JPH0431031B2 - - Google Patents
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- JPH0431031B2 JPH0431031B2 JP63112295A JP11229588A JPH0431031B2 JP H0431031 B2 JPH0431031 B2 JP H0431031B2 JP 63112295 A JP63112295 A JP 63112295A JP 11229588 A JP11229588 A JP 11229588A JP H0431031 B2 JPH0431031 B2 JP H0431031B2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
- E04B1/642—Protecting metallic construction elements against corrosion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
-
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F2201/00—Type of materials to be protected by cathodic protection
- C23F2201/02—Concrete, e.g. reinforced
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Description
【発明の詳細な説明】
関連出願との相互参照
1987年5月8日出願の米国特許出願通し番号
47809の継続部分である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Cross-references to related applications U.S. patent application serial number filed May 8, 1987
This is a continuation of 47809.
発明の背景
橋床および駐車用ガレージのようなスチール強
化コンクリート構造体は一般的にはよく機能して
いる。しかし、道路用塩類の使用の劇的な増加
は、海岸建造物の増加と組合わさつて広範囲の劣
化問題をもたらしている。BACKGROUND OF THE INVENTION Steel-reinforced concrete structures, such as bridge decks and parking garages, generally perform well. However, the dramatic increase in the use of road salts, combined with the increase in coastal construction, has resulted in widespread deterioration problems.
コンクリート中のスチールの陰極防蝕を提供す
る試みの一つの種類はスロツト型で上塗り層なし
(slotted non−overlay)であつた。スロツト型
で上塗層のないアノードはコンクリート構造体の
死荷重と高さを増さない一つの試みを提供するよ
う開発された。スロツトは、アノード表面として
の役割をする炭素と有機樹脂との「導電性グラウ
ト」混合物で以て充満することができる。この導
電性グラウトは限られた導電性をもつので、電流
は白金鍍金金属線と炭素ストランド導体との一つ
の系によつてアノードへ分配される。 One type of attempt to provide cathodic protection of steel in concrete has been slotted non-overlay. Slotted, uncoated anodes have been developed to provide an approach that does not increase the dead load and height of concrete structures. The slot can be filled with a "conductive grout" mixture of carbon and organic resin that serves as the anode surface. Since this conductive grout has limited electrical conductivity, the current is distributed to the anode by a system of platinized metal wire and carbon strand conductors.
初期のスロツト型無上塗層の系はポリマー変性
モルタルのキヤツプをもつてポルトランドセメン
トモルタル中に埋めこまれた白金鍍金ワイヤを使
用した。その埋戻しは陽極反応によつてワイヤ表
面において生成されるガスと酸による攻撃のため
に失敗した。 Early slotless overcoat systems used platinum-plated wire embedded in Portland cement mortar with a cap of polymer-modified mortar. The backfill failed due to attack by gas and acid generated at the wire surface by anodic reaction.
米国特許No.4255241において論じられていると
おり、スロツトがコンクリート表面へ切込まれる
系が示されており、そのスロツトはスチール製強
化用の棒をどれも露出させないよう注意を払つて
切りこまれる。スロツトの底はプラスチツクテー
プによつて蔽うことができる。次に、ワイヤーア
ノード、例えば白金鍍金ニオブをスロツト中に置
き、ワイヤーは炭素質の導電性埋戻しによつてか
こまれる。埋戻しに有用な物質はグラフアイトを
含むことができる。実際においては、この系は人
手がかかることがわかり、さらに、その設置物は
コンクリートの表面亀裂あるいは他の表面不連続
状態によつて示されるとおり、早期破損を示し
た。 As discussed in US Pat. No. 4,255,241, a system is shown in which slots are cut into the concrete surface, with care taken to avoid exposing any of the steel reinforcing bars. The bottom of the slot can be covered with plastic tape. A wire anode, such as platinized niobium, is then placed in the slot and the wire is surrounded by carbonaceous conductive backfill. Materials useful for backfilling can include graphite. In practice, this system proved to be labor intensive and, furthermore, the installation exhibited premature failure as indicated by surface cracks or other surface discontinuities in the concrete.
エキスパンデツト・チタン金網によつて代表さ
れるとおりのバルブ金属電極は最近、スチール強
化コンクリートの広いひろがりにわたる応用に対
して広く受け入れられてきた。PCT広告出願
(Published Application)No.86/06759において
詳述されるとおり、その種の電極は容易に広い表
面を蔽うことができる。それらは平らな橋床のよ
うな広い表面の上でころがして巻戻すときに最も
有利である。その種の広い範囲の被覆はこのタイ
プの陰極防蝕系の受け入れに連がつてきた。とり
つけ時には、この系は全体を蔽う上塗層が設けら
れる。そのような系は従つて広い被覆上塗層を必
要とするだけでなく、障害物の周りで作業するの
にいくらかの調整が必要であるかもしれない。 Valve metal electrodes, as exemplified by expanded titanium wire mesh, have recently gained wide acceptance for widespread applications in steel reinforced concrete. As detailed in PCT Published Application No. 86/06759, such electrodes can easily cover large surfaces. They are most advantageous when rolled and unwound on a wide surface such as a flat deck. Such widespread coverage has led to the acceptance of this type of cathodic protection system. Upon installation, the system is provided with an overcoat layer covering the entire system. Such systems therefore not only require wide coverage overcoats, but may also require some adjustment to work around obstacles.
スロツト型無上塗層の系はそれゆえ、広い範囲
の商業的受け入れが得られず、スチール強化コン
クリート構造体へ陰極防蝕を提供するための解決
法としての期待にはとどいていない。エキスパン
テツド金網系は不規則表面の周りで容易に設計さ
れる相容性電極によつて補足されることができ
る。けれども、上塗層なしが望まれあるいは必要
とされる適当な系、あるいはそれが現存するコン
クリート構造体の保護において有用であるかもし
れない適当な系を提供する必要性が継続的に存在
している。 Slotted uncoated systems have therefore not achieved wide commercial acceptance and have not met their promise as a solution for providing cathodic protection to steel reinforced concrete structures. Expanded wire mesh systems can be supplemented with compatible electrodes that are easily designed around irregular surfaces. However, there is a continuing need to provide suitable systems where no overcoat is desired or required, or where it may be useful in the protection of existing concrete structures. There is.
発明の要約
コンクリートの陰極防蝕用で、そしてスロツト
系あるいは非スロツト系として特に有用であるア
ノード系がここに考案されたのであつて、その系
は強化用スチールに対して改善された電流分布を
与えるものである。この系はこのように多方面に
使用でき、特別な人力のかかる操作を必要としな
い点で極端に単純化されたものであり、そして、
特別の馴れない物質を現場調合することを必要と
せず、あるいは作業地点において手もとにもつ必
要性がないという点において経済的である。この
系は各種の表面、例えば、頭上表面、およびその
種の表面上の多数の障害物の周りで使うのに容易
に適合し、同時に、必要な場合には、上塗層のビ
ードのみが必要である。この系は一部は現場以外
の地点で調製されてよいが、コンクリート表面上
直接のような作業現場でのとりつけの場合にもま
た有用である。SUMMARY OF THE INVENTION An anode system has been devised which is particularly useful for cathodic protection of concrete and as a slotted or non-slotted system, which system provides improved current distribution for reinforcing steels. It is something. This system can be used in a wide variety of ways, is extremely simple in that it does not require special manual operations, and
It is economical in that it does not require the on-site preparation of special unfamiliar substances or the need to have them on hand at the work site. This system is easily adapted for use on a variety of surfaces, such as overhead surfaces, and around numerous obstacles on such surfaces, while requiring only a bead of overcoat when necessary. It is. Although this system may be prepared in part at off-site locations, it is also useful for on-site installations, such as directly on concrete surfaces.
広く考えると、本発明はスチール強化コンクリ
ート用の陰極防蝕へ向けられており、その系は、
リボン幅が厚さより大きく、リボン長が幅より大
きく、一方では電気化学的活性表面被膜をもつ、
薄くて細長い耐蝕性バルブ金属リボンアノードで
あつて、コンクリート表面の上あるいは内部にお
いてただし上記コンクリート中のスチール強化部
材から離されて設置される金属リボンアノード;
このリボンアノードをイオン導電性の結合質物質
の内部でコンクリート表面において埋没させる十
分な量のイオン導電性の結合質物質のビードであ
つて、50000オーム・cmより小さい容積抵抗をも
つビード;および、上記リボンアノードへ電気的
に接続されかつ上記リボンアノードより単位長あ
たりで大きい質量のものである耐蝕性バルブ金属
電流分配器部材;から成る。 Broadly considered, the present invention is directed to cathodic corrosion protection for steel reinforced concrete, the system comprising:
the ribbon width is greater than the thickness and the ribbon length is greater than the width, while having an electrochemically active surface coating;
a thin, elongated, corrosion-resistant bulb metal ribbon anode installed on or within a concrete surface but spaced apart from steel reinforcing members in the concrete;
a bead of ionically conductive binder material in sufficient quantity to embed the ribbon anode within the ionically conductive binder material at the concrete surface, the bead having a volume resistivity of less than 50,000 ohm-cm; and a corrosion resistant valve metal current distributor member electrically connected to the ribbon anode and having a greater mass per unit length than the ribbon anode.
もう一つの側面においては、本発明は既存の金
属強化コンクリート構造体を陰極防蝕する方法へ
向けられている。その他の側面においては、本発
明は、前述のとおりの系で以て陰極的に防蝕され
るスチール強化コンクリートの複合体、並びに、
表面で施用されるスロツト系または非スロツト系
をもつその種のコンクリート表面、へ向けられて
いる。 In another aspect, the invention is directed to a method of cathodically protecting an existing metal reinforced concrete structure. In other aspects, the invention provides a composite of steel reinforced concrete cathodically protected with a system as described above, and
It is intended for such concrete surfaces with slotted or non-slotted systems applied at the surface.
好ましい実施態様の記述
一般的には、本発明は、強化コンクリート構造
体が陰極防蝕を必要としかつ系を適用するため
の、水平、垂直、傾斜、あるいは頭上の面を提示
する応用のどれにおいても利用性を見出す。本発
明は、ある表面上で直接的か、あるいはスロツト
を構造体の表面中に切込むことができる場合の応
用にとつて利用性を見出す。本発明は、結合性上
塗層による既存構造物の完全被覆が望ましくない
かあるいは不可能である場合の垂直または頭上の
表面において特別の有用性を見出すものである。
従つて、本発明の防蝕系は橋床、駐車用ガレージ
の床、橋の副次構造物およびビル構造部材のよう
なスチール強化コンクリート構造体において用途
を見出すことが期待される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Generally, the present invention is suitable for use in any application where reinforced concrete structures require cathodic protection and present horizontal, vertical, sloped, or overhead surfaces for application of the system. Find usability. The invention finds utility in applications where slots can be cut directly on a surface or into the surface of a structure. The present invention finds particular utility on vertical or overhead surfaces where complete coverage of an existing structure with a bonding overcoat is undesirable or impossible.
