called salt damage.

【0005】中性化とは、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pH11〜13より
低下する。そして、pHが10程度にまで低下するとPC
鋼材の不動体被膜が破壊され、PC鋼材の腐食がはじま
り、コンクリート構造物としての強度バランスが崩れ、
その耐久性が大きく低下することになる。
[0005] Neutralization is a phenomenon in which calcium hydroxide produced by a hydration reaction of cement reacts with carbon dioxide in the atmosphere to form calcium carbonate. Lower than pH 11-13. When the pH drops to about 10, PC
The immovable body coating of steel is destroyed, corrosion of PC steel starts, and the strength balance as a concrete structure is lost,
Its durability will be greatly reduced.

【0006】このようなプレストレストコンクリート構
造物の劣化は、コンクリート内部のPC鋼材の錆、さら
には、PC鋼材の破断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。
[0006] Such deterioration of the prestressed concrete structure causes a phenomenon of rust of the PC steel inside the concrete, and furthermore, breakage of the PC steel, and is a serious problem both structurally and outwardly.

【0007】また、海岸部等にあるプレストレストコン
クリート構造物では、海水の飛沫が飛んできて、コンク
リート表面に付着する。さらに、海水中に含まれている
塩分が、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、PC鋼材の位置に達すると、塩素イオン
により、PC鋼材の不動体被膜が破壊され、腐食が発生
する。
[0007] In a prestressed concrete structure located on a shore or the like, seawater splashes and adheres to the concrete surface. Furthermore, when the salt contained in the seawater penetrates into the concrete through the voids in the concrete and reaches the position of the PC steel, chlorine ions destroy the immovable body coating of the PC steel and cause corrosion. Occur.

【0008】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PC鋼材の不動体被
膜形成が不十分となり、腐食が発生する。
Further, when sea sand is used as fine aggregate used as a concrete material, if the salt is not sufficiently removed, a large amount of chloride will be contained from the time when concrete is produced. As a result, the passive body film formation of the PC steel becomes insufficient, and corrosion occurs.

【0009】以上のような原因で、コンクリートにひび
われが発生したり、PC鋼材に腐食が発生し、プレスト
レストコンクリート構造物としての耐久性が大きく低下
する。
[0009] Due to the above reasons, cracks occur in the concrete and corrosion occurs in the PC steel, and the durability of the prestressed concrete structure is greatly reduced.

【0010】このような劣化したプレストレストコンク
リート構造物の補修方法は、鋼材の錆についてはその周
囲のコンクリートを、また、コンクリートのひび割れや
欠落部分についてはその部分のコンクリートを「はつ
り」取ったのち、新しいコンクリートやモルタルを充填
する、いわゆる、断面修復が主体であった。
The method for repairing such deteriorated prestressed concrete structures is to remove the surrounding concrete for steel rust, and to remove the concrete at the cracked or missing portion of the concrete, and then remove the concrete. Filling with new concrete or mortar, so-called section restoration, was mainly performed.

【0011】この断面修復は、PC鋼材の錆やコンクリ
ートのひび割れ・欠落という目に見える劣化現象につい
てのみ、補修を行うのであって、補修時に劣化現象が確
認できていない部分、即ち、潜在的にはコンクリートの
劣化が進行しているが、表面的にはその劣化が顕在化し
ていない危険部分については、全く処置を行うことがで
きなかった。
In this cross-section repair, repair is performed only for visible deterioration phenomena such as rust of PC steel and cracking or chipping of concrete. Although the concrete was deteriorated, no treatment could be performed on the dangerous part where the deterioration was not apparent on the surface.

【0012】また、中性化や塩害についての鉄筋コンク
リート構造物における根本原因の除去として、電気化学
的な手法を応用した補修工法が開示されている(特開平
1−176287号公報、特開平2−302384号公報)。
Further, as a method of removing a root cause of a reinforced concrete structure for neutralization and salt damage, a repair method using an electrochemical method has been disclosed (JP-A-1-176287, JP-A-2-176287). No. 302384).

