カソード防食用アノード

专利摘要:
本発明は、ポリマー材料の絶縁部材と連続的に一体化されている触媒被覆金属部分を有する細長片の形態のカソード防食用アノードに関する。活性化金属部分及び絶縁材料を細長片の対向面上に配列することができ、或いは絶縁部材を金属部分の端部を収容する２つの枠材から構成することができる。絶縁部材を着色又は発光顔料で塗装して、その識別を助けてアノードを適切な場所に配置するのを容易にすることができる。なし
公开号:JP2011516737A
申请号:JP2011504411
申请日:2009-04-02
公开日:2011-05-26
发明作者:テッタマンティ，ミケーレ；トレモラーダ，シモーネ
申请人:インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ；
IPC主号:C23F13-00

专利说明:

[0001] 本発明は、補強コンクリート構造体のカソード防食用アノードに関する。]
背景技術

[0002] 補強コンクリート構造体に悪影響を与える腐食現象は、当該分野の専門家に周知である。その機械特性を向上させるためにセメント質構造体内に挿入する鋼補強材は、通常はコンクリートのアルカリ性雰囲気によって誘発される不動態化条件において機能する。しかしながら、若干の時間経過後には、コンクリートの多孔質表面を横切るイオンの移動によって、保護不動態膜に対する局所的な攻撃が誘発される。コンクリートの腐食の他の形態は、炭酸塩化現象、則ちセメント質混合物中の石灰と大気二酸化炭素との反応による炭酸カルシウムの形成に代表されるものである。炭酸カルシウムはセメントのアルカリ量を（ｐＨ１３．５からｐＨ９へ）低下させて、鉄を非保護状態にする。大気物質に曝露される補強コンクリート構造体の寿命を伸ばす最も一般的な方法は、鋼補強材のカソード分極から構成される。このようにして、後者がカソード酸素還元の部位となり、それにより腐食及び溶解アノード反応が抑制される。補強コンクリートのカソード防食として知られるこのシステムは、様々な種類のアノード構造体をコンクリートに結合させることによって行われ、その点において保護される補強材はカソード対電極として作用し、外部の整流器によって供給される関係する電流は、塩溶液が部分的に含浸された多孔質コンクリートから構成される電解質を横切って通過する。補強用構造体のカソード防食は、例えば、補強用構造体上に設置され、プラスチック又はセメント質材料で形成されているスペーサーを用いて金属から電気的に絶縁されているメッシュ細長片アノードの配列から構成される分散アノードシステムを用いて達成することができることが公知である。アノードシステムは、コンクリートを流し込む時点において建設中の構造体中に埋封する。アノードに印加され、構造体全体を横切って分散される弱い直流電流（通常は補強材１ｍ２あたり１〜３０ｍＡ）によって、補強材保護に必要なカソード電位が与えられる。]
[0003] メッシュ細長片の形態のバルブ金属アノードにプラスチック又はセメント質材料の予め形成されている絶縁スペーサーを適用することは、例えばＥＰ−０５３４３９２において開示されており、ここではどのようにしてスペーサーを一般的に保護する金属構造体に第１の工程で固定するかが述べられている。その後、例えばスペーサー内に形成されている適当なスリット内に挿入することによって、アノード細長片をスペーサーに固定する。或いは、アノード細長片をスペーサーに固定する工程は、ピン、ボルト、又はクリップを用いて、或いは接着剤を用いることによって行うことができる。この操作は、特に困難な接近又は不十分な照明のためにあまり容易でない設置を与える場所においては、明らかに時間がかかり煩雑である。また、位置決め又は固定工程における偶発的なミスによってアノード細長片が局所的に金属補強用構造体と電気的に接触する可能性があるので、この操作は特定のミスの危険性も示す。]
[0004] 補強コンクリートのカソード防食において用いるアノード細長片のための他の種類の別個のスペーサーが、ＥＰ−０５６０４５２において開示されており、ここではアノードを載置する前に、成形によって得られる絶縁繊維が埋封されているセメント質材料の平行六面体を、保護する構造体上に配置している。この場合においても、全体の操作は、接近が困難な区域においては、労力を要し、殆ど実用的でないことが明らかであり、間違いの危険性から逃れられない。セメント質のスペーサーは剛性であり、予め定められた長さを有し、このためにその用途があまり複雑でない構造体に限定される。]
先行技術

