(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートまたはモルタル材料中の少なくとも１つの鋼部材の腐食防止のための方法であって、
前記方法が、
コンクリートまたはモルタル材料に接するように陽極構造を位置付ける工程と、
陽極構造と前記少なくとも１つの鋼部材との間に導電接続部を設ける工程であって、それによって、導電接続部を介して電子が伝達され、かつ、コンクリートまたはモルタル材料を介して陽極構造と少なくとも１つの鋼部材との間でイオンが伝達される回路を形成し、その結果、陽極構造が鋼部材の腐食防止をもたらすように作用し、導電接続部が、陽極構造から、陽極から離れた自由端部までそれぞれ伸びる第１のワイヤーと第２のワイヤーによって設けられる、工程と、
少なくとも１つの鋼部材のそれぞれの第１の部分のまわりに第１のワイヤーを巻き付ける工程であって、それによって第１の部分のまわりで少なくとも３６０度の第１のワイヤーの巻き付け部を、巻き付け部から伸びる第１のワイヤーの自由端部で規定する、工程と、
少なくとも１つの鋼部材のそれぞれの第２の部分のまわりに第２のワイヤーを巻き付ける工程であって、それによって第２の部分のまわりで少なくとも１８０度の第２のワイヤーの巻き付け部を、巻き付け部から伸びる第２のワイヤーの自由端部で規定する、工程と、
第１の部分および第２の部分のいずれかが単一の鋼部材の部分を含み、これらの部分が長手方向に離間しているか、または第１の部分および第２の部分が別個の鋼部材の部分を構成しており、
第１の自由端部と第２の自由端部をともにねじる工程とを含む、方法。
【請求項２】
第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、巻き付け部間で第１のワイヤーと第２のワイヤーが締め付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーの巻き付け部が締め付けられる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
第１の自由端部と第２の自由端部のねじりは、第１のワイヤーと第２のワイヤーをねじって共通の螺旋形のねじりにすることにより実行される、請求項１−３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、巻き付け部と共通の螺旋形のねじりの位置との間で第１のワイヤーと第２のワイヤーのうちの少なくとも１つの伸張部が形成される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーが巻き付け部の間で締め付けられ、巻き付け部は、前記少なくとも１つの鋼部材上で突出した要素との相互係合によって、鋼部材に沿って長手方向に移動することを妨げられる、請求項１−５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
第１の自由端部と第２の自由端部は陽極構造のまわりに伸び、一緒にねじられることで、陽極構造は前記少なくとも１つの鋼部材の方へ引っ張られる、請求項１−６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
第１の自由端部と第２の自由端部は前記少なくとも１つの鋼部材に沿って伸び、一緒にねじられる、請求項１−７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
第１のワイヤーと第２のワイヤーは、ワイヤー上の間隔を置いた位置で陽極構造に接続される、請求項１−８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
第１のワイヤーと第２のワイヤーは、陽極構造を通って伸びる共通のワイヤーの一部を形成する、請求項１−９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
陽極が共通のワイヤー上に形成されたコアを有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
陽極構造は腐食生成物を吸収するための周囲の多孔質材料または変形可能材料を含む、請求項１−１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
第１のワイヤーと第２のワイヤーは正反対方向に巻き付けられる、請求項１−１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
陽極構造の外部表面の少なくとも一部は被覆材料を含み、被覆材料と前記第１のワイヤーと第２のワイヤーは、前記第１のワイヤーと第２のワイヤーが被覆材料の層から離れた１または複数の位置で陽極構造から出るように、配される、請求項１−１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
