以预防腐蚀的方法称为钢筋混凝土阴极防护技术 。介绍阴极防护与阴极保 护的异同 ,对阴极防护中保护准则和防护 系统寿命进
行 了初步探讨 ,为钢筋混凝土阴极防护技术有效合理应用提供参考。
关键词 : 氯盐环境 ;阴极防护 ;保护准则 ;阳极寿命
中图分类号 : TU528.O1 文献标志码 : A 文章编号 : 1002—3550(2010)04—0031—03
Prelim inary study on cathodic prevention of reinforced concrete structure in chloride salt environm ent
ZHU Ya-xian,CAIW ei—cheng,WU Yc,LISen—lin
(KeyLaboratoryofWaterScience andEngineering,MinistryofWaterResources,NanjingHydraulicResearchInstitute,Na~mg 210024,China)
Abstract: It is the most common phenomenon that reinforced concrete structures suffer premature deterioration from chloride induced reinforc—
ing corrosion in chloride salt environment.The method of applying cathodic polarization to prevent corrosion of newly—built reinforced concrete
structure is called cathodic prevention.It m ainly introduces the difference between canthodic protection an d cathodic prevention,and prelim inarily
studies protection criterion ofcathodic prevention and service life ofprotection system ,which provide references for the reasonable application of
cathodic protection for reinforced concrete.
Key words: chloride salt environment;cathodic protection;protection criterion;anode lifetime
0 引 言
处于海洋 、撤除冰盐等盐污染环境中的钢筋?昆凝土结构 ,
由于氯盐 的侵蚀 ,造成钢筋腐蚀被公认 为是导致其破 坏的 主要
原因 ,并 已成 为全世界 普遍关 注和 日益 突出的一大 灾害 ,不仅
造成 了巨大的直接和间接损失 ,而且还造成有 限资源 的大量消
耗 、污染环境 、威胁人身安全【l_2】。
近年来 ,随着大量重大工程的建设和对可持续化发展 、环保
和节约资源的要求 ,国际上许多重大工程均要求 100年以上 的
设计使用 寿命 ,我 国新 建和拟建 的大量跨 海大桥 、隧道 和高速
公路大型桥涵等重大基础设施工程也均要求 100年以上的使
用寿命。但根据已有工程腐蚀破坏的调查和国内外大量工程实
践证 明 ,要 达到 100年 以上的使用 寿命 ,在提 高混凝土保 护层
的耐久性 的同 时 ,必须 采取附加 防护措施 ,目前针对氯 盐环境
中钢筋混凝土结构 的防护技术主要有 混凝 土表面涂层 、使用耐
蚀钢筋 、阻锈 剂和阴极 防护。其 中阴极 防护是从腐蚀 电化学机
理出发 ,被认为是防止钢筋腐蚀最为有效的技术 ,一些大型基
础设施 开始采用 阴极 防护措 施 ,以提 高其使用寿命 ]。本研究
对新建钢 筋混凝土 结构阴极 防护 中部 分相关 问题 进行 了初步
探讨 ,以利于混凝土结构阴极防护技 术更 为合理 、有效的实施。
1 混凝土 阴极 防护 的发展
早在钢筋}昆凝土成为常用的建筑材料之前的 1824年,阴
极保护原理就已确立。20世纪 5O年代起,阴极保护技术被引用
收稿 日期 :2009一l2—28
到混凝土结构上 ,用 于防止海 中或 地下混凝土结构 中钢 筋的腐
蚀 。1973年 ,美 国加里佛尼亚交通运输部首次将 阴极保 护技 术
成功应用在美国圣克拉蒙市以东的内华搭山区 50号公路 Sly
桥 的桥面板上 ,这是在暴露于 大气 中的氯化物引起严重破坏 的
钢筋混凝土典型结构上实 施阴极保护的第一个成功 范例 ,运行
20年后 ,仍然 良好 ,此后国外 尤其 是欧美一些发达 国家 ,对 阴
极保护技术在钢筋混凝土结构上的研究、开发和应用 EI益重视。
近 lO年来 ,国外 已经愈来 愈多地将 阴极保 护作为一项 能够 为
钢筋混凝土结构提供长期保护 的经济有效的 防腐蚀措 施 ,保护
效果已得到公 认。
1 990~1 993年 间,意大利为了预防建造 在预应力混凝土箱梁
上的一些新建公路高架桥在撤 除冰盐后遭受 的腐蚀破坏 ,对其
实施 了阴极保护 ,获得成功 ,开创了预防性 的阴极保护 新领域 。
自此 以后,阴极保护不仅用于阻止氯化物污染的结构物中钢筋的
腐蚀 ,而且用于预 防氯盐污染环境下新建结构物 中钢筋腐蚀 ,提
高其耐久性。这种预防性 的阴极保护技术通常被称为阴极 防护。
阴极防护与 阴极保护均有 牺牲 阳极和外加 电流两 种方式 ,
保护系统组成也相同,两者应用对象和保护原理不同,所需的
保护电流密度大小 也有所差异 ,见表 1。
2 阴极 防护保护 准则的初探
保护 准则是判 断保护效果 的依据 。评价极保护是否充分可
以从热力学和动力学两个角度考虑,从热力学角度就是将钢筋
阴极 极化钢的稳定 区,从动力学角度就是 降低钢 筋腐蚀速度至
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