(57)【要約】【課題】    橋桁や桟橋等のコンクリート構造物に電気防食用の陽極を効率よく取り付けるとともに、陽極とコンクリート内に配置された鉄筋とが電気的に短絡するのを有効に防止する。【解決手段】    鉄筋コンクリート部材１０の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材１を取り付け、導電性の材料を網状に形成した部材である電気防食用の陽極２を前記網状部材１に重ねて取り付ける。この網状部材及び陽極は、コンクリート部材に設けられた挿嵌孔に打ち込まれたプラスチック釘によって取り付ける。網状部材及び陽極の取り付け後、これらをを埋め込むとともに、前記鉄筋コンクリート部材の表面と付着するように、モルタルの被覆層をこて塗りによって形成する。【選択図】  図１
2006206953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート部材の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材を取り付け、
導電性の材料を網状に形成した部材である電気防食用の陽極を、前記網状部材に重ねて取り付け、
前記網状部材および前記陽極とを埋め込むとともに、前記鉄筋コンクリート部材の表面と付着するように、被覆層を形成することを特徴とする電気防食用陽極の設置方法。
【請求項２】
前記鉄筋コンクリート部材は梁もしくは橋桁であり、前記網状部材および陽極は、前記梁もしくは橋桁の側面から下面又は側面から上面にかけて、頂角部を越えて連続して取り付けることを特徴とする請求項１に記載の電気防食用陽極の設置方法。
【請求項３】
前記網状部材は、網目の間隔が２０〜７０mmであり、網を構成する線材の直径が１mm〜６mmであるものを用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気防食用陽極の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、橋桁や桟橋等の鉄筋コンクリート部材に電気防食用の陽極を設置する方法に係り、特に電気防食用陽極と鉄筋コンクリート部材内に配置された鉄筋との短絡が生じないように電気防食用陽極を設置する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物が劣化すると鉄筋の腐食によって表面付近にひび割れが生じ、コンクリート片の剥離、落下が起こることがある。これは、コンクリート内に配置された鉄筋の腐食により鉄筋表面に腐食生成物が形成され、これが膨張して鉄筋より表面側のコンクリート、つまりかぶり部分のコンクリートにひび割れが生じて剥落するものである。
鉄筋の腐食は、コンクリートの中性化や塩害によって生じやすくなるが、特に海洋環境にある鉄筋コンクリート構造物では海水等の塩分がコンクリート内に浸透し、鉄筋は著しく腐食し易くなる。そして、表面にひび割れが発生するとさらに塩分が浸透し、鉄筋の腐食を加速させる。
【０００３】
海洋環境にある鉄筋コンクリート構造物のように極めて厳しい条件では、鉄筋の腐食を防止する手段として電気防食が有効であることが知られている。電気防食は、腐食防止対象である鉄筋を陰極とし、陽極を設けて陰極に負の電位を生じさせるものであり、流電陽極方式と外部電源方式とがある。流電陽極方式では、得られる電圧に限界があるため、鉄筋コンクリート構造物に対しては外部電源方式を用いるのが一般的である。外部電源方式は、コンクリート表面に不溶性の陽極を配置し、外部の直流電源から陽極を経由してコンクリート内部の鉄筋に直流電流を流すものである。防食電流と呼ばれる陽極から鉄筋への電子の流れにより鉄筋に負の電位が生じ、鉄筋の酸化が抑制される。
【０００４】
電気防食に用いられる陽極としては、非特許文献１に記載されているように、鉄筋コンクリート構造物の表面付近に取り付けられるメッシュ状の電極が知られている。この陽極には、例えば網目の間隔が２５〜７５mmのチタン製網状体が用いられる。このように鉄筋コンクリート表面を覆うように面状の電極を設ける電気防食方法では、コンクリート内に配置された全ての鉄筋との間に適切な防食電流を生じさせることができ、有効に腐食を防止することができる。
【０００５】
一方、特許文献１には、鉄筋コンクリート構造物の表面に溝を形成し、この中に線状又は帯状の電極を埋め込んで陽極とする技術が記載されている。そして、溝を形成して電極を埋め込むと、コンクリート内の鉄筋と接触して電気的に短絡することがあり、これを防止するために線状の電極の一部をメッシュ状の絶縁性部材によって被覆するものとしている。
【非特許文献１】日本エルガード協会編、コンクリート構造物の電気防食Ｑ＆Ａ、山海堂
