1簡介腐蝕混凝土構(gòu)件中鋼筋的腐蝕是設(shè)計(jì)位于水中的結(jié)構(gòu)所主要關(guān)心的問題，也是位于含鹽環(huán)境或者其他腐蝕性介質(zhì)中的建筑所產(chǎn)生的主要問題。

　　在正常條件下混凝土為堿性材料，由于氫氧化鈣的存在其PH值大約在12 5左右，在這個(gè)值下鋼筋的表面會(huì)形成一層保護(hù)膜來抑制腐蝕活動(dòng)。當(dāng)PH值降低到腐蝕侵入或者碳酸飽和時(shí)，在鋼筋周圍的保護(hù)層會(huì)退化，腐蝕會(huì)展開。

　　混凝土中的鋼筋的腐蝕使混凝土開裂。鋼材截面的縮小加速了鋼筋的腐蝕，減少了鋼筋和混凝土之間的結(jié)合。混凝土與鋼材截面的縮小和它們之間相互作用的減小使結(jié)構(gòu)物的剛度變小，最終引起承載能力的下降。如果這種循環(huán)作用發(fā)展下去的話，結(jié)構(gòu)最終會(huì)失去作用。

　　常規(guī)的非電化學(xué)復(fù)原技術(shù)例如修補(bǔ)，壓力灌漿，或者外部涂層僅僅能夠提供暫時(shí)的修復(fù)，因?yàn)檫@些方法只是針對腐蝕的結(jié)果而不是腐蝕問題本身。唯一的能夠減輕鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的修復(fù)技術(shù)是陰極防腐技術(shù)。

　　陰極防腐陰極防腐的概念是通過陽極釋放電流使金屬極化來達(dá)到保護(hù)目的。從外置陽極釋放的電流在金屬的相反方向使金屬極化，因此使氧化反應(yīng)降低到可以忽略的程度。

　　陰極防腐通過外部直接電流應(yīng)用到混凝土中的鋼筋上來控制鋼筋的腐蝕。在鋼筋的表面提供了額外的能量來阻止腐蝕的發(fā)展。因?yàn)楦g本身是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)，通過控制電流可以控制腐蝕。

　　有兩種陰極防腐系統(tǒng)：（a）外加電流系統(tǒng)；（b）電流陽極系統(tǒng)。外加電流利用外部能源提供外部陽極釋放的電流到陰極保護(hù)的金屬上。電流陽極系統(tǒng)利用金屬的高電勢與保護(hù)金屬產(chǎn)生的反應(yīng)提供保護(hù)電流。

　　在20世紀(jì)70年代中期，由于定期維護(hù)帶來的較高的費(fèi)用，人們在努力尋求一種有效的修復(fù)方法，此種方法能夠阻止由于腐蝕而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度的進(jìn)一步損失，佛羅里達(dá)交通局開始了陰極防腐技術(shù)的試驗(yàn)。在近些年里，佛羅里達(dá)交通局在16座橋梁上安放了陰極防腐系統(tǒng)來減少由于腐蝕發(fā)展而產(chǎn)生的混凝土的強(qiáng)度退化。這些系統(tǒng)包括外加電流和電流陽極系統(tǒng)。其中的一些修復(fù)方法己經(jīng)成為這個(gè)部門的標(biāo)準(zhǔn)方法。表1列出了本文所要討論的引用于系統(tǒng)的正常工作電流和極化電壓表1陰極防腐系統(tǒng)的通用性能系統(tǒng)使用期初始電流穩(wěn)態(tài)電流靜態(tài)初靜態(tài)后始極化期極化傳導(dǎo)橡膠水泥砂漿中的鈦網(wǎng)結(jié)構(gòu)保護(hù)層中的鈦網(wǎng)基保護(hù)層中的鈦網(wǎng)電弧噴鍍鋅陽極穿孔鋅片基保護(hù)層中的鋅陽極工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

