JPS60100751A - さび層の鋼材保護性評価装置 - Google Patents
さび層の鋼材保護性評価装置Info
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- JPS60100751A JPS60100751A JP20831183A JP20831183A JPS60100751A JP S60100751 A JPS60100751 A JP S60100751A JP 20831183 A JP20831183 A JP 20831183A JP 20831183 A JP20831183 A JP 20831183A JP S60100751 A JPS60100751 A JP S60100751A
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- Japan
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- electrolyte
- rust
- steel material
- layer
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/20—Investigating the presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、さび層により耐食性を向上させている鋼構造
物上に生成したさび層の鋼材保護性を評価する装置に関
する。
物上に生成したさび層の鋼材保護性を評価する装置に関
する。
さび層により耐食性を向上させている鋼材として耐候−
性鋼などが挙げられるが、これらの鋼材は、自然環境中
で乾湿の繰９返えしを受け、＠材表面に耐食性に寄与す
る保護さび層が形成する。耐候性鋼は、我国において使
用されはじめてから１０余年経過しているが、最近さび
安定化処理とも関連して現場において簡便にさびの保護
性を評価する技術の必要性がクローズアップされてきた
。
性鋼などが挙げられるが、これらの鋼材は、自然環境中
で乾湿の繰９返えしを受け、＠材表面に耐食性に寄与す
る保護さび層が形成する。耐候性鋼は、我国において使
用されはじめてから１０余年経過しているが、最近さび
安定化処理とも関連して現場において簡便にさびの保護
性を評価する技術の必要性がクローズアップされてきた
。
（従来技術）
従来鋼材の保護さび層を定性的に評価する方法として、
フェロシアン化カリ、またはフェリ７アン化カリと腐食
によって溶出した鉄イオンとの反応を利用したフェロキ
シル試験、さび層断面を顕微鏡で観察する方法などがあ
ったが一定量的かつ非破壊的に短時間で簡便にこれを評
価する測定システムは無かった。
フェロシアン化カリ、またはフェリ７アン化カリと腐食
によって溶出した鉄イオンとの反応を利用したフェロキ
シル試験、さび層断面を顕微鏡で観察する方法などがあ
ったが一定量的かつ非破壊的に短時間で簡便にこれを評
価する測定システムは無かった。
（発明の目的）
本発明は前記の事情に鑑み、鋼材表面に形成したさび層
中のイオン伝導性に基づく抵抗成分を。
中のイオン伝導性に基づく抵抗成分を。
さびが付着した鋼材を高周波間接電解することにより、
電気化学的に測定することを特徴とする装置である。
電気化学的に測定することを特徴とする装置である。
（発明の構成・作用）
本発明者らは、これまでさび層を有する鋼材を試料とし
、鋼材の腐食速度の逆数に比例する腐食抵抗と、さび層
中のイオン伝導性に基づく抵抗成分であるさび層の抵抗
との関係を、電気化学的測定法の１つである分極抵抗法
によって−０，１Ｍ−Ｎα２Ｓ０４ 溶液中で測定した
ところ、第１図のように両者に相関関係があることを見
い出した。このことは、さび層の抵抗を測定することに
より、さび層の鋼材保護性を評価し得ることを意味して
いる。これをもとに本発明を完成したものである。
、鋼材の腐食速度の逆数に比例する腐食抵抗と、さび層
中のイオン伝導性に基づく抵抗成分であるさび層の抵抗
との関係を、電気化学的測定法の１つである分極抵抗法
によって−０，１Ｍ−Ｎα２Ｓ０４ 溶液中で測定した
ところ、第１図のように両者に相関関係があることを見
い出した。このことは、さび層の抵抗を測定することに
より、さび層の鋼材保護性を評価し得ることを意味して
