一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极制造技术

技术编号:15520582 阅读:86 留言:0更新日期:2017-06-04 10:06
本发明专利技术涉及一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,包括牺牲阳极内核,穿设过牺牲阳极内核的金属导线,包覆在牺牲阳极内核外的包浆层,牺牲阳极内核为锌合金块,含有以下组分及重量百分比的原料:Al 0.30~0.55、Cd 0.07~0.09、杂质元素为Fe、Cu、Pb≤0.02;其余为Zn。与现有技术相比,本发明专利技术具有使用寿命长、应用范围广、应用性能稳定等优点。

Sacrificial anode for reinforced concrete corrosion protection

The invention relates to a reinforced concrete corrosion protection with sacrificial anode, including sacrificial anode core penetrates through the metal wire anode core, patina layer is coated on the outer core of sacrificial anode, zinc alloy sacrificial anode core block, the raw material contains the following components and weight percentage: Al 0.30 ~ 0.55, Cd from 0.07 to 0.09, impurity elements of Fe, Cu, Pb = 0.02; the rest is Zn. Compared with the prior art, the invention has the advantages of long service life, wide application range, stable application performance and the like.

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极
本专利技术属于混凝土防腐领域,尤其是涉及一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极。
技术介绍
钢筋锈蚀是钢筋混凝土发生病害的主要原因之一,混凝土钢筋的锈蚀是电化学过程,由于混凝土是多孔结构,空气的水、氧气、二氧化碳等通过孔隙进入混凝土中的钢筋表面,钢筋发生电化学反应而锈蚀。特别地,当环境中有氯离子浸入混凝土后,加速了钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀后产物体积膨胀4-8倍,混凝土结构承受过大的拉应力产生裂纹,裂纹形成后,钢筋的腐蚀加速,导致混凝土恶化,产生裂缝、脱落、掉块等病害。牺牲阳极法属于阴极保护范畴,牺牲阳极保护原理是利用一种更活泼的金属与被保护的金属相连接形成电气连通,在电解质中两种金属发生电化学反应,活泼的金属失去电子,而被保护的金属到得电子被保护。牺牲阳极法作为金属的防腐被人们广泛应用于管道、储罐、海洋结构等领域,而应用于钢筋混凝土结构的防腐研究较少。中国专利CN201292406公开了包括锌合金牺牲阳极,锌合金牺牲阳极的圆柱形阳极体浇注在圆柱形阳极包内,锌合金牺牲阳极的左右对称的钢铁芯暴露在阳极包外。但是,该专利中加入了硫酸钠存在腐蚀钢筋的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使用寿命长、应用范围广的钢筋混凝土防腐用牺牲阳极。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,包括:牺牲阳极内核,穿设过牺牲阳极内核的金属导线,包覆在牺牲阳极内核外的包浆层。所述的牺牲阳极内核为锌合金块,含有以下组分及重量百分比的原料:Al0.30~0.55、Cd0.07~0.09、杂质元素为Fe、Cu、Pb≤0.02;其余为Zn。所述的牺牲阳极内核为圆柱状结构,半径为4-8mm,高度为60-100mm,重量为50-200g,金属导线从牺牲阳极内核的两端穿出,露出的部分的长度为100-300mm。所述的牺牲阳极内核为长方体结构,在两侧还分布有5-20个小长方体状的截齿,长方体的长度为60-100mm,宽度为20-35mm,高度为6-15mm,截齿的长度为4-10mm,宽度为2-5mm,高度为6-15mm,相邻截齿之间的距离为2-5mm,牺牲阳极内核的重量为100-300g,金属导线从牺牲阳极内核的两端穿出,露出的部分的长度为100-300mm。所述的牺牲阳极内核为5-30个沿径向均匀排列的薄圆柱体以及连接在各薄圆柱体间的过渡小圆柱体结构,所述的薄圆柱体的半径为10-30mm,厚度为2-5mm,相邻薄圆柱体之间的距离为2-5mm,牺牲阳极内核的重量为50-200g,金属导线从牺牲阳极内核的两端穿出,露出的部分的长度为100-300mm。所述的牺牲阳极内核为3-8个叶片均布在金属导线外表面的结构,叶片的长度为5-15mm,宽度为2-8mm,牺牲阳极内核的重量为80-200g,金属导线从牺牲阳极内核的一端穿出,露出的部分的长度为30-80mm。所述的金属导线为单根或相互平行的双根无镀层钢丝,直径为1-3mm。所述的金属导线的端部呈环状结构。所述的牺牲阳极内核周边包裹的包浆层的厚度不小于8mm。所述的包浆层采用以下组分及重量份原料混合制备得到:石英砂150-220、硅酸盐水泥80-120、减水剂2-5、膨润土15-25,还添加有活性添加剂,添加量为总体积的0.1-0.2%,所述的石英砂的粒径为1-2mm,所述的硅酸盐水泥为42.5#硅酸盐水泥,所述的减水剂为木质磺酸钙,所述的膨润土钠基膨润土,所述的活性添加剂为一种强碱物质,对钢筋本身无腐蚀性,包括但不限于NaOH、KOH、Ca(OH)2、LiOH或Ba(OH)2。活性添加剂对钢筋本身无腐蚀性。牺牲阳极外包砂浆因加入了保持锌核活性的物质使砂浆呈高碱性PH大于14,锌核表面的锈蚀产物疏松不会阻止砂浆的活性物质扩散到锌核表面,从而使锌核长期处于活性状态,保证了牺牲阳极的性能稳定。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:(1)牺牲阳极内核的外表面包裹合适厚度(大于8mm)、一定强度的砂浆,保证牺牲阳极包裹砂浆不容易破裂;(2)砂浆还有足够的孔隙率吸附阳极腐蚀膨胀后的产物,通过加入合适的减水剂量调节砂浆的水灰比0.4~0.6;(3)砂浆添加了保持锌核活性的物质为强碱物质,牺牲阳极外包砂浆因加入了保持锌核活性的物质使砂浆呈高碱性PH大于14,锌核表面的锈蚀产物疏松不会阻止砂浆的活性物质扩散到锌核表面,从而使锌核长期处于活性状态,保证了牺牲阳极的性能稳定;(4)砂浆不添加硫酸盐或氯化物、溴化物和其他引起钢筋锈蚀的成分,采用碱激活的方式激活锌合金。这可以避免因砂浆中能引起钢筋锈蚀的成分扩散到混凝土钢筋表面,而使钢筋处于腐蚀环境,加速牺牲阳极的锈蚀,缩短牺牲阳极的寿命,同时牺牲阳极失去作用后,钢筋不会因处于腐蚀环境而快速的发生锈蚀;(5)无需外部电源或者系统检测;(6)使用寿命长(大于十年),减少了未来维修需求;(7)可以用于新建、已建的混凝土钢筋的预防性养护或控制腐蚀;(8)导线和牺牲阳极内核一体浇铸,保证了牺牲阳极内核与导线的长期连接,提高了牺牲阳极内核的使用率;(9)安装快捷方便,并且通过设计了几种不同形状的牺牲阳极,可以在各种不同的场合使用,扩宽了牺牲阳极的应用附图说明图1为实施例1中牺牲阳极内核的结构示意图;图2为实施例1中本专利技术的结构示意图;图3为实施例2中牺牲阳极内核的结构示意图;图4为实施例2中牺牲阳极内核的结构示意图;图5为实施例2中本专利技术的结构示意图;图6为实施例3中牺牲阳极内核的结构示意图;图7为实施例3中牺牲阳极内核的结构示意图;图8为实施例3中本专利技术的结构示意图;图9为实施例4中牺牲阳极内核的结构示意图;图10为实施例4中本专利技术的结构示意图。图中,1-牺牲阳极内核、2-金属导线、3-包浆层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,用于钢筋混凝土修补层较薄及可安装空间小的预防性防腐,牺牲阳极内核1的结构如图1所示,牺牲阳极的整体结构如图2所示。牺牲阳极内核1采用的是Zn合金,含有以下重量百分比含量的组分:Al0.30~0.55、Cd0.07~0.09、杂质元素为Fe、Cu、Pb≤0.02;其余为Zn。锌核的重量在50~200g。本实施例中牺牲阳极内核1为长条状的圆柱形结构,几何参数:锌核的半径为4~8mm;高度为60~100mm。金属导线2可以是单根或双根平行无间断的穿过锌合金中央,两端露出部分的长度为100~300mm,金属导线直径:1~3mm,本实施例采用的是单根的无镀层钢丝。钢丝两端处理成环状便于工具绑扎钢丝,把牺牲阳极固定在钢筋上。牺牲阳极内核1的包浆层3的厚度需保证大于8mm。该种牺牲阳极的制作步骤如下:步骤一、把熔融的锌合金液浇筑在无涂层的光亮的金属丝的另一端,脱模取出成型的长条型锌合金块。锌核重量50~200g。步骤二、按下表配比配制牺牲阳极的包裹砂浆,包裹锌核的砂浆厚度大于8mm。步骤三、将锌合金块的一端固定在模具中,向模具中注入牺牲阳极包裹砂浆,静置48~72h后脱模,得到内置牺牲阳极。制备的该种牺牲阳极用于钢筋混凝土桥面铺装、新建或改建。对要修补的部位和接缝处的周围进行预防性防腐处理薄层修补混凝土钢筋保护及狭小的钢筋间距本文档来自技高网...
一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极

