(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート構造物の鉄筋に容易に装着することができ、しかも装着後は長期に渡って鉄筋の防蝕性能を発揮し得る電気式防蝕具を提供する。【解決手段】電気式防蝕具１０は、モルタル製円柱状本体１１と、亜鉛製円柱体１２と、ステンレス製ナット１４と、モルタル製円柱状本体１１内の収容室１７内に封入された亜硝酸リチウム水溶液１８と、ステンレス製ナット１４に螺合固定されたジョイントボルト１５とを含む。【効果】モルタル製円柱状本体１１のねじ軸１２２に接続線２１の一端を取り付け、ねじ軸１５１に接続線２３の一端を取り付け、接続線２１および２３の各他端を、それぞれ、鉄筋に電気的に接続する。これにより、鉄筋とこの電気式防蝕具１０との間で亜鉛による流電陽極方式（犠牲陽極防蝕方式）の電気回路が形成され、鉄筋の防蝕が図れる。【選択図】図２
2016138302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に軸方向に延びる収容室を有するモルタル製円柱状本体と、
前記円柱状本体の一端寄りに同心状に埋設されており、外側端面は前記モルタル製円柱状本体の一端面と面一で、前記外側端面から一体に形成されたねじ軸が突設されている亜鉛製円柱体と、
前記円柱状本体の他端寄りに同心状に埋設されており、外側端面は前記モルタル製円柱状本体の他端面と面一になっているステンレス製ナットと、
前記モルタル製円柱状本体内の前記収容室内に封入された亜硝酸リチウム水溶液と、
前記ステンレス製ナットに螺合固定され、前記ステンレス製ナットを通じて前記収容室に封入された前記亜硝酸リチウム水溶液が漏れ出るのを阻止するためのジョイントボルトであって、前記ステンレス製ナットから外方へ突出する接続用ねじ軸を含むジョイントボルトと、
を含むことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具。
【請求項２】
前記亜硝酸リチウム水溶液は、シラス（火山の降灰）を混ぜたものが用いられていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具。
【請求項３】
前記モルタル製円柱筒状本体には、この本体を鉄筋に取り付けるための固定金具が備えられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具。
【請求項４】
前記亜鉛製円柱体の内側端面から一体に形成された内ねじ軸が突設されており、
前記内ねじ軸にはステンレス製ナットが螺合されていて、これらは前記モルタル製円柱状本体内に埋設されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具。
【請求項５】
鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法であって、
円柱状の凹部を有する型を準備する工程と、
亜鉛製円柱体を、前記凹部内の一端寄りに固定する工程と、
ステンレス製ナットを、前記凹部内の他端寄りに固定する工程と、
前記凹部内に収容室を確保するための軸体を固定する工程と、
前記凹部内にモルタルを流し込む工程と、
モルタルが固まるまで養生する工程と、
モルタルが固まった後前記軸体を取り外す工程と、
前記ステンレス製ナットを通して固まったモルタル内部に形成された収容室内に亜硝酸リチウム水溶液を充填する工程と、
前記ステンレス製ナットにジョイントボルトを螺合して固定し、充填した亜硝酸リチウム水溶液を封入する工程と、
を含むことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の製造方法において、
前記モルタルを流し込む工程と、前記養生する工程との間に、流し込んだモルタルの表面から突出するように固定金具を装着する工程、を有することを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の製造方法において、
前記亜鉛製円柱体を固定する工程、前記ステンレス製ナットを固定する工程および前記軸体を固定する工程は、前記軸体の先端に前記亜鉛製円柱体をねじ結合し、前記軸体の根元寄りに前記ステンレス製ナットをねじ結合した、亜鉛製円柱体、ステンレス製ナットおよび軸体の一体物を、前記凹部内に入れて固定する工程として行うことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄筋コンクリート構造物に適用され、鉄筋の腐蝕を防止するための電気式防蝕具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の腐蝕を防止する方法として、たとえば鉄筋コンクリートの陰極防蝕方法が公知である。