【0013】これらの1つの方法は、中性化したコンク
リート部分にある鋼材とコンクリート表面、または、ア
ルカリ度がpH11以上のアルカリ性雰囲気中にあるコン
クリート部分にある電極との間に直流電流を流すことに
よって、アルカリ性雰囲気中にあるアルカリ性物質、例
えば、ナトリウム又はカリウムの水酸化物が移動し、中
性化によって劣化したコンクリート部分がpH10以上に
なり、再アルカリ化するものである。
One of these methods is to apply a direct current between a steel material in a neutralized concrete portion and an electrode on a concrete surface or in a concrete portion in an alkaline atmosphere having an alkalinity of pH 11 or more. Thereby, an alkaline substance in the alkaline atmosphere, for example, a hydroxide of sodium or potassium moves, and the concrete portion degraded by the neutralization becomes pH 10 or more and is re-alkalized.

【0014】また、もう一つの方法は、塩分を含有する
コンクリートに対して、コンクリート部分にある鋼材と
コンクリート表面にある電極との間に直流電流を流すこ
とによって、コンクリート中の塩分をコンクリート表面
外に取り出す方法である。しかし、これらの方法では、
使用する電圧が水素発生電位よりも高いので、コンクリ
ート中に存在する間隙水の電気分解が起こり、陰極であ
る鋼材の表面に水素ガスが発生するという副作用が存在
している。
Another method is to apply a direct current between the steel material in the concrete portion and the electrode on the concrete surface to the concrete containing the salt to remove the salt in the concrete outside the concrete surface. It is a method to take out. However, with these methods,
Since the voltage to be used is higher than the hydrogen generation potential, electrolysis of pore water existing in concrete occurs, and there is a side effect that hydrogen gas is generated on the surface of the steel material as the cathode.

【0015】一般に、高張力鋼であり、かつ、コンクリ
ート内で大きな力で緊張されているPC鋼材は、その組
織中に水素ガスが吸蔵されると金属組織の脆化が起こ
り、水素脆性による遅れ破壊という破断現象を引き起こ
す。その結果、プレストレストコンクリート構造物とし
て力学的に成り立たなくなり、構造物の破壊という事態
が発生する。現に、過去には、PC鋼材の水素脆性によ
ると考えられるプレストレストコンクリートの崩壊現象
がある。
In general, a PC steel material, which is a high-tensile steel and is strained by a large force in concrete, causes embrittlement of a metal structure when hydrogen gas is absorbed in the structure, and delays due to hydrogen embrittlement. This causes a fracture phenomenon called destruction. As a result, the prestressed concrete structure does not work mechanically, and the structure is destroyed. Actually, in the past, there is a collapse phenomenon of prestressed concrete which is considered to be due to hydrogen embrittlement of PC steel.

【0016】よって、電気化学的な手法を応用した補修
工法がコンクリート構造物の補修に最適であるが、プレ
ストレストコンクリート構造物への適用に関しては、水
素脆性という副作用が余りにも危険すぎるために、今日
まで適用されなかった。
[0016] Therefore, the repair method using an electrochemical method is most suitable for repairing a concrete structure. However, regarding the application to a prestressed concrete structure, the side effect of hydrogen embrittlement is too dangerous. Not applied until.

【0017】また、陰極での水素ガスの発生を回避する
ために、プレストレストコンクリートに印可する電圧を
水素発生電位以下、すなわち、約1.0V以下に抑制し
て直流電流を通電する方法も試みられているが、この方
法ではプレストレストコンクリート構造物に永久的に通
電処理を行わなければならず、通電装置の維持と耐久性
に問題があり、現実的に適用が困難である。
Further, in order to avoid generation of hydrogen gas at the cathode, a method of applying a DC current while suppressing the voltage applied to the prestressed concrete to a hydrogen generation potential or less, that is, about 1.0 V or less has been attempted. However, in this method, the pre-stressed concrete structure must be permanently energized, and there is a problem in maintenance and durability of the energizing device, and it is practically difficult to apply the method.