[0005] ＥＰ−０５３４３９２
ＥＰ−０５６０４５２]
[0006] 本発明の幾つかの形態を特許請求の範囲において示す。
一態様においては、本発明は、表面触媒被覆を有する金属基材（活性化部材）のような導電性部材、及びそれと連続的に一体化されている絶縁ポリマー部材を含む、複合体細長片の形態のカソード防食用アノードに関する。而して、場合によってはコイル状に巻回されている複合体細長片は、別個のスペーサーを予め位置決めする必要性なしに、保護する金属構造体上で直接伸ばすか又は他の方法で載置することができる。活性化部材と絶縁部材との間の連続的な結合によって、活性化基材と保護する金属補強材との間の偶発的な接触の危険性が最小になる。]
[0007] 複合体細長片は、共積層又は機械的結合によるか、折り畳み可能な構造体内に挿入することによるか、或いは任意の他の締着手段によって活性化部材及びポリマー絶縁部材を結合させて予め形成することができる。]
[0008] 一態様においては、金属基材は、表面触媒被覆を有する、チタンのメッシュ或いは固体の穿孔又はエキスパンデッドシートの細長片である。触媒被覆は、場合によっては酸化物の形態の貴金属を含んでいてよい。]
[0009] 絶縁部材は、種々のタイプのポリマー材料、例えばポリエチレン又はポリプロピレンから出発して成形によって製造することができる。
一態様においては、絶縁ポリマー部材は、複数の孔又は開口を有する連続細長片である。これは、アノードの配置の後の段階において流し込まれるコンクリートと活性化基材との好適な接触に有利に働くことができる。開口は、付随する必要性にしたがって活性化基材の過剰な埋封を抑止するなどのために異なる寸法及び形状を有していてよい。]
[0010] 一態様においては、絶縁ポリマー部材は、活性化部材をその内部に収容するのに好適で、場合によってはそれを折り畳んだ位置に維持するための、例えば押しボタン、フック、リベット、ボルト、又はクリップのような取り外し可能な物品から構成される締着手段を備える、折り畳み可能な構造体から構成される複数の孔又は開口を有する連続細長片である。他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、保護する補強用構造体の形状に適合するような寸法にされた凹型の部分を含み、例えば、それぞれの凹型部分は補強用構造体の対応する棒材に合致するように配列することができる。これは、コンクリート流し込み段階中において複合体細長片アノードを適切な位置に保持してそれらが動くのを抑止することに寄与させることができる。]
[0011] 他の態様においては、絶縁ポリマー部材は磁性であり、これもコンクリート流し込み段階中に複合体細長片アノードを適切な位置に保持してそれらが動くのを抑止するのに寄与させることができる。]
[0012] 他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、活性化部材の端部を収容又は被包するのに好適な一対の枠材又はガイドを含む。このように、得られる複合体細長片は鋭利な端部を有さず、これによりその取り扱い及び位置決めが容易になる。]
[0013] 他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、活性化部材に並置されている複数の孔又は開口を有する連続ポリマー細長片、並びに、活性化部材及びそれに並置されている連続ポリマー細長片を収容又は被包するのに好適な一対の枠材を含む。]
[0014] 他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、一目でそれを活性化金属部分から識別するのを助けることができる着色染色がなされている。他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、発光染色、例えばリン光体、蛍光体、又は生物発光体を含む。]
[0015] 着色又は発光染色を用いることは、照明の少ない場所において設置して、カソード防食システムが例えば補強用構造体の曝露領域又は結合区域に対応して全体的に配列されていることをより容易に確認することができるようにするために特に有用である可能性がある。]
[0016] 一態様においては、カソード防食システムは、補強コンクリート構造体中に埋封されている上記に示す態様の１つにしたがう複合体細長片の形態の１以上のアノードを含み、複合体アノードはポリマー絶縁部分によってのみ補強用構造体の棒材と接触し、活性化金属基材の曝露部分はコンクリートによって完全に被包されている。]
[0017] 添付の図面を参照して本発明の幾つかの代表的な態様を以下に説明する。これらは本発明の特定の態様における異なる部材の相互配列を示す目的のみで与えられており、特に図面は原寸比例で複製したものとは意図しない。]
図面の簡単な説明

