外加电流阴极保护技术对海港工程钢筋混凝土结构的防护

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1、囊舛00@0外加电流阴极保护技术对海港工程钢筋混凝土结构的防护任敏。周汝毅，张羿。葛仕彦，陆旭峰，舒方法(1．中交上海三航科学研究院有限公司，上海200032；2．上海申航基础工程有限公司，上海200122)[摘要]为检验外加电流阴极保护技术在海港工程中的保护效果，设计了循环水系统和混凝土试块模型，以模拟钢筋混凝土海洋腐蚀状态，采用外加电流阴极保护技术对模型进行持续阴极保护。结果表明：设计的试验环境与实际工程环境相符；外加电流阴极保护技术可有效抑制钢筋腐蚀，且可对被保护结构实现长期、稳定的保护。[关键词]外加电流阴极保护；海港工程；钢筋混凝

2、土结构；腐蚀[中图分类号]TG174．3[文献标识码]B[文章编号]1001—1560(2011)09—0058—050前言1试验外加电流阴极保护技术对钢筋混凝土结构的保1．1模型设计护，是通过外加电源将足够量的电子输送到钢筋表面，1．1．1钢筋混凝土试块强制使钢筋成为阴极，阻止钢筋释放电子，从而抑制钢图1为混凝试块，尺寸为0．50m×0．50m×筋的腐蚀。该技术初始投资约为传统耐久性混凝土、0．13m，采用海螺P．Ⅱ52．5水泥，水灰比约为O．57，混表面涂层、阻锈剂、钢筋涂层、牺牲阳极等防腐蚀措施凝土保护层厚度约为5enl。在内埋4横4

3、竖8根4,14的1．4倍，但随后不需对混凝土进行维护，运行维护成mm×450mm的钢筋；2根竖向400lnmx13mm(长x本只占到总投资的15％，而传统方法为50％甚至更宽)的Ti网阳极，间距为30cm[2．3]，与钢筋垂直距离为高，因此，该技术具有明显的优势。2cm；内部埋设2片腐蚀试片。国外1950年已将该技术应用于海水、土壤环境中愉洲⋯极}缆l’i杀Il三％Agl(：I琴比lU唆I砬的钢筋混凝土结构的防护及桥梁面板等构筑物的修Il1i衰减探头电复；目前，其应用范围已逐步扩大至海港工程、工业设l’IlIII条备、桥梁等新老结构【1]。

4、我国从上世纪80年代末开始应用该技术，目前已在杭州湾大桥、青岛海湾大桥等新l_iI蜘复合一Ⅲ缎参比建结构中局部使用，但尚未见到有关使用效果的报道。一腐本工作设计了相关试验对该技术的保护效果进行翻f汇；ij极流点电极，}片长期监测，并对实际工程应用时可能存在的问题进行了分析。钢筋(I；J{傲系统)300ITIrlI50()IIm[收稿日期]2011—04—251混凝土试块[基金项目]上海市科委科研项目“洋山深水港区中港区1．1．2腐蚀海水状态工程关键技术研究”子课题(08201202200)腐蚀海水为市购海盐按3．5％的比例配制的人工[通信作

5、者]任敏(1979一)，硕士，工程师，主要从事海海水，以模拟自然海水。通过定时循环系统，使水位进港工程防腐蚀技术研究，电话：13764559659，行周期性变化，以模拟与自然环境相似的大气区、浪溅E·mail：st3renmin@yahoo．corn．cn一区及水位变动区的工作环境。系统主要组成如下：挞斟偶杪t}enli爹移{}水槽：分为A、B2个以单壁隔开的聚氯乙烯(4)长期极化对阴极保护系统施加一定的保护电(PVC)塑料水槽，尺寸为150em×50em×50cm，作为位进行长期阴极极化，通过监测外加电源的输出电压、输摆放试验模型的环境。

6、人造海水溶解完全并搅拌均匀出电流、钢筋的受保护电位随时间的变化趋势，进行检测。后电导率为53．4mS／cm，电阻率为18．7kQ·cm，接近(5)试片腐蚀将连接着钢筋的腐蚀试片取出，除自然海水的电导率40mS／cm，水温为(28±1)℃。去表面的附着物，观察腐蚀试片的表面状态，分析试块定时循环装置：以6h为一间隔，每12h作为一个受保护的情况。循环在A、B两个水槽之间进出水各一次，每次进出水以上各试验次序：极化试验转为恒电位极化一瞬时间为15min，每天包含2个循环。时断电电位检测一极化衰减试验一长期极化试验(90d)一腐蚀试片进行表面检测

7、。1．2测试分析1．2．3测试设备及材料1．2．1参比电极类型(1)CS350电化学工作站，配合CorrTest电化学测参比电极：Ag／AgC1(0．5mol／LKC1)电极与自制试系统进行数据采集与分析。Ti衰减探头相结合构成复合参比电极体系，监测防护(2)Canin+锈蚀分析仪，自带Cu／CuSO参比电系统的全寿命效果。因为尽管前者反应灵敏、准确，但极，检测模型表面电位。一般在海港工程环境中的使用寿命只有15～20年，作(3)定制恒压恒流源，输出电压0～8V，电流0～为预埋装置，破坏后难以更换，无法提供海港工程结构500mA。全寿命周期

8、内的全程监测；Ti衰减探头是一种长效型(4)Ti网阳极，尺寸为400mm×13mm(长×宽)。的参比电极，能够用于钢筋混凝土电位测量，但作为参IrO：／TaO金属氧化物涂层，11