钢桩码头牺牲阳极阴极保护

文章发布时间:2015-2-5 15:27:58 文章作者cnshichuang 浏览次数:

    深水码头的基桩,普遍采用大直径钢管桩由于长年处于海水浸泡状态下,作为主要海洋工程结构物钢管桩,其防腐工作极其重要钢管桩牺牲阳极阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法,港口码头是指钢质的和部分钢筋混凝土的港湾设施结构物,有固定式的(如钢板桩、钢管桩、栈桥码头等)和浮动式的(如趸船、浮船坞、浮鼓等)。它们遭受着水介质和潮湿气氛的腐蚀,尤其是海洋环境或河口处海洋环境的腐蚀,其平均腐蚀速率达0。3~0。4mm/a,局部腐蚀速率达10.3~0.4mm/a,使结构物穿孔,严重影响着设计使用寿命理应很长的港口码头的安全使用,因此必须对其施加有效的防蚀措施,其中阴极保护是水下区域防蚀的最有效手段之一,实践证明它可使这些结构物的腐蚀下降至0.02mm/a以下,结构寿命延长一倍以上。

    钢筋在混凝土中发生腐蚀是导致钢筋混凝土构筑物提前失效的一个最主要原因。众所周知,混凝土是由水泥、沙石和水混合在一起凝固之后形成的一种多孔材料。在混凝土的微小孔隙中含有pH值高达12以上的混凝土孔溶液,根据电位-pH图可知,在这样条件下混凝土中预埋的钢筋会发生钝化而不锈蚀。但是,随着时间的推移或混凝土构件出现裂缝,外界环境中的水、氧、二氧化碳和氯离子会渗入混凝土中,引起钢筋周围孔溶液组成及性质的变化,一旦破坏了钢筋表面的钝化膜,将导致钢筋锈蚀。由于铁锈体积比铁本身大2~4倍,产生的膨胀力可达30MPa,使混凝土层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝和剥落,最终造成钢筋混凝土构筑物丧失其应有的承载能力,通过对混凝土中钢筋实施电化学阴极保护,来抑制钢筋锈蚀或断裂,从而有效地控制混凝土构筑物的损坏或过早失效,是最彻底的方法。特别是对于氯化物污染的构筑物,它是唯一能抑制钢筋腐蚀的方法。

    辅助阳极是外加电流阴极保护系统的关键部件。由于钢筋混凝土结构和应用介质都比较复杂,在阴极保护中对阳极材料的要求也比较高。混合金属氧化物(MMO)涂层钛阳极耐腐蚀性能好,使用寿命长,可在大电流密度下工作,在应用中即使暴露出钛基体,也会因为钛的“自愈”功能而具有良好的钝性,是迄今为止钢筋混凝土结构阴极保护中应用最成功的辅助阳极。本工程材料采用热分解法制备的MMO涂层钛阳极,具有优异的电化学性能和强化寿命,达到了国外同类产品的性能,是钢筋混凝土结构外加电流阴极保护比较理想的辅助阳极。


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