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1簡(jian)介(jie)(jie)腐蝕(shi)混凝土構件(jian)中鋼(gang)筋的腐蝕(shi)是設計位(wei)于(yu)水(shui)中的結構所主要(yao)關(guan)心(xin)的問(wen)題,也是位(wei)于(yu)含鹽環(huan)境或者其他腐蝕(shi)性介(jie)(jie)質(zhi)中的建筑(zhu)所產(chan)生的主要(yao)問(wen)題。


  在(zai)(zai)正常條件下混凝土為堿性材料,由于氫氧化鈣的存在(zai)(zai)其(qi)PH值大(da)約在(zai)(zai)12 5左右,在(zai)(zai)這個值下鋼(gang)筋的表面會形成一層保護膜來抑(yi)制腐(fu)蝕(shi)(shi)活動。當PH值降低到腐(fu)蝕(shi)(shi)侵入或者(zhe)碳酸(suan)飽和時,在(zai)(zai)鋼(gang)筋周圍的保護層會退(tui)化,腐(fu)蝕(shi)(shi)會展開(kai)。


  混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)中的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)使混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)開裂。鋼(gang)(gang)(gang)材截(jie)面(mian)的(de)(de)(de)(de)縮小(xiao)(xiao)(xiao)加速了(le)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi),減(jian)少(shao)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)和混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)之間的(de)(de)(de)(de)結合。混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)與鋼(gang)(gang)(gang)材截(jie)面(mian)的(de)(de)(de)(de)縮小(xiao)(xiao)(xiao)和它們(men)之間相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)(xiao)(xiao)使結構物的(de)(de)(de)(de)剛(gang)度變(bian)小(xiao)(xiao)(xiao),最終引(yin)起(qi)承載能力的(de)(de)(de)(de)下降。如果(guo)這種(zhong)循環作(zuo)用(yong)發(fa)展下去(qu)的(de)(de)(de)(de)話,結構最終會失去(qu)作(zuo)用(yong)。


  常規的(de)(de)(de)非(fei)電(dian)化學復原技術例如修(xiu)補,壓力灌漿,或(huo)者外部涂層僅(jin)僅(jin)能夠提供(gong)暫時的(de)(de)(de)修(xiu)復,因為這些方法只是針對腐蝕(shi)的(de)(de)(de)結果而(er)不是腐蝕(shi)問(wen)題本身。唯一(yi)的(de)(de)(de)能夠減輕鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕(shi)的(de)(de)(de)修(xiu)復技術是陰(yin)極防腐技術。


  陰極(ji)(ji)防腐陰極(ji)(ji)防腐的(de)(de)(de)概念(nian)是通(tong)過陽極(ji)(ji)釋放電流使(shi)金(jin)屬極(ji)(ji)化(hua)來達到保護目的(de)(de)(de)。從外置陽極(ji)(ji)釋放的(de)(de)(de)電流在金(jin)屬的(de)(de)(de)相反(fan)方向使(shi)金(jin)屬極(ji)(ji)化(hua),因此使(shi)氧化(hua)反(fan)應降低到可以忽略的(de)(de)(de)程(cheng)度。


  陰(yin)極防腐(fu)通過外(wai)部(bu)直接電(dian)流(liu)應(ying)用到混(hun)凝土中(zhong)的(de)鋼(gang)筋(jin)上(shang)來控制(zhi)鋼(gang)筋(jin)的(de)腐(fu)蝕(shi)。在鋼(gang)筋(jin)的(de)表面提供(gong)了額外(wai)的(de)能(neng)量來阻止腐(fu)蝕(shi)的(de)發展。因為腐(fu)蝕(shi)本身是一個電(dian)化學(xue)反應(ying),通過控制(zhi)電(dian)流(liu)可(ke)以控制(zhi)腐(fu)蝕(shi)。


  有(you)兩種陰(yin)極(ji)防腐系(xi)統(tong):(a)外(wai)加電(dian)流系(xi)統(tong);(b)電(dian)流陽極(ji)系(xi)統(tong)。外(wai)加電(dian)流利用外(wai)部能源(yuan)提供(gong)外(wai)部陽極(ji)釋放的(de)電(dian)流到陰(yin)極(ji)保護(hu)的(de)金屬(shu)(shu)(shu)上(shang)。電(dian)流陽極(ji)系(xi)統(tong)利用金屬(shu)(shu)(shu)的(de)高電(dian)勢與保護(hu)金屬(shu)(shu)(shu)產生的(de)反應提供(gong)保護(hu)電(dian)流。


  在(zai)(zai)20世紀(ji)70年(nian)代中(zhong)期(qi),由(you)于定期(qi)維(wei)護(hu)帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)費用(yong),人們(men)在(zai)(zai)努力尋求(qiu)一(yi)種有效的(de)(de)(de)(de)修復方法,此種方法能(neng)夠阻止(zhi)由(you)于腐(fu)蝕而(er)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)中(zhong)混凝(ning)土(tu)強度(du)的(de)(de)(de)(de)進一(yi)步損失,佛羅(luo)里達交通局開始了(le)陰極(ji)(ji)(ji)防(fang)腐(fu)技術的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗。在(zai)(zai)近(jin)些年(nian)里,佛羅(luo)里達交通局在(zai)(zai)16座橋梁上安放了(le)陰極(ji)(ji)(ji)防(fang)腐(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)來(lai)減少由(you)于腐(fu)蝕發展而(er)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)混凝(ning)土(tu)的(de)(de)(de)(de)強度(du)退化(hua)。這些系(xi)(xi)統(tong)(tong)包括外加電(dian)流和電(dian)流陽極(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一(yi)些修復方法己經成為這個部門的(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)方法。表1列出了(le)本文所要討論的(de)(de)(de)(de)引用(yong)于系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)正常(chang)工作電(dian)流和極(ji)(ji)(ji)化(hua)電(dian)壓表1陰極(ji)(ji)(ji)防(fang)腐(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)通用(yong)性能(neng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)使用(yong)期(qi)初(chu)始電(dian)流穩態電(dian)流靜(jing)態初(chu)靜(jing)態后始極(ji)(ji)(ji)化(hua)期(qi)極(ji)(ji)(ji)化(hua)傳(chuan)導橡膠水泥砂漿中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈦網結(jie)(jie)構(gou)保(bao)護(hu)層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈦網基保(bao)護(hu)層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鈦網電(dian)弧噴鍍鋅陽極(ji)(ji)(ji)穿孔鋅片基保(bao)護(hu)層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鋅陽極(ji)(ji)(ji)工程師,從事結(jie)(jie)構(gou)設計工作。