被覆材料は湿潤形態で成型されてその後固められたモルタルである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ワイヤーの少なくとも１つが１つ以上の外部リブを含み、外部リブは巻き付け時に鋼部材に対する圧点を提供する、請求項１−１５のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼部材の陰極防食のためにコンクリートまたはモルタル材料中の１つ以上の鋼部材に犠牲陽極構造を固定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートに埋め込まれた、かつ鉄筋に取り付けられた犠牲陽極を使用する、コンクリート中の鋼の陰極防食は周知である。
【０００３】
Ａｓｔｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄの特許文献１では、亜鉛または亜鉛合金などの犠牲陽極を使用して、コンクリート中の補強材を陰極防食する方法が提供される。この公開された出願や、当該出願から発生する市販の製品では、連結ワイヤーを取り付けられたパック形状の陽極体が提供される。本開示に合わせて製造された市販の製品では、実際に、露出した鋼補強部材への取り付け用の可撓接続ワイヤーとして、パックとは正反対側に配されるとともに、そこから外側に伸びる上記のような２対のワイヤーがある。この構成は２００１年２月２７日に出願された特許文献２（Ｄａｖｉｓｏｎ）に示されており、Ｆｏｓｅｃｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌに譲渡されている。同様の構成は２０００年１２月２６日に出願された特許文献３（Ｗｈｉｔｍｏｒｅ）にも概略的に示されている。上記の引用文献の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＰＣＴ公開公報ＷＯ９４／２９４９６号
【特許文献２】米国特許出願公開第６，１９３，８５７号
【特許文献３】米国特許出願公開第６，１６５，３４６号
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、コンクリート中の鋼部材への陽極の取り付けが改善される、コンクリートまたはモルタル材料中の１つ以上の鋼部材の腐食防止の方法を提供することを１つの目的としている。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、コンクリートまたはモルタル材料中の少なくとも１つの鋼部材の腐食防止のための方法が提供され、
該方法は、
コンクリートまたはモルタル材料に接するように陽極構造を位置付ける工程と、
陽極構造と上記少なくとも１つの鋼部材との間に導電接続部を設ける工程であって、それによって、導電接続部を介して電子が伝達され、かつ、コンクリートまたはモルタル材料を介して陽極構造と少なくとも１つの鋼部材との間でイオンが伝達される回路を形成し、その結果、陽極構造が鋼部材の腐食防止をもたらすように作用し、導電接続部が、陽極構造から、陽極から離れた自由端部までそれぞれ伸びる第１のワイヤーと第２のワイヤーによって設けられる、工程と、
少なくとも１つの鋼部材のそれぞれの第１の部分のまわりに第１のワイヤーを巻き付ける工程であって、それによって第１の部分のまわりで少なくとも３６０度の第１のワイヤーの巻き付け部を、巻き付け部から伸びる第１のワイヤーの自由端部で規定する、工程と、
少なくとも１つの鋼部材のそれぞれの第２の部分のまわりに第２のワイヤーを巻き付ける工程であって、それによって第２の部分のまわりで少なくとも１８０度の第２のワイヤーの巻き付け部を、巻き付け部から伸びる第２のワイヤーの自由端部で規定する、工程と、
第１の自由端部と第２の自由端部をともにねじる工程とを含む。
【０００７】
本明細書で使用されるように、陰極防食との用語は、コンクリート中の鋼部分の腐食を和らげるか、減少させるか、または最小限に抑えるように作用する方法を提供する。
【０００８】
いくつかの構成では、巻き付け部は５４０度または６３０度のように３６０度よりも大きな角度で伸びることができる。
【０００９】
１つの棒に陽極を取り付けるとき、２本のワイヤーの巻き付け部は好ましくは正反対方向であり、したがって、陽極は巻き付けとねじれの後にほどくことにより緩くならない。この場合、第２のワイヤーを３６０度以上回す必要がないこともあり、これは１８０度ほど小さくてもよい。したがって、２本のワイヤーが陽極体に沿って伸びて中央の場所で一緒にねじられる場合、これはもっともなことであり、例えば、第２のワイヤーを約２７０度、棒と陽極に沿って巻き付けて第１のワイヤーに接続するには充分である。第１のワイヤーは一緒にするために３６０度ちょっと巻き付けられることになる。したがって、両方のワイヤーの巻き付け部の合計は一般に最低で７２０度になる。
【００１０】
好ましくは、巻き付け部が共通する鋼部材または鉄筋の２つの部分のまわりにあるとき、第１のワイヤーと第２のワイヤーは正反対方向に巻き付けられる。
