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首頁(yè) >新聞動(dòng)態(tài)水下環(huán)境中的鋼筋混凝土基礎的陰極防腐技術(shù)的實(shí)際應用
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1簡(jiǎn)介腐蝕混凝土構件中鋼筋的腐蝕是設計位于水中的結構所主要關(guān)心的問(wèn)題,也是位于含鹽環(huán)境或者其他腐蝕性介質(zhì)中的建筑所產(chǎn)生的主要問(wèn)題。
在正常條件下混凝土為堿性材料,由于氫氧化鈣的存在其PH值大約在12 5左右,在這個(gè)值下鋼筋的表面會(huì )形成一層保護膜來(lái)抑制腐蝕活動(dòng)。當PH值降低到腐蝕侵入或者碳酸飽和時(shí),在鋼筋周?chē)谋Wo層會(huì )退化,腐蝕會(huì )展開(kāi)。
混凝土中的鋼筋的腐蝕使混凝土開(kāi)裂。鋼材截面的縮小加速了鋼筋的腐蝕,減少了鋼筋和混凝土之間的結合?;炷僚c鋼材截面的縮小和它們之間相互作用的減小使結構物的剛度變小,最終引起承載能力的下降。如果這種循環(huán)作用發(fā)展下去的話(huà),結構最終會(huì )失去作用。
常規的非電化學(xué)復原技術(shù)例如修補,壓力灌漿,或者外部涂層僅僅能夠提供暫時(shí)的修復,因為這些方法只是針對腐蝕的結果而不是腐蝕問(wèn)題本身。唯一的能夠減輕鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的修復技術(shù)是陰極防腐技術(shù)。
陰極防腐陰極防腐的概念是通過(guò)陽(yáng)極釋放電流使金屬極化來(lái)達到保護目的。從外置陽(yáng)極釋放的電流在金屬的相反方向使金屬極化,因此使氧化反應降低到可以忽略的程度。
陰極防腐通過(guò)外部直接電流應用到混凝土中的鋼筋上來(lái)控制鋼筋的腐蝕。在鋼筋的表面提供了額外的能量來(lái)阻止腐蝕的發(fā)展。因為腐蝕本身是一個(gè)電化學(xué)反應,通過(guò)控制電流可以控制腐蝕。
有兩種陰極防腐系統:(a)外加電流系統;(b)電流陽(yáng)極系統。外加電流利用外部能源提供外部陽(yáng)極釋放的電流到陰極保護的金屬上。電流陽(yáng)極系統利用金屬的高電勢與保護金屬產(chǎn)生的反應提供保護電流。
在20世紀70年代中期,由于定期維護帶來(lái)的較高的費用,人們在努力尋求一種有效的修復方法,此種方法能夠阻止由于腐蝕而產(chǎn)生的結構中混凝土強度的進(jìn)一步損失,佛羅里達交通局開(kāi)始了陰極防腐技術(shù)的試驗。在近些年里,佛羅里達交通局在16座橋梁上安放了陰極防腐系統來(lái)減少由于腐蝕發(fā)展而產(chǎn)生的混凝土的強度退化。這些系統包括外加電流和電流陽(yáng)極系統。其中的一些修復方法己經(jīng)成為這個(gè)部門(mén)的標準方法。表1列出了本文所要討論的引用于系統的正常工作電流和極化電壓表1陰極防腐系統的通用性能系統使用期初始電流穩態(tài)電流靜態(tài)初靜態(tài)后始極化期極化傳導橡膠水泥砂漿中的鈦網(wǎng)結構保護層中的鈦網(wǎng)基保護層中的鈦網(wǎng)電弧噴鍍鋅陽(yáng)極穿孔鋅片基保護層中的鋅陽(yáng)極工程師,從事結構設計工作。