  2初始電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和(he)性(xing)能(neng)當(dang)(dang)給(gei)陰(yin)極防(fang)(fang)腐(fu)系(xi)統初始電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)時(shi)候,有必要(yao)在應(ying)用防(fang)(fang)腐(fu)電(dian)(dian)(dian)流之前測量要(yao)保(bao)護(hu)(hu)金屬的(de)靜(jing)態電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。此自(zi)然電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)可以(yi)作(zuo)為一(yi)個點,通過這個點我們可以(yi)確定陰(yin)極防(fang)(fang)腐(fu)系(xi)統所需的(de)電(dian)(dian)(dian)流值。當(dang)(dang)系(xi)統產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)流時(shi),電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)沿相反(fan)的(de)方向(xiang)移動,使金屬極化為電(dian)(dian)(dian)勢(shi)(shi)陰(yin)極與外部陽極反(fan)應(ying)。也就(jiu)是反(fan)方向(xiang)100mV的(de)極化電(dian)(dian)(dian)壓(ya)能(neng)夠提供足夠的(de)陰(yin)極保(bao)護(hu)(hu)。


  這些系(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)可(ke)以通過(guo)監測在(zai)陰極防(fang)腐(fu)下的(de)鋼筋的(de)電(dian)(dian)勢來(lai)評估。用來(lai)確定成功性(xing)能(neng)的(de)標(biao)準(zhun)包括100mV極化電(dian)(dian)設腐(fu)蝕標(biao)準(zhun),和(he)(he)ELogI標(biao)準(zhun)。所有(you)(you)這些標(biao)準(zhun)中(zhong),最為通用和(he)(he)有(you)(you)效(xiao)的(de)是100mV極化電(dian)(dian)壓/腐(fu)蝕標(biao)準(zhun)測試。但是,對(dui)于試驗(yan)系(xi)統(tong)而言,ELogI標(biao)準(zhun)更加準(zhun)確,因為它(ta)提供了(le)理解和(he)(he)分(fen)析系(xi)統(tong)電(dian)(dian)流行為的(de)必要信息。


  極(ji)(ji)化(hua)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗測試(shi)的標(biao)準(zhun),假定當阻礙陰(yin)極(ji)(ji)防腐(fu)(fu)(fu)電(dian)(dian)流循環時(shi),保護金屬的電(dian)(dian)勢將會失去(qu)其極(ji)(ji)化(hua)保護而變成(cheng)自(zi)然電(dian)(dian)壓。在(zai)這一(yi)點電(dian)(dian)壓腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)可(ke)(ke)以(yi)測得,并且極(ji)(ji)化(hua)作(zuo)用也可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過(guo)簡單的數(shu)學計算(suan)方法確定。盡(jin)管腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)會因(yin)為(wei)結(jie)構的不同而變化(hua)100mV的腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)被確定為(wei)標(biao)注的陰(yin)極(ji)(ji)防腐(fu)(fu)(fu)判斷標(biao)準(zhun)。本文討論的去(qu)極(ji)(ji)化(hua)測試(shi)結(jie)果(guo)可(ke)(ke)以(yi)在(zai)其他(ta)中找到(dao)。


  ELogI標準是(shi)通(tong)過準確測(ce)(ce)得(de)處(chu)于陰極防(fang)腐(fu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)極化電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)而制定。在此測(ce)(ce)試(shi)中,應(ying)用于金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流在預定的(de)(de)(de)間隔(ge)中有較小的(de)(de)(de)增量(liang),同(tong)時(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)流每次增加電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)的(de)(de)(de)反應(ying)都(dou)會測(ce)(ce)出(chu)。得(de)到(dao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)結果用應(ying)用電(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)的(de)(de)(de)對數(shu)形(xing)式(shi)繪出(chu),曲線表示(shi)了系統所建立(li)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)特點。從這個曲線中,可以確定諸如腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)流和(he)陰極防(fang)腐(fu)最(zui)小電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)流等參數(shu)。


  3試(shi)驗系(xi)統(tong)(tong)31傳導涂層系(xi)統(tong)(tong)1984年,佛(fo)羅里達交通局對第一個陰極防腐系(xi)統(tong)(tong)進行了評估。這個系(xi)統(tong)(tong)被(bei)安(an)置在(zai)東海(hai)岸(an)的(de)(de)(de)兩座有標(biao)注的(de)(de)(de)梁、板和(he)柱的(de)(de)(de)橋梁上。此系(xi)統(tong)(tong)由注入大量碳來提高傳導性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)具有涂層的(de)(de)(de)陽(yang)極構成(cheng)。陽(yang)極涂料應用(yong)于混(hun)凝土表面,并且與(yu)能(neng)(neng)夠提供(gong)陰極保護電流的(de)(de)(de)傳感器相連。


  在橋墩(dun)上(shang),因為涂層不能應用于潮(chao)濕的混凝土表(biao)面(mian),所以從(cong)潮(chao)汐海拔13m的高度處(chu)應用涂層。在梁和橋板表(biao)面(mian)整個需要保護的混凝土表(biao)面(mian)全部涂上(shang)涂層。整流器(qi)安放(fang)在橋的中心部位(wei),電線埋(mai)置在每個陰極保護區的導管內。