【技术保护点】
一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,包括:牺牲阳极内核,穿设过牺牲阳极内核的金属导线,包覆在牺牲阳极内核外的包浆层。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,包括:牺牲阳极内核,穿设过牺牲阳极内核的金属导线,包覆在牺牲阳极内核外的包浆层。2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,所述的牺牲阳极内核为锌合金块,含有以下组分及重量百分比的原料:Al0.30~0.55、Cd0.07~0.09、杂质元素为Fe、Cu、Pb≤0.02;其余为Zn。3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,所述的牺牲阳极内核为圆柱状结构,半径为4-8mm,高度为60-100mm,重量为50-200g,金属导线从牺牲阳极内核的两端穿出,露出的部分的长度为100-300mm。4.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,所述的牺牲阳极内核为长方体结构,在两侧还分布有5-20个小长方体状的截齿,长方体的长度为60-100mm,宽度为20-35mm,高度为6-15mm,截齿的长度为4-10mm,宽度为2-5mm,高度为6-15mm,相邻截齿之间的距离为2-5mm,牺牲阳极内核的重量为100-300g,金属导线从牺牲阳极内核的两端穿出,露出的部分的长度为100-300mm。5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极,其特征在于,所述的牺牲阳极内核为5-30个沿径向均匀排列的薄圆‘柱体以及连接在各薄圆柱体间的过渡小圆柱体结构,所述的薄圆柱体的半径为10-30mm,厚度为2-5mm,相邻薄圆柱体之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁新勇张智玲张稳稳
申请(专利权)人:上海法赫桥梁隧道养护工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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