[0018] 図１は、複合体細長片の形態の一態様のアノードの断面図（図１Ａ）、絶縁部材単独の断片の上面図（図１Ｂ）、及び絶縁部材にアノードメッシュを並置することによって得られる複合体細長片の断片の上面図（図１Ｃ）を示す。
図２は、他の態様の絶縁部材の上面図（図２Ａ）、及び絶縁部材にアノードメッシュを並置することによって得られる複合体細長片の断片の上面図（図２Ｂ）を示す。
図３は、折り畳み可能な部材から構成される他の態様の絶縁部材の断片の上面図（図３Ａ）、及び関係する断面図（図３Ｂ）である。
図４は、凹型の部分を有する絶縁部材を含む複合体細長片の形態の他の態様のアノードの断面図を示す。
図５は、１対の枠材を含む絶縁部材を含む複合体細長片の形態の他の態様のアノードの断面図を示す。] 図１Ａ 図１Ｂ 図１Ｃ 図２Ａ 図２Ｂ 図４ 図５
実施例

[0019] 図１において示される複合体細長片の形態のカソード防食用アノードの例は、活性化アノードメッシュ（１００）から構成される導電性部材を、それらの全長に沿って絶縁ポリマー部材（２００）に一体化連続並置することによって得られる。２つの部材の並置は、断面図を示す図１Ａにおいてよく見ることができる。図１Ｂの上面図において示されるように、絶縁ポリマー部材（２００）には、アノードメッシュ埋封効果を減少させるために異なる直径の好適な孔（２０１）が備えられている。図１Ｃは絶縁ポリマー部材（２００）の側から見た複合体細長片の上面図であり、その孔を通して活性化アノードメッシュ（１００）を見ることができる。] 図１Ａ 図１Ｂ 図１Ｃ
[0020] 図２は、図１のものと同様であるが、異なる孔の配列を有する複合体細長片の形態の他の態様のカソード防食用アノードを示す。図２Ａは、図１Ｂと同様の上面図による孔（２０１）を備えた絶縁ポリマー部材（２００）のみを示し、一方、図２Ｂは絶縁ポリマー部材（２００）の側から見た複合体細長片の上面図を示し、図１Ｃと同様にその孔を通して活性化アノードメッシュ（１００）を見ることができる。] 図１Ｂ 図１Ｃ 図２Ａ 図２Ｂ
[0021] 図３は、複合体細長片アノードのための他の態様の絶縁ポリマー部材を示す。特に、図３Ａは折り畳み可能な構造体から構成される絶縁ポリマー部材の上面図であり、図３Ｂは対応する断面図である。絶縁部材（２００）は、好適な孔（２０１）を備えたポリマー細長片、及び場合によっては節を有し、着色又は発光染色がなされており、ポリマー細長片と一体化されていて、相互に平行の配列で堅い端部（２２０）に固定されている絶縁リボンアセンブリ（２１０）を含む。かかる堅い端部（２２０）上に、例えば活性化部材（図示せず）を挿入した後にその縦軸（３００）に沿って絶縁部材を折り畳むことにより複数の台座部（２２２）と協働させるのに好適な複数の押しボタン（２２１）から構成される締着手段が配置されている。この態様は、簡単な機械的組み合わせ操作を用いて活性化部材を絶縁ポリマー部材に連続的に固定することができる有利性を有することができる。節を有するリボンを用いることは、コンクリートの流し込み中にアノードを適切な位置に保持するのに寄与させることができる。記載したようなリボンの染色により、絶縁部材全体を染色する必要なしにより簡単でより安全な位置決めを可能にすることによってコストの低減を助けることができる。]
[0022] 図４は、図１Ａと同様に断面で示す、複合体細長片の形態の他の態様のカソード防食用アノードである。この場合においても、アノードは、活性化アノードメッシュ（１００）から構成される導電性部材をそれらの全長に沿って絶縁ポリマー部材（２００）に一体化連続並置することによって得られる。更に、絶縁ポリマー部材（２００）には、補強コンクリート構造体の補強棒材の形状に合致させるのに好適な凹型部分（２０２）が与えられている。] 図１Ａ 図４
[0023] 図５は、複合体細長片の形態の異なる態様のカソード防食用アノードの断面図である。この場合においては、絶縁ポリマー部材（２００）は、その内部に活性化アノードメッシュ（１００）が挿入されている一対の枠材から構成されている。] 図５
[0024] 複数の特定の態様を示したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなくかかる態様に変更を導入する可能性又は異なる態様を想到する可能性を認めるであろう。
例えば、図面においては環状の孔を備えたポリマー部材を含むアノードを示したが、他の例は、異なる形状の孔を有するポリマー部材、或いはメッシュの形態のポリマー部材を意図することができる。]
[0025] また、図面においては、例示の目的で、一連の節を有するリボン、及びリボンを折り畳んだ位置に制止するための押しボタンから構成される締着手段を備えた折り畳み可能な構造体から構成される絶縁ポリマー部材が示されている。他の態様においては、絶縁ポリマー部材は、異なる形状か、或いはそれを折り畳んだ位置に制止するための場合によっては取り外し可能な異なる締着手段を有する折り畳み可能な構造体から構成することができる。]
[0026] また、図面においては、等間隔で離隔している凹型部分を備えるポリマー部材を含むアノードが示されている。他の例においては、アノードは、例えば特定の補強用構造体の形状により良好に適合させるために、異なる間隔を有する凹型部分を備えるポリマー部材を含む。]
[0027] 上記の記載は本発明を限定するものとして解釈すべきではなく、これらは本発明の範囲から逸脱することなく異なる態様にしたがって用いることができ、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ規定される。]
[0028] 本出願の明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「含む」という用語、並びに"comprising"及び"comprises"のようなその変形は、他の部材又は添加剤の存在を排除することを意図しない。]
[0029] 本明細書には、単に本発明の内容を与える目的で、文献、作用、材料、装置、物品などの議論が含まれている。これらの事項のいずれか又は全部は、従来技術の基礎の一部を形成していたか、又は本出願のそれぞれのクレームの優先日以前に本発明に関連する分野の一般的な知識であったことは示唆されないか又は示されない。]