【００１１】
好ましくは、第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、巻き付け部間で第１のワイヤーと第２のワイヤーが締め付けられる。
【００１２】
好ましくは、第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーの巻き付け部が締め付けられ、それにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーがさらにきつく引っ張られてそれぞれの部分と係合する。すなわち、第１と第２の端部をねじることにより、それ自体の上でワイヤーが締め付けられてその間に非常に効果的な継ぎ目が形成され、かつコンクリート中の鋼部材上でワイヤーが締め付けられてより効果的で頑丈な電気接続が確保されるとともに該電気接続の安定がもたらされる。
【００１３】
最終的な締め付け作用を提供するために自由端部をきつくねじる代わりとして、または、自由端部がねじられた後に追加の締め付け作用を提供するために、陽極体を回転させることによって陽極体をねじることができる。この構成は、陽極体がねじられるときに、両方のワイヤーが螺旋状形態（ｈｅｌｉｘ）または渦巻き状形態（ｓｐｉｒａｌ）の締め付け作用を形成するように、両方のワイヤーは互いに隣接して陽極からでてくるような実施形態で動作可能である。これはとりわけ小さな陽極で適しており、陽極は１つの場所で１対のワイヤーによって充分に取り付け可能であるとともに適所で保持可能である。
【００１４】
好ましくは、第１の自由端部と第２の自由端部のねじりは、第１のワイヤーと第２のワイヤーをねじって共通の螺旋形のねじりにすることにより実行される。
【００１５】
１つの構成では、第１と第２の部分は別々の鋼部材の部分を含む。この構成では、別々の鋼部材は並行であり得るか、または互いに対してある角度をなし得る。両方の場合では、ワイヤーの締め付けにより、陽極は鋼部材間に伸びて、確実な固定と効果的な電気接続を提供する。場合によっては、ワイヤーは、１つまたは両方の棒を継ぎ合わせる場所に取り付け可能であり、すなわち、特定の長さになるように棒は２つに折り畳まれる。この場合、ワイヤーを継ぎ合わせ点で１つまたは両方の棒のまわりに巻き付けてもよい。
【００１６】
別の構成では、第１と第２の部分は単一の鋼部材の部分を含み、当該部分は長手方向に間隔を置いて配される。
【００１７】
この構成では、第１の自由端部と第２の自由端部は陽極のまわりに伸びて一緒にねじられることで、陽極は鉄筋の方へ引っ張られ得る。あるいは、第１の自由端部と第２の自由端部を一緒にねじることで、陽極の反対側に沿って伸ばすことが可能である。
【００１８】
すべての場合で、第１の自由端部と第２の自由端部をねじることにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーが巻き付け部の間で締め付けられ、巻き付け部は、コンクリートとの係合に使用される鋼部材上で、径方向かつ対角線上に突出した要素（隆起部）との係合によって、鋼部材に沿って長手方向に移動することを妨げられる。
【００１９】
好ましくは、第１のワイヤーと第２のワイヤーは、ワイヤー上の間隔を置いた位置で陽極に接続される。これは対向位置にあり得る。
【００２０】
しかしながら、ワイヤーは、陽極体の１つの端部から、または陽極体上の共通する位置から伸びることができ、巻き付けプロセスにおいて正反対の方向に引っ張られ得る。
【００２１】
１つの製造方法において、第１のワイヤーと第２のワイヤーは、陽極が共通のワイヤー上に形成されたコアを有する場合、陽極を通って伸びる共通のワイヤーの一部を形成する。しかしながら、陽極の他の製造方法を使用することもできる。
【００２２】
好ましくは、第１のワイヤーと第２のワイヤーの少なくとも１つは、ワイヤーを手動で引っ張ったり操作したりする際に役立つために、その自由端部の各々でループを規定するように形作られる。
【００２３】
好ましくは、陽極は犠牲陽極から腐食生成物を吸収するための多孔質材料または変形可能材料を含む。これは陽極のコアの外部の多孔質または変形可能な被覆マトリックスとして形成可能であるか、またはコア自体が多孔質であることもある。
【００２４】
好ましくは、陽極は陽極の継続的な腐食を確実にもたらすために犠牲陽極に少なくとも１つの活性化因子を含む。この活性化因子は多孔質のマトリックス中またはコア自体に含まれ得る。
【００２５】
典型的に、第１のワイヤーと第２のワイヤーは同じゲージであり、ステンレス鋼、亜鉛メッキした鋼、銅、またはチタンなどの、鋼材料または他の導電材料から形成される。ゲージは典型的にはワイヤーを提供する１６〜１８のゲージであり、ワイヤーは堅いが手で曲げることができるため、鋼鉄筋の所望の場所に動かしたり、ねじることにより締め付けるために手で巻き付けて一緒に引っ張ったりすることができる。金属の剛性と頑丈さに依存して、ワイヤーゲージはほとんど常に８から３０の間である。ねじりは、手作業で、またはより好ましくは専用のワイヤーツイスターまたはペンチのような工具を使用して行われてもよい。
