意大利Metalnastri,UNI EN ISO 12696,混凝土中钢的电阴极保护,电化学保护技术
众所周知,腐蚀是各地钢筋混凝土结构劣化的主要原因之一,包括预应力混凝土。全球钢筋混凝土结构的数量正在强劲增长,因此需要易于应用和低成本的维护方法和产品。在过去的 30 年里,阴极保护已被证明是防止腐蚀的一种非常有效的技术。
混凝土中钢的电阴极保护
UNI EN ISO 12696 标准“混凝土中钢的阴极保护”解释了阴极保护的原理及其在混凝土中钢的应用。
阴极保护是一种电化学保护技术,旨在提高钢筋混凝土 (CA) 和预应力钢筋混凝土 (CAP) 结构中钢材的耐腐蚀性,这些结构被认为在其使用寿命期间会受到碳化和/或氯化物的污染。 在钢筋混凝土结构中,可以通过用外部电流极化钢筋来实现阴极保护。为此,阳极可以安装在表面、喷涂或嵌入混凝土中,并连接到电源的正极(外加电流)或直接连接到钢筋(电流牺牲阳极)。
混凝土,特别是孔隙中所含的溶液,提供电解质,允许电流流动和离子的相关运动。在本节中,我们将专门讨论电流阴极保护系统,因为与传统的外加电流系统相比,它们已被证明安装非常简单,不需要布线或电源,甚至不需要维护。
碳化和混凝土中氯化盐的存在对碳钢钢筋上的钝化层(氧化物保护层)构成危害。随着时间的推移,混凝土注定会因其 pH 值的降低而失去其保护特性,在这些情况下,氧化膜被破坏,开始腐蚀过程。胶凝钢筋覆盖层的厚度、所述屋顶的质量以及钢筋周围氯化物浓度的任何变化也会产生类似的腐蚀条件。在这种情况下,称为阳极的区域会形成局部腐蚀桩。
增强材料的其他区域,如果情况的腐蚀性和腐蚀性相对较小,则保持钝化状态(通过氧化物保护层)。
这些区域称为阴极。阳极和阴极区域同时存在,从而产生电化学反应。在阳极区域,这些电化学反应将螺纹钢转化为氧化铁(铁锈)。
那些形成的腐蚀产物的体积可以是原始钢筋的 5 到 10 倍。因此,混凝土内部产生的应力会导致混凝土覆盖层开裂和破碎。钢材和混凝土的损失也可能削弱结构并构成安全隐患。