【特許文献１】特開２００４−６８９１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記にような従来から行なわれている電気防食技術で、コンクリート構造物の表面に網状体等の面状の陽極を取り付ける方法では、次のような問題点がある。
既存のコンクリート構造物の表面に陽極を配置したときに、コンクリート内に配置された鉄筋と陽極とが電気的に短絡した状態となることがある。一般に鉄筋はコンクリー構造物に埋め込まれ、鉄筋から構造物の表面までには所定の寸法のかぶり厚が設定されている。しかし、鉄筋の不正確な配置や、コンクリート打設時に型枠との間に介挿されたスペーサーの脱落等の施工不良により、鉄筋がコンクリート構造物の表面近くに配置されてしまうことがある。そして、十分なコンクリートのかぶり厚が確保されていないと、鉄筋の一部が表面に露出していることがある。また、鉄筋は組み立て時に、軟鋼等からなる結束線によって互いに縛り付けて結合しているが、結束線の処理が適切でないと一部がコンクリート構造物の表面に露出することもある。このように鉄筋や結束線がコンクリート構造物の表面に露出している場合に、上記非特許文献１に記載されているような網状の陽極をコンクリート構造物の表面に沿って配置すると、陽極と露出している鉄筋又は結束線とが接触し、これらが電気的に短絡した状態となる。電気的な短絡があると、鉄筋と陽極との間に電圧を印加したときに電流は接触部に集中し、広い範囲で防食電流を生じさせることができない。
【０００７】
予め陽極を配置する前にコンクリート構造物の表面を丹念に点検し、鉄筋や結束線が露出している部分に絶縁処理を施すことによって短絡を防止することはできるが、広い範囲について丹念に点検を行うことは多くの時間を要し、露出部分を見落とすこともある。露出部分を見落として施工後に短絡が検知されると、短絡部分の探査及び改修が必要となり、費用の負担は極めて大きくなる。
【０００８】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、橋桁や桟橋等のコンクリート構造物に電気防食用の陽極を効率よく取り付けることができるとともに、陽極とコンクリート内に配置された鉄筋が電気的に短絡するのを有効に防止することができる電気防食用陽極の設置方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  鉄筋コンクリート部材の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材を取り付け、  導電性の材料を網状に形成した部材である電気防食用の陽極を、前記網状部材に重ねて取り付け、  前記網状部材および前記陽極とを埋め込むとともに、前記鉄筋コンクリート部材の表面と付着するように、被覆層を形成することを特徴とする電気防食用陽極の設置方法を提供する。
【００１０】
この電気防食用陽極の設置方法では、網状の電気防食用陽極と、鉄筋コンクリート部材との間に、絶縁性材料からなる網状部材が配置されるため、陽極は鉄筋コンクリート部材の表面とは直接に接触しない。このため、コンクリート内に配置された鉄筋や結束線が表面に露出していても、鉄筋と陽極との電気的短絡を確実に防止することができる。そして、絶縁性材料からなる網状部材及び陽極を埋め込むように被覆層が形成され、被覆層の材料がコンクリート部材の表面に接触し、付着しているので、網状部材及び陽極が強固に保持されるとともに、防食電流は被覆層を形成する材料及びコンクリートを介して流れる。これによりコンクリート内の鉄筋には正電荷が供給され、有効に腐食が防止される。
なお、被覆層を形成する材料は、コンクリートに対して大きな付着力を有するとともに、微弱な防食電流を生じさせる材料が選択されるものであり、一般にはモルタル又はコンクリートが採用される。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電気防食用陽極の設置方法において、    前記鉄筋コンクリート部材は梁もしくは橋桁であり、前記網状部材および陽極は、前記梁もしくは橋桁の側面から下面又は側面から上面にかけて、頂角部を越えて連続して取り付けるものとする。
【００１２】
この電気防食用陽極の設置方法では、梁や橋桁等の鉄筋コンクリート部材の頂角部を越えて連続して陽極を取り付けるので、鉄筋が腐食するおそれがある領域でほぼ均等な防食効果が得られる。また、絶縁性の網状部材及び陽極を連続して取り付けることにより、一連の作業で広い範囲の施工が可能となり、施工の管理も簡易なものとなる。