Accordingly, the corrosion protection system of the present invention is expected to find use in steel reinforced concrete structures such as bridge decks, parking garage floors, bridge substructures, and building structural members.
図1を参照すると、一般的には31において示
され、下側で陰極防蝕を受けている強化コンクリ
ート構造物が一部示されている。防蝕のために
は、リボンのコイルのような図示されていない源
から供給される孔のないアノードリボン32が、
それの片面がコンクリート構造体31の面へ施用
されるように、コンクリート構造体31の下側3
3へ適用される。アノードリボン32を下側33
へ施用する間は、リボン32はプラスチツク質ま
たは他の非導電性の締結材でスチール強化コンク
リート構造体31中へはじめに締結され、それら
の締結材はくりぬいた穴の中へ挿入されてもよく
あるいは構造体表面へ接着されてもよい。構造体
31の下側31へリボン32を施用したのち、噴
霧機34によつてイオン導電性の結合性物質のビ
ード35が施用される。このビード35は下側3
3において露出されたままのアノードリボン32
の面を蔽う。結合性物質のこの施用により、噴霧
機34はアノードリボン32を埋没させる十分な
ビードを送達できるが、しかし、下側33の表面
全体を蔽う必要はない。いくつかのアノードリボ
ン32が施用されかつこのようにして埋没され、
そして、より具体的にさらに後述するとおりに、
相互に平行に通常は間隔をとつて配置されたのち
に、その種のアノードリボン32は次に図示され
ていない電流供給器へ接続され、電流供給器は次
に印加電流源へ接続される。 Referring to FIG. 1, a reinforced concrete structure, indicated generally at 31, is partially shown receiving cathodic protection on its underside. For corrosion protection, a non-porous anode ribbon 32 is provided from a source not shown, such as a coil of ribbon.
the underside 3 of the concrete structure 31 such that one side of it is applied to the face of the concrete structure 31;
Applies to 3. Lower side 33 of anode ribbon 32
During application, the ribbon 32 may first be fastened into the steel reinforced concrete structure 31 with plastic or other non-conductive fasteners, and those fasteners may be inserted into the hollow holes or It may also be adhered to the surface of the structure. After applying the ribbon 32 to the underside 31 of the structure 31, a bead 35 of ionically conductive binding material is applied by a sprayer 34. This bead 35 is on the lower side 3
Anode ribbon 32 remains exposed at 3
cover the face of This application of binding material allows the sprayer 34 to deliver enough beads to embed the anode ribbon 32, but need not cover the entire surface of the underside 33. Several anode ribbons 32 are applied and thus buried,
And, as will be described more specifically below,
After being arranged parallel to each other and usually spaced apart, such anode ribbons 32 are then connected to a current supply (not shown), which in turn is connected to an applied current source.
図2を参照すると、駐車ガレージの床の縁のよ
うなコンクリート構造体の一部が41において示
されている。この構造体41は床42と側壁43
とをもつ。床42と側壁43との間の縁は、図に
示すとおりにこの場合は立管44である障害物に
よつて中断されており、立管は側壁43に沿つて
走り床42中の開口を通つて突出している。床4
2のための陰極防蝕を受けるには、図示していな
いが、例えばコイルから、アノードリボン45が
はじめに施用される。このアノードリボン45
は、はじめに180度だけ自らの上に手軽に曲げ返
すことによつて、立管44の周りの床42の上で
容易に施用される。次に、それの施用平面内、す
なわち、床42の面において、曲げ返されている
リボン45をそれの長軸に対して90度の角度で直
角にねぢることができる。アノードリボン45の
この施用に続いて、それは、図1に示す方式と同
様に、図示されていないが、イオン導電性の結合
性物質の中に次に埋没させることができる。 Referring to FIG. 2, a portion of a concrete structure, such as the edge of a parking garage floor, is shown at 41. This structure 41 has a floor 42 and side walls 43.
has. The edge between the floor 42 and the side wall 43 is interrupted by an obstruction, in this case a standpipe 44, as shown, which runs along the side wall 43 and opens the opening in the floor 42. It stands out throughout. floor 4
To undergo cathodic protection for 2, an anode ribbon 45, not shown, is first applied, for example from a coil. This anode ribbon 45
is easily applied on the floor 42 around the standpipe 44 by first simply bending it back on itself by 180 degrees. Next, in its application plane, ie in the plane of the bed 42, the bent ribbon 45 can be twisted at right angles at a 90 degree angle to its long axis. Following this application of the anode ribbon 45, it can then be embedded in an ionically conductive bonding material, not shown, in a manner similar to that shown in FIG.
図3を次に参照すると、強化コンクリート支持
構造体が、下から見て、一般的には51で示され
て、描かれている。この構造体51は、端が丸味
のある垂直面52、並びに下の平坦下側表面53
とをもつている。アノードリボン54は垂直表面
52の周りに巻くことによつて施用され、施用中
のはじめは、プラスチツク質締結材によるような
方法で下にある垂直コンクリート表面52へ締結
することができる。下側の強化コンクリート表面
53の上では、リボンははじめに平坦部分55と
して下側表面53上で施用される。コンクリート
構造体51の丸味のある端に達すると、リボンの
平坦部分55をその長軸上で約90度ねぢり、それ
によつてアノードリボン55のコーナー端が縁端
部分56となる。このように、アノードリボン5
5ははじめはコンクリート構造体51と面接触状
にあるが、しかし、コーナーについて長軸に沿つ
てリボン55を90度ねぢる際に、コンクリート構
造体と縁接触状となる。リボン55の路はコーナ
ーの周りで続いてゆくので、リボン55はその長
軸に沿つて90度ねぢれ戻り、アノードリボン55
が再びコンクリート構造体51と面接触状態とな
る。しかし、アノードリボンが、縁の上でねぢら
れるのではなくて多くの平らな折りたたみ
(many flat folds)によつてコーナーへ取りつけ
られ得ることは当然である。施用されたアノード
リボンはすべて次に、図示されていないが図1に
教示のような方式でイオン導電性の結合性物質の
中に埋めこむことができる。 Referring now to FIG. 3, a reinforced concrete support structure is depicted, generally indicated at 51, viewed from below. This structure 51 has a vertical surface 52 with rounded edges, as well as a flat lower surface 53 below.
It has The anode ribbon 54 is applied by wrapping around the vertical surface 52 and initially during application can be fastened to the underlying vertical concrete surface 52 in such a manner as with plastic fasteners. On the lower reinforced concrete surface 53, the ribbon is first applied as a flat section 55 on the lower surface 53. Upon reaching the rounded end of the concrete structure 51, the flat portion 55 of the ribbon is bent approximately 90 degrees on its long axis such that the corner end of the anode ribbon 55 becomes an edge portion 56. In this way, the anode ribbon 5
5 is initially in surface contact with the concrete structure 51, but upon bending the ribbon 55 through 90 degrees along the long axis about the corner, it comes into edge contact with the concrete structure. As the path of the ribbon 55 continues around the corner, the ribbon 55 twists back 90 degrees along its long axis and the anode ribbon 55
is again in surface contact with the concrete structure 51. However, it is natural that the anode ribbon could be attached to the corners by many flat folds rather than being curled over the edges. All applied anode ribbons can then be embedded in an ionically conductive bonding material in a manner not shown but as taught in FIG. 1.
図4を次に参照すると、一般的には10におい
て示される本発明のアノードリボン系が一部示さ
れている。このアノードリボン系10は個別のア
ノードストリツプあるいはリボン2をもち、それ
らはコンクリート中のスロツトの中に設定される
べきものである(図示せず)。これらのアノード
リボン2は相互から少くとも実質的に平行な形態
で離されている。アノードリボン2はリボン端部
分3をもつている。図に示されるとおり、これら
のリボン端部は、リボン形態がリボンを90度だけ
曲げ戻す容易さを与えるものであつて端部3がア
ノードリボン2の連続部分であり得るようになる
ので、容易に形成させることができる。その全体
としての効果は、アノードリボン2がリボン端部
3、等々として続いてゆく、連続したストリツプ
アノードである。これらのリボン端部3は電流供
給器4へ接合される。リボン端部3は電流供給器
4との間の良好な電気的接触のために、それらは
スポツト熔接5によつて結合させることができ
る。電流供給器4は次に、図示されていない手段
によつて、印加電流源へ連結される。 Referring now to FIG. 4, the anode ribbon system of the present invention, indicated generally at 10, is partially illustrated. This anode ribbon system 10 has individual anode strips or ribbons 2 which are to be set into slots in the concrete (not shown). These anode ribbons 2 are spaced apart from each other in an at least substantially parallel manner. The anode ribbon 2 has a ribbon end portion 3. As shown in the figure, these ribbon ends are easy to bend since the ribbon configuration allows for the ease of bending the ribbon back by 90 degrees so that the end 3 can be a continuous part of the anode ribbon 2. can be formed. The overall effect is a continuous strip anode, with the anode ribbon 2 continuing as the ribbon end 3, and so on. These ribbon ends 3 are joined to a current supply 4. For good electrical contact between the ribbon ends 3 and the current supply 4, they can be joined by spot welds 5. The current supply 4 is then connected to an applied current source by means not shown.
図5を次に参照すると、スロツトを付けたスチ
ール強化コンクリート構造の概観図が全般的に2
0において示されている。このコンクリート構造
体20の表面12の上で、スロツト11が表面1
2中へ切りこまれている。アノードリボンのスロ
ツト11のほかに、コンクリート表面12は電流
供給器スロツト13がその中で切られている。こ
のようにしてつくられるこの表面12は次にアノ
ードリボンおよび電流供給器を挿入する準備がで
きたものとなる。 Referring now to Figure 5, a general overview of the slotted steel reinforced concrete structure is
0. On the surface 12 of this concrete structure 20, the slot 11 is connected to the surface 1.
2 It is cut into the middle. In addition to the anode ribbon slot 11, the concrete surface 12 has a current supply slot 13 cut therein. This surface 12 thus created is then ready for insertion of the anode ribbon and current supply.
