JPH04297643A - 防食性に優れた鉄筋コンクリート構造物、構造用部材及び鉄筋コンクリートの電気防食方法 - Google Patents

防食性に優れた鉄筋コンクリート構造物、構造用部材及び鉄筋コンクリートの電気防食方法

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JPH04297643A
JPH04297643A JP3084557A JP8455791A JPH04297643A JP H04297643 A JPH04297643 A JP H04297643A JP 3084557 A JP3084557 A JP 3084557A JP 8455791 A JP8455791 A JP 8455791A JP H04297643 A JPH04297643 A JP H04297643A
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JP
Japan
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concrete
reinforced concrete
reinforcing steel
metal
structural member
Prior art date
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Pending
Application number
JP3084557A
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English (en)
Inventor
Sakae Ushijima
栄 牛島
Yoshifumi Sakai
芳文 酒井
Masatake Sugimoto
杉本 正威
Tsuyoshi Nishisaka
西坂 強
Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
Koichi Sato
光一 佐藤
Takeshi Oshiro
尾城 武司
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.)
Aoki Corp
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Aoki Corp
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aoki Corp, Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Aoki Corp
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンクリート構造物もし
くは構造部材中の補強鋼材を防食するのに、これらコン
クリート表面に金属被覆物を溶射し、その被覆遮断効果
とともに被覆物を流電陽極として使用した防食性に優れ
た鉄筋コンクリート構造物、構造用部材及び鉄筋コンク
リートの電気防食方法に関する。
【0002】
【従来の技術およびその問題点】従来、コンクリート構
造物等の補強鋼材を防食するための各種方法、典型的に
は以下に示すような■〜■の方法が採用されている。■
コンクリート表面に無機系あるいは有機系高分子材料を
塗装、ライニング等の方法により塗布あるいは含浸させ
てコンクリート中の補強鋼材の腐食因子のコンクリート
中への浸透を遮断する:■補強鋼材にエポキシ樹脂粉体
塗装鋼材を用いる:■コンクリートの混錬時に防錆材を
混和剤として添加し、補強鋼材に強い酸化皮膜を形成す
る:■コンクリート表面あるいは内部にチタン・カーボ
ン等の導電性材料を配して導電性材料をアノードに、コ
ンクリート中の補強鋼材をカソードとなるように外部か
ら電場を付与し、一定微小電流がアノードからカソード
へ流れるように制御する:■コンクリート表面あるいは
内部に一定の大きさの亜鉛塊または板を配し、これらと
補強鋼材を導通させて亜鉛がアノード、補強鋼材がカソ
ードとなる電池を形成させる:等の手段である。
【0003】しかしながら、■〜■の方法はいずれも以
下に示すような問題点を有するものである。■の方法は
腐食因子の遮断効果はあるが、鋼材の腐食速度をコント
ロールできず、施工前に鋼材が既に腐食している場合に
は、鋼材の長期的な防食効果について問題があり、また
表面処理材が外部から損傷を受けた場合や、劣化が起き
た場合にも長期的な防食効果が失われていまう。■の方
法は新設においては最も有効な方法であるが、既設構造
物においては腐食鋼材の一部あるいは全部をエポキシ樹
脂粉体塗装鉄筋に替えることは、異種の鋼材の接触によ
る電気的腐食あるいはコンクリート構造物の破壊をもた
らすために有効ではない。■の方法は防錆材のコンクリ
ート中への添加量が防食に要する量よりも少ないと、鉄
筋に孔食が発生する等、使用基準を十分に守らないとか
えって危険なことになる。■の方法は鋼材への防食効果
は十分あるものの、腐食因子の遮断効果は全くなく、施