【0018】本発明者等は、このような状況を鑑み、前
記課題を解消すべく種々検討した結果、PC鋼材に作用
している有効引張力とPC鋼材の引張強度の比率によ
り、PC鋼材の水素感受性が変化し、その結果、水素脆
性という最悪の事態を招くことなく、電気化学的な手法
をプレストレストコンクリート構造物にも適用できる知
見を得て本発明を完成するに至った。
In view of such a situation, the present inventors made various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the ratio of the effective tensile force acting on the PC steel material to the tensile strength of the PC steel material was determined. The hydrogen sensitivity has changed, and as a result, the present inventors have obtained the knowledge that the electrochemical method can be applied to a prestressed concrete structure without causing the worst case of hydrogen embrittlement, and have completed the present invention.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、(1)
プレストレストコンクリートに設置されている鋼材を陰
極とし、該コンクリートの表面部分、及び/又は、該コ
ンクリートの一部に陽極を設置し、該両電極間に水素発
生電位以上の電圧を印可して直流電流を流す方法におい
て、該コンクリートに設置されているPC鋼材に作用し
ている有効引張力がPC鋼材の引張強度の80%以下で
あることを特徴とするコンクリートの通電再生方法、
(2)コンクリートの表面積1m2 当たり、0.1A以
上10A以下の電流密度の直流電流を流し、かつ、電流
を流す期間が6ヶ月以下であることを特徴とする(1)
記載のコンクリートの通電再生方法である。
That is, the present invention provides (1)
A steel material installed in prestressed concrete is used as a cathode, and an anode is installed on the surface of the concrete and / or a part of the concrete. Flowing the concrete, wherein the effective tensile force acting on the PC steel material installed on the concrete is 80% or less of the tensile strength of the PC steel material,
(2) A direct current having a current density of 0.1 A or more and 10 A or less per 1 m 2 of the surface area of concrete is supplied, and a period for supplying the current is 6 months or less.
It is an energization regeneration method for the described concrete.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
一般に、硬化したコンクリート内部には、水酸化カルシ
ウム水溶液である間隙水が充分に存在している。そのた
め、コンクリートに電圧をかけると、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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Generally, pore water which is an aqueous solution of calcium hydroxide is sufficiently present inside the hardened concrete. Therefore, when a voltage is applied to the concrete, the pore water serves as an electrolyte, and a current flows according to the resistance of the concrete itself and the added voltage.

【0021】また、中性化したプレストレストコンクリ
ート構造物や塩害のプレストレストコンクリート構造物
などを再生するのに必要な直流電流を印可するために
は、コンクリートにかける電圧が少なくとも5V以上、
好ましくは10V以上必要である。また、通電処理中に
陰極となるPC鋼材の表面で生じる水の電気分解の反応
は、
Further, in order to apply a direct current necessary for regenerating a neutralized prestressed concrete structure or a salt-damage prestressed concrete structure, the voltage applied to the concrete must be at least 5 V or more.
Preferably, 10 V or more is required. In addition, the reaction of the electrolysis of water generated on the surface of the PC steel material serving as the cathode during the energization treatment is as follows:

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】となり、式(1) の水素発生電位は、理論的
には、
The hydrogen generation potential of the formula (1) is theoretically expressed as

【0024】[0024]

【数1】 (Equation 1)

【0025】と導くことができる。The following can be derived.

【0026】従って、コンクリート中のpH値がpH1
0.0〜13.6程度であるので、E = -0.908〜-1.121[V] と
なり、水素発生電位は絶対値で約0.9〜1.1Vとな
る。よって、再生処理に要する電圧は水素発生電位以上
となり、陰極付近での水素ガスの発生を免れることがで
きない。
Therefore, the pH value in concrete is pH1
Since it is about 0.0 to 13.6, E = −0.908 to −1.121 [V], and the hydrogen generation potential is about 0.9 to 1.1 V in absolute value. Therefore, the voltage required for the regeneration treatment becomes higher than the hydrogen generation potential, and the generation of hydrogen gas near the cathode cannot be avoided.

