WO2020175183A1 - 鉄筋コンクリート構造物 - Google Patents

鉄筋コンクリート構造物 Download PDF

Info

Publication number
WO2020175183A1
WO2020175183A1 PCT/JP2020/005759 JP2020005759W WO2020175183A1 WO 2020175183 A1 WO2020175183 A1 WO 2020175183A1 JP 2020005759 W JP2020005759 W JP 2020005759W WO 2020175183 A1 WO2020175183 A1 WO 2020175183A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
concrete
reinforced concrete
solution
concrete structure
anticorrosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/005759
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽祐 竹内
龍太 石井
拓哉 上庄
昌幸 津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to US17/431,953 priority Critical patent/US12031331B2/en
Publication of WO2020175183A1 publication Critical patent/WO2020175183A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/015—Anti-corrosion coatings or treating compositions, e.g. containing waterglass or based on another metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/015—Anti-corrosion coatings or treating compositions, e.g. containing waterglass or based on another metal
    • E04C5/017—Anti-corrosion coatings or treating compositions containing cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/48—Metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/06—Oxides, Hydroxides
    • C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
    • C04B22/064—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/02—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance, i.e. of essentially one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] extent
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/12—Structures made of specified materials of concrete or other stone-like material, with or without internal or external reinforcements, e.g. with metal coverings, with permanent form elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/61—Corrosion inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/26—Corrosion of reinforcement resistance