設置のためには、駐車用ガレージの床などのコ
ンクリート表面の選択にあたり、直接的施用(ス
ロツトなし)系かスロツト使用系かの選択を次に
行うことができる。スロツト使用系を選ぶ場合に
は、リボンスロツト11を例えば鋸によつて表面
12の中へ切ることができる。細いリボン構造で
あるために、適切な開口部を与えるのに多種類の
切りこみ溝を必要とするのでなく、単一の刃幅
の、あるいは恐らくは二種の刃幅を一緒に使つた
鋸の切込みが作られればすむということが、本発
明の系の特別な利点である。通常はこれらの鋸に
よる切込みは図2に示すとおり平行な線としてあ
るが、ただし、必ずしもそうでなくてよい。例え
ば柱などのような障害物を避けるように、ジグザ
グ状または弓形状のような他の形態も期待され
る。最良の保護を得るには、それらの切込みは、
それらの間に少くとも多少は等距離の間隔を与え
それによつて保護される表面全体にわたつて電流
放出の均等さを提供するように置かれる。間隔を
考慮する際、施用リボンアノード54の間、ある
いはスロツト11の間の距離は経済には少くとも
約15cmであり、一方、この種の間隔は通常は、強
化用スチールへの均等な電流分布を保証するには
約60cmをこえることがない。最も代表的には、切
込みの場合としての表面施用における隣接リボン
間の間隔は、約25cmから約40cmの範囲内にある。 For installation, the selection of a concrete surface, such as a parking garage floor, can be followed by a choice between direct application (non-slotted) and slotted applications. If a slotted system is selected, ribbon slots 11 can be cut into surface 12, for example by a saw. The thin ribbon structure allows the saw to cut with a single blade width, or perhaps with two blade widths, rather than requiring multiple grooves to provide the proper opening. It is a particular advantage of the system of the present invention that only a small amount of 100% of the total amount of 0.00000 0.00000 Typically, these saw cuts are parallel lines as shown in FIG. 2, but this need not be the case. Other configurations such as zigzag or arcuate shapes are also expected to avoid obstacles such as pillars. For best protection, those notches should be
They are placed to provide at least more or less equidistant spacing between them, thereby providing uniformity of current emission over the surface protected thereby. When considering the spacing, the distance between the application ribbon anodes 54 or between the slots 11 is economically at least about 15 cm, while this type of spacing usually ensures an even current distribution to the reinforcing steel. To guarantee that the height will not exceed approximately 60cm. Most typically, the spacing between adjacent ribbons in surface applications as incisions will be in the range of about 25 cm to about 40 cm.
これらの間隔を考慮に入れると、アノードリボ
ン2が約2.5cmまたはそれ以下の幅をもつことが、
周りのコンクリートへ所望の電流放出を行なわせ
るのに通常が十分である。便宜的に、通常はアノ
ードリボン2だけについて以後は言及するけれど
も、その種の言及はアノードリボン2,32,4
5および54のどれかおよび全部を含める意味で
あることは当然である。約2.5cmより大きい幅の
アノードリボン2は非経済的であり得る。一方、
約0.25cmより細い幅のアノードリボン2は不経済
な数の近接間隔のリボンまたはスロツト11を必
要とする。その上、そのようなアノードリボン2
は通常は約0.15cmまたはそれ以下の厚さをもち低
抵抗において最も効率的な電流の流れを提供し、
そして、より代表的には、約0.1cmより小さい厚
みをもつ。一方、アノードリボン2に沿つた適切
な電流分布のためのアノードリボンは少くとも約
0.02cmの厚さをもつ。周りのコンクリートへの均
質電流分布と組合せて、アノードリボンの高表面
積を得るための有利な効率的形態を提供するに
は、アノードリボン2はほとんど通常は約0.5か
ら0.8cmの程度の幅と約0.05から0.08cmの厚さをも
つ。 Taking these spacings into account, it is possible for the anode ribbon 2 to have a width of about 2.5 cm or less.
Normal is sufficient to effect the desired current discharge into the surrounding concrete. For convenience, only the anode ribbon 2 will be referred to hereafter, but such references will refer to the anode ribbons 2, 32, 4.
It goes without saying that the meaning includes any and all of 5 and 54. Anode ribbon 2 widths greater than about 2.5 cm may be uneconomical. on the other hand,
Anode ribbons 2 having widths less than about 0.25 cm require an uneconomical number of closely spaced ribbons or slots 11. Besides, such anode ribbon 2
is typically about 0.15 cm or less thick and provides the most efficient current flow at low resistance.
And, more typically, it has a thickness of less than about 0.1 cm. On the other hand, for proper current distribution along the anode ribbon 2, the anode ribbon should be at least about
It has a thickness of 0.02cm. In order to provide an advantageous efficient configuration for obtaining a high surface area of the anode ribbon, combined with a homogeneous current distribution into the surrounding concrete, the anode ribbon 2 is most usually of the order of about 0.5 to 0.8 cm wide and about It has a thickness of 0.05 to 0.08 cm.
このように、リボンアノードは少くとも実質的
にリボン寸法である。すなわち、リボンアノード
は厚さよりも少くとも実質的に大きいリボン幅を
もつている。その上、それは例えば図において示
すとおり、幅よりも少くとも実質的に大きいリボ
ン長をもつ。設置現場において供給されるときに
は、リボンアノードは貯蔵と取扱上の効率からし
ばしばコイル形態にある。代表的には、そのよう
なコイルは、例えば10から50メートルの比較的短
かい長さのコイルのアノードリボンも使えるけれ
ども、100メートルから200メートルまたはそれよ
り長いアノードリボンを含んでいる。厚さと幅に
関しては、リボンアノードは幅対厚さの比が約
20:1から約5:1の範囲内にあるよう期待する
ことができる。その上、それは少くとも実質的に
長方形の断面をもち、すなわち、一般的には断面
が矩形であるが、しかし、断面の変種、例えばア
ノードが断面中央でその厚さが大きい傾斜つきの
縁、が期待されることは当然である。このリボン
形態は有利なアスペクト比、すなわち、アノード
表面積対アノード長さの高い比率を提供する。 Thus, the ribbon anode is at least substantially ribbon sized. That is, the ribbon anode has a ribbon width that is at least substantially greater than its thickness. Moreover, it has a ribbon length that is at least substantially greater than its width, as shown for example in the figures. When supplied at the installation site, ribbon anodes are often in coil form for storage and handling efficiency. Typically, such coils include an anode ribbon of 100 meters to 200 meters or longer, although relatively short lengths of coil anode ribbon, for example 10 to 50 meters, can also be used. In terms of thickness and width, ribbon anodes have a width to thickness ratio of approximately
One can expect it to be in the range of 20:1 to about 5:1. Moreover, it has at least a substantially rectangular cross-section, ie generally rectangular in cross-section, but with variants of cross-section, for example a beveled edge where the anode is in the middle of the cross-section and its thickness is large. It is natural to have expectations. This ribbon configuration provides an advantageous aspect ratio, ie, a high ratio of anode surface area to anode length.
上記で論じたとおりのリボンアノードについて
の寸法は自らの上に容易に曲げ返すことができる
アノードを提供するものであり、例えば、図4に
描くとおりはじめに90度の角度で、あるいは図2
のコーナー46によつて描かれているとおりにそ
れの施用平面内で180度の角度でかつ回転させて、
曲げ戻すことができる。このことは、図4と5に
描くとおりの長方形の模様で、あるいは図2に描
くとおりにコンクリート面上でしばしばおこり得
るコーナーあるいは障害物の周りで、設置中のア
ノード施用の望ましい容易さを与えるものであ
る。その上、リボンアノードは図3の下面53に
おいて描かれる程度までのような、長軸に沿つて
ねぢることができる望ましい容易さをもち、その
場合には、アノードはコーナーの周りで90度の角
度へねぢられ、それによつてその縁の上で下にあ
るコンクリート面と面を接する。コーナーあるい
は障害物のところを通りすぎると、リボンアノー
ドは再び、コンクリート面とのより通常の平坦面
接触をとることができる。しかし、リボンアノー
ドが両平坦面上で活性被膜をもつときには特に、
設置物全体はコンクリート表面上でリボンアノー
ドをその縁で立つた形で含むということが理解さ
れるはずである。縁の上あるいはある角度で施用
される場合には、最大幅のアノードの得られる高
さはせいぜい約2.5cmであり、それは結合性物質
によつて容易に被覆することができる。代表的に
は、厚さが約3cmから約5cmのその種の物質の層
が設置リボンアノードの上に施用され、その場
合、その表面は耐摩耗層、例えば、耐交通層、と
して利用されるべきものである。しかし、縁で立
つているリボンアノードを埋めこむ必要がないか
ぎりは、少くとも約1.2cmで約3cmまでの厚さの
結合性物質の層が、例えば、リボンアノードが頭
上あるいは垂直の面で用いられる場合に通常施用
される。 The dimensions for the ribbon anode as discussed above provide an anode that can be easily bent back on itself, for example, initially at a 90 degree angle as depicted in FIG.
at an angle of 180 degrees and rotated in its application plane as delineated by corner 46 of
Can be bent back. This provides desirable ease of anode application during installation in rectangular patterns as depicted in Figures 4 and 5, or around corners or obstructions that often occur on concrete surfaces as depicted in Figure 2. It is something. Moreover, the ribbon anode has the desirable ease of being able to bend along its long axis, such as to the extent depicted in the lower surface 53 of FIG. is twisted to an angle such that it meets the underlying concrete surface on its edge. Once past a corner or obstacle, the ribbon anode can again make more normal flat surface contact with the concrete surface. However, especially when the ribbon anode has active coatings on both flat sides,
It should be understood that the entire installation includes a ribbon anode standing at its edges on a concrete surface. When applied over the edge or at an angle, the resulting height of the widest anode is at most about 2.5 cm, which can be easily covered by the binding material. Typically, a layer of such material with a thickness of about 3 cm to about 5 cm is applied over the installed ribbon anode, the surface of which serves as an anti-wear layer, e.g. a anti-traffic layer. It is something that should be done. However, unless it is necessary to embed a ribbon anode standing on the edge, a layer of bonding material at least about 1.2 cm and up to about 3 cm thick may be used, for example, when the ribbon anode is used overhead or in a vertical plane. It is usually applied when
これらの寸法に相当するこのようなアノードリ
ボン2は周りのコンクリートへ損傷を与えること
なく、アノード面積の1平方メートルあたり200
ミリアンペア(mA/m2)の操作可能電流密度を
容易に扱うことができる。操作の電流密度は少く
とも約50mA/m2の程度であつてよく、ここで述
べるようなアノードは電流分布の均質さを保ちな
がらその種の負荷を効率的に運ぶものである。し
かし、約400から600mA/m2の程度、またはそれ
以上の電流密度が期待されることが理解されるは
ずであり、ただし、100−300mA/m2の程度の密
度が最良のスチール強化材防蝕にとつて最も有利
である。 Such an anode ribbon 2, corresponding to these dimensions, would have a density of 200 m2 per square meter of anode area without damaging the surrounding concrete.
