FI100101B

FI100101B - Menetelmä teräsbetonin kloridien poistamiseksi

Info

Publication number: FI100101B
Application number: FI902313A
Authority: FI
Inventors: John B Miller; Oystein Vennesland; Ole Arfinn Opsahl
Original assignee: Fosroc International Ltd
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1997-09-30
Also published as: FI902313A0; EP0398117A2; PL166460B1; IN178465B; PT94043B; YU46950B; BR9000476A; PL285207A1; ATE121061T1; YU94690A; MY105975A; JPH086462B2; CS9002336A2; CZ281382B6; US5198082A; IS3573A7; JPH02302384A; RU2019654C1; EP0398117B1; ES2022031A6

Description

100101

Menetelmä teräsbetonin kloridien poistamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä, jonka avulla kunnostetaan teräsbetonia poistamalla siitä klorideja.

5

Eräs teräsbetonin kunnossapidon kannalta vakava ongelma on sen sisäisen vahvistuksen syöpyminen. Usein syöpyminen johtuu kloridien aiheuttamasta kemiallisesta saostu m isesta, joka voi olla seurausta esim. ajan mittaan asteittain tapahtuvasta kloridien imeytymisestä tai 10 joissakin tapauksissa siitä, että alkuperäiseen betoniin on lisätty klorideja nopeuttamaan kovettumista. Perinteiset menetelmät, joilla korjataan kloridien vaurioittamaa betonia, edellyttävät, että vaurioitunut materiaali poistetaan ja korvataan tuoreella betonilla. Tämä on ilmeisen kallis ja purkamista edellyttävä ratkaisu varsinkin, kun on kyse pysty- ja katto-15 pinnoista.

Tämän vuoksi on ehdotettu elektrolyysitekniikan käyttämistä kloridien poistamiseen ionien liikkeen avulla. J.E. Slaterin artikkeli, Materials Performance, 1976, ss. 21—26, kuvailee menetelmää, jossa käytetään 20 sähköistä potentiaalia sisäisen vahvistuksen ja betonin pinnalla olevaan elektrolyyttinesteeseen upotetun pintaelektrodin välillä. Pintaelektrodi muodostaa sähkökentän positiivisen navan, joka aiheuttaa negatiivisten kloridi-ionien kulkeutumisen betonin läpi elektrolyytille, jossa ne hapettuvat kloorikaasuksi positiivisella elektrodilla tai reagoivat kemiallisesti 25 elektrolyytin ainesosien kanssa.

Slaterin artikkelissa kuvatut kokeet suoritettiin kloridin vaurioittamilla sillan kansilla, joiden sisäinen vahvistus oli syöpynyt. Sillan kansi jaettiin noin 3,5 m2:n suuruisiin alueisiin, jotka käsiteltiin erikseen. Nämä 30 alueet padottiin nestemäistä elektrolyyttiliuosta varten. Käytetty elektrolyytti oli kalsiumhydroksidiliuosta, jossa joko oli tai ei ollut ioninvaihtimia.

Slater käytti jännitteitä 100 V ja 120 V väliltä ja virran voimakkuus ·:’ vaihteli 28:sta 100:aan ampeeriin per alue. Slater pystyi poistamaan 90 % betonin klorideista 24 tunnin aikana. Niissä paikoissa, joissa 35 elektrolyyttiä käytettiin ilman ioninvaihtimia, kloorikaasua kehittyi platinoiduilla titaanielektrodeilla, jolloin se vapautui kloorikaasuna.

2 100101

Slaterin tekniikka ei ole ollut kaupallisesti menestyksekäs useista syistä: Ensiksikin turvallisuusriskit ovat suuret, kun käytetään Slaterin ehdottamia jännitteitä. Lisäksi, Slaterin menetelmää voidaan ainoastaan käyttää poistamaan klorideja vaakatasossa olevien kansien yläpinnoil-5 ta. Tavanomaisempi betoninkunnostusmenetelmä on kuitenkin verrattain yksinkertainen ja huokea kun käsitellään vaakatasossa olevan kannen yläpintaa. Näin ollen Slaterin menetelmä voi olla kalliimpi kuin perinteiset menetelmät.