Definitions

  • the present invention relates to a reinforced concrete structure.
  • Non-Patent Document 1 Reinforced concrete protects iron from the fact that concrete or cement is alkaline, and as long as the concrete is healthy, the integrity of the reinforcing steel is maintained.
  • Non-Patent Document 2 Outdoors, the depth (progression) of carbonation of concrete is several 111111 units per year, so if there is a sufficient cover thickness, the reinforcing bars are protected against corrosion (Non-Patent Document 2). However, if concrete is neutralized, the reinforcing bars may be corroded. In particular, when concrete cracks, local carbonation of the concrete progresses in the vicinity of the cracked portion, and the reinforcing bars in the cracked portion corrode (Non-Patent Document 3).
  • Non-Patent Document 4 The electrochemical method is a technique for desalting and repairing a deteriorated existing concrete structure using an electrochemical device by applying a large current for a short period of time.
  • Non-Patent Document 1 Hara, “Fundamental Concept of Corrosion of Metals", pp. 30.30.3., V 0 1.44 _860
  • Non-patent Document 2 Mitsuhashi, "On the rate of progress of carbonation Study on the influence of meteorological and environmental conditions”, Proceedings of Concrete Engineering, 10, pp. 143-149 (1999)
  • Non-patent document 3 Solder, “Delayed fracture of rebar in concrete due to hydrogen”,
  • Non-Patent Document 4 Ueda, “Degradation and Problems of Concrete Structures”, Materials and Environment, 59, pp. 1 1 1 -1 16 (2010)
  • Non-Patent Document 5 “Standard Test Method for Corrosi on Potentia ls of Uncoa ted Rei nforc i ng Stee lin Concrete”, ASTM C 876-15, Annua l book of AST M Standards, vo l. 03. 02 , pp. 457-462(1999)
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent corrosion of reinforced concrete without performing work involving the exposure of the rebar.
  • one embodiment of the present invention is a reinforced concrete structure, comprising a storage unit formed inside the concrete of the reinforced concrete structure, for holding an anticorrosion solution, wherein the anticorrosion solution comprises: It diffuses and permeates into the concrete from the storage part, prevents the concrete near the reinforcing bar from drying, and immobilizes the reinforcing bar.
  • FIG. 1 is a view showing a result of electric potential measurement of a reinforced concrete sample.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 A cross-sectional view of a reinforced concrete structure. ⁇ 2020/175 183 3 ⁇ (:171? 2020 /005759
  • FIG. 4 A cross-sectional view of a concrete pole.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a modified concrete pole.
  • alkaline concrete protects the reinforcing bars by covering them.
  • the rebar in healthy reinforced concrete without cracks is passivated because it is covered by the alkaline environment of the concrete.
  • carbonization inside the cracked part of the concrete progresses, and it becomes depassivated and corrosion of the reinforcing bar progresses.
  • FIG. 1 is a diagram showing a result of potential measurement of a reinforced concrete specimen.
  • the electric potential was shown to be basement, and during the period when the test was left in an environment with a humidity of about 70% (100 days to), the potential was shown to be noble. Although there is no measurement data for the period of 40 to 100 days, it is considered that the potential gradually rises from -35011 ⁇ to -20011 ⁇ .
  • Non-Patent Document The potential of a certain area is- If the value is more negative than 0, it is judged that there is a 90% or more probability that the rebar in that area is corroded. From this, it can be considered that corrosion progresses due to repeated dry and wet conditions. On the other hand, the noble electric potential indicates the termination of corrosion, which is considered to be the result of the retention of water inside the crack when left in an environment with a humidity of 70%, indicating that retention of water has an anticorrosion effect. Has been done.
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of the reinforced concrete structure (reinforced concrete) of the first embodiment.
  • the reinforced concrete structure 2 has a solution storage section 23 that holds (stores) the anticorrosion solution 4 inside the concrete 21.
  • the solution storage section 23 is a space (cavity) surrounded by the concrete 21 and is an area where the anticorrosive solution is stored. It is assumed that the solution storage unit 23 is formed in advance in the reinforced concrete structure 2 as a product shape.
  • the reinforced concrete structure 2 has a lid 24 arranged above the solution storage 23. The lid 24 can be opened and closed, and the anticorrosive solution 4 is supplied to the solution storage section 23 via the lid 24.
  • the anticorrosive solution 4 held in the solution storage section 23 surrounded by the concrete 21 penetrates into the concrete 21 by permeation and diffusion. This ⁇ 0 2020/175 183 5 ⁇ (: 17 2020 /005759
  • the anticorrosion solution 4 is diffused through the concrete 21 to maintain the anticorrosion environment near the rebar 2 2.
  • FIG. 3 is a sectional view of the reinforced concrete structure 2 shown in FIG. In FIG. 3, the anticorrosive solution 4 is stored in the solution storage section 23.
  • the anticorrosion solution 4 is a solution that permeates and diffuses from the solution storage section 23 into the concrete 21 to prevent the concrete 21 near the reinforcing bar 22 from drying, alkalizing it, and making the reinforcing bar 2 2 passivated. ..
  • Anticorrosion solution 4 is 1 to 1 value in the range from 1 to 1 7 1 to 1 1 2. That is, the anticorrosion solution 4 is an alkaline solution.
