DE69127529T2

DE69127529T2 - Verfahren zur befestigung einer elektrodenanordnung zum kathodischen korrosionsschutz von betonstrukturen und befestigigungselement

Info

Publication number: DE69127529T2
Application number: DE69127529T
Authority: DE
Inventors: Martti Pulliainen; Tarja Raemoe
Original assignee: Savcor Consulting Oy
Current assignee: Savcor Art Global Mikkeli Fi Oy
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2011-06-20
Also published as: EP0487675A1; AU8080691A; JP3184215B2; CA2064701A1; DK0487675T3; AU637246B2; DE69127529D1; NO305996B1; FI903119A; NO920638L; FI87241C; EP0487675B1; FI903119A0; NO920638D0; JPH05500834A; FI87241B; WO1991019829A1; ATE157711T1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird.
Diese Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Befestigungselement einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird.
Bei dem Schutz von Stahlteilen von Betonstrukturen, wie beispielsweise Betonverstärkungen, werden die Anoden einer Elektrodenanordnung im allgemeinen an einer vorhandenen Betonoberfläche befestigt und die Anode wird mit Spritzbeton oder mit einem anderen entsprechenden leitenden Material abgedeckt. Jedoch wurden durch die schlechte Fixierbarkeit der Elektrodenanordnung während des Gießens Probleme verursacht. Zusätzliche Probleme wurden zudem durch die Tatsache verursacht, daß die Anode während des Gießens zu einem Kontakt mit den zu schützenden Stahlkonstruktionen gebogen wird.
Die vorstehend erwähnten Situationen haben ein Ausführen des tatsächlichen Betongießens erheblich erschwert und verlangsamt.
Die Druckschrift EP-A-0 262 835 offenbart ein Befestigungselement einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird, das eine in einer ebenen Weise angeordnete Anode aufweist. Die in einer ebenen Weise geformte Anode ist aus einem durch Elektroden gebildeten Geflecht hergestellt und dazu gedacht, auf der Oberfläche einer Betonstruktur nach dem Schritt des Betonierens ausgelegt zu werden.
Andere an der Betonstruktur nach dem Schritt des Betonierens zu befestigende Anodenanordnungen sind in den Druckschriften WO-A-8 910 435 und WO-A-8 606 759 beschrieben.
Da die vorstehend erwähnten Anodenanordnungen an einer vorhandenen Betonoberfläche zu befestigen sind, sind zusätzliche Arbeitsschritte zum Befestigen der Anordnung und zum Abdecken derselben mit einem zusätzlichen leitenden Material erforderlich.
Die Druckschrift DE-A-3 826 926 offenbart eine Vorgießanodenanordnung mit einem elektronenleitenden Kern und einer aus Mörtel hergestellten ionenleitenden Beschichtung zum Verhindern von Kurzschlüssen zwischen der Anode und der Verstärkung. Die Anodenanordnung ist daran angepaßt, an der Verstärkungsstruktur vor dem Schritt des Betonierens befestigt zu werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Befestigen einer Elektrodenanordnung und ein verbessertes Befestigungselement einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Befestigen einer Elektrodenanordnung gemäß Anspruch 1 und durch ein Befestigungselement einer Elektrodenanordnung nach Anspruch 2 gelöst.
Ein derartiges erfindungsgemäßes Anodenelement, das vor dem Betonieren positioniert wird, ist in bestimmten Fällen die einzige technisch vernünftige Lösung. Beispielsweise beim Schützen von Unterwasserbetonstrukturen wird ein beträchtlicher Vorteil bei dem Vorbereitungsschritt erhalten, wenn die Elektrodenanordnung von einer Strukturelementbauart ist.
Beim Verwenden der erfindungsgemäßen Anodenbefestigungsanordnung wird die Druckwirkung der durch das Spritzbetonieren verursachten zusätzlichen Masse vermieden. Darüber hinaus nimmt die Anzahl der benötigten Arbeitsphasen ab, da das Anodenelement vorgefertigt ist, und nur das Befestigen des Anodenelementes muß im Zusammenhang mit dem Betonieren ausgeführt werden.
Das Befestigen des erfindungsgemäßen Elementes ist leicht und dadurch wird Montagezeit eingespart, da eine getrennte Befestigungs- und Isolationsarbeit der Anode bei dem Montageschritt beseitigt ist.
Das erfindungsgemäße Element verbleibt in befestigter Weise auf den Betonstrukturen, wodurch keine speziellen Vorsichtsmaßnahmen bei dem Schritt des Betonierens erforderlich sind, beispielsweise ist es nicht erforderlich, eine langsamere Betonierrate zu verwenden.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Anodenelementes ist derart mechanisch steif, daß es mit den zu schützenden Betonverstärkungen nicht in einen elektrischen Kontakt gelangen kann. Vom Standpunkt des Schutzvorganges ist das Vermeiden des elektrischen Kontaktes eine Grundvoraussetzung.
Außerdem kann sich das erfindungsgemäße Anodenelement während des Betonierens aufgrund seiner Befestigungseinrichtung nicht bewegen.
