JP3326587B2 - Method for detecting corrosion points of steel in concrete - Google Patents
Method for detecting corrosion points of steel in concreteInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート中の
鋼材の腐食箇所検出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting corrosion of steel in concrete.
【0002】[0002]
【従来の技術とその課題】コンクリートは、一般には、
種々の環境に対する抵抗力が強く、また、強アルカリ性
であるので、その内部にある鋼材は、鋼材表面に不動態
被膜を形成して腐食から保護され、そのために、コンク
リート構造物は耐久性のある永久構造物であると考えら
れてきた。2. Description of the Related Art Concrete is generally
Because of its strong resistance to various environments and strong alkalinity, the steel inside it is protected from corrosion by forming a passive film on the surface of the steel, so that the concrete structure is durable. It has been considered a permanent structure.
【0003】しかしながら、この永久構造物と考えられ
てきたコンクリート構造物も、空気中の炭酸ガスにより
コンクリートのpH値が低下する中性化や、塩素イオン
のコンクリート中への浸透によりコンクリート中の鋼材
が腐食する塩害などの原因によりコンクリート中の鋼材
が腐食し、コンクリート構造物の強度を保持するという
機能を失い構造物としての寿命に疑問がなげかけられる
ようになってきた。[0003] However, concrete structures which have been considered to be permanent structures are also made of carbon steel in the concrete due to neutralization in which the pH value of the concrete is lowered by carbon dioxide gas in the air, and penetration of chlorine ions into the concrete. Steel in concrete is corroded due to salt damage caused by corrosion, and the function of maintaining the strength of the concrete structure is lost, and the life of the structure is being questioned.
【0004】このような劣化したコンクリート構造物中
の鋼材の腐食状況を検査する方法として、従来は、鋼材
のかぶりコンクリートをはつり、コンクリート中の鋼材
を露出することによってその鋼材の腐食状況を確認する
目視による検査方法が行われてきた。As a method of inspecting the corrosion state of steel in a deteriorated concrete structure, conventionally, a steel cover in concrete is removed and the state of corrosion of the steel is confirmed by exposing the steel in the concrete. Visual inspection methods have been used.
【0005】このコンクリートのはつり作業は、作業環
境を悪化させ、安全性からの問題があり、また、コンク
リート構造物の強度を低下させるもので、はつり作業が
ない非破壊による検査方法、例えば、自然電位法、表面
電位差法、電気抵抗法、分極抵抗法、及びACインピー
ダンス法等が提案された〔ASTM(American Society
for Testing Materials)C876、特開昭59−217147号
公報、特開昭63−163266号公報、鉄筋腐食の診断1993年
5月28日 森北出版株式会社発行〕。[0005] The concrete hanging work deteriorates the working environment and poses a problem from the viewpoint of safety. In addition, it reduces the strength of the concrete structure. Potential method, surface potential difference method, electric resistance method, polarization resistance method, AC impedance method and the like have been proposed [ASTM (American Society)
for Testing Materials) C876, JP-A-59-217147, JP-A-63-163266, Diagnosis of steel bar corrosion, published by Morikita Publishing Co., Ltd. on May 28, 1993].
【0006】自然電位法は、コンクリート中の鋼材に導
線を接続し、銅−硫酸銅電極などを使用してコンクリー
ト表面での測定によりコンクリート内部の鋼材表面の電
気化学的活性度を測定する方法であるが、この方法で
は、コンクリートの含水量等の影響を受け、測定誤差が
大きく、鋼材の腐食を評価する方法としては不充分であ
るという課題があった。The self-potential method is a method in which a conductive wire is connected to steel in concrete and the electrochemical activity of the steel inside the concrete is measured by measuring the surface of the concrete using a copper-copper sulfate electrode or the like. However, this method has a problem that the measurement error is large due to the influence of the water content of the concrete and the like, and is insufficient as a method for evaluating the corrosion of steel.
【0007】表面電位差法は、自然電位法の応用であ
り、2個の照合電極を用い、コンクリート表面での測定
により自然電位の電位勾配を求める方法であるが、この
方法では、鋼材に導線を接続する必要はないものの、鋼
材の腐食の程度が推定できる自然電位の絶対値が求める
ことができないという課題があった。The surface potential difference method is an application of the natural potential method, in which two reference electrodes are used to determine the potential gradient of the natural potential by measurement on the concrete surface. Although there is no need to connect, there was a problem that the absolute value of the natural potential from which the degree of corrosion of the steel material could be estimated could not be obtained.
【0008】電気抵抗法は、コンクリートの電気抵抗を
測定することで、コンクリート中の腐食因子の浸入の容
易さや浸入状況を知る方法であるが、鋼材の腐食の可能
性は推定できても、鋼材の腐食状況を知るには不十分で
あるという課題があった。The electric resistance method is a method of measuring the electric resistance of concrete to know the ease of penetration of a corrosion factor in concrete and the state of penetration. However, even if the possibility of corrosion of steel material can be estimated, There was a problem that it was not enough to know the corrosion state of steel.
