[发明专利]用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土的结构加固领域，尤其涉及用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法及装置。

背景技术

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。混凝土自身携带或外部侵入的氯离子被认为是造成钢筋腐蚀问题的最主要原因。抑制钢筋锈蚀的手段很多，例如涂敷防腐层和缓蚀剂等，其中外加电流阴极保护技术已被证明是最有效的方法之一，在某些情况下甚至是唯一的解决方法。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。虽然在结构混凝土表面布置有各种各样的分散或连续的辅助阳极，施加电流能产生控制钢筋腐蚀的效果，但却不能修复或提高结构的力学性能。

从结构设计的角度来看，混凝土结构耐久性劣化具体表现为构件力学性能的衰退。因此各国学者进行了广泛的研究，利用钢板和纤维增强聚合物（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）等结构增强和加固材料，提出了增大截面和外部粘贴等多种结构加固技术，并已应用到工程实践。结构加固材料与混凝土结构共同承担荷载作用，在某些情况下可视为混凝土结构的附加保护层，并在一定程度隔绝外部环境介质对内部结构的侵蚀，例如FRP包裹柱的加固等。但是施工工艺的缺陷和误差、结构服役过程中加固材料的劣化和损耗都会破坏这个保护层，导致混凝土结构的二次腐蚀。更重要的是，结构加固技术无法解决混凝土内部有害元素（如海沙混凝土中的氯化物和硫酸盐等）对钢筋的继续侵蚀。实际工程中已有很多结构不止一次地进行加固，经常出现屡修屡坏的情况。

而现有技术中，由于需要通过控制系统调节电压或电流，从而使电化学参数满足要求，达到保护的目的，这势必需要高昂的成本，所以同时进行结构加固和阴极保护成本较为高昂。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法及装置，旨在解决对已有结构同时进行加固和保护的造成成本高昂的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法，其中，包括步骤：

A、在钢筋混凝土结构本体的加固区域凿去疏松的混凝土，并打磨平整；

B、将钢筋混凝土结构本体内埋置的需要保护的多根主钢筋之间进行电性连接；

C、在钢筋混凝土结构本体的加固区域表面设置CFRP片材；

D、在所述主钢筋与CFRP片材之间连接一用于对主钢筋施加恒定大小的电流的外部电源。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法，其中，所述CFRP片材为综合利用CFRP的力学性能和电化学特性的以CFRP为主体的复合材料。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法，其中，所述步骤C中，所述主钢筋埋置在所述钢筋混凝土结构本体的混凝土中，所述CFRP片材与混凝土之间通过具有导电功能的粘结材料相连接。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固方法，其中，所述粘结材料为添加导电颗粒的环氧树脂胶。

一种用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，用于对钢筋混凝土结构本体进行保护，其中，所述用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置包括设置在所述钢筋混凝土结构本体的加固区域表面的CFRP片材及用于对埋置在钢筋混凝土结构本体中的多根主钢筋施加恒定大小的电流的外部电源；所述多根主钢筋之间电性连接，所述外部电源连接于主钢筋与CFRP片材之间。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，其中，所述主钢筋埋置在所述钢筋混凝土结构本体的混凝土中，所述CFRP片材与混凝土之间通过具有导电功能的粘结材料相连接。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，其中，所述粘结材料为添加导电颗粒的环氧树脂胶。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，其中，所述主钢筋、混凝土、CFRP片材、外部电源依次电性连接。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，其中，所述CFRP片材为CFRP板，所述CFRP板的厚度为1~2mm。

所述的用于对钢筋混凝土结构进行阴极保护的加固装置，其中，所述钢筋混凝土结构本体为矩形结构或圆柱形结构。