【0027】本発明は、この様な水素発生電位以上の電
圧を印可した場合にも、プレストレストコンクリートの
PC鋼材に対する水素ガスの影響を詳しく検討し、調査
した結果、プレストレストコンクリートに設置されてい
るPC鋼材に作用している有効引張力がPC鋼材の引張
強度の80%以下であれば、水素ガスの影響が全く無
く、再生処理ができること、あるいは、若干の影響があ
っても極く一時的なものとなり、極めて早急に回復する
ことを見出したものである。
According to the present invention, even when a voltage equal to or higher than the hydrogen generation potential is applied, the effect of hydrogen gas on the PC steel material of the prestressed concrete is examined in detail, and as a result of the investigation, the PC installed in the prestressed concrete is If the effective tensile force acting on the steel material is 80% or less of the tensile strength of the PC steel material, there is no effect of the hydrogen gas, and the regeneration treatment can be performed. And found that it recovered very quickly.

【0028】PC鋼材の水素ガスの影響を調べるために
実施した試験方法は、金属製反力枠にてPC鋼材を緊張
した後、PC鋼材の周辺にコンクリートを打設し、この
コンクリートを充分に養生した後、所定の電流密度で直
流電流を印可した。所定の期間電流を印可した後、PC
鋼材を取り出し、直ちに低ひずみ速度引張試験を行っ
た。この試験では、水素ガスの影響がPC鋼材の破断ま
での伸び率、特に、PC鋼材の断面収縮率に明確に現れ
る試験方法である。
The test method conducted to examine the effect of hydrogen gas on PC steel is as follows. After tensioning the PC steel with a metal reaction frame, concrete is poured around the PC steel, and this concrete is sufficiently removed. After curing, a direct current was applied at a predetermined current density. After applying the current for a predetermined period, PC
The steel material was taken out and immediately subjected to a low strain rate tensile test. This test is a test method in which the influence of hydrogen gas clearly appears on the elongation rate until breakage of the PC steel material, particularly on the cross-sectional shrinkage rate of the PC steel material.

【0029】この試験方法において、種々の条件、種々
のPC鋼材にて鋭意検討を行った結果、PC鋼材の有効
引張力が引張強度の85%以上であれば、明確な水素ガ
スの影響が見られ、81〜85%で一部水素ガスの影響
があり、80%以下では全く影響がないか、あるいは、
その影響が極く短時間のものであって、速やかにPC鋼
材が回復することが判明したのである。
In this test method, as a result of diligent studies under various conditions and various PC steel materials, if the effective tensile force of the PC steel material is 85% or more of the tensile strength, a clear influence of hydrogen gas is observed. The hydrogen gas is partially affected by 81 to 85%, and has no effect at 80% or less, or
It was found that the effect was very short-lived and that the PC steel material recovered quickly.

【0030】なお、本発明で用いる用語については、次
のように定義する。 (1) 「鋼材」とは、PC鋼材、鉄筋、鉄骨等の金属製の
構造材のことであり、コンクリート中、もしくは、コン
クリート表面にあるもの。 (2) 「プレストレス」とは、荷重作用による引張応力を
打ち消す目的で、事前に、もしくは、事後に、計画的に
コンクリートに与える応力度。 (3) 「プレストレストコンクリート」とは、緊張材によ
ってプレストレスが与えられているコンクリートのこと
であり、一般には、PC鋼材、鉄筋、鉄骨等の構造材を
含んでいる。 (4) 「PC鋼材」とは、プレストレスを与えるために用
いる緊張材の高強度鋼材。 (5) 「有効引張力」とは、コンクリートにプレストレス
を与えた後、実際に緊張材に作用している引張力。 (6) 「引張強度」とは、日本工業規格に規定されている
PC鋼材の引張強さ、及び/又は、引張荷重のことであ
り、具体的には、「JIS G 3109(1994)PC鋼棒」、「JI
S G 3137(1994) 細径異形PC鋼棒」、「JIS G 3536(1
994)PC鋼線及びPC鋼より線」、「JIS G 3538(1994)
PC硬鋼線」、等に記載されている引張強さや引張荷
重。
The terms used in the present invention are defined as follows. (1) "Steel" refers to metal structural materials such as PC steel, steel bars, steel frames, etc., in concrete or on the concrete surface. (2) “Prestress” is the degree of stress that is applied to concrete in advance or afterwards in order to counteract tensile stress caused by load. (3) “Prestressed concrete” refers to concrete that is prestressed by a tendon material, and generally includes structural materials such as PC steel, steel bars, and steel frames. (4) "PC steel" is a high-strength steel used as a tendon to give prestress. (5) "Effective tensile force" is the tensile force actually acting on the tendon after prestressing the concrete. (6) “Tensile strength” refers to the tensile strength and / or tensile load of PC steel specified in Japanese Industrial Standards. Specifically, “JIS G 3109 (1994) PC steel Stick "," JI
SG 3137 (1994) Small-diameter deformed PC steel bar '', `` JIS G 3536 (1
994) PC steel wire and PC steel strand '', `` JIS G 3538 (1994)
Tensile strength and tensile load described in "PC hard steel wire".

