JPS6367558A - 鉄筋コンクリ−ト構造体の要修理区域の位置決め方法 - Google Patents

鉄筋コンクリ−ト構造体の要修理区域の位置決め方法

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JPS6367558A
JPS6367558A JP62216265A JP21626587A JPS6367558A JP S6367558 A JPS6367558 A JP S6367558A JP 62216265 A JP62216265 A JP 62216265A JP 21626587 A JP21626587 A JP 21626587A JP S6367558 A JPS6367558 A JP S6367558A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 この発明は、コンクリート内に埋封した金属製補強材の
腐食により損傷した、もしくは損傷の可能性がある鉄筋
コンクリート構造体の区域を修理するために、同構造体
の表面上でその区域の位置決めを可能にする方法に関す
る。
また、この発明は、金属製補強材の腐食によって損傷し
た鉄筋コンクリート構造体に施した修理の有効性を、連
続的もしくは断続的に監視可能にする方法に関する。
〔従来の技術〕
鉄筋コンクリートの建築物に用いられる金属製補強材が
腐食すると、様々な程度にコンクリートの劣化が進行す
る。劣化の最終段階では、コンクリート表面に亀裂が生
じたり、さらにはコンクリートが割れることもある0問
題の所在は、この最終段階に至ってから何らかの処置を
施しても手おくれであるにも拘らず、多くの場合、コン
クリートの損傷は、目に視える形で現われないため、そ
の損傷区域の発見が偶然に左右される点にある。
現時点では、金属製補強材の腐食による損傷区域の位置
決めを可能にする非破壊技術は存在していない。まして
や、腐食の程度が軽微なため損傷には至っていないが、
将来損傷する可能性がある区域の位置決めに関しては言
うまでもない。
鉄金属、例えば鋼鉄は、腐食しやすいことが知られてい
る。この現象に伴う電気化学作用は、特に、周囲環境の
酸素濃度、含水率および酸性度に依存し、その電位によ
って特徴づけることができる。コンクリート内に埋封さ
れた鋼鉄棒の、腐食電位を、カロメル電極もしくはAg
/AgCl型またはCu/CuSO4型の電極のような
基準電極を用いて測定する方法は、現在実際に知られて
いる。
[問題点を解決するための手段〕 驚くべきことに、鋼鉄の腐食電位測定値を利用すれば、
金属製補強材の腐食により損傷した、もしくは損傷の可
能性がある鉄筋コンクリート構造体の区域を、つまり修
理もしくは予防処置を必要とする区域を、距離をおいて
かつコンクリートを破壊することなく、位置決めできる
ことが分った。
これは、特許請求の範囲第1項に記載の方法を実施する
ことによって達成される。
また、上記の腐食電位測定値を利用すれば、鉄筋コンク
リート構造体に施した修理の有効性を、連続的もしくは
断続的に監視できることが分った。
より正確には、この監視は、特許請求の範囲第8項に記
載の方法を実施することにより行う。
〔実施例〕
この発明によれば、最初の工程において基準電極3(例
えばCu/CuSO4型の電極)を、当該コンクリート
構造体の表面4に沿って一定間隔で移動させ、コンクリ
ート2に埋封された補強材1の金属の電位について一連
の点測定を実行する。作業条件に従って、最も接近しや
すい表面をこの測定作業のため選択する。例えば壁の側
面もしくは溝の側面、コンクリートパイルの周囲、また
は橋の路面部の上面もしくは下面等である。
前記の測定は、状況によって、例えば、1m毎、50a
m毎、もしくはそれ以下の間隔毎に、基準電極3を当該
表面に接触させて行う。この測定は、一般に、2本の直
交軸(例えばX軸とY軸)に沿って、等間隔をおいて、
実行する。この測定には、通常の電位測定装置5(例え
ば電圧計)を用いるが、好ましくは内部抵抗の高い電圧
計を用いるのがよい。電位測定装置5の端子の一つを、
露出した状態にある、つまり直接接続の可能な、コンク
リート構造体の金属要素つまり補強材1のひとつに接続
する。電位測定装置の他方の端子は、基準電極3に接続
する。基準電極3は、適当な手段を用いて、またはごく
簡単に手を使って移動させることができる。このことは
、後で詳細に述べる。
基準電極としては、Cu1CuSOa型電極が望ましい
が、カロメル電極もしくはへg/AgC1型電極を使用
してもよい。
この発明によれば、得られた測定値を、例えばグラフ用
紙のような適切な媒体にプロットし、第3図に示すよう
な2次元のマトリックスを作成する。この種のマド、リ
ックスには、同じような測定値が並んでいる場所もあれ
ば、測定値が測定点毎に大きく変化している場所もある
Cu/CuSO4型の基準電極3を用いた場合に、測定
電位が約−200taVより大きいとき、コンクリート
2に埋封された補強材(たとえば鋼鉄1)1は、腐食し
ていない。−200〜−300mVの場合には、金属の
腐食が始まっている。電位が約−300m+νより小さ
い場合には、事実上の腐食が生じている。
このように、上記の2次元マトリックスにより、測定さ
れた負の電位が、成る極限値(この場合は200mV 