【0009】分極抵抗法は、コンクリート中の鋼材の一
部に導線を接続し、コンクリート表面からコンクリート
内部の鋼材に対して直流電流を流し、鋼材表面の分極抵
抗を測定する方法であるが、この方法では、その測定が
厳密でかつ、測定に時間がかかるため、現実のコンクリ
ート構造物への適用は難しいという課題があった。The polarization resistance method is a method in which a conducting wire is connected to a part of steel material in concrete, and a direct current is applied from the concrete surface to the steel material inside the concrete to measure the polarization resistance of the steel material surface. The method has a problem that it is difficult to apply the method to an actual concrete structure because the measurement is strict and the measurement takes time.
【0010】ACインピーダンス法は、コンクリート中
の鋼材に導線を接続し、コンクリート表面から鋼材に、
10〜20mVの電圧で0.01Hz〜100KHzの
交流電流を流し、分極抵抗を測定し、鋼材の腐食の程度
の推定を行うものである。ACインピーダンス法は、そ
の信頼性の高さと測定の簡便さから、最近注目をあびて
おり、試験室や現場での分極抵抗やコンクリート電気抵
抗率の測定に多用されるようになってきた。In the AC impedance method, a conductor is connected to a steel material in concrete, and the steel surface is changed from the concrete surface to the steel material.
An alternating current of 0.01 Hz to 100 KHz is applied at a voltage of 10 to 20 mV, the polarization resistance is measured, and the degree of corrosion of the steel material is estimated. The AC impedance method has recently attracted attention due to its high reliability and simplicity of measurement, and has been frequently used for measuring polarization resistance and concrete electric resistivity in a test room or on site.
【0011】しかしながらこのACインピーダンス法で
は、コンクリート中の鋼材への導線の接続が必要であ
り、この接続は、試験室での試験体を用いた測定では、
試験体作成の際、あらかじめ鋼材を露出させておくか、
導線を接続しておくことが必要であり、現場でのコンク
リート構造物の測定では、コンクリート内部の鋼材が露
出している場合を除いて、鋼材を露出させるため、鋼材
までのコンクリートのはつり作業やコアリング作業が必
要となるという課題があった。However, in the AC impedance method, it is necessary to connect a lead wire to steel in concrete, and this connection is required in a measurement using a test body in a test room.
When preparing the specimen, expose the steel material in advance,
It is necessary to connect the conductor, and in the measurement of the concrete structure on site, except when the steel material inside the concrete is exposed, the steel material is exposed, so that the concrete work such as suspending the concrete to the steel material or There was a problem that coring work was required.
【0012】つまり、ACインピーダンス法は、非破壊
による検査の方法の1つとは言いながら導線接続のため
の破壊作業が必要であり、その労力や破壊することによ
る構造物の信頼性が低下する可能性があるという課題が
あった。本発明者らは、前記課題を解決すべく種々検討
した結果、特定の方法採用することにより、前記課題が
解決し得ることを知見し、本発明を完成するに至った。That is, although the AC impedance method is one of the non-destructive inspection methods, it requires destruction work for connecting the conductors, and the labor and the reliability of the structure due to the destruction may be reduced. There was a problem that there is. The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the above-mentioned problems can be solved by adopting a specific method, and have completed the present invention.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、電極を
備えた2個以上の鋼材腐食検出端をコンクリート表面に
接触させ、該電極間に交流電流を流し、コンクリート中
の鋼材の腐食箇所を検出する方法において、コンクリー
ト表面の点B、点C、及び基準点Aの3点に対し、A
B、BC、及びCAの3経路におけるインピーダンスを
測定し、基準点Aにおける単独の分極抵抗又は基準点A
における単独のコンクリート電気抵抗を測定することを
特徴とするコンクリート中の鋼材の腐食箇所検出方法で
あり、電極を備えた2個以上の鋼材腐食検出端をコンク
リート表面に接触させ、該電極間に交流電流を流し、コ
ンクリート中の鋼材の腐食箇所を検出する方法におい
て、コンクリート表面の点B、点C、及び基準点Aの3
点に対し、AB、BC、及びCAの3経路におけるイン
ピーダンスを測定し、基準点Aにおける単独の分極抵抗
又は基準点Aにおける単独のコンクリート電気抵抗を測
定することを特徴とするコンクリート中の鋼材の腐食箇
所検出方法を用いて基準点Aの単独の分極抵抗又は基準
点Aにおける単独のコンクリート電気抵抗を測定し、該
基準点A及び測定点Dを結ぶ経路ADに交流電流を流
し、経路ADにおける分極抵抗又はコンクリート電気抵
抗を測定し、測定点Dにおける単独の分極抵抗又は測定
点Dにおける単独のコンクリート電気抵抗値を算出する
ことを特徴とするコンクリート中の鋼材の腐食箇所検出
方法である。That is, according to the present invention, two or more steel corrosion detecting ends provided with electrodes are brought into contact with the concrete surface, an alternating current is passed between the electrodes, and the corrosion of the steel in the concrete is caused. In the method of detecting the three points A, B, C, and the reference point A on the concrete surface,
The impedance in three paths B, BC, and CA was measured, and a single polarization resistance at the reference point A or the reference point A was measured.
