[实用新型]一种钢筋混凝土牺牲阳极保护装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及海洋环境中钢筋混凝土构筑物金属防腐蚀技术领域中的牺牲阳极保护装置，特别是一种潮差和浪溅区钢筋混凝土牺牲阳极保护装置。

背景技术：

众所周知，钢筋混凝土不仅是用量最多的建筑材料，而且也是当代最大的人造材料。在钢筋混凝土结构中，钢筋是主要的受力材料。一般情况下，钢筋在混凝土的高碱性环境中呈钝态，不受腐蚀，但随着混凝土的劣化或环境侵蚀，钢筋会产生锈蚀，进而影响结构的承载能力，严重时甚至导致结构破坏，可以说钢筋混凝土的腐蚀已成为一个世界性问题。在海洋环境下，钢筋混凝土结构的腐蚀破坏相当迅速的，以致于使用2～10年后，有的为了维持其服役性能，所花费的维修费用大大超过结构本身的造价。钢筋混凝土的防腐蚀有多种方法，而阴极保护是目前唯一能够长期而有效地抑制氯离子侵蚀钢筋的方法。因此，研究海洋环境钢筋混凝土的阴极保护技术具有很大的社会意义和经济效益。

钢筋混凝土的阴极保护通常采用外加电流保护(ICCP)系统，主要是由于它能够调节输出电流的大小，在较高电阻率的混凝土中也可以达到钢筋的防腐蚀保护。可由于系统复杂，经常会发生维护和管理不善而导致整套系统失效。牺牲阳极保护(SACP)输出电流有限，通常不用于较高电阻率混凝土的保护。海洋环境下，钢筋混凝土结构腐蚀破坏最普遍和最严重的部位是潮差和浪溅区，该区域的混凝土是潮湿导电的，混凝土电阻率并不高，完全满足牺牲阳极工作环境条件要求。

对于全浸于水中和土壤中的钢筋混凝土构筑物，其阴极保护的原理与常规阴极保护的原理是相同的，可以按常规的水下和土壤中的阴极保护设计规范进行设计。而位于潮差区、浪溅区和海洋大气带的钢筋混凝土构筑物，其阴极保护设计则与常规方法有较大不同，因为其传输保护电流的电介质是混凝土，确切地讲是混凝土内部毛细孔内的溶液，其导电性是比较低的，常用的阴极保护设计，不足以克服混凝土介质的电阻，所以必须用特殊的阴极保护系统和设计，才能达到阴极保护的目的。中国专利CN2813639N公布了一种钢筋混凝土构筑物牺牲阳极保护装置。其特征是用砂浆将牺牲阳极固定在该构筑物的潮差和浪溅区部位表面，要求该砂浆浇灌固化后的最低构筑线，要浸没或至少接触在低潮位线。但是，海洋环境中低潮位线的位置难以确定，它的影响因素很复杂。通常，在工程中往往只能根据气象、水文等记录文件，获得平均低潮位。而实际上，即使是同一地区，在不同季节和不同地理条件下，低潮位线相差很大。因此，不能有效的确定钢筋混凝土的保护面积和施工区域。另外，为了增强该装置的吸水性能，在砂浆中有时添加高吸水性树脂。然而，这些添加剂，价格并不便宜，不利于在大型钢筋混凝土构筑物上大面积使用，从而限制了上述技术的应用。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种用于海洋环境中潮差和浪溅区钢筋混凝土阴极保护的装置，充分利用海洋环境中潮差和浪溅区的混凝土是潮湿导电的，具备牺牲阳极工作的环境条件要求这一特点，并发挥牺牲阳极保护具有安装简单、无需维护的优点而设计的一种装置，能够采用牺牲阳极对潮差和浪溅区的钢筋混凝土结构进行有效防腐蚀保护。

本实用新型的目的和功能是由以下技术方案完成。所设计的钢筋混凝土结构的牺牲阳极保护装置主体结构包括：接线合、扩展阳极、电连接导线、复合材料护套、非金属紧固件、护套连接槽、水下牺牲阳极、钢筋混凝土桥墩、钢筋、固定件、扩展阳极连接件、导电水泥砂浆填充料、导电连接件和水下固定件。混凝土内的钢筋与导电连接件固定连接在牺牲阳极的一端，其中牺牲阳极包括水下牺牲阳极和混凝土中的扩展阳极；导电水泥砂浆填充料将扩展阳极固定在被保护区域表面，水下牺牲阳极采用钢带或角钢固定，并与混凝土中钢筋取得电连接；或用钢质连接件固定在混凝土水下部位，同样采用钢质连接件与被保护钢筋取得电连接。

所述的水下牺牲阳极采用铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极或纯锌，其标准符合海水环境普通牺牲阳极规定；而砂浆中的扩展阳极，则采用纯锌或锌合金牺牲阳极，阳极采用大而扁平的形状，类型有网状、片状、带状；选择一种或几种组合，其碱性的水泥砂浆中以每平方米不大于110毫安电流工作时，其电位稳定，且负于-1.0V(相对于硫酸铜参比电极)。