[发明专利]采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料结构保护领域，尤其涉及采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置。

背景技术

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。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。现有的辅助阳极往往是成片平铺在结构的表面，或是分散地固定在结构预先开设的凹槽，这跟结构保护的区域及混凝土电阻等因素是有关系的。前者由于辅助阳极是较大区域的铺盖在结构表面，则辅助阳极具有较大的覆盖面积，对于电流的连续、均匀分布是有利的，但受制于混凝土电阻不均匀的影响，如钛网阳极；而后者以分散的形式固定在结构的凹槽内，虽然阳极的覆盖面积小，意味着电流的分布连续性和均匀性都较差，但其缩短了其与钢筋在混凝土中的距离，降低了两者间的混凝土电阻，如埋入型阳极。此外，混凝土是一种多相材料，其电阻率大且分布不均与，易受环境因素的影响。

现有技术中，从材料的角度对钢筋混凝土结构进行加固的方法，例如采用钢板和纤维增加聚合物（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）或者结构加固领域的碳纤维增强复合材料（CFRP）等结构增强材料来对结构加固，但是施工工艺的缺陷、误差、结构服役过程中加固材料的劣化和损耗都会破坏加固材料形成的保护层，导致混凝土结构出现二次腐蚀。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有辅助阳极应用的不足，本发明的目的在于提供一种采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置，旨在解决现有辅助阳极在应用中碰到混凝土电阻率大且不均及其电流的连续、均匀分布的不利影响，提供采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置，旨在达到保护混凝土结构的理想效果的同时，降低保护成本。

本发明的技术方案如下：

采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，包括步骤：

A、在钢筋混凝土结构的保护区域位置按规定尺寸开设一凹槽，并清除所述凹槽内的灰尘；

B、在钢筋混凝土结构本体的保护区域表面设置CFRP片材，所述CFRP片材包括与所述凹槽形状适配的加劲肋及与所述加劲肋固定连接的并固定在所述钢筋混凝土结构本体保护区域内表面的加劲板；

C、将具有导电功能的粘结材料涂抹在所述CFRP片材的加劲肋与混凝土凹槽相连接的表面以及加劲板与混凝土之间，用于将所述加劲肋与混凝土凹槽以及加劲板与混凝土相连接;

D、将CFRP片材与一直流电源的正极连接，将钢筋与所述直流电源的负极连接；所述钢筋和所述粘结材料，通过混凝土与所述CFRP片材和所述直流电源形成一闭合的导电回路。

所述采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，所述步骤A之前包括：

A0、在钢筋混凝土结构本体的保护区域凿去疏松的混凝土，并打磨平整。

所述采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，所述步骤B和C之间还包括步骤：

B1、将混凝土中不平整的区域再灌入粘结材料，并作挤压，将混入粘结材料区域中的空气挤出，并清除多余的粘结材料。

所述采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，所述步骤C中还包括步骤：

C1、将保护区域内的所有钢筋进行电连接，并检查各个钢筋之间的电连通性。

所述采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，所述步骤C和D之间还包括步骤：

D0、检查钢筋、混凝土和CFRP片材之间的电连通性。

所述采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法，其中，所述粘结材料为水泥净浆或添加了导电颗粒的的环氧树脂胶。

采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，用于安装在具有钢筋结构的钢筋混凝土结构本体中，其中，其包括一用于与钢筋混凝土结构本体上开设的凹槽嵌入安装的CFRP片材；

所述CFRP片材包括与所述凹槽形状适配的加劲肋及与所述加劲肋固定连接的并用于固定在所述钢筋混凝土结构本体保护区域内表面的加劲板；

在所述CFRP片材的加劲肋与混凝土凹槽相连接的侧表面、以及加劲板与混凝土之间，设置有具有导电功能的粘结材料层；