CN102168404A

CN102168404A - 一种混凝土桥梁的防腐方法

Info

Publication number: CN102168404A
Application number: CN 201110063677
Authority: CN
Inventors: 许艳林
Original assignee: Dalian Municipal Design & Research Institute Co Ltd
Current assignee: Dalian Municipal Design & Research Institute Co Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明公开了一种混凝土桥梁的防腐方法，包括以下步骤：在钢筋混凝土内部放置一个永久性的辅助阳极，在辅助阳极与作为阴极的钢筋之间连接一个直流电源；将直流电源的负极与钢筋相接、正极与辅助阳极相接；接通电源，使流入的直流电流的大小足以迫使钢筋表面的阳极反应完全停止。由于本发明的钢筋在混凝土中的阴极反应能产生氢氧根离子，使混凝土的碱度增加，从而有助于重新建立被混凝土碳酸化或氯化物侵蚀破坏的钢筋钝化层。在装有外加电流阴极保护系统的混凝土中，带负电的氯离子被作为阴极的钢筋排斥，并朝着辅助阳极的方向运动，在辅助阳极表面上失去电子被氧化形成氯气，从而起到防止锈蚀的作用。

Description

一种混凝土桥梁的防腐方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁防腐技术，特别是一种混凝土桥梁的防腐方法。

背景技术

跨海桥梁工程由于投资巨大且建设工期长加之受海洋环境的影响，腐蚀严重的浪溅区和水位变动区的砼防腐成为保证结构正常使用的关键技术之一。

海洋环境下桥梁工程混凝土结构钢筋的腐蚀是因氯盐侵蚀而引起的，目前海洋环境桥梁工程中采用的防腐蚀技术主要有混凝土掺加阻锈剂、混凝土表面涂覆防护及采用环氧涂层钢筋。

阻锈剂是一种液态或粉末状的化学物质，作为外加剂加入到混凝土拌合物中，通过抑制钢筋表面上的阴极反应或阳极反应，来阻止钢筋的腐蚀。但阻锈剂对混凝土易引起碱骨料反映、影响塌落度、影响后期的强度增长和性能，对使用者有致癌作用。

环氧涂层钢筋是采用特殊的表面处理技术和特殊的高压静电喷涂方法，在钢筋的金属体上形成均匀的、有一定厚度的环氧树脂保护层，使产品同时存在优良的物理特性和化学稳定性。但钢筋环氧涂层的存在会部分削弱钢筋与混凝土的粘结强度。

混凝土表面涂覆防护是在新浇筑尚未被污染的混凝土构件表面涂覆一层防护涂层，使混凝土表面形成一层对有害物质具有隔离作用的保护层。涂层防护适用于使用环境不十分苛刻的部位。在国内，环氧钢筋涂层加工费用高、施工技术要求高。

上述前两种方法会改变混凝土的性能、影响桥梁寿命，后一种方法施工工艺复杂，不易推广。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种既可以延长混凝土桥梁寿命又施工工艺简单的混凝土桥梁的防腐方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种混凝土桥梁的防腐方法，包括以下步骤：

A、在钢筋混凝土内部放置一个永久性的辅助阳极，在辅助阳极与作为阴极的钢筋之间连接一个直流电源；

B、将直流电源的负极与钢筋相接、正极与辅助阳极相接；

C、接通电源，使流入的直流电流的大小足以迫使钢筋表面的阳极反应完全停止。

本发明所述的辅助阳极采用活性钛网带，其参数如下：宽度为6.3mm；厚度为0.6mm；基材为钛基，1级(ASTM B265)；阳极涂层为贵金属氧化物催化剂。

本发明所述的辅助阳极通过塑料夹与导电条固定在一起，并使用尼龙绑带固定在钢筋上。

本发明所述的辅助阳极用塑料夹作为阳极和钢筋之间的隔离条。

本发明所述的电流大小的确定根据设计使用年限和环境腐蚀速度情况并参考欧洲规范公式进行确定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明的钢筋在混凝土中的阴极反应能产生氢氧根离子，使混凝土的碱度增加，从而有助于重新建立被混凝土碳酸化或氯化物侵蚀破坏的钢筋钝化层。在装有外加电流阴极保护系统的混凝土中，带负电的氯离子被作为阴极的钢筋排斥，并朝着辅助阳极的方向运动，在辅助阳极表面上失去电子被氧化形成氯气，从而起到防止锈蚀的作用。

2、由于本发明通过采用外加阴极电流保护技术，成功的将港口工程中混凝土防腐技术应用到桥梁工程中，解决了跨海大桥影响砼耐久性的技术难题。在海南文昌清澜大桥防腐设计中采用了本发明的外加阴极保护技术，已被证明是一种十分可靠和有效的技术，该技术在国外获得广泛应用。

