[发明专利]一种光电化学阴极保护的钢筋缓蚀方法

说明书

本发明提供了一种光电化学阴极保护的钢筋缓蚀方法，涉及金属材料腐蚀与防护技术领域。本发明在钢筋混凝土的混凝土表面覆盖光电半导体材料，形成光电半导体层；在混凝土的内部设置对电极，且所述对电极不与钢筋接触；将光电半导体层分别通过导线与所述对电极和钢筋易腐蚀部位连接。钢筋在腐蚀时会发生金属离子化的阳极反应和溶解态氧还原的阴极反应，在太阳光照射下，光电半导体材料产生电子，电子通过导线流入阴极，从而减缓或抑制阳极的金属离子化过程，达到钢筋缓蚀的效果。本发明实现了一种利用光生电子弥补阳极钢筋离子化的阴极保护方法，能实现钢筋腐蚀的智能防护，后期无需再施工和人工维护；并充分利用绿色清洁的太阳能，减少了能源消耗。

技术领域

本发明涉及金属材料腐蚀与防护技术领域，特别涉及一种光电化学阴极保护的钢筋缓蚀方法。

背景技术

钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防护，已成为滨海混凝土结构耐久性研究的重要工作。钢筋的腐蚀是自然界不可避免的现象，钢筋腐蚀的过程中，铁离子与环境介质发生反应(例如滨海环境中的氯离子)失去原有的性质，导致结构损毁、功能丧失，最终不仅会造成资源、能源浪费，导致结构损坏，造成经济损失，而且还将造成大量的事故，危及人的健康和安全。

虽然腐蚀的发生是不可避免的，但腐蚀速度却可以控制。通过研究防腐蚀手段，提出合理的防腐蚀措施，可以有效提高金属材料的服役寿命。目前广泛应用的防腐蚀措施主要有：合理选材、涂镀层技术、表面改性技术、缓蚀剂技术、电化学防护以及防腐蚀设计等。其中，合理选材，需要采取高成本的防腐钢筋；涂层技术和表面改性技术，需要人为施工和后期持续性维护；缓蚀剂技术，由于缓蚀剂流失问题，有效时间非常短，不足以满足长期防腐效果；电化学防护及防腐蚀设计，需要人为通电防护，不利于环境恶劣的户外作业。

以上的防腐方案主要是采用被动式的，需要人工后期跟进处理的防护技术，这就增加了防腐实施的人工投入和维护成本，并会使防腐措施的实施受到很大限制。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种光电化学阴极保护的钢筋缓蚀方法。本发明利用绿色清洁的太阳能以及半导体材料的光电化学效应来实现钢筋的阴极保护，达到减缓甚至抑制钢筋腐蚀的效果，本发明提供的方法能够智能化实现钢筋的保护，减少能源消耗。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种光电化学阴极保护的钢筋缓蚀方法，包括以下步骤：

在钢筋混凝土的混凝土表面覆盖光电半导体材料，形成光电半导体层；

在所述混凝土的内部设置对电极，且所述对电极不与钢筋接触；

将所述光电半导体层分别通过导线与所述对电极和钢筋易腐蚀部位连接。

优选地，所述光电半导体材料为红外材料。

优选地，所述红外材料为红外探测材料。

优选地，所述红外探测材料包括硫化铅、锑化铟、锗掺杂金、锗掺杂汞、碲锡铅、碲镉汞、硫酸三甘酞、钽酸锂和锗酸铅中的一种或几种。

优选地，所述对电极为铂电极或不锈钢电极。