混凝土中的鋼筋在接觸到水和氧氣等條件時，會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。陰極保護(hù)就是通過改變鋼筋的電化學(xué)狀態(tài)來防止腐蝕。在陰極保護(hù)系統(tǒng)中，有兩種主要的方法：犧牲陽極法和外加電流法。
混凝土陰極保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)
腐蝕防護(hù)：能夠顯著延長混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的使用壽命，尤其是在惡劣環(huán)境下，如海洋環(huán)境、化工污染區(qū)域等，對防止鋼筋腐蝕引起的混凝土結(jié)構(gòu)破壞效果明顯。
長期穩(wěn)定性：一旦陰極保護(hù)系統(tǒng)安裝并調(diào)試正確，它可以在較長時間內(nèi)持續(xù)提供保護(hù)。例如，一些大型的港口碼頭混凝土結(jié)構(gòu)，在采用陰極保護(hù)后，能夠在多年的海水侵蝕和化學(xué)物質(zhì)腐蝕環(huán)境下，保持結(jié)構(gòu)的完整性。
適應(yīng)性強(qiáng)：可以應(yīng)用于各種類型的混凝土結(jié)構(gòu)，無論是新建的還是已經(jīng)服役的結(jié)構(gòu)。對于已出現(xiàn)鋼筋腐蝕跡象的舊結(jié)構(gòu)，通過安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)，可以有效地阻止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展。
混凝土陰極保護(hù)的缺點(diǎn)
成本較高：無論是犧牲陽極還是外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)備采購、安裝和調(diào)試的費(fèi)用相對較高。特別是外加電流系統(tǒng)，需要電源設(shè)備、復(fù)雜的布線和的監(jiān)測裝置。
系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜：需要定期監(jiān)測和維護(hù)。對于犧牲陽極系統(tǒng)，要檢查犧牲陽極的消耗情況，及時更換消耗殆盡的陽極；對于外加電流系統(tǒng)，要監(jiān)測電流輸出、電位變化等參數(shù)，并且要確保電源設(shè)備、輔助陽極等部件的正常運(yùn)行。
可能存在干擾問題：外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)可能會對附近的其他金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致它們也受到陰極保護(hù)電流的影響，或者引起雜散電流腐蝕。
混凝土陰極保護(hù)的應(yīng)用場景
混凝土陰極保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測與評估
電位監(jiān)測：是評估陰極保護(hù)效果的關(guān)鍵指標(biāo)。通常采用參比電極來測量鋼筋相對于參比電極的電位。在正常的陰極保護(hù)狀態(tài)下，鋼筋的電位應(yīng)達(dá)到一定的負(fù)電位范圍。例如，對于采用外加電流陰極保護(hù)的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋相對于飽和硫酸銅參比電極的電位一般應(yīng)在 -0.85V 到 -1.2V 之間。
電流監(jiān)測：對于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，要監(jiān)測流入鋼筋的陰極保護(hù)電流大小。電流過小可能意味著保護(hù)不足，電流過大則可能造成電能浪費(fèi)或者對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響。通過安裝在直流電源輸出端或鋼筋與輔助陽極連接線上的電流監(jiān)測裝置，可以實(shí)時獲取電流數(shù)據(jù)。
結(jié)構(gòu)完整性評估：除了監(jiān)測陰極保護(hù)參數(shù)外，還需要定期評估混凝土結(jié)構(gòu)本身的完整性。可以采用無損檢測技術(shù)，如超聲檢測、雷達(dá)檢測等方法，檢查混凝土的內(nèi)部缺陷、鋼筋的銹蝕程度等情況，綜合判斷陰極保護(hù)系統(tǒng)的有效性。