Operable current densities of milliamperes (mA/m 2 ) can be easily handled. The current density of operation may be on the order of at least about 50 mA/m 2 , and the anode as described herein efficiently carries such a load while maintaining homogeneity of current distribution. However, it should be understood that current densities on the order of about 400 to 600 mA/ m2 , or even higher, are expected, although densities on the order of 100-300 mA/ m2 provide the best steel reinforcement corrosion protection. most advantageous for
スロツト系についてのアノードリボン2の寸法
に関する前記事項を考慮に入れると、アノードリ
ボンのスロツト11は従つて、リボン2の設置を
容易にする十分な幅と深さをもつ切込みである。
これについては、約1.25から約2.5cmの程度のス
ロツトの深さが代表的である。より普通には、そ
のようなスロツト11は1cmまたはそれ以下、例
えば、0.6−0.8cmの程度の深さへ切込まれる。リ
ボンをコンクリートの面より下に置くようにある
深さへリボンを挿入させ、さらに具体的にいえば
コンクリート面より少くとも0.1cm下の深さへ挿
入させることが望ましい。埋戻しにおいてアノー
ドリボン2の完全埋没を保証し従つてアノードリ
ボン2の表面露出を妨げるためには、アノードス
ロツト11はアノードリボン幅を約0.5から1.0cm
だけこえる深さ、例えば約2.5から4cmをこえる
ことがない深さへ代表的には切込まれる。1回の
鋸刃の切込みにより、約0.3cm幅のスロツト幅を
つくることができる。これはアノードリボン2の
挿入に対して役立てることができるが、ポンプ輸
送可能グラウトによるような埋戻しが最も容易で
あるためには、二つの刃がほとんど常に一緒に使
われて約0.6cmのスロツトが切りこまれるが、た
だし、約1.25cmのスロツト幅を与える集団使用を
利用してもよい。 Taking into account the above considerations regarding the dimensions of the anode ribbon 2 with respect to the slot system, the slot 11 of the anode ribbon is therefore a cut of sufficient width and depth to facilitate the installation of the ribbon 2.
In this regard, slot depths on the order of about 1.25 to about 2.5 cm are typical. More commonly, such slots 11 are cut to a depth of 1 cm or less, for example on the order of 0.6-0.8 cm. It is desirable to insert the ribbon to a depth such that the ribbon is below the surface of the concrete, and more specifically to a depth of at least 0.1 cm below the surface of the concrete. In order to ensure complete embedding of the anode ribbon 2 during backfilling and thus prevent surface exposure of the anode ribbon 2, the anode slot 11 has an anode ribbon width of about 0.5 to 1.0 cm.
The cut is typically made to a depth of no more than 2.5 to 4 cm, eg, no more than about 2.5 to 4 cm. A slot width of approximately 0.3 cm can be created by making one cut with the saw blade. This can be useful for insertion of the anode ribbon 2, but for easiest backfilling, such as with pumpable grout, the two blades are almost always used together to create a slot of approximately 0.6 cm. is notched, but group use may be utilized to provide a slot width of approximately 1.25 cm.
図5に示すとおり、スロツト系については電流
供給器4をまたスロツト13中へ挿入することが
できる。これらのスロツトは同様にしてコンクリ
ート表面中へ切こむことができる。スロツト系ま
たは非スロツト系については、その種の供給器4
は一般的には相互から本質上等間隔に置かれる
が、ただし、アノードリボン2についての場合ほ
どには電流供給器4が相互に等距離的であること
は必要ではない。また、アノードリボン2がコン
クリート表面上にあつてもスロツト中にあつて
も、隣接リボンは通常は、他の形態も考えられる
けれども、相互に平行に走る。比較的低い電流密
度については、電流供給器4間の距離は約100メ
ートルほどの大きさであつてもよく、一方、より
大きい電流密度については、その距離は25から30
メートルほどへ減らされるべきである。通常は、
電流供給器は約50から約80メートルほどに間隔が
あけられる。 As shown in FIG. 5, for the slot system the current supply 4 can also be inserted into the slot 13. These slots can be cut into the concrete surface in a similar manner. For slotted or non-slotted systems, such feeder 4
are generally essentially equidistant from each other, although it is not necessary that the current suppliers 4 be as equidistant from each other as is the case for the anode ribbon 2. Also, whether the anode ribbon 2 is on a concrete surface or in a slot, adjacent ribbons typically run parallel to each other, although other configurations are also contemplated. For relatively low current densities, the distance between the current suppliers 4 may be as large as about 100 meters, while for higher current densities, the distance may be as large as 25 to 30 meters.
should be reduced to about 100 m. Normally,
The current supplies are spaced about 50 to about 80 meters apart.
電流供給器については、これらもまた、リボン
寸法について前記で述べたとおり、少くとも実質
的にリボン寸法の細長い形であることが有利であ
る。そのような形は、図5に示すとおり縁または
垂直位置のいずれかにおいて、あるいはともにコ
ンクリート上で水平から平らであるときに、アノ
ードリボンを電流供給器へとりつける容易さを提
供するものである。しかし、電流供給器11につ
いてのその他の形態も棒を含めて予想される。細
長いストリツプとしての電流供給器はアノードリ
ボンより、厚く、あるいは広く、あるいは厚くか
つ広く、例えば、電流を最小のIR電圧損失で以
てその種のリボン2へ均等に分布させるために
は、約0.3cmほどの厚さで、約5cmまでの幅であ
る。電流供給器が個別アノードリボンの、幅が2
倍、あるいは厚さが2倍、あるいはそれらの両方
であることは珍しいことではなく、ただし、供給
器対アノードの幅関係または厚さ関係は一般的に
は1.1:1から3:1の程度の範囲にあつてよい。
従つて、電流供給器用のスロツト13がアノード
リボンと類似の幅をもつことができ、そして、類
似の深さすらもつていてもよいことが予想される
が、しかし、より深く例えば5cmであつてもよ
い。 As for the current supplies, it is advantageous that these too are elongated, at least substantially of ribbon size, as mentioned above for ribbon size. Such a shape provides ease of attachment of the anode ribbon to the current supply, either in an edge or vertical position as shown in FIG. 5, or both when horizontal to flat on concrete. However, other forms for the current supply 11 are also contemplated, including a rod. The current supplier as an elongated strip is thicker or wider than the anode ribbon, or thicker and wider, for example about 0.3 in order to distribute the current evenly into such ribbon 2 with minimal IR voltage losses. It is about cm thick and up to about 5 cm wide. Current supply is individual anode ribbon, width 2
It is not uncommon for the width or thickness relationship between the feeder and the anode to be on the order of 1.1:1 to 3:1. It's within the range.
It is therefore envisaged that the slot 13 for the current supplier could have a similar width to the anode ribbon, and even a similar depth, but could be deeper, for example 5 cm. Good too.
コンクリート表面がアノードリボン陰極防蝕系
を受けとるよう準備ができているとき、例えば、
スロツト中にアノードリボンを受け入れるようス
ロツトがつくられているときには、そのとりつけ
は一つの方法においては、代表的にはアノードリ
ボンコイルからリボンの連続ストリツプを巻出す
ことによるような方法により、アノードリボンを
コンクリート上に配置させることによつて始める
ことができる。コイルの巻出しにおいては、アノ
ードリボンは図1に描くようにコンクリート表面
に沿つて、あるいは、図4および5に示すように
切りこみスロツト11の中へ、すべて連続式で置
くことができる。電流供給器4もまたコンクリー
ト表面に配置してよい。アノードリボン2が個々
のリボンスロツト11の間でかつ電流供給スロツ
ト13中を通つて進むよう曲げられるときに、リ
ボン端部3を電流供給器4へ締結することができ
る。同じ系はコンクリート表面における平坦また
は水平の施用に使つてよい。接着的で電気伝導性
の連結をアノードリボンと電流供給器との間で提
供する適当な手段はどれでも使用してよく、例え
ばクリンピング(crimping)であつてもよい。
設置中現場においては、熔接が効率と経済性から
最も有利であり、例えばローラー熔接およびスポ
ツト熔接であり、そして、スポツト熔接が最良効
率にとつて好ましい。アノードリボンがコイル巻
出しと電流供給器への締結によるような方式で分
配されたのち、その系は被覆を施こすことがで
き、あるいは、アノードリボン2と電流供給器4
とを切りこみスロツト11中へ単純にすべらせる
ことによつてまずとりつけてよい。別法を使つて
もよく、例えば、本質上予定された長さにただし
端末耳をもつようアノードリボンを切断し、次に
その耳を電流供給器へ締結する。 When a concrete surface is prepared to receive an anode ribbon cathodic protection system, e.g.
When the slot is configured to receive an anode ribbon therein, the attachment may be accomplished in one manner by unwinding the anode ribbon, typically by unwinding a continuous strip of ribbon from an anode ribbon coil. You can begin by placing it on concrete. In unwinding the coil, the anode ribbon can be placed either along the concrete surface as depicted in FIG. 1, or into cut slots 11 as shown in FIGS. 4 and 5, all in continuous fashion. The current supply 4 may also be placed on the concrete surface. When the anode ribbon 2 is bent to pass between the individual ribbon slots 11 and through the current supply slot 13, the ribbon end 3 can be fastened to the current supply 4. The same system may be used for flat or horizontal applications on concrete surfaces. Any suitable means of providing an adhesive, electrically conductive connection between the anode ribbon and the current supply may be used, such as crimping.
In the field during installation, welding is the most advantageous in terms of efficiency and economy, such as roller welding and spot welding, with spot welding being preferred for best efficiency. After the anode ribbon has been distributed, such as by coil unwinding and fastening to the current supply, the system can be coated or the anode ribbon 2 and current supply 4
It may be first installed by simply sliding it into the slot 11. Alternative methods may be used, for example, cutting the anode ribbon to essentially a predetermined length but with a terminal lug and then fastening the lug to the current supply.