10 Nykyinen keksintö tarjoaa taloudellisen elektrolyysimenetelmän, jonka avulla voidaan poistaa klorideja vaurioituneesta teräsbetonista ja joka voidaan suorittaa turvallisesti ja kohtuullisella energiankulutuksella ja jota, mikä tärkeintä, voidaan hyödyntää pystysuorilla pinnoilla ja kattojen alapinnoilla.

15

Keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaiset piirteet käyvät ilmi patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosasta. Keksinnölle on ominaista, että sen erään keskeisen sovellutuksen mukaan prosessissa käytetään kiinnittyvän pinnoitteen muodossa olevaa elektrolyyttistä 20 materiaalia, jota voidaan levittää ja joka kiinnittyy pystysuoriin ja jopa alaspäin oleviin pintoihin. Verkkomainen elektrodijärjestely upotetaan kiinnittyvään pinnoitteeseen, joka muodostaa sähköjärjestelmän positiivisen elektrodijärjestelmän. Kun prosessi on suoritettu, s.o. kun kloridien määrä on alennettu halutulle tasolle, sekä kiinnittyvä pinnoite että 25 elektrodijärjestely poistetaan betonin pinnalta. Tässä suhteessa keksinnön mukainen prosessi eroaa huomattavasti katodisista suojausjärjestelmistä, joissa esimerkiksi kiinteästi asennetaan järjestelmä ylläpitämään jatkuvaa sähköistä potentiaalia sisäisen vahvistuksen ja pinnalla olevan elektrodijärjestelyn välillä.

30

Julkaisussa EP-200428 esitetään materiaali, kuten hitaasti kovettuva ruiskubetoni yhtenä kiinnittyvänä elektrolyyttipinnoitteena käytettäväksi soveltuvista materiaaleista, jonka johtavuus on riittävä ja joka voidaan poistaa prosessin päätyttyä. Keksinnössä kiinnittyvä elektrolyyttipinnoite 35 tehdään selluloosakuidun ja veden tai jonkun muun liuoksen sekoituksesta, joka kiinnittyy itsestään betonin pinnalle. Selluloosakuitu, joka parhaiten saadaan kierrätetystä sanomalehtipaperista, sekoitetaan nesteen kanssa edullisesti sumutussuuttimen suulla ja esisekoitettu 3 100101 kuitu ja neste suihkutetaan käsiteltävän alueen pinnalle. Betonin pintaan imeytyy suihkutettua seosta, mikä aikaansaa seoksen lujan kiinnittymisen.

5 Käsiteltävästä betonialueesta otetaan kairausnäytteitä, joista mitataan kloridipitoisuus. Näiden alkunäytteiden perusteella voidaan arvioida aika, joka tarvitaan halutun kloriditason saavuttamiseksi. Käsittelyä jatketaan kunnes arvioitu aika on suunnilleen kulunut, minkä jälkeen voidaan ottaa uudet kairausnäytteet, joiden perusteella määritellään lopulliset 10 toimenpiteet.

Seuraavassa selityksessä keksintöä havainnollistetaan yksityiskohtaisesti samalla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 15 kuva 1 on osa betoniseinäpinnasta, jota valmistellaan keksinnön mukaista käsittelyä varten ja josta on otettu palasia pois tiettyjen lisäyksityiskohtien esittämiseksi, kuva 2 on suurennettu periaatteellinen poikkileikkauskuva kuvan 20 kohdasta 2—2, ja kuva 3 on yksinkertaistettu esitys viitejännitteen tyypillisestä jännite-aikakuvaajasta, jota seurataan teräsvahvistuksen kunnon määrittelemiseksi käsittelyn aikana.

25

Piirustuksessa viitenumerolla 10 tarkoitetaan varsinaisen teräsbetonirakenteen runkoa, joka voi olla pystysuora seinä tai katto. Betoniseinässä on tyypillisesti sarja upotettuja teräksisiä tavanomaisen tyyppisiä jäykiste- tai vahvistustankoja 11.

