一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，所述的CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。本实用新型专利技术施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小，降低了工程成本和保护电路正常使用时的费用。

Reinforced concrete cathode protection device with CFRP embedded anode

The utility model discloses a device for cathodic protection of reinforced concrete CFRP embedded anode, including steel, concrete, a plurality of DC power supply and CFRP anode and CFRP anode comprises a plurality of CFRP composite stress reinforcement, the CFRP composite stress reinforcement and steel reinforcement parallel buried into concrete; a plurality of CFRP the composite stress bar and connected with the positive terminal of the DC power supply, the negative electrode is connected with the DC power supply after the parallel bars. The utility model has the advantages of simple construction, high bonding strength between the anode material and the concrete, and small resistance between the cathode and the anode.

【技术实现步骤摘要】
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]本技术涉及钢筋混凝土阴极保护，尤其涉及一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置。[
技术介绍
]钢筋混凝土作为一种结构材料，被广泛应用于桥梁、房屋等建筑物中。然而，混凝土是一种有孔性材料，当结构处于海洋、盐碱地、冻融循环、除冰盐等不利环境时，环境中的有害介质会通过混凝土内的孔隙渗透到钢筋表面，与之发生反应，引起钢筋锈蚀，导致结构的使用寿命远低于设计寿命。为了应对钢筋锈蚀问题，目前、常用的钢筋锈蚀保护的措施有涂覆混凝土表面防渗层、使用密实性好的混凝土、对钢筋实施电化学阴极保护、钢筋表面加防腐层、应用高抗腐蚀钢筋等。在这些措施中，电化学阴极保护法能直接抑制钢筋自身的电化学腐蚀过程，被认为是最有效的方法之一。根据阴极电流施加方式的不同，可以将电化学阴极保护法分为外加电流法和牺牲阳极法；由于外加电流法具有电压电流可调节的优势，在实际工程中更受业内人士的青睐。自外加电流法被应用于钢筋混凝土结构以来，人们致力于研究开发阳极系统，不断有新的材料被开发和应用。如，(1)主阳极块+导电覆盖层、(2)主阳极丝+导电聚合物、(3)主阳极丝+喷涂金属层、(4)主阳极丝+导电涂层(5)电缆阳极、(6)金属氧化物钛网阳极和(7)埋入型阳极。钢筋混凝土结构是一种极为复杂的多相体系，混凝土中电阻率高，分布不均匀，还受环境和季节的影响。这就对所选择的阳极系统提出了较高的要求，以上几种阳极系统均有应用于钢筋混凝土结构的实例，但都有各自的极限性，其中，金属氧化物钛网阳极是当今在岗筋混凝土阴极保护中应用最为成功的阳极系统，但其材料昂贵，显著地增加了工程成本，这对于其在实际工程中的应用推广上是一个难以避开的障碍。申请号为CN201310131212.9的专利技术公开了一种采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置，所述方法包括步骤：在所述保护区域位置按规定尺寸开设凹槽；在钢筋混凝土结构本体的保护区域表面设置CFRP片材，所述CFRP片材包括与凹槽适配的加劲肋及与固定在保护区域内表面的加劲板；将粘结材料涂抹在所述CFRP片材的加劲肋与混凝土凹槽相连接的侧表面和加劲板与混凝土之间，将加劲肋与混凝土凹槽以及加劲板与混凝土嵌入连接。该装置由于采用CFRP片材设计成加劲肋结构嵌入进混凝土中减小了CFRP片材与钢筋之间的距离，降低了两者之间的电阻，从而有利于混凝土结构中保护电流的连续均匀分布，可以达到更好的保护效果。但是该专利技术施工时需要二次作业，施工麻烦；因为需要二次加工，阳极材料与混凝土之间的粘结强度难以保证，阳极材料和混凝土之间工作的协同性不好；阳极材料与阴极材料(钢筋)之间的混凝土厚度在，阴极与阳极之间的电阻大，耗能多。[
技术实现思路
