技報 第 10 号（2012 年）

電気防食 PI-Slit 工法（ピーアイスリット工法）

１．はじめに塩害を受けたコンクリート構造物の補修方法のひとつに線状のチタングリッド陽極を用いた PI-Slit 工法がある．

技術本部

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青山敏幸

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鴨谷知繁

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技術部

石井浩司

例えば，図-2 に示すように，PC 桁では，下フランジの鋼材量が多く，ウェブの鋼材量が少ないのが一般的である．そのため，下フランジでは陽極の限界電流密度が，ウェブでは電陽極を横置きとするチタングリッド工法に対して，本工法流の広がりが支配的となり，ウェブに設置する陽極の容量はは，陽極を縦置きとすることで切削手間の削減および溝修復過剰になる傾向にある．そこで，従来使用していた 15mm やの省力化施工によりコスト縮減を図ってきた．本工法の更な20mm 幅の陽極に対して，10mm 幅の陽極幅を使用し，ウェる普及とコスト縮減を図るためには，陽極設置に関わる合理

ブのように鋼材量の少ない部位には type-S，下フランジのよ化が必要不可欠である．

うに鋼材量が多く，陽極の限界電流密度が支配的となる箇所

そこで本稿では，上記を目的として，①陽極のバリエーシ
ョンの追加，②陽極設置方法の改良，についての取り組みと，②による防食効果を確認するための通電試験の結果について報告する．

では，type-D による設置を行えば，陽極設置の合理化が可能になるものと考えられる．
一方，RC 桟橋に線状陽極を設置する場合には，コンクリー
ト内部の鋼材量が多いため，陽極の限界電流密度が支配的となるため，これまでは陽極の設置間隔を小さくすることで対２．PI-Slit 工法の改良項目応してきた．しかし，図-3 に示すように，鋼材量の多い部位

2.1 陽極のバリエーションの追加

は type-D による陽極設置を行うことで，陽極の限界電流密従来は，15mm，20mm 幅のチタングリッド陽極を使用して度を高めれば，溝切削量が削減し，陽極設置の合理化が可能おり，陽極を設置する溝深さを 20～25mm で設定していた．になるものと考えられる．

今回，10mm 幅のチタングリッド陽極もバリエーションに追加することにより，溝切削深さを 15mm 程度に低減することができ，かぶりが小さい構造物への適用も可能となった．ま陽極設置面の鋼材量 小

陽極設置面の鋼材量 大type-S

type-Dた溝切削深さの低減により，既設構造物への損傷ダメージを最小限に抑えること，溝切削深さの低減，陽極材料費，溝切削量の低減によるコスト縮減が可能となった．
2.2 陽極の設置方法の改良
防食性能を確保させながら，溝切削深さ，溝切削量の低減

図-1 陽極設置方法の改良を目的として，図-1 に示すように切削溝 1 本につき 2 枚の陽極を設置する方法を確立した．陽極設置方法は，切削溝 1 本
陽極幅 減
溝切削深さ 減につき設置する陽極の枚数に応じて，type-S（切削溝 1 本につき 1 枚（Single）の陽極を設置），type-D（切削溝 1 本につ

type-S

き 2 枚（Double）の陽極を設置）とした．
ここで，線状陽極方式を用いた場合の陽極の設置間隔は，type-S
type-D

コンクリート内部の鋼材量や腐食程度をもとに，必要防食電流量を算出し，陽極から鋼材への電流の広がりを満足してかつ，陽極から発生する電流が限界電流量以内に収まるように決定する．陽極から鋼材への電流の広がりは，陽極と鋼材の（15mm幅陽極）（10mm幅陽極）

従来システム（type-S）

改良システム(type-S,type-D併用)

図-2 PC 桁の陽極設置イメージ

間隔，コンクリートの比抵抗等により異なるが，一般的にはtype-S

300mm 程度以下の間隔で陽極を設置すれば防食効果があるとしている．陽極の限界電流量については，過大な電流を流溝切削量 減すことで陽極周辺の酸素発生反応，塩素発生反応により pH
type-Sが低下し，陽極被覆材が劣化してしまう可能性があるため，
米国腐食防食協会（NACE）では限界電流密度を陽極材の表面積に対して 110mA/m2 と設定している．

従来システム（type-S）

type-D
改良システム(type-S,type-D併用)

