[发明专利]用于钢筋混凝土结构修复的复合型牺牲阳极

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钢筋混凝土结构修复的复合型牺牲阳极，属于腐蚀与防护领域。 

背景技术

至今，国外对钢筋混凝土结构实施阴极保护已有30多年的历史，经过多年的开发研究和应用实践，在钢筋混凝土阴极参数和保护标准、阴极保护材料和仪器设备、阴极保护系统的监测和运行维护方面都取得了很大的发展。近年来，有对阴极保护在预应力钢筋混凝土结构的应用，以及阴极保护对延长和保持新的钢筋混凝土结构耐久性的作用方面进行了大量的研究工作并且制定了有关的标准和规范，为钢筋混凝土有效实施阴极保护提供了技术依据。 

钢筋混凝土的阴极保护技术又分为两种技术，即外加电流阴极保护技术和牺牲阳极保护技术。外加电流阴极保护系统在欧美等国已得到广泛的应用，并且已制定了相关的标准规范，如EN 12696:2000 Cathodic protection of steel in concrete和NACE RP0290-2000 Impressed Current Cathodic Protection of Reinforcing Steel in Atmospherically Exposed Concrete Structures。近几年，国内杭州湾跨海大桥和青岛海湾大桥的通航孔桥墩已采用了外加电流阴极保护系统来进行混凝土钢筋的防腐措施。外加电流阴极保护系统施工工艺复杂，要求施工作业条件高，运行成本高，需要有专业技术人员进行维护。 

迄今，国外开发研制的钢筋混凝土牺牲阳极保护主要有电弧喷锌或喷铝-锌-铟合金、锌箔/导电黏结剂、锌网/水泥浆护套等。在国内，中国专利CN 2813639Y的特征在于通过水泥砂浆将牺牲阳极固定在钢筋混凝土潮差区和浪溅区的表面。使用铝锌铟合金牺牲阳极，砂浆由淡水、水泥和高吸水性树脂组成。中国专利CN 101109087A的特征在于通过导电砂浆填充料和复合材料护套将牺牲阳极固定在钢筋混凝土潮差区和浪溅区的表面。其牺牲阳极是敷设在砂浆和复合材料护套之间，使用的牺牲阳极为纯锌或是锌合金，导电砂浆填充料由水泥、石墨、膨润土、骨料等组成。以上两个专利的技术方案均适用于海洋环境潮差区和浪溅区钢筋混凝土结构的保护。中国专利CN 101244926A 的特征是牺牲阳极埋设在活性砂浆中，活性砂浆敷设在钢筋混凝土的表面，牺牲阳极采用纯锌或锌合金，活性砂浆由硅酸盐水泥、骨料、水、合成纤维和活性添加剂组成。此专利方案适用于盐污染的大气环境的钢筋混凝土结构的保护。 

外加电流阴极保护系统需要在预制钢筋骨架时，铺设辅助阳极、参比电极及监测装置，交叉施工严重，在倒灌混凝土时，又要防止辅助阳极和钢筋短路，可以说外加电流阴极保护系统施工工艺复杂，要求施工作业条件高，并且在混凝土浇筑完成后，一旦发现辅助阳极与钢筋短路，不可修复。由于系统组成复杂，需要有专业技术人员进行维护，经常会发生维护和管理不善而导致整套系统失效。采用此方法对混凝土进行修复时费事费力，可行性不强，主要是用在新建钢筋混凝土结构中。 

对于混凝土牺牲阳极阴极保护技术，国内专利都是针对钢筋混凝土结构某个区域（潮差区、浪溅区、大气区）的防腐保护方法，大多针对海洋环境条件，通用性有所欠缺，并且施工工艺较为繁琐，比如专利CN 101109087A需要先固定锌网，再固定护套，最后添加导电砂浆，在修复混凝土时，需要根据钢筋混凝土结构的具体形状加工复合材料护套，加工周期较长，护套的体积和重量给安装过程中也带来很大的不便；专利CN 101244926A介绍了大气环境中钢筋混凝土牺牲阳极保护装置和方法，其方法中需要铺设网格锌牺牲阳极，通过接线盒把牺牲阳极和钢筋连接起来，最后铺设导电砂浆，此方法施工工艺较为复杂，保护区域仅为大气区。专利CN 2813639Y对潮差区和浪溅区部位进行保护，要求砂浆浇灌固化后的最低构筑线要浸没低潮位线。但是海洋环境中低潮位线的位置又难以确定，影响因素很复杂。通常条件下，同一地区，在不同季节和不同地理条件下，低潮位相差很大。因此，不能有效的确定钢筋混凝土潮差区和浪溅区的保护面积和施工区域。以上专利所用牺牲阳极大多为纯锌或者是国标锌合金牺牲阳极，没有研发一种新型的牺牲阳极材料。 

发明内容

为满足钢筋混凝土结构修复的工况条件，克服目前牺牲阳极保护技术存在的缺点，本发明提供一种复合型牺牲阳极。 

本发明的技术方案是：一种用于钢筋混凝土结构修复的复合型牺牲阳极，其特征在于，包括高导电水泥胶体和包裹在其内的锌合金牺牲阳极，锌合金牺牲阳极的一端或两端通过导线或铁芯引出高导电水泥胶体，导线和铁芯用于焊接在要修复的混凝土的钢筋上。