30

Patenttihakemuksemme mukaan betonirakenne 10, 11, joka on kloridien vaurioittama, voidaan kunnostaa levittämällä kiinnittyvä elektro-lyyttipinnoite 12 rakenteen toiselle pinnalle, mieluiten sille pinnalle, jonka on pahiten vaurioitunut. Tilapäinen verkkomainen elektrodi 13, 35 parhaiten sähköjohdoista muodostettu ristikko, upotetaan elektrolyytti-pinnoitteeseen 12. Tasavirtajännitelähde 14 kytketään vahvistustanko-jen 11 ja tilapäisen elektrodijärjestelyn 13 välille. Sähkökenttä aikaansaa kloridi-ionien elektrolyyttisen kulkeutumisen betoniseinän sisäosista 100101 vahvistustankojen 11 läheisyydestä elektrolyyttiin 12. Ennalta määritellyn käsittelyajan kuluttua, jolloin betonin kloridipitoisuus on riittävästi laskenut, jännitelähde 14 kytketään pois, elektrodi 13 ja elektrolyyttiaine poistetaan ja ulkopinta 15 päällystetään tiivisteainekerroksella (ei esitet-5 ty) klorideja sisältävien yhdisteiden infuusion estämiseksi tulevaisuudessa. On merkittävää, että ulkoinen elektrodi 13 on verkkomainen. Parhaiten se voidaan toteuttaa käyttämällä ristikkomaista rakennetta, joka muodostuu ensimmäisestä johtoryhmästä 16, joka on järjestetty oikeaan kulmaan toisen johtoryhmän 17 kanssa, jolloin johdot on pistehit-10 sattu tai muuten liitetty toisiinsa leikkaavissa pisteissä. Erityisen hyvän muotoinen elektrodirakenne 16 saadaan johtoristikosta 16,17, jossa johdot ovat halkaisijaltaan noin kuusi millimetriä ja joista muodostuu ristikko, jossa on noin 10—15 cm aukot toisella puolella. Elektrodiraken-teen muotoa voidaan vaihdella kunhan elektrodirakenne jaetaan verrat-15 tain tasaisesti koko käsiteltävälle pinnalle.

Monissa betonin käsittelyyn tarkoitetuissa elektrolyysijärjestelmissä, kuten katodisessa suojausjärjestelmässä tai aiemmin mainitussa Slate-rin artikkelissa esitetyssä järjestelmässä, ulkoinen elektrodijärjestelmä 20 muodostetaan sellaisesta materiaalista, esimerkiksi platinoidusta titaanista, joka ei reagoi liikkuvien kloridi-ionien kanssa. Keksintöön liittyvässä prosessissa käytetty verkkomainen elektrodi voidaan muodostaa samanlaisista materiaaleista. Näillä materiaaleilla on kuitenkin se haitta, että ne vapauttavat kloorikaasua ympäröivään ilmaan, jos ei käytetä 25 jotain ioninvaihtajamateriaalia. Kloorikaasun vapautuminen voi tällöin aiheuttaa turvallisuusriskejä, jos tuuletus ei ole riittävä. Toisaalta taas ·· ioninvaihtajien käyttö lisää kustannuksia.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ulkoinen elektrodi 13 on edulli-30 sesti tehty teräksestä. Prosessin aikana vapaat kloori ionit reagoivat teräksen kanssa ja aiheuttavat teräksen syöpymisen. Tämä vähentää huomattavasti kloorikaasun päästöjä. Ajan mittaan korroosion seurauk-sena yksittäisten johtojen halkaisija pienenee ja tyypillisesti on tarpeellista lisätä jonkin verran jännitettä, jotta haluttu virta voidaan ylläpitää.

35 Joissakin tapauksissa, joissa kloridivauriot ovat erityisen suuria korroosio voi itse asiassa aiheuttaa katkoksia jaetussa elektrodijärjestelyssä, jolloin elektrodi 13 pitää vaihtaa.

100101

Keksinnön mukaisessa erityisen edullisessa menetelmässä johtoristik-koelektrodia 13 kannattaa jonkin verran erillään betonirakenteen pinnasta 15 lista 18, joka on tyypillisesti noin 2 cm levyistä puurimaa. Kuten kuvasta 1 ilmenee, listat 18 voidaan asentaa rakenteen pintaan 5 suuren ristikon muodossa, joka voi olla noin kaksi metriä leveä. Verkkomainen elektrodirakenne 13 kiinnitetään sitten listoihin 18 nitomalla tai muulla sopivalla tavalla, jolloin ulkoista elektrodia kannatetaan sopivalla etäisyydellä betonirakenteen pinnasta 15.