Beim Verwenden des erfindungsgemäßen Elementes wird ebenfalls die Fähigkeit eines ununterbrochenen Kathodenkontaktes sichergestellt, da die Verbindung aller Betonverstärkungslagen mit dem Kathodenstromkreis mittels verschiedener Befestigungspunkte garantiert werden kann.
Das erfindungsgemäße Anodenelement bildet ein derartiges System verschiedener Elemente, bei dem jedes Element, wenn dies erwünscht ist, als ein einzelner elektrischer Stromkreis gesteuert werden kann. Der Betrieb des Anodensystems wird dadurch sichergestellt.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, durch die jedoch die Erfindung in keiner Weise eingeschränkt wird.
Die Fig. 1A und 1B zeigen schematisch ein erfindungsgemäßes Anodenelement.
Fig. 2 zeigt eine schematische Teilansicht eines an einer Betonstruktur befestigten erfindungsgemäßen Anodenelementes.
Ein in den Fig. 1A und 1B gezeigtes erfindungsgemäßes Anodenelement 10 weist ein Rahmenwerk 11, Anoden 20 und Befestigungseinrichtungen 15 auf. Das Rahmenwerk 11 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Kunststoffen oder Keramik, oder aus einem elektrolytisch leitenden Material, beispielsweise aus Beton, Kunststoffen oder Keramik, hergestellt. Wenn dies erwünscht ist, wird eine Stahlverstärkung oder eine andere Verstärkung zum Verbessern der Festigkeitseigenschaften des Rahmenwerkes 11 verwendet, was jedoch nicht notwendig ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Rahmenwerk 11 des Anodenelementes 10 aus Beton hergestellt, da dann ein gutes Haftvermögen gegenüber dem Betonieren erhalten wird. Wenn das Rahmenwerk 11 aus Beton hergestellt ist, werden darüber hinaus mögliche schädliche Wärmeausdehnungsphänomene beseitigt.
Das Anodenelement 10 ist an einer Betonoberfläche, an Betonverstärkungen oder an anderen befestigten Teilen des Aufbaus oder an Teilen, die während der Montage verwendet werden, mit den Befestigungseinrichtungen 15 des: Rahmenwerkes 11, beispielsweise mit Kunststoffhaken, Nägeln, Drähten, Schrauben oder dergleichen, befestigt.
Die in den Fig. 1A und. 1B gezeigten Befestigungseinrichtungen 15 sind aus Betonverstärkungszapfen hergestellt, die an den Betonverstärkungen der tatsächlichen Betonverstärkungsstruktur befestigt sind.
Die Anode 20 wird bei dem Betonieren des Rahmenwerkes 11 angeordnet oder die Anode 20 ist beispielsweise mit metallischen oder kunststoffartigen Nägeln, Schrauben, Verankerungen, Leisten oder dergleichen an dem Rahmenwerk 11 mechanisch befestigt.
Die Anode 20 ist in bezug auf die Befestigungseinrichtungen 15 des Rahmenwerkes 11 an der entgegengesetzten Seite angeordnet.
Die Anode 20 ist ein Netz, ein Draht, ein Streifen, eine Stange, eine Platte oder dergleichen.
Das in der Anode 20 verwendete Material ist ein zusammengesetztes Material, wie beispielsweise mit einem Legierungsmetall beschichtetes Titan, Magnetit, platiniertes Titan, oder eine Eisenmischung, wie beispielsweise Ferrosilizium, oder Graphit oder ein Edelmetall, wie beispielsweise Platin, oder ein leitender Kunststoff.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann das Anodenelement 10 entweder aus dem Material der Anode 20 oder aus dem Material der Anode 20 und einem anderen mit diesem verbundenen Material bestehen. Verschiedene Anodenelemente 10 bilden ein System, mittels dem die Stahlteile der Betonstruktur kathodisch geschützt werden können.
Beispielsweise wird über einen Leiter 30 Elektrizität an das Anodenelement 20 geliefert. Die Elektrizität wird separat an jedes Anodenelement 20 über eine oder mehrere Stellen an ihm oder an alle Anodenelemente 20 des Systems zusammen oder mittels einer Kombination der beiden separaten vorstehend erwähnten Systeme geliefert.
Das Rahmenwerk 11 des Anodenelementes ist in einer keilartigen Form derart angeordnet, daß die Breite des Querstückes des Rahmenwerkes 11 an der Seite der Anode 20 größer als an der Seite der Befestigungseinrichtungen 15 ist, wodurch der Beton während des Gießens auch im Inneren des Rahmenwerkes leicht fließen kann.
Gemäß Fig. 2 ist das Anodenelement 10 an den Stahlteilen 50 der Betonverstärkungsstruktur derart befestigt, daß die Befestigungseinrichtungen 15 des Anodenelementes 10 an den Stahlteilen 50 befestigt sind. Das Anodenelement 10 ist zwischen der äußersten Betonverstärkungslage und Betonierholzverkleidung 60, wohinein der Beton 70 gegossen wird, eingepaßt
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Anoden 20 des Anodenelementes 10 in bezug auf die Stahlteile 50 an der anderen Seite des Rahmenwerkes 11 angeordnet, wodurch die Anode 20 nicht mit den Stahlteilen 50 in Kontakt gelangen kann.

