長期以來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性得到了工程實(shí)際的考驗(yàn)，被人們所認(rèn)可，鋼筋混凝土橋梁也因此成為目前世界上應(yīng)用最為廣泛的橋梁。以我國為例，在已建公路橋梁中，鋼筋混凝土橋梁所占比例達(dá)到90%以上。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋處于強(qiáng)堿環(huán)境中，在其表面形成了一層致密的鈍化膜，保護(hù)鋼筋不與腐蝕環(huán)境接觸，使鋼筋不發(fā)生銹蝕。但在橋梁的使用期間，結(jié)構(gòu)處于惡劣的環(huán)境條件下，內(nèi)部將發(fā)生一系列變化，導(dǎo)致鋼筋混凝土的腐蝕。鋼筋銹蝕對于鋼梁混凝土橋梁的使用極為不利。
目前國內(nèi)對鋼筋混凝土的保護(hù)主要采用混凝土表面材料、硅烷浸漬劑、阻銹劑等措施。這些產(chǎn)品本身在耐久性、抗凍融性或?qū)炷列阅芊矫娲嬖谝欢ǖ挠绊憽炷两Y(jié)構(gòu)實(shí)施陰極保護(hù)是有效解決鋼筋銹蝕的手段，在國外己經(jīng)廣泛應(yīng)用。
混凝土的陰極保護(hù)一般分為外加電流法和犧牲陽極法。國外對新建結(jié)構(gòu)更多采用的是外加電流陰極保護(hù)，同時(shí)由于橋面板長期有車輛通行，對面板鋼筋混凝土的保護(hù)一般采用外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。鋼筋混凝土外加電流保護(hù)系統(tǒng)主要由直流電源、輔助陽極、參比電極和電纜等組成。
首先，在對系統(tǒng)進(jìn)行陰極保護(hù)之前，我們要了解如下參數(shù)：鋼筋尺寸及鋼筋布置圖、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋及其它混凝土鋼筋構(gòu)件的電連接情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用壽命等。
在對橋梁面板進(jìn)行陰極保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對保護(hù)區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，各區(qū)相對獨(dú)立，互不干擾，單獨(dú)調(diào)節(jié)控制，這樣便于更精確的對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。其中一個(gè)區(qū)失效對其它區(qū)域沒影響，理論上將分區(qū)越多，對系統(tǒng)越有利，但分區(qū)越多造價(jià)也越高，因此我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行合理分區(qū)。
參比電極和鈦參比電極組成的一個(gè)復(fù)合參比電極，該參比能滿足系統(tǒng)整個(gè)設(shè)計(jì)使用壽命期的需要。
混凝土陰極保護(hù)中使用的變壓整流器原則是越簡單越好，一般采用多回路的整流器，每個(gè)回路單獨(dú)控制一個(gè)分區(qū)。
犧牲陽極保護(hù)法與陰極保護(hù)法相比無需外加電源，具有投資少，安裝維修方便，易于獲得良好電流分布等優(yōu)點(diǎn)，因此在艦船、海上設(shè)備、碼頭、地下管道等設(shè)施的保護(hù)上，得到了廣泛的應(yīng)用，但在我國的橋梁保護(hù)上應(yīng)用尚在起步階段。犧牲陽極的使用壽命一般不長，大多在10-15年左右。
陰極保護(hù)是防止鋼筋混凝土銹蝕最有效的保護(hù)措施，在今后工程中的廣泛應(yīng)用是必然趨勢。在對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮采用陰極保護(hù)措施對鋼筋進(jìn)行保護(hù)，在對結(jié)構(gòu)的整體壽命提供足夠的保證的同時(shí)，極大的降低了將來對結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修維護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的過程中必須和結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)、施工保持一致。 |