なお、本方法で用いる網状部材および電気防食用陽極は平面的な形状であり、任意の位置で容易に折り曲げることができ、頂角部を越えて連続して施工することも容易に行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電気防食用陽極の設置方法において、前記網状部材は、網目の間隔が２０〜７０mmであり、網を構成する線材の直径が１mm〜６mmであるものを用いる。
【００１４】
この電気防食用陽極の設置方法では、網状部材の網目間隔及び網状部材を形成する線材の直径を上記値の範囲に設定することにより、この網状部材を介してコンクリート部材の表面から隔てられた陽極がコンクリートの表面に接触するのを有効に防止するすることができる。つまり、網目の間隔及び線材の径が適切に設定されていることにより、被覆層を形成したときに陽極が網目間で撓みを生じてコンクリート部材の表面に接触するのが防止される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本願発明に係る電気防食用陽極の設置方法では、陽極とコンクリート部材の表面との間に絶縁性の網状部材を介挿することにより、鉄筋と電気防食用の陽極との間で電気的な短絡が生じるのを確実に防止することができる。したがって、広い範囲で有効に鉄筋の防食を図るとともに、陽極を効率よく取り付けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本願発明は、例えば図６に示すような鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートの橋桁１０が塩害等によって劣化しているときに、電気防食によって橋桁の劣化の進行を抑制するために適用される。本例では、橋桁１０の下面１０ａ、側面１０ｂ及び桁間に形成されたコンクリート床版の下面１０ｃに沿って電気防食用の陽極を取り付け、これらの陽極と鉄筋との間に電圧を印加するものである。
【００１７】
図１は、上記陽極が設置された橋桁の表面付近の断面図であり、図２は、陽極の設置状態及び電圧の印加の状態を示す概念図である。
本願発明にかかる電気防食用陽極の設置方法では、橋桁すなわちコンクリート部材１０の表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材１を取り付け、電気防食用の陽極２を、上記網状部材１に重ねて取り付ける。そして、網状部材１および陽極２を埋め込むようにモルタルの被覆層３を形成し、コンクリート部材１０の表面に強固に付着させるものである。そして、外部に設けられた電源装置９から陽極２と鉄筋５との間に電圧を印加する。
【００１８】
上記網状部材１は絶縁性材料で形成されたものであり、例えばポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、アクリル等のプラスチック系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系、磁器、陶器等のセラミックス系、その他フッ素樹脂またはこれらの組み合わせからなる材料が用いられる。網目の間隔は２０〜７０mm、網を構成する線材の直径が１mm〜６mmであるものが望ましい。
【００１９】
上記網状部材１の網目間隔および線材径は、重ねて取り付けられる電気防食用の陽極２が、被覆層３の形成時にコンクリート表面側に押圧されても、網目間で生じる撓みでコンクリート表面と接触することがないように設定するのが望ましい。
【００２０】
電気防食用の陽極２は、導電性の材料を網状に形成した部材である。材料は、不溶性であることが必要で、チタンが用いられるのが一般的である。網目の間隔は、２５〜７５mmとするのが好ましい。
【００２１】
被覆層３は、網状部材１および電気防食用の陽極２を保護するとともに、コンクリート部材１０の表面に陽極２及び網状部材１を強固に付着させ、一体化するものである。この被覆層３の材料は、モルタル又はコンクリートを用いるのが望ましく、厚さは２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度に形成する。また、この被覆層の表面には、必要に応じてエポキシ樹脂等による表面保護層４を設けることができる。
【００２２】
次に、電気防食用陽極を設置する工程について説明する。
まず、コンクリート部材１０の損傷を目視にて確認する。ひび割れ程度の損傷が生じている場合はエポキシ樹脂を注入し、劣化の進行を抑える。鉄筋５の腐食による生成物の膨張でコンクリートが剥離するように浮き上がっている場合には、この部分を撤去し、図３（ａ）に示すようにモルタル６を埋め込んで断面を修復する。鉄筋５のかぶり部分の劣化が進行し、コンクリートの強度が低下している場合等には、かぶり部分を切削して撤去する。そして、型枠を設けてコンクリートを打設することにより、コンクリート部材１０を修復する。