この陰極防蝕方法とは、コンクリート中の鋼鉄補強材すなわち鉄筋に陰極防蝕を適用することにより、コンクリート中に塩化物イオンが相当な濃度で存在している場合に、鉄筋の腐蝕を防止する方法である。
【０００３】
陰極防蝕方法は、陰極として働く鉄筋を電気的に陽極に接続して回路を形成し、コンクリート内の間隙溶液と陽極に接触している電解液とによってその回路を完成させることを意味している。電位差が存在するときには、陰極の腐蝕が防がれまたは減少する。（特許文献１を参照）
また、金属材料が腐蝕するのを亜鉛により防蝕する方法も公知である（非特許文献１を参照）。この先行文献によれば、鋼板に亜鉛板を電気的に接合すると、両金属間に発生する電位差に基づき、亜鉛が水溶液中に溶解し、鋼板の腐蝕が停止することが説明されている。
【０００４】
さらに、亜硝酸リチウムを用いた鉄筋の防蝕方法も、既に公知である（非特許文献２および非特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０９９８３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】http://www.sabidome.com/zinc/zinc02.html
【非特許文献２】亜硝酸リチウムの補修効果                                      www.rechabilitate.jp/rehabilitate-pics/10002496.pdf
【非特許文献３】亜硝酸リチウム系鉄筋防錆材                                    www.ube-ind.co.jp/japanese/products/cement/u-paste.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来提案されている鉄筋の防蝕方法は、それなりに効果はあるものの、鉄筋コンクリート構造物に対して施工する際に、施工のための大がかりな装置などを必要とするものである。このため、改良された扱い易い防蝕具が望まれていた。
この発明は、係る背景のもとになされたものであり、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋に容易に装着することができ、しかも装着後は長期に渡って鉄筋の防蝕性能を発揮し得る電気式防蝕具を提供することを主たる目的とする。
【０００８】
この発明は、また、かかる電気式防蝕具の製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、内部に軸方向に延びる収容室を有するモルタル製円柱状本体と、前記円柱状本体の一端寄りに同心状に埋設されており、外側端面は前記モルタル製円柱状本体の一端面と面一で、前記外側端面から一体に形成されたねじ軸が突設されている亜鉛製円柱体と、前記円柱状本体の他端寄りに同心状に埋設されており、外側端面は前記モルタル製円柱状本体の他端面と面一になっているステンレス製ナットと、前記モルタル製円柱状本体内の前記収容室内に封入された亜硝酸リチウム水溶液と、前記ステンレス製ナットに螺合固定され、前記ステンレス製ナットを通じて前記収容室に封入された前記亜硝酸リチウム水溶液が漏れ出るのを阻止するためのジョイントボルトであって、前記ステンレス製ナットから外方へ突出する接続用ねじ軸を含むジョイントボルトと、を含むことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記亜硝酸リチウム水溶液は、シラス（火山の降灰）を混ぜたものが用いられていることを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具である。
請求項３記載の発明は、前記モルタル製円柱筒状本体には、この本体を鉄筋に取り付けるための固定金具が備えられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記亜鉛製円柱体の内側端面から一体に形成された内ねじ軸が突設されており、前記内ねじ軸にはステンレス製ナットが螺合されていて、これらは前記モルタル製円柱状本体内に埋設されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート用電気式防蝕具である。