  • the anticorrosion solution 4 may include, for example, at least one of sodium hydrogen carbonate, potassium hydroxide, sodium hydroxide, and calcium hydroxide.
  • the anticorrosive solution 4 is preferably a solution containing any one of sodium hydrogen carbonate, potassium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide as a main component.
  • the main component means a solution having a concentration of at least 0.1%.
  • the solution storage unit 23 When installing the reinforced concrete structure 2, the solution storage unit 23 is supplied with the anticorrosion solution 4, and the solution storage unit 23 is always kept (stored). If the anticorrosion solution 4 in the solution storage unit 23 decreases or is exhausted due to evaporation of the anticorrosion solution 4, etc., open the lid 24 and supply the anticorrosion solution 4 to the solution storage unit 23 (replenishment). ) Do.
  • the reinforced concrete structure 2 of the first embodiment was ⁇ 2020/175 183 6 ⁇ (:171? 2020 /005759
  • a concrete pole is, for example, a columnar reinforced concrete structure such as a utility pole.
  • a general commercially available concrete pole has a lid attached to the bottom and a drain hole. Moisture that has entered the inside of the concrete pole due to rainfall is discharged into the ground through the drain holes. Water enters the concrete pole through holes (not shown) formed on the side of the concrete pole.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the concrete pole 28.
  • a plurality of reinforcing bars 2 2 are arranged inside the concrete 21.
  • the concrete pole 28 is provided with a solution storage section 23 for holding an anticorrosion solution inside the concrete 21.
  • the solution storage section 23 is a cavity surrounded by the concrete 21 and is an area where the anticorrosive solution is stored.
  • the anticorrosive solution of this embodiment is the same as the anticorrosive solution 4 of the first embodiment.
  • the illustrated concrete pole 28 is provided with a partition portion 25 (for example, a partition plate) that partitions the cavity inside the concrete pole 28.
  • the partition section 25 is used to form the solution storage section 23 inside the concrete 21. By partitioning the cavity formed in the concrete pole 28 with the partition section 25, the solution storage section 23 can be easily formed in the present embodiment.
  • the partition part 25 is formed at a position near the above-mentioned frequent cracking part when the concrete pole 28 is installed. For example, for cracks on the ground, it is desirable to determine the location of the partition 25 near the ground, considering the depth of embedding of the concrete pole 28 into the ground.
  • the concrete pole 28 may have a plurality of partition parts 25. It is also possible to form a plurality of solution storage sections 23 inside the concrete pole 2 by forming partition sections 25 on each of the multiple crack-prone parts. ⁇ 2020/175 183 7 ⁇ (: 171-1? 2020/005759
  • the partition 25 When the partition 25 is formed near the surface, even if the storage amount of the anticorrosive solution is small, the concrete pole 2 8 can be protected against corrosion by the concrete 21 at the surface where cracks often occur. The water content of the solution is retained, and the anticorrosive environment can be maintained. Therefore, by forming the partition portion 25 near the ground, the storage amount of the anticorrosive solution can be reduced.
  • the concrete pole 28 has an openable/closable lid 24 arranged at the top.
  • the anticorrosive solution is supplied to the solution storage section 23 through the lid 24 or a hole (not shown) formed on the side surface of the concrete pole 28.
  • the concrete pole 28 has a lid 26 arranged at the bottom (lower part).
  • the lid 26 has a drain hole 2 61 for draining moisture into the ground.
  • the partition part may be formed after the healthy pole of the concrete pole (after installation).
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of a concrete pole 2 having a partition 25 formed after a healthy pillar (after installation).
  • the partition part 25 shown in the figure is formed on the lid 26 so as to close the drain hole 261 of the bottom lid 26.
  • the entire cavity of the concrete pole 2 becomes the solution storage section 23.
  • open the top lid 24 and inject cement or hardenable resin into the cavity of the concrete pole 2 and deposit it on the bottom lid 2 6 (especially drain hole 2 6 1).
  • the partition section 25 is formed.
  • the reinforced concrete structure of the present embodiment described above is formed inside the concrete of reinforced concrete, and is provided with a storage unit for holding an anticorrosion solution.
  • a storage unit for holding an anticorrosion solution.
  • the concrete in the vicinity of the reinforcing bar always retains the water content of the anticorrosion solution, thereby suppressing the corrosion of the reinforcing bar of the reinforced concrete structure. Therefore, in the present embodiment, a reinforced concrete structure with cracks can be simply and inexpensively constructed without performing the work involving the exposure of the reinforcing bars.
  • the anticorrosive solution permeates into the concrete by permeation and diffusion, whereby even when a crack reaching the rebar is generated, the anticorrosive solution diffuses through the concrete,
  • the anticorrosion environment can be maintained near the rebar.
  • by retaining water near the reinforcing bars it is possible to prevent the penetration of acidic to neutral water from the external environment and to elute alkaline components from the non-neutralized area of concrete to protect the reinforcing bars.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