【００２３】
コンクリート部材１０が修復されると、図３（ｂ）に示すように、その表面を覆うように絶縁性材料からなる網状部材１を取り付ける。網状部材１は幅１m程度のロール状に巻かれており、施工時に所要長を切断して用いる。網状部材１の取付には、コンクリート部材に設けられた挿嵌孔７に打ち込まれるプラスチック釘８を用いる。
プラスチック釘８は、平坦な面を有する頭部８ａと、この頭部から垂直に突き出した軸部８ｂを有するものであり、軸部８ｂは節状に張り出した複数の拡径部を有している。この軸部８ｂを、拡径部の最大径より小さい内径の挿嵌孔７に打ち込むことによって拡径部が変形し、挿嵌孔７の内周面に強く押し付けられて固着されるものである。このプラスチック釘８の頭部８ａに網状部材１を係止し、挿嵌孔７に打ち込むことによって網状部材１をコンクリート部材１０の表面に押し付けて保持することができる。
【００２４】
次に、図４（ａ）に示すように、電気防食用の陽極２を網状部材１に重ねて取り付ける。電気防食用の陽極２も、幅１m程度のロール状に巻かれて施工現場に搬入され、施工時に必要な長さに切り取る。網状部材１を取り付けるときと同様に、コンクリート部材１０にはドリル等により挿嵌孔７を設け、電気防食用の陽極２を網状部材１に重ねて保持して、プラスチック釘８を挿嵌孔７に打ち込むことにより固定する。このとき、プラスチック釘８は、網状になった陽極２の線材が絶縁性材料からなる網状部材１の線材と交差する部分に近接して打ち込むのが望ましい。これにより、陽極２がプラスチック釘８によってコンクリート部材１０の表面に直接に押し付けられるのを回避することができ、コンクリート部材１０の表面に鉄筋又は結束線の露出があって短絡が生じるのを確実に防止することができる。
【００２５】
なお、網状部材１と電気防食用の陽極２とは、図４（ａ）に示すように先に網状部材１のみを固定しておいて、その後に陽極２を固定する方法に限定されるものではなく、同じプラスチック釘によって絶縁性材料からなる網状部材１と陽極２とを重ねて同時に固定しても良い。また、先に絶縁性材料からなる網状部材を固定した場合には、陽極を網状部材にクリップや結束線で束ねることによって取り付けても良い。
【００２６】
絶縁性材料からなる網状部材１及び陽極２の取付が終了すると、図４（ｂ）に示すように、これらを埋め込むとともにコンクリート部材１０の表面と付着するように被覆層３を形成する。被覆層３は、モルタルをこて塗りすることによって形成することができる。また、被覆層を厚く形成するときには、型枠を設けてコンクリート又はモルタルを打設しても良い。被覆層の上に表面保護層を設ける場合には、その後にエポキシ樹脂等を刷毛、ローラ等により塗布する。
【００２７】
上記のように設けられる陽極２は、図５に示すようにコンクリート部材１０の頂角部を越えて連続するように取り付けるのが望ましい。このように桁の側面１０ｂと底面１０ａとにわたって連続して陽極を設けることにより、コンクリート部材１０の側面及び底面付近に配置されている鉄筋に均等な防食効果を期待することができる。そして、施工も連続して行うことができ効率の良い作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る方法によって陽極が設置されたコンクリート部材の表面付近の断面図である。
【図２】本発明に係る方法によって設置された陽極及び電圧印加の状態を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態である電気防食用陽極の設置方法における工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態である電気防食用陽極の設置方法における工程を示す断面図である。
【図５】本発明に係る方法で陽極が設けられたコンクリート部材の頂角部を示す断面図である。
【図６】本発明の電気防食用陽極の設置方法を適用することができるコンクリート構造物の一例であって、鉄筋コンクリートからなる橋桁の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：絶縁性材料からなる網状部材、    ２：陽極、    ３：被覆層、    ４：表面保護層、    ５：鉄筋、    ６：モルタル、    ７：挿嵌孔、    ８：プラスチック釘、    ９：電源装置、    １０：コンクリート部材（橋桁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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