[发明专利]一种盐渍土环境混凝土埋置土壤层部位的除氯装置和方法

说明书

本发明提供了一种盐渍土环境混凝土埋置土壤层部位的除氯装置和方法，包括多根装配式钢管、多个液体增压泵、直流电源，所述多根装配式钢管以混凝土结构为圆心环向均匀布置，所述装配式钢管内灌装有电解液，多根装配式钢管通过导线串联并与直流电源的正极连接，所述直流电源的负极与混凝土结构内的钢筋连接，所述液体增压泵促使装配式钢管内的电解液渗透进土壤与混凝土结构内的钢筋接触，形成闭合电路。本发明可显著提高混凝土结构位于土壤层下部位的修复便捷性，节省人力物力，延长结构寿命，实现工程化解决土壤环境下混凝土结构严重腐蚀的实际问题，提升混凝土结构的服役健康水平。

技术领域

本发明属于土木工程混凝土结构耐久性修复技术领域，具体涉及一种盐渍土环境混凝土结构埋置土壤层部位的电化学除氯装置和方法。

背景技术

混凝土结构是工程建设中应用最普遍，最广泛的结构形式，涉及到工业建筑、民用建筑、港口以及桥梁等等。混凝土结构具有多种优点，耐火性好、整体性好，可模性好。但实际上，无论是国内还是国外，许多混凝土结构都在服役年限之前便早早失效，其中很大比例是因环境因素所指的耐久性不足。

土壤的组成和性质，如pH值、氯化物、硫酸盐、镁盐及铵盐等对混凝土以及内部包裹的钢筋的腐蚀有很大的影响。混凝土的土壤腐蚀包括化学腐蚀和物理腐蚀。化学腐蚀是指土壤中的硫酸根（SO₄^2-）和氯离子（Cl^-）以及碱金属离子（Na⁺，K⁺）等与混凝土中的物质发生化学反应生成了体积较大的化合物而造成混凝土体积膨胀、破坏；造成物理腐蚀的原因则是由于类似硫酸盐、氯化物等盐类在混凝土中结晶从而造成混凝土的体积膨胀乃至失效。混凝土耐久性问题主要包括碳化作用、氯盐侵蚀、冻融作用等等，其中氯盐侵蚀造成的危害最为广泛且严重。氯盐侵蚀发生环境一般为海洋及近海地区、盐湖盐碱地和工业环境中。混凝土结构在氯盐的侵蚀下，其内部钢筋极易锈蚀，从而影响结构的安全使用，缩短结构的服役年限。譬如沿海地区盐渍土上的建筑物，其混凝土基础会受到严重的腐蚀现象，极大地威胁着基础安全以及结构的长期正常使用。因此，为了使结构耐久性能得到有效提升、保证结构在服役期内安全使用，混凝土结构耐久性修复研究在土木工程中应被重视起来。

电化学保护法是目前唯一一种可以使混凝土结构中钢筋立即停止锈蚀的无损修复方法。对于盐渍土环境下的混凝土结构，普遍会考虑优先使用电化学除氯方法来修复。该方法通过在混凝土内部钢筋与外部电解液内金属网之间施加电场，使钢筋附近的氯离子在电场力作用下迁向阳极。而同时，钢筋进行电极反应生成OH^-，从而提高了钢筋附近混凝土的pH值，有利于钢筋恢复及维持钝态。