混凝土强制电流法阴极保护系统实施浅析.pdf

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1、2Q!鱼生筮!翅【蔓簋!Z§期l运酉建挝————：蕉三蕉查混凝土强制电流法阴极保护系统实施浅析一叶蕾■平煤神马建工集团有限公司。河南平顶山467000摘要：在我国青海盐湖地区，房屋建筑的钢筋混凝土结构长久以来遭受氯盐侵蚀，给地方经济遣成巨大损失。现代工程技术人员研究运用了阴极保护技术对受损结构进行修复和保护，本文简要介绍国际较为通行的混凝土强制电流法阴极保护系统的安装和试运行要点，可在西北盐湖地区推广应用。关键词：钢筋混凝土阴极保护强秘电流法拖工钢筋混凝土结构是当前应用最普遍的结构形式，在我国青海的盐湖地区，经由空气、河流及土壤传播的氯化物对

2、当地工业民用建筑结构侵蚀所造成的结构破坏广泛存在，给地方国民经济带来巨大的经济损失和危害。盐湖地区的钢筋混凝土侵蚀过程一般是由于氯盐透过混凝土孔隙，在钢筋表面发生氧化反应，最终释放出铁离子和电子引起的电化学过程。针对这种自然界灾害，国际建筑领域较流行的是采用阴极保护技术，该应用技术经大量的工程实践证明可有效控制结构腐蚀进程。本文作者结合工作经验，主要介绍其中的强制电流法阴极保护系统的安装方案，即通过外部直流电源设备给钢筋体系长期加载一定功率和密度的阴极电流，持续保证钢筋的阴极属性，利用化学原理抑制钢筋的阳极反应即锈蚀过程的阴极保护技术。强制电

3、流法阴极保护系统主要包括直流电源、阳极系统、阴极系统、电解质溶液、阳极电缆、阴极电缆、控制系统和检测系统等。阴极保护系统应用实施前，应查阅受损结构部位所有有用的图纸、档案和记录，确定钢筋的位置、数量、种类(如普通钢筋、预应力钢筋、镀锌钢筋、环氧钢筋)和电连续性，以确保钢筋骨架能形成回路系统，观察混凝土的组成和质量情况。通过结构物外观检查和资料收集，了解结构物的缺陷的类型、产生原因和影响范围及周围的环境特征，并对需要采用阴极保护的区域的混凝土保护层进行分层检查，对缺陷部位如裂缝、蜂窝或薄弱的结构接合处进行详细记录和提前处理，避免因后期渗透水分影

4、响阴极保护系统整体效果。1阴极保护系统施工(1)凿除混凝土及钢筋处理。在钢筋混凝土强制电流法阴极保护系统中，混凝土作为系统中的电解质溶液将阴极保护电流从辅助阳极传递给钢筋。为了保证阴极保护电流均匀分布于整个混凝土表面，混凝土应是完好均匀的，因此所有受损的混凝土包括裂缝、层裂等都要凿除，受到氯化物污染或碳化的但未破损的混凝土不需要凿除。如果混凝土以前曾经修补过，那么要求修补混凝土的电阻率应该是原混凝土的50％^，200％，否则修补的混凝土也要凿除。已暴露出的钢筋需要清除表面疏松的腐蚀产物，如果钢筋腐蚀严重则需要更换钢筋，钢筋表面不应使用底漆、涂

5、料和绝缘黏结剂。(2)钢筋电连续性检查和制作。被保护构件中所有的钢筋应具有电连续性，以保证阴极保护时所有的钢筋成为一个阴极整体。钢筋如果不具有电连续性就会产生杂散电流，将发生严重的电腐蚀。所以构件安装阴极保护系统之前，首先必须对钢筋的电连续性进行检查，检查方法有直流电阻法、交流电阻法和半电弛电位法三种，其中最为常用的是直流电阻法。检查之后，对混凝土有破坏的地方应用水泥砂浆或混凝土修补至原断面。如果发现任一钢筋与其余钢筋不是电连续的，则对非电连续的钢筋采用接近于原钢筋直径或直径大于lOmm的钢筋将其与附近的钢筋进行电弧焊接连接，对不同构件之间可

6、以用截面大干10mm2的铜芯电缆连接，两个焊接点应密封，并用双组分环氧树脂胶进行防水处理。如果确实无法保证钢筋的电连续性，则对该构件实施阴极保护则是不可行的。如果被保护结构物在阴极保护区域或与其相邻的区域中包含其它的金属构件(排水管、支架等)，应将其与阴极保护系统进行电连接或电绝缘。(3)阴极电缆和监测装置的制作和安装。凿除部分混凝土使钢筋暴露，在钢筋上焊接电缆作为阴极保护系统的阴极引出线和测量钢筋电位的阴极测量线，每一个阴极保护区域至少应制作两根阴极电缆，焊接处要进行密封处理。在混凝土上钻孑L安装参比电极和探头等监测装置，与监测装置相距约O

7、．5m的范围内不应有暴露的钢筋。参比电极和探头的电缆、阴极引出线和阴极测量线需要穿管引出构件。(4)修补混凝土。对混凝土进行修补恢复至构件的原始断面，修补材料应为水泥基材料，且与阴极保护系统相容．其电阻也应在本体混凝土电阻率的50％～200％的范围内。将要敷设辅助阳极的修补表面不应使用有机养护剂或保护膜养护。(5)辅助阳极安装。安装辅助阳极之前，应对混凝土表面进行处理。辅助阳极安装在表面时，要求混凝土表面清洁、完好、无灰尘，具有合适的粗糙度和暴露的骨料，以保证混凝土和辅助阳极或覆盖层之间有良好的物理附着。辅助阳极安装在槽中时，需要对槽进行喷砂

8、处理以保证填充料与混凝土鼢着良好。辅助阳极安装在洞中时，一般不需要对洞进行处理。辅助安装阳极过程中，需要检查辅助阳极与钢筋之间是否存在任何的短路，这一点非常重要，而