  在(zai)(zai)當(dang)時(shi)沒有(you)建立(li)可(ke)(ke)行(xing)(xing)的(de)(de)用來估計(ji)陰極保護性能(neng)的(de)(de)標準(zhun),只(zhi)好采用對管道(dao)的(de)(de)現(xian)(xian)行(xing)(xing)標準(zhun)。對于(yu)初(chu)始(shi)電(dian)壓,觀(guan)測鋼(gang)筋的(de)(de)電(dian)勢(shi)差的(de)(de)初(chu)始(shi)變(bian)化(hua)。最初(chu)得到的(de)(de)鋼(gang)材(cai)電(dian)勢(shi)差滿足(zu)預定的(de)(de)陰極防(fang)腐(fu)標準(zhun)一0850V(Cu/CuS4)。在(zai)(zai)所有(you)的(de)(de)梁和(he)橋面(mian)區(qu)域,可(ke)(ke)以(yi)應用陰極防(fang)腐(fu)技(ji)術。然(ran)而,在(zai)(zai)橋墩(dun)和(he)直接(jie)與潮(chao)水(shui)接(jie)觸的(de)(de)構件上(shang),系(xi)(xi)統(tong)(tong)不(bu)能(neng)將電(dian)勢(shi)維持(chi)在(zai)(zai)一個(ge)(ge)(ge)可(ke)(ke)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)(de)保護水(shui)平(ping)上(shang),這個(ge)(ge)(ge)水(shui)平(ping)在(zai)(zai)一0850V以(yi)下(xia)波動。通過觀(guan)測可(ke)(ke)以(yi)發(fa)現(xian)(xian)當(dang)潮(chao)水(shui)與陽極發(fa)生接(jie)觸時(shi),電(dian)流(liu)(liu)改變(bian)方向指向了潛入水(shui)中(zhong)的(de)(de)橋墩(dun)的(de)(de)部分(fen),這個(ge)(ge)(ge)潮(chao)水(shui)的(de)(de)改變(bian)影響了系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)分(fen)布。在(zai)(zai)這些面(mian)積(ji)上(shang)的(de)(de)涂層與混(hun)凝土立(li)即失(shi)(shi)去結合,沿著(zhu)己(ji)經受(shou)到保護的(de)(de)面(mian)積(ji)產生了不(bu)均勻(yun)分(fen)布的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)一直保持(chi)工作狀態,在(zai)(zai)結構由(you)于(yu)功能(neng)失(shi)(shi)效(xiao)的(de)(de)7年時(shi)間(jian)里系(xi)(xi)統(tong)(tong)進(jin)行(xing)(xing)周(zhou)密(mi)的(de)(de)監(jian)測。


  32傳導(dao)橡(xiang)肢陽(yang)極(ji)系統基于以(yi)前(qian)的(de)討論和試驗,具有(you)(you)統一電流(liu)分布且可(ke)以(yi)和水直接接觸的(de)專門針對橋梁基的(de)陽(yang)極(ji)被(bei)開發出來(lai)(lai)。該陽(yang)極(ji)是由裝有(you)(you)黑色碳的(de)橡(xiang)膠(jiao)墊層(ceng)構成(cheng),能產生15Qcm的(de)電阻率。橡(xiang)膠(jiao)陽(yang)極(ji)有(you)(you)凹槽(cao)的(de)一邊可(ke)以(yi)容許在陽(yang)極(ji)混凝土接觸面(mian)(mian)聚集(ji)的(de)鹽和雜(za)質被(bei)水沖(chong)洗(xi)掉(diao)。同時,凹槽(cao)可(ke)以(yi)聚集(ji)潮氣來(lai)(lai)加(jia)強(qiang)混凝土陽(yang)極(ji)界面(mian)(mian)的(de)電導(dao)。


  12m長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)放置在(zai)平均海拔高度的(de)(de)(de)(de)(de)混凝土(tu)橋墩的(de)(de)(de)(de)(de)中心。按基的(de)(de)(de)(de)(de)尺寸和潮水改變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要可以(yi)輕松改變(bian)其(qi)長(chang)度和寬度,盡管12m長(chang)在(zai)大多數情況(kuang)下是足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)。陽(yang)極(ji)(ji)通(tong)過(guo)機械連(lian)接將有(you)凹槽的(de)(de)(de)(de)(de)一面安(an)(an)放在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)表面上,或者通(tong)過(guo)硅制可循(xun)環塑性壓縮儀表板,用橡(xiang)膠支座將其(qi)與傳導橡(xiang)膠和儀表板連(lian)接起來。柔軟(ruan)的(de)(de)(de)(de)(de)硅膠墊層容許(xu)傳導橡(xiang)膠適應混凝土(tu)表面的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)規則變(bian)化。所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些構件(jian)用粘合劑連(lian)接,并(bing)且固定在(zai)基表面的(de)(de)(de)(de)(de)19cm寬度不(bu)銹(xiu)鋼(gang)帶上。整流器(qi)安(an)(an)放在(zai)橋梁(liang)上的(de)(de)(de)(de)(de)方便位(wei)置,電線(xian)安(an)(an)置在(zai)陰極(ji)(ji)防腐區的(de)(de)(de)(de)(de)導管內。


  安(an)裝了(le)第一(yi)個系(xi)(xi)統用(yong)來(lai)(lai)監測(ce),這個項目由美國聯邦公(gong)路局示范性項目公(gong)司(si)資助。一(yi)臺穩(wen)定電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)整流(liu)器最初是用(yong)來(lai)(lai)產生系(xi)(xi)統電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de),但是出于評估的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)后來(lai)(lai)用(yong)穩(wen)定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)限制儀器代替了(le)它。新的(de)(de)(de)整流(liu)器在最初的(de)(de)(de)極化過(guo)程中產生了(le)預(yu)(yu)期(qi)的(de)(de)(de)恒(heng)定電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu),同時當需要減少(shao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)時候還(huan)可以通(tong)過(guo)限制預(yu)(yu)先設置電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)極限值(zhi)的(de)(de)(de)方法(fa)降低其電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)。系(xi)(xi)統利用(yong)EL(ogI標(biao)準(zhun)施加電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya),此標(biao)準(zhun)能確定有效的(de)(de)(de)陰極防腐電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)。


  EL(ogI測(ce)(ce)試結構表(biao)(biao)明需要(yao)的(de)(de)(de)(de)保(bao)護電(dian)(dian)(dian)(dian)流為(wei)(wei)0應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)為(wei)(wei)一0710V(Cu/CuSO4),每傾斜(xie)4N4S方(fang)向也(ye)(ye)加(jia)了電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya),EL(ogI值(zhi)為(wei)(wei)0284A相應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)為(wei)(wei)一0.359V.4N方(fang)向加(jia)了標(biao)準(zhun)值(zhi)之上的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)關于利(li)用(yong)(yong)恒定(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)流限(xian)制電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)整(zheng)流器代替(ti)原(yuan)有的(de)(de)(de)(de)整(zheng)流器的(de)(de)(de)(de)情(qing)況,電(dian)(dian)(dian)(dian)流設置為(wei)(wei)0530A,可以保(bao)持極(ji)(ji)(ji)化的(de)(de)(de)(de)防腐(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)為(wei)(wei)一(Cu/Cu-SO4)。4S方(fang)向是利(li)用(yong)(yong)恒定(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)流限(xian)制電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)整(zheng)流器加(jia)壓(ya)。通(tong)過(guo)3年定(ding)(ding)期的(de)(de)(de)(de)觀測(ce)(ce)表(biao)(biao)明平均(jun)極(ji)(ji)(ji)化電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)值(zhi)為(wei)(wei)384mV,來自靜態值(zhi)。還(huan)發現(xian)在潮水濺到(dao)的(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)處會發生(sheng)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)防腐(fu)極(ji)(ji)(ji)化現(xian)象(xiang),通(tong)過(guo)觀測(ce)(ce)放置在海面(mian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)我(wo)們發現(xian)基(ji)浸在水下(xia)的(de)(de)(de)(de)部分也(ye)(ye)會逐漸的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)極(ji)(ji)(ji)化現(xian)象(xiang)。除了現(xian)場(chang)觀測(ce)(ce)外,也(ye)(ye)進行了實驗室的(de)(de)(de)(de)監測(ce)(ce),來確(que)定(ding)(ding)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)有效期限(xian)。最初的(de)(de)(de)(de)結果(guo)表(biao)(biao)明使用(yong)(yong)期限(xian)在5年到(dao)17年之間(jian)長時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)實驗室觀測(ce)(ce)表(biao)(biao)明使用(yong)(yong)期限(xian)超過(guo)了20年。