アノードリボン2と電流供給器4とを挿入する
と、スロツト11および13は次に埋戻すことが
できる。スロツト11と13とが、アノードリボ
ン2または電流供給器4とコンクリート構造体の
スチール強化要素との間の接触を危険におとしい
れるような深さまで切込まれないかぎり、アノー
ドリボン2と電流供給器4との取付け前のスロツ
ト11および13の準備は全く必要でない。図1
に示すような表面施用については、アノードリボ
ン32は表面上に置きそして通常はそれへ締結す
るだけでよい。埋戻し、すなわち表面施用アノー
ドリボンの埋没のためには、約50000オーム・cm
より低い容積抵抗をもつイオン導電性の結合質物
質はどれでも適している。このように、あまり使
われない埋戻し用被覆物または表面被覆物の特別
な現場調合および混練は必要ではない。さらに、
埋戻しは導電性炭素質の埋戻しあるいはその他の
その種の導電性埋戻しでないことが必要であり、
それは、陽極的に活性となる炭素質物質をもたら
し、それが周りのコンクリートへ損傷をもたらす
かもしれないからである。使用できる代表的な結
合性の埋戻し材または表面被覆物は非収縮性で自
己均展性のポンプ輸送可能グラウト、ポートラン
ドセメント、およびその他のセメントを含み、最
も代表的には約20000オーム・cmより低い容積抵
抗をもつ。 After inserting the anode ribbon 2 and current supply 4, the slots 11 and 13 can then be backfilled. Unless the slots 11 and 13 are cut to such a depth as to endanger the contact between the anode ribbon 2 or the current supply 4 and the steel reinforcing elements of the concrete structure, the anode ribbon 2 and the current supply No preparation of slots 11 and 13 before installation with 4 is necessary. Figure 1
For surface applications such as those shown in Figure 1, the anode ribbon 32 need only be placed on the surface and typically fastened thereto. For backfilling, i.e. burial of surface-applied anode ribbons, approximately 50,000 ohm cm
Any ionically conductive binder material with lower volume resistance is suitable. In this way, special in-situ formulation and compounding of rarely used backfill coatings or surface coatings is not required. moreover,
The backfill must not be a conductive carbonaceous backfill or other such conductive backfill;
This is because it results in carbonaceous material becoming anodically active, which may cause damage to the surrounding concrete. Typical bonding backfills or surface coverings that can be used include non-shrinking, self-leveling, pumpable grouts, Portland cement, and other cements, most typically about 20,000 ohms. It has a volumetric resistance lower than cm.
埋戻しはほとんど常に、アノード含有スロツト
11と電流供給器含有スロツト13と、スロツト
11および13を強化コンクリート表面と少くと
も同じ面にそろえて満たす十分な量で施用され
る。表面施用においては、施用される物質はアノ
ード32を完全に埋めるのに十分なものである。
そのような施用によつて、アノードリボンと電流
供給器との完全な被覆がおこる。電流供給器の部
分が表面をこえてひろがる場合、例えば橋床より
下へひろがる場合には、電流供給器のそのような
部分は埋戻し材中でそのように埋没される必要は
ない。上塗りが仕上げ操作の中に含まれる場合に
このアノードリボン系が役立ち得ることも、特に
耐磨耗表面について期待される。その種の上塗り
は強化コンクリート構造体へ上塗りを提供する操
作において有用であるものはどれであつてもよ
い。 Backfill is almost always applied in an amount sufficient to fill the anode-containing slot 11, the current supply-containing slot 13, and the slots 11 and 13 at least flush with the reinforced concrete surface. In surface applications, the applied material is sufficient to completely fill the anode 32.
Such application results in complete coverage of the anode ribbon and current supply. If parts of the current supply extend beyond the surface, for example below the bridge deck, such parts of the current supply need not be so embedded in the backfill. It is also expected that this anodic ribbon system may be useful when overcoating is included in the finishing operation, especially for abrasion resistant surfaces. Such a topcoat may be any that is useful in the operation of providing a topcoat to reinforced concrete structures.
前述のとおり、アノードリボンは、平坦面とり
つけの場合と同じく、強化コンクリート構造体例
えば橋あるいはビル支持柱へ非スロツト式の施用
で配置することができる。そのような施用は垂直
平面内の施用に特に役立ち得る。その種の表面取
付けにおけるアノードリボンは平行なストリツプ
としてあることができ、あるいはその柱のまわり
に螺旋巻きであることができ、あるいは弓形また
はジグザグその他の形状であることができる。ア
ノードリボンと電流供給器の両方についての寸法
と間隔に関する側面は前記において論じたとおり
である。アノードリボンはコンクリート表面上へ
コイルから巻出され、金属アノードをコンクリー
トへ締結するのに適する手段のどれかによつて締
結され、次に上塗りされるのであり、これらはす
べて上記において論じたとおりである。 As previously mentioned, the anode ribbon can be placed in a non-slotted application on a reinforced concrete structure, such as a bridge or building support column, as well as in a flat surface mount. Such applications may be particularly useful for applications in the vertical plane. The anode ribbon in such surface mounts can be in parallel strips, or it can be spirally wrapped around the column, or it can be arcuate or zigzag or other shape. Dimensional and spacing aspects for both the anode ribbon and current supply are as discussed above. The anode ribbon is uncoiled onto the concrete surface, fastened by any suitable means for fastening metal anodes to concrete, and then overcoated, all as discussed above. be.
アノードリボン系のとりつけに続いて、電流供
給器が適当な電流供給源の正極へ電気的に接続さ
れ、コンクリート構造体の強化用スチールはその
電力源の負極へ接続される。この強化用スチール
の陰極防蝕に適する直流が次に適用される。橋床
および駐車用ガレージなどにおけるようなコンク
リートを保護する際に作用するために陰極防蝕用
集成部材と一緒に使うのに適する電力源はどれで
も本発明において有用である。アノードリボンと
電流供給器との両者のためのリボンは金属リボン
である。良好な導電性と耐久性とにとつて有利で
あるには、リボンと電流供給器とのその種の金属
はチタン、タンタル、ジルコニウム、またはニオ
ブである。元素金属自体であるほかに、リボンと
電流供給器との適当である金属はこれらの金属と
自らおよび他金属との合金、並びにそれらの金属
間混合物を含むことができる。丈夫さ、耐蝕性例
えば塩化物の不純物を含むコンクリート環境の中
での耐蝕性、および入手性から、特に興味がある
のはチタンである。その種の使用可能金属の代表
的なものとしては、グレード1−チタン、低脆性
の焼なましチタン、である。そのような特色は有
害なリボン破損を伴うことなくリボン設置を可能
にするのに有利である。その上、合金化は元素状
金属の脆さを増すかもしれず、従つて、適当な合
金を注意深く選ばねばならないかもしれない。 Following installation of the anode ribbon system, a current supply is electrically connected to the positive terminal of a suitable current source and the reinforcing steel of the concrete structure is connected to the negative terminal of the power source. A direct current suitable for cathodic protection of this reinforcing steel is then applied. Any power source suitable for use with cathodic protection assemblies to act in protecting concrete, such as in bridge decks, parking garages, etc., is useful in the present invention. The ribbons for both the anode ribbon and the current supplier are metal ribbons. Advantageous for good electrical conductivity and durability, such metals for the ribbon and current supply are titanium, tantalum, zirconium, or niobium. In addition to the elemental metals themselves, suitable metals for the ribbon and current supply may include alloys of these metals with themselves and with other metals, as well as intermetallic mixtures thereof. Of particular interest is titanium because of its toughness, resistance to corrosion, such as in concrete environments containing chloride impurities, and availability. Typical of such metals that can be used are grade 1 titanium, annealed titanium with low brittleness. Such features are advantageous in allowing ribbon installation without deleterious ribbon breakage. Moreover, alloying may increase the brittleness of elemental metals and therefore suitable alloys may have to be chosen carefully.
金属リボンは選択された金属から直接に、バル
ブ金属のシートまたはコイルをリボンの所望幅に
縦に切ることによるような方法によつてつくるこ
とができ、シートまたはコイル自体が所望のリボ
ン厚みを与える。縦に裂いたのちに、得られるリ
ボンは、例えば後の操作用に貯蔵または輸送する
ためにコイル形態へ容易に巻上げることができ
る。 The metal ribbon can be made directly from the selected metal by such methods as by cutting a sheet or coil of valve metal lengthwise to the desired width of the ribbon, with the sheet or coil itself providing the desired ribbon thickness. . After lengthwise tearing, the resulting ribbon can be easily wound into a coil form, for example, for storage or transportation for later operations.
