[实用新型]采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及外加电流阴极保护领域，尤其涉及采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置。 

背景技术

钢筋混凝土结构是土木工程中最主要的结构形式，随着使用年限的增加和使用环境的变化，钢筋混凝土结构的劣化和功能失效较为普遍和严重，引起了科研学者对混凝土结构耐久性问题的关注。混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。

从材料学的角度来看，钢筋混凝土结构耐久性劣化的最主要原因是内部钢筋的锈蚀。正常情况下，钢筋在PH值约为13的混凝土内部孔溶液中会形成钝化膜。但当外部腐蚀性介质穿过多孔的混凝土进入到钢筋表面时，钝化膜遭到破坏而失去对钢筋的保护，从而引起钢筋的腐蚀。

目前，外加电流阴极保护技术已被证明是最有效的方法之一。外加电流阴极保护技术是基于PH-电位图原理提出来的，认为通过向钢筋施加阴极电流而使钢筋电位落在免蚀区，进而达到保护钢筋的目的。辅助阳极是外加电流阴极保护系统的重要组成部分，起到了将阴极电流从外电路传递给混凝土的作用。传递电流的过程是由辅助阳极表面发生的电化学反应释放电子来完成的，这要求辅助阳极必须具备极化小、排流大、难消耗和长期工作性能稳定等的特点。迄今为止，科研学者研究和开发了各种各样的辅助阳极，如硅铁阳极，喷涂金属层阳极、埋入型阳极和混合金属氧化物钛阳极等。其中目前效果最为理想应用最为广泛的是混合金属氧化物钛阳极，但其昂贵的价格大大限制了其推广和应用。

有鉴于此，现有技术亟待改进和发展。

作为结构加固领域最为常见的碳纤维增强复合材料（CFRP）因具有轻质高强、模量大、耐腐蚀性好等优点，已成为一种成熟的结构加固材料。实际上，CFRP除了人们熟知的力学性能外，由于其含有的主要成分之一－碳纤维具有良好的电化学特性，即良好的导电性及接近贵金属的电极电位，CFRP同样具有良好的电化学特性，因此，CFRP的电化学特性形成一种新型的辅助阳极可应用到钢筋混凝土结构的外加电流阴极保护方法。 

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置，旨在解决现有技术中在进行钢筋混凝土结构进行外加电流阴极保护时因为辅助阳极价格昂贵而导致应用上受限的不足，提供一种新型的辅助阳极材料，在达到保护混凝土结构的理想效果的同时，降低了成本。

本实用新型的技术方案如下：

采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置，其中，该装置包括：

用于安装在混凝土内的钢筋；

用于安装在混凝土内并作为电流辅助阳极材料的CFRP片材、

以及一为所述装置进行供电的直流电源；

所述CFRP片材通过混凝土与所述钢筋间隔设置；

CFRP片材与所述直流电源的正极连接，所述钢筋与所述直流电源的负极连接；并在所述CFRP片材上与所述钢筋相对应的一侧设置有具有导电功能的粘结层；所述钢筋和所述CFRP片材通过所述混凝土和所述粘结层相连，并与所述直流电源形成一闭合回路；

所述装置还包括一与所述直流电源相连接的对所述装置中的电流大小进行控制的控制系统；

所述装置还包括一与所述钢筋和混凝土相连对所述钢筋的腐蚀状况进行检测的检测装置。

所述采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置，其中，所述混凝土内的钢筋数量至少为1个，当钢筋数大于1时，钢筋之间进行电连接，并检测钢筋之间的电连接性。

所述采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置，其中，所述粘结层为添加了导电颗粒的环氧树脂胶。

有益效果：本实用新型提供了一种采用CFRP为辅助阳极的钢筋混凝土结构外加电流阴极保护装置，所述装置采用CFRP板材作为辅助阳极，不仅可以取得理想的保护效果，而且与现有技术中使用混合金属氧化物钛相比可以大大降低保护成本，本装置采用粘结层将装置的整个结构固定起来，具有覆盖面积大和电流分布均匀等优点。  

附图说明

图1为本实用新型的采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置的结构示意图。

图2为本实用新型的采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护装置的横截面结构示意图。

图3为本实用新型的采用CFRP阳极的钢筋混凝土结构阴极保护方法最佳实施例步骤流程图。 

具体实施方式