いる。これをもとに本発明を完成したものである。
第２図に本発明の装置の構成図を示す。
図中の１は検出子外壁、２は電解電極、３は電解液保持
槽、４はさび層、５は金属素地であり。
槽、４はさび層、５は金属素地であり。
１、２．３により検出子３０が構成され、開口部３１が
設けられている。また、６は高周波電源、７は電流測定
装置、８は電圧測定装置、９は測定データーの解析装置
であり、これらにより被測定物の高周波間接電解と、そ
の時得られる電流信号・電圧信号の測定・解析を行い、
さび層の抵抗値がｑ出・表示されるようになっている。
設けられている。また、６は高周波電源、７は電流測定
装置、８は電圧測定装置、９は測定データーの解析装置
であり、これらにより被測定物の高周波間接電解と、そ
の時得られる電流信号・電圧信号の測定・解析を行い、
さび層の抵抗値がｑ出・表示されるようになっている。
この場合、印加する高周波電気信号は電流規制。
電圧規制、あるいはどちらも規制しない状態で。
正弦波、矩形波、三角波などのいずれかを用いる。
また、電流信号・電圧信号の測定・解析には、それぞれ
を別個に測定後、′電気回路的に演算する方法やホイー
トストンブリンヂを用いる方法などがある。使用する周
波数は１００ヘルツ以上の適当な値を選定するが２通常
数キロヘルツ程度の周波数が最良の結果をもたらす。
を別個に測定後、′電気回路的に演算する方法やホイー
トストンブリンヂを用いる方法などがある。使用する周
波数は１００ヘルツ以上の適当な値を選定するが２通常
数キロヘルツ程度の周波数が最良の結果をもたらす。
高周波を用いて電解する理由は次の原理にもとづいてい
る。すなわち２個の検出子と被測定物とからなる電気化
学的な系は、第３図に示されるような等価回路で記述さ
れる。ここで、破線枠ｌＯは検出子内の電極と電解液と
の界面に生ずるインピーダンスを表わすもので、Ｒ１，
Ｒ２はこの界面で起こる電気化学反応速度の逆数に比例
する反応抵抗−ＣＩ＋０２ はこの界面に吸着などによ
って生ずる容量成分で電気二重層容量と呼ばれるもので
ある・破線枠１３は５の金属層、破線枠１２は金属／さ
び層界面に生ずるインピーダンスを表わし。
る。すなわち２個の検出子と被測定物とからなる電気化
学的な系は、第３図に示されるような等価回路で記述さ
れる。ここで、破線枠ｌＯは検出子内の電極と電解液と
の界面に生ずるインピーダンスを表わすもので、Ｒ１，
Ｒ２はこの界面で起こる電気化学反応速度の逆数に比例
する反応抵抗−ＣＩ＋０２ はこの界面に吸着などによ
って生ずる容量成分で電気二重層容量と呼ばれるもので
ある・破線枠１３は５の金属層、破線枠１２は金属／さ
び層界面に生ずるインピーダンスを表わし。
Ｒ３，Ｒ４およびＣ３＋ Ｃ４はそれぞれこの界面にお
ける反応抵抗と電気二重層容量である。そして破線枠１
１は、検出子内の電解液およびさび層中のイオン伝導性
にもとづくインピーダンスであり一通常電解液の抵抗よ
りさび層の抵抗の方が、はるかに大きな値を示すため、
近似的にＲ６とＲ６はさび層の抵抗と考えることができ
る。
ける反応抵抗と電気二重層容量である。そして破線枠１
１は、検出子内の電解液およびさび層中のイオン伝導性
にもとづくインピーダンスであり一通常電解液の抵抗よ
りさび層の抵抗の方が、はるかに大きな値を示すため、
近似的にＲ６とＲ６はさび層の抵抗と考えることができ
る。
さて、端子１４と１５に高周波電気信号を印加すると一
破線枠１０および１２のｃＩ ＋ ０２ ＋ ｃ３＋
Ｃ４による容量性インピーダンスは非常に小さい値とな
り、この時得られる応答信号は、さび層の抵抗（Ｒ５＋
Ｒｅ ）によるものと近似的に等しくなる。
破線枠１０および１２のｃＩ ＋ ０２ ＋ ｃ３＋
Ｃ４による容量性インピーダンスは非常に小さい値とな
り、この時得られる応答信号は、さび層の抵抗（Ｒ５＋
Ｒｅ ）によるものと近似的に等しくなる。
このように、高周波間接電解【行うと、その時の応答信
号を解析することにより、さび層中のイオン伝導にもと
づくさび層の抵抗値が測定できるのである。
号を解析することにより、さび層中のイオン伝導にもと
づくさび層の抵抗値が測定できるのである。
また本発明の装置では、検出子のｌｊ分に電解液？入れ
て測定するわけであるが、測定対象が水平になっている
場合には、電解液を直接に電解液保持槽中に入れて測定
することができるが、測定対象がかならずしも水平状で