請求項５記載の発明は、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法であって、円柱状の凹部を有する型を準備する工程と、亜鉛製円柱体を、前記凹部内の一端寄りに固定する工程と、ステンレス製ナットを、前記凹部内の他端寄りに固定する工程と、前記凹部内に収容室を確保するための軸体を固定する工程と、前記凹部内にモルタルを流し込む工程と、モルタルが固まるまで養生する工程と、モルタルが固まった後前記軸体を取り外す工程と、前記ステンレス製ナットを通して固まったモルタル内部に形成された収容室内に亜硝酸リチウム水溶液を充填する工程と、前記ステンレス製ナットにジョイントボルトを螺合して固定し、充填した亜硝酸リチウム水溶液を封入する工程と、を含むことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法である。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の製造方法において、前記モルタルを流し込む工程と、前記養生する工程との間に、流し込んだモルタルの表面から突出するように固定金具を装着する工程、を有することを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法である。
請求項７記載の発明は、請求項５または６に記載の製造方法において、前記亜鉛製円柱体を固定する工程、前記ステンレス製ナットを固定する工程および前記軸体を固定する工程は、前記軸体の先端に前記亜鉛製円柱体をねじ結合し、前記軸体の根元寄りに前記ステンレス製ナットをねじ結合した、亜鉛製円柱体、ステンレス製ナットおよび軸体の一体物を、前記凹部内に入れて固定する工程として行うことを特徴とする、鉄筋コンクリート用電気式防蝕具の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、シンプルな構成で鉄筋の防蝕を実現できる電気式防蝕具を提供することができる。そして、鉄筋コンクリート建造物を建造する際に、鉄筋に本願発明に係る電気式防蝕具を取り付け易く、施工を容易に行うことができる。
また、鉄筋コンクリートのメンテナンス時に、後から本願発明に係る電気式防蝕具を装着することも、比較的簡易に行うことができる。
さらに、この発明によれば、本発明の電気式防蝕具を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る電気式防蝕具１０の外観構成図であり、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図である。
【図２】図２は、この発明の一実施形態に係る電気式防蝕具１０の縦断面構造図である。
【図３】図３は、この発明の一実施形態に係る電気式防蝕具１０が鉄筋に取り付けられた様子を示す図解的な図である。
【図４】図４は、電気式防蝕具１０を製造するための治具３０を表わす図であり、（Ａ）は治具３０の背面図、（Ｂ）は治具３０の平面図、（Ｃ）は治具３０の正面図である。
【図５】図５は、電気式防蝕具１０を製造するための治具の縦断面図であり、凹部３６内に電気式防蝕具１０の構成要素が収容された状態を示す図である。
【図６】図６は、電気式防蝕具１０の収容室１７に亜硝酸リチウム水溶液を充填する仕方を説明するための図である。
【図７】図７は、電気式防蝕具１０に亜硝酸リチウム水溶液が充填された後、ジョイントボルト１５で入口（ステンレス製ナット１４）を封止するやり方を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下には、図面を参照して、この発明の一実施形態について具体的に説明をする。
図１は、この発明の一実施形態に係る電気式防蝕具１０の正面図（Ｂ）、左側面図（Ａ）および右側面図（Ｃ）である。電気式防蝕具１０はモルタル製円柱状本体１１を備える。円柱状本体１１の一方端面であるたとえば左端面１１１には、円柱状本体１１の一端寄りに同心状に埋設された亜鉛製円柱体１２（図２を参照）の一方端面としての左端面１２１が、円柱状本体１１の左端面１１１と面一に露出している。そして亜鉛製円柱体１２の左端面１２１からは、一体に形成された亜鉛製ねじ軸１２２が突設されている。
【００１６】
モルタル製円柱状本体１１の他端面であるたとえば右端面１１２には、円柱状本体１１の他端寄りに円心状に埋設されたステンレス製ナット１４（図２を参照）の一端面１４１が、円柱状本体１１の他端面１１２と面一に露出している。
そして、ステンレス製ナット１４にはジョイントボルト１５（図２を参照）が螺合され、たとえば接着剤で固定されている。ジョイントボルト１５は、ステンレス製ナット１４の一端面１４１から外方へその一部が突出しており、突出部は接続用ねじ軸１５１となっている。