10 Elektrolyytti on paperimassamainen selluloosamateriaali, joka on tehty selluloosamassan ja veden tai jonkin muun liuoksen, kuten kalsium-hydroksidiliuoksen, sekoituksesta. Tähän käytetään sopivimmin perinteistä paperinvalmistukseen käytettävää selluloosaa, joka puolestaan on tehty sopivimmin kierrätetystä paperista. Selluloosa lisätään betoni-15 rakenteen pinnalle sekoittamalla se liuoksen kanssa sekoitussuutti-messa 19 ja suihkuttamalla seos betonirakenteen pintaan sekoitus-suuttimen 19 avulla.

Selluloosan levittämistä varten betonirakenne on edullista valmistella 20 mittaamalla ja tarvittaessa muuttamalla sen kosteutta. Tämä voidaan suorittaa tekemällä uurto betoniin sopivaan paikkaan ja peittämällä se tarpeeksi varhain, jotta ilman suhteellinen kosteus uurrossa ehtii tasaantua, jonka jälkeen suhteellinen kosteus mitataan sitten tavanomaisilla välineillä. Jos kosteusprosentti on 90 % tai alle, on suositelta-25 vaa suihkuttaa betonin ulkopinta vedellä kyllästymispisteeseen asti. Lyhyen ajan kuluttua, kun pinta on kuivahtanut, selluloosan ja veden tai selluloosan ja jonkin muun liuoksen sekoitus suihkutetaan kostean betonin pinnalle. Johtuen betonin huokoisuudesta selluloosa-vesi tai sellu-loosaliuos sekoitus kiinnittyy voimakkaasti pintaan 15, koska selluloo-30 saseoksen nesteellä on taipumus imeytyä betonin huokosiin.

Selluloosan ja liuoksen sekoitus tehdään mielellään hakatusta selluloo-; sasta joka sekoitetaan tasaisesti liuoksen kanssa suhteessa 2,7—4,0 I

vettä tai muuta liuosta per kilo kuivaa kuitua. Nämä kaksi materiaalia 35 sekoittuvat sekoitussuuttimessa 19, johon selluloosakuitu tulee ilman mukana putkesta 22 ja nestemäinen komponentti putkesta 23. Sellu-loosaliuos kovettuu paperimassamaiseksi aineeksi, joka kiinnittyy itsestään betoniin ja jolla on korkea koherenssiaste. Ensimmäinen kerros 100101 paperimassamaista ainetta suihkutetaan betonin pinnalle, kerroksen paksuus on suurin piirtein sama kuin puulistojen 18 paksuus (esim. noin 2 cm). Kun ensimmäinen kerros on levitetty verkkomainen elekt-rodiristikko 13 kiinnitetään juuri levitetyn paperimassan päällä olevien 5 listojen paljaille pinnoille 24. Tämän jälkeen selluulosaseosta ruiskutetaan levitetyn ristikkorakenteen päälle, kunnes koko kerroksen paksuus on noin 4—5 cm.

Paperimassamainen aine, joka muodostaa elektrolyytin 12, johtaa riittä-10 västi sähköä sisältämänsä kosteuden ansiosta, jotta prosessi voidaan suorittaa menestyksekkäästi. Jännitelähde 14 voidaan kytkeä järjestelmään heti kun selluloosaseos on levitetty kuvatulla tavalla. Paperimas-samaisen aineen 12 kosteus on pidettävä tietyllä tasolla. Tämä tapahtuu suihkuttamalla elektrolyytin 12 pintaa niin usein kun on tarpeen.

15 Yleensä kaksi kertaa päivässä on riittävä määrä.

Keksinnön mukaisesti jännitettä 14 ylläpidetään kunnes betonirakenteen sisällä oleva kloriditaso on alentunut hyväksyttävälle tasolle. Tavallisesti otetaan kairausnäytteitä valikoiduista pisteistä ennen proses-20 sin aloittamista. Näistä alkunäytteistä mitatun kloridipitoisuuden perusteella voidaan arvioida kunnostusprosessiin tarvittava aika. Kun arvioitu aika on kulumassa umpeen, voidaan tarvittaessa ottaa lisää kairaus-näytteitä, joiden perusteella voidaan tarkemmin määrittää jäljellä oleva käsittelyaika, joka tarvitaan betonin kloridipitoisuuden alentamiseksi 25 tyydyttävälle tasolle.