工が煩雑であるうえに、外部電源を必要とし、そのため
の印加電流の制御、維持、点検等の管理が必要となって
面倒で、維持管理コストがかかる。■の方法は鋼板の防
食効果は十分あり、■の方法に比べて外部電源も必要な
いが、コンクリート構造物表面への被覆は全面になされ
ていないので、外界からの腐食因子のコンクリート内部
への侵入を阻止できず、遮断効果が不十分である。また
、新たに亜鉛板又は棒の形状、配置、導通のためのバッ
クフィルと称する手段が必要となり、施工は容易とはい
えず、コストがかかる。
【0004】一方、従来コンクリート表面に金属被覆物
を溶射により形成し、コンクリート表面を被覆して被覆
効果を付与するとともに美観を向上させることは、例え
ば特願平1−311674号公報に示され、公知である
【0005】本発明はコンクリート表面に溶射により形
成した金属被覆物により、コンクリート表面の被覆効果
とともに優れた防食効果をも併せ持った鉄筋コンクリー
ト構造物、構造用部材、及び鉄筋コンクリートの防食方
法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明の鉄筋コンクリ
ートの電気防食方法は、コンクリート構造物もしくは構
造用部材の表面に、自然電位が鉄より卑な金属もしくは
合金からなる金属被覆物を溶射し、この金属被覆物と前
記構造物もしくは構造部材の補強鋼材とを電気的に接続
することからなる。また、本発明の鉄筋コンクリート構
造物もしくは鉄筋コンクリート構造用部材は、コンクリ
ート構造物もしくは構造用部材の表面に溶射により被覆
形成され、補強鋼材と電気的に導通された金属被覆物を
有してなるものである。
【0007】このような本発明は新設あるいは既設を問
わず、鋼材で補強されたコンクリート構造物、構造用部
材として適用でき、特に既設のコンクリート構造物にも
その補修用として簡単に施工することができる。
【0008】図1及び図2はそれぞれ鋼材で補強された
コンクリート構造物の電気防食概略図及びコンクリート
中の鋼材の接触方法の概略図である。本発明において、
コンクリート構造物あるいはコンクリート構造用部材の
コンクリート表面1に溶射により形成した金属被覆物2
と補強鋼材3とを電気的に導通させる必要がある。その
ため、コンクリート中の補強鋼材には溶射面との電気的
接触が取れるように−端子を取り付ける。各鋼材に取り
付けられた−端子4を図1に示すような溶射面に取り付
けたターミナル5の陽極リード線6端子+に順次接続す
る。接続個数は金属溶射皮膜厚、鋼材量、防食面積によ
り異なるが、概ね2m2につき1ヶ所程度とする。これ
らターミナル5及びリード線6は溶射される金属被覆物
2と同種の金属あるいは合金又は同様な自然電極電位を
有する金属及び合金製あるいはこれらの金属被覆物を施
した導通性材料で形成する。ターミナル5は新設コンク
リート構造物及びコンクリート構造用部材においては、
ステンレスアンカーをコンクリート打設前に型枠中に埋
め込んでおいてコンクリートを打設し、硬化型枠脱型後
にアンカー部と溶射面との導通をとるものとする。既設
コンクリート構造物においては、ケミカルアンカー又は
充填材7を用いたアンカーボルトによりコンクリート構
造物及びコンクリート構造用部材に固定する。充填材と
しては、セメント系無機質材料や高分子添加無機材料等
の一般的に充填材と称されるものである。ターミナルへ
のリード線の固定はワッシャーと接続用ナットを用いて
導通をとるものとする。これに用いるワッシャー、接続
用ナット9、アンカーボルト8は耐食性の良好な鋼材か
ら作製された例えばステンレス鋼よりなるものを用いる
ことができる。
【0009】コンクリート構造物あるいはコンクリート
構造用部材のコンクリート表面1に金属被覆物を溶射す
る場合、溶射に先だってコンクリート表面にブラスト処
理を施し、金属被覆物とコンクリート表面との密着強度
を高めるようにすることが好ましい。金属被覆物2は溶
射されるコンクリート構造物あるいは構造用部材の耐用
年数を想定して溶射厚を決める。被覆層の消耗量は対象
とするコンクリート構造物の置かれている環境条件、特
にコンクリート中の鋼材の腐食性環境の程度により異な
るが、一般的には0.5〜1.0g/A/m2/年と考
えてよい。溶射される金属は補強鋼材よりも電気化学的
に卑な金属、例えば亜鉛、アルミニウム等あるいはその
合金等、通常流電陽極として使用されている金属又はそ
の合金がそのまま適用できる。
【0010】コンクリート表面に溶射された被覆物は初
期において、溶射金属がコンクリートと金属被覆物との
界面にて腐食生成物が生成するので抵抗が大きくなり、
カソード防食電流量が安定するまでの間、被覆物の消耗
量が多くなるが、長期的には問題ない。また、これらの
防食効果を確認するため、各鋼材端子とターミナル部の
+端子との電気的接続を切って微小電流量を測定したり
、予めコンクリート中に埋設した照合電極と各鋼材端子
とを接続して電位の測定を行ったりすることができる。 ここで、金属被覆物を設けて被覆効果と電気防食とを併
用した場合、金属被覆物の被覆効果のみの場合、金属被