【0031】本発明では、使用する電流密度は、コンク
リートから塩化物イオンを除去したり、アルカリ性の電
解質溶液をコンクリート中に浸透できるだけの大きさが
必要であり、さらに、コンクリート自身を対象としてい
るため、その値は、コンクリート表面積当たりの電流量
が必要となる。通常はコンクリートの表面積当たり0.
1A/m2 以上であり、より好ましくは、0.5A/m
2 以上、さらに好ましくは、0.75A/m2 以上であ
る。また、本発明では、電流を流し続ける期間は、通常
1日から6ヶ月程度であり、限定された期間であるが、
電流を流し続ける期間が限定しているといえども、むや
みに過大な電流密度にするのは危険であり、必然的に上
限が決まる。上限としては、コンクリート表面積当たり
10A/m2 以下が好ましく、より好ましくは7.5A
/m2 以下であり、さらに好ましくは5.0A/m2
下である。
In the present invention, the current density used must be large enough to remove chloride ions from the concrete and to allow an alkaline electrolyte solution to penetrate into the concrete. The value requires the amount of current per concrete surface area. Usually 0.1% per concrete surface area.
1 A / m 2 or more, more preferably 0.5 A / m 2
2 or more, more preferably 0.75 A / m 2 or more. Further, in the present invention, the period during which the current continues to flow is usually about 1 day to 6 months, which is a limited period.
Even though the period during which the current continues to flow is limited, it is dangerous to excessively increase the current density, and the upper limit is necessarily determined. The upper limit is preferably 10 A / m 2 or less per concrete surface area, more preferably 7.5 A / m 2.
/ M 2 or less, more preferably 5.0 A / m 2 or less.

【0032】本発明に用いる外部電極ついて説明する。
コンクリートの表面部の電極は、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1日から6ヶ月程度と比較的短期なた
め、普通の鉄筋や金網等も使用可能であるが、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
高いものが好ましい。具体的には、チタン、チタン合
金、白金、及び/又は、それらでメッキされた金属、
炭素繊維、炭素棒等の炭素、体積電気抵抗率が103 Ω
・cm以下の導電性を有する有機高分子、である。チタン
や白金は、電気的な腐食に対して安定であり、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 〜104 Ω・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、
すなわち、103 Ω・cm以下が好ましく、より好ましくは
102 Ω・cm以下、さらに好ましくは10Ω・cm以下であ
る。
The external electrodes used in the present invention will be described.
Generally, the electrode on the surface of the concrete is on the positive (+) side, so that an electrical corrosive action acts. In the present invention, since the current is applied for a relatively short period of about 1 day to about 6 months, ordinary reinforcing bars and wire meshes can be used. Those having high resistance are preferred. Specifically, titanium, titanium alloy, platinum, and / or metal plated with them,
Carbon such as carbon fiber and carbon rod, volume electric resistivity is 10 3 Ω
-An organic polymer having conductivity of not more than cm. Titanium and platinum are stable against electric corrosion, and carbon and organic polymers are almost stable. In addition, since the volume resistivity of ordinary concrete is about 10 3 to 10 4 Ωcm, as an organic polymer having conductivity,
That is, it is preferably 10 3 Ωcm or less, more preferably
It is 10 2 Ω · cm or less, more preferably 10 Ω · cm or less.