)より小さい、一つもしくはそれ以上の表面区域6.5
a、5b、5c・・・・・・を画定することが可能にな
る。
この発明によれば、表面区域6.5a、5b・・・・・
・を画定した後、その区域内の表面下で、1ケ所以上の
点について、相対含水率を測定する。この場合、周囲空
気の湿度を基準値として用いる。この測定は、通常の手
段によって行うことができる。
例えばコンクリート中に密封孔を作り、そこに設置した
電子プローブを用いてもよい、コンクリート内の相対含
水率が45%より大きくなると、鋼鉄の腐食の進行を助
長するような環境が生じることが分った。これらの測定
は勿論、状況に応じて、深さを変えて行ってもよい。
この発明によれば、処置を要するコンクリート区域は、
次のようにして決定される。
−金属製補強材の腐食により損傷する危険がある区域:
測定された負の電位が、約−200〜約−300mVで
、相対含水率が約45%より大きい区域(6,6a、6
b・・・・・・)。
−金属製補強材の腐食によって損傷を受けた区域:測定
された負の電位が約−300mVより小さく、相対含水
率が約45%より大きい区域(7,7a、7b・・・・
・・)。
このように位に決めされた区域は、特に、金属の腐食度
とコンクリートの損傷度を考慮して、状況に適した通常
技術を用いて、処理することが可能である。個々のケー
スに応じて、前記の処理を、単に予防的なものに限った
り、区域によっては、修理範囲を若干拡大もしくは縮小
してもよい。前記処理には種々の方法がある。即ち、陰
極防食法、コンクリートの一部分のコーティングもしく
はシーリング、あるいは損傷したコンクリートの一部分
を新しいモルタルで置き換える方法。これらと、金属製
補強材の耐食処理方法を任意に組合わせてもよい。
予防的(損傷の可能性がある区域に対して)であるとと
もに修理的(実際に損傷している区域に対して)であり
、かつ、多くの状況に適合した処理法は、この発明の方
法に従って位置決めされた表面部分、もしくはそれより
広い部分を、好ましくは不浸透性かつ不透過性の重合可
能な合成物質、たとえばエポキシ樹脂もしくはポリウレ
タン樹脂で被覆することより成る。
この方法を実施するのに用いられる基準電極3゛ は、
Cu/CuSO4型のものである。この電極はCu5O
の飽和水溶液9に浸漬する銅金属製の中央TL極8と、
前記溶液9に浸漬し上端部10に位置する膨張式チャン
バ11、および下端部12に位置しCu5O,溶液9と
接触する多孔性プラグ13とで構成されている。
また前記電極3は、上端部に耐漏洩プラグ14と、それ
を電位測定装置5に接続するケーブル15とを備えてい
る。この新規な構成により、多孔性プラグ13が、常時
、CLISO4溶液に含浸された状態になるので、基準
電極3をどのように置こうとも測定の精度は損なわれな
い。従って、検査対象となるどのような表面区域にも容
易に接触させることができる。
この発明の他の実施例では、上記処理法の有効性を、下
記の手順によって、連続的または断続的に監視すること
が可能になる。1もしくはそれ以上の基準電極16をコ
ンクリート2のなかに埋め込む。前記電極16を、それ
ぞれ、電位測定装置5に接続する。この装置5は、コン
クリート2に埋封した金属製補強材1に接続しておく、
先の例と同じく、電位の測定には内部抵抗の高い電圧計
を用いるのが望ましい。基準電極16には、適切なもの
であればいずれのものでも使用できるが、特に上記で定
義したCu/CuSO4型の電極を用いるのがよい。他
の有利な点としては、鉛電極を、コンクリート内の所望
の場所に埋め込んで用いることができるという点がある
。第3図において星印*をつけた場所は、鉛電極16の
所在場所である。
この電極は、全体が、新しいモルタルでコンクリート内
に封入されており、その一端17だけがコンクリートと
接触し、残りの部分は絶縁材18、例えばプラスチック
の被膜により保護されている。
鋼鉄腐食に関しては、測定された電位は以下のような対
応を示すことが解った。
Cu/Cu5On               Pb
> −200mV    > +515+V    :
 84食なしこれにより、損傷したコンクリートまたは
損傷の可能性があるコンクリートに適用した処理法の有
効性が、腐食電位の測定値に関連するものであることが
解る。つまりこの方法を用いれば、例えば金属製補強材
の腐食が時間と共に進行するのを追跡することが可能に
なる。また、一旦ある極限を超えると、等間隔で行う測
定によって、コンクリートを処置する必要があることを
適時に見つけることができる。
下記実際例によって、この発明の多数の応用例のうちの
一つを説明する。
■ 第2図に示すようなCIJ/CLISOJ型基準電極を
用いて、鉄筋コンクリート製の橋の路面部の下面の電位
を測定した。電位は、2本の直交軸に沿って50cm間
隔で測定し、測定値を紙面にプロットした。
このようにして第3図に示すマトリックスを得た。
このマトリックスは記録された負の電位値(mν)の分
布を示している。
陰をつけた区域5a、5b、6c・・・・・・は、その
表面測定電位が一200mV未満の区域であり、綿で囲
んだ区域7aは、測定電位が−300−ν未満の区域で
ある。プローブを用いて測定した区域6aの内部の相対
含水率は、90%を示した。さらに線で囲んだ区域7a