  系(xi)統在經(jing)濟上(shang)是可行(xing)的(de)(de),類似的(de)(de)系(xi)統也安置了Ribault河的(de)(de)橋梁、F1和(he)HowardFranklami的(de)(de)橋梁上(shang)。此系(xi)統建議安裝在有初步腐蝕跡象的(de)(de)基(ji)上(shang)。因為陽極(ji)要求(qiu)均勻(yun)的(de)(de)混(hun)凝土表面,要對破碎的(de)(de)混(hun)凝土進行(xing)修補。


  33有(you)(you)涂層的(de)鈦網(wang)陽(yang)極(ji)鈦網(wang)陽(yang)極(ji)是一種擴展的(de)具(ju)有(you)(you)催化作用(yong)的(de)陽(yang)極(ji),它(ta)外面有(you)(you)金屬氧化物涂層,能夠使混(hun)凝(ning)土產(chan)生334mA/m2的(de)電流(liu)輸(shu)出(chu),而不會產(chan)生副(fu)作用(yong)影響混(hun)凝(ning)土的(de)使用(yong)期限。陽(yang)極(ji)網(wang)片利用(yong)塑料(liao)扣件直接安裝需要受到保護(hu)的(de)結構(gou)的(de)表面。


  網片折疊起來有12m寬,通(tong)過(guo)一根鈦(tai)棒經過(guo)焊接后可以拼接在(zai)(zai)一起形成(cheng)(cheng)更寬的(de)(de)(de)(de)網片。鈦(tai)棒延長到保護面積的(de)(de)(de)(de)外部用(yong)來和整流器中的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)線形成(cheng)(cheng)連接。安裝在(zai)(zai)混凝(ning)土(tu)上,陽極埋入混凝(ning)土(tu)5lcm的(de)(de)(de)(de)深(shen)度(du)FDOT進行評估的(de)(de)(de)(de)這種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)第一批(pi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)安裝在(zai)(zai)HowardFrarililarni橋的(de)(de)(de)(de)橋墩上,橋墩是(shi)由3個(ge)正方形的(de)(de)(de)(de)墩帽(mao),3個(ge)矩形的(de)(de)(de)(de)橋墩和2個(ge)支撐(cheng)構(gou)成(cheng)(cheng)。在(zai)(zai)漲潮(chao)的(de)(de)(de)(de)時候(hou),橋墩的(de)(de)(de)(de)底部直(zhi)接與潮(chao)水接觸,此時柱子(zi)和支撐(cheng)大部分保持干燥的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)。盡管此系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)一個(ge)單(dan)循環系(xi)(xi)統(tong)(tong),在(zai)(zai)每個(ge)基礎構(gou)件上還是(shi)提供(gong)了電(dian)(dian)極,以便在(zai)(zai)每個(ge)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)勢能夠(gou)單(dan)獨地測量出。此系(xi)(xi)統(tong)(tong)是(shi)由陽極制造商提供(gong)的(de)(de)(de)(de),而(er)且在(zai)(zai)施工的(de)(de)(de)(de)過(guo)程中還提供(gong)了質量控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)。


  在安裝完畢后,系統根(gen)據ELogI標準進行加壓。對(dui)于1區(柱(zhu)(zhu))2區(支撐)3區(柱(zhu)(zhu)腳)的(de)靜態電(dian)勢進行測(ce)量(liang)分(fen)別(bie)得(de)到0290V,一0441和一0464V所有的(de)電(dian)勢都是利用埋置在混凝土中(zhong)的(de)Ag/AgCl電(dian)極(ji)測(ce)得(de)的(de)。對(dui)于加壓情(qing)況,極(ji)化電(dian)勢分(fen)別(bie)為一0357V,一0400V和一0570V.加初始化電(dian)勢的(de)兩周后,極(ji)化電(dian)勢測(ce)得(de)為一域1的(de)170mV到區域3的(de)216mV之間變化。


  在整個(ge)測量(liang)過程中(zhong)收集的(de)(de)(de)電壓數據表(biao)明了令人滿意的(de)(de)(de)情況。盡(jin)(jin)管最初的(de)(de)(de)6個(ge)月(yue),混(hun)(hun)凝(ning)土中(zhong)的(de)(de)(de)泥漿與(yu)水產生了接觸(chu),部分己經從(cong)原來(lai)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土表(biao)面分層。這(zhe)(zhe)種(zhong)分層是(shi)由(you)于泥漿的(de)(de)(de)物理性質所致,不(bu)能在潮濕的(de)(de)(de)條件下和現有的(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)土形成良(liang)好的(de)(de)(de)粘結(jie)。盡(jin)(jin)管有這(zhe)(zhe)種(zhong)現象的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現,但是(shi)還(huan)是(shi)有保護電流從(cong)鹽(yan)水中(zhong)釋(shi)放(fang)出(chu)(chu)來(lai)并且沒(mei)有影響鋼筋的(de)(de)(de)保護電勢。


  其他的(de)陰(yin)極(ji)防腐(fu)系統的(de)測(ce)試還有(you)4h的(de)去極(ji)化測(ce)試,產生了132~214mV的(de)極(ji)化損失。此(ci)時(shi),系統適用于不與潮水接觸的(de)混凝土(tu)構(gou)件。