Claims

1. Verfahren zum Befestigen einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird,

gekennzeichnet durch die Schritte

a) Montieren einer Vielzahl Anodenstrukturen (20), die in einer ebenen Weise angeordnet sind, in einem Rahmenwerk (11), derart, daß die ebenen Anodenstrukturen (20) durch das Rahmenwerk (11) eingerahmt werden;

b) Versehen des Rahmenwerks (11) mit einer Vielzahl Befestigungseinrichtungen (15), die sich von einer Seite des Rahmenwerks (11) erstrecken; und

c) Befestigen des Rahmenwerks (11) mit seinen ebenen Anodenstrukturen (20) an einer Verstärkungsstruktur (50) einer Betonstruktur durch die Befestigungseinrichtungen (15) in einer Produktionsanlage oder in dem Montageschritt vor dem Betonierschritt.

2. Befestigungselement einer Elektrodenanordnung, die bei dem kathodischen Schutz von Betonstrukturen verwendet wird, mit:

a) einer Anodenstruktur (20), die in einer ebenen Weise angeordnet ist,

gekennzeichnet durch

b) ein Rahmenwerk (11), in das die ebene Anodenstruktur (20) derart montiert ist, daß sie durch das Rahmenwerk (11) eingerahmt ist, und das mit Befestigungselementen (15) versehen ist, die sich von einer seiner Seiten erstrecken, wobei das Rahmenwerk (11) derart angepaßt ist, daß es durch die Befestigungseinrichtungen (15) an eine Verstärkungsstruktur (50) einer Betonstruktur vor dem Schritt des Betonierens befestigt wird.

3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenwerk (11) aus Beton hergestellt ist.