(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流電陽極を覆う多孔質材料からなる保液部材と、該保液部材に保液させた電解質溶液とを備えている流電陽極のバックフィル構造において、
前記保液部材には、前記電解質溶液の溶解度を超える量の粉体状の陽極不動態化抑制材が含有されていることを特徴とする流電陽極のバックフィル構造。
【請求項２】
請求項１に記載の流電陽極のバックフィル構造に使用するバックフィルの生成方法であって、
微細粒子状の多孔質材料に粉体状の陽極不動態化抑制材を加え、それに水を加えて混錬することにより、前記多孔質材に電解質溶液を保液させるとともに、前記電解質溶液の溶解度を超えた分の前記陽極不動態化抑制材を固体の状態で含有させることを特徴とするバックフィルの生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気防食に使用される流電陽極のバックフィル構造及びその生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造の構造物においては、コンクリートの中性化、コンクリートの材料に含まれる塩分、外部からの飛来塩分や凍結防止材等の影響（塩害）によって内部鉄筋が腐食し、コンクリートの劣化を招く場合がある。
【０００３】
そこで、このような鉄筋の腐食対策には、鉄筋に比べて酸化還元電位の低い亜鉛、アルミニウム等からなる流電陽極をコンクリート面又はコンクリート内部に設置するとともに、この流電陽極と鉄筋等の内部鋼材とを電気的に接続し、流電陽極と内部鋼材との間に電位差を生じさせ、内部鋼材に防食電流を供給することで内部鋼材の腐食を防止・抑制するようにした腐食抑制構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、この種の腐食抑制構造では、多孔質材からなる保液部材に電解質溶液を含浸させてなるバックフィルを備え、このバックフィルで流電陽極を囲み、流電陽極とコンクリートとの隙間を埋めるとともに、電解質溶液によって流電陽極の電極電位を安定化させ、流電陽極の局部的溶解を防止するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
この腐食抑制構造では、亜鉛原子等の陽極原子が電解質溶液中のＮａイオン（又はＬｉイオン）一つと、ＯＨイオン４つと錯イオンを形成し、電解質溶液に溶出することにより、陽極の電極電位を安定化させている。
【０００６】
また、陽極に不動態被膜が形成されると防食効果が低下するが、このような陽極の不動態化を抑制するためには、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）等の電解質溶液の使用が効果的であることが知られ、また、不動態化抑制においては、電解質溶液のｐＨが高いこと、例えば亜鉛陽極の場合、ｐＨ１３．３以上であることが望ましく、さらには、導入初期のｐＨが高いこと、例えば、１３．５〜１４．０以上であると陽極の耐久性が向上することも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３０９９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の如き従来の技術では、保液部材に含浸可能な電解質溶液の体積に限りがあるとともに、陽極原子が電解質溶液に溶出するためには錯イオンを形成する必要があり、その際にＯＨイオンを４つ消費するため、経年的に電解質溶液中のＯＨイオンが減少し、それに伴い流電陽極の性能が低下するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、流電陽極の長寿命化を図ることができる流電陽極のバックフィル構造及びそれに使用するバックフィルの生成方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、流電陽極を覆う多孔質材料からなる保液部材と、該保液部材に保液させた電解質溶液とを備えている流電陽極のバックフィル構造において、前記保液部材には、前記電解質溶液の溶解度を超える量の粉体状の陽極不動態化抑制材が含有されている流電陽極のバックフィル構造にある。
【００１１】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１に記載の流電陽極のバックフィル構造に使用するバックフィルの生成方法であって、微細粒子状の多孔質材料に粉体状の陽極不動態化抑制材を加え、それに水を加えて混錬することにより、前記多孔質材に電解質溶液を保液させるとともに、前記電解質溶液の溶解度を超えた分の前記陽極不動態化抑制材を固体の状態で含有させることにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る流電陽極のバックフィル構造は、上述したように、流電陽極を覆う多孔質材料からなる保液部材と、該保液部材に保液させた電解質溶液とを備えている流電陽極のバックフィル構造において、前記保液部材には、前記電解質溶液の溶解度を超える量の粉体状の陽極不動態化抑制材が含有されていることにより、時間が経過し、電気改質溶液中の水酸化イオンが減少しても、保液部材中に含有された陽極不動態化抑制部材が溶液中に溶出することで水酸化イオンが供給されるので、流電陽極の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明において、微細粒子状の多孔質材料に粉体状の陽極不動態化抑制材を加え、それに水を加えて混錬することにより、前記多孔質材に電解質溶液を保液させるとともに、前記電解質溶液の溶解度を超えた分の前記陽極不動態化抑制材を固体の状態で含有させることにより、粉体状の陽極不動態化抑制材を保液部材に均等に分散した状態で含有させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る流電陽極のバックフィル構造を使用した電気腐食抑制方法の一例を示す概略断面図である。