【0033】また、本発明ではコンクリートに通電する
際に、電解質溶液を用いても良く、その溶液としては、
リチウム化合物の水溶液、及び、リチウム化合物と他の
電解質材料とからなる水溶液、アルカリ金属やアルカリ
土類金属などの水酸化物や炭酸塩などの水溶液、炭酸グ
アニジン、ヒドロキシルアミン、クロルアミン、および
水酸化テトラアルキルアンモニウム等のアミン類の水溶
液が例示され、また、これらを混合した水溶液やホウ酸
等の緩衝剤を含む水溶液などがある。
In the present invention, when electricity is supplied to the concrete, an electrolyte solution may be used.
Aqueous solutions of lithium compounds, aqueous solutions of lithium compounds and other electrolyte materials, aqueous solutions of hydroxides and carbonates such as alkali metals and alkaline earth metals, guanidine carbonate, hydroxylamine, chloramine, and tetrahydroxide Examples thereof include aqueous solutions of amines such as alkylammonium, and examples thereof include an aqueous solution obtained by mixing these and an aqueous solution containing a buffer such as boric acid.

【0034】リチウム化合物の水溶液とは、リチウム化
合物のうち、水溶性のものであり、具体的には、酢酸リ
チウム、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素リ
チウム、臭化リチウム、水酸化リチウム、よう化リチウ
ム、乳酸リチウム、硝酸リチウム、修酸リチウム、過塩
素酸リチウム、リン酸リチウム、ピルビン酸リチウム、
硫酸リチウム、四ホウ酸リチウム、亜硝酸リチウム、炭
酸リチウム、塩化リチウム、クエン酸リチウム、フッ化
リチウム、及び、水素化リチウム等が使用可能である。
The aqueous solution of a lithium compound is a water-soluble lithium compound, and specifically includes lithium acetate, lithium aluminum hydride, lithium borohydride, lithium bromide, lithium hydroxide, and lithium iodide. Lithium, lithium lactate, lithium nitrate, lithium oxalate, lithium perchlorate, lithium phosphate, lithium pyruvate,
Lithium sulfate, lithium tetraborate, lithium nitrite, lithium carbonate, lithium chloride, lithium citrate, lithium fluoride, lithium hydride, and the like can be used.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 PC鋼材の水素ガスの影響を調べるために、金属製反力
枠にPC鋼材を緊張した状態で、PC鋼材の周辺にコン
クリートを打設し、このコンクリートを充分に養生した
後、直流電流を印可した。直流電流停止後、PC鋼材を
取り出し、低ひずみ速度引張試験を行った。この試験で
は、PC鋼材に与える水素脆性の有無は、破断後のPC
鋼材の断面収縮率(RA)で表現される。また、その判
定基準は製造時のPC鋼材の断面収縮率(RA)を基準
として、その基準値からの差が20を超える場合は「水
素脆性あり」、10を超え20以下の場合は「水素脆性
は不確定」、10以下の場合は「水素脆性なし」とす
る。なお、破断後のPC鋼材の断面収縮率(RA)は、
次式により求める。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 In order to investigate the influence of hydrogen gas on PC steel, concrete was poured around the PC steel in a state where the PC steel was tensioned on a metal reaction force frame, and after the concrete was sufficiently cured, the direct current was increased. A current was applied. After stopping the DC current, the PC steel was taken out and subjected to a low strain rate tensile test. In this test, the presence or absence of hydrogen embrittlement given to PC steel was determined by the PC
It is expressed by the section shrinkage (RA) of the steel material. In addition, the criterion is based on the cross-sectional shrinkage (RA) of the PC steel material at the time of manufacture. If the difference from the reference value exceeds 20, it is “hydrogen embrittlement”. The brittleness is uncertain ”, and if it is 10 or less,“ no hydrogen embrittlement ”. The cross-sectional shrinkage (RA) of the PC steel after fracture is
It is calculated by the following equation.