【００１７】
モルタル製円柱状本体１１の外周面１１３には、軸方向と交差する方向に延びる畝１１４が、軸方向に一定間隔で形成されている。また、モルタル製円柱状本体１１の表面には、固定金具１６が取り付けられている。固定金具１６は、この防蝕具１０を鉄筋に取り付けるための取付金具である。固定金具１６は、その脚部１６１（図２を参照）が円柱状本体１１内に埋設されており、モルタル製円柱状本体１１に固着されている。
【００１８】
図２は、図１に示す電気式防蝕具１０の縦断面図であり、その内部構造がわかるように描いた図である。図２を参照して、電気式防蝕具１０の内部構造について説明をする。
電気式防蝕具１０は、モルタル製円柱状本体１１の軸方向両端に、それぞれ、亜鉛製円柱体１２およびステンレス製ナット１４が同心状に埋設されている。そして亜鉛製円柱体１２とステンレス製ナット１４との間には、軸方向に延びる円柱状の内空間である収容室１７が形成されている。そして収容室１７内には亜硝酸リチウム水溶液１８が充填されている。この実施形態では、亜鉛製円柱体１２は、その直径が収容室１７の直径よりも大きく、円柱体１２の左端面１２１から外側へねじ軸１２２が突設されているとともに、内側端面１２３からも内方へ内ねじ軸１２４が突設された構成となっている。そして内ねじ軸１２４にはたとえばステンレス製ナット１３が螺合している。亜鉛製円柱体１２およびナット１３は、上記の状態でモルタル製円柱状本体１１に埋設されている。
【００１９】
このような構成において、モルタル製円柱状本体１１の一方端面１１１側から突出するねじ軸１２２に、たとえば銅線でできた接続線２１の一端を取り付け、ナット２２で接続線２１とねじ軸１２２とを固定する。また、モルタル製円柱状本体１１の他方端面１１２側から突出するねじ軸１５１に、たとえば銅線でできた接続線２３の一端を取り付け、ナット２４により、接続線２３とステンレス製ナット１４とを電気的に接続して固定する。そして、接続線２１および２３の各他端を、それぞれ、鉄筋に電気的に接続する。これにより、鉄筋とこの電気式防蝕具１０との間で亜鉛による流電陽極方式（犠牲陽極防蝕方式）の電気回路が形成され、鉄筋の防蝕が図れるものである。
【００２０】
図３は、電気式防蝕具１０を鉄筋Ｆに取り付けた状態を示す模式図である。図３に示すように、鉄筋コンクリート構造物を作るために、鉄筋Ｆは、通常、所定間隔で格子状に組まれる。電気式防蝕具１０は、固定金具１６を用いて鉄筋Ｆに取り付ける。そして接続線２１および２３の各先端（他端）を、それぞれ、電気式防蝕具１０から接続線２１、２３の長さ分だけ離れた位置の鉄筋Ｆに電気的に接続する。かかる取付構造とすることによって、取り付けた電気式防蝕具１０を中心に、接続線２１、２３の先端が接続された鉄筋Ｆと電気式防蝕具１０との間の領域に腐蝕防止のための回路が形成される。そして、これにより、鉄筋の腐蝕防止が図れる。
【００２１】
図４は、この発明の一実施形態に係る電気式防蝕具１０を製造するための金型を備えた治具３０の図であり、（Ａ）は治具３０の背面図、（Ｂ）は治具３０の平面図、（Ｃ）は治具３０の正面図である。
治具３０は、樹脂材料で形成された横長で偏平な直方体状の本体３１と、本体３１の正面に配置された正面固定板３２と、本体３１の背面に配置された背面固定板３３とを有している。本体３１と固定板３２、３３とは、本体３１の長手方向両端に設けられた一対のボルト３４およびナット３５により固定されている。そしてこれらボルト３４およびナット３５の螺合を解くことにより、本体３１から固定板３２および固定板３３を取り外すことができる。
【００２２】
本体３１には、その内部に、本体３１の長手方向に一定間隔で並設された型（凹部３６）が形成されている。また、本体３１の上面には、内部の凹部３６に通じる切欠窓３７が形成されている。切欠窓３７は、本体３１の一方長手端面４０（背面固定板３３が取り付けられる面）側から本体３１の長さ方向に直交方向に切り欠かれた細長い形状である。切欠窓３７は、モルタルを凹部３６内に流し込む際に利用するものである。また、この切欠窓３７は、流し込んだモルタルに固定金具１６を埋め込むのに利用する。
【００２３】
図５は、図４に示す治具３０をＶ−Ｖに沿って切断した状態の断面構造図であり、凹部３６内に電気式防蝕具１０の要素が収容された状態を示している。