To measure a single concrete electric resistance in
Characterized by the method for detecting corrosion locations of steel in concrete
Yes, contact two or more steel corrosion detectors with electrodes
Contact with the surface of the REIT.
How to detect corrosion points of steel in concrete
And the points B, C and reference point A on the concrete surface
For the point, in the three routes AB, BC and CA,
Measure the impedance and determine the single polarization resistance at reference point A.
Or measure the electrical resistance of a single concrete at reference point A.
Corrosion of concrete in concrete characterized by
A single polarization resistance or reference at reference point A using the location detection method
A single concrete electric resistance at point A is measured, and an alternating current is applied to a path AD connecting the reference point A and the measurement point D.
And the polarization resistance or concrete electric resistance in the path AD.
This is a method for detecting a corrosion point of a steel material in concrete, wherein a resistance is measured and a single polarization resistance at a measurement point D or a single concrete electric resistance value at a measurement point D is calculated.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、コンクリート中の被測定鋼材近傍のコンクリ
ート表面に、電極を備えた鋼材腐食検出端(以下本検出
端という)を少なくとも2個接触させ、交流電流を流す
ACインピーダンス法により測定を実施するものであ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
According to the present invention, at least two steel corrosion detecting terminals provided with electrodes (hereinafter, referred to as main detecting terminals) are brought into contact with a concrete surface in the vicinity of a steel material to be measured in concrete, and measurement is performed by an AC impedance method in which an alternating current flows. Things.
【0015】本発明で使用する本検出端は、電極を備
え、コンクリート表面に交流電流が流れやすくなってい
るものであれば特に限定されるものではないが、電極を
備え、塩化カリウムや水酸化カルシウムなどの電解質溶
液を含浸する脱脂綿やスポンジなどの保水材が、コンク
リート表面に接触できるようになっているものが、作業
性の面から好ましい。The detection end used in the present invention is not particularly limited as long as it has an electrode and an alternating current can easily flow on the concrete surface. It is preferable from the viewpoint of workability that a water retaining material such as absorbent cotton or sponge impregnated with an electrolyte solution such as calcium can be brought into contact with the concrete surface.
【0016】また、保水材の乾燥を防ぐために、電解質
溶液を蓄え、保水材へ常に電解質溶液を供給できる容器
を使用することはより有効である。本検出端の形状や大
きさは、コンクリート表面との接触面積が0.5cm2
以上確保できれば特に限定されるものではない。また、
印加電圧を自然電位を基準として測定する場合には、鉛
電極、銀−塩化銀電極、及び飽和カロメル電極等の照合
電極を備えたものを使用することが望ましいが、自然電
位を基準としない場合には照合電極を使用しなくても、
電極間の電位差を測定することで計測が可能である。In order to prevent the water retention material from drying out, it is more effective to use a container that stores the electrolyte solution and can always supply the electrolyte solution to the water retention material. The shape and size of the detection end is such that the contact area with the concrete surface is 0.5 cm 2
There is no particular limitation as long as the above can be secured. Also,
When the applied voltage is measured on the basis of the natural potential, it is desirable to use an electrode provided with a reference electrode such as a lead electrode, a silver-silver chloride electrode, and a saturated calomel electrode. Without using a reference electrode,
Measurement is possible by measuring the potential difference between the electrodes.
【0017】本発明で使用する電極としては電流が充分
に流れれば特に限定されるものではないが、耐久性等の
面から、白金やチタンなどの材料で加工されたものが好
ましい。また、電極形状は特に限定されるものではない
が、電気化学的に安定な線状や面状の材料の使用が好ま
しく、電流の流れを良好とする目的から、電極の表面積
は1mm2 以上が好ましい。2個以上の本検出端を用い
て、コンクリート中の鋼材腐食状況を検査する際、本検
出端間隔は、5cm〜50mが好ましく、20cm〜3
0mがより好ましい。この間隔が5cm未満では、本来
コンクリート表面と鋼材との間に流すべき電流が鋼材を
通過せず、コンクリート表面又はコンクリート表層中を
バイパスして流れてしまう場合があり、間隔が50mを
越える場合は、鋼材の電気抵抗の影響が測定値に誤差と
して含まれたり、鋼材相互の接触抵抗が大きく、測定が
不可能になる場合がある。The electrode used in the present invention is not particularly limited as long as a sufficient current flows, but an electrode processed with a material such as platinum or titanium is preferable from the viewpoint of durability and the like. Further, the shape of the electrode is not particularly limited, but it is preferable to use a linear or planar material that is electrochemically stable, and the surface area of the electrode is 1 mm 2 or more for the purpose of improving the current flow. preferable. When inspecting the corrosion state of steel in concrete by using two or more main detecting ends, the distance between the main detecting ends is preferably 5 cm to 50 m, and 20 cm to 3 m.
