１
っ
（ は た試 ２ ２
通 ク 種類 Na は 体 間湿 に結 り 抗 飽和 穴 位 ２
測 日 3回 (短 に 位変 ３ ３ 鉄 オ け 度
連
．はじめに コンクリー ている．しか 自然電位）の
，塩化物イオ 試験体を用い
．試験方法
．１ 電気防 通電試験は，
リート試験体 類を表-1 に aClを用いて
直径28mm の形状と通電 湿布養生を行 結束バンドに 出したリー 両端の電圧値 和銀塩化銀照 に差し込んで を飽和硫酸銅
．２ 測定項 測定は，デー 間の試験期 回測定した．
短絡時)の通電 直流電源で短 変化するよ
．実験結果
．１ 通電電 鉄筋表面積当 ン濃度が高い て増加傾向が が増加した時 キーワード 連絡先
コン
ト中鉄筋に対 かし，その評 の貴化などに オン濃度が異
いて電気防食
防食試験体
，塩化物イオ 体にアルミパ に示す．コン
て塩化物イオ
，長さ170m 電方法を図- 行ったあとの によって固定 ド線を固定抵 値より発生電 照合電極（S で行った．な 銅電極（CS 項目 ータロガーを
間中に電気 測定では，
電電流を計測 短絡時の通電 う電流を変化
電流密度 当たりの通電 い試験体ほど が認められた 時期は実験室 鉄筋コンク
〒362-0052
ンクリート
株式 西日 京都
対する電気防 評価方法は，
による場合が 異なる鉄筋コ
食時の鉄筋の
オン濃度が異 パネルを設置 ンクリートは
オンを混入し mmのみがき
1 に示す．ア の鉄筋コンク 定した．アル 抵抗（20Ω）
電流を連続測 SSE）をアル
なお，本稿で SE）基準に換
を用いた防食 防食の状態
既往の検討 測したあと，
電電流を供給 化させながら
電電流密度の ど大きかった た．通電試験 室の湿度が上 クリート，電 埼玉県上尾
中鉄筋の電
式会社ナカボ 日本旅客鉃道 都大学大学院
防食工法は，
所定の電位 が多く，電気
ンクリート の腐食速度を
異なる3種類 置して行った
，W/C=70％
した．コンク き丸鋼を埋設
アルミパネル クリート試験 ルミパネルと
を介して短 測定した．電 ルミパネル中
ではSSEで 換算して表し
食電流の計測 から鉄筋の分 討1)を参考に
短絡通電の切 給し，その後 ら分極曲線を
の経時変化を た．また，い 験は室温が 2 上昇した時期 電気防食，鉄 市中新井 417-
電気防食時
ボーテック 道株式会社 院
これまでの実 位変化量（復 気防食時の腐
に対してアル を推定した．
類の鉄筋コン た．試験体の
％で作製し，
リート中に 設した．試験 ルは，28 日 験体の 1 面 鉄筋から取 短絡させ，抵 電位測定は，
中央に設けた 測定した電 した．
のほか，328 分極曲線を 電気防食時 切断と同時 貴方向に電 を測定した．
を図-2 に示す いずれの試験
20℃で，相対 期であった．
鉄筋の腐食速 -16 事業開発
の腐食速度
正会員 正会員 フェロー
実績から防食 復極量 100m 腐食速度に関 ルミニウム系
す．通電電流 験体も初期は
対湿度が変化
速度
発本部 技術開 No
1 2 3
図
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0 通電電流密度(mA/m2）
度に関する
○大谷俊 吉田隆 ー 宮川豊
食が有効に機 mV）以上であ する検討は少 系流電陽極方
流密度は，コ は低減傾向を
化する室内環
開発センター 表-1 . コン
図-1 試験体
図-2 通電電
0 50 100
No.1：C No.2：Cl ‐濃度9
検討
俊介，蝦名仁 隆浩
豊章
機能すること あることや鉄 少ない．そこ 方式の電気防
コンクリート を示したが 5
環境で行った
ＴＥＬ048-78 試験体種類 クリート中
3 kg/m 9 kg/m 15 kg/m
体の形状と通
電流密度の経
150 200 経過期間（日 Cl‐濃度3kg/m3
kg/m3
No 相対湿度
美，篠田吉央
とは明らかに 鉄筋のオフ電 こで，本検討 防食法を適用
ト中の塩化物 0～170 日に た．通電電流
81-5431 類
のCl－濃度 m3
m3 m3
通電方法
経時変化
250 300 35 日）
.3：Cl ‐濃度15kg/m3 度
央
にな 電位 討で 用し
物イ にか 流密
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
50
相対湿度(％RH)
土木学会第70回年次学術講演会(平成27年9月)
‑195‑
Ⅴ‑098