Tyypillisessä tapauksessa jännitelähde 14 säädetään siten, että virran virtausvoimakkuus sisäisen ja ulkoisen elektrodijärjestelmän välillä on 1 —5 amp/betonin pintaneliömetri. Tavallisesti jännite pidetään 40 voltis-30 sa tai alempana turvallisuussyistä.

Keksinnön erään yksityiskohdan mukaan teräsvahvistuksen kuntoa voidaan tarkkailla, jotta vältettäisiin sen polarisoituminen ajan mittaan. Erityisesti paikoissa, joissa teräsvahvistus on jännityksessä, esimerkiksi 35 tietyissä jälki- tai esijännitetyissä betonirakenteissa, ei normaalisti voitaisi käyttää yllä kuvatunlaista kloridien poistamisprosessia, koska vety voisi haurastuttaa jännityksessä olevan teräksen. Prosessin jatkuessa teräsvahvistus asteittain polaroituu. Kun polarisaatio saavuttaa kriittisen il 7 100101 tason, mikä voi tapahtua parin viikon kuluessa tyypillisessä prosessissa, syntyy vetyä, jonka vaikutuksesta jännityksessä oleva teräs voi haurastua. Tämä voi vahingoittaa jännityksen alaisena olevaa rakennetta.

5 Menetelmässä sisäistä teräsvahvistusta tarkkaillaan säännöllisin väliajoin. Kun polarisaatio saavuttaa vaarallisen tason, prosessi voidaan keskeyttää kunnes polarisaatio on hälvennyt tai virran suunta voidaan kääntää lyhyeksi ajaksi, jotta polarisaatio häviäisi nopeammin.

10 Polarisaation tarkkailu suoritetaan käyttämällä vertailusähköparia 25, joka upotetaan betoniin teräsvahvistuksen lähelle. Kun teräsvahvistuk-sen ja vertailusähköparin (tästä lähtien puhumme viitejännitteestä) välille kehittynyt jännite saavuttaa ennalta määritetyn tason ja ilmaisee polarisaation kriittistä astetta, halutut prosessin muutokset (esim. jännit-15 teen katkaisu tai sen suunnan kääntäminen) voidaan suorittaa. Esimerkkitapauksessa, jossa vertailusähköpari 25 on kupari-kuparisulfaat-tiparisto, miinus 1000 millivoltin jännite osoittaa vaarallisen tilanteen lähestyvän, jossa prosessi pitäisi tilapäisesti pysäyttää tai virran suunta kääntää lyhyeksi ajaksi. Kun vertailusähköpari 25 on lyijy-lyijyoksidi-20 paristo, miinus 500 millivolttia osoittaa vaarallisen tason.

Jotta viitejännitettä teräsvahvistuksen 11 ja vertailusähköparin 25 välillä voitaisiin mitata tarkasti, esimerkiksi jännitemittarilla V, täytyy käsittely-jännitteen syöttö ulkoisesta lähteestä 14 keskeyttää. Tällöin keksinnön 25 mukaisen menetelmän edullisen sovellutuksen mukaan ulkoinen jännite katkaistaan säännöllisin väliajoin, esimerkiksi joka kymmenen minuutin kuluttua. Kuten kuviosta 3 näkyy, kun ulkoinen jännite katkaistaan, viite-jännite alenee käyrän 30 mukaan, aluksi nopeasti ja sitten hitaammin kun se lähestyy rajatilaa, joka osoittaa todellisen viitejännitteen. Viiden 30 tai kymmenen sekunnin keskeytyksen kuluttua käyrä alkaa tasoittua ja nähdään saavuttaako viitejännite etukäteen määritellyn jännitetason 31, jonka arvo on vertailupariston arvo. Kuviossa 3 kuvataan kolmea kes-. '· keytyssykliä. Ensimmäisessä syklissä keskeytysajan lopussa viitejänni te on tasolla, jota osoitetaan viitenumerolla 32, tämä taso on etukäteen 35 määritellyn vaarallisen tason yläpuolella. Näin ollen ulkoinen jännite lähteestä 14 kytketään uudelleen. Toisessa kuvatussa keskeytyssyklis-sä, noin kymmenen minuuttia myöhemmin, viitejännitteen hajoamiskäy-rä 33 lähenee mutta ei vielä saavuta vaarallista tasoa 31 ja ulkoinen 8 100101 jännite kytketään jälleen. Kolmannen kuvatun syklin lopussa hajoamis-käyrä 34 menee sen linjan alle, jonka tiedetään osoittavan sisällä olevan teräksen vaarallista tilaa. Tällöin ulkoinen jännite pitäisi joko katkaista riittävän pitkäksi aikaa, jotta teräksen polarisaatio voi hälvetä, tai 5 ulkoisen jännitteen suunta kääntää lyhyeksi ajaksi.