　　2初始電壓和性能當(dāng)給陰極防腐系統(tǒng)初始電壓的時(shí)候，有必要在應(yīng)用防腐電流之前測量要保護(hù)金屬的靜態(tài)電壓。此自然電勢可以作為一個(gè)點(diǎn)，通過這個(gè)點(diǎn)我們可以確定陰極防腐系統(tǒng)所需的電流值。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生電流時(shí)，電勢沿相反的方向移動(dòng)，使金屬極化為電勢陰極與外部陽極反應(yīng)。也就是反方向100mV的極化電壓能夠提供足夠的陰極保護(hù)。

　　這些系統(tǒng)的性能可以通過監(jiān)測在陰極防腐下的鋼筋的電勢來評估。用來確定成功性能的標(biāo)準(zhǔn)包括100mV極化電設(shè)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)，和ELogI標(biāo)準(zhǔn)。所有這些標(biāo)準(zhǔn)中，最為通用和有效的是100mV極化電壓/腐蝕標(biāo)準(zhǔn)測試。但是，對于試驗(yàn)系統(tǒng)而言，ELogI標(biāo)準(zhǔn)更加準(zhǔn)確，因?yàn)樗峁┝死斫夂头治鱿到y(tǒng)電流行為的必要信息。

　　極化腐蝕試驗(yàn)測試的標(biāo)準(zhǔn)，假定當(dāng)阻礙陰極防腐電流循環(huán)時(shí)，保護(hù)金屬的電勢將會(huì)失去其極化保護(hù)而變成自然電壓。在這一點(diǎn)電壓腐蝕可以測得，并且極化作用也可以通過簡單的數(shù)學(xué)計(jì)算方法確定。盡管腐蝕率會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的不同而變化100mV的腐蝕被確定為標(biāo)注的陰極防腐判斷標(biāo)準(zhǔn)。本文討論的去極化測試結(jié)果可以在其他中找到。

　　ELogI標(biāo)準(zhǔn)是通過準(zhǔn)確測得處于陰極防腐金屬的極化電壓而制定。在此測試中，應(yīng)用于金屬的電流在預(yù)定的間隔中有較小的增量，同時(shí)電流每次增加電勢的反應(yīng)都會(huì)測出。得到的電壓結(jié)果用應(yīng)用電流值的對數(shù)形式繪出，曲線表示了系統(tǒng)所建立的電勢特點(diǎn)。從這個(gè)曲線中，可以確定諸如腐蝕電流和陰極防腐最小電壓和電流等參數(shù)。

　　3試驗(yàn)系統(tǒng)31傳導(dǎo)涂層系統(tǒng)1984年，佛羅里達(dá)交通局對第一個(gè)陰極防腐系統(tǒng)進(jìn)行了評估。這個(gè)系統(tǒng)被安置在東海岸的兩座有標(biāo)注的梁、板和柱的橋梁上。此系統(tǒng)由注入大量碳來提高傳導(dǎo)性能的具有涂層的陽極構(gòu)成。陽極涂料應(yīng)用于混凝土表面，并且與能夠提供陰極保護(hù)電流的傳感器相連。

　　在橋墩上，因?yàn)橥繉硬荒軕?yīng)用于潮濕的混凝土表面，所以從潮汐海拔13m的高度處應(yīng)用涂層。在梁和橋板表面整個(gè)需要保護(hù)的混凝土表面全部涂上涂層。整流器安放在橋的中心部位，電線埋置在每個(gè)陰極保護(hù)區(qū)的導(dǎo)管內(nèi)。

