專利名稱：用于增強(qiáng)混凝土陰極保護(hù)的不連續(xù)陽極的制作方法
用于增強(qiáng)混凝土陰極保護(hù)的不連續(xù)陽極技術(shù)領(lǐng)域
的這種場合等 更大范圍而言，都可發(fā)生侵蝕。氯化物暴露的臨界值被推算為大約0.6kg 每立方米混凝土，超過此值，增強(qiáng)鋼材的鈍化狀態(tài)不被保證?；炷镣嘶?的另 一種形式表現(xiàn)為二氧化碳飽和現(xiàn)象，即由水泥混合劑石灰與大氣中的 二氧化碳反應(yīng)形成碳酸釣。碳酸鉀降低了混凝土的堿含量(從pH 13.5降 到pH 9)，從而使鐵處于無保護(hù)狀態(tài)。氯化物的存在及同時(shí)發(fā)生的二氧 化碳飽和代表建筑增強(qiáng)柵的最壞的保護(hù)條件。鋼材的腐蝕產(chǎn)物較之鋼材本 身在體積上大得多，并且由其引起的機(jī)械應(yīng)力可以導(dǎo)致混凝土的分層及龜 裂現(xiàn)象，除安全之外，這轉(zhuǎn)化為巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本領(lǐng)域公知的是， 無限期地延長在大氣介質(zhì)中、甚至在顯著的鹽濃度情況下暴露的增強(qiáng)混凝 土結(jié)構(gòu)的壽命最有效的方法包括陰極極化鋼材增強(qiáng)件。這樣，所述增強(qiáng)件 成為氧陰極還原的位置，從而抑制陽極腐蝕和分解反應(yīng)。這種系統(tǒng)被稱為 增強(qiáng)混凝土的陰極保護(hù)，所述系統(tǒng)可通過將各種類型的陽極結(jié)構(gòu)連接到混凝土來實(shí)施，所述混凝土與被保護(hù)的增強(qiáng)件一起作為陰極式的對反電極(coimterelectrode );由外部整流器維持的所需電流通過電解質(zhì)傳導(dǎo)，所 述電解質(zhì)由鹽溶液部分地浸濕的多孔混凝土組成。陰極保護(hù)系統(tǒng)的安裝可 從開始階段進(jìn)行，在最新建造的建筑(在這種情況下，"陰極預(yù)防系統(tǒng)" 常被作為參考術(shù)語)上或作為老建筑的翻新。


圖1示出了本發(fā)明的陽極的第一實(shí)施例的平面圖和橫截面。24圖2是本發(fā)明的陽極的第二實(shí)施例的平面圖。 [25]圖3示出圖l的陽極的波狀基體固定到集電器的細(xì)節(jié)圖。 [26圖4是本發(fā)明的不連續(xù)陽極的頂視圖，所述陽極安裝在增強(qiáng)混凝 土結(jié)構(gòu)的相應(yīng)陰極保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)。
具體實(shí)施方式
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圖l詳細(xì)地示出本發(fā)明的陽極的平面圖，所述陽極被加工在平面 基體上，在特定場合所述基體為波狀網(wǎng)眼體(100);為了附圖的清楚，波 狀網(wǎng)眼褶皺示意地標(biāo)識為(101)，而沒有再現(xiàn)其表面圖案。(100，)表示 相同的波狀網(wǎng)眼體的橫截面。波狀網(wǎng)眼體正好是一種能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的可 能的鈹褶狀基體，但是，許多其它的幾何形狀適合于所述范圍，其另外包 括實(shí)心的、穿孔的或擴(kuò)孔的片體、金屬泡沫以及通過并置這種類型的實(shí)心 的或優(yōu)選為網(wǎng)帶(foraminous)的元件而得到的各種組合；對于選擇特定 皺褶狀基體的幾何形狀的決定性因素被給定為易于折巻成圓筒、彈性性 能以及易于獲得和保持持久的皺褶狀。所述陽極基體(100 )借助于本領(lǐng)域 技術(shù)人員公知的催化涂層來活化，優(yōu)選地包含用于氧析出反應(yīng)的催化劑， 例如這樣的混合物貴金屬如銥、鉑、把、釕，它們的氧化物和/或其它過 渡金屬如鈦、鉭、鈮、鋯、鉬、鈷及其它金屬的氧化物。在圖l的實(shí)施例 中，集電器(200)在中心位置被焊接到鈹褶狀基體(100)上；在此情況 下，這種集電器為桿狀，但它也可由本領(lǐng)域公知的棒狀、帶條狀或其它縱 向的集電器構(gòu)成。[28圖2示出本發(fā)明陽極的一個(gè)實(shí)施例的平面圖，其除了被焊接在相 對于平面基體(100)的側(cè)部位置的集電器(200)以外，與圖l的陽極等 同。在這兩種情況下，本發(fā)明提供平面基體，所述基體通過連接兩個(gè)平行 邊緣到集電器上優(yōu)選地^皮折巻，以在安裝時(shí)形成圓筒。[29圖3示出作為陽極基體(100)波狀網(wǎng)眼體的安裝細(xì)節(jié)，其通過 依照本領(lǐng)域公知技術(shù)執(zhí)行的焊接(300)將用作為所述陽極基體(100)的 波狀網(wǎng)眼體安裝到集電桿(200)。[30圖4示出本發(fā)明的不連續(xù)陽極的頂視圖，所述陽極安裝在用于增 強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)；皺褶狀基體(100)被巻繞在圓筒內(nèi)，所 述圓筒具有與集電器(200)平行的軸線，并且所述陽極被強(qiáng)制地嵌入混凝 土 (500)內(nèi)設(shè)置的孔洞(400)內(nèi)。