3、由于本发明采用阴极保护系统，结构钢筋始终处于阴极状态而不发生锈蚀，确保满足结构最少100年的使用寿命。

4、由于本发明采用塑料夹，使辅助阳极安装施工工艺简单，不延长桥梁结构施工时间。

附图说明

本发明共有附图2张，其中：

图1是辅助阳极和钢筋在砼中布置的平面示意图。

图2是辅助阳极和钢筋在砼中布置的立面示意图。

图中：1、混凝土，2、钢筋，3、辅助阳极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，一种混凝土桥梁的防腐方法，包括以下步骤：

A、在钢筋2混凝土1内部放置一个永久性的辅助阳极3，在辅助阳极3与作为阴极的钢筋2之间连接一个直流电源；

B、将直流电源的负极与钢筋2相接、正极与辅助阳极3相接；

C、接通电源，使流入的直流电流的大小足以迫使钢筋2表面的阳极反应完全停止。

本发明所述的辅助阳极3采用活性钛网带，其参数如下：宽度为6.3mm；厚度为0.6mm；基材为钛基1级ASTM B265；阳极涂层为贵金属氧化物催化剂。所述的辅助阳极3通过塑料夹与导电条固定在一起，并使用尼龙绑带固定在钢筋2上。所述的辅助阳极3用塑料夹作为阳极和钢筋2之间的隔离条。所述的电流大小的确定根据设计使用年限和环境腐蚀速度情况并参考欧洲规范公式进行确定。

本发明的施工方法如下：

阴极保护是利用整流器提供直流电流，通过辅助阳极3向水下结构提供所需的保护电流，从而达到保护的目的。系统的安装首先在绑扎钢筋2同时安装辅助阳极3，辅助阳极3安装过程中，必须不断进行钢筋2的电连续性以及钢筋2与辅助阳极3的绝缘情况的测量，以保证所有的安装正确。通过万用表测量任意两条钢筋2间的电阻，以电阻不大于1Ω为电连续性正确。通过万用表测量钢筋2与辅助阳极3间的电阻，以不发生短路为绝缘正确。安装结束后，对钢筋2的电连续性及钢筋2与辅助阳极3的绝缘情况进行全面检查，双方签字认可后方能进行下一工序。所有电缆应在适当位置上用尼龙绑带固定在螺纹钢上，以保证在混凝土1浇注过程中不被破坏。混凝土1浇注过程中，施工方应对阴极预防保护系统预埋件进行必要的保护，以防止因结构施工造成阳极钛网、电缆等预埋件的损坏。所有辅助阳极3必须与钢筋2电绝缘。在施工和浇注混凝土1期间要不断地监控以保证电绝缘。在混凝土1浇注前后执行阳极与钢筋2间的绝缘测试以监测阳极和钢筋2间的电路短路。如果发现辅助阳极3和钢筋2连通，应清除短路。

采用阴极保护技术防止钢筋2受到腐蚀，从而避免腐蚀物对混凝土1产生巨大的膨胀作用而开裂，无论在港口工程还是在桥梁工程其防腐蚀机理是相同的，阴极保护措施一般适用于水下部位，以往桥梁设计对防腐不够重视，导致新建桥梁由于腐蚀环境恶劣建成不久发生腐蚀严重影响使用性能，对于大型桥梁造成巨大损失来维修且效果不好，采用阴极保护设计可以解决桥梁结构防腐达不到桥梁设计寿命的问题。

Claims

1.一种混凝土桥梁的防腐方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、在钢筋(2)混凝土(1)内部放置一个永久性的辅助阳极(3)，在辅助阳极(3)与作为阴极的钢筋(2)之间连接一个直流电源；

B、将直流电源的负极与钢筋(2)相接、正极与辅助阳极(3)相接；

C、接通电源，使流入的直流电流的大小足以迫使钢筋(2)表面的阳极反应完全停止。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土桥梁的防腐方法，其特征在于：所述的辅助阳极(3)采用活性钛网带，其参数如下：宽度为6.3mm；厚度为0.6mm；基材为钛基1级(ASTM B265)；阳极涂层为贵金属氧化物催化剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土桥梁的防腐方法，其特征在于：所述的辅助阳极(3)通过塑料夹与导电条固定在一起，并使用尼龙绑带固定在钢筋(2)上。

4.根据权利要求1或2所述的一种混凝土桥梁的防腐方法，其特征在于：所述的辅助阳极(3)用塑料夹作为阳极和钢筋(2)之间的隔离条。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土桥梁的防腐方法，其特征在于：所述的电流大小的确定根据设计使用年限和环境腐蚀速度情况并参考欧洲规范公式进行确定。