アノードリボンはその調製の最終段階として塗
布されることができる。この塗膜はリボンアノー
ドの両平坦面並びにアノード縁へ、例えば、リボ
ンアノードを塗布用組成物中へはじめに浸すこと
によつて施用してもよい。この方法はアノードが
縁の上に立つ形で、スロツト中またはコンクリー
ト表面のいずれかにおいて用いられるときに特に
役立つことができる。リボンアノードが表面上で
とりつけられ、ただしその表面へ平らにとりつけ
られるときには、いくつかの設置についてはコン
クリート表面に面するリボンアノードの平坦面だ
けが活性被膜をもてばよいということが予想され
る。リボンはまたそれがリボン形となる前に塗布
されてよく、それによつて、成形、例えば切断、
の際にリボンの幅は被覆をもつがリボンの厚さ方
向は被覆をもたないということが理解される。リ
ボンの形になる前に塗布されても後で塗布されて
も、その基板は触媒活性物質を支えるのに特に有
用であり、それにより触媒的構造を形成すること
ができる。これを使用する側面として、このリボ
ン支持体は触媒塗膜をもち、アノード構造をもた
らすことができる。通常は事前に、バルブ金属リ
ボンは清浄化操作、例えば脱脂操作にかけられ、
その操作は清浄化のほかに蝕刻を含むことがで
き、それは、バルブ金属を電気化学的活性塗膜を
受容するように調製する技法においてよく知られ
ているとおりである。ここではまた「皮膜成形
性」金属ともよばれてよいバルブ金属は、それの
不働態化を妨げる電気化学的活性被膜なしではア
ノードとして機能しないこともまたよく知られて
いる。この電気化学的活性被膜は白金または他の
白金族金属から与えられてもよく、あるいは、白
金族金属酸化物、マグネタイト、フエライト、コ
バルトスピネル、あるいは混合金属酸化物の被膜
のような多数の活性酸化物被膜のどれであつても
よく、それらは電気化学工業においてアノード被
膜として用いるために開発されたものである。ア
ノード被膜が混合金属酸化物であつてそれが皮膜
形成性金属酸化物と白金族金属酸化物との固溶体
であることができることは、コンクリート構造体
の長期間保護にとつて特に好ましい。 The anode ribbon can be applied as a final step in its preparation. The coating may be applied to both flat sides of the ribbon anode as well as to the edges of the anode, for example, by first dipping the ribbon anode into the coating composition. This method can be particularly useful when the anode is used standing on an edge, either in a slot or on a concrete surface. When the ribbon anode is mounted on a surface, but flat to that surface, it is anticipated that for some installations only the flat side of the ribbon anode facing the concrete surface will need to have an active coating. . The ribbon may also be coated before it is ribbon-shaped, thereby allowing shaping, e.g. cutting,
It is understood that the width of the ribbon has coverage while the thickness of the ribbon has no coverage. Whether applied before or after ribbon formation, the substrate is particularly useful for supporting catalytically active materials, thereby allowing the formation of catalytic structures. As an aspect of its use, the ribbon support can have a catalyst coating to provide an anode structure. Usually beforehand, the valve metal ribbon is subjected to a cleaning operation, for example a degreasing operation,
The operation can include etching in addition to cleaning, as is well known in the art of preparing valve metal to receive electrochemically active coatings. It is also well known that a valve metal, which may also be referred to herein as a "film-formable" metal, will not function as an anode without an electrochemically active coating that prevents its passivation. The electrochemically active coating may be provided by platinum or other platinum group metals, or by a number of active oxides such as platinum group metal oxides, magnetites, ferrites, cobalt spinels, or mixed metal oxide coatings. It can be any of the chemical coatings that have been developed for use as anode coatings in the electrochemical industry. It is particularly preferred for long-term protection of concrete structures that the anode coating is a mixed metal oxide, which can be a solid solution of a film-forming metal oxide and a platinum group metal oxide.
この長期間にわたる防蝕の応用のためには、そ
の被膜はバルブ金属リボン1平方メートルあたり
活性被膜が0.025から約0.5グラムの量で存在する
べきである。約0.025グラム以下の例えば白金族
金属の活性被膜は、長期間にわたつてバルブ金属
基板の不働態化を防ぐよう役立つかあるいは十分
に低い単極電位において経済的に機能して陽極反
応の選択性を改善するには不十分な電気化学的活
性被膜を与える。一方、バルブ金属リボン1平方
メートルあたりに、約0.5グラムより多くの活性
被膜、あるいは、よりしばしば、約0.25グラムよ
り多くの白金族金属、の存在はアノードの寿命に
相応の改善をもたらすことなく費用がかさむ。本
発明のこの特定の実施態様においては、混合金属
酸化物被膜が酸素発生反応に高度に触媒的であ
り、塩化物不純物を含むコンクリート環境におけ
る低電流密度において、塩素または次亜塩素酸を
発生しない。被膜用の白金族金属酸化物または混
合金属酸化物は米国特許No.3265526;3632398;
3711385および4528084の一つまたは一つより多く
の中で一般的に述べられているようなものであ
る。さらに具体的にいえば、そのような白金族金
属は白金、パラジウム、ロジウム、イリジウムお
よびルテニウム、あるいは、それら自身と他金属
との合金を含む。混合金属酸化物は、バルブ金属
または別の非貴金属金属の少くとも一つの酸化物
と組合せた、これら白金族金属の酸化物の少くと
も一つを含む。経済的には、被膜が米国特許No.
4528084に開示されているようなものであること
が好ましい。 For this long-term corrosion protection application, the coating should be present in an amount of 0.025 to about 0.5 grams of active coating per square meter of valve metal ribbon. An active coating of, for example, a platinum group metal of about 0.025 grams or less may serve to prevent passivation of the valve metal substrate over long periods of time or may function economically at sufficiently low unipolar potentials to improve the selectivity of the anodic reaction. gives an insufficient electrochemically active coating to improve the On the other hand, the presence of more than about 0.5 grams of active coating, or more often more than about 0.25 grams of platinum group metal, per square meter of valve metal ribbon is costly without resulting in a commensurate improvement in anode life. Scatter. In this particular embodiment of the invention, the mixed metal oxide coating is highly catalytic for oxygen evolution reactions and does not generate chlorine or hypochlorous acid at low current densities in concrete environments containing chloride impurities. . Platinum group metal oxides or mixed metal oxides for coatings are disclosed in US Pat. No. 3265526; 3632398;
3711385 and 4528084. More specifically, such platinum group metals include platinum, palladium, rhodium, iridium, and ruthenium, or alloys of themselves with other metals. Mixed metal oxides include at least one of these platinum group metal oxides in combination with at least one oxide of a valve metal or another non-noble metal. Economically, the coating is U.S. Patent No.
4528084 is preferred.
設置されたアノードリボン系において、アノー
ドリボン2は電流供給器4、例えば図4の金属ス
トリツプ電流供給器4へ連結される。そのような
供給器4はほとんど常にバルブ金属であり、好ま
しくは、バルブ金属アノードリボン2の中で最も
支配的に見出される金属と同じ金属を含む合金ま
たは金属間混合物である。この電流供給器4は金
属アノードリボン2へしつかりと固着されねばな
らない。供給器4をリボン2へしつかりと固定す
るその種の方式は、前述したとおり、熔接による
ことができる。その上、熔接は被膜を貫いて進行
し得る。従つて、被覆されたリボン電流供給器4
は被覆されたアノードリボン2へ向けて各々の被
膜面を接触させた状態でプレスされることがで
き、それでも熔接が容易に進行し得る。リボン電
流供給器4はアノードリボン2へ十分に熔接され
て均質な電流分布を与えることができる。 In the installed anode ribbon system, the anode ribbon 2 is connected to a current supply 4, for example the metal strip current supply 4 of FIG. Such feeder 4 is almost always a valve metal, preferably an alloy or intermetallic mixture containing the same metal as that most predominately found in the valve metal anode ribbon 2. This current supply 4 must be firmly attached to the metal anode ribbon 2. Such a method of firmly fixing the feeder 4 to the ribbon 2 can be by welding, as described above. Additionally, welding can proceed through the coating. Therefore, the coated ribbon current supply 4
can be pressed toward the coated anode ribbon 2 with their respective coated surfaces in contact, and welding can still proceed easily. The ribbon current supply 4 can be sufficiently welded to the anode ribbon 2 to provide a homogeneous current distribution.
設置されたアノードリボン系において、電流供
給器4の埋没部分もまた、例えば、アノードリボ
ン2の同じ電気化学的活性被膜で以て被覆されて
よいが、しかし、ほとんど常に、電流供給器4は
被覆されないままである。被覆される場合には、
例えばアノードリボン2についての被膜重量につ
いての同じ考慮が電流供給器4にとつてまた重要
である。これらの供給器4は被覆の前あるいは後
にアノードリボン2へ固定されてよい。その電流
供給器4は次にコンクリート環境の外部において
電流導体に接続することができ、コンクリートの
外にあるその電流導体はそのように被覆される必
要はない。コンクリート橋床において例えば、電
流供給器は床面の下側へ一つの孔を通してのびか
つストリツプ電流供給器4が配置されているとこ
ろへ上向きにのびている棒を含んでいてよい。こ
の方式で、機械的な電流接続を仕上がりコンクリ
ート構造体の外部で行うことができ、それによつ
て必要ならば接近および使用のために容易に役立
て得る。コンクリートの外での電流分配棒への接
続はボルト状の鋤−柄(bolted spade−lug)連
結器のような慣用的機械的手段のものであつてよ
い。 In installed anode ribbon systems, the buried parts of the current supply 4 may also be coated, for example with the same electrochemically active coating of the anode ribbon 2, but almost always the current supply 4 is coated with remains unresolved. If coated,
The same considerations regarding coating weight, for example for the anode ribbon 2, are also important for the current supply 4. These feeders 4 may be fixed to the anode ribbon 2 before or after coating. The current supply 4 can then be connected to a current conductor outside the concrete environment, and the current conductor outside the concrete need not be so coated. In a concrete bridge deck, for example, the current supply may include a rod extending through a hole to the underside of the floor and upwardly to where the strip current supply 4 is located. In this way, the mechanical current connections can be made outside the finished concrete structure and are therefore easily available for access and use if required. Connections to the current distribution rods outside the concrete may be by conventional mechanical means such as bolted spade-lug couplings.
図1はリボンアノードを使用する陰極防蝕を受
けているコンクリート構造体下面の一部の透視図
である。図2は障害物のまわりで陰極防蝕を受け
ているコンクリート構造体の一部の透視図であ
る。図3はリボンアノードをとりつけた強化コン
クリート橋の支持構造体の透視図である。図4は
スロツト付き強化コンクリート中に設置するため
に縁の上で立てたリボンアノード集成部材の一部
の透視図である。図5は図4の集成部材用につく
られている橋床などのスロツト付き強化コンクリ
ート構造体の頭上図である。
FIG. 1 is a perspective view of a portion of the underside of a concrete structure undergoing cathodic protection using a ribbon anode. FIG. 2 is a perspective view of a portion of a concrete structure undergoing cathodic protection around an obstruction. FIG. 3 is a perspective view of a reinforced concrete bridge support structure with ribbon anodes installed. FIG. 4 is a perspective view of a portion of a ribbon anode assembly erected on an edge for installation in slotted reinforced concrete. FIG. 5 is an overhead view of a slotted reinforced concrete structure, such as a bridge deck, being constructed for the assembly of FIG.