の表面は、補強材の金属腐食のために著しく劣化し、亀
裂が生じていることが判明した。
コンクリートを処理するため4本の鉛電極を、コンクリ
ートの6O区域内に埋め込み、そのうちの1本を7O区
域に埋め込んだ。これらTi極の位置を星印*で示しで
ある。処理前の測定電位は、+380mV 〜+423
mV Tiあツタ。
6O区域(電位は一200mV未満)をポリウレタン樹
脂で被覆したところ、数日後に電位の記録値が約+56
0IIVに達したs6a6Oより大きいコンクリート面
を被覆したところ、数日後に測定した電位は+650m
Vに達し、用いた処理法の有効性が確かめられた。
経験上、これらの電位測定値は、通常の条件下で、少な
くとも約20cmの深さを越えないかぎり、信頼性があ
ることが解っている。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は、この発明の特定の実施例のいくつか示す
ものにすぎず、この発明を限定するものではない。 第1図は、この発明の第1実施例の概略図である。 第2図は、この発明の方法を実施するのに用いられる装
置の破断図である。 第3図は、この発明による、測定電位のマトリックスを
示している。 第4図は、この発明のもう一つの実施例の概略図である
。 1・・・・・・補強材、2・・・・・・コンクリート、
3・・・・・・基準電極、5・・・・・・電位測定装置
、8・・・・・・中央電極。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コンクリート2に埋封した金属製補強材1の腐食
    により損傷した、もしくは損傷の可能性のある、鉄筋コ
    ンクリート構造体の要修理区域の位置決め方法において
    、 a)基準電極3をコンクリートの表面4に接触させなが
    らその表面に沿って移動させて、補強材1の金属の電位
    を点測定し、 b)この点測定の結果から2次元のマトリックスを作成
    し、 c)測定電位が所定の極限値より小さいコンクリート表
    面の区域6を画定し、 d)画定した区域の表面下で、コンクリートの相対含水
    率を、周囲空気の湿度を基準値として、測定し、 損傷した、もしくは損傷の可能性がある前記区域を、測
    定電位が所定の極限値より小さく、かつ測定相対含水率
    が所定の極限値より大きい区域として定義することを特
    徴とする鉄筋コンクリート構造体の要修理区域の位置決
    め方法。
  2. (2)基準電極がCu/CuSO_4型の電極であり、
    損傷可能性のあるコンクリート区域を、測定された負の
    電位が約−200mV〜約−300mVで、相対含水率
    が45%より大きい区域として定義することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の鉄筋コンクリート構造
    体の要修理区域の位置決め方法。
  3. (3)基準電極がCu/CuSO_4型の電極であり、
    損傷した区域を、測定された負の電位が約−300mV
    より小さく、かつ相対含水率が45%より大きい区域と
    して定義することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の鉄筋コンクリート構造体の要修理区域の位置決め
    方法。
  4. (4)CuSO_4の飽和水溶液9に浸漬された金属銅
    製の中央電極8と、上端部10に位置し前記水溶液9中
    に浸漬した膨張式チャンバ11と、下端部12に位置し
    前記CuSO_4溶液9に接触する多孔性プラグ13と
    からなり、特許請求の範囲第1項ないし3項のいずれか
    に記載の方法を実施するための基準電極3。
  5. (5)コンクリート内に埋封された金属製補強材の腐食
    により損傷した、もしくは損傷の可能性がある鉄筋コン
    クリート構造体を修理するための、特許請求の範囲第1
    項に記載の鉄筋コンクリート構造体の要修理区域の位置
    決め方法の使用。
  6. (6)コンクリートを修理した後、修理した区域の表面
    を重合可能な合成物質で被覆することを特徴とする特許
    請求の範囲第5項に記載の使用。
  7. (7)コンクリートを修理した後、修理した区域の表面
    より広い表面を被覆することを特徴とする特許請求の範
    囲第5項に記載の使用。
  8. (8)コンクリート2内に1個もしくはそれ以上の基準
    電極16を埋め込み、前記電極16の各々を電位測定装
    置5に接続し、前記測定装置はコンクリート2に埋封さ
    れた金属製補強材1に接続することからなる、鉄筋コン
    クリート構造体に施した修理の有効性の、連続的または
    断続的な監視方法。
  9. (9)基準電極16が、鉛電極またはCu/CuSO_
    4型電極であることを特徴とする特許請求の範囲第8項
    に記載の監視方法。
JP62216265A 1986-08-29 1987-08-27 鉄筋コンクリ−ト構造体の要修理区域の位置決め方法 Expired - Lifetime JPH0743336B2 (ja)

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