Prosessia voidaan ohjata täysin automaattisesti yksinkertaisilla mikro-prosessoripiireillä, esimerkiksi sellaisilla, jotka on suunniteltu katkaisemaan ulkoinen jännite etukäteen määritettyjen jaksojen kuluttua ja tark-10 kailemaan viitejännitteen hajoamiskäyrää.

Vertailusähköparilla voidaan tarkkailla mitä tahansa sisältä vahvistettua rakennetta, joka voi olla jännityksessä tai jännittämään. Jännityksessä olevan vahvistuksen yhteydessä tällainen tarkkailu on erittäin tärkeää.

15

Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista poistaa tehokkaasti ja edullisesti liiallinen kloridimäärä betonirakenteista ainetta rikkomatta. Itsekiinnittyvän, käytön jälkeen poistettavan elektrolyyttisen pinta-aineen käyttö mahdollistaa edelleen elektrolyysitekniikan käytön pysty-20 suorilla- ja kattojen alapinnoilla. Itsekiinnittyvä aine pysyy riittävän kosteana ja johtaa riittävästi sähköä, eikä irtoa käsittelyn aikana ja on lisäksi helppo poistaa prosessin lopussa. Erityinen etu on lisäksi se, että elektrolyyttiaine on paperimassamaista ainetta, joka on tehty selluloosasta, joka voi tyypillisesti olla selluloosakuituhakkeesta tehtyä sanoma-25 lehtipaperimassaa. Selluloosakuitu voi olla uutta, mutta kustannussyistä on suotavampaa käyttää kierrätettyä sanomalehtipaperia. Selluloosa sekoitetaan paikalla nesteen kanssa ja suihkutetaan betonipinnalle, joka on valmisteltu kastelemalla niin, että sen suhteellinen kosteus on ainakin 90 %. Paikalla levitettävä paperimassamainen aine on prosessin 30 kannalta edullinen, koska se kiinnittyy itsestään erittäin hyvin betonin pinnalle, mikä mahdollistaa sen helpon käytön pystysuorilla pinnoilla ja/tai kattopinnoilla. Tämä materiaali on luonnostaan kevyttä, mikä myös osaltaan helpottaa sen käyttöä pystysuorilla ja kattopinnoilla. Pa-perimassamaisen elektrolyyttiaineen levittäminen betonin pinnalle on 35 yksinkertaista ja edullista. Levittäminen tapahtuu sumutussuuttimen 9 100101 avulla, jota käytetään sekä materiaalin sekoittamiseen että levittämiseen. Koska paperimassamainen aine on luonnostaan kevyttä suositellaan tällaisen materiaalin käytön yhteydessä, että ulkoista elektrodiriti-lää kannatetaan puisten listojen tai jonkin muun sähköäjohtamattoman 5 materiaalin avulla.

