[發(fā)明專利]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的電防腐方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280074181.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN104619884A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 克里斯汀·陶爾諾
• 申請（專利權(quán)）人: 索列丹斯-弗萊西奈公司
• 主分類號: C23F13/02
• 分類號: C23F13/02;C04B41/45;C04B41/53;E04C5/01
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31216
• 代理人: 童錫君

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及鋼筋混凝土技術(shù)，更特別的是，涉及混凝土鋼筋的防護抗蝕方法。

背景技術(shù)

如果碳酸飽和，和/或由于諸如氯化物之類的污染產(chǎn)物的擴散而滲透，則由于其中嵌入鋼筋的混凝土的pH值下降，鋼筋混凝土中的鋼筋會腐蝕。甚至在低濕度下也可能發(fā)生這些導致腐蝕的現(xiàn)象。

為了將鋼筋放置在免除介質(zhì)中，該免除介質(zhì)再次保護鋼筋，典型的方式在于刮掉覆蓋的混凝土，重新替換為健康的混凝土。但是這種方法是昂貴的。

為了在鋼筋原來的環(huán)境中保護鋼筋，可使用涉及化學的技術(shù)，諸如涂敷抑制腐蝕的產(chǎn)品，或使用涉及電化學的技術(shù)，諸如陰極保護或電防腐方法。

腐蝕抑制劑是流體產(chǎn)品，其一旦涂抹到混凝土表面，便通過擴散而遷移穿過混凝土并依附到鋼筋上。它們抑制陰極或陽極反應，或?qū)δ承┻@些產(chǎn)品，它們兩種反應都抑制(混合抑制劑)。由于難以預測分子在混凝土多孔網(wǎng)中的擴散，所以該方法具有隨機性。某些混凝土不允許抑制劑滲透。

陰極保護在于創(chuàng)造一個陽極，其通過靠近鋼筋放置不易被腐蝕的金屬和通過在該金屬和鋼筋之間留下一定厚度的混凝土來形成陽極。接通電流發(fā)生器，使其正極連接到陽極，而其負極連接到鋼筋，從而讓比鋼筋腐蝕電流大的電流在混凝土中循環(huán)。然后，鋼筋在電解系統(tǒng)中起作為陰極。

根據(jù)需要，應用于系統(tǒng)的電流通過電流發(fā)生器可調(diào)節(jié)。典型地，每平方米的鋼筋的電流在2mA和20mA之間調(diào)節(jié)。

陰極電防腐是基于類似于陰極保護的原理，但供應的電流是通過陽極的腐蝕獲得的，陽極本身連接到鋼筋。這樣的陽極被稱為犧牲陽極。該陽極由易于氧化的金屬制成，例如鋅、鋁、鎂或其合金。該系統(tǒng)用作電池。由這種系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏髁咳Q于陽極的表面和其成分。傳輸?shù)碾娏魇軤奚枠O的腐蝕速度、其成分和其數(shù)量限制。

沒有電流發(fā)生器和系統(tǒng)來調(diào)節(jié)電流量是陰極電防腐的優(yōu)點。然而，由犧牲陽極的腐蝕產(chǎn)生的電流保持很少并限制系統(tǒng)的應用。一般地，在與鋼的耦合已經(jīng)設置好后，每平方米鋼筋的電流在2mA以下。該值通常被認為是不足以用于呈現(xiàn)腐蝕點的鋼筋的保護。

考慮到電流量不能增加，解決的方法在于，降低氯化物在鋼附近的比率來抑制或降低腐蝕點的影響。

已知的方法在于，將金屬陽極應用到混凝土的表面上，金屬陽極被嵌入在飽含電解液的纖維基質(zhì)內(nèi)，以確保陽極和混凝土之間的電連續(xù)。電流發(fā)生器的正極連接到陽極，負極連接到鋼筋，以在大約200個小時內(nèi)施加具有高強度的電流(大約每平方米鋼筋1A)。然后，負離子Cl^-被吸引到陽極的正極，并且移動到外部而集中到陽極周圍。在處理的最后，陽極和浸著電解液的基質(zhì)被撤走，氯離子被提取。然后，鋼筋在去除腐蝕性離子的介質(zhì)中，接著從那時起能夠通過電防腐來得到保護，電防腐的電流對無氯介質(zhì)是充足的。

這樣的氯化物去除方法是昂貴且漫長的。因此，在本發(fā)明中不使用這種方法。

專利申請WO?2005/106076?A1和WO?2006/097770?A2公開了一種中間方法，其允許在電防腐系統(tǒng)中使Cl^-離子遠離鋼筋。該方法使用限定的位于混凝土內(nèi)的犧牲陽極，這樣，第一，經(jīng)由電流發(fā)生器施加50千庫侖(KC)的強制電流。該電流通過將Cl^-離子集中在陽極周圍來驅(qū)使Cl^-離子遠離鋼筋。然后，可關閉電流發(fā)生器，并且犧牲陽極能夠連接到鋼筋。使用低電流保護鋼在去除氯的介質(zhì)中免除腐蝕的技術(shù)目標便得以實現(xiàn)。在電系統(tǒng)操作時間過程中，剩余的和將來可能進入的氯化物將保持聚集在陽極的周圍。但是負面的二次效應在于，在第一階段施加的電流加快陽極的腐蝕，其快速失去重量并因此隨時間推移降低用于保持電防腐系統(tǒng)的能量儲備。該損耗必須通過用于陽極的額外起始重量來補償。

因此，需要改進含氯環(huán)境中的電防腐技術(shù)。特別地，希望獲得這樣的技術(shù)，其允許驅(qū)動氯化物遠離鋼筋而無須消耗犧牲陽極的物質(zhì)，和/或增加鋼附近的pH值，以便降低Cl^-/OH^-比率(再堿化)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種具有金屬鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)的電防腐方法。該方法包括：

-在結(jié)構(gòu)上鉆孔；

-將去污的電極和電解液插入至少一個孔中；

-將電源的負極通電地連接到鋼筋，將電源正極通電地連接到每個去污的電極；

-激活電源；

-移走電解液和各個去污電極；

-將犧牲陽極安置及密封在結(jié)構(gòu)上鉆的孔中；以及

-將犧牲陽極通電地連接到鋼筋。