0 m is more preferable. If the distance is less than 5 cm, the current that should originally flow between the concrete surface and the steel material does not pass through the steel material and may flow bypassing the concrete surface or the concrete surface layer. In some cases, the influence of the electrical resistance of the steel material is included in the measured value as an error, or the contact resistance between the steel materials is large, making the measurement impossible.
【0018】次にポテンショスタット、ガルバノスタッ
トについて説明する。検出端は導線により、ポテンショ
スタット、あるいは、ガルバノスタットに接続される。
ポテンショスタットは、電圧制御による通電を行う装
置、ガルバノスタットは電流制御による通電を行う装置
として一般に用いられている装置であるが、本発明にこ
れらの装置を使用する際には、交流出力電圧、あるい
は、交流検出電圧の最大値が50mV程度、交流出力電
流、あるいは、交流検出電流の最大値が100mA程度
の能力があれば使用可能である。照合電極を使用する場
合には、4電極方式、つまり、電流の供給端子2点、電
圧検出端子2点を備えた装置を使用することが望まし
い。Next, the potentiostat and the galvanostat will be described. The detection end is connected to a potentiostat or a galvanostat by a conducting wire.
A potentiostat is a device that conducts electricity by voltage control, and a galvanostat is a device that is generally used as a device that conducts electricity by current control.When using these devices in the present invention, an AC output voltage, Alternatively, it can be used if the maximum value of the AC detection voltage is about 50 mV and the AC output current or the maximum value of the AC detection current is about 100 mA. When a reference electrode is used, it is desirable to use a four-electrode system, that is, an apparatus having two current supply terminals and two voltage detection terminals.
【0019】次に周波数アナライザーについて説明す
る。ポテンショスタット、あるいは、ガルバノスタット
は、周波数アナライザーにより制御される。周波数アナ
ライザーは、ポテンショスタット、あるいは、ガルバノ
スタットに出力命令を与える装置として一般に用いられ
ている装置であるが、その制御周波数が1Hz以下から
100Hz以上の正弦波、あるいは、方形波等の交流出
力が出来れば、いかようなものも使用可能である。Next, the frequency analyzer will be described. The potentiostat or galvanostat is controlled by a frequency analyzer. A frequency analyzer is a device generally used as a device for giving an output command to a potentiostat or a galvanostat, and its AC output is a sine wave or a square wave having a control frequency of 1 Hz or less to 100 Hz or more. If possible, anything can be used.
【0020】次に、測定方法について説明する。測定に
際しては、コンクリート表面の電気的状態を安定させる
目的から、測定の前にコンクリート面を水道水や水酸化
カルシウム溶液で湿潤状態にしておくことが好ましい。
この状態で全ての装置の接続を行い、検出端をコンクリ
ート表面に接触させた後、検出極の中の電極相互に1〜
50mVの交流電圧を印加する。従来の鉄筋への導線接
続法によるACインピーダンス法に比べ、本発明で測定
端を2個使用する場合には、電流の経路が2倍となって
しまう為、通常の約2倍の電圧の印加を必要とする。周
波数を少なくとも2種類使用することで測定は可能であ
る。Next, a measuring method will be described. At the time of measurement, in order to stabilize the electrical state of the concrete surface, it is preferable that the concrete surface is wetted with tap water or a calcium hydroxide solution before the measurement.
In this state, all the devices are connected, and the detection end is brought into contact with the concrete surface.
An AC voltage of 50 mV is applied. Compared with the conventional AC impedance method using a wire connection method to a reinforcing bar, when two measuring ends are used in the present invention, the current path is doubled, so that a voltage approximately twice as large as a normal voltage is applied. Need. Measurement is possible by using at least two types of frequencies.