2初始電壓和性能當給陰極防腐系統初始電壓的時(shí)候,有必要在應用防腐電流之前測量要保護金屬的靜態(tài)電壓。此自然電勢可以作為一個(gè)點(diǎn),通過(guò)這個(gè)點(diǎn)我們可以確定陰極防腐系統所需的電流值。當系統產(chǎn)生電流時(shí),電勢沿相反的方向移動(dòng),使金屬極化為電勢陰極與外部陽(yáng)極反應。也就是反方向100mV的極化電壓能夠提供足夠的陰極保護。
這些系統的性能可以通過(guò)監測在陰極防腐下的鋼筋的電勢來(lái)評估。用來(lái)確定成功性能的標準包括100mV極化電設腐蝕標準,和ELogI標準。所有這些標準中,最為通用和有效的是100mV極化電壓/腐蝕標準測試。但是,對于試驗系統而言,ELogI標準更加準確,因為它提供了理解和分析系統電流行為的必要信息。
極化腐蝕試驗測試的標準,假定當阻礙陰極防腐電流循環(huán)時(shí),保護金屬的電勢將會(huì )失去其極化保護而變成自然電壓。在這一點(diǎn)電壓腐蝕可以測得,并且極化作用也可以通過(guò)簡(jiǎn)單的數學(xué)計算方法確定。盡管腐蝕率會(huì )因為結構的不同而變化100mV的腐蝕被確定為標注的陰極防腐判斷標準。本文討論的去極化測試結果可以在其他中找到。
ELogI標準是通過(guò)準確測得處于陰極防腐金屬的極化電壓而制定。在此測試中,應用于金屬的電流在預定的間隔中有較小的增量,同時(shí)電流每次增加電勢的反應都會(huì )測出。得到的電壓結果用應用電流值的對數形式繪出,曲線(xiàn)表示了系統所建立的電勢特點(diǎn)。從這個(gè)曲線(xiàn)中,可以確定諸如腐蝕電流和陰極防腐最小電壓和電流等參數。
3試驗系統31傳導涂層系統1984年,佛羅里達交通局對第一個(gè)陰極防腐系統進(jìn)行了評估。這個(gè)系統被安置在東海岸的兩座有標注的梁、板和柱的橋梁上。此系統由注入大量碳來(lái)提高傳導性能的具有涂層的陽(yáng)極構成。陽(yáng)極涂料應用于混凝土表面,并且與能夠提供陰極保護電流的傳感器相連。
在橋墩上,因為涂層不能應用于潮濕的混凝土表面,所以從潮汐海拔13m的高度處應用涂層。在梁和橋板表面整個(gè)需要保護的混凝土表面全部涂上涂層。整流器安放在橋的中心部位,電線(xiàn)埋置在每個(gè)陰極保護區的導管內。
在當時(shí)沒(méi)有建立可行的用來(lái)估計陰極保護性能的標準,只好采用對管道的現行標準。對于初始電壓,觀(guān)測鋼筋的電勢差的初始變化。最初得到的鋼材電勢差滿(mǎn)足預定的陰極防腐標準一0850V(Cu/CuS4)。在所有的梁和橋面區域,可以應用陰極防腐技術(shù)。然而,在橋墩和直接與潮水接觸的構件上,系統不能將電勢維持在一個(gè)可以接受的保護水平上,這個(gè)水平在一0850V以下波動(dòng)。通過(guò)觀(guān)測可以發(fā)現當潮水與陽(yáng)極發(fā)生接觸時(shí),電流改變方向指向了潛入水中的橋墩的部分,這個(gè)潮水的改變影響了系統的電流的分布。在這些面積上的涂層與混凝土立即失去結合,沿著(zhù)己經(jīng)受到保護的面積產(chǎn)生了不均勻分布的電流系統一直保持工作狀態(tài),在結構由于功能失效的7年時(shí)間里系統進(jìn)行周密的監測。