鉄筋の露出を伴う施工を行うことなく、鉄筋コンクリートを防食する。鉄筋コンクリート構造物２であって、前記鉄筋コンクリート構造物２のコンクリート２１内部に形成され、防食溶液４を保持する貯蔵部２３を備え、前記防食溶液４は、前記貯蔵部２３から前記コンクリート２１に拡散浸透し、鉄筋２２近傍のコンクリート２１の乾燥を妨げ、前記鉄筋２１を不働体化する。

Description

\¥0 2020/175183 1 卩（：17 2020 /005759 明 細 書
発明の名称 ： 鉄筋コンクリート構造物
技術分野
[0001 ] 本発明は、 鉄筋コンクリート構造物に関する。
背景技術
[0002] 金属の腐食は湿潤環境にて生じるが、 アルカリ環境では、 鉄は不働態化し 腐食は起こらないとみなせる （非特許文献 1） 。 鉄筋コンクリートは、 コン クリートもしくはセメントがアルカリ性であることから、 鉄を防食しており 、 コンクリートが健全な限り鉄筋の健全性も保たれる。
[0003] 屋外において、 コンクリートの中性化の深さ （進度） は、 1年で数 111111単位 であるため、 十分なかぶり厚があれば鉄筋は防食される （非特許文献 2） 。 ただし、 コンクリートが中性化した場合には鉄筋は腐食する恐れがある。 特 に、 コンクリートにひび割れが生じた場合には、 ひび割れた箇所の近傍で局 所的なコンクリートの中性化が進行し、 ひび割れた箇所の鉄筋が腐食する （ 非特許文献 3） 。
[0004] ひび割れが大きい場合には、 鉄筋コンクリート構造物は更改されるが、 ひ び割れが微小な場合には補修が施される。 中性化したコンクリートの補修方 法としては、 電気化学的工法による再アルカリ化がある （非特許文献 4） 。 電気化学的工法は、 電気化学装置を使用して劣化した既設コンクリート構造 物に対して大きな電流を短期間流すことで、 脱塩して補修する技術である。 先行技術文献
非特許文献
[0005] 非特許文献 1 :原， “金属の腐食の基礎概念” ， 丄 3〇. 3〇〇. , V 0 1. 44 _860 非特許文献 2 :三橋， “コンクリートの中性化進行速度に及ぼす気象環境条件 の影響に関する研究” ， コンクリートエ学論文集， 10, 卩 . 143-149（1999） 非特許文献 3 :半田， “コンクリート中鉄筋の水素による遅れ破壊” ，
Figure imgf000003_0001
6〇11门.1〇31· [¾6卩〇「1;, （^2009-47, 卩卩· 7-10（2009） 非特許文献 4 :上田， “コンクリート構造物の劣化と問題点” ， 材料と環境， 59, pp. 1 1 1 -1 16(2010)
非特許文献 5 : “Standard Test Method for Cor ros i on Potent i a ls of Uncoa ted Re i nforc i ng Stee l i n Concrete” , ASTM C 876-15, Annua l book of AST M Standards, vo l. 03. 02, pp. 457-462(1999)
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［0006］ 微小なひび割れが生じた鉄筋コンクリートに対して、 電気化学的工法によ る再アルカリ化を実施するには、 鉄筋に電気的接続をする必要があるため、 一部のコンクリートを斫り、 鉄筋を露出するなど破壊を伴う施工が必要とな る。
［0007］ 本発明は、 前記課題に鑑みてなされたものであり、 本発明の目的は、 鉄筋 の露出を伴う施工を行うことなく、 鉄筋コンクリートを防食することにある 課題を解決するための手段
［0008］ 上記目的を達成するため、 本発明の一態様は、 鉄筋コンクリート構造物で あって、 前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内部に形成され、 防食 溶液を保持する貯蔵部を備え、 前記防食溶液は、 前記貯蔵部から前記コンク リートに拡散浸透し、 鉄筋近傍のコンクリートの乾燥を妨げ、 前記鉄筋を不 働体化する。
発明の効果
［0009］ 本発明によれば、 鉄筋の露出を伴う施工を行うことなく、 鉄筋コンクリー 卜を防食することができる。
図面の簡単な説明
［0010］ ［図 1］鉄筋コンクリート試供体の電位測定の結果を示す図である。
［図 2］本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物の構成図である。
［図 3］鉄筋コンクリート構造物の断面図である。 〇 2020/175183 3 卩（：171? 2020 /005759
［図 4］コンクリートポールの断面図である。
［図 5］変形例のコンクリートポールの断面図である。
発明を実施するための形態
［001 1］ 以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して説明する。
［0012］ 鉄筋コンクリートは、 内部の鉄筋がコンクリートの強度を高める役割を持 つことに加え、 アルカリ性のコンクリートが鉄筋を覆うことで鉄筋を防食す る。 ひび割れのない健全な鉄筋コンクリートの中の鉄筋は、 コンクリートの アルカリ環境に覆われているため不働態化している。 しかし、 ひび割れが生 じた鉄筋コンクリートでは、 ひび割れた部分のコンクリート内部の中性化が 進行し、 脱不働態化して鉄筋の腐食が進行する。
［0013］ コンクリートにひび割れが生じると、 ひび割れ内部が中性化し、 ここに中 性から酸性の水分が侵入した際に鉄筋が腐食する。 しかし、 ひび割れ内部が 中性化した場合でも、 アルカリ性の溶液を鉄筋近傍に滞留させることで防食 することが可能となる。