【００２６】
陽極体と鋼部材との間で生成された電圧が、鋼部材に優先して腐食する陽極のより反応的な性質によって生成されるように、陽極構造が犠牲陽極体を含む場合に、本構成はとりわけ適用可能である。
【００２７】
陽極構造はさらに、Ｖｅｃｔｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに対して２０１５年２月２４日に公表された米国特許第８９６１７４６号（Ｓｅｒｇｉ）と２０１５年３月３日に公表された米国特許第８９６８５４９号（Ｓｅｒｇｉ）で開示されるタイプのものであってもよく、当該文献の開示は参照により本明細書に組み込まれるか、または犠牲陽極材料の量が交換可能であるとともに充電プロセスで充電可能であるさらなる関連情報について参照されることもある。
【００２８】
本発明の構成は、陽極構造が２つの極を有する電池または電池のバッテリーと陽極とを備える構造物で使用可能であり、該方法は、１つの極を金属部分に電気的に接続する工程と、もう一方の極を陽極に電気的に接続する工程と、電子が電池または電池のバッテリーから電気接続部を通って金属部分まで流れることができるように、コンクリート材料とイオン接触するように陽極を配置する工程とを含む。この場合、陽極は犠牲材料であってもよく、または不活性であってもよい。
【００２９】
加えて、電池のバッテリーまたは電池は、Ｖｅｃｔｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって２０１５年１１月３日に出願された同時係属出願第６２／２５０１５３号で開示されるように、システムの寿命を延ばすことができるように、再充電可能または交換可能であってもよい。当該文献の開示は参照により本明細書に組み込まれるか、またはさらなる詳細のために参照されることもある。
【００３０】
陽極構造が追加の電圧の供給を含む状況において、直接的な電気接触を防ぐために陽極構造と鋼部材との間に配された絶縁スペーサーが設けられることが望ましい。この場合、好ましくは、絶縁スペーサーは陽極構造上で支えられる。
【００３１】
場合によっては、ワイヤーの少なくとも１つが１つ以上の外部リブを含むことも望ましく、このとき、リブは巻き付け時に鋼部材に対する圧点を提供する。外部リブは波状の、畝状の、または、ねじられたワイヤーとしてワイヤーを提供することにより形成可能である。
【００３２】
本発明の第２の態様によれば、コンクリートまたはモルタル材料中の少なくとも１つの鋼部材の腐食防止のための方法が提供され、
該方法は、
コンクリートまたはモルタル材料に接するように犠牲陽極体を位置付ける工程と、
犠牲陽極体と上記少なくとも１つの鋼部材に接続された導電接続部を設ける工程であって、それによって、導電接続部を介して電子が伝達され、かつ、コンクリートまたはモルタル材料を介して犠牲陽極体と上記少なくとも１つの鋼部材との間でイオンが伝達される回路を形成し、その結果、陽極構造が鋼部材の腐食防止をもたらすように作用する、工程を含み、
導電接続部は、陽極構造から、上記少なくとも１つの鋼部材に接続された犠牲陽極体から離れた自由端部まで少なくとも１つのワイヤーによって設けられ、
犠牲陽極体の外部表面の少なくとも一部は被覆材料によって覆われ、および、
上記少なくとも１つのワイヤーは被覆材料の層から離れた位置で犠牲陽極体から出る。
【００３３】
典型的には、被覆材料は、陽極の腐食生成物を吸収するために配された多孔質マトリックスである。
【００３４】
好ましくは、被覆材料は、陽極の継続的な腐食を確実にもたらすための活性化因子を含んでいる。
【００３５】
被覆材料の層から離れた位置にある犠牲陽極からワイヤーが出る構成は、被覆材料が湿潤形態で成型され固められたモルタルである場合に、とりわけ重要である。これは、被覆材料が製造中に犠牲陽極体上で成形されるか他の方法で適用される際に、被覆材料の配置と固定の間のガスの発生を防ぐのに有益である。ガスの発生は、被覆材料、典型的にはモルタルが濡れているとき、かつ、固定する前に、コアとワイヤーとの間の亜鉛／鋼ガルバーニ電池の生成によるものである。そのようにして発生するガルバニック作用時のガスの放出は、欠陥のある陽極に結びつく被覆層中での気泡形成の原因となり得る。
【００３６】
本発明のさらなる態様によれば、コンクリートまたはモルタル材料中の少なくとも１つの鋼部材の腐食防止のための陽極構造が提供され、
該陽極構造は、
犠牲陽極材料の陽極体と、
陽極体と上記少なくとも１つの鋼部材との間の導電接続部であって、導電接続部を通って電子を伝達する回路を形成するための導電接続部を備え、
陽極体は、陽極構造が鋼部材の腐食防止をもたらすように作用するように、コンクリートまたはモルタル材料を介して陽極構造と上記少なくとも１つの鋼部材との間でイオンを伝達するために配され、