32傳導橡肢陽(yáng)極系統基于以前的討論和試驗,具有統一電流分布且可以和水直接接觸的專(zhuān)門(mén)針對橋梁基的陽(yáng)極被開(kāi)發(fā)出來(lái)。該陽(yáng)極是由裝有黑色碳的橡膠墊層構成,能產(chǎn)生15Qcm的電阻率。橡膠陽(yáng)極有凹槽的一邊可以容許在陽(yáng)極混凝土接觸面聚集的鹽和雜質(zhì)被水沖洗掉。同時(shí),凹槽可以聚集潮氣來(lái)加強混凝土陽(yáng)極界面的電導。
12m長(cháng)的陽(yáng)極放置在平均海拔高度的混凝土橋墩的中心。按基的尺寸和潮水改變的需要可以輕松改變其長(cháng)度和寬度,盡管12m長(cháng)在大多數情況下是足夠的。陽(yáng)極通過(guò)機械連接將有凹槽的一面安放在的表面上,或者通過(guò)硅制可循環(huán)塑性壓縮儀表板,用橡膠支座將其與傳導橡膠和儀表板連接起來(lái)。柔軟的硅膠墊層容許傳導橡膠適應混凝土表面的不規則變化。所有的這些構件用粘合劑連接,并且固定在基表面的19cm寬度不銹鋼帶上。整流器安放在橋梁上的方便位置,電線(xiàn)安置在陰極防腐區的導管內。
安裝了第一個(gè)系統用來(lái)監測,這個(gè)項目由美國聯(lián)邦公路局示范性項目公司資助。一臺穩定電壓整流器最初是用來(lái)產(chǎn)生系統電流的,但是出于評估的目的后來(lái)用穩定的電流限制儀器代替了它。新的整流器在最初的極化過(guò)程中產(chǎn)生了預期的恒定電流,同時(shí)當需要減少電流的時(shí)候還可以通過(guò)限制預先設置電壓的極限值的方法降低其電壓。系統利用EL(ogI標準施加電壓,此標準能確定有效的陰極防腐電流電量。
EL(ogI測試結構表明需要的保護電流為0應的電壓為一0710V(Cu/CuSO4),每?jì)A斜4N4S方向也加了電壓,EL(ogI值為0284A相應的電壓為一0.359V.4N方向加了標準值之上的電壓關(guān)于利用恒定電流限制電壓整流器代替原有的整流器的情況,電流設置為0530A,可以保持極化的防腐電壓為一(Cu/Cu-SO4)。4S方向是利用恒定電流限制電壓整流器加壓。通過(guò)3年定期的觀(guān)測表明平均極化電勢值為384mV,來(lái)自靜態(tài)值。還發(fā)現在潮水濺到的面積處會(huì )發(fā)生陰極防腐極化現象,通過(guò)觀(guān)測放置在海面下的陽(yáng)極的電極我們發(fā)現基浸在水下的部分也會(huì )逐漸的發(fā)生極化現象。除了現場(chǎng)觀(guān)測外,也進(jìn)行了實(shí)驗室的監測,來(lái)確定系統的平均有效期限。最初的結果表明使用期限在5年到17年之間長(cháng)時(shí)間的實(shí)驗室觀(guān)測表明使用期限超過(guò)了20年。
系統在經(jīng)濟上是可行的,類(lèi)似的系統也安置了Ribault河的橋梁、F1和HowardFranklami的橋梁上。此系統建議安裝在有初步腐蝕跡象的基上。因為陽(yáng)極要求均勻的混凝土表面,要對破碎的混凝土進(jìn)行修補。
33有涂層的鈦網(wǎng)陽(yáng)極鈦網(wǎng)陽(yáng)極是一種擴展的具有催化作用的陽(yáng)極,它外面有金屬氧化物涂層,能夠使混凝土產(chǎn)生334mA/m2的電流輸出,而不會(huì )產(chǎn)生副作用影響混凝土的使用期限。陽(yáng)極網(wǎng)片利用塑料扣件直接安裝需要受到保護的結構的表面。