ないこともある。
て測定するわけであるが、測定対象が水平になっている
場合には、電解液を直接に電解液保持槽中に入れて測定
することができるが、測定対象がかならずしも水平状で
ないこともある。
そのため、スポンジ、海綿などを用いて、電解液を毛管
現象を利用して電解液保持槽内に保ち。
現象を利用して電解液保持槽内に保ち。
あらゆる状況の試料の測定を可能とした。また。
その際に電解液保持槽の後部に電解液保留槽を設け、こ
こから電解液を補充する構成とした。
こから電解液を補充する構成とした。
（発明の効果）
不発明は、上記のように高周波間接電解を行うので、測
定に要する時間も短く、捷だ測定対象となる鋼構造物に
直接リード線を接合する必要もないため、現場でさびの
鋼材保護性を簡便かつ定数内に評価しつるという効果を
有する。このことは耐候性鋼製構造物など裸で使用され
ている銅相上に生成したさび層が、１ｇ１食に対する鋼
材保護性を有しているか否かを、その場で非破壊的に評
価できることになり、構造物の寿命予測、あるいは補修
の必要性判町１々どに際して重量な情報が得られる。
定に要する時間も短く、捷だ測定対象となる鋼構造物に
直接リード線を接合する必要もないため、現場でさびの
鋼材保護性を簡便かつ定数内に評価しつるという効果を
有する。このことは耐候性鋼製構造物など裸で使用され
ている銅相上に生成したさび層が、１ｇ１食に対する鋼
材保護性を有しているか否かを、その場で非破壊的に評
価できることになり、構造物の寿命予測、あるいは補修
の必要性判町１々どに際して重量な情報が得られる。
（実施例）
第４図に使用した検出子部分の構成を示す。図中１６−
１．スポンジを用いて電解液を毛管現象により保持でき
るよう工夫された電解液保持槽、１７は白金黒製電解電
極−１８はシリコンゴム製の検出子外壁、１９は電解液
押出器、２０はポリプロピレン製電解液保留槽外壁、２
１は電解液押出器。
１．スポンジを用いて電解液を毛管現象により保持でき
るよう工夫された電解液保持槽、１７は白金黒製電解電
極−１８はシリコンゴム製の検出子外壁、１９は電解液
押出器、２０はポリプロピレン製電解液保留槽外壁、２
１は電解液押出器。
２２は電解゛電極からのリード線であり、１９，２０゜
２１により電解液補充装置が構成されている。
２１により電解液補充装置が構成されている。
この検出子の長さは、電解液押出器を完全に押し入れた
状態で９０Ｍ、電解液保持槽開口部内径が６ηｒｒｎ
、電解液補充装置外径が２０ｎｕｎ−同内径が１３ ｍ
ｊｎである。
状態で９０Ｍ、電解液保持槽開口部内径が６ηｒｒｎ
、電解液補充装置外径が２０ｎｕｎ−同内径が１３ ｍ
ｊｎである。
第４図の検出子ケ用いて＋ ５ ＫＨ２，５０ｍＶ の
正弦波を高周波電気信号として電解電極に印加し、その
時得られる電流信号および電圧信号をそれぞれ別個に測
定して、電気回路的に演算する手法によって、耐候性鋼
のさび層の抵抗を測定した結果を第１表に示した。なお
、第１表には１分極抵抗法によって測定されたさび層の
抵抗値と腐食抵抗値も比較のため示しである。
正弦波を高周波電気信号として電解電極に印加し、その
時得られる電流信号および電圧信号をそれぞれ別個に測
定して、電気回路的に演算する手法によって、耐候性鋼
のさび層の抵抗を測定した結果を第１表に示した。なお
、第１表には１分極抵抗法によって測定されたさび層の
抵抗値と腐食抵抗値も比較のため示しである。
第１表
このように１本発明の装置煮で６１１ｊ定すると、さび
増の抵抗値は分極抵抗法で測定した場曾の・約２倍にな
っている。これは本発明の装置が間接電解法にもとづい
ていることを考えると両者ともよい一致をしているもの
と言える。
増の抵抗値は分極抵抗法で測定した場曾の・約２倍にな
っている。これは本発明の装置が間接電解法にもとづい
ていることを考えると両者ともよい一致をしているもの
と言える。
本発明のさび層の鋼材保護評価装置の特徴は以上の通り
であるが、これは上記説明ならびに図示例に限定される
ものではなく、本発明装置の形状。
であるが、これは上記説明ならびに図示例に限定される
ものではなく、本発明装置の形状。
寸法に関しては、測定対象に応じていかようにも変更で
きるものである。
きるものである。
第１図１ｄＢｉ食抵抗とさび層の抵抗との相関関係を示
す図表、第２図は本発明装置の構成の説明図。 第３図は検出子と被測定物であるさび層で横われ／こ鋼