表-2 鉄筋の電位と腐食速度，不動態保持電流密度まで低下させるための電位変化量 試験体
(Cl-濃度)
経過期間
(日) Ecorr
(mV vs.CSE) icorr
(mA/m2) Epass
(mV vs.CSE) ipass
(mA/m2) Ecorr-Epass
(mV) No.1
(3 kg/m3)
91 -203 0.4 -380 0.1 177 183 -261 0.5 -440 0.1 179 328 -280 0.1 -400 0.1 120 No.2
(9 kg/m3)
91 -217 1.0 -410 0.1 193 183 -265 1.5 -480 0.1 215 328 -284 0.2 -420 0.1 136 No.3
(15 kg/m3)
91 -259 1.0 -450 0.1 191 183 -257 2.5 -470 0.1 213 328 -284 0.4 -440 0.1 156 ３．２ 電気防食時の鉄筋の腐食速度
電気防食時の鉄筋の分極曲線を図-3 に示す．ここ では，No.3 の試験体を例として示した．図中には推 定される内部アノード分極曲線の概念図 2)を示した．
既往の検討1)では，酸化還元の変化点から40～60mV アノード分極した電位/電流密度の傾きが内部アノー ド分極曲線のターフェル勾配に相当することが示さ れている．いずれの測定時期においても内部アノード 分極曲線の外挿線は，電気防食時の電位（Ecp）より 貴電位である不動態保持電流密度（ipass）に対応する 電位（Epass）に至った．つまり，電気防食時の鉄筋 の腐食速度は， ipassに相当することが考えられる．
３．３ 電位変化量と腐食速度の関係
図-3 において外挿した内部アノード分極曲線に対
応する酸化還元の変化点の電位は自然腐食状態の電位に相当する．そこで，各試験体の自然腐食状態に対応す る鉄筋腐食速度（icorr）と鉄筋電位（Ecorr），不動態保持電流密度（ipass）に対応する鉄筋電位（Epass），ipass
まで低下させるための鉄筋電位変化量（Ecorr-Epass）を表-2 にまとめた．icorrはコンクリートの塩化物イオン 濃度が高いほど大きくなる傾向にあったが，Epassは電気防食時の電位（Ecp）よりも貴電位であることから何 れの試験体も電気防食期間中はipassに相当する腐食速度になった．また，Ecorr-Epassは，測定時期によってば らつきが見られ120～215mVの範囲にあった．本実験では，通電停止から約24時間後に測定した鉄筋の復極 量が200～400mVであったため必要以上に電位変化量が大きかったと言える．これは，使用したコンクリー ト試験体の抵抗率が低いために流電陽極から供給される通電電流が大きくなったことが影響したと考えられ る．本検討では，試験終了後に鉄筋のアノード分極抵抗が増大したことを別途確認したが，鉄筋電位を200mV 以上変化させても電気防食時の腐食速度は ipass相当までしか低下しないこと，さらに大きな通電電流密度で 長期間通電することで酸欠により脱不動態化が生じる可能性があることから，現行の防食基準のように 100mV程度の電位変化量で運用するのが妥当であると考えられる．
４．まとめ
アルミニウム系流電陽極方式の電気防食法を鉄筋コンクリート試験体に適用して電気防食時の鉄筋の腐食 速度を推定した．その結果，鉄筋の自然電位から200mV以上電位変化させても不動態保持電流密度に相当す る腐食速度にしか低減せず，現行の防食基準である100mV程度の電位変化量が妥当であると考えられた．
参考文献
1) 塚本英晃ほか：分極曲線を用いた電気防食効果の判定手法に関する検討，材料と環境2014，D-106，2014 2) W.L.Sluijter：Potentio dynamic polarization curves and steel corrosion，Heron，Vol.22，1977
図-3 電気防食時の分極曲線（No.3試験体）
‐1200
‐1000
‐800
‐600
‐400
‐200 0
0.01 0.1 1 10 100 1000
鉄筋電位(mV vs.CSE)
鉄筋表面積当りの電流密度 （mA/m2）
328日目 91日目 183日目
内部アノード分極曲線（概念図）
酸化還元の変化点
脱不動態化電位 ipass
内部アノード分極曲 線の外挿線（点線）
Epass
≒Ecorr
Ecp
土木学会第70回年次学術講演会(平成27年9月)
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