導電接続部は、陽極体から、陽極体から離れてかつ上記少なくとも１つの鋼部材に接続された自由端部まで伸びる少なくとも１つのワイヤーを含み、
陽極体の外部表面の少なくとも一部は被覆材料によって覆われ、および、
上記少なくとも１つのワイヤーは被覆材料の層から離れた位置で陽極体から出る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明の１つの実施形態は、添付の図面とともにこれから記載される。
【図１】ワイヤーによって鉄筋部材に取り付けられた犠牲陽極体を有する陽極部材を使用するコンクリートまたはモルタル中の鋼部材の陰極防食のための本発明に係る方法を概略的に示す断面図である。
【図２】取り付け前の図１の陽極部材の平面図である。
【図３】巻き付け動作を示すために概略的に示された巻き付け部を備えた単一の補強材に対する図１の陽極のワイヤーの代替的な連結を示す。
【図３Ａ】巻き付け部がより現実的に示されている図３の連結を示す。
【図４】単一の補強材に対する図１の陽極のワイヤーのさらなる代替的な連結を示す。
【図５】直角の２つの部材に対する図１の陽極のワイヤーの代替的な連結を示す。
【図６】陽極構造が電池または電池のバッテリーを含む改良された構成を提供する本発明に係る方法を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図において、参照の類似する特徴は異なる図の対応する部分を示す。
【００３９】
図１では、改良された陰極防食装置の本発明に係る第１の実施形態が示されている。使用される陽極構造は、上記の特許文献１と特許文献２と特許文献３で示される構造に類似する構造である。
【００４０】
陽極構造はさらに、２０１５年２月２４日に公表された米国特許第８９６１７４６号（Ｓｅｒｇｉ）と２０１５年３月３日に公表された米国特許第８９６８５４９号（Ｓｅｒｇｉ）で開示されるタイプの構成を含むことができる。
【００４１】
したがって、陰極防食装置は、コンクリート（１３）内に埋め込まれるとともにコンクリートの上部表面（１４）から間隔を開けて配された鉄筋（１１）（１１Ａ）を有する、（１０）で一般に示されるコンクリート構造中での使用のために配される。
【００４２】
陽極体（１６）を含む（１５）で一般に示される陰極防食装置が、鉄筋（１１）に隣接した位置でコンクリート内に埋め込まれる。示されるような例における陽極体（１６）は、一般に細長い長方形形状となるように、上部表面（１８）と端面（１７）を規定するべく側面図では長方形である。長方形と、正方形と、細長い形状と、図２で示されるようなパック（ｐｕｃｋ）形状を含む陽極体の他の形状も提供することができる。
陽極は、急激な枯渇を回避するために充分な量の陽極材料を提供しつつ、コンクリートの本体への挿入を可能にするべく一般に比較的水平であるという点で、任意の適切な都合のよい形態である。
【００４３】
可撓性を有するが一般に自立できるほど十分に堅い２つの接続ワイヤー（１９）と（２０）は、陽極上の適切な場所から伸びる。図１と２に示されるように、陽極構造が犠牲材料の本体を含む場合、ワイヤーは円筒状の外周面（１７）上の正反対の位置で伸びることが好ましい。しかしながら、他の構成では、ワイヤーは他の位置で陽極構造に接続されることもあれば、同じ場所で陽極構造から現れることもあり、その後、当該場所から正反対に向きを変えることもある。鋼、ステンレス鋼、銅、またはチタンなどの任意の適切な電気導電材料も使用することができる。ワイヤーは露出していることもあれば、電気導電材料（めっきしたまたは亜鉛めっきした）で完全にまたは部分的に覆われることもある。
【００４４】
図１と２で示されるように、陽極体のまわりには、陽極材料の周囲を完全に覆うまたは一部のみ覆う、グラウトまたはモルタルなどの被覆材料の層（２１）が設けられる。したがって、ワイヤー（１９）と（２０）が現れる陽極体の外周面（１７）も被覆材料の層（２１）により覆われる。実際に、被覆材料は犠牲陽極材料のまわりに成型されるか、または犠牲陽極材料に他の方法で接している。被覆材料の厚さは典型的に約１ｃｍである。ワイヤー（１９）と（２０）は被覆層を貫通することもある。ワイヤーが陽極材料に取り付けられた後に、被覆層は典型的には適所に成型される。被覆層（２１）は、電流が陽極から鉄筋（１１）まで流れることができるように、コンクリート層（１３）との密接に連通した電解質を形成する。
【００４５】
図３と４に示される代替物として、ワイヤーが被覆材料（２１）の成型層から離れた位置にある犠牲陽極材料から出るように、陽極材料が端部（１７Ａ）と（１７Ｂ）で陽極体の周囲まで及ぶ構成が提供され得る。すなわち、被覆材料（２１）は、犠牲材料の端部（１７Ａ）と（１７Ｂ）が露出した陽極体の上面と下面に適用される。したがって、スチールワイヤー（１９）と（２０）は被覆材料（２１）に接していない。これは、被覆材料が製造中に犠牲陽極体（１６）上で成形される際に、被覆材料（２１）の配置と固定の間のガスの発生を防ぐのに有益である。ガスの発生は、典型的には１つ以上の活性化因子を含むモルタルであるとともに典型的には高いｐＨを有する被覆材料が固定する前に濡れている際の、コアとワイヤーとの間の亜鉛／鋼ガルバーニ電池の生成によるものである。そのようにして発生するガルバニック作用時のガスの放出は、被覆層中での気泡の原因となりかねず、さもなければ欠陥のある陽極をもたらすことがある。