　　在當(dāng)時(shí)沒有建立可行的用來估計(jì)陰極保護(hù)性能的標(biāo)準(zhǔn)，只好采用對管道的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。對于初始電壓，觀測鋼筋的電勢差的初始變化。最初得到的鋼材電勢差滿足預(yù)定的陰極防腐標(biāo)準(zhǔn)一0850V（Cu/CuS4）。在所有的梁和橋面區(qū)域，可以應(yīng)用陰極防腐技術(shù)。然而，在橋墩和直接與潮水接觸的構(gòu)件上，系統(tǒng)不能將電勢維持在一個(gè)可以接受的保護(hù)水平上，這個(gè)水平在一0850V以下波動(dòng)。通過觀測可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)潮水與陽極發(fā)生接觸時(shí)，電流改變方向指向了潛入水中的橋墩的部分，這個(gè)潮水的改變影響了系統(tǒng)的電流的分布。在這些面積上的涂層與混凝土立即失去結(jié)合，沿著己經(jīng)受到保護(hù)的面積產(chǎn)生了不均勻分布的電流系統(tǒng)一直保持工作狀態(tài)，在結(jié)構(gòu)由于功能失效的7年時(shí)間里系統(tǒng)進(jìn)行周密的監(jiān)測。

　　32傳導(dǎo)橡肢陽極系統(tǒng)基于以前的討論和試驗(yàn)，具有統(tǒng)一電流分布且可以和水直接接觸的專門針對橋梁基的陽極被開發(fā)出來。該陽極是由裝有黑色碳的橡膠墊層構(gòu)成，能產(chǎn)生15Qcm的電阻率。橡膠陽極有凹槽的一邊可以容許在陽極混凝土接觸面聚集的鹽和雜質(zhì)被水沖洗掉。同時(shí)，凹槽可以聚集潮氣來加強(qiáng)混凝土陽極界面的電導(dǎo)。

　　12m長的陽極放置在平均海拔高度的混凝土橋墩的中心。按基的尺寸和潮水改變的需要可以輕松改變其長度和寬度，盡管12m長在大多數(shù)情況下是足夠的。陽極通過機(jī)械連接將有凹槽的一面安放在的表面上，或者通過硅制可循環(huán)塑性壓縮儀表板，用橡膠支座將其與傳導(dǎo)橡膠和儀表板連接起來。柔軟的硅膠墊層容許傳導(dǎo)橡膠適應(yīng)混凝土表面的不規(guī)則變化。所有的這些構(gòu)件用粘合劑連接，并且固定在基表面的19cm寬度不銹鋼帶上。整流器安放在橋梁上的方便位置，電線安置在陰極防腐區(qū)的導(dǎo)管內(nèi)。

　　安裝了第一個(gè)系統(tǒng)用來監(jiān)測，這個(gè)項(xiàng)目由美國聯(lián)邦公路局示范性項(xiàng)目公司資助。一臺(tái)穩(wěn)定電壓整流器最初是用來產(chǎn)生系統(tǒng)電流的，但是出于評估的目的后來用穩(wěn)定的電流限制儀器代替了它。新的整流器在最初的極化過程中產(chǎn)生了預(yù)期的恒定電流，同時(shí)當(dāng)需要減少電流的時(shí)候還可以通過限制預(yù)先設(shè)置電壓的極限值的方法降低其電壓。系統(tǒng)利用EL（ogI標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，此標(biāo)準(zhǔn)能確定有效的陰極防腐電流電量。

　　EL（ogI測試結(jié)構(gòu)表明需要的保護(hù)電流為0應(yīng)的電壓為一0710V（Cu/CuSO4），每傾斜4N4S方向也加了電壓，EL（ogI值為0284A相應(yīng)的電壓為一0.359V.4N方向加了標(biāo)準(zhǔn)值之上的電壓關(guān)于利用恒定電流限制電壓整流器代替原有的整流器的情況，電流設(shè)置為0530A，可以保持極化的防腐電壓為一（Cu/Cu-SO4）。4S方向是利用恒定電流限制電壓整流器加壓。通過3年定期的觀測表明平均極化電勢值為384mV，來自靜態(tài)值。還發(fā)現(xiàn)在潮水濺到的面積處會(huì)發(fā)生陰極防腐極化現(xiàn)象，通過觀測放置在海面下的陽極的電極我們發(fā)現(xiàn)基浸在水下的部分也會(huì)逐漸的發(fā)生極化現(xiàn)象。除了現(xiàn)場觀測外，也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)測，來確定系統(tǒng)的平均有效期限。最初的結(jié)果表明使用期限在5年到17年之間長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)室觀測表明使用期限超過了20年。