]本技术要解决的技术问题是提供一种施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小的CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联后接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。以上所述的钢筋混凝土阴极保护装置，CFRP复合受力筋与所述的钢筋间隔布置，每一根CFRP复合受力筋与两根钢筋相邻。以上所述的钢筋混凝土阴极保护装置，在同一列中，每隔两根钢筋布置一根CFRP复合受力筋，或每隔一根钢筋布置一根CFRP复合受力筋。以上所述的钢筋混凝土阴极保护装置，所述的CFRP阳极包括碳纤维丝网，碳纤维丝网连接所述的CFRP复合受力筋，与CFRP复合受力筋电连接。以上所述的钢筋混凝土阴极保护装置，所述的钢筋布置在混凝土的内侧，所述的CFRP阳极布置在混凝土的外侧。以上所述的钢筋混凝土阴极保护装置，所述的CFRP复合受力筋是将连续碳纤维经过树脂基体浸渍，经拉挤、拉拔、固化成型的纤维增强复合材料筋。本技术的钢筋混凝土阴极保护装置施工简单、阳极材料与混凝土之间的粘结强度高、阴极与阳极之间的电阻小，降低了工程成本和保护电路正常使用时的费用。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术实施例1CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置横剖面的结构示意图。图2是本技术实施例1CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置纵剖面的结构示意图。图3是本技术实施例2CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置的结构示意图。图4是本技术实施例2CFRP阳极的结构示意图。[具体实施方式]本技术实施例CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置的结构如图1至图4所示。CFRP复合受力筋(carbonfiberreinforcedpolymerbar)是一种将连续长纤维(碳纤维)经过树脂基体浸渍，经由拉挤、拉拔、固化成型的纤维增强复合材料筋。它以其轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等诸多优点而成为一些工程结构中钢筋的替代品。实施例1：实施例1单层配筋的混凝土结构如图1和图2所示，对于单层配筋的钢筋混凝土结构，在结构浇筑混凝土(或构件预制)时，在所配的普通钢筋之间间隔配备CFRP复合受力筋，然后分别对CFRP复合受力筋和普通钢筋进行电路并联，并将CFRP复合受力筋与直流电源的正极相连，将普通钢筋与直流电源负极相连，形成阴极保护电路；根据需要，CFRP复合受力筋和隔一布置(每隔一根普通钢筋布置一根CFRP复合受力筋)，也可以隔二布置(每隔两根普通钢筋布置一根CFRP复合受力筋)。通电后，电荷(电子)由直流电源负极通过导线流向普通钢筋(阴极电极)，使普通钢筋阴极极化，抑制钢筋的氧化反应；在电场的作用下，电解质(混凝土)中的离子发生移动，在电解质中形成电流，Cl-带负电，在电场的作用下向阳极(CFRP复合受力筋)移动，降低了阴极(普通钢筋)周围的Cl-浓度，从另一方面起到了保护钢筋的作用。在结构中，CFRP复合受力筋与普通钢筋一起共同受力，承担受力筋的作用；同时，在阴极保护电路中，CFRP复合受力筋充当主阳极，由于CFRP复合受力筋与普通钢筋一起埋置于混凝土内部，使得阴极保护电路中阴极(普通钢筋)和阳极(CFRP复合受力筋)之间的距离更小，降低了两者之间的电阻，从而能够提供更加均匀的保护电流，并降低了保护电路正常使用时的费用。实施例2：实施例2多层配筋的混凝土结构如图3和图4所示，对于多层配筋的钢筋混凝土结构，在浇筑混凝土(或构件预制)过程中，在混凝土结构外层预埋由连续碳纤维丝网连接CFRP复合受力筋形成的碳纤维丝-CFRP复合受力筋网，而将普通钢筋层布置在混凝土内侧，根据结构所受荷载和环境条件的变化，可以调整碳纤维-CFRP复合受力筋网和普通钢筋层的数量和间隔。由于本装置的阳极系统，连续碳纤维丝-CFRP复合受力筋网，与普通钢筋是在混凝土浇筑前直接安装在结构上，缩小了阴极保护电路中阴极(连续碳纤维-CFRP复合受力筋网)和阳极(普通钢筋层)之间的距离，同时主阳极(CFRP复合受力筋)和辅助阳极(连续碳纤维丝)形成的导电层能够提供更加均匀的保护电流；同时，由于电场的作用，Cl-由阴极保护电路的阴极(普通钢筋)向阳极(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，其特征在于，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联后接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。

【技术特征摘要】
1.一种CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置，包括混凝土、复数根钢筋、直流电源和CFRP阳极，其特征在于，所述的CFRP阳极包括复数根CFRP复合受力筋，CFRP复合受力筋与钢筋平行地埋入到混凝土中；复数根CFRP复合受力筋并联后接直流电源正极，所述的钢筋并联后接直流电源的负极。2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土阴极保护装置，其特征在于，CFRP复合受力筋与所述的钢筋间隔布置，每一根CFRP复合受力筋与两根钢筋相邻。3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土阴极保护装置，其特征在于，在同一列中，每隔两根钢筋布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英武，潘俊，隋莉莉，邢锋，朱继华，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44