網(wǎng)片折疊起來(lái)有12m寬,通過(guò)一根鈦棒經(jīng)過(guò)焊接后可以拼接在一起形成更寬的網(wǎng)片。鈦棒延長(cháng)到保護面積的外部用來(lái)和整流器中的電線(xiàn)形成連接。安裝在混凝土上,陽(yáng)極埋入混凝土5lcm的深度FDOT進(jìn)行評估的這種類(lèi)型的第一批系統安裝在HowardFrarililarni橋的橋墩上,橋墩是由3個(gè)正方形的墩帽,3個(gè)矩形的橋墩和2個(gè)支撐構成。在漲潮的時(shí)候,橋墩的底部直接與潮水接觸,此時(shí)柱子和支撐大部分保持干燥的狀態(tài)。盡管此系統是一個(gè)單循環(huán)系統,在每個(gè)基礎構件上還是提供了電極,以便在每個(gè)區域的電勢能夠單獨地測量出。此系統是由陽(yáng)極制造商提供的,而且在施工的過(guò)程中還提供了質(zhì)量控制系統。
在安裝完畢后,系統根據ELogI標準進(jìn)行加壓。對于1區(柱)2區(支撐)3區(柱腳)的靜態(tài)電勢進(jìn)行測量分別得到0290V,一0441和一0464V所有的電勢都是利用埋置在混凝土中的Ag/AgCl電極測得的。對于加壓情況,極化電勢分別為一0357V,一0400V和一0570V.加初始化電勢的兩周后,極化電勢測得為一域1的170mV到區域3的216mV之間變化。
在整個(gè)測量過(guò)程中收集的電壓數據表明了令人滿(mǎn)意的情況。盡管最初的6個(gè)月,混凝土中的泥漿與水產(chǎn)生了接觸,部分己經(jīng)從原來(lái)的混凝土表面分層。這種分層是由于泥漿的物理性質(zhì)所致,不能在潮濕的條件下和現有的混凝土形成良好的粘結。盡管有這種現象的出現,但是還是有保護電流從鹽水中釋放出來(lái)并且沒(méi)有影響鋼筋的保護電勢。
其他的陰極防腐系統的測試還有4h的去極化測試,產(chǎn)生了132~214mV的極化損失。此時(shí),系統適用于不與潮水接觸的混凝土構件。
34封裝在結構涂層中的鈦網(wǎng)這種系統中的陽(yáng)極是具有催化作用的擴展鈦網(wǎng)陽(yáng)極,等效于在前面章節中描述的陽(yáng)極。此系統應用在大體積橋梁混凝土構件上,這些構件由于沒(méi)有足夠的配筋,或者腐蝕使本身的性能降低因而需要結構修復。此系統將結構修復和腐蝕控制結合起來(lái)。安裝這個(gè)系統需要去掉現存的分層混凝土和清除混凝土表面的殘余物質(zhì)和暴露的鋼筋。如果混凝土中的裂縫己經(jīng)用水泥漿填充,催化鈦網(wǎng)陽(yáng)極就可以安裝在混凝土表面。按結構維修的要求,在結構構件的周?chē)惭b足夠的鋼筋籠。在現有的鋼筋和新的鋼筋之間要做好絕緣措施,因為在充電的時(shí)候,兩個(gè)鋼筋系統會(huì )產(chǎn)生不同的電流,由于周?chē)炷恋拇嬖?,較舊的鋼筋會(huì )表現出較高的腐蝕情況。
第一個(gè)這樣的系統安裝在佛羅里達的新月形海灘的VerleAllenP(ope橋梁上。系統安裝在8個(gè)橋墩上,此結構由于體積中沒(méi)有足夠的鋼筋致使結構退化。因此產(chǎn)生的裂縫使具有侵蝕作用的鹽水進(jìn)入混凝土中,結果使鋼筋嚴重腐蝕和混凝土脫落。系統的設計在每個(gè)橋墩處,提供了恒定的電流電壓整流器。僅僅對現有鋼筋進(jìn)行初始加壓,在需要的時(shí)候對與系統相連的新的鋼筋進(jìn)行定期的監測。