Elektrolyyttiaineena käytettävä paperimassamainen aine on helppo pitää kunnossa. Se voidaan kastella suihkuttamalla yksinkertaisesti vettä tai muuta nestettä. Se on myös hyvin kestävää niin, että se voidaan pi-10 tää helposti paikallaan koko käsittelyn ajan, tyypillisesti kahdesta kahdeksaan viikkoon. Lisäksi se voidaan poistaa käsittelyn loputtua käyttämällä esimerkiksi korkeapainesuihkua. Käytetyn materiaalin hävittäminen on hyvin helppoa ja verrattain edullista. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään yleensä ulkoista teräksistä ristikkoelektrodia, 15 joka on upotettu kiinnittyvään elektrolyyttiin. Käytettäessä teräksistä elektrodiristikkoa betonista vapautuvat ja elektrolyyttiaineesen kulkeutuvat kloridi-ionit aiheuttavat teräksen syöpymisen ja muodostavat teräksen kanssa korroosiotuotteita, minkä ansiosta kloorikaasua ei vapaudu. Monissa tapauksissa merkittävien kioorikaasumäärien vapau-20 tumista ei voida sallia turvallisuussyistä. Teräksinen elektrodiristikko sopii erinomaisesti käytettäväksi ioninvaihtimien kanssa, koska silloin elektrodi kuluu korroosion vaikutuksesta. Useimmissa tapauksissa kor-roosiotuotteiden kehittyminen voidaan kompensoida nostamalla jännitetasoja (korkeintaan 40 voltin tasolle). Erityisen vaikeissa tapauksissa 25 elektrodiristikko täytyy vaihtaa uuteen ennen prosessin loppumista. Keksinnön mukainen prosessi ei estä tavanomaisempien elektrodima-teriaalien, kuten platinoidun titaanin, käyttöä, mutta teräselektrodien käyttö on useimmissa tapauksissa suositeltavaa ja edullisempaa.

30 Keksinnön useissa muunnelmissa voidaan hyödyntää sisäisen teräs-vahvistuksen tarkkailua. Muutoin ei olisi mahdollista käyttää kuvatun kaltaista elektrolyysiä kloridien poistamiseen tapauksissa, joissa sisäi-·. nen teräsvahvistus on jännitettynä. Tämä koskee erityisesti esi- tai jälki- jänmtettyjä rakenteita. Prosessin eräässä sovellutuksessa polarisaatio-35 ta tarkkaillaan upotetun vertailupariston avulla. Sisäisen vahvistuksen polaroitumista prosessin aikana tarkkaillaan säännöllisin väliajoin. Kun se saavuttaa tason, jolla vetyä alkaa muodostua ja näin ollen vedyn aiheuttama jännityksessä olevan teräksen haurastuminen on mahdollista, 10 100101 prosessi joko keskeytetään joksikin aikaa tai jännityksen napaisuus vaihdetaan lyhyeksi ajaksi, jotta polarisaatio vähenisi. Näin prosessia voidaan turvallisesti käyttää myös jännitettyihin rakenteisiin.

5 Vaatimuksissa määritellyn keksinnön puitteissa keksinnön yksityiskohtia voidaan muunnella runsaasti.

Claims

1. Menetelmä, jolla kunnostetaan teräsbetonia elektrolyyttisellä ionien 5 kulkeutumisella, erityisesti poistamalla siitä klorideja, mikä tapahtuu levittämällä käsiteltävän betonin ulkopinnalle kiinnittyvä väliaikainen elektrolyyttipinnoite ja upottamalla mainittuun pinnoitteeseen verkkomainen elektrodijärjestely sekä kytkemällä betonin sisäisen vahvistuksen ja edellä mainitun elektrodijärjestelyn välille tasavirta, jolloin saa-10 daan aikaan kloridi-ionien kulkeutuminen väliaikaiseen elektrolyyttipin-noitteeseen, jolloin jännite katkaistaan kun klorideja on poistunut riittävästi, jonka jälkeen elektrodijäijestely ja kiinnittyvä elektrolyyttipinnoite poistetaan, jolloin keksintö on, tunnettu siitä, että 15 a) mainittu elektrolyyttipinnoite koostuu kuitumaisesta selluloo sasta, b) selluloosa esisekoitetaan nesteeseen itsekiinnittyvän materiaalin muodostamiseksi, ja c) sanottu itsekiinnittyvä materiaali suihkutetaan käsiteltävälle 20 ulkopinnalle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu neste on vettä tai vesipohjaista liuosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että a) käsiteltävälle ulkopinnalle asetetaan säännöllisen välimatkan päähän toisistaan verrattain huonosti sähköä johtavia listoja, b) kiinnittyvän elektrolyyttipinnoitteen ensimmäinen kerros levi- 30 tetään ulkopinnalle, c) sen jälkeen elektrodijärjestely asennetaan mainittujen listojen ja mainitun ensimmäisen kerroksen päälle, ja '·. d) sen jälkeen levitetään toinen kerros kiinnittyvää pinnoitetta mainitun elektrodijärjestelyn päälle.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosa on valmistettu suurimmaksi osaksi kierrätetystä sanomalehtipaperista. 35 100101