【００４６】
被覆材料（２１）は、プロセスの間に移動するという危険を伴うことなく、陽極を含むとともに保持することができるように、固体であることが好ましい。しかしながら、ゲルやペーストも使用することができる。被覆材料は、陽極の消費中に酸化亜鉛などの亜鉛腐食生成物の形成による膨張に適応することができるように、比較的多孔質であることが好ましい。しかしながら、水で充填され得る空隙は避けなければならない。
【００４７】
防食装置の使用は、それが元々の成型プロセスのコンクリートの形成中に、またはより好ましくは元々の成型後の回復プロセスにおいて、コンクリート層に埋め込まれるという点で、上記の特許文献１に実質的に記載されている通りである。したがって、鉄筋（１１）を露出させるために、十分な量の元々のコンクリートが掘り出される。その後、ワイヤー（１９）と（２０）を鉄筋に巻き付け、露出した開口部中の位置に防食装置を入れる。その後、装置をコンクリートまたはモルタルの成型部分で覆い、コンクリートまたはモルタル内の適所に埋め込んだままにしておく。
【００４８】
したがって、本システムは、陽極がコンクリート内に埋め込まれる犠牲陽極システムにのみ適用可能である。代替的な構成（図示せず）において、陽極は、コンクリートと接触するための１つの表面にのみ適用されるとともにこれを覆う被覆材料をコンクリートの表面上に適用されたパッドを形成することができる。
【００４９】
したがって、陰極防食装置は、陽極と鋼補強材との間の電解圧差により、鋼の鉄筋の腐食を防ぐか少なくとも減少させるのに十分な電流がその間を流れるという従来の犠牲的手法で作動する。
【００５０】
陽極と好ましくは被覆材料（２１）は、高いｐＨおよび／または湿潤剤および／またはハロゲン化物、陽極の継続的な腐食を確実にもたらすための犠牲陽極の硫酸塩または硝酸塩材料などの少なくとも１つの活性化因子を含むことが好ましい。適切な材料は上記の引用文献で開示される。
【００５１】
ｐＨや湿潤剤の存在などの活性化因子のレベルは、好ましくは５〜２０年またはそれ以上の範囲で長期間にわたって電流を維持することができるように、電流の維持を促す。
【００５２】
当該方法は、コンクリートまたはモルタル材料に接して、鋼部材（１１）ほど貴ではない材料である犠牲陽極（１６）を位置付ける工程と、犠牲陽極と鋼部分との間に導電接続部（１９）（２０）を設ける工程であって、それによって、コンクリートまたはモルタル材料を介して犠牲陽極と鋼部分との間でイオンが伝達される回路を形成し、その結果、犠牲陽極が鋼部分の陰極防食（腐食防止）をもたらすように作用する、工程を含む。
【００５３】
第１のワイヤーと第２のワイヤー（１９）と（２０）は各々、犠牲陽極（１５）から、陽極から離れた自由端部（１９Ａ）（２０Ａ）まで伸びる。図２に示されるように、第１のワイヤーと第２のワイヤーは、端部を折り返すことによって第１の自由端部と第２の自由端部の各々のループ（１９Ｂ）（２０Ｂ）を規定するために形作られる。しかしながら、これは手作業を助けるためだけに提供され、端部の締め付けは図１に示される簡易な終端であり得る。
【００５４】
典型的に、第１のワイヤーと第２のワイヤーは、共通のワイヤーのまわりにまたは共通のワイヤー上に成型された犠牲陽極材料のコアを有する陽極材料（１６）を通って伸びる共通のワイヤーの一部（１９Ｃ）を形成する。この製造方法は非常に簡素であり、ワイヤーと犠牲陽極材料との間で構造的また電気的に優れた接続を提供する。
【００５５】
図１に示されるように、第１のワイヤー（１９）は、鋼部材または鉄筋（１１）のそれぞれの第１の部分（１１Ｂ）のまわりに手作業で巻き付けられ、それにより、第１の部分（１１Ｂ）のまわりの３６０度を越えて第１のワイヤー（１９）の巻き付け部（１９Ｄ）が規定される。すなわち、巻き付け部は、第１のワイヤーの自由端部（１９Ａ）が第２の鉄筋（１１Ａ）に向かって巻き付け部から伸びている状態で、巻き付け部が一般に１．５巻きまたは２．５巻きのいずれかを形成するように、１回を超える完全な巻きだけ伸びる。
【００５６】
対称的に、第２のワイヤー（２０）は、鋼部材（１１Ａ）の第２の部分（１１Ｃ）のまわりに手作業で巻き付けられ、それにより、第２のワイヤーの自由端部（２０Ａ）が巻き付け部から再度鉄筋（１１）に向かって伸びる状態で、当該部分のまわり１８０度を越えて第２のワイヤー（２０）の巻き付け部（２０Ｄ）が規定される。第１の自由端部（１９Ａ）と第２の自由端部と（２０Ａ）は、鉄筋（１１）と（１１Ａ）の間のどこかでねじられる。第２のワイヤーは、３６０度以上の１回を超える完全な巻きで巻き付け可能であるが、構成によっては、第２のワイヤーは、陽極の側部に沿って第１のワイヤーに接続するように来る場合、２７０度しか巻きつかないことがある。