在安裝完成后,FDOT的人員按ELogI標準對系統進(jìn)行了加壓,并對系統的性能進(jìn)行嚴密的監測。對于4個(gè)系統的靜態(tài)電勢變化范圍在一0523~―0603V(Cu/Cu-SO4)同時(shí)EL(ogI測試結果表明陰極防腐電勢在大約100mV的周?chē)兓?。在加壓的兩周后,電壓值?化到了靜態(tài)值0428V在進(jìn)行了兩年的觀(guān)測后,發(fā)現系統在使電流從陽(yáng)極流動(dòng)到鋼筋表面是很有效的,這種現象通過(guò)長(cháng)期的極化電勢反應可以得到證明。非常有趣的是,由于鋼筋不足而產(chǎn)生的結構裂縫在其中的一個(gè)柱腳處當修復完畢后很快又出現了。在3年期間,出于對結構的考慮己經(jīng)替換了柱腳,當柱腳破壞被替換或者是鋼筋被取出后,通過(guò)對其進(jìn)行可視化的檢查,發(fā)現安裝在鋼筋上的陰極防腐系統處在一個(gè)自由腐蝕水平。
以下的方法對于橋梁是成功的,采用了一個(gè)與其相似的系統組合在一起應用在兩座橋梁上。在這些橋梁上,系統和需要先張預應力的結構修復技術(shù)組合在一起。在多數情況下這個(gè)系統證明在控制腐蝕方面是有效的。
35外加電流CP樁涂層系統這個(gè)系統是專(zhuān)門(mén)對橋梁的腐蝕控制而設計的。象前面討論的系統一樣,它由外加電流構成,提供外部能量供給陰極保護電流。此系統用的陽(yáng)極是擴展的鈦網(wǎng)陽(yáng)極,懸掛在標準的玻璃鋼的內表面。玻璃鋼放置在低海拔的柱周?chē)⑶蚁蛏涎娱L(cháng)1.8m護套長(cháng)度根據現有的損壞程度確定。護套在混凝土和玻璃鋼的表面提供了統一的環(huán)形空間可以注入混凝土。在CP護套外側的任何毀壞都用較好質(zhì)量的水泥進(jìn)行了修復。
佛羅里達的公路交通局采用了這個(gè)系統,首批系統安裝在acksonville的Ribault河的橋梁的44個(gè)上,在這個(gè)計劃中,護套12m高并且放置在高海拔的中心。這個(gè)系統包括在橋梁上的不同位置安裝的4個(gè)整流器,能夠在每個(gè)上提供單獨的電流輸出調整。安裝護套的時(shí)候需要將所有老化的混凝土去掉,清除在混凝土表面的雜質(zhì)和暴露的鋼筋殘片。因為護套最后要充滿(mǎn)水泥漿,不需要對混凝土進(jìn)行修復。陽(yáng)極護套安裝要注入水泥漿,導線(xiàn)系統安裝能夠提供鋼筋和陽(yáng)極與整流器的連接。
在4個(gè)方向上按EL(og/標準進(jìn)行加壓,對其余的系統按一850mV標準。最初的電流密度在極化電勢為64mA/m2的情況下以穩定的電流變化變化范圍在9~22mA/m2之間。極化電勢在一0.780~―0990V之間變化。在兩種情況下,通過(guò)定期的電壓非極化測試表明陰極防腐是有效的方法。此系統己經(jīng)成為了FDOT的標準的修復技術(shù)。
36噴射中和鋅離子金屬系統此系統屬于中和陽(yáng)極系統。利用鋅陽(yáng)極在鋼材中有較高的電勢,可以提供陰極防腐電流。鋅陽(yáng)極電勢大約11V,當侵蝕鋼材的電勢為一0安裝過(guò)程包括清除老化混凝土表面的雜質(zhì)和利用噴砂器清除混凝土和鋼筋表面的殘余物質(zhì)。鋅離子應用在混凝土表面和鋼筋的表面。在鋼筋的表面噴射鋅離子可以提供鋼材和鋅離子的電極連接。利用這種方式,鋅離子直接保護暴露的鋼筋,同時(shí)在混凝土內部的鋼筋得到了陰極防腐電流。