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että a) betonin kosteustaso mitataan ennen mainitun kiinnittyvän elektrolyyttipinnoitteen levittämistä ja kastellaan, jos tar- 5 peen, jotta saavutetaan noin 90 % suhteellinen kosteus, b) betonin, jos se kastellaan, pinnan annetaan kuivahtaa ennen mainitun kiinnittyvän materiaalin suihkuttamista.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 verkkomainen elektrodijärjestely on tehty rautalangasta.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodijärjestely on rautamateriaaiia, jolloin se syöpyy prosessin aikana ja kloorikaasun vapautuminen minimoituu. 15

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodijärjestely on tehty rautalangasta, jonka halkaisija on noin 4—8 mm ja joka on muodoltaan ristikko, jonka sivuilla on 10—15 cm aukot.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että a) riittävä tasavirta johdetaan elektrodijärjestelyn ja sisäisen vahvistuksen välille, jolloin virran voimakkuus on noin 1—5 amp/m2, ja että mainittua b) jännitettä säädetään ajoittain tarpeen mukaan tämän virran 25 ylläpitämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite rajoitetaan noin 40 volttiin, vaikka virran voimakkuus voi pudota halutun arvon alle. 30

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosaa levitetään noin 4—5 cm paksuinen kerros.

11 100101

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 35 selluloosakuitu esisekoitetaan nesteeseen, jonka määrä on noin 8—10 I 2,5—3,0 kuitukiloa kohti. il 13 'CC'01

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että it-sekiinnittyvää materiaalia kastellaan ajoittain levityksen jälkeen.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 a) betonin kosteus mitataan alkutilassa ja betonia kastellaan, jos tarpeen, vähintään 90 % kosteustason saavuttamiseksi, b) betonin ulkopinta suihkutetaan ensimmäisellä kerroksella selluloosan ja nesteen muodostamaa itsekiinnittyvää pinnoitetta, 10 c) mainitun ensimmäisen kerroksen päälle asennetaan verk komainen elektrodijäijestely, d) mainitun elektrodijärjestelyn päälle suihkutetaan toinen ker ros selluloosan ja nesteen muodostamaa itsekiinnittyvää pinnoitetta, 15 e) betonin sisäisen vahvistuksen ja mainitun elektrodijärjeste lyn välille johdetaan tasavirtajännite, niin että saadaan ainakin noin 1—5 amp/m2 virran voimakkuus, jolla aikaansaadaan ionien kulkeutuminen betonista mainittuun kiinnittyvään pinnoitteeseen, 20 f) mainittua itsekiinnittyvää pinnoitetta kastellaan ajoittain, g) mainitun betonin kloridipitoisuus määritellään ennakolta määrätyn ajan kuluttua jännitteen kytkemisestä, jolloin h) mainittu jännite kytketään pois ja itsekiinnittyvä pinnoite poistetaan, kun haluttu kloridipitoisuus on saavutettu. 25

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että *: itsekiinnittyvää pinnoitetta levitetään noin A—5 cm paksuinen kerros käyttämällä noin 2,5—3,0 kg kuituseosta, jolloin kuitu on esisekoitettu nesteeseen, jota on noin 8—101 per neliömetri. 30

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodijärjestely on tehty rautalangasta, joka reagoi kloridi-ionien kanssa.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että a) prosessin aikana ajoittain mitataan potentiaaliero sisäisen vahvistuksen ja vertailuelektrodin välillä, ja 100101 b) tasavirtajännite kytketään tilapäisesti pois milloin mainittu potentiaaliero osoittaa, että on syntymässä vetyä, joka voi haurastuttaa sisäistä vahvistusta.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilapäisen tasavirtajännitteen syötön katkaisemisen aikana syötetään napaisuudeltaan vastakkaista tasavirtajännitettä sisäisen vahvistuksen ja elektrolyyttisen pinnoitteen välille.

19. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu neste on kalsiumhydroksidia. c « . 15 100101