　　系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的，類似的系統(tǒng)也安置了Ribault河的橋梁、F1和HowardFranklami的橋梁上。此系統(tǒng)建議安裝在有初步腐蝕跡象的基上。因?yàn)殛枠O要求均勻的混凝土表面，要對破碎的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

　　33有涂層的鈦網(wǎng)陽極鈦網(wǎng)陽極是一種擴(kuò)展的具有催化作用的陽極，它外面有金屬氧化物涂層，能夠使混凝土產(chǎn)生334mA/m2的電流輸出，而不會(huì)產(chǎn)生副作用影響混凝土的使用期限。陽極網(wǎng)片利用塑料扣件直接安裝需要受到保護(hù)的結(jié)構(gòu)的表面。

　　網(wǎng)片折疊起來有12m寬，通過一根鈦棒經(jīng)過焊接后可以拼接在一起形成更寬的網(wǎng)片。鈦棒延長到保護(hù)面積的外部用來和整流器中的電線形成連接。安裝在混凝土上，陽極埋入混凝土5lcm的深度FDOT進(jìn)行評估的這種類型的第一批系統(tǒng)安裝在HowardFrarililarni橋的橋墩上，橋墩是由3個(gè)正方形的墩帽，3個(gè)矩形的橋墩和2個(gè)支撐構(gòu)成。在漲潮的時(shí)候，橋墩的底部直接與潮水接觸，此時(shí)柱子和支撐大部分保持干燥的狀態(tài)。盡管此系統(tǒng)是一個(gè)單循環(huán)系統(tǒng)，在每個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件上還是提供了電極，以便在每個(gè)區(qū)域的電勢能夠單獨(dú)地測量出。此系統(tǒng)是由陽極制造商提供的，而且在施工的過程中還提供了質(zhì)量控制系統(tǒng)。

　　在安裝完畢后，系統(tǒng)根據(jù)ELogI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加壓。對于1區(qū)（柱）2區(qū)（支撐）3區(qū)（柱腳）的靜態(tài)電勢進(jìn)行測量分別得到0290V，一0441和一0464V所有的電勢都是利用埋置在混凝土中的Ag/AgCl電極測得的。對于加壓情況，極化電勢分別為一0357V，一0400V和一0570V.加初始化電勢的兩周后，極化電勢測得為一域1的170mV到區(qū)域3的216mV之間變化。

　　在整個(gè)測量過程中收集的電壓數(shù)據(jù)表明了令人滿意的情況。盡管最初的6個(gè)月，混凝土中的泥漿與水產(chǎn)生了接觸，部分己經(jīng)從原來的混凝土表面分層。這種分層是由于泥漿的物理性質(zhì)所致，不能在潮濕的條件下和現(xiàn)有的混凝土形成良好的粘結(jié)。盡管有這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是還是有保護(hù)電流從鹽水中釋放出來并且沒有影響鋼筋的保護(hù)電勢。

　　其他的陰極防腐系統(tǒng)的測試還有4h的去極化測試，產(chǎn)生了132~214mV的極化損失。此時(shí)，系統(tǒng)適用于不與潮水接觸的混凝土構(gòu)件。