权利要求:

請求項1
導電性部材、及びそれと連続的に一体化されている絶縁ポリマー部材を含み、該導電性部材が表面触媒被覆を有する金属基材を含む、複合体細長片の形態のカソード防食用アノード。
請求項2
該金属基材がチタンのメッシュ或いは固体の穿孔又はエキスパンデッドシートであり、該触媒が貴金属又はその酸化物を含む、請求項１に記載のアノード。
請求項3
該金属基材及び該絶縁ポリマー部材がそれらの全長に沿って並置されており、該絶縁ポリマー部材が複数の孔又は開口を備える、請求項１又は２に記載のアノード。
請求項4
該絶縁ポリマー部材が、該金属基材をその内部に収容するのに好適な折り畳み可能な構造体である、請求項３に記載のアノード。
請求項5
該折り畳み可能な構造体が、それを折り畳んだ位置に維持するための場合によっては取り外し可能な締着手段を備える、請求項４に記載のアノード。
請求項6
該絶縁ポリマー部材が該導電性部材の端部を収容又は被包する一対の枠材を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のアノード。
請求項7
該絶縁ポリマー部材が、補強コンクリート構造体の複数の補強棒材の形状に合致させるのに好適な複数の凹んだ部分を備える、請求項１〜６のいずれかに記載のアノード。
請求項8
該絶縁ポリマー部材が着色又は発光性である、請求項１〜７のいずれかに記載のアノード。
請求項9
該絶縁ポリマー部材が磁性である、請求項１〜８のいずれかに記載のアノード。
請求項10
金属補強棒材を備えるセメント質構造体内に埋封されている請求項１〜１０のいずれかに記載の複合体細長片の形態の少なくとも１つのアノードを含み、該アノードが該絶縁ポリマー部材に対応してのみ該金属棒材と直接接触している、カソード防食システム。
請求項11
以下の：・複合体細長片の形態の該アノードを、場合によっては該棒材と対応する該絶縁ポリマー部材の凹んだ部分のハウジングによって、該アノードを該絶縁ポリマー部材を介してのみ該棒材と接触させる複数の金属補強棒材上に載置し；・細長片の形態の該アノードで被覆された該金属棒材の上に液体コンクリートを流し込み、それによってセメント質構造体を補強する；逐次又は同時の工程を含む、請求項１０に記載のカソード防食システムの設置方法。
請求項12
該アノードを載置する工程が、コイル状に巻回されている細長片の形態の該アノードを伸ばすことによって行う、請求項１１に記載の方法。
請求項13
図面を参照して本明細書中で実質的に記載されているカソード防食用アノード。