  34封裝在(zai)(zai)(zai)結(jie)(jie)(jie)構(gou)涂層(ceng)中的(de)(de)(de)(de)鈦網這種系統(tong)中的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極是具(ju)有(you)催化作用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)擴展鈦網陽(yang)極,等效于(yu)在(zai)(zai)(zai)前(qian)面(mian)(mian)章節中描述的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極。此系統(tong)應用(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)大體積橋梁(liang)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)構(gou)件上,這些構(gou)件由于(yu)沒(mei)有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)配筋(jin),或(huo)者腐(fu)蝕(shi)使本身的(de)(de)(de)(de)性能降低因而需要結(jie)(jie)(jie)構(gou)修復。此系統(tong)將結(jie)(jie)(jie)構(gou)修復和(he)腐(fu)蝕(shi)控制(zhi)結(jie)(jie)(jie)合起來。安(an)裝這個(ge)系統(tong)需要去掉現存的(de)(de)(de)(de)分層(ceng)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)和(he)清除混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)殘余物(wu)質(zhi)和(he)暴露的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)。如(ru)果混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)中的(de)(de)(de)(de)裂縫(feng)己經用(yong)(yong)(yong)水(shui)泥漿填充,催化鈦網陽(yang)極就可(ke)以安(an)裝在(zai)(zai)(zai)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)表面(mian)(mian)。按結(jie)(jie)(jie)構(gou)維修的(de)(de)(de)(de)要求,在(zai)(zai)(zai)結(jie)(jie)(jie)構(gou)構(gou)件的(de)(de)(de)(de)周(zhou)圍要安(an)裝足夠的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)籠。在(zai)(zai)(zai)現有(you)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)和(he)新的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)之間要做(zuo)好絕緣措(cuo)施,因為在(zai)(zai)(zai)充電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)時候,兩(liang)個(ge)鋼(gang)筋(jin)系統(tong)會產生不同的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流,由于(yu)周(zhou)圍混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai),較舊的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)會表現出較高的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)情況。


  第一(yi)個這樣(yang)的(de)(de)系統安裝在(zai)佛羅里(li)達的(de)(de)新月形海灘的(de)(de)VerleAllenP(ope橋(qiao)梁上(shang)。系統安裝在(zai)8個橋(qiao)墩上(shang),此結構由(you)于體積中(zhong)沒有(you)足夠的(de)(de)鋼(gang)筋(jin)致使(shi)結構退化。因(yin)此產(chan)生的(de)(de)裂(lie)縫使(shi)具有(you)侵(qin)蝕作用的(de)(de)鹽(yan)水進入混凝土中(zhong),結果(guo)使(shi)鋼(gang)筋(jin)嚴重腐(fu)蝕和混凝土脫落。系統的(de)(de)設計在(zai)每個橋(qiao)墩處,提供了恒(heng)定的(de)(de)電(dian)流電(dian)壓整流器。僅(jin)僅(jin)對現有(you)鋼(gang)筋(jin)進行初(chu)始加壓,在(zai)需要的(de)(de)時(shi)候對與系統相(xiang)連的(de)(de)新的(de)(de)鋼(gang)筋(jin)進行定期的(de)(de)監測(ce)。


  在(zai)(zai)安裝(zhuang)完成后,FDOT的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人員按ELogI標準對(dui)(dui)系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)(xing)了(le)加(jia)壓,并對(dui)(dui)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)進(jin)行(xing)(xing)嚴(yan)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)監測(ce)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)4個(ge)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)(jing)態電(dian)(dian)勢(shi)變(bian)化(hua)范圍在(zai)(zai)一(yi)(yi)0523~―0603V(Cu/Cu-SO4)同時EL(ogI測(ce)試結(jie)(jie)果表明(ming)陰極防腐電(dian)(dian)勢(shi)在(zai)(zai)大約100mV的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周圍變(bian)化(hua)。在(zai)(zai)加(jia)壓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩周后,電(dian)(dian)壓值從0化(hua)到了(le)靜(jing)(jing)態值0428V在(zai)(zai)進(jin)行(xing)(xing)了(le)兩年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀測(ce)后,發現(xian)(xian)系(xi)統(tong)在(zai)(zai)使電(dian)(dian)流(liu)從陽極流(liu)動到鋼筋表面(mian)是很有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de),這種現(xian)(xian)象通(tong)過(guo)長期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極化(hua)電(dian)(dian)勢(shi)反應(ying)可(ke)以得到證明(ming)。非(fei)常有趣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是,由于(yu)(yu)鋼筋不足而產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)裂縫在(zai)(zai)其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)柱(zhu)腳處當(dang)修復完畢后很快又出(chu)現(xian)(xian)了(le)。在(zai)(zai)3年期間,出(chu)于(yu)(yu)對(dui)(dui)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)考(kao)慮己經替換了(le)柱(zhu)腳,當(dang)柱(zhu)腳破壞被(bei)替換或者是鋼筋被(bei)取出(chu)后,通(tong)過(guo)對(dui)(dui)其(qi)進(jin)行(xing)(xing)可(ke)視化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢查,發現(xian)(xian)安裝(zhuang)在(zai)(zai)鋼筋上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極防腐系(xi)統(tong)處在(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)自(zi)由腐蝕水平。


  以下(xia)的(de)方(fang)法(fa)對于橋(qiao)梁是(shi)(shi)成功的(de),采用了一(yi)個與其相似的(de)系統組(zu)合在(zai)一(yi)起應(ying)用在(zai)兩座(zuo)橋(qiao)梁上。在(zai)這(zhe)些橋(qiao)梁上,系統和需(xu)要先(xian)張預應(ying)力的(de)結構(gou)修復技術(shu)組(zu)合在(zai)一(yi)起。在(zai)多數情況下(xia)這(zhe)個系統證明(ming)在(zai)控(kong)制腐蝕方(fang)面是(shi)(shi)有(you)效的(de)。


  35外(wai)加電(dian)流CP樁涂層系統(tong)(tong)(tong)這個系統(tong)(tong)(tong)是專門對(dui)橋(qiao)梁的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕控(kong)制而設計的(de)(de)(de)(de)(de)。象前面(mian)(mian)討論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)(tong)(tong)一(yi)樣,它(ta)由外(wai)加電(dian)流構(gou)成,提供外(wai)部能量(liang)供給陰極保護(hu)(hu)電(dian)流。此系統(tong)(tong)(tong)用的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極是擴展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦網陽(yang)(yang)極,懸掛(gua)在(zai)標準的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)(mian)。玻璃鋼(gang)放置在(zai)低海拔的(de)(de)(de)(de)(de)柱(zhu)周圍并且向(xiang)上延長1.8m護(hu)(hu)套長度根據(ju)現有的(de)(de)(de)(de)(de)損壞(huai)程度確(que)定。護(hu)(hu)套在(zai)混凝土和玻璃鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)提供了(le)統(tong)(tong)(tong)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)環形空(kong)間可以(yi)注入混凝土。在(zai)CP護(hu)(hu)套外(wai)側的(de)(de)(de)(de)(de)任何毀壞(huai)都用較好質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)泥進行了(le)修(xiu)復。