覆物を設けなかった場合とについて、補強鋼材の電位を
測定したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0011】
【表1】
【0012】なお、金属溶射による金属被覆物層は引っ
張り、剪断力に弱く、従ってコンクリート構造物の梁、
桁等のように曲げ、剪断力が負荷されるような部位、あ
るいは梁、桁等に使用されるコンクリート構造用部材に
あっては、ひび割れが発生し、電気防食方法による防食
効果あるいは美観上に問題が生じる。そのため、特に上
記のような部位の金属被覆物層は図4に示すように、構
造物、部材の長手方向を長さlの数スパンのブロックに
分離して金属を溶射するするようにすることが好ましい
。この場合、ブロック間隙には溶射金属と同一のプレー
トをアンカーボルトで固定するようにする。
【0013】本発明を橋梁等の曲げ部材の電気防食を行
う場合には、図5に示すように、コンクリート部材中の
鉄筋と接続したリード線を橋台あるいは橋脚10等の曲
げを生じないコンクリート部材に溶射された金属被覆物
層2のターミナル5と接続して電気防食を行う。
【0014】
【実施例】表2に示す配合のコンクリート、D13とD
6の鉄筋を用い、図6に示す400×400×100の
供試体を作製し、比較例1として表面施工なし、比較例
2として厚さ100〜200μmのエポキシ樹脂塗装を
施したもの、比較例3としてZn,Zn−Al,Alを
それぞれ200μm溶射しただけのもの、比較例4とし
てカーボンメッシュによる外部電源によって電気防食を
行ったもの、実施例として、Zn,Zn−5Al,Al
,Mg,Al−5Mgを50〜200μm溶射し、さら
にこの金属被覆物層を鉄筋と導通させて電気防食を行っ
たものを腐食促進試験機を用いて、塩水ふん霧(3%N
aCl,40℃、3日間)、乾燥(50℃、4日間)を
1サイクルとする腐食促進試験を60サイクル実施し、
鉄筋の腐食状況、コンクリートの劣化状況を調べた。な
お、図6において、11は電極プレート、12は埋込型
電極である。その結果を表3に示す。なお、上記10サ
イクルは約10年の腐食期間に相当する。
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、コンクリ
ート表面に溶射されて形成された金属被覆物が被覆遮断
効果を有するとともに、電気防食の流電陽極としても作
用し、両者が相乗効果を発揮して従来見られない極めて
効果的な補強鋼材の防食が達成できる。しかも、従来の
ような外部電源、動力等を必要とせず、コンクリート防
錆コストが大幅に減少する。また、新設のコンクリート
構造物のみならず、既設のコンクリート構造物の補修施
工、あるいは現地施工等にも容易に且つ安価に適用でき
、被覆物が溶射により形成されるため、複雑表面形状の
コンクリート構造物あるいは構造用部材にも容易に適用
でき、その著しい防食効果と相俟って極めて有用なもの
といえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における電気防食概略説明図である。
【図2】コンクリート中の補強鋼材との接触方法の概略
説明図である。
【図3】リード線と部材との固定方法を示す説明図であ
る。
【図4】梁、桁等の曲げひび割れ等が発生する部分の溶
射方法を示す説明図である。
【図5】梁、桁等の曲げひび割れが発生する部分の電気
防食方法を示す説明図である。
【図6】実施例に用いた供試体の形状を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1  コンクリート面 2  金属被覆物 3  補強鋼材 4  −端子 5  ターミナル 6  リード線 7  充填材 8  アンカーボルト 9  ナット 10  橋脚 11  電極プレート 12  埋込型電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  コンクリート構造物もしくは構造用部
    材の表面に、自然電位が鉄より卑な金属もしくは合金か
    らなる金属被覆物を溶射し、この金属被覆物と前記構造
    物もしくは構造部材の補強鋼材とを電気的に接続する鉄
    筋コンクリートの電気防食方法。
  2. 【請求項2】  コンクリート構造物もしくは構造用部
    材の表面に溶射により被覆形成され、補強鋼材と電気的
    に導通された金属被覆物を有してなる鉄筋コンクリート
    構造物。
  3. 【請求項3】  コンクリート構造物もしくは構造用部
    材の表面に溶射により被覆形成され、補強鋼材と電気的
    に導通された金属被覆物を有してなる鉄筋コンクリート
    構造用部材。
JP3084557A 1991-03-26 1991-03-26 防食性に優れた鉄筋コンクリート構造物、構造用部材及び鉄筋コンクリートの電気防食方法 Pending JPH04297643A (ja)

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