　　34封裝在結(jié)構(gòu)涂層中的鈦網(wǎng)這種系統(tǒng)中的陽極是具有催化作用的擴(kuò)展鈦網(wǎng)陽極，等效于在前面章節(jié)中描述的陽極。此系統(tǒng)應(yīng)用在大體積橋梁混凝土構(gòu)件上，這些構(gòu)件由于沒有足夠的配筋，或者腐蝕使本身的性能降低因而需要結(jié)構(gòu)修復(fù)。此系統(tǒng)將結(jié)構(gòu)修復(fù)和腐蝕控制結(jié)合起來。安裝這個(gè)系統(tǒng)需要去掉現(xiàn)存的分層混凝土和清除混凝土表面的殘余物質(zhì)和暴露的鋼筋。如果混凝土中的裂縫己經(jīng)用水泥漿填充，催化鈦網(wǎng)陽極就可以安裝在混凝土表面。按結(jié)構(gòu)維修的要求，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的周圍要安裝足夠的鋼筋籠。在現(xiàn)有的鋼筋和新的鋼筋之間要做好絕緣措施，因?yàn)樵诔潆姷臅r(shí)候，兩個(gè)鋼筋系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同的電流，由于周圍混凝土的存在，較舊的鋼筋會(huì)表現(xiàn)出較高的腐蝕情況。

　　第一個(gè)這樣的系統(tǒng)安裝在佛羅里達(dá)的新月形海灘的VerleAllenP（ope橋梁上。系統(tǒng)安裝在8個(gè)橋墩上，此結(jié)構(gòu)由于體積中沒有足夠的鋼筋致使結(jié)構(gòu)退化。因此產(chǎn)生的裂縫使具有侵蝕作用的鹽水進(jìn)入混凝土中，結(jié)果使鋼筋嚴(yán)重腐蝕和混凝土脫落。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在每個(gè)橋墩處，提供了恒定的電流電壓整流器。僅僅對現(xiàn)有鋼筋進(jìn)行初始加壓，在需要的時(shí)候?qū)εc系統(tǒng)相連的新的鋼筋進(jìn)行定期的監(jiān)測。

　　在安裝完成后，F(xiàn)DOT的人員按ELogI標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)進(jìn)行了加壓，并對系統(tǒng)的性能進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測。對于4個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)電勢變化范圍在一0523~―0603V（Cu/Cu-SO4）同時(shí)EL（ogI測試結(jié)果表明陰極防腐電勢在大約100mV的周圍變化。在加壓的兩周后，電壓值從0化到了靜態(tài)值0428V在進(jìn)行了兩年的觀測后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在使電流從陽極流動(dòng)到鋼筋表面是很有效的，這種現(xiàn)象通過長期的極化電勢反應(yīng)可以得到證明。非常有趣的是，由于鋼筋不足而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫在其中的一個(gè)柱腳處當(dāng)修復(fù)完畢后很快又出現(xiàn)了。在3年期間，出于對結(jié)構(gòu)的考慮己經(jīng)替換了柱腳，當(dāng)柱腳破壞被替換或者是鋼筋被取出后，通過對其進(jìn)行可視化的檢查，發(fā)現(xiàn)安裝在鋼筋上的陰極防腐系統(tǒng)處在一個(gè)自由腐蝕水平。

　　以下的方法對于橋梁是成功的，采用了一個(gè)與其相似的系統(tǒng)組合在一起應(yīng)用在兩座橋梁上。在這些橋梁上，系統(tǒng)和需要先張預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)組合在一起。在多數(shù)情況下這個(gè)系統(tǒng)證明在控制腐蝕方面是有效的。

　　35外加電流CP樁涂層系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)是專門對橋梁的腐蝕控制而設(shè)計(jì)的。象前面討論的系統(tǒng)一樣，它由外加電流構(gòu)成，提供外部能量供給陰極保護(hù)電流。此系統(tǒng)用的陽極是擴(kuò)展的鈦網(wǎng)陽極，懸掛在標(biāo)準(zhǔn)的玻璃鋼的內(nèi)表面。玻璃鋼放置在低海拔的柱周圍并且向上延長1.8m護(hù)套長度根據(jù)現(xiàn)有的損壞程度確定。護(hù)套在混凝土和玻璃鋼的表面提供了統(tǒng)一的環(huán)形空間可以注入混凝土。在CP護(hù)套外側(cè)的任何毀壞都用較好質(zhì)量的水泥進(jìn)行了修復(fù)。