［0014］ また、 コンクリートの中性化の深さ （進度） は、 1年で数 111111単位であるこ とから、 コンクリートには未中性化領域が多く残っている。 そのため、 ひび 割れ内部に雨水などの中性から酸性の水分が侵入した場合でも、 この水分が 滞留した場合には、 滞留した水分に未中性化領域のコンクリートの水酸化力 ルシウムが溶解し、 コンクリートを介して拡散することで、 鉄筋近傍がアル カリ環境に変化する。
［0015］ したがって、 鉄筋コンクリートにアルカリから中性の水分を供給して維持 し、 鉄筋近傍にアルカリ性の水分を保持させ、 中性から酸性の水分の侵入を 防ぐことができれば、 鉄筋を防食できる。
［0016］ 図 1は、 鉄筋コンクリートの供試体の電位測定の結果を示す図である。 図
1は、 0. 1111111幅のひび割れを有する鉄筋コンクリートの供試体に対し、 7時間 の水浸潰による湿潤過程と、 41時間の恒温槽設置 （60°〇維持） による乾燥過 程を 1サイクルとする乾湿繰り返し試験を実施したのち、 湿度約 70%の環境に 放置した際の電位測定の結果を示したものである。 図 1では、 乾湿繰り返し 〇 2020/175183 4 卩（：171? 2020 /005759
試験を継続した期間 （0〜 40日） では、 電位の卑化が示され、 湿度約 70%の環 境に放置した期間 （100日〜） では電位の貴化が示されている。 なお、 40〜 10 0日の期間の測定データはないが、 電位は- 35011^から -20011^まで緩やかに上昇 していると考えらえる。
[0017] 非特許文献
Figure imgf000006_0002
ある領域の電位が-
Figure imgf000006_0001
0 巳よりもマイナスの場合、 90%以上の確率でその領域の鉄筋が腐食している と判定される。 このことから、 乾湿繰り返しにより腐食が進行しているとみ なすことができる。 一方、 電位の貴化は腐食の停止を示しており、 湿度 70% の環境に放置することにより、 ひび割れ内部に水分が滞留した結果と考えら れ、 水分の滞留が防食効果を有することが示されている。
[0018] ＜第 1の実施形態＞
図 2は、 第 1の実施形態の鉄筋コンクリート構造物 （鉄筋コンクリート） の構成を示す図である。
[0019] 図示する鉄筋コンクリート構造物 2は、 コンクリート 2 1の内部に複数の 鉄筋 2 2が配置されている。 鉄筋コンクリート構造物 2には、 コンクリート 2 1の内部に防食溶液 4を保持 （貯蔵） する溶液貯蔵部 2 3が形成されてい る。 溶液貯蔵部 2 3は、 コンクリート 2 1 に囲まれた空間 （空洞） であって 、 防食溶液が溜められる領域である。 溶液貯蔵部 2 3は、 鉄筋コンクリート 構造物 2に製品形状としてあらかじめ形成されているものとする。 鉄筋コン クリート構造物 2は、 溶液貯蔵部 2 3の上に配置された蓋 2 4を有する。 蓋 2 4は、 開閉可能であり、 防食溶液 4は、 蓋 2 4を介して溶液貯蔵部 2 3に 供給される。
[0020] 本実施形態では、 溶液貯蔵部 2 3に防食溶液 4を保持することで、 鉄筋 2
2近傍のコンクリート 2 1 に防食溶液 4の水分を常時保持させる。 これによ り、 本実施形態では、 鉄筋コンクリート構造物 2内部の鉄筋 2 2の腐食を抑 制する。
[0021 ] 具体的には、 コンクリート 2 1 に囲まれた溶液貯蔵部 2 3に保持された防 食溶液 4は、 浸透および拡散によりコンクリート 2 1内部に浸透する。 これ \¥0 2020/175183 5 卩（：17 2020 /005759
により、 鉄筋 2 2に到達するひび割れが生じた場合であっても、 コンクリー 卜 2 1 を介した防食溶液 4の拡散により、 鉄筋 2 2近傍は防食環境が保たれ る。
[0022] 図 3は、 図 2に示す鉄筋コンクリート構造物 2の断面図である。 図 3では 、 溶液貯蔵部 2 3に防食溶液 4が貯蔵されている。
[0023] 防食溶液 4は、 溶液貯蔵部 2 3からコンクリート 2 1 に浸透および拡散し 、 鉄筋 2 2近傍のコンクリート 2 1の乾燥を妨げ、 アルカリ化し、 鉄筋 2 2 を不働体化する溶液である。 防食溶液 4は、 1~1 7から 1~1 1 2の範囲の 1~1値である。 すなわち、 防食溶液 4は、 アルカリ性の溶液である。
[0024] 防食溶液 4は、 例えば、 炭酸水素ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化ナ トリウムおよび水酸化カルシウムの少なくとも 1つを含んでいてもよい。
[0025] また、 防食溶液 4は、 炭酸水素ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化ナト リウムおよび水酸化カルシウムのいずれか 1つを主成分とした溶液であるこ とが望ましい。 これにより、 中性の水分を防食溶液 4として用いる場合に生 じるコンクリート 2 1の劣化を防止しつつ、 鉄筋 2 2の防食を実現すること ができる。 主成分とは、 少なくとも 0. 1 %以上の濃度の溶液であることを意味 する。
[0026] また、 水酸化カルシウムを含む防食溶液 4を用いた場合、 防食溶液 4の水 面には、 大気の二酸化炭素と水酸化カルシウムとが反応した炭酸カルシウム の膜 4 1が形成される。 これにより、 防食溶液 4の蒸発を防止することがで きる。
[0027] 鉄筋コンクリート構造物 2を設置する際に、 溶液貯蔵部 2 3に防食溶液 4 を供給し、 溶液貯蔵部 2 3には常に防食溶液 4が保持 （貯蔵） されている状 態とする。 また、 防食溶液 4が蒸発するなどして、 溶液貯蔵部 2 3の防食溶 液 4が減少または枯渴した場合は、 蓋 2 4を開けて防食溶液 4を溶液貯蔵部 2 3に供給 （補充） する。
[0028] ＜第 2の実施形態＞
次に、 第 1の実施形態の鉄筋コンクリート構造物 2を、 コンクリートポー 〇 2020/175183 6 卩（：171? 2020 /005759