材とによって形成される電気化学的系の等価回路、第４
図は実施例に用いた検出子部分の構成の説明図である。 ２；電解電極 ３；電解液保持槽 ４；さび層 ５；金属素地 ６；筒周波電源 ３０；検出子 ３１；開１コ部 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年３月２８日 特許庁長官 若杉和犬 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２０８３１１、発
明の名称 さび層の＠（材保噛性評価装置３補正をする
者 事件との関係 特許出願人性 所 東京都千代田区
大手町２丁目６番３号名 称 （６６５） 新日本製鐵
株式会社代表者 武 １） 豊 ４代 理 人 住 所 東京都中央区日本橋３丁目３番３号５、補正命
令の日付 昭和 年 月 日（発送日）６補正により増
加する発明の数 ８補正の内容 １ 特許請求の範囲を別紙の辿り補正する。 ２ 明細術３頁１行、１９行、４頁２行、５行、５頁１
２行、１７行、６頁１２行、７頁］７行、９頁１４行の
「高周波」を「交流」にそれぞれ補正する。 ３ 同４＠〕１行１１００ヘルツ」ケ「１００ヘルツ」
に補正する。 ４ 同４頁１４行「筒周波」ｆ「このような周波数の交
流」に補正する。 ２、特許請求の範囲 １ 測定対象に接する開口部とこれに通じ内部に電解電
極を備えた電解液保持槽を有する検出子２４１ω、前記
電解電極に交流電気信号を印加する父流電源および電気
信号の測定・解析装置を主構成としたさび層の鋼材保護
性評価装置。 ２ 電解液保持槽中の電解液を毛管現象を利用して保持
した特許請求の範囲第１項記載のさび層の調材保護性評
価装置。 ３ 電解液保持槽に電解液補充装置を付与した特許請求
の範囲第１項記載のさび層の鋼材保護性評価装置。
す図表、第２図は本発明装置の構成の説明図。 第３図は検出子と被測定物であるさび層で横われ／こ鋼
材とによって形成される電気化学的系の等価回路、第４
図は実施例に用いた検出子部分の構成の説明図である。 ２；電解電極 ３；電解液保持槽 ４；さび層 ５；金属素地 ６；筒周波電源 ３０；検出子 ３１；開１コ部 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年３月２８日 特許庁長官 若杉和犬 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２０８３１１、発
明の名称 さび層の＠（材保噛性評価装置３補正をする
者 事件との関係 特許出願人性 所 東京都千代田区
大手町２丁目６番３号名 称 （６６５） 新日本製鐵
株式会社代表者 武 １） 豊 ４代 理 人 住 所 東京都中央区日本橋３丁目３番３号５、補正命
令の日付 昭和 年 月 日（発送日）６補正により増
加する発明の数 ８補正の内容 １ 特許請求の範囲を別紙の辿り補正する。 ２ 明細術３頁１行、１９行、４頁２行、５行、５頁１
２行、１７行、６頁１２行、７頁］７行、９頁１４行の
「高周波」を「交流」にそれぞれ補正する。 ３ 同４＠〕１行１１００ヘルツ」ケ「１００ヘルツ」
に補正する。 ４ 同４頁１４行「筒周波」ｆ「このような周波数の交
流」に補正する。 ２、特許請求の範囲 １ 測定対象に接する開口部とこれに通じ内部に電解電
極を備えた電解液保持槽を有する検出子２４１ω、前記
電解電極に交流電気信号を印加する父流電源および電気
信号の測定・解析装置を主構成としたさび層の鋼材保護
性評価装置。 ２ 電解液保持槽中の電解液を毛管現象を利用して保持
した特許請求の範囲第１項記載のさび層の調材保護性評
価装置。 ３ 電解液保持槽に電解液補充装置を付与した特許請求
の範囲第１項記載のさび層の鋼材保護性評価装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ 測定対象に接する開口部とこれに通じ内部に電解電
極を備えた電解液保持槽を有する検出子２個、前記電解
電極に高周波電気信号を印加する高周波電源および電気
信号の測定・解析装置を主構成としたさび層の鋼材保護
性評価装置。 ２ 電解液保持槽中の電解液を毛管現象を利用して保持
した特許請求の範囲第１項記載のさび層の鋼材保護性評
価装置“。 ３ 電解液保持槽に電解液補充装置を付与した特許請求