【0021】周波数の与え方の一例を述べる。まず、低
周波HL を用いて、電圧VL を与え、電流IL を流した
場合は、図1の等価回路において、電気二重層容量がイ
ンピーダンスとして大きな値となる為、Rp とRs がイ
ンピーダンスとして作用し、IL は、ほぼの経路で流
れる。次に高周波HH を用いて電圧VH を与え、電流I
H を流した場合は、電気二重層容量がインピーダンスと
して小さな値となる為、Rs のみがインピーダンスとし
て作用し、IH は、ほぼの経路で流れる。非常に小さ
なHL 、非常に大きなHH を用いた場合、図1でコンク
リート電気抵抗Rs 〔Ω〕は約EH /IH として得るこ
とが出来、分極抵抗Rp 〔Ω〕は約EL /IL −EH /
IH として求めることが出来る。この結果に鉄筋径、か
ぶり厚さを考慮することによって、コンクリート電気抵
抗率〔Ω・cm〕、分極抵抗〔Ω・cm2 〕への単位の
変換が出来る。電気二重層容量によるインピーダンス
は、1/(2πfC)、(ここで、f=周波数、C=電
気二重層容量)で与えられる為、低周波とすれば、出来
るだけ低い周波数を使用した方が測定の精度は向上する
が、周波数が低い程、測定時間を長く必要としてしまう
為、実用的には、0.01〜1Hz程度を用いることが
望ましい。高周波としては、出来るだけ次数の高い周波
数を使用する程、測定精度は向上するが、周波数が高す
ぎると、電波による漏れが発生してしまう為、5〜10
0kHzが実用的である。An example of how to give a frequency will be described. First, when the voltage VL is applied using the low frequency HL and the current IL flows, the electric double layer capacitance has a large value as an impedance in the equivalent circuit of FIG. 1, so that Rp and Rs act as an impedance. , IL flow through most of the paths. Next, the voltage VH is applied using the high frequency HH, and the current I
When H flows, since the electric double layer capacitance has a small value as impedance, only Rs acts as impedance, and IH flows through almost all paths. When a very small HL and a very large HH are used, the concrete electric resistance Rs [Ω] can be obtained as about EH / IH in FIG. 1, and the polarization resistance Rp [Ω] can be obtained as about EL / IL-EH /
It can be obtained as IH. By taking into account the diameter of the reinforcing bar and the thickness of the cover, the unit can be converted into concrete electric resistivity [Ω · cm] and polarization resistance [Ω · cm 2 ]. Since the impedance due to the electric double layer capacitance is given by 1 / (2πfC), where f = frequency and C = electric double layer capacitance, if the frequency is low, it is better to use the lowest possible frequency Although the accuracy of the measurement is improved, the lower the frequency, the longer the measurement time is required. Therefore, practically, it is desirable to use about 0.01 to 1 Hz. As the high frequency, the higher the order of the frequency, the better the measurement accuracy. However, if the frequency is too high, radio wave leakage will occur.
0 kHz is practical.
【0022】本発明では、測定結果は2点測定の場合、
分極抵抗、コンクリート電気抵抗が、直列回路として加
算された合成分極抵抗、合成コンクリート電気抵抗とな
る。In the present invention, when the measurement result is a two-point measurement,
The polarization resistance and the concrete electric resistance become the combined polarization resistance and the combined concrete electric resistance added as a series circuit.
【0023】次に、各点それぞれの分極抵抗とコンクリ
ート電気抵抗を求める方法を説明する。請求項1におい
て得られた結果は、2点測定の場合、2点の分極抵抗、
コンクリート電気抵抗が合成された値であり、それぞれ
の測定点の分極抵抗、コンクリート電気抵抗率を求める
必要がある場合は、不十分な方法である。そこで、本発
明においては、請求項1で用いた方法で、A点−B点
間、B点−C点間、C点−A点間等の任意の測定点間で
測定を実施する。A点−B点間の測定値をAB、B点−
C点間の測定値をBC、C点−A点間の測定値をCAと
するとA点の分極抵抗、コンクリート電気抵抗は、それ
ぞれ(AB−BC+CA)/2として計算出来る。B、
C点についても同様である。計算で求めたA点の測定値
を基準として、A点以外の任意の測定対象間との合成分
極抵抗、合成コンクリート電気抵抗を測定し、この測定
値からA点の値を差し引くことで任意の点の分極抵抗、
コンクリート電気抵抗を求める。例えば、A点を基準と
して、A点−D点間の分極抵抗、コンクリート電気抵抗
を測定した場合は、この測定値から基準点であるA点の
分極抵抗、コンクリート電気抵抗を単純に引くことでD
点単独の分極抵抗、コンクリート電気抵抗を求めること
が出来る。この一連の操作と単位の変換をコンピュータ
ーによって自動化しておくことも可能である。Next, a method for obtaining the polarization resistance and the concrete electric resistance of each point will be described. The result obtained in claim 1 is that, in the case of two-point measurement, two-point polarization resistance,
This method is insufficient when the concrete electric resistance is a combined value and it is necessary to obtain the polarization resistance and the concrete electric resistivity at each measurement point. Therefore, in the present invention, the measurement is performed between arbitrary measurement points such as between point A and point B, between point B and point C, and between point C and point A by the method used in claim 1. Measured values between point A and point B are AB and point B
Assuming that the measured value between points C is BC and the measured value between points C and A is CA, the polarization resistance and concrete electric resistance at point A can be calculated as (AB-BC + CA) / 2. B,
The same applies to point C. Based on the measured value at point A obtained by the calculation, the composite polarization resistance and the synthetic concrete electrical resistance with any measurement object other than point A are measured, and the value at point A is subtracted from the measured value to obtain an arbitrary value. Point polarization resistance,