　　佛羅里達(dá)的公路交通局采用了這個(gè)系統(tǒng)，首批系統(tǒng)安裝在acksonville的Ribault河的橋梁的44個(gè)上，在這個(gè)計(jì)劃中，護(hù)套12m高并且放置在高海拔的中心。這個(gè)系統(tǒng)包括在橋梁上的不同位置安裝的4個(gè)整流器，能夠在每個(gè)上提供單獨(dú)的電流輸出調(diào)整。安裝護(hù)套的時(shí)候需要將所有老化的混凝土去掉，清除在混凝土表面的雜質(zhì)和暴露的鋼筋殘片。因?yàn)樽o(hù)套最后要充滿水泥漿，不需要對混凝土進(jìn)行修復(fù)。陽極護(hù)套安裝要注入水泥漿，導(dǎo)線系統(tǒng)安裝能夠提供鋼筋和陽極與整流器的連接。

　　在4個(gè)方向上按EL（og/標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加壓，對其余的系統(tǒng)按一850mV標(biāo)準(zhǔn)。最初的電流密度在極化電勢為64mA/m2的情況下以穩(wěn)定的電流變化變化范圍在9~22mA/m2之間。極化電勢在一0.780~―0990V之間變化。在兩種情況下，通過定期的電壓非極化測試表明陰極防腐是有效的方法。此系統(tǒng)己經(jīng)成為了FDOT的標(biāo)準(zhǔn)的修復(fù)技術(shù)。

　　36噴射中和鋅離子金屬系統(tǒng)此系統(tǒng)屬于中和陽極系統(tǒng)。利用鋅陽極在鋼材中有較高的電勢，可以提供陰極防腐電流。鋅陽極電勢大約11V，當(dāng)侵蝕鋼材的電勢為一0安裝過程包括清除老化混凝土表面的雜質(zhì)和利用噴砂器清除混凝土和鋼筋表面的殘余物質(zhì)。鋅離子應(yīng)用在混凝土表面和鋼筋的表面。在鋼筋的表面噴射鋅離子可以提供鋼材和鋅離子的電極連接。利用這種方式，鋅離子直接保護(hù)暴露的鋼筋，同時(shí)在混凝土內(nèi)部的鋼筋得到了陰極防腐電流。

　　鋅陽極的應(yīng)用與噴涂技術(shù)相類似。手持噴槍中的兩個(gè)鋅線之間產(chǎn)生了電弧。在噴槍的噴口處鋅熔化的同時(shí)將鋅噴射到混凝土表面。鋅涂層的厚度在038~05mm范圍變化?；炷僚c鋅的結(jié)合強(qiáng)度大約是1034kPa，此系統(tǒng)可以起到中和電流或者外加電流系統(tǒng)的作用，盡管EDOT僅僅將其用在中和陽極方面。

　　1989年在Niles隧道橋的5根圓形柱上，我們對此系統(tǒng)進(jìn)行了初始評估。柱子的直徑是09m，由環(huán)氧涂層鋼筋構(gòu)成。所有的柱子到了含有明顯裂縫的腐蝕階段。其中的3根柱子表面噴涂了鋅離子，并且進(jìn)行了定期的可視化監(jiān)測和完整測試，以便能夠觀測腐蝕的發(fā)展情況。另外的兩個(gè)柱子在噴涂鋅離子之前安裝了儀器以便能夠測量電流和極化現(xiàn)象。在這兩根柱子的鋅離子表面上所有高度范圍內(nèi)進(jìn)行了超過100mV的極化電壓測量。系統(tǒng)分配的保護(hù)電流保持在0免A/cm2，5年后，僅僅有1根柱子的1根鋼筋有腐蝕發(fā)展的跡象。

