設備のさび止めコストの大幅ダウンと、延命化を可能にする三井住友金属鉱山伸銅株式会社の亜鉛防食材料 ZAPシリーズの紹介サイトです。

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地際(根元)

RC(鉄筋コンクリ−ト)構造物の防食

コンクリ-ト構造物には、コンクリ−トの圧縮強度は高いが、引張強度が低いという欠点を補うため鉄筋が使用されています。しかし鉄筋は、海砂の使用、海水、融雪剤起因の塩分による塩害やコンクリ−トの中性化などの腐食環境に曝されています。鉄筋が腐食すると腐食生成物が約2.5倍に膨張するため、コンクリ−トにひび割れ、脱落が発生します。その結果、構造物の強度が低下し危険な状態になる場合があります。このため鉄筋の防食対策は、社会資本である鉄筋コンクリ-ト構造物(RC構造物)を長期間安全に使用するためには必須条件と言えます。

※RCとは、Reinforced-Concreteの略で鉄筋コンクリートを意味します。

1.腐食事例
腐食事例1:桟橋床版裏側
腐食事例2:桟橋床版裏側
腐食事例3:桟橋床版裏側
腐食事例4:桟橋床版裏側
桟橋床版裏側 桟橋床版裏側 桟橋床版裏側 桟橋床版裏側
腐食事例5:桟橋の梁
腐食事例6:桟橋の梁
   
桟橋の梁 桟橋の梁    
2.腐食のメカニズム
2-1)腐食は電池反応

健全なコンクリ−ト中では鉄筋は、下記の環境遮断作用により腐食から保護されます。

1.コンクリ−トのかぶり
鉄筋回りのコンクリ−トの厚さそのもの(かぶりと言う)が、鉄筋の腐食因子である酸素、水、塩分などの拡散障壁として作用します。
2.鉄筋表面の不働態皮膜
コンクリ−トは、約pH12の強アルカリ性を有するため、鉄筋表面に不働態皮膜を形成させます。
2-2)コンクリ−ト中の鉄筋の腐食促進要因
1.塩分による不働態皮膜の破壊
多量の塩分を含む海砂を使用した場合や寒冷地の凍結防止剤散布の環境、及び沿岸部のような塩分が大量に飛来する環境では、コンクリ−トに浸透する塩分により鉄筋表面の不働態皮膜が破壊され、腐食されやすくなります。
2.コンクリ−トの中性化
大気中の二酸化炭素が、コンクリ−ト中を拡散し、高アルカリ環境を形成している水酸化カルシウムと反応(次式参照)し中性化を生じさせます。
この中性化反応が、コンクリ−ト表面から内側に進展し、鉄筋まで達すると高アルカリ性下で保持されていた不働 態皮膜が破壊されるため、鉄筋が発錆します。
3.物理的作用によるコンクリ−トのひび割れ
地震、交通事故等による過大応力付加や鉄道、道路、航空機、波浪による繰り返し応力による疲労現象などの物理 的作用で、コンクリ−トにひび割れが発生し剥落に至るケ−スがあります。
ひび割れによりコンクリ−トのかぶりが減少し、酸素、水分などの腐食因子が容易に鉄筋に達し腐食させます。
3.ZAPシ−ト工法による防食

飛来海塩粒子の多い沿岸地域など鉄筋の腐食が懸念されるRC構造物では手遅れになる前に適切な対策が必要です。当 社では1988年以降多数の公共物件などで実績があり、高い信頼性を誇るZAPシ−ト工法をご提案します。

3-1)ZAPシ−ト工法の利点
  • 多量の塩分を含有した場合でも防食が可能のため、補修時に塩分を含んだコンクリ−トを除く必要がない
  • 鉄筋の防錆処理が不要
  • 防食効果の確認が容易
  • 脱塩効果や再アルカリ化効果も期待できる
  • 電源工事を必要とする電源装置が不要
  • 維持電力費が不要で維持管理作業も容易
  • 亜鉛板防食板がモジュ−ル化しているため施工が容易
3-2)ZAPシ−ト工法の構成

下図に示すようにZAPシ−ト工法は、鉄筋コンクリ−ト構造物にZAPシ−トからの電流を効率的に流すための バックフィル、陽極であるZAPシ−ト、保護カバ−から主に構成され、アンカ−ボルトにて固定されます。またモ ニタリング用電極を埋め込み、防食状態がモニタリングできます。

ZAPシ−ト工法の構成
3-3)ZAPシ−ト工法の防食原理

塩害地域や中性化の進んだRC構造物中の鉄筋は、不働態皮膜が破壊され腐食が進みます。この状態でも下図に示すように亜鉛シ−トで防食すると、亜鉛と鉄筋間の電位差により発生する防食電流が鉄筋に供給され、無防食時に形成されていた腐食部(アノ−ド)とその周辺(カソ−ド)の間の電位差が減少し、鉄筋の腐食は停止します。

参考: 亜鉛による流電陽極方式(犠牲陽極方式)

4.施工例

ZAPシ−トによるRC構造物の防食施工実績は、1988年以降、港湾の埠頭、橋梁、トンネルなどで多数あり、延べ面積は10000m2以上に達します。
また直近では15年以上経過した港湾の桟橋で2700mに渡る広大な面積の取り替え工事がなされるなど、ZAPシ−ト工法は、確実な防食性能、高い信頼性に裏付けられた実績が多数あります。

施行例1:
桟橋床版裏側(全面防食)
施行例2:
桟橋床版裏側(部分防食)
   
桟橋床版裏側(全面防食) 桟橋床版裏側(全面防食)    
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■ご注意:本ホ−ムペ−ジに記載された技術情報は、本資料発行時での製品の一般的特性や性能を説明するためのものであり、保証をするものではありません。腐食環境は多岐に亘るため本技術情報が当てはまらない場合があります。
■「ZAP」は三井金属鉱業株式会社の登録商標です(第4980705号)

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