【００５７】
１．５巻きが用いられるとき、陽極ワイヤーが図１に示されるような鉄筋に垂直になるように陽極が設置される場合に、巻き付きは陽極の周りを回って陽極の方に戻る。しかしながら、ワイヤーが図２に示されるように陽極を過ぎて、その後陽極の側部に沿って行く場合、巻き数は最少で１．２５巻きの可能性がある。ワイヤーが図３に示されるように陽極体の周りを回ってその後陽極体を過ぎる場合、巻き数は最少で１．０巻きの可能性がある。
【００５８】
好ましくは、図３に示されるように、各々の巻き付け（１９Ｄ）（２０Ｄ）は部分（１１Ｅ）と（１１Ｆ）で鉄筋（１１）の周りに伸び、少なくとも１つまたはすべてのその後の巻き付けは、最初の巻き付けが鉄筋の周りを過ぎた位置の中心から離れている。これにより、締め付け／ねじりステップは、当初の巻き付け上で、および鉄筋（１１）上でワイヤーを締め付ける。
【００５９】
すなわち、この構成は、鉄筋に対する陽極の向きに依存している。図１の場合では、例証されるようにねじれ／締め付けを行うことができるように、１．５巻きは陽極に向かって戻る。多かれ少なかれ同じ方法で同じ動作が図５でも実行可能である。
【００６０】
図３と４は、陽極の両側での３６０度を超える巻き付けを示し、これは実行予定の設置にとって最良の方法であると考えられる。しかしながら、ねじれによる締め付けが図４に示されるように陽極の側部に沿ったものであり、図３に示されるように陽極の反対の裏側ではなくワイヤーが正反対方向に巻き付けられる場合（ワイヤーが後に緩まないように確認することが推奨されるとともに重要である）、２本のワイヤーからの巻き付けは、＋／−１８０、５４０、または９００度など異なるだろう。
【００６１】
第１のワイヤー（１）が約１．２５巻きで巻き付けられる場合、第２のワイヤーは、同じ径方向位置で終了するために約０．７５、１．７５、または２．７５巻きなどで巻き付けられ得る。第１のワイヤー上での１．２５巻きと第２のワイヤー上での１．７５または２．７５巻きの組み合わせにより、明らかにさらに安全な接続がもたらされる。しかしながら、建設作業員は、２本のワイヤー上で０．７５と１．２５の巻きで済ませてそのようにすることができると考えて、最小限のことしかしないかもしれない。これは理想的ではないが、１本のワイヤーでの１．２５巻きと第２のワイヤーでの０．７５巻きは、鉄筋に沿って設置された陽極の場合だと十分なこともある。
【００６２】
Ｔでのこのねじりは、２本のワイヤーが互いのまわりに巻き付けられる螺旋形のねじり部分（２０Ｅ）を形成するために、手作業で、または１対のペンチまたは他の専用のねじり工具によって行われてもよい。
【００６３】
ねじり部分Ｔにおける第１の自由端部と第２の自由端部（１９Ａ）と（２０Ａ）のねじりは、鉄筋（１１）（１１Ａ）間のワイヤー（１９）と（２０）を引き寄せるように作用し、巻き付け部間の第１のワイヤーと第２のワイヤーの締め付けを引き起こす。この引き寄せは、締め付け作用によって十分に継続されると、鉄筋（１１）と（１１Ａ）上の第１のワイヤーと第２のワイヤーの巻き付け部（１９Ｄ）と（２０Ｄ）の締め付けを引き起こすように作用する。これにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーがさらにきつく引っ張られてそれぞれの鉄筋部分（１１）（１１Ａ）と係合する。この締め付けは、巻き数に依存して鉄筋に対する巻き付け部の少なくとも一部の圧力を増加させ、ワイヤー全体が伸ばされるように、鉄筋と陽極の間のワイヤーの部分を引き寄せるように鉄筋の周りに巻き付け部を巻くこともある。
【００６４】
図１において、２つの別個の鋼部材（１１）と（１１Ａ）は、これがコンクリート構造の補強材中の共通の構成であることが認識されるように、平行である。図５では、２つの別個の鋼部材は直角であり、したがって、巻き付け部間のワイヤーの伸張が２つの鉄筋（１１Ｘ）と（１１Ｙ）に沿って長手方向にある程度の力を生じさせ得る。鉄筋の従来の粗度は、上記のような力が、ワイヤーの全体的な張力を低下させかねない滑り動作を引き起こすのを防ぐ。
【００６５】
図３では、第１と第２の部分は単一の鋼部材（１１）の部分（１１Ｅ）と（１１Ｆ）を含み、その結果、部分（１１Ｅ）と（１１Ｆ）、ゆえに、巻き付け部（１９Ｄ）と（２０Ｄ）は、鉄筋（１１）に沿って長手方向に間隔を置いて配される。再度、第１の自由端部と第２の自由端部のねじりにより、巻き付け部（１９Ｄ）と（２０Ｄ）との間で第１のワイヤーと第２のワイヤー（１９）と（２０）が締め付けられ、巻き付け部が締められる。
【００６６】
巻き付け部（１９Ｄ）と（２０Ｄ）は、巻き付け部（１９Ｄ）と（２０Ｄ）が共通の鋼部材または鉄筋のまわりにあるとき、鉄筋（１１）のまわりでワイヤー（１９）と（２０）の開始回転が示されるような正反対方向となるように、正反対方向に巻き付けられる。これは、新しいコンクリートの硬化の前の建設活動の結果、設置された陽極が移動させられたり緩められたりすることを防ぐ。なぜなら、反対方向は陽極構造とワイヤー（１９）と（２０）が鉄筋（１１）のまわりで解かれるのを防ぐからである。巻き付け部は、鉄筋（１１）上で従来の突出要素（１１Ｐ）と巻き付け部を相互に係合させることにより、長手方向に移動することを妨げられる。