　　陽極的預(yù)計(jì)使用期限在7 ~8年之間，這期間需要重新進(jìn)行金屬噴涂。建議系統(tǒng)不要應(yīng)用在直接與水接觸的情況，因?yàn)檫@樣會(huì)增加陽極的消耗速度，而且明顯地降低陽極的使用壽命，同時(shí)還對含有標(biāo)準(zhǔn)鋼筋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了其他評估。

　　在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋中保護(hù)電流的分布大約是11A/cm2，其他情況下極化電壓超過了100mV與此同時(shí)，F(xiàn)DOT將這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用在8座以上的橋梁上，噴涂鋅離子的混凝土面積超過了18400m\這個(gè)系統(tǒng)的整體性能成功率達(dá)到了37穿孔鋅板系統(tǒng)這種系統(tǒng)能夠在噴涂鋅離子的高度處對橋梁的混凝土提供腐蝕保護(hù)。此系統(tǒng)由一張鋅網(wǎng)構(gòu)成，它牢固地固定在混凝土的表面，并通過機(jī)械裝置與鋼筋相連。鋅網(wǎng)從經(jīng)濟(jì)角度來講是可行的，符合ASTMA―190標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)成分為99.9%純鋅。鋅網(wǎng)的重量為7.9kg/m\鋅網(wǎng)片放置在有足夠大空間的籠子中，可以包在混凝土的四周?；\子通過特殊設(shè)計(jì)的方法固定在混凝土上，此方法為5根36級不銹鋼帶和可以循環(huán)使用的木/塑料面板。面板50%為塑料、50%為木纖維，可以在內(nèi)表面形成凹槽，容許潮氣的聚集還可以沖洗形成鋅氧化物。鋅網(wǎng)陽極通過多股銅線或者其他合適的連接方式與鋼筋相連。

　　系統(tǒng)安裝在漲潮高度的中心處。為了對水下部分提供保護(hù)，一個(gè)重量為21.8kg的鋅陽極在水面下06m的高度處附著在上。第二個(gè)陽極的主要功能是讓水下的也產(chǎn)生極化效應(yīng)，這樣就可以防止在漲潮時(shí)，由于海水與多孔陽極接觸使多孔鋅陽極產(chǎn)生的電流被此區(qū)域的鋼筋吸引。大體積的陽極在同一個(gè)位置與連接，象鋅網(wǎng)陽極通過1根No 6銅線的連接情況一樣。

　　對此系統(tǒng)進(jìn)行的第一階段評估是在BBMcCormick橋的10根上進(jìn)行的。所有的橋墩都安裝了這個(gè)系統(tǒng)，可以測量鋼筋的電壓和電流。其中的兩個(gè)橋墩每隔0305m的高度安裝了此系統(tǒng)，進(jìn)行對陽極和鋼材電流密度的測試。在較低的高度且高密度電流的情況下，保護(hù)電流的密度在86~17.0mA/m2范圍內(nèi)變化。在橋墩處形成電勢反方向的極化電勢，較高海拔處的靜態(tài)測量值變化水平為300 ~430mV通過計(jì)算得到由鋅陽極產(chǎn)生的電流值超過了鍍鋅范圍內(nèi)產(chǎn)生的腐蝕電流，此現(xiàn)象可以通過測量的極化電壓得以證明，因此可以提供有效的陰極防腐電流。而且利用循環(huán)使用的材料，在需要較少維護(hù)的同時(shí)造價(jià)也很低，是一種相對于外加電流系統(tǒng)更具有吸引力的替代方法。

　　38中和陰級防腐樁護(hù)套中和陰極防腐系統(tǒng)是由佛羅里達(dá)交通運(yùn)輸局開發(fā)的能對橋梁