  佛羅里達的(de)(de)公路交通局采(cai)用了這個(ge)系(xi)統,首批系(xi)統安(an)(an)裝在(zai)acksonville的(de)(de)Ribault河(he)的(de)(de)橋梁的(de)(de)44個(ge)上,在(zai)這個(ge)計(ji)劃(hua)中,護套(tao)(tao)(tao)12m高并(bing)且放置在(zai)高海(hai)拔的(de)(de)中心。這個(ge)系(xi)統包括在(zai)橋梁上的(de)(de)不同位置安(an)(an)裝的(de)(de)4個(ge)整(zheng)(zheng)流(liu)器,能(neng)夠(gou)在(zai)每個(ge)上提供單(dan)獨的(de)(de)電(dian)流(liu)輸出(chu)調整(zheng)(zheng)。安(an)(an)裝護套(tao)(tao)(tao)的(de)(de)時候(hou)需要(yao)(yao)將(jiang)所有(you)老化的(de)(de)混凝(ning)土去掉(diao),清除在(zai)混凝(ning)土表面的(de)(de)雜(za)質(zhi)和(he)暴露的(de)(de)鋼筋殘片。因為護套(tao)(tao)(tao)最后(hou)要(yao)(yao)充(chong)滿水泥漿,不需要(yao)(yao)對混凝(ning)土進行修復(fu)。陽極護套(tao)(tao)(tao)安(an)(an)裝要(yao)(yao)注入水泥漿,導線(xian)系(xi)統安(an)(an)裝能(neng)夠(gou)提供鋼筋和(he)陽極與(yu)整(zheng)(zheng)流(liu)器的(de)(de)連(lian)接。


  在4個方向上(shang)按EL(og/標(biao)準(zhun)(zhun)進行加壓,對(dui)其余的系(xi)統按一850mV標(biao)準(zhun)(zhun)。最初(chu)的電(dian)(dian)(dian)流密度在極(ji)化(hua)電(dian)(dian)(dian)勢為(wei)64mA/m2的情況(kuang)下以穩定的電(dian)(dian)(dian)流變化(hua)變化(hua)范圍在9~22mA/m2之(zhi)間。極(ji)化(hua)電(dian)(dian)(dian)勢在一0.780~―0990V之(zhi)間變化(hua)。在兩種情況(kuang)下,通過定期的電(dian)(dian)(dian)壓非極(ji)化(hua)測試表明陰極(ji)防腐是有效的方法。此系(xi)統己經成為(wei)了FDOT的標(biao)準(zhun)(zhun)的修復(fu)技(ji)術。


  36噴(pen)射中和(he)(he)鋅(xin)離(li)(li)子(zi)金屬系統(tong)(tong)此系統(tong)(tong)屬于(yu)中和(he)(he)陽極(ji)(ji)(ji)系統(tong)(tong)。利(li)用(yong)鋅(xin)陽極(ji)(ji)(ji)在(zai)鋼(gang)(gang)材(cai)中有較高(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)勢,可(ke)以提供陰(yin)極(ji)(ji)(ji)防腐電(dian)(dian)流。鋅(xin)陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)勢大(da)約11V,當侵(qin)蝕鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)勢為一0安裝過程包括清除老(lao)化(hua)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)和(he)(he)利(li)用(yong)噴(pen)砂器清除混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)和(he)(he)鋼(gang)(gang)筋(jin)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)殘余(yu)物質(zhi)。鋅(xin)離(li)(li)子(zi)應用(yong)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)表(biao)(biao)面和(he)(he)鋼(gang)(gang)筋(jin)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面。在(zai)鋼(gang)(gang)筋(jin)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面噴(pen)射鋅(xin)離(li)(li)子(zi)可(ke)以提供鋼(gang)(gang)材(cai)和(he)(he)鋅(xin)離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)連接(jie)。利(li)用(yong)這種方式,鋅(xin)離(li)(li)子(zi)直接(jie)保護暴露的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)筋(jin),同時在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)內部的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)筋(jin)得到了陰(yin)極(ji)(ji)(ji)防腐電(dian)(dian)流。


  鋅(xin)(xin)陽極的(de)應用(yong)與(yu)噴(pen)(pen)涂技術(shu)相類似。手持噴(pen)(pen)槍(qiang)中(zhong)的(de)兩個鋅(xin)(xin)線之間產生(sheng)了電弧。在噴(pen)(pen)槍(qiang)的(de)噴(pen)(pen)口處(chu)鋅(xin)(xin)熔化(hua)的(de)同時將鋅(xin)(xin)噴(pen)(pen)射到混(hun)凝土表(biao)面。鋅(xin)(xin)涂層的(de)厚度在038~05mm范(fan)圍變(bian)化(hua)。混(hun)凝土與(yu)鋅(xin)(xin)的(de)結合強度大約是1034kPa,此(ci)系(xi)統(tong)可以起到中(zhong)和(he)電流或者外加電流系(xi)統(tong)的(de)作用(yong),盡(jin)管EDOT僅僅將其(qi)用(yong)在中(zhong)和(he)陽極方面。


  1989年在Niles隧道橋的(de)(de)(de)5根圓形柱(zhu)(zhu)上,我們(men)對(dui)此系(xi)統(tong)進行了(le)初始評(ping)估。柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)直徑是09m,由環氧(yang)涂(tu)層鋼筋(jin)構成。所有(you)的(de)(de)(de)柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)到了(le)含有(you)明顯裂縫的(de)(de)(de)腐(fu)蝕階段。其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)3根柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)表面(mian)(mian)噴涂(tu)了(le)鋅離子(zi)(zi)(zi),并且進行了(le)定期的(de)(de)(de)可視化監(jian)測和(he)(he)完整測試,以便能(neng)夠觀(guan)測腐(fu)蝕的(de)(de)(de)發(fa)展情況。另外(wai)的(de)(de)(de)兩(liang)個柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)在噴涂(tu)鋅離子(zi)(zi)(zi)之前(qian)安裝(zhuang)了(le)儀器(qi)以便能(neng)夠測量(liang)電流和(he)(he)極化現象(xiang)。在這兩(liang)根柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)鋅離子(zi)(zi)(zi)表面(mian)(mian)上所有(you)高度范圍內進行了(le)超(chao)過100mV的(de)(de)(de)極化電壓(ya)測量(liang)。系(xi)統(tong)分配的(de)(de)(de)保護電流保持在0免A/cm2,5年后,僅(jin)僅(jin)有(you)1根柱(zhu)(zhu)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)1根鋼筋(jin)有(you)腐(fu)蝕發(fa)展的(de)(de)(de)跡象(xiang)。


