試験結果および考察

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ッ ク ス ま で 立 ち 上 げ ， 鋼 材 試 験 片 と 鋼 管 杭 と は 抵 抗 器 （ 可 変 抵 抗 ） を 介 し て 短 絡 し ， 鋼 材 試 験 片 に 流 入 す る 防 食 電 流 を 調 整 し た ． 検 証 試 験 の 手 順 は 以 下 の 通 り で あ る ．

は じ め に 現 時 点 ま で に 得 ら れ て い る デ ー タ を も と に Ec-icプ ロ ッ ト 図 を 作 成 し ，前 述 し た 更 新 設 計 の 考 え 方 を 用 い て 設 計 防 食 電 流 密 度 を 決 定 し た ． 次 に ， 予 備 試 験 と し て 抵 抗 器 を 回 路 内 に 挿 入 し ，数 種 類 の 電 流 値 を 設 定 し て 通 電 を 行 い ，得 ら れ た Ec-icプ ロ ッ ト か ら 設 計 防 食 電 流 密 度 を 評 価 し た ． 評 価 値 が 更 新 設 計 電 流 密 度 と 異 な る 場 合 は ， 抵 抗 器 を 調 整 し ， 所 定 の 設 計 電 流 密 度 で の 通 電 条 件 を 確 定 し た ．

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ド 電 位 が-925mV 以 下 を 維 持 し た の は ， 先 に 提 案 し た 新 設 計 法 を 満 た す 条 件 （ 破 線 よ り 小 さ い 傾 き の 設 計 条 件 ） の み で あ っ た こ と か ら ， 陽 極 更 新 時 の 設 計 法 と し て は ， 本 文 で 提 案 す る 設 計 手 法 は 安 全 側 を 与 え る 妥 当 な も の で あ る と 考 え ら れ る ．

更 新 後 の 定 常 カ ソ ー ド 電 流 密 度 （ 直 線 の 左 下 端 の 値 ） が 更 新 前 の 値 よ り さ ら に 低 減 し た 値 を 示 す 場 合 ， 析 出 し て い た エ レ ク ト ロ コ ー テ ィ ン グ が よ り 緻 密 な コ ー テ ィ ン グ に 成 長 し た こ と が 考 え ら れ ， 電 気 防 食 設 計 上 ， 今 後 考 慮 す べ き 課 題 で あ る ．

図 -3.3.8 設 計 防 食 電 流 密 度 120mA/m²で 通 電 し た 時 の E_c-i_cプ ロ ッ ト

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図 -3.3.9 設 計 防 食 電 流 密 度 180mA/m²で 通 電 し た 時 の E_c-i_cプ ロ ッ ト

図 -3.3.10 設 計 防 食 電 流 密 度 240mA/m²で 通 電 し た 時 の E_c-i_cプ ロ ッ ト

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（ 2） 実 構 造 物 に よ る 新 設 計 法 の 検 証 試 験

東 京 国 際 空 港 D 滑 走 路 連 絡 誘 導 路 の 下 部 工（ 鋼 管 杭 ）で 実 施 し た 検 証 試 験 に お け る カ ソ ー ド 電 流 密 度 と カ ソ ー ド 電 位 の 関 係 を 図-3.3.11 に 示 す ．

実 構 造 物 に 設 置 し た 試 験 体 の E_c-i_cプ ロ ッ ト は ，若 干 の 幅 は あ る も の の 直 線 的 に 変 化 し て い る の が 確 認 さ れ た ． 直 線 近 似 よ り ， ア ノ ー ド 電 位 は 約-1030mV， 設 計 防 食 電 流 密 度 は 約 540mA/m²と 推 測 さ れ た ． 設 計 時 の 設 計 防 食 電 流 密 度 は 130mA/m²で あ る こ と か ら ， 約 4.2 倍 も 大 き い 値 で あ る ．

こ れ は ， 海 底 土 中 部 に 防 食 電 流 を 供 給 す る た め の ア ノ ー ド が 海 中 部 に 設 置 さ れ て い る こ と と 実 構 造 物 か ら 突 出 し た 試 験 片 に よ る 評 価 を 行 っ て い る こ と が 原 因 と 考 え ら れ る ． 海 底 土 中 部 の 電 気 抵 抗 率 は ，深 度 が 深 く な る に つ れ て 高 く な る 傾 向 を 示 し ^{1 3 )}，同 施 設 に お け る 既 往 の 研 究 で は ，20mA/m²（ 設 計 値 ） 以 上 の 電 流 が 確 認 さ れ た の は 海 底 面 か ら 15m 程 度 ま で の 範 囲 と 報 告 さ れ て い る ^{14 )}．よ っ て ，海 底 土 中 部 に 流 入 す る 予 定 の 防 食 電 流 の 多 く が 海 中 部 に 流 入 し て い る こ と が 設 計 防 食 電 流 密 度 の 増 大 に つ な が っ た と 考 え ら れ る ．

試 験 片 に よ る 防 食 電 流 の 計 測 で は ， 試 験 片 を 実 構 造 物 表 面 の 一 部 と 考 え ， 試 験 片 に 流 れ る 電 流 流 線 は 供 試 面 に す べ て 垂 直 に な る よ う に 境 界 条 件 を 整 え な け れ ば な ら な い ． し か し な が ら ， 本 試 験 片 は 実 構 造 物 か ら 突 出 し た 位 置 に あ る た め 試 験 片 端 部 に も 回 り こ み に よ る 電 流 が 加 わ り ， 設 計 電 流 密 度 の 増 加 要 因 に な っ て い る も の と 考 え ら れ る ．

更 新 前 の 定 常 カ ソ ー ド 電 流 密 度 は 約 100mA/m² で あ り ， 新 設 計 法 を 適 用 し た 後 の 設 計 防 食 電 流 密 度 は ，3.3.3 で 述 べ た 方 法 に よ り 200mA/m²と 求 め ら れ た ．固 定 抵 抗 の 値 を 調 整 し て 実 構 造 物 に 更 新 設 計 を 適 用 し た と こ ろ ，実 際 の Ec-icプ ロ ッ ト は 若 干 の 幅 は あ る も の の 直 線 的 に 変 化 し て お り ， 設 計 防 食 電 流 密 度 は 約 230mA/m² と 推 定 さ れ ， 概 ね 更 新 設 計 の 値 と 一 致 し た ． カ ソ ー ド 電 位 は 更 新 直 後 か ら 防 食 電 位 を 満 足 し て お り ， 短 期 間 で-925mV 以 下 ま で 分 極 し た ． ま た ， 更 新 後 の 定 常 カ ソ ー ド 電 流 密 度 は ， 更 新 前 の 値 の 約 1/2 に 相 当 す る 50mA/m²で あ っ た ． 短 期 間 の 試 験 で は あ る が ， 提 案 す る 新 設 計 法 の 妥 当 性 を 示 す デ ー タ と な っ て お り ， 実 用 化 へ の 可 能 性 が 示 さ れ た ．

本 設 計 手 法 を 適 用 す る こ と に よ り 設 計 値 以 上 の 電 流 低 減 が 期 待 さ れ る が ， 電 流 低 減 率 の 設 定 に つ い て は 今 後 の 更 な る デ ー タ の 蓄 積 が 必 要 で あ る ．

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図 -3.3.11 検 証 試 験 で 得 ら れ た E_c-i_cプ ロ ッ ト