【0036】[0036]

【数2】 (Equation 2)

【0037】[試験条件1]にて実施した試験結果をC
種1号については表1に、B種1号については表2にそ
れぞれ示す。なお、低ひずみ速度引張試験は、直流電流
停止当日と直流電流停止1ヶ月後の2回実施し、直流電
流停止後のPC鋼材の回復状況も調べた。
The test results performed under [Test condition 1]
Type 1 is shown in Table 1 and Type B 1 is shown in Table 2. The low strain rate tensile test was performed twice on the day when the DC current was stopped and one month after the DC current was stopped, and the state of recovery of the PC steel after the DC current was stopped was also examined.

【0038】[試験条件1] ・引張試験の低ひずみ速度=1.6×10-5/sec ・引張試験機:島津製作所製UH−2000kNA ・PC鋼材:「JIS G 3109(1994)PC鋼棒」記載のC種
1号(記号SBPR 1080/1230)とB種1号(記号SBPR 930
/1080)、呼び名13mm。 引張強度(引張強さ)= 1230 N/mm2 (C種1号) 引張強度(引張強さ)= 1080 N/mm2 (B種1号) ・通電処理:電流密度=1A/m2(コンクリート表面
積)、通電期間=1〜180日 ・有効引張力:PC鋼材の引張強度の50%〜90%
[Test conditions 1]-Low strain rate of tensile test = 1.6 x 10-5 / sec-Tensile tester: UH-2000kNA manufactured by Shimadzu Corporation-PC steel: "JIS G 3109 (1994) PC steel rod" Class C No. 1 (symbol SBPR 1080/1230) and Class B No. 1 (symbol SBPR 930)
/ 1080), name 13mm. Tensile strength (tensile strength) = 1230 N / mm 2 (Class C No. 1) Tensile strength (tensile strength) = 1080 N / mm 2 (Class B No. 1) ・ Electrification treatment: current density = 1 A / m 2 ( Concrete surface area), energization period = 1 to 180 days-Effective tensile force: 50% to 90% of the tensile strength of PC steel

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】実施例2 実施例1と同じ金属製反力枠を用いて、[試験条件2]
にて、通電処理を行った後、低ひずみ速度引張試験を実
施した。その結果を表3に示す。なお、低ひずみ速度引
張試験は、実施例1と同様に、直流電流停止当日と直流
電流停止1ヶ月後の2回実施し、直流電流停止後のPC
鋼材の回復状況を調べた。
Example 2 Using the same metal reaction force frame as in Example 1, [Test condition 2]
, A low-strain-rate tensile test was performed. Table 3 shows the results. The low-strain-rate tensile test was performed twice as in Example 1 on the day when the DC current was stopped and one month after the DC current was stopped.
The recovery status of steel materials was investigated.

【0042】[試験条件2]・引張試験の低ひずみ速度
=1.6×10-5/sec ・PC鋼材:「JIS G 3536(1994)PC鋼線及びPC鋼よ
り線」記載の異形PC鋼線(記号SWPD1L)、呼び名9mm
。引張強度(引張荷重)= 90.2 kN。 ・通電処理:電流密度=2A/m2(コンクリート表面
積)、通電期間=14〜56日 ・有効引張力:PC鋼材の引張強度の60%〜85%
[Test conditions 2]-Low strain rate in tensile test = 1.6 x 10-5 / sec-PC steel: deformed PC steel described in "JIS G 3536 (1994) PC steel wire and PC steel stranded wire" Wire (symbol SWPD1L), name 9mm
. Tensile strength (tensile load) = 90.2 kN.・ Electrification treatment: current density = 2 A / m 2 (concrete surface area), energization period = 14 to 56 days ・ Effective tensile force: 60% to 85% of the tensile strength of PC steel

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】実施例3 実施例1と同じ金属製反力枠を用いて、[試験条件3]
にて、通電処理を行った後、低ひずみ速度引張試験を実
施した。その結果を表4に示す。なお、低ひずみ速度引
張試験は、実施例1と同様に、直流電流停止当日と直流
電流停止1ヶ月後の2回実施し、直流電流停止後のPC
鋼材の回復状況を調べた。
Example 3 [Test condition 3] using the same metal reaction force frame as in Example 1.
, A low-strain-rate tensile test was performed. Table 4 shows the results. The low-strain-rate tensile test was performed twice as in Example 1 on the day when the DC current was stopped and one month after the DC current was stopped.
The recovery status of steel materials was investigated.

