[发明专利]一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法和装置

说明书

本发明公开了一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法和装置，钢筋混凝土阴极保护装置包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，所述的CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。本发明施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小，降低了工程成本和保护电路正常使用时的费用。

[技术领域]

本发明涉及钢筋混凝土阴极保护，尤其涉及一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法和装置。

[背景技术]

钢筋混凝土作为一种结构材料，被广泛应用于桥梁、房屋等建筑物中。然而，混凝土是一种有孔性材料，当结构处于海洋、盐碱地、冻融循环、除冰盐等不利环境时，环境中的有害介质会通过混凝土内的孔隙渗透到钢筋表面，与之发生反应，引起钢筋锈蚀，导致结构的使用寿命远低于设计寿命。为了应对钢筋锈蚀问题，目前、常用的钢筋锈蚀保护的措施有涂覆混凝土表面防渗层、使用密实性好的混凝土、对钢筋实施电化学阴极保护、钢筋表面加防腐层、应用高抗腐蚀钢筋等。在这些措施中，电化学阴极保护法能直接抑制钢筋自身的电化学腐蚀过程，被认为是最有效的方法之一。

根据阴极电流施加方式的不同，可以将电化学阴极保护法分为外加电流法和牺牲阳极法；由于外加电流法具有电压电流可调节的优势，在实际工程中更受业内人士的青睐。自外加电流法被应用于钢筋混凝土结构以来，人们致力于研究开发阳极系统，不断有新的材料被开发和应用。如，(1)主阳极块+导电覆盖层、(2)主阳极丝+导电聚合物、(3)主阳极丝+喷涂金属层、(4)主阳极丝+导电涂层(5)电缆阳极、(6)金属氧化物钛网阳极和(7)埋入型阳极。钢筋混凝土结构是一种极为复杂的多相体系，混凝土中电阻率高，分布不均匀，还受环境和季节的影响。这就对所选择的阳极系统提出了较高的要求，以上几种阳极系统均有应用于钢筋混凝土结构的实例，但都有各自的极限性，其中，金属氧化物钛网阳极是当今在岗筋混凝土阴极保护中应用最为成功的阳极系统，但其材料昂贵，显著地增加了工程成本，这对于其在实际工程中的应用推广上是一个难以避开的障碍。

申请号为CN201310131212.9的发明公开了一种采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置，所述方法包括步骤：在所述保护区域位置按规定尺寸开设凹槽；在钢筋混凝土结构本体的保护区域表面设置CFRP片材，所述CFRP片材包括与凹槽适配的加劲肋及与固定在保护区域内表面的加劲板；将粘结材料涂抹在所述CFRP片材的加劲肋与混凝土凹槽相连接的侧表面和加劲板与混凝土之间，将加劲肋与混凝土凹槽以及加劲板与混凝土嵌入连接。该装置由于采用CFRP片材设计成加劲肋结构嵌入进混凝土中减小了CFRP片材与钢筋之间的距离，降低了两者之间的电阻，从而有利于混凝土结构中保护电流的连续均匀分布，可以达到更好的保护效果。

但是该发明施工时需要二次作业，施工麻烦；因为需要二次加工，阳极材料与混凝土之间的粘结强度难以保证，阳极材料和混凝土之间工作的协同性不好；阳极材料与阴极材料(钢筋)之间的混凝土厚度在，阴极与阳极之间的电阻大，耗能多。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小的CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小的CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联后接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。