【００６７】
図４に示されるように、第１の自由端部と第２の自由端部は、陽極を鉄筋（１１）の方へさらに引っ張り、かつ鉄筋（１１）に対して固定させるべく、陽極の背部の周りにも伸びるようにＴで一緒にねじられる。
【００６８】
図３に示されるように、第１の自由端部と第２の自由端部は、陽極に隣接したまたは陽極に対向する側部で鉄筋（１１）に沿って伸びるように一緒にねじられるが、陽極に対して引き寄せないように配される。
【００６９】
上に述べられるように、図３、４、および６は、巻き付け部の方向と巻き付け部が適用される方法をより良く示すために間隔を置いて配されたワイヤーの巻き付け部を示す。図３Ａは、巻き付け部がきつく引っ張られる場合のより現実的な構成における図３の構成を示す。したがって、巻き付け部（１９Ｄ）と、対称的な巻き付け部（２０Ｄ）において、巻き付け部（１９Ｄ）の巻き（１９１）、（１９２）、および（１９３）は、巻き付け動作を行う労働者によって引き寄せられ、ねじられた部分Ｔまでの部分（１９４）の張力によってさらに近くに引き寄せられる。部分（１９５）が陽極（１６）から出るとすぐに曲がり、直ちに鉄筋（１１）まで導かれるように、巻き付け部は陽極構造（１６）から直接ワイヤー（１９）を引っ張る。これは鉄筋まで陽極を引っ張るように作用し、それにより鉄筋と陽極が接するとともに伸張したワイヤーによってピンと張られる。加えて、巻き付け動作は、１巻きまたは１回を超える巻き（１９６）を引き起こし、それにより他の巻きの下を通ることとなり、その結果、巻き（１９６）が捕捉され、重なる巻き（１９２）と（１９３）の真下にピンと張られることがある。このように、巻き付け動作は、簡単にかつ迅速に行うことができるが、結果的に鉄筋上に陽極体をしっかりと取り付け、それにより、ワイヤーで必要とされる電気接続が確実に維持されることになる。このしっかりとした取り付けを考慮すると、電気接続と陽極体の場所は、コンクリート層に埋め込まれている構成要素に適用後に必要なさらなる作業の間に危険にさらされることは起こりえない。
【００７０】
図２に示されるように、ワイヤー（１９）と（２０）の少なくとも１つ、および典型的には両方のワイヤーは、外表面のまわりで、螺旋状に、長手方向に、または周辺に、外部リブ（１９Ｒ）、（２０Ｒ）を備える。したがって巻き付けの際に、リブは鋼部材または鉄筋に対する圧点を提供することにより、長手方向の力が適用される鉄筋に沿ってスリップしないように把持作用の増大をもたらす。外部リブは、波状または畝状のワイヤーとしてワイヤーを提供することにより、または、ねじられたワイヤーを形成するためにより線同士をねじることにより、形成可能である。すなわち、ワイヤーは、単一の滑らかな撚り線、複数の撚り線、または波状の単一撚り線であり得る。
【００７１】
図６では、陽極構造（５０）が、２つの極（５２）（５３）と、場合によっては電池（５１）を囲むことがあり得る陽極を有する電池（５１）または電池のバッテリーを含む改良構造が示されている。極（５３）は、金属部分に極を電気的に接続するワイヤー（１９）と（２０）を含む。もう一方の極（５２）は陽極（５４）に電気的に接続され、陽極は、電子が金属部分との電気接続を介して電池または電池のバッテリーから流れることができるように、コンクリートとイオン接触して配置される。２本のワイヤー（１９）と（２０）は極（５３）に接続され、示されるような共通の出口点にあるその場所で陽極構造から現れることがあるか、または図１のような反対側の場所へ構造体を通って運ばれ得る。ワイヤーで先に示された記載されたりするように鉄筋の周りに巻き付けられる。
【００７２】
さらに、図６では、陽極と鋼との間の直接的な電気接触を防ぐために陽極構造と任意の鋼部材（１１Ｚ）の間に位置する絶縁スペーサー（５５）が設けられる。絶縁スペーサー（５５）はその構造体の一部として陽極構造上で支持される。
【００７３】
本明細書に上記の如く記載された私の発明において、様々な変更を行うことができ、同じように、多くの明らかに多種多様な実施形態が、特許請求の範囲の範囲と精神を逸脱することなく、該精神と範囲内でなされることができるため、添付の明細書に包含されるすべての事は、単に例示目的でのみ解釈され、限定する意味では解釈されないことを理解されたい。
【図１】
0006485928.tif 000002
【図２】
0006485928.tif 000003
【図３】
0006485928.tif 000004
【図３Ａ】
0006485928.tif 000005
【図４】
0006485928.tif 000006
【図５】
0006485928.tif 000007
【図６】
0006485928.tif 000008