【図２】同上の試験で本願発明に係るバックフィル構造と従来例とにおける通電時間に対するオフ電位を比較したグラフである。
【図３】同上の試験で本願発明に係るバックフィル構造と従来例とにおける通電時間に対するオフ電位を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る流電陽極のバックフィル構造の実施態様を図１〜図３に示した実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るバックフィル構造を使用した電気腐食抑制方法の一例を示し、コンクリート１内に設置された流電陽極２と鉄筋等の内部鋼材３とを電気的に接続し、流電陽極２と内部鋼材３との電位差を利用して内部鋼材３に防食電流を供給し、内部鋼材３の腐食を抑制するようになっている。
【００１７】
バックフィル構造４は、流電陽極２を囲む保液部材５と、保液部材５に含浸された電解質溶液とを備え、保液部材５に含浸された電解質溶液が流電陽極２と接していることで、流電陽極２に腐蝕を起こさせるとともに、流電陽極２上に不動態皮膜が生成されるのを抑制するようになっている。
【００１８】
流電陽極２は、鉄筋等の内部鋼材３に対して酸化還元電位が低い亜鉛、アルミニウム等の金属で形成され、リード線６等を介して鉄筋等の内部鋼材３に電気的に接続されるようになっている。
【００１９】
電解質溶液は、ｐＨ１３．５以上に調整された水酸化ナトリウム溶液、水酸化リチウム溶液等であって、流電陽極２の不動態化を抑制する効果を有する電解質を水等の溶媒に溶解させた溶液となっている。
【００２０】
保液部材５は、セメントモルタル、ベントナイト、石膏等の多孔質材によって構成され、間隙に水溶液が含浸保液できるようになっている。
【００２１】
尚、多孔質材は、上記に挙げた例に限定されず、多孔質で電解質溶液を含浸・保液できるものであればよく、例えば、フェノール連続発砲樹脂等で構成してもよい。
【００２２】
また、この保液部材５には、電解質溶液の溶解度を超える量の粉体状（固体）の水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の電解質溶液に使用される電解質と同様の電解質からなる陽極不動態化抑制材７，７...が均等に分散した状態で含有されている。
【００２３】
このバックフィルを生成するには、所定量の微粒子状の多孔質材に所定量の粉体状の陽極不動態化抑制材７，７...を加え、それに水を加えて混錬することにより、多孔質材が一定の保形性を発揮するとともに、多孔質材料の間隙に保液された水に陽極動態化抑制材７が溶け出して電解質溶液を成し、その溶解度を超えた分の陽極不動態化抑制材７，７...を固体の状態で均等に分散して含有させる。
【００２４】
そして、多孔質材料からなる保液部材を成形し、その状態で養生して多孔質材料を硬化させた後、必要に応じて電解質溶液を含浸させ、電解質濃度及びｐＨを調整する。
【００２５】
このように構成されたバックフィル構造４では、初期段階において保液部材５に電解質溶液の溶解度以上の量の陽極不動態化抑制材７，７...が保液部材５に含有されているので、電解質溶液は、一定以上の電解質が溶解できない状態、即ち、飽和した状態となり、溶解度以上の量の陽極不動態化抑制材７，７...は溶液に溶出することができずに、保液部材５にイオン結晶の状態で保持される。
【００２６】
次に、流電陽極２と鉄筋等の内部鋼材３とが電気的に接続されて腐食抑制回路が形成されると、陽極原子がナトリウムイオン等の陽イオン１つ及び水酸化イオン４つと錯イオンを形成して溶液中に溶出し、時間が経過するにつれて電解質溶液中の水酸化イオンが減少していく。
【００２７】
一方、保液部材５には、イオン結晶の状態で陽極不動態化抑制材７，７...が含有されているので、水酸化イオンの減少に伴い陽極不動態化抑制材７，７...が電解質溶液中に溶出し、水酸化イオンが供給され、電解質溶液中の陽極不動態化抑制材濃度が長期的に一定に保たれる。
【００２８】
尚、図２、図３は、流電陽極２に通電させた際の通電開始からの経過日数と流電陽極（亜鉛）のオフ電及びインスタントオフ電位との関係を比較したグラフである。
【００２９】
従来のバックフィル構造を用いた場合では、図３、図４に示すように、通電開始後間もなくオフ電位及びインスタントオフ電位が急激に上昇するのに対し、本願発明に係るバックフィル構造４では、長期間にわたってオフ電位及びインスタントオフ電位の急激な増大が抑えられ、安定した状態を保つことができる。
【００３０】
尚、上述の実施例では、本発明に係るバックフィル構造をコンクリート構造体の内部鋼材の防食に適用した例について説明したが、内部鋼材は鉄筋に限定されず、例えば、ＰＣ鋼線等であってもよく、また、被防食対象の外部に取り付けられる流電陽極用のバックフィルにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  コンクリート
２  流電陽極
３  内部鋼材
４  バックフィル構造
５  保液部材
６  リード線
７  陽極不動態化抑制材
【図１】
0006663601.tif 000002
【図２】
0006663601.tif 000003
【図３】
0006663601.tif 000004