Claims (1)
系であつて、その系は: それぞれが横断面方向に少なくとも実質的に長
方形であり、その幅が0.25cmから2.5cmの範囲で、
一方その厚さが0.02cmから0.15cmの範囲で、かつ
幅と厚さの比率が少なくとも5:1であり、その
結果、厚さより大きいリボン幅とその幅より大き
いリボン長さとを持ち、一方電気化学的に活性な
表面被膜を持つ、薄くて細長い耐食性バルブ金属
リボンのアノードであつて、コンクリート表面上
又は表面内にあるが、しかし該コンクリート中の
スチール強化用部材から間隔をとつて設置されて
いる、リボンアノード; イオン導電性・非炭質性の結合性物質のビード
又は層であつて、上記リボンアノードを上記結合
性物質内でコンクリート表面において埋没させる
のに十分な量のビード又は層であり、上記結合性
物質が50000オームcmより小さい容積抵抗を持つ、
ビード又は層; 上記リボンアノードへ電気的に連結され、かつ
上記リボンアノードより大きい単位長さあたりの
質量を持つものである耐食性バルブ金属の電流分
配器部材; から成る、スチール強化コンクリート用の印加電
流保護系。 2 上記リボンアノードが水平、傾斜、垂直ある
いは頭上の、コンクリート表面の上へ設置され
る、請求項1記載の印加電流保護系。 3 設置されたリボンアノードが上記コンクリー
ト上で施用されたリボンの一面をもち、上記アノ
ードが、結合性物質の上記施用ビードが上記リボ
ンアノードを埋没させるのに十分であるが上記コ
ンクリート表面の全部を蔽うのには不十分である
よう、十分に間隔をとつて置かれている、請求項
2記載の印加電流保護系。 4 設置されたリボンアノードが上記コンクリー
ト表面上で施用されたリボンの一面をもち、結合
性物質の上記施用ビードが上記リボンアノードを
埋没するのに十分で、同時に上記コンクリート表
面の全部を蔽うのに十分な量である、請求項2記
載の印加電流保護系。 5 上記リボンアノードが上記コンクリートの表
面の中の切込みスロツトの中で設置され、該スロ
ツトが深さ4cm、幅1.25cmより大きくない、請求
項1記載の印加電流保護系。 6 上記の系が上記バルブ金属リボンを含む多数
の隣接スロツトから成り、これら隣接スロツトが
相互から15から60cmの範囲内にある距離において
間隔がとられている、請求項5記載の印加電流保
護系。 7 上記スロツトが上記のイオン導電性の結合性
物質で以て埋戻される、請求項5記載の印加電流
保護系。 8 上記リボンアノードを含む上記の埋戻しスロ
ツトがコンクリート上塗層で以て蔽われる、請求
項5記載の印加電流保護系。 9 上記結合性物質が20000オーム・cmより小さ
い容積抵抗をもちかつ非収縮性で自己均展性のポ
ンプ輸送可能グラウトである、請求項1記載の印
加電流保護系。 10 上記バルブ金属リボンアノードと上記バル
ブ金属電流分配器部材とが各々、チタン、タンタ
ル、ジルコニウム、ニオブ、それらの合金、およ
び金属間混合物から成る群から選ばれる金属から
成る、請求項1記載の印加電流保護系。 11 上記リボンアノードが上記電流分配器部材
へ電気抵抗熔接され、上記のアノードを部材とが
面対面の接触状態にある、請求項1記載の印加電
流保護系。 12 上記リボンアノードへ電気的に接続された
上記電流分配器部材が電気化学的に活性な表面被
膜を含まない、請求項11記載の印加電流保護
系。 13 上記電流分配器部材が細長い電流分配器部
材であり、幅が5cmより大きくなく、厚さが0.3
cmより大きくなく、幅が上記リボンアノードの幅
に対して3:1から1.1:1の範囲内にある、少
なくとも実質上長方形の断面をもつ、請求項1記
載の印加電流保護系。 14 上記電流分配器部材が上記コンクリートの
表面における切込みスロツトの中へ少くとも一部
挿入され、隣接するスロツトが相互に25から100
mの範囲内の距離において間隔がとられている、
請求項1記載の印加電流保護系。 15 上記電流分配器部材が上記リボンアノード
上で50から600mA/m2の操作電流を印加する電
力源へ接続される、請求項1記載の印加電流保護
系。 16 印加電流カソード保護系が電気化学的に活
性な表面被膜を持つ一連の薄くて細長い耐食性バ
ルブ金属リボンアノードから成り、上記活性アノ
ードが上記コンクリート中のスチール強化用部材
から間隔がとられた上記コンクリートの表面の上
で施用され、更にこれらのリボンアノードは互い
に間隔をあけて置かれ、これらのアノードが電流
分配器部材へ電気的に接続され、一方では上記ア
ノードへ施用されたイオン導電性・非炭質性の結
合性物質の中で埋没されている、スチール強化コ
ンクリート用の印加電流カソード保護系におい
て、 上記リボンアノードよりも単位長さあたりで大
きい質量を持つ、薄くて細長い耐食性バルブ金属
電流分配器部材から成り、各部材が少なくとも実
質的に長方形の横断面を有し、その幅が5cm以
下、その厚さが0.3cm以下、その幅と前記リボン
アノードの幅との比率が3:1から1.1:1の範
囲にあり、この電流分配器部材が上記リボンアノ
ードへ電気的に接続された上記部材の部分の上に
おいてすら上記活性表面被膜を含まず、そして上
記部分をそれによつて上記結合性物質中で埋没さ
せることができる、 スチール強化コンクリート用の印加電流カソー
ド保護系。 17 スチール強化コンクリート構造体における
腐食抑制方法であつて、その方法が: 上記コンクリートの一つの面へ、横断面方向に
それぞれが少なくとも実質的に長方形であり、
0.25cmから2.5cmの範囲の幅と、0.02cmから0.15cm
の範囲の厚さとを有し、幅と厚さとの比が少なく
とも5:1であり、その結果リボン幅が厚さより
大きく、リボン長さが幅より大きく、それぞれの
リボンアノードは電気化学的に活性な表面被膜を
持つ、薄くて細長い耐食性バルブ金属リボンアノ
ードを施用し、このリボンアノードがコンクリー
ト表面上又は内で、ただし上記コンクリート中の
スチール強化部材から間隔をおいて設置され; 導電性・非炭質性の結合性物質のビード又は層
を十分な量で施用して上記リボンアノードを上記
結合性物質内にコンクリート表面上で埋没させ、
この結合性物質が50000オームcmより小さい容積
抵抗を持ち; 上記印加電流操作用アノードを、上記リボンア
ノードよりも単位長さあたりの質量が大きい耐食
性バルブ金属電流分配器部材へ電気的に接続す
る; ことから成る、スチール強化コンクリート構造体
における腐食抑制方法。 18 上記リボンアノードが水平、傾斜、垂直ま
たは頭上の、コンクリート表面へ施用される、請
求項17記載の方法。 19 上記リボンアノードが上記コンクリート表
面上で平らに施用されかつ十分に間隔が取られ、
それによつて、結合性物質の上記施用ビードが、
上記リボンアノードを埋没するのに十分である
が、しかし上記コンクリート表面の全部を蔽うに
は不十分である、請求項17記載の方法。 20 上記リボンアノードが上記コンクリート表
面中の切込みスロツトへ施用される、請求項17
記載の方法。 21 上記リボンアノードをはじめにスロツト中
に配置し、上記電流分配器部材を配置し、上記電
流分配器部材に隣接する上記リボンアノードの部
分が上記スロツトから取り出されて上記電流分配
器部材へ電気的に接続され、そして、得られた接
続リボンアノードを上記スロツトへ戻す、請求項
20記載の方法。 22 施用されたリボンアノードが上記電流分配
器部材へ電気抵抗熔接される、請求項17記載の
方法。 23 上記リボンアノードへ施用された上記の結
合性物質が20000オーム・cmより小さい容積抵抗
をもつポンプ輸送可能のグラウトである、請求項
17記載の方法。 24 上記電流分配器部材が上記リボンアノード
上で50から600mA/m2の操作電流を印加する電
力源へ接続される、請求項17記載の方法。 25 金属アノードがコンクリート用のスチール
強化部材から離して間隔をとりながら、上記コン
クリート表面上に設置され、頭上表面及び垂直表
面への施用に特に適合させた、スチール強化コン
クリート用の印加電流カソード保護系であつて、 その系が、横断面方向にそれぞれが少なくとも
実質的に長方形で、0.25cmから2.5cmの範囲の幅
を有し、0.2cmから0.15cmの範囲の厚さを有し、
その幅と厚さとの比が少なくとも5:1であり、
その結果厚さよりも大きいリボン幅と幅より大き
いリボン長さとを持つ、薄くて細長い耐食性バル
ブ金属のリボンアノードから成り、それぞれのリ
ボンアノードは、十分に薄くて自らの上に少なく
とも実質上180°だけ容易に折り曲げられるように
なり、次ぎにその折り曲げ部においてリボン長軸
に対して直角の方向にねじりを与えて上記コンク
リート上でのとりつけ平面内で急なアノードコー
ナーが提供され; 上記アノードリボンは又上記コンクリートへの
施用中に90°の角度だけその長軸に沿つて容易に
ねじることが可能であつて、それによつて、上記
アノードは設置時に、上記コンクリートとアノー
ド表面とのはじめは平なアノード面接触からその
長軸に沿つて進行し、次ぎに上記コンクリートと
アノード縁との接触へ90°ねじれ、そして次ぎに、
平なアノード面接触へ90°ねじれ戻り、それぞれ
の上記リボンアノードが電気化学的活性の表面被
膜を持ち、かつ、該リボンアノードよりも単位長
さあたりでより大きい質量を持つ細長い耐食性バ
ルブ金属電流分配器部材へ電気的に接続される; スチール強化コンクリート用の印加電流カソー
ド保護系。 26 上記リボンアノードが少くとも実質的に長
方形の断面、0.25から2.5cmの範囲にある幅、0.02
から0.15cmの範囲にある厚さ、および、20:1か
ら5:1の範囲にある幅対厚さ比をもち、それに
よつて、厚さより実質的に大きいリボン幅をも
ち、一方ではまた幅より実質的に大きいリボン長
さをもつ、請求項25記載の印加電流カソード保
護系。 27 上記バルブ金属リボンアノードと上記バル
ブ金属電流分配器部材とが各々、チタン、タンタ
ル、ジルコニウム、ニオブ、それらの合金、およ
び金属間混合物から成る群から選ばれる金属から
成る、請求項25記載の印加電流カソード保護
系。 28 上記バルブ金属アノードが白金族金属また
は金属酸化物を含む電気化学的活性表面被膜をも
ち、該被膜が上記リボンアノードの1平方メート
ルあたりに0.025から0.5グラムの触媒的金属を含
む、請求項25記載の印加電流カソード保護系。 29 上記の電気化学的活性表面被膜が白金族金
属酸化物、マグネタイト、フエライト、および酸
化コバルトスピネルから成る群から選ばれる少く
とも一つの酸化物を含む、請求項25記載の印加
電流カソード保護系。 30 上記の電気化学的活性表面被膜がバルブ金
属の少くとも一つの酸化物と白金族金属の少くと
も一つの酸化物との混合結晶性物質を含む、請求
項25記載の印加電流カソード保護系。 31 上記のリボンアノードが上記の細長い電流
分配器部材へ電気抵抗熔接され、上記のアノード
と部材とが面対面の接触状態にある、請求項25
記載の印加電流カソード保護系。 32 上記の細長い電流分配器部材が、5cmより
大きくない幅、0.3cmより大きくない厚さをもち、
該幅対上記リボンアノードの幅が3:1から
1.1:1の範囲内にある、少くとも実質的に長方
形の断面をもつ、請求項25記載の印加電流カソ
ード保護系。 33 上記電流分配器部材が上記リボンアノード
上で50から600mA/m2の操作電流を印加する電
力源へ接続される、請求項25記載の印加電流カ
ソード保護系。Claims: 1. An applied current protection system for steel-reinforced concrete, comprising: each at least substantially rectangular in cross-section, with a width ranging from 0.25 cm to 2.5 cm;
while its thickness is in the range 0.02 cm to 0.15 cm and the width to thickness ratio is at least 5:1, so that it has a ribbon width greater than its thickness and a ribbon length greater than its width; an anode of a thin, elongated, corrosion-resistant valve metal ribbon with a chemically active surface coating on or in the concrete surface but spaced from the steel reinforcing elements in the concrete; a bead or layer of ionically conductive, non-carbonaceous binding material, the bead or layer being sufficient to embed the ribbon anode within the binding material at the surface of the concrete; , the above-mentioned binding substance has a volume resistance smaller than 50000 ohm cm,
an applied current for steel reinforced concrete comprising: a bead or layer; a current distributor member of corrosion resistant valve metal electrically connected to said ribbon anode and having a mass per unit length greater than said ribbon anode; Protective system. 2. The applied current protection system of claim 1, wherein the ribbon anode is installed above a concrete surface, horizontally, slanted, vertically or overhead. 3. An installed ribbon anode has one side of the ribbon applied on the concrete, and the anode is configured such that the applied bead of bonding material is sufficient to embed the ribbon anode but covers all of the concrete surface. 3. The applied current protection system of claim 2, wherein the applied current protection system is spaced sufficiently apart to provide sufficient shielding. 4. The installed ribbon anode has one side of the ribbon applied on the concrete surface, and the applied bead of binding material is sufficient to embed the ribbon anode and simultaneously cover all of the concrete surface. 3. The applied current protection system of claim 2, wherein the applied current protection system is in a sufficient amount. 5. The applied current protection system of claim 1, wherein said ribbon anode is installed in a cut slot in the surface of said concrete, said slot being no greater than 4 cm deep and 1.25 cm wide. 6. Applied current protection system according to claim 5, wherein said system comprises a number of adjacent slots containing said valve metal ribbon, said adjacent slots being spaced from each other at a distance in the range from 15 to 60 cm. . 7. The applied current protection system of claim 5, wherein said slot is backfilled with said ionically conductive binding material. 8. The applied current protection system of claim 5, wherein said backfill slot containing said ribbon anode is covered with a concrete overcoat. 9. The applied current protection system of claim 1, wherein the binding material is a non-shrinking, self-leveling, pumpable grout with a volume resistivity of less than 20,000 ohm-cm. 10. The application of claim 1, wherein the valve metal ribbon anode and the valve metal current distributor member each comprise a metal selected from the group consisting of titanium, tantalum, zirconium, niobium, alloys thereof, and intermetallic mixtures. Current protection system. 11. The applied current protection system of claim 1, wherein said ribbon anode is electrically resistance welded to said current distributor member, said anode being in face-to-face contact with said member. 12. The applied current protection system of claim 11, wherein the current distributor member electrically connected to the ribbon anode does not include an electrochemically active surface coating. 13 The current distributor member is an elongated current distributor member, with a width of not more than 5 cm and a thickness of 0.3 cm.
