[发明专利]应用磷酸镁水泥和碳纤维布铺设电化学除盐外部阳极的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢筋混凝土结构电化学除盐技术领域，具体涉及一种应用磷酸镁水泥和碳纤维布铺设电化学除盐外部阳极的方法。目前电化学除盐普遍采用普通钢丝网、不锈钢网或钛网等金属网作为阳极。本发明提出了采用碳纤维布替代金属网、磷酸镁水泥作为碳纤维布—混凝土粘结剂的新方法。碳纤维布是一种导电性能良好的电极材料，使电化学除盐不受构件形状尺寸限制，满足电化学除盐工程化的要求，但是目前粘结碳纤维布与混凝土的粘结剂主要是环氧树脂胶，并不具备导电性能，而本发明提出了采用磷酸镁水泥替代环氧树脂胶粘结碳纤维布的新方法，不但碳纤维布能够起到增强作用，而且磷酸镁水泥能够克服环氧树脂粘结剂不导电的缺陷，其必将具有十分重要的应用前景和实际意义。

背景技术

钢筋混凝土结构是目前工程中最常见的结构形式，钢筋腐蚀被认为是混凝土结构劣化的最主要动因，混凝土中內掺或外渗的氯离子引起的钢筋腐蚀，带来的混凝土结构使用寿命缩短的后果十分严重。电化学除盐正是针对氯盐腐蚀，通过外加电源迁移出混凝土内部的氯离子，使钢筋表面重新钝化的一种混凝土结构防腐修复技术。

现有技术通常是用普通钢丝网、不锈钢网或钛网等金属网作为阳极进行钢筋混凝土结构电化学除盐。但是用这些金属网作为阳极时，存在化学稳定性差，除盐中容易锈穿而影响除盐进程，价格昂贵，铺设困难等缺点，因此选用更合适的阳极材料，具有较高的研究应用价值。

目前，没有“应用磷酸镁水泥和碳纤维布铺设电化学除盐外部阳极的方法”方面的专利，关于电化学除盐技术的专利总共十个，分别为《一种钢筋混凝土电化学除盐电解质溶液》(ZL200610018508)；《一种用于电化学脱盐的有机高分子膏体及制备方法》(ZL201310345170.9)；《一种钢筋混凝土电化学除盐循环装置》(ZL200620095539.0)；《混凝土电化学脱盐监测装置》(ZL200820202746.0)；《混凝土中钢筋电化学检测或修复用的预埋式装置》(ZL201310260314.0)；《一种混凝土电化学脱盐系统》(ZL200820206218.2)；《基于电化学脱盐的海港工程混凝土结构修补加固方法及系统》(ZL201210447243.0)；《基于用BE阻锈剂电渗盐污染构筑物的修复方法及装置》(ZL201010137745.4)；《一种腐蚀混凝土结构的双向电渗修复方法》(ZL201210127351)；《一种两步法修复盐害混凝土结构的装置与方法》(ZL201210128147)。前5个专利分别提出了一种电化学除盐的电解质溶液、电化学脱盐的有机高分子膏体及制备方法、电解质溶液可以循环流动作用于混凝土的电化学除盐循环装置、监测总通电量和电流分布情况的电化学脱盐监测装置、电化学检测或修复用的预埋式装置；第6个专利提出了一种混凝土电化学脱盐系统，该系统包括由两层木质纤维加钛网构成的阳极部分；第7个专利提出了一种完整系统的前期检测修补、中期电化学除盐处理、后期采用碳纤维加固或涂层防腐的修补加固处理方法；第8个专利提出了一种用BE阻锈剂电渗盐污染构筑物的修复方法及装置，在排出氯离子的同时使钢筋附件富集BE电渗阻锈剂有效基团，在钢筋表面形成保护膜；第9个专利提出了一种腐蚀混凝土结构的双向电渗修复方法，在氯离子单向渗出的同时，阳离子阻锈剂还能渗入到混凝土内部；第10个专利提出了一种两步法修复盐害混凝土结构的装置与方法，此装置有利于氯离子的充分排出和阳离子阻锈剂的迁移，并且能实时监控pH。

上述10个专利中电化学除盐所使用的阳极为普通钢丝网、不锈钢网或钛网，普通钢丝网容易锈穿，不能重复使用，而不锈钢网尤其是钛网的价格较贵，铺设较困难，难以大面积应用于实际工程中；专利中所涉及到的碳纤维也只是用于构件除盐后的加固以提高其承载力，并没有提到碳纤维直接替代普通钢丝网、不锈钢网或钛网用作除盐的外部阳极。

本发明提出了采用碳纤维布替代金属网、磷酸镁水泥作为碳纤维布—混凝土粘结剂的新方法。碳纤维布是一种导电性能良好的电极材料，使电化学除盐不受构件形状尺寸限制，满足电化学除盐工程化的要求。目前粘结碳纤维布与混凝土的粘结剂主要是环氧树脂胶，但也只是作为FRP加固材料使用，并不具备导电性能。本发明不但能够起到纤维布增强作用(FRP增强作用)，而且磷酸镁水泥能够克服环氧树脂胶不导电的缺陷，具有电化学除盐、结构加固的双重功效。