ルに適用した第 2の実施形態について説明する。 コンクリートポールは、 例 えば電柱などの円柱状の鉄筋コンクリート構造物である。
[0029] 一般的な市販のコンクリートポールは、 底部に蓋が取り付けられ、 水抜き 穴が形成されている。 降雨等によりコンクリートポール内部に侵入した水分 は、 水抜き穴から地中に排出される。 水分は、 コンクリートポールの側面に 形成されている穴 （不図示） などからコンクリートポール内部に侵入する。
[0030] 図 4は、 コンクリートポール 2八の断面図である。 図示するコンクリート ポール 2八は、 コンクリート 2 1の内部に複数の鉄筋 2 2が配置されている 。 コンクリートポール 2八には、 コンクリート 2 1の内部に防食溶液を保持 する溶液貯蔵部 2 3が形成されている。 溶液貯蔵部 2 3は、 周囲をコンクリ —卜 2 1 に囲まれた空洞であって、 防食溶液が溜められる領域である。 本実 施形態の防食溶液は、 第 1の実施形態の防食溶液 4と同様である。
[0031 ] 図示するコンクリートポール 2八は、 コンクリートポール 2八の内部の空 洞を仕切る仕切り部 2 5 （例えば、 仕切り板など） を備える。 本実施形態 では、 仕切り部 2 5八を用いて、 コンクリート 2 1内部に溶液貯蔵部 2 3を 形成する。 コンクリートポール 2八に形成されている空洞を仕切り部 2 5八 で仕切ることで、 本実施形態では、 簡易に溶液貯蔵部 2 3を形成することが できる。
[0032] なお、 コンクリートポール 2八のひび割れ発生は、 地面と接する地際部分 、 段落し部分 （鉄筋本数の減少部分） 、 ケーブル類の設置部分などに多く見 られる。 このため、 仕切り部 2 5八は、 コンクリートポール 2八が設置され る際に、 上記のひび割れ多発部分の近傍となる位置に形成されることが望ま しい。 例えば、 地際部分のひび割れに対しては、 コンクリートポール 2八の 地中への埋め込み深さを考慮して、 仕切り部 2 5 の配置位置を地際部近傍 に決定することが望ましい。
[0033] また、 コンクリートポール 2八は、 複数の仕切り部 2 5八を有してもよい 。 複数のひび割れ多発部分のそれぞれに仕切り部 2 5 を形成することで、 コンクリートポール 2 の内部に複数の溶液貯蔵部 2 3を形成することも可 〇 2020/175183 7 卩（：171? 2020 /005759
能である。
[0034] 仕切り部 2 5 を地際近傍に形成した場合、 防食溶液の貯蔵量が少ない場 合であっても、 コンクリートポール 2八のひび割れ発生が多い地際部分のコ ンクリート 2 1では、 防食溶液の水分が保持され、 防食環境を保つことがで きる。 したがって、 仕切り部 2 5 を地際近傍に形成することで、 防食溶液 の貯蔵量を節減することができる。
[0035] コンクリートポール 2八は、 上部に配置された、 開閉可能な蓋 2 4を有す る。 防食溶液は、 蓋 2 4、 または、 コンクリートポール 2八の側面に形成さ れている穴 （不図示） を介して溶液貯蔵部 2 3に供給される。 また、 コンク リートポール 2八は、 底部 （下部） に配置された蓋 2 6を有する。 蓋 2 6は 、 水分を地中に排出する水抜き穴 2 6 1 を有する。
[0036] なお、 コンクリートポールの健柱後 （設置後） に、 仕切り部を形成しても よい。
[0037] 図 5は、 健柱後 （設置後） に仕切り部 2 5巳を形成したコンクリートポー ル 2巳の断面図である。 図示する仕切り部 2 5巳は、 底部の蓋 2 6の水抜き 穴 2 6 1 を塞ぐように、 蓋 2 6の上に形成される。 これにより、 コンクリー トポール 2巳の空洞全体が、 溶液貯蔵部 2 3となる。 例えば上部の蓋 2 4を 開けて、 セメントまたは硬化性樹脂をコンクリートポール 2巳の空洞に注入 し、 底部の蓋 2 6 （特に水抜き穴 2 6 1） の上に堆積させる。 堆積したセメ ントまたは硬化性樹脂が硬化することで、 仕切り部 2 5巳が形成される。
[0038] 以上説明した本実施形態の鉄筋コンクリート構造物は、 鉄筋コンクリート のコンクリート内部に形成され、 防食溶液を保持する貯蔵部を備え、 防食溶 液は、 貯蔵庫からコンクリートに拡散浸透し、 鉄筋近傍のコンクリートの乾 燥を妨げ、 前記鉄筋を不働体化する。 すなわち、 本実施形態では、 溶液貯蔵 部に防食溶液を保持することで、 鉄筋近傍のコンクリートに防食溶液の水分 を常時保持させ、 鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の腐食を抑制する。 したが って、 本実施形態では、 ひび割れが生じた鉄筋コンクリート構造物に対して 、 鉄筋の露出を伴う施工を行うことなく、 簡易に低コストで鉄筋コンクリー 〇 2020/175183 8 卩（：171? 2020 /005759
卜を防食することができる。
[0039] 具体的には、 防食溶液は、 浸透および拡散によりコンクリート内部に浸透 し、 これにより、 鉄筋に到達するひび割れが生じた場合であっても、 コンク リートを介した防食溶液の拡散により、 鉄筋近傍は防食環境を保つことがで きる。 すなわち、 鉄筋近傍に水分を保持させることで、 外部環境からの酸性 から中性の水分の侵入を妨げるとともに、 コンクリートの未中性化領域から アルカリ成分を溶出させ鉄筋を防食することができる。
[0040] また、 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、 その要旨の範囲 内で数々の変形が可能である。 符号の説明
[0041] 2 :鉄筋コンクリート構造物
2八、 2巳 ： コンクリートポール
2 1 : コンクリート
22 :鉄筋
23 :溶液貯蔵部
24 :上部の蓋
25八、 25巳 ：仕切り部
26 :底部の蓋
26 1 :水抜き穴