図-3 RC 桟橋の陽極設置イメージ

技報 第 10 号（2012 年）

A6A4

PC 供試体の形状・寸法と陽極配置方法を図-4 に示す．

170A5260

PC 供試体は，幅 600mm，高さ 800mm，全長 3.3m のポス程度，深さ 20mm 程度の溝を切削した後に，幅 15mm の陽極をセットした．改良システムは，幅 6mm 程度，深さ 15mm復極量（mV）程度の溝を切削した後に，幅 10mm の陽極を，ウェブと下フ（vs.コンクリート表面積）に決定し，暴露期間中も同一電流量にて通電を行った．

200180160140120100806040200

従来システムの通電期間全体において，埋め込み照合電極
果を図-5 に，改良システムによる測定結果を図-6 にそれぞれす位置である．
埋込照合電極による復極量の測定結果から，通電期間によらず改良システムは，従来システムより若干大きな復極量を復極量（mV）示す．なお鋼材の復極量は，鋼材のインスタントオフ電位と極および可搬式照合電極のウェブ①，②の位置は，図-4 に示

19020051020661枚 /溝2枚 /溝

埋込電極
ウェブ①
ウェブ②200180160140
120100806040200306090
通電日数（日）120150改良システム

埋込電極
ウェブ①
ウェブ②0有している．この理由は，改良システムではウェブ位置に10mm 幅の陽極を 1 枚配置しており，15mm 幅の陽極を使用

10mm陽 極図-5 鋼材の復極量の測定結果（従来システム）

および可搬式照合電極により測定した鋼材の復極量の測定結100mV 以上あれば防食効果があるとされている．また埋込電

170

従来システム03.2 実験結果と考察

電流遮断 24 時間後電位との差とし，一般的にはその値がA7A8260

従来システム改良システム(type-S)(type-S,type-D 併用)
図-4 供試体の形状・寸法

ムとも同一位置に陽極を配置した．従来システムは，幅 6mm電流密度を目標とし，PC 供試体は両システムとも 10mA/m21706良システム（type-S，type-D 併用）の 2 種類とし，両システ

分極試験により，防食基準である 100mV の分極量が得られる

A5A6170

5 15を模擬した．供試体の種類は，従来システム（type-S）と改と底面には 2 枚配置した．通電量は，通電開始時に実施した

A9A1015mm陽 極

トテンション方式の PC 桁の下フランジおよびウェブの一部

ランジハンチ部には切削溝 1 本につき 1 枚，下フランジ側面

A3A4

100 100

A3について報告する．

埋込 照 合 電 極

A2 A1115体を用いた通電試験を実施した．ここでは PC 供試体の結果

A7
100 100

A2A1 A12ウェブ②100

埋 込 照合 電 極

190試体（以下 PC 供試体と称す）および RC 桟橋を模擬した供試

100 100

ウェブ②ウェブ①190A1A8100

本実験では，ポストテンション方式の PC 桁を模擬した供

ウェブ①200

100 100

3.1 実験概要

200190200

３．陽極設置の改良方法に関する実験

306090通電日数（日）120150

図-6 鋼材の復極量の測定結果（改良システム）した従来システムに比べてウェブ位置の陽極から発生する電流量が小さく，また，照合電極を設置した下フランジ底面での鋼材量に応じて，陽極幅と切削溝 1 本に埋め込む陽極の枚切削溝 1 本につき 2 枚の陽極を配置しているため，復極量が数を適切に設定することで，より確実で経済的な防食が可能若干大きくなったものと考えられる．また改良システムは，になるものと考えられた．なお PC 桁を対象に，改良システ下フランジとウェブの復極量のばらつきが小さくなっている

ム（type-S，type-D 併用）による施工を 1 件実施している．

ことから，陽極設置面の鋼材量等に応じて，陽極の枚数と幅を適切に選定することで，より確実で経済的な防食が可能に

Key Words：電気防食，線状陽極，コスト縮減なるものと考えられる．RC 桟橋を模擬した供試体においても，改良システムによる防食効果が認められた．

４．まとめ
PI-Slit 工法における陽極設置の更なる合理化を目的として，陽極のバリエーションの追加と陽極設置方法の改良に取り組み，その効果を確認するために，RC 桟橋，PC 桁を模擬した供試体を用いた通電試験を実施した．その結果，陽極設置面

青山敏幸

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