Find the electrical resistance of concrete. For example, when the polarization resistance and concrete electric resistance between points A and D are measured with reference to point A, simply subtract the polarization resistance and concrete electric resistance at point A, which is the reference point, from these measured values. D
Polarization resistance and concrete electric resistance of a point alone can be obtained. This series of operations and unit conversion can be automated by a computer.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図2に示す様な検出端を製作し、深さ2m、幅5m、奥
行7mのシングル配金である鉄筋コンクリート製の排水
処理槽の底部分の合成分極抵抗、合成コンクリート電気
抵抗の測定を行った。測定に際しては、排水処理槽の液
を測定直前に抜き、たまり水がなく、かつコンクリート
面が湿っている状態で測定した。この処理槽がある工場
は、工業用食塩を製品の原料として使用している為、排
水中には塩素が含まれていた。その為、コンクリート中
には塩分を含有しており、鉄筋は腐食環境にあった。ま
ず、測定にあたり、鉄筋探査機(スイス プロセク社プ
ロフォメーター3)を使用し、鉄筋位置、および、鉄筋
径の測定を行った。測定の結果によれば、以下に述べる
各地点での鉄筋径、及びかぶり厚さは同一であった。検
出端としては、電解質溶液として、水酸化カルシウム飽
和溶液を用い、保水材(ガーゼ)にしみこませたものを
プラスチック筒におさめ、電極としてチタンメッシュ
(エルガード社製チタンメッシュ、タイプ210)を内
蔵させたものを2個用意した。照合電極として飽和塩化
銀内極を使用したもの(東亜電波工業社製HS−205
C)を2個用いて保水材(ガーゼ)上に置き、基準電位
とした。電極、および、照合電極の端子にポテンショス
タット(北斗電工社製HA−150G)のリード線を接
続した。一方の検出端aの電極、照合電極には、C、R
E端子を接続し、もう1方の検出端bの電極、照合電極
には、WE1、WE2リード線をワニ口グリップ付きリ
ード線で接続し、3m離れたコンクリート表面A、B点
に検出端を設置した。ポテンショスタットに接続されて
いる周波数アナライザー(北斗電工FRA5080)を
操作し、まず、0.001Hzの正弦波周波数の電圧3
0mVを印加し、電流を測定した。測定の結果によれ
ば、以下に述べる各地点での鉄筋径、及びかぶり厚さは
同一であった。次に、1kHzの正弦波周波数の電圧3
0mVを印加し、合成コンクリート電気抵抗と合成分極
抵抗をそれぞれEH1/IH1、EL1/IL1−EH1/IH1と
して求めた。その結果、合成分極抵抗、合成コンクリー
ト電気抵抗は、それぞれ1.0kΩ、2.0kΩであっ
た。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. Example 1 A detection end as shown in FIG. 2 was manufactured, and a measurement of a composite polarization resistance and a composite concrete electric resistance of a bottom portion of a reinforced concrete drainage treatment tank which is a single metal distribution having a depth of 2 m, a width of 5 m, and a depth of 7 m was made. Was done. In the measurement, the liquid in the wastewater treatment tank was drained immediately before the measurement, and the measurement was performed in a state where there was no pool water and the concrete surface was wet. Since the factory where this treatment tank is located uses industrial salt as a raw material for products, the wastewater contained chlorine. Therefore, the concrete contained salt, and the rebar was in a corrosive environment. First, in the measurement, the position of the reinforcing bar and the diameter of the reinforcing bar were measured using a reinforcing bar probe (Profometer 3 of Prosec, Switzerland). According to the result of the measurement, the diameter of the reinforcing bar and the cover thickness at each point described below were the same. As a detection end, a saturated solution of calcium hydroxide was used as an electrolyte solution, the material impregnated with a water retention material (gauze) was placed in a plastic cylinder, and a titanium mesh (Titanium mesh, type Elgard, type 210) was incorporated as an electrode. Were prepared. Using a saturated silver chloride inner electrode as a reference electrode (HS-205 manufactured by Toa Denpa Kogyo KK)
C) was placed on a water-retaining material (gauze) using two pieces, and used as a reference potential. A lead wire of a potentiostat (HA-150G, manufactured by Hokuto Denko KK) was connected to the electrode and the terminal of the reference electrode. The electrode of one detection end a and the reference electrode are C, R
Connect the E terminal, connect the WE1 and WE2 lead wires to the other electrode of the detection end b and the reference electrode with a lead wire with an alligator grip, and connect the detection ends to points A and B on the concrete surface 3 m away. installed. By operating a frequency analyzer (Hokuto Denko FRA 5080) connected to the potentiostat, first, a voltage 3 with a sine wave frequency of 0.001 Hz
0 mV was applied and the current was measured. According to the result of the measurement, the diameter of the reinforcing bar and the cover thickness at each point described below were the same. Next, a voltage 3 having a sine wave frequency of 1 kHz
0 mV was applied, and the synthetic concrete electric resistance and the synthetic polarization resistance were obtained as EH1 / IH1 and EL1 / IL1-EH1 / IH1, respectively. As a result, the synthetic polarization resistance and the synthetic concrete electric resistance were 1.0 kΩ and 2.0 kΩ, respectively.
