本文总结了奥克兰附近16号国道堤道项目中用于延长桥梁寿命的新技术。该技术基于去年在阿德莱德举行的C&P15会议上讨论的工作,并遵循2013年在布里斯班向C&P13提交的关于混合CP首次使用的论文。
混合阳极系统结合了realkalization那阴极保护和阴极保护,可作为全球或目标保护系统应用于混凝土元素或整个结构。
背景
在英国和澳大利亚,调查已经进入偶尔对中断阴极保护的积极影响钢筋混凝土结构。初步的实验结果表明印象最新的阴极保护(ICCP)即使在保护电流中断后,钢筋混凝土结构在一段时间内也会改变钢筋周围的环境。
在他的演讲中,英国AECOM有限公司的技术总监Christian Christodoulou博士,他的专业知识涵盖了腐蚀领域资产管理他指出:“ICCP已经成为全世界钢筋混凝土结构维修和维护最流行的电化学解决方案。它可以阻止腐蚀活动,并以一种非常可持续的方式延长使用寿命,通过减少从受盐污染但其他可靠的混凝土中去除氯的需要。(有关资产管理的相关阅读,请参阅腐蚀知识管理与腐蚀管理:资产完整性管理的基本工具.)
将阴极保护施加到钢筋混凝土结构被接受为改变加固环境的成本有效的方法,并将其移动到被动性侵略性。这种转变是通过的氯离子删除和增加碱化通过减少间隙水和溶解氧。在这些变化的条件下,微环境是良性的,因此腐蚀停止。
他们研究的关键发现是,如果外加电流系统被长时间中断,在英国和澳大利亚的公路结构上,即使存在氯离子,钢仍保持被动至少52个月。即使在与海洋结构物相关的更具侵蚀性的环境中,研究表明,在所检查的大多数情况下,钢电位向更正值移动,表明被动条件得以维持。
新西兰的混合系统
当海洋结构物由钢筋混凝土制成时,修复海洋结构物尤其困难。这是由于严重磨损和磨损从波浪作用和海水的潮间带饱和可以看出,氯化物引起的腐蚀进展非常快。
腐蚀工程师正在与Christodoulou博士合作,以确保拟议的混合阳极系统能够在奥克兰大桥上有效地工作。一些原来的桩是40多年前安装的,根据评估,似乎保存得很好。
利用腐蚀电位映射,具体内桩的整体环境状况证明是成功的。该映射在混凝土表面进行,用银/氯化银或铜/硫酸铜进行半细胞,在与现有增强的电气连接中。
在安装相关后参考电极在预定的网格设计中,一系列钛锰二氧化碳阳极安装了。(背景阅读:阴极保护和阳极回水)这使得设计师能够使用桩结构内部的读数测量外加电流和阴极保护系统的有效性。通过数据记录器收集这些读数,并将结果转发给设计师,这有助于优化混合阳极的位置。
在确认该计划后,阳极安装在钻孔中,并通过钛丝连接。这种装置的优点是,在每个地点,设计师都有能力调整选定区域的电流量,取决于该区域主要是潮汐区、飞溅区还是大气区。一旦在外加电流阶段通过合适的电流,并且该区域是适当的钝化,可以从适当钝化的区域和a中移除电源电流保护阶段是发起的。
传统上包括氯化二氧化碳或二氧化碳污染混凝土的资产所有者提供的选择包括:
- 拆除并替换所有受污染的混凝土,这是一项成本高昂的工作
- 应用表面的应用缓蚀剂(SACI) -具有短期(10年)寿命,在含氯丰富的混凝土环境中渗透性有限
- Realkalization或chloride extraction -可能很难取得成功和有效监测
- 印象印象的电流阴极保护 - 随着监控,控制,电源和电缆维护的持续成本缺点
补丁修补法
在海洋结构物的情况下,钢通常会被从外部环境通过混凝土迁移的氯化物去钝化,在钢-混凝土界面形成足够浓度的氯化物,从而损坏自然保护铁氧化膜。
一旦钝化,铁氧化物和氢氧化物在阳极氧化的结果水解初级腐蚀产品。由此产生的大量体积膨胀提供了驱动力剥落钢筋上的混凝土保护层,加剧了腐蚀问题。
混凝土修补是这种挑战的常用技术,涉及去除物理劣化的混凝土,清洁钢筋并用替换修理砂浆. 然而,在许多情况下,在混凝土修补周围很快观察到进一步的腐蚀。这种现象通常称为初期或环形阳极形成。