  陽極的預計使(shi)用(yong)(yong)期限在(zai)7 ~8年之間,這期間需要(yao)重新進(jin)行(xing)金屬噴(pen)涂。建議系(xi)統不要(yao)應用(yong)(yong)在(zai)直接(jie)與水接(jie)觸的情況,因為這樣會增加(jia)陽極的消耗速度,而且明顯地降低陽極的使(shi)用(yong)(yong)壽命,同時還對含有標(biao)準鋼筋的結構(gou)進(jin)行(xing)了(le)其他(ta)評估。


  在(zai)標準鋼(gang)筋中(zhong)保護電(dian)流的(de)分布大(da)約是(shi)11A/cm2,其他情(qing)況下極化電(dian)壓超過了100mV與(yu)此同時,FDOT將這個(ge)系(xi)(xi)統(tong)(tong)應(ying)用在(zai)8座以上(shang)的(de)橋(qiao)梁(liang)上(shang),噴(pen)(pen)涂(tu)鋅(xin)離子(zi)的(de)混(hun)凝土(tu)面(mian)積超過了18400m\這個(ge)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)整體(ti)性能(neng)成(cheng)功率(lv)達到了37穿孔鋅(xin)板系(xi)(xi)統(tong)(tong)這種(zhong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)能(neng)夠在(zai)噴(pen)(pen)涂(tu)鋅(xin)離子(zi)的(de)高度(du)處對橋(qiao)梁(liang)的(de)混(hun)凝土(tu)提供腐蝕保護。此系(xi)(xi)統(tong)(tong)由一張鋅(xin)網構成(cheng),它牢固地固定在(zai)混(hun)凝土(tu)的(de)表面(mian),并通過機(ji)械裝置(zhi)與(yu)鋼(gang)筋相連(lian)。鋅(xin)網從經(jing)濟角度(du)來講(jiang)是(shi)可(ke)行的(de),符合ASTMA―190標準,化學(xue)成(cheng)分為(wei)(wei)99.9%純(chun)鋅(xin)。鋅(xin)網的(de)重量為(wei)(wei)7.9kg/m\鋅(xin)網片放(fang)置(zhi)在(zai)有足夠大(da)空間的(de)籠(long)子(zi)中(zhong),可(ke)以包在(zai)混(hun)凝土(tu)的(de)四周。籠(long)子(zi)通過特殊設(she)計的(de)方法固定在(zai)混(hun)凝土(tu)上(shang),此方法為(wei)(wei)5根36級(ji)不銹鋼(gang)帶和可(ke)以循(xun)環使(shi)用的(de)木/塑料面(mian)板。面(mian)板50%為(wei)(wei)塑料、50%為(wei)(wei)木纖維,可(ke)以在(zai)內表面(mian)形成(cheng)凹槽,容許潮(chao)氣的(de)聚集(ji)還可(ke)以沖洗形成(cheng)鋅(xin)氧化物。鋅(xin)網陽極通過多股(gu)銅(tong)線(xian)或者其他合適(shi)的(de)連(lian)接方式與(yu)鋼(gang)筋相連(lian)。


  系統安裝(zhuang)在(zai)漲潮高度的(de)(de)(de)中心處(chu)(chu)。為了對水(shui)(shui)(shui)下部(bu)分提供保護,一(yi)個重量為21.8kg的(de)(de)(de)鋅(xin)陽(yang)極(ji)在(zai)水(shui)(shui)(shui)面下06m的(de)(de)(de)高度處(chu)(chu)附著在(zai)上。第(di)二個陽(yang)極(ji)的(de)(de)(de)主要功(gong)能是讓水(shui)(shui)(shui)下的(de)(de)(de)也(ye)產(chan)生極(ji)化效應(ying),這樣(yang)就可以防止在(zai)漲潮時,由于海水(shui)(shui)(shui)與多(duo)孔陽(yang)極(ji)接觸使多(duo)孔鋅(xin)陽(yang)極(ji)產(chan)生的(de)(de)(de)電流(liu)被此區域的(de)(de)(de)鋼(gang)筋(jin)吸引。大體積的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)在(zai)同一(yi)個位置與連接,象鋅(xin)網陽(yang)極(ji)通(tong)過(guo)1根No 6銅線的(de)(de)(de)連接情況一(yi)樣(yang)。


  對此(ci)系統(tong)進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)階段(duan)評估是在BBMcCormick橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)10根上進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)。所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)橋(qiao)墩都安裝(zhuang)了(le)這個系統(tong),可以測(ce)(ce)量鋼(gang)筋的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。其中的(de)(de)(de)(de)(de)兩個橋(qiao)墩每(mei)隔0305m的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)安裝(zhuang)了(le)此(ci)系統(tong),進(jin)行對陽極(ji)和鋼(gang)材電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)試。在較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)且(qie)高(gao)(gao)密度(du)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,保護(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)在86~17.0mA/m2范(fan)圍(wei)(wei)內變(bian)化。在橋(qiao)墩處形成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢反(fan)方向的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢,較高(gao)(gao)海(hai)拔處的(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)態測(ce)(ce)量值變(bian)化水平為(wei)300 ~430mV通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)得(de)到由鋅(xin)陽極(ji)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)值超過(guo)了(le)鍍鋅(xin)范(fan)圍(wei)(wei)內產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu),此(ci)現象可以通(tong)過(guo)測(ce)(ce)量的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)化電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓得(de)以證明,因此(ci)可以提供(gong)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)防腐電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。而且(qie)利用循環(huan)使用的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao),在需要較少(shao)維護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)造價也很低(di),是一(yi)種(zhong)相對于外加電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)系統(tong)更(geng)具有(you)吸引(yin)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)替(ti)代方法。