安裝后，所述陽極通過涂抹接合劑泥 漿來固定(未示出)。多個(gè)陽極按照一個(gè)等同實(shí)施例來安裝，這些陽極依 照鋼材增強(qiáng)件的保護(hù)需要來分布和陽極極化，并且構(gòu)成本發(fā)明的不連續(xù)陽 極型陰極保護(hù)系統(tǒng)。圖4中展示的鈹褶狀基體(100)具有連續(xù)彎曲的型體， 然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在沒有背離所述范圍的情況下，本發(fā)明可用其它類型的皺褶狀結(jié)構(gòu)來實(shí)施，例如用具有尖角的褶皺狀結(jié)構(gòu)， 一旦被巻曲進(jìn)圓筒，其頂視圖呈現(xiàn)星型型體。[31實(shí)例[32
一個(gè)0.6mm厚、5加2大小的窄幅網(wǎng)眼體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被適用于工作 在混凝土中的貴金屬催化涂層活化，隨后被鈹褶并被切割成幾個(gè)150 mm 寬且200 mm或400 mm長的塊體。如此得到的陽極具有在最大電流密度 為110 A/m2時(shí)分別為6.7 mA或13 mA的電流容量(current capacity)。 與現(xiàn)有技術(shù)用于特定應(yīng)用的電流密度的陽極比較，這種電流供給代表更高 的數(shù)值。鈦棒作為集電器在中心位置被點(diǎn)焊到獲得的每一個(gè)塊體上。如此 成型的陽極被置于必須安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的建筑地點(diǎn)，所述陰極保護(hù)系統(tǒng) 用于橋梁的立柱和頂層(ceiling)、尤其在覆蓋公路的人行道的排水地段 內(nèi)被氯化物腐蝕的地點(diǎn)。這些需要很高電流的地段#^限于最容易被腐蝕 的部分(陽極區(qū)域)。[33250 mm深且65mm或130 mm寬的孔洞——其蜂皮隔開大約500 mm——被制成在頂層和圓柱的混凝土內(nèi)，用于在其內(nèi)部易于安裝本發(fā)明 的陽極，適宜用手巻曲在圓筒內(nèi)。為了便于在柱子的壁上安裝，將塑料導(dǎo) 管嵌入混凝土內(nèi)設(shè)置的孔洞里，導(dǎo)管直徑略微小于所述孔洞的直徑。折巻 成圓筒狀的陽極被嵌入導(dǎo)管內(nèi)。在布置好每一陽極時(shí)，所述導(dǎo)管被移除。 從而，保留下的陽極被良好地固定到所述孔洞的壁上，使得操作者易于填 充所述孔洞。要在頂層安裝所述陽極，所述陽極在圓筒內(nèi)被成型，并且圓 筒形狀通過使用金屬或塑料夾子來穩(wěn)定，以允許圓筒自身足夠的彈性余量。 同樣，在此情況下， 一旦被安裝在被保護(hù)頂層的孔內(nèi)，圓筒狀陽極被良好 地固定到所述孔自身的內(nèi)表面上。在要被保護(hù)的、更容易接近的橋梁的其 它區(qū)域內(nèi)，在手工巻曲進(jìn)圓筒內(nèi)后，所述陽極可被安裝，而不需要用導(dǎo)管 或用金屬或塑料夾子。安裝后，通過適當(dāng)?shù)嘏渚€，所述陽極被適宜地連接 到整流器。銀/氯化銀參考電極也被安裝，以監(jiān)視保護(hù)程度。[34所述陰極保護(hù)系統(tǒng)被活化大約30天的周期，然后按照測量所述 系統(tǒng)的正確運(yùn)行用的標(biāo)準(zhǔn)所普遍規(guī)定的那樣，100 mV去極化試驗(yàn)被順利 地執(zhí)行。[35上面的描述不用于限定本發(fā)明，在不超出所述范圍的情況下，可按照不同的實(shí)施例來使用，并且，其限定程度由所附權(quán)利要求書單義地限 定。[36貫穿本申請的說明書和權(quán)利要求書，術(shù)語"包括"和它的各種變 型諸如"包括著"和"包含"不是要排除其它元件或添加物的存在。
權(quán)利要求
1.用于陰極保護(hù)的陽極，其特征在于，所述陽極包括皺褶狀的金屬平面基體，所述金屬平面基體被焊接到集電器上。
2. 按照權(quán)利要求l所述的陽極，其特征在于，所述金屬平面基體包括 閥金屬，所述閥金屬被包覆以催化活性層。
3. 按照權(quán)利要求2所述的陽極，其特征在于，所述閥金屬是純鈦。
4. 按照權(quán)利要求2或3所述的陽極，其特征在于，所述催化活性層包 括貴金屬和/或其氧化物和/或其它過渡金屬的氧化物。
5. 按照權(quán)利要求l所述的陽極，其特征在于，所述金屬平面基體選自 于以下組類網(wǎng)眼體，實(shí)心的、穿孔的或擴(kuò)孔的片體，金屬泡沫，并置的 網(wǎng)眼體、片體或泡沫體。
6. 按照權(quán)利要求5所述的陽極，其特征在于，所述金屬平面基體是網(wǎng) 眼體，所述網(wǎng)眼體初始厚度包括在0.2 mm和2mm之間，并且成鈹褶后 的最終厚度在lmm到30mm。
7. 按照權(quán)利要求5所述的陽極，其特征在于，所述金屬平面基體的皺 褶形成有許多凹槽，所述凹槽數(shù)量為每直線米在20至2000個(gè)之間。
8. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽極，其特征在于，所述集電器 是金屬的桿、棒或條帶。
9. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽極，其特征在于，所述陽極被 預(yù)先焊接成圓筒形狀。
10. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽極，其特征在于，所述陽極 還配設(shè)有外部的環(huán)或等同的絕緣裝置。
11. 增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)系統(tǒng)，所述增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)包括被嵌 入混凝土的金屬增強(qiáng)件，所述陰極保護(hù)系統(tǒng)包括多個(gè)按照上述權(quán)利要求中 任一項(xiàng)所述的陽極，所述陽極被巻曲成開口的圓筒狀，具有平行于所述集 電器的軸線，被強(qiáng)制地安置在混凝土內(nèi)設(shè)置的多個(gè)孔洞內(nèi)。
12. 增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)系統(tǒng)，所述增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)包括被嵌 入混凝土的金屬增強(qiáng)件，所述陰極保護(hù)系統(tǒng)包括多個(gè)按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽極，所述陽極按扁平的或彎曲開口的狀態(tài)被強(qiáng)制地安置于 多個(gè)在混凝土內(nèi)鉆出的切口內(nèi)。
13. 按照權(quán)利要求11或12所述的陰極保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述 陽極通過涂抹接合劑泥漿嵌入到混凝土中所述孔洞或所述切口內(nèi)。
14. 用于在增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的方法，其特征在于， 所述增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)包括被嵌入混凝土中的金屬增強(qiáng)件，所述方法包括在混凝土內(nèi)設(shè)置許多孔洞，強(qiáng)制地將按照權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的陽極安置在每個(gè)所述孔 洞中，所述陽極按一圓筒狀態(tài)^皮折巻，并具有平行于所述集電器的軸線，所述孔洞內(nèi)。
15. 用于在增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的方法，所述增強(qiáng)混 凝土結(jié)構(gòu)包括被嵌入混凝土中的金屬增強(qiáng)件，所述方法包括在混凝土內(nèi)設(shè)置多個(gè)孔洞， 強(qiáng)制地在每一所述孔內(nèi)安置一硬塑料導(dǎo)管，在每一所述導(dǎo)管內(nèi)插入一個(gè)按照權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的陽 極，所述陽極按圓筒狀態(tài)被折巻，并具有平行于所述集電器的軸線， 拔出所述導(dǎo)管以留下所述陽極，所述《L洞內(nèi)。
16. 按照權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述折巻的陽 極通過金屬的或塑料的夾子被穩(wěn)定在圓筒狀態(tài)中。
17. 按照權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所 述陽極被強(qiáng)制安置在所述孔洞內(nèi)之前，每一所述陽極被預(yù)填充多孔的電絕 緣材料，可選地為接合劑泥漿。
18. 用于增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)的方法，其特征在于，所述方法 包括將一陽極電位應(yīng)用到權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的所述陰極保護(hù) 系統(tǒng)的所述陽極上。
全文摘要
本發(fā)明描述了具有不連續(xù)陽極的增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)系統(tǒng)，所述陽極可從焊接到縱向集電器的皺褶狀平面基體開始獲得。本發(fā)明所述的陽極尤其適合于按圓筒狀卷曲地安裝，其具有平行于集電器的軸線，并被定位在被保護(hù)建筑的混凝土內(nèi)設(shè)置的孔洞內(nèi)。
文檔編號C23F13/10GK101268215SQ200680034488
公開日2008年9月17日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者C·莫加納, G·佩德里內(nèi)利, M·特塔曼蒂 申請人:德諾拉工業(yè)有限公司