Claims

〇 2020/175183 9 卩（：171? 2020 /005759 請求の範囲
[請求項 1 ] 鉄筋コンクリート構造物であって、
前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート内部に形成され、 防食 溶液を保持する貯蔵部を備え、
前記防食溶液は、 前記貯蔵部から前記コンクリートに拡散浸透し、 鉄筋近傍のコンクリートの乾燥を妨げ、 前記鉄筋を不働体化すること を特徴とする鉄筋コンクリート構造物。
[請求項 2] 前記鉄筋コンクリート構造物は、 コンクリートポールであること を特徴とする請求項 1記載の鉄筋コンクリート構造物。
[請求項 3] 前記コンクリートポールの内部に形成された空洞を仕切る仕切り部 を備え、
前記貯蔵部は、 前記仕切り部を用いて形成されること
を特徴とする請求項 2記載の鉄筋コンクリート構造物。
[請求項 4] 前記仕切り部は、 前記コンクリートポールが設置される際に、 地際 近傍となる位置に形成されること
を特徴とする請求項 3に記載の鉄筋コンクリート構造物。
[請求項 5] 前記防食溶液は、 1~1 7から 1~1 1 2の範囲の 1~1値であること を特徴とする請求項 1から 4のいずれか 1項に記載の鉄筋コンクリ 卜構造物。
[請求項 6] 前記防食溶液は、 炭酸水素ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化ナ トリウムおよび水酸化カルシウムの少なくとも 1つを含むこと を特徴とする請求項 1から 5のいずれか 1項に記載の鉄筋コンクリ 卜構造物。
[請求項 7] 前記防食溶液は、 水酸化カルシウムを含み、 前記防食溶液の水面に は、 大気の二酸化炭素と水酸化カルシウムとが反応した炭酸カルシウ ムの膜が形成されること
を特徴とする請求項 1から 5のいずれか 1項に記載の鉄筋コンクリ 卜構造物。
PCT/JP2020/005759 2019-02-28 2020-02-14 鉄筋コンクリート構造物 Ceased WO2020175183A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/431,953 US12031331B2 (en) 2019-02-28 2020-02-14 Reinforced concrete structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-036067 2019-02-28
JP2019036067A JP7100262B2 (ja) 2019-02-28 2019-02-28 鉄筋コンクリート構造物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020175183A1 true WO2020175183A1 (ja) 2020-09-03

Family

ID=72239071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/005759 Ceased WO2020175183A1 (ja) 2019-02-28 2020-02-14 鉄筋コンクリート構造物

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12031331B2 (ja)
JP (1) JP7100262B2 (ja)
WO (1) WO2020175183A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7736559B2 (ja) * 2021-12-27 2025-09-09 鹿島建設株式会社 炭酸ガス固定化再アルカリ化コンクリートの製造方法、コンクリートの炭酸ガス固定化再アルカリ化方法、および炭酸ガス固定化再アルカリ化コンクリート用のフレッシュコンクリート
CN118187369B (zh) * 2024-04-12 2024-10-01 深圳大学 基于阴极保护的碳纤维主被动约束压缩浇筑钢筋混凝土柱