の範囲第１′ｆＪ４記載のさび層の鋼材保護性評価装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20831183A JPS60100751A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | さび層の鋼材保護性評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20831183A JPS60100751A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | さび層の鋼材保護性評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100751A true JPS60100751A (ja) | 1985-06-04 |
| JPH034104B2 JPH034104B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=16554153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20831183A Granted JPS60100751A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | さび層の鋼材保護性評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100751A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01296156A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Nippon Steel Corp | 構造体インピーダンス測定用センサーおよび被膜防蝕機能診断方法 |
| JPH049653A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-01-14 | Toyo Eng Corp | 金属管の耐食性測定方法及び測定装置 |
| JP2016217822A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 日鉄住金防蝕株式会社 | 現場作業性が良好な実構造物用のイオン透過抵抗測定装置およびそれを用いたイオン透過抵抗測定方法 |
| JP2017181085A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 中日本高速道路株式会社 | コンクリート内鉄筋腐食環境測定方法及びシステム |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP20831183A patent/JPS60100751A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01296156A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Nippon Steel Corp | 構造体インピーダンス測定用センサーおよび被膜防蝕機能診断方法 |
| JPH049653A (ja) * | 1990-04-26 | 1992-01-14 | Toyo Eng Corp | 金属管の耐食性測定方法及び測定装置 |
| JP2016217822A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 日鉄住金防蝕株式会社 | 現場作業性が良好な実構造物用のイオン透過抵抗測定装置およびそれを用いたイオン透過抵抗測定方法 |
| JP2017181085A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 中日本高速道路株式会社 | コンクリート内鉄筋腐食環境測定方法及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH034104B2 (ja) | 1991-01-22 |
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