【0025】参考例1 検出端aを1個のみを使用し、測定対象である鉄筋は、
15cm×15cmの範囲ではつり出し、ポテンショス
タットのWE1、WE2端子を接続した以外は、実施例
1と同様の方法で測定した。まず、A点の分極抵抗、コ
ンクリート電気抵抗を測定したところ、分極抵抗、コン
クリート電気抵抗は、それぞれ0.5kΩ、0.9kΩ
であった。次に、B点の分極抵抗、コンクリート電気抵
抗を測定したところ、分極抵抗、コンクリート電気抵抗
は、それぞれ0.5kΩ、1.1kΩであった。REFERENCE EXAMPLE 1 Only one detecting end a is used, and the reinforcing bar to be measured is
The measurement was carried out in the same manner as in Example 1 except that the WE1 and WE2 terminals of the potentiostat were connected in the range of 15 cm × 15 cm. First, when the polarization resistance and concrete electric resistance at point A were measured, the polarization resistance and concrete electric resistance were 0.5 kΩ and 0.9 kΩ, respectively.
Met. Next, when the polarization resistance and the concrete electric resistance at the point B were measured, the polarization resistance and the concrete electric resistance were 0.5 kΩ and 1.1 kΩ, respectively.
【0026】実施例2 実施例1の方法でA,B点間からそれぞれ3m離れた地
点C点と、A−B点間、B−C点間、C−A点間の合成
分極抵抗、合成コンクリート電気抵抗の測定を行った。
その結果を表1に示す。Example 2 In the method of Example 1, the point C, which is 3 m away from the point A and point B respectively, the point A and point B, the point B and point C, and the point C and point C, the combined polarization resistance and the combination Concrete electrical resistance was measured.
Table 1 shows the results.
【表1】 それぞれの点の分極抵抗を、 A点について、〔1.0(A-B点間)−1.1(B-C点間)
+1.1(C-A点間)〕/2=0.5kΩ B点について、〔1.1(B-C点間)−1.1(C-A点間)
+1.0(A-B点間)〕/2=0.5kΩ C点について、〔1.1(C-A点間)−1.0(A-B点間)
+1.1(B-C点間)〕/2=0.6kΩ として求め、また、それぞれのコンクリート電気抵抗
を、 A点について、〔2.0(A-B点間)−2.0(B-C点間)
+1.8(C-A点間)〕/2=0.9kΩ B点について、〔2.0(B-C点間)−1.8(C-A点間)
+2.0(A-B点間)〕/2=1.1kΩ C点について、〔1.8(C-A点間)−2.0(A-B点間)
+2.0(B-C点間)〕/2=0.9kΩ として求めた。これらの結果をまとめると表2のように
なる。[Table 1] The polarization resistance at each point is calculated as follows: [1.0 (between AB points)-1.1 (between BC points)
+1.1 (between CA points)] / 2 = 0.5 kΩ For point B, [1.1 (between BC points) -1.1 (between CA points)
+1.0 (between AB points)] / 2 = 0.5 kΩ For point C, [1.1 (between CA points) -1.0 (between AB points)
+1.1 (between BC points)] / 2 = 0.6 kΩ, and the concrete electric resistance of each point A was calculated as follows: [2.0 (between AB points)-2.0 (between BC points)
+1.8 (between CA points)] / 2 = 0.9 kΩ For point B, [2.0 (between BC points) -1.8 (between CA points)
+2.0 (between AB points)] / 2 = 1.1 kΩ For point C, [1.8 (between CA points)-2.0 (between AB points)
+2.0 (between BC points) /2=0.9 kΩ. Table 2 summarizes these results.
【表2】 その結果、分極抵抗値からのコンクリート中の腐食状況
はA、B、C点とも腐食大であった。又、コンクリート
電気抵抗率値からのコンクリート中の腐食状況もA、
B、C点とも腐食大であった。この結果は、従来の方法
で得られた結果とも一致し、評価判断には信憑性がある
(参考例2参照)。[Table 2] As a result, the corrosion state in the concrete from the polarization resistance value was large at points A, B and C. Also, the corrosion state in concrete from the concrete electric resistivity value is A,
Both points B and C were significantly corroded. This result is consistent with the result obtained by the conventional method, and the evaluation judgment is credible (see Reference Example 2).