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08319589A (ja) * 1995-05-23 1996-12-03 Shukuji Asakura 金属構造体等の防食方法
JP2007002585A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Haseko Corp コンクリート構造物への薬液含浸方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6145262A (en) * 1998-11-12 2000-11-14 Expando-Lok, Inc. Dowel bar sleeve system and method
US6832454B1 (en) * 1999-07-28 2004-12-21 South Dakota School Of Mines And Technology Beam filled with material, deck system and method
US7314333B2 (en) * 2003-08-13 2008-01-01 Shaw & Sons, Inc. Plate concrete dowel system
KR101373914B1 (ko) * 2012-05-29 2014-03-12 아주대학교산학협력단 중공 구조체 및 그 제조방법
WO2014047677A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 Edoo Quai-De Azam Corrosion resistant concrete reinforcing member
US20170096810A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Shaw & Sons, Inc. Concrete dowel placement system and method of making the same
US20190024367A1 (en) * 2015-10-05 2019-01-24 Shaw & Sons, Inc. Concrete dowel placement system and method of making the same
US9943791B2 (en) * 2015-10-26 2018-04-17 Rjsk, Llc Unitized formed construction materials and methods for making same
US11987981B2 (en) * 2016-07-28 2024-05-21 Carboshield, Inc. Structural element reinforcement systems and methods
US11619047B2 (en) * 2019-08-19 2023-04-04 Raymond Alan Low Braided multi-axial sleeve system used as a structural reinforcement for concrete columns and method for constructing concrete columns
US20210292978A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 Shaw Craftsmen Concrete, Llc Concrete dowel placement method and apparatus
US12358838B2 (en) * 2021-11-01 2025-07-15 Matthew F. Russell Metal-cement based concretes and methods for making same
US12006260B2 (en) * 2021-11-01 2024-06-11 Matthew F. Russell Porous, permeable metal-cement based concretes and methods for making same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08319589A (ja) * 1995-05-23 1996-12-03 Shukuji Asakura 金属構造体等の防食方法
JP2007002585A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Haseko Corp コンクリート構造物への薬液含浸方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020139342A (ja) 2020-09-03
US12031331B2 (en) 2024-07-09
US20210381238A1 (en) 2021-12-09
JP7100262B2 (ja) 2022-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dong et al. Corrosion behavior of epoxy/zinc duplex coated rebar embedded in concrete in ocean environment
Jaffer et al. The influence of cracks on chloride-induced corrosion of steel in ordinary Portland cement and high performance concretes subjected to different loading conditions
Tittarelli et al. The effect of silane-based hydrophobic admixture on corrosion of reinforcing steel in concrete
Erdoğdu et al. Accelerated testing of plain and epoxy-coated reinforcement in simulated seawater and chloride solutions
US20220134374A1 (en) Corrosion Prevention Method and Corrosion Prevention Device
WO2020175183A1 (ja) 鉄筋コンクリート構造物
Ali et al. An experimental study of electrochemical incompatibility between repaired patch concrete and existing old concrete
Wei et al. Corrosion Evolution of Steel Reinforced Concrete Under Simulated Tidal and Immersion Zones of Marine Environment: J. Wei et al.
Vyrides et al. Efficiency of amino alcohols as corrosion inhibitors in reinforced concrete
Bertolini et al. Corrosion assessment and restoration strategies of reinforced concrete buildings of the cultural heritage
Berrocal Corrosion of steel bars in fibre reinforced concrete: Corrosion mechanisms and structural performance
Geiker et al. Experimental support for new electro active repair method for reinforced concrete
Bertolini et al. Electrochemical realkalization as a conservation technique for reinforced concrete
Sagüés et al. Corrosion processes and field performance of epoxy-coated reinforcing steel in marine substructures
Bellezze et al. Effect of concrete carbonation process on the passivating products of galvanized steel reinforcements
Abdel‐Gaber et al. Utilizing Arghel extract as corrosion inhibitor for reinforced steel in concrete
Redaelli et al. Cathodic protection with localised galvanic anodes in slender carbonated concrete elements
Xu et al. Prediction of long-term service life of an organic coating based on short-term exposure results
JP2011236485A (ja) 電気防食工法
Tofeti Lima et al. Efficiency of Different Electrolytes on Electrochemical Chloride Extraction to Recover Concrete Structures under Chloride‐Induced Corrosion
Sagüés et al. Mechanism of corrosion of steel strands in post tensioned grouted assemblies
Berrocal Chloride induced corrosion of steel bars in fibre reinforced concrete
Monteiro et al. Influence of water-cement ratio and cover thickness on chloride extraction of reinforced concrete
Jeong Cathodic protection effect of reinforced concrete beam specimens with zinc sacrificial anode in marine environment
Ahlström et al. Galvanic corrosion properties of steel in water saturated concrete

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20762806

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20762806

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1