2. The applied current protection system of claim 1, having an at least substantially rectangular cross-section, not greater than cm, with a width in the range of 3:1 to 1.1:1 relative to the width of the ribbon anode. 14 The current distributor member is inserted at least partially into the cut slot in the surface of the concrete, with adjacent slots being 25 to 100 mm apart from each other.
spaced at a distance within m,
The applied current protection system according to claim 1. 15. The applied current protection system of claim 1, wherein the current distributor member is connected to a power source that applies an operating current of 50 to 600 mA/ m2 on the ribbon anode. 16 The applied current cathodic protection system comprises a series of thin, elongated, corrosion-resistant valve metal ribbon anodes having an electrochemically active surface coating, the active anode being spaced from a steel reinforcing member in the concrete. and the ribbon anodes are spaced apart from each other, and the anodes are electrically connected to the current distributor member, while the ionically conductive and non-conductive ribbons applied to the anodes are In applied current cathode protection systems for steel-reinforced concrete embedded in a carbonaceous bonding material, a thin, elongated, corrosion-resistant valve metal current distributor with a greater mass per unit length than the ribbon anode described above. consisting of members, each member having at least a substantially rectangular cross-section, each having a width of 5 cm or less, a thickness of 0.3 cm or less, and a ratio of the width to the width of the ribbon anode from 3:1 to 1.1. :1, wherein the current distributor member does not include the active surface coating even on the portion of the member that is electrically connected to the ribbon anode, and the portion is thereby coated with the binding material. Applied current cathode protection system for steel-reinforced concrete that can be buried inside. 17. A method of inhibiting corrosion in a steel reinforced concrete structure, comprising the steps of:
Widths ranging from 0.25cm to 2.5cm and 0.02cm to 0.15cm
and a width to thickness ratio of at least 5:1 such that the ribbon width is greater than the thickness and the ribbon length is greater than the width, and each ribbon anode is electrochemically active. applying a thin, elongated, corrosion-resistant valve metal ribbon anode with a surface coating that is placed on or within the concrete surface but spaced from the steel reinforcement in the concrete; electrically conductive, non-carbonaceous; applying a bead or layer of adhesive bonding material in sufficient quantity to embed the ribbon anode within the bonding material on the concrete surface;
the binding material has a volumetric resistance of less than 50000 ohm cm; the applied current steering anode is electrically connected to a corrosion-resistant valve metal current distributor member having a greater mass per unit length than the ribbon anode; A method for inhibiting corrosion in steel-reinforced concrete structures, comprising: 18. The method of claim 17, wherein the ribbon anode is applied to a horizontal, inclined, vertical or overhead concrete surface. 19 said ribbon anode is applied flat and well spaced on said concrete surface;
Thereby, said applied bead of binding material is
18. The method of claim 17, wherein the method is sufficient to embed the ribbon anode, but not enough to cover all of the concrete surface. 20. Claim 17, wherein said ribbon anode is applied to a cut slot in said concrete surface.
Method described. 21 The ribbon anode is first placed in the slot, the current distributor member is placed, and the portion of the ribbon anode adjacent to the current distributor member is removed from the slot and electrically connected to the current distributor member. 21. The method of claim 20, further comprising connecting and returning the resulting connecting ribbon anode to the slot. 22. The method of claim 17, wherein the applied ribbon anode is electrically resistance welded to the current distributor member. 23. The method of claim 17, wherein the binding material applied to the ribbon anode is a pumpable grout with a volume resistivity of less than 20,000 ohm-cm. 24. The method of claim 17, wherein the current distributor member is connected to a power source that applies an operating current of 50 to 600 mA/ m2 on the ribbon anode. 25. An applied current cathode protection system for steel-reinforced concrete, wherein the metal anode is placed on the concrete surface, spaced apart from the steel-reinforced member for the concrete, and is particularly adapted for application to overhead and vertical surfaces. the systems are each at least substantially rectangular in cross-section, have a width in the range from 0.25 cm to 2.5 cm, and a thickness in the range from 0.2 cm to 0.15 cm;
the width to thickness ratio is at least 5:1;
The result is a thin, elongated, corrosion-resistant bulb metal ribbon anode with a ribbon width greater than its thickness and a ribbon length greater than its width, each ribbon anode being sufficiently thin to extend at least substantially 180° above itself. the anode ribbon is easily bent and then twisted at the bend in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the ribbon to provide a sharp anode corner in the mounting plane on the concrete; The anode can be easily twisted along its long axis by an angle of 90° during application to the concrete, so that the anode is formed into an initially flat anode between the concrete and the anode surface during installation. Proceeding along its long axis from surface contact, then twisting 90° into contact with the concrete and anode edge, and then
Twisted 90 degrees back to flat anode surface contact, each of the ribbon anodes having an electrochemically active surface coating and having a greater mass per unit length than the ribbon anodes, elongated corrosion-resistant bulb metal current distributors. electrically connected to the vessel components; applied current cathodic protection system for steel reinforced concrete. 26 The ribbon anode has at least a substantially rectangular cross section, a width in the range of 0.25 to 2.5 cm, 0.02
and a width-to-thickness ratio ranging from 20:1 to 5:1, thereby having a ribbon width substantially greater than the thickness, while also having a width 26. The applied current cathode protection system of claim 25, having a ribbon length that is substantially greater. 27. The application of claim 25, wherein said valve metal ribbon anode and said valve metal current distributor member each comprise a metal selected from the group consisting of titanium, tantalum, zirconium, niobium, alloys thereof, and intermetallic mixtures. Current cathode protection system. 28. Claim 25, wherein said valve metal anode has an electrochemically active surface coating comprising a platinum group metal or metal oxide, said coating comprising from 0.025 to 0.5 grams of catalytic metal per square meter of said ribbon anode. Applied current cathode protection system. 29. The applied current cathode protection system of claim 25, wherein said electrochemically active surface coating comprises at least one oxide selected from the group consisting of platinum group metal oxides, magnetites, ferrites, and cobalt oxide spinels. 30. The applied current cathode protection system of claim 25, wherein said electrochemically active surface coating comprises a mixed crystalline material of at least one oxide of a valve metal and at least one oxide of a platinum group metal. 31. Said ribbon anode is electrically resistance welded to said elongated current distributor member, said anode and said member being in face-to-face contact.
Applied current cathode protection system as described. 32. said elongate current distributor member has a width not greater than 5 cm and a thickness not greater than 0.3 cm;
The width to the width of the ribbon anode is from 3:1.
26. The applied current cathode protection system of claim 25, having an at least substantially rectangular cross-section within the range of 1.1:1. 33. The applied current cathode protection system of claim 25, wherein the current distributor member is connected to a power source that applies an operating current of 50 to 600 mA/ m2 on the ribbon anode.
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