【0027】参考例2 参考例1の方法で、実施例2のA、B、C点それぞれの
分極抵抗、コンクリート電気抵抗を測定した。その結果
を表3に示す。REFERENCE EXAMPLE 2 The polarization resistance and concrete electric resistance at points A, B and C of Example 2 were measured by the method of Reference Example 1. Table 3 shows the results.
【表3】 [Table 3]
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、ACインピーダンス法
において、コンクリート中の鋼材の一部への導線の接続
が必要ないので、従来の方法の様な鋼材露出の為のはつ
り作業やコアリング作業を省略でき、コンクリート構造
物中の鋼材の腐食状況を非破壊的に評価することができ
る。従って、労力の軽減効果があり、また、コンクリー
ト構造物の破壊行為を必要としない利点がある。According to the present invention, in the AC impedance method, it is not necessary to connect a conducting wire to a part of the steel material in the concrete. Therefore, the hanging operation and the coring operation for exposing the steel material as in the conventional method are required. Can be omitted, and the corrosion state of the steel material in the concrete structure can be evaluated nondestructively. Therefore, there is an advantage that the labor can be reduced and the destruction of the concrete structure is not required.
【図1】図1は、ACインピーダンス法によるコンクリ
ート電気抵抗、分極抵抗、電気二重層容量の電気回路で
ある。FIG. 1 is an electric circuit of concrete electric resistance, polarization resistance, and electric double layer capacitance by an AC impedance method.
【図2】図2は、実施例1〜2で用いた測定装置であ
る。FIG. 2 shows a measuring device used in Examples 1 and 2.
1 コンクリート 2 鋼材 3 分極抵抗Rp 4 コンクリート電気抵抗Rs 5 電気二重層容量C 6 電極 7 照合電極 8 保水材 9 プラスチック筒 10 ポテンショスタット又はガルバノスタット 11 周波数アナライザーREFERENCE SIGNS LIST 1 concrete 2 steel 3 polarization resistance R p 4 concrete resistance R s 5 electric double layer capacity C 6 electrode 7 reference electrode 8 water retention material 9 plastic cylinder 10 potentiostat or galvanostat 11 frequency analyzer
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/00 - 27/26 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/00-27/26 JICST file (JOIS)
Claims (2)
をコンクリート表面に接触させ、該電極間に交流電流を
流し、コンクリート中の鋼材の腐食箇所を検出する方法
において、コンクリート表面の点B、点C、及び基準点
Aの3点に対し、AB、BC、及びCAの3経路におけ
るインピーダンスを測定し、基準点Aにおける単独の分
極抵抗又は基準点Aにおける単独のコンクリート電気抵
抗を測定することを特徴とするコンクリート中の鋼材の
腐食箇所検出方法。1. A method of detecting corrosion of a steel material in concrete by contacting two or more steel material corrosion detection ends provided with electrodes to the concrete surface and passing an alternating current between the electrodes to detect a point of corrosion of the steel material in the concrete. For three points B, C, and reference point A, measure impedance in three paths of AB, BC, and CA, and measure single polarization resistance at reference point A or single concrete electric resistance at reference point A. A method for detecting a corroded portion of steel material in concrete, characterized in that:
をコンクリート表面に接触させ、該電極間に交流電流を
流し、コンクリート中の鋼材の腐食箇所を検出する方法
において、コンクリート表面の点B、点C、及び基準点
Aの3点に対し、AB、BC、及びCAの3経路におけ
るインピーダンスを測定し、基準点Aにおける単独の分
極抵抗又は基準点Aにおける単独のコンクリート電気抵
抗を測定することを特徴とするコンクリート中の鋼材の
腐食箇所検出方法を用いて基準点Aの単独の分極抵抗又
は基準点Aにおける単独のコンクリート電気抵抗を測定
し、該基準点A及び測定点Dを結ぶ経路ADに交流電流
を流し、経路ADにおける分極抵抗又はコンクリート電
気抵抗を測定し、測定点Dにおける単独の分極抵抗又は
測定点Dにおける単独のコンクリート電気抵抗値を算出
することを特徴とするコンクリート中の鋼材の腐食箇所
検出方法。 2. At least two steel corrosion detecting terminals provided with electrodes.
Contact the concrete surface and apply an alternating current between the electrodes.
Method of detecting corrosion of steel in concrete
At point B, point C, and the reference point on the concrete surface
For three points A, three paths AB, BC, and CA
The impedance at the reference point A.
Pole resistance or single concrete electrical resistor at reference point A
Measuring the resistance of steel in concrete
Using the corrosion point detection method, a single polarization resistance or
Measures the electrical resistance of a single concrete at reference point A
An AC current is supplied to a path AD connecting the reference point A and the measurement point D.
Flushed, the polarization resistance or concrete electric resistance in the path AD is determined, the corrosion of steel in concrete, characterized in that to calculate the concrete electric resistance of the sole in the polarization resistance or measurement point D alone at the measurement point D Location detection method.
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