[發明專利]提高混凝土與埋設的鋼筋間結合強度及密封其間界面的方法

無效

• 申請號: 93103462.0
• 申請日: 1993-03-23
• 公開（公告）號: CN1078192A
• 公開（公告）日: 1993-11-10
• 發明（設計）人: 約翰·B·米勒
• 申請（專利權）人: 約翰·B·米勒
• 主分類號: B28B23/02
• 分類號: B28B23/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬鐵良,葉愷東

本發明涉及一種電化處理凝固混凝土的方法，其目的在于改變（即提高或削弱）凝固混凝土與埋置在混凝土內的鋼筋特別是鋼筋、預張或后張鋼條或鋼絲索之間的結合強度的方法。迄今，這樣做是不可能的，這是因為不知道如何在可控制的情況下就地改變凝固混凝土中鋼筋對混凝土的結合強度的方法。

本發明的另一個方面是改變凝固混凝土結構中鋼筋與混凝土的界面，從而提高該界面的密封性。埋設在混凝土中的鋼筋或張力元件之間的界面密封往往由于鋼表面在混凝土開始凝固期間有混凝土泌水聚積或可能由于初次灌澆時沒有充分壓實而不太完美。密封不良會導致滲漏、結構承受水壓或毗鄰鋼筋的混凝土表面可能碳化，從而使鋼筋腐蝕。

本發明是部分基于這樣的發現提出的：在電化處理混凝土的過程中，采用內部埋設的鋼筋作為陰極，一般在混凝土表面與陰極間隔一段距離配置的分布電極結構作為陽極，由此使埋設的鋼筋與周圍混凝土之間的結合作為所加的電荷的函數而發生顯著和永久性的變化。在處理過程初期，結合強度逐步顯著地減小到遠在初始結合強度以下的水平。隨著處理的持續進行，結合強度逐步顯著地增加。本發明人觀察到，混凝土的類型已知時，結合強度的這種變化既可以預測又具有重復性。因此，通過建立在給定的處理時間及其對鋼筋/混凝土結合強度的影響兩者之間簡單關系的數據庫，有可能如預期地改變現有結構中的這種結合強度。

例如，在預應力或后應力混凝土結構的情況下，可能最好減小鋼筋/混凝土界面的結合強度。這樣可以更好地適應壓實的混凝土結構構件的撓曲狀態。另一方面，在靜止鋼筋條的情況下，最好增加鋼筋/混凝土界面的結合強度。

已知的鋼筋混凝土電化處理法有好多種，例如，以內部的鋼筋作為陰極加以連接，采用外部的分布電極作為陽極。Vennesland等人的美國專利4，032，803就是這種方法的一個例子。但這種已知的方法是用以恢復被例如氯化物所污染的混凝土結構，或用在內部埋設的鋼筋因碳化作用等已腐蝕的情況。本發明的方法也可用于混凝土受污染的情況，但本發明的處理過程不是恢復性的過程，而是針對鋼筋/混凝土界面結合強度的控制和改變問題。在本發明的方法中，處理條件和控制參數與恢復性處理法的完全不同。

為更全面理解本發明的上述和其它特點和優點，應參看本發明最佳實施例的下述詳細說明和有關附圖。

圖1是本發明實施例的混凝土結構的簡化剖面示意圖。

圖2的曲線示出了本發明的處理時間及其對混凝土與埋設在混凝土內的鋼筋之間的結合強度的影響兩者之間的關系。

按照本發明，鋼筋/混凝土界面的結合情況是通過在埋設的鋼筋與距鋼筋一段距離且與混凝土結合的分布電極之間通上電流改變的。圖1示出了達到該目的的一個典型有益的配置方式。圖1中，編號10表示鋼筋（預應力或后應力）混凝土結構。該圖中，混凝土實體中配置有多條鋼筋條12埋設在混凝土中為混凝土所圍抱。

直流電壓源“G”的負極接埋設的鋼筋件12，正極接分布電極件13，分布電極件13可以是例如鋼或鈦的導線網。在圖示的系統中，電極件13埋設在電解物質14中，電解物質14以例如用水或電介溶液潤濕的纖維素紙漿纖維為宜。采用這種纖維時，通常是將其在混凝土11的外表面15噴涂上兩層。纖維材料能自行粘附到混凝土的表面，因而可以涂敷到垂直或甚至傾斜的外部表面。涂上第一層之后，裝上網狀電極13，然后將纖維的第二層敷到電極上，基本上如圖1所示的那樣。

分布電極的具體形狀對本發明來說是無關重要的。混凝土在性能和適應性方面容許的話可以將電極13例如浸沒在液池中或埋設在潮濕的海綿物質或毛毯中。同樣，恰當的話，混凝土表面可以涂上導電層（或與導箔接觸配置）。為達到本發明的目的，基本要求是要提供一個區域分布的電極配置方式，以適應在內部埋設的鋼件12與相反極性的電極之間所分布的電流。

電壓源“G”在工作容量方面的要求并不高。但出于實用上的考慮，建議直流電壓在5至40伏左右，最好是可調節的。為安全起見，以40伏為上限為宜。系統的電流容量最好足以在所處理的部位中所埋設的鋼筋每平方米表面積上傳送0.5至10安之間的電流。

參看圖2，圖中示出了鋼筋/混凝土結合強度值〔以MPa（兆帕斯卡）計〕相對于加到所埋設的鋼筋的總電流值（以每平方米鋼筋表面積的安時針）的曲型曲線。在圖2的實例中，實線表示一般合成的混凝土的平均值。上下虛線表示與實線所表示的平均值的一般偏差。