図５を参照して、治具３０の樹脂製本体３１には、たとえば円柱状に延びる凹部３６が形成されている。凹部３６は、その内周面の形状がモルタル製円柱状本体１１の外周面１１３を規定する形状となっている。すなわち、モルタル製円柱状本体１１の外周面に畝１１４を形成する場合は、凹部３６の内周面には波状の凹凸が形成されている。もっとも、真っ直ぐな円柱状本体１１を作る形状でもかまわない。樹脂製本体３１の正面壁３８には亜鉛製円柱体１２の外側端面１２１から突出するねじ軸１２２を受け止めるための受け孔３９が形成されている。亜鉛製円柱体１２は、その内側端面１２３から突出する内ねじ軸１２４を備えており、内ねじ軸１２４にはたとえばステンレス製ナット１３が螺合されている。ステンレス製ナット１３の軸方向長さは、内ねじ軸１２４の軸方向長さよりも長くされていて、内ねじ軸１２４が螺合していないナット１３のねじ部に、収容室確保用ボルト５０の先端が螺合されている。収容室確保用ボルト５０の根元側、すなわち凹部３６内におけるボルト５０の右端に、ステンレス製ナット１４が螺合されている。そして、凹部３６の外側（図において右側）へ飛び出たボルト５０の根元部分には、固定板３３を挟むように、ナット５１が取り付けられている。
【００２４】
これにより、凹部３６は、その背面側（図５において右側）は、固定板３３で塞がれており、固定板３３の内面には、ステンレス製ナット１４が配置された状態となる。
この状態において、窓３７からモルタルを流し込む。流し込まれたモルタルは、凹部３６内に行き渡り、亜鉛性円柱体１２、ナット１３、ボルト５０およびステンレス製ナット１４の周囲を隈無く覆う。
【００２５】
次いで、窓３７から固定金具１６の脚部１６１を流し込んだモルタル内に埋めるようにして、固定金具１６を取り付ける。
そして、モルタルが固まるまで養生する。
図６は、治具の型（凹部３６）内で養生されてモルタルが固まった後、固定板３３を本体３１から取り外して型（凹部３６）から取り出した未完成状態の電気式防蝕具１０を示す縦断面図である。養生が終わり、固定板３３を本体３１から取り外す際に、各凹部３６に対応するナット５１を弛め、収容室確保用ボルト５０を凹部３６から取り外す。そうすると、モルタル製円柱状本体１１の中心部のボルト５０が存在していた部分が、軸方向に延びる収容室１７として形成される。そこで、この収容室１７に亜硝酸リチウム水溶液１８を充填する。
【００２６】
なお、この実施形態では、収容室１７に充填するのは、亜硝酸リチウム水溶液１８としたが、これに代え、亜硝酸リチウム水溶液１８にシラス（火山の降灰）を混ぜたものを流し入れ、充填するようにしてもよい。亜硝酸リチウム水溶液１８にシラスを混合した場合、シラスには鉄（Ｆｅ）の成分が多量に含まれているので、亜硝酸リチウム水溶液１８が作用する防蝕電流の流れを向上できる効果がある。
【００２７】
次に、図７に示すように、収容室１７に亜硝酸リチウム水溶液１８を充填した後、ステンレス製ナット１４の螺合孔１４２にジョイントボルト１５を螺合して、その後接着剤でジョイントボルト１５とステンレス製ナット１４とを固定する。その際、収容室１７に充填された亜硝酸リチウム水溶液１８の封入をより確実にかつ良好に行えるように、ジョイントボルト１５にはその軸心にエア抜き用の小孔１５２が形成されているのが好ましい。その場合、ジョイントボルト１５をステンレス製ナット１４に螺合した後、接着剤等で固定する際に、接着剤をエア抜き用の小孔１５２も接着剤で塞ぐとよい。
【００２８】
この発明は、以上説明した実施形態の構成に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    電気式防蝕具
１１    モルタル製円柱状本体
１２    亜鉛製円柱体
１３、１４、２２、３５、５１    ナット
１５    ジョイントボルト
１６    固定金具
１７    収容室
１８    亜硝酸リチウム水溶液
２１、２３    接続線
３０    治具
３１    本体
３２、３３    固定板
３４    ボルト
３６    凹部
３７    切欠窓
３８    正面壁
４０    長手端面
３９    受け孔
５０    収容室確保用ボルト
１１１、１２１    左端面
１１２    右端面
１１３    外周面
１１４    畝
１２２、１５１    ねじ軸
１２３    内側端面
１２４    内ねじ軸
１４１    一端面
１４２    螺合孔
１５２    小孔
１６１    脚部
【図１】
2016138302.tif 000003
【図２】
2016138302.tif 000004
【図３】
2016138302.tif 000005
【図４】
2016138302.tif 000006
【図５】
2016138302.tif 000007
【図６】
2016138302.tif 000008
【図７】
2016138302.tif 000009