【0045】[試験条件3] ・引張試験の低ひずみ速度=1.6×10-5/sec ・PC鋼材:「JIS G 3109(1994)PC鋼棒」記載のC種
1号(記号SBPR 1080/1230)、呼び名13mm。引張強度
(引張強さ)= 1230 N/mm2 。 ・通電処理:電流密度=0.1〜10A/m2(コンクリー
ト表面積) ・通電期間=56日 ・有効引張力:PC鋼材の引張強度の60%〜85%
[Test conditions 3]-Low strain rate in tensile test = 1.6 x 10-5 / sec-PC steel: Class C No. 1 described in "JIS G 3109 (1994) PC steel rod" (symbol: SBPR 1080) / 1230), 13 mm in name. The tensile strength (tensile strength) = 1230 N / mm 2.・ Electrification treatment: current density = 0.1 to 10 A / m 2 (concrete surface area) ・ Electrification period = 56 days ・ Effective tensile force: 60% to 85% of the tensile strength of PC steel

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、プレストレストコンク
リート構造物に対して電気化学的な再生(通電)処理を
実施する場合、水素ガスの影響が全く無いか、あるい
は、あっても極く短期間の内にPC鋼材が回復する。従
って、中性化したプレストレストコンクリート構造物や
塩素イオンを含有するプレストレストコンクリート構造
物、あるいは、アルカリ骨材反応を引き起こす可能性の
ある骨材を含有しているプレストレストコンクリート構
造物の劣化再生や補修に関する分野での利用に役立つ。
また、プレストレストコンクリート構造物に種々の物質
を電気化学的に導入することにより、プレストレストコ
ンクリート構造物を充填、強化することもできる。
According to the present invention, when an electrochemical regeneration (energization) treatment is carried out on a prestressed concrete structure, there is no influence of hydrogen gas, or even if it is present, it is extremely short. The PC steel recovers within the time. Therefore, the present invention relates to deterioration regeneration, repair and repair of a neutralized prestressed concrete structure, a prestressed concrete structure containing chloride ions, or a prestressed concrete structure containing an aggregate that may cause an alkali aggregate reaction. Useful in fields.
The prestressed concrete structure can be filled and strengthened by electrochemically introducing various substances into the prestressed concrete structure.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プレストレストコンクリートに設置され
ている鋼材を陰極とし、該コンクリートの表面部分、及
び/又は、該コンクリートの一部に陽極を設置し、該両
電極間に水素発生電位以上の電圧を印可して直流電流を
流す方法において、該コンクリートに設置されているP
C鋼材に作用している有効引張力がPC鋼材の引張強度
の80%以下であることを特徴とするコンクリートの通
電再生方法。
1. A steel material installed in prestressed concrete is used as a cathode, and an anode is installed on a surface portion of the concrete and / or a part of the concrete, and a voltage higher than a hydrogen generation potential is applied between the two electrodes. In the method in which a direct current is applied and applied, the P
An energizing and regenerating method for concrete, wherein the effective tensile force acting on the C steel is 80% or less of the tensile strength of the PC steel.
【請求項2】 コンクリートの表面積1m2 当たり、
0.1A以上10A以下の電流密度の直流電流を流し、
かつ、電流を流す期間が6ヶ月以下であることを特徴と
する請求項1記載のコンクリートの通電再生方法。
2. Per square meter of concrete surface area,
A direct current with a current density of 0.1A or more and 10A or less flows,
2. The method according to claim 1, wherein the current is supplied for a period of 6 months or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111159A1 (en) * 1998-09-02 2001-06-27 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method of supplying electric current to prestressed concrete
JP2012202058A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method for reinforcing strength of steel material

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111159A1 (en) * 1998-09-02 2001-06-27 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method of supplying electric current to prestressed concrete
EP1111159A4 (en) * 1998-09-02 2004-08-18 Denki Kagaku Kogyo Kk Method of supplying electric current to prestressed concrete
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