鋅陽(yáng)極的應用與噴涂技術(shù)相類(lèi)似。手持噴槍中的兩個(gè)鋅線(xiàn)之間產(chǎn)生了電弧。在噴槍的噴口處鋅熔化的同時(shí)將鋅噴射到混凝土表面。鋅涂層的厚度在038~05mm范圍變化?;炷僚c鋅的結合強度大約是1034kPa,此系統可以起到中和電流或者外加電流系統的作用,盡管EDOT僅僅將其用在中和陽(yáng)極方面。
1989年在Niles隧道橋的5根圓形柱上,我們對此系統進(jìn)行了初始評估。柱子的直徑是09m,由環(huán)氧涂層鋼筋構成。所有的柱子到了含有明顯裂縫的腐蝕階段。其中的3根柱子表面噴涂了鋅離子,并且進(jìn)行了定期的可視化監測和完整測試,以便能夠觀(guān)測腐蝕的發(fā)展情況。另外的兩個(gè)柱子在噴涂鋅離子之前安裝了儀器以便能夠測量電流和極化現象。在這兩根柱子的鋅離子表面上所有高度范圍內進(jìn)行了超過(guò)100mV的極化電壓測量。系統分配的保護電流保持在0免A/cm2,5年后,僅僅有1根柱子的1根鋼筋有腐蝕發(fā)展的跡象。
陽(yáng)極的預計使用期限在7 ~8年之間,這期間需要重新進(jìn)行金屬?lài)娡?。建議系統不要應用在直接與水接觸的情況,因為這樣會(huì )增加陽(yáng)極的消耗速度,而且明顯地降低陽(yáng)極的使用壽命,同時(shí)還對含有標準鋼筋的結構進(jìn)行了其他評估。
在標準鋼筋中保護電流的分布大約是11A/cm2,其他情況下極化電壓超過(guò)了100mV與此同時(shí),FDOT將這個(gè)系統應用在8座以上的橋梁上,噴涂鋅離子的混凝土面積超過(guò)了18400m\這個(gè)系統的整體性能成功率達到了37穿孔鋅板系統這種系統能夠在噴涂鋅離子的高度處對橋梁的混凝土提供腐蝕保護。此系統由一張鋅網(wǎng)構成,它牢固地固定在混凝土的表面,并通過(guò)機械裝置與鋼筋相連。鋅網(wǎng)從經(jīng)濟角度來(lái)講是可行的,符合ASTMA―190標準,化學(xué)成分為99.9%純鋅。鋅網(wǎng)的重量為7.9kg/m\鋅網(wǎng)片放置在有足夠大空間的籠子中,可以包在混凝土的四周?;\子通過(guò)特殊設計的方法固定在混凝土上,此方法為5根36級不銹鋼帶和可以循環(huán)使用的木/塑料面板。面板50%為塑料、50%為木纖維,可以在內表面形成凹槽,容許潮氣的聚集還可以沖洗形成鋅氧化物。鋅網(wǎng)陽(yáng)極通過(guò)多股銅線(xiàn)或者其他合適的連接方式與鋼筋相連。
系統安裝在漲潮高度的中心處。為了對水下部分提供保護,一個(gè)重量為21.8kg的鋅陽(yáng)極在水面下06m的高度處附著(zhù)在上。第二個(gè)陽(yáng)極的主要功能是讓水下的也產(chǎn)生極化效應,這樣就可以防止在漲潮時(shí),由于海水與多孔陽(yáng)極接觸使多孔鋅陽(yáng)極產(chǎn)生的電流被此區域的鋼筋吸引。大體積的陽(yáng)極在同一個(gè)位置與連接,象鋅網(wǎng)陽(yáng)極通過(guò)1根No 6銅線(xiàn)的連接情況一樣。