  38中和陰(yin)級防(fang)(fang)腐(fu)樁(zhuang)護(hu)(hu)(hu)套中和陰(yin)極(ji)防(fang)(fang)腐(fu)系統是由(you)佛羅里達交通運輸局開發的(de)(de)能(neng)對橋(qiao)(qiao)(qiao)梁橋(qiao)(qiao)(qiao)墩實現陰(yin)極(ji)防(fang)(fang)腐(fu)的(de)(de)系統。橋(qiao)(qiao)(qiao)梁的(de)(de)橋(qiao)(qiao)(qiao)墩由(you)于腐(fu)蝕的(de)(de)發展(zhan)需(xu)要對其進行修復。此系統保護(hu)(hu)(hu)了橋(qiao)(qiao)(qiao)墩水(shui)下的(de)(de)部分(fen)、水(shui)侵蝕的(de)(de)部分(fen)和在(zai)(zai)上的(de)(de)部分(fen)。系統由(you)標準(zhun)的(de)(de)鋅(xin)護(hu)(hu)(hu)套構成,能(neng)夠在(zai)(zai)內部提(ti)供擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)鋅(xin)陽(yang)極(ji)網(wang),在(zai)(zai)水(shui)下06m處還(huan)可(ke)(ke)以安裝大體積與鋼(gang)筋相(xiang)連的(de)(de)鋅(xin)陽(yang)極(ji)。如(ru)果有必(bi)要,噴涂鋅(xin)離子可(ke)(ke)以應(ying)用在(zai)(zai)護(hu)(hu)(hu)套的(de)(de)上面來控制在(zai)(zai)這個(ge)高(gao)度(du)處的(de)(de)任(ren)何腐(fu)蝕。


  護(hu)套(tao)分(fen)成(cheng)兩片,其中有固定的玻(bo)璃鋼可以在護(hu)套(tao)的內表面預先安(an)裝(zhuang)擴展鋅網。


  安裝步(bu)驟包(bao)括去除橋(qiao)墩(dun)表(biao)面的(de)老化的(de)混凝土(tu),清(qing)理混凝土(tu)殘余物(wu)和(he)(he)暴露的(de)鋼(gang)筋(jin)。然(ran)后(hou)將護套從較低(di)的(de)海拔高度開始安裝在(zai)橋(qiao)墩(dun)的(de)周(zhou)圍,在(zai)橋(qiao)墩(dun)的(de)表(biao)面和(he)(he)玻璃(li)鋼(gang)之(zhi)間(jian)留有51cm的(de)環形間(jian)隙。大(da)體積陽(yang)極(ji)安裝在(zai)水(shui)下的(de)指定位(wei)置,連接(jie)線(xian)纜位(wei)于護套的(de)上(shang)方和(he)(he)陽(yang)極(ji)鋼(gang)筋(jin)連接(jie)的(de)位(wei)置。然(ran)后(hou)在(zai)護套中注入砂漿,鋅陽(yang)極(ji)網(wang)片和(he)(he)鋅陽(yang)極(ji)就和(he)(he)鋼(gang)筋(jin)連接(jie)起來。


  填充的材料(liao)為單位體積的水(shui)(shui)泥最小量(liang)為558kg/m3的波特蘭水(shui)(shui)泥砂漿(jiang)。


  最初的(de)(de)現(xian)場測(ce)試(shi)(shi)是在(zai)Broward河大橋(qiao)(qiao)的(de)(de)兩個(ge)標(biao)準(zhun)的(de)(de)鋼筋(jin)混凝土橋(qiao)(qiao)墩(dun)上進行(xing)的(de)(de)。橋(qiao)(qiao)墩(dun)上安裝了能夠測(ce)量系(xi)(xi)統電流(liu)和鋼筋(jin)電勢的(de)(de)儀器(qi)。采用(yong)了NACE的(de)(de)極(ji)(ji)化(hua)(hua)電壓100mV和極(ji)(ji)化(hua)(hua)損失(shi)標(biao)準(zhun)對陰極(ji)(ji)防(fang)腐系(xi)(xi)統性能進行(xing)評估。在(zai)加(jia)壓的(de)(de)時候,鋼筋(jin)的(de)(de)電勢從平(ping)均的(de)(de)靜態值一(yi)(yi)(yi)0305V變(bian)化(hua)(hua)到(dao)平(ping)均電勢值一(yi)(yi)(yi)0408V,同時包(bao)括極(ji)(ji)化(hua)(hua)電壓一(yi)(yi)(yi)400天后,電勢提高到(dao)了一(yi)(yi)(yi)0676V包(bao)括極(ji)(ji)化(hua)(hua)電壓一(yi)(yi)(yi)0533V.與(yu)此同時在(zai)其(qi)他的(de)(de)橋(qiao)(qiao)墩(dun)上進行(xing)極(ji)(ji)化(hua)(hua)電壓損失(shi)測(ce)試(shi)(shi),橋(qiao)(qiao)墩(dun)A的(de)(de)損失(shi)為118mV,橋(qiao)(qiao)墩(dun)B的(de)(de)損失(shi)為165mV此系(xi)(xi)統的(de)(de)耗(hao)資(zi)與(yu)標(biao)準(zhun)的(de)(de)橋(qiao)(qiao)墩(dun)護套(tao)的(de)(de)耗(hao)資(zi)比(bi)較(jiao)起(qi)來是令人(ren)滿意的(de)(de)。


  4總結佛羅里達交通(tong)局(ju)利用陰極防(fang)腐(fu)(fu)技術減少混凝土中的(de)(de)鋼筋的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕,此項工(gong)程(cheng)進行了20多年。同時,陰極防(fang)腐(fu)(fu)技術己經發展成為(wei)實用并得到國際認(ren)可的(de)(de)控制(zhi)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)方法(fa)。


  不同于(yu)修復(fu)技(ji)術或者護(hu)套技(ji)術,陰(yin)極防腐(fu)技(ji)術阻止(zhi)了(le)由于(yu)腐(fu)蝕的發展而引(yin)起(qi)的原(yuan)有混(hun)凝土(tu)的進(jin)一(yi)步(bu)腐(fu)蝕。


  雖(sui)然在所有的應(ying)用中不能(neng)采(cai)用同一種(zhong)防(fang)腐技(ji)術,幾種(zhong)技(ji)術的可(ke)行性保證了陰極防(fang)腐方法可(ke)以應(ying)用在單獨簡單的結(jie)構或更為復雜(za)的結(jie)構。