對此系統進(jìn)行的第一階段評估是在BBMcCormick橋的10根上進(jìn)行的。所有的橋墩都安裝了這個(gè)系統,可以測量鋼筋的電壓和電流。其中的兩個(gè)橋墩每隔0305m的高度安裝了此系統,進(jìn)行對陽(yáng)極和鋼材電流密度的測試。在較低的高度且高密度電流的情況下,保護電流的密度在86~17.0mA/m2范圍內變化。在橋墩處形成電勢反方向的極化電勢,較高海拔處的靜態(tài)測量值變化水平為300 ~430mV通過(guò)計算得到由鋅陽(yáng)極產(chǎn)生的電流值超過(guò)了鍍鋅范圍內產(chǎn)生的腐蝕電流,此現象可以通過(guò)測量的極化電壓得以證明,因此可以提供有效的陰極防腐電流。而且利用循環(huán)使用的材料,在需要較少維護的同時(shí)造價(jià)也很低,是一種相對于外加電流系統更具有吸引力的替代方法。
38中和陰級防腐樁護套中和陰極防腐系統是由佛羅里達交通運輸局開(kāi)發(fā)的能對橋梁橋墩實(shí)現陰極防腐的系統。橋梁的橋墩由于腐蝕的發(fā)展需要對其進(jìn)行修復。此系統保護了橋墩水下的部分、水侵蝕的部分和在上的部分。系統由標準的鋅護套構成,能夠在內部提供擴展的鋅陽(yáng)極網(wǎng),在水下06m處還可以安裝大體積與鋼筋相連的鋅陽(yáng)極。如果有必要,噴涂鋅離子可以應用在護套的上面來(lái)控制在這個(gè)高度處的任何腐蝕。
護套分成兩片,其中有固定的玻璃鋼可以在護套的內表面預先安裝擴展鋅網(wǎng)。
安裝步驟包括去除橋墩表面的老化的混凝土,清理混凝土殘余物和暴露的鋼筋。然后將護套從較低的海拔高度開(kāi)始安裝在橋墩的周?chē)?,在橋墩的表面和玻璃鋼之間留有51cm的環(huán)形間隙。大體積陽(yáng)極安裝在水下的指定位置,連接線(xiàn)纜位于護套的上方和陽(yáng)極鋼筋連接的位置。然后在護套中注入砂漿,鋅陽(yáng)極網(wǎng)片和鋅陽(yáng)極就和鋼筋連接起來(lái)。
填充的材料為單位體積的水泥最小量為558kg/m3的波特蘭水泥砂漿。
最初的現場(chǎng)測試是在Broward河大橋的兩個(gè)標準的鋼筋混凝土橋墩上進(jìn)行的。橋墩上安裝了能夠測量系統電流和鋼筋電勢的儀器。采用了NACE的極化電壓100mV和極化損失標準對陰極防腐系統性能進(jìn)行評估。在加壓的時(shí)候,鋼筋的電勢從平均的靜態(tài)值一0305V變化到平均電勢值一0408V,同時(shí)包括極化電壓一400天后,電勢提高到了一0676V包括極化電壓一0533V.與此同時(shí)在其他的橋墩上進(jìn)行極化電壓損失測試,橋墩A的損失為118mV,橋墩B的損失為165mV此系統的耗資與標準的橋墩護套的耗資比較起來(lái)是令人滿(mǎn)意的。
4總結佛羅里達交通局利用陰極防腐技術(shù)減少混凝土中的鋼筋的腐蝕,此項工程進(jìn)行了20多年。同時(shí),陰極防腐技術(shù)己經(jīng)發(fā)展成為實(shí)用并得到國際認可的控制腐蝕的方法。
不同于修復技術(shù)或者護套技術(shù),陰極防腐技術(shù)阻止了由于腐蝕的發(fā)展而引起的原有混凝土的進(jìn)一步腐蝕。
雖然在所有的應用中不能采用同一種防腐技術(shù),幾種技術(shù)的可行性保證了陰極防腐方法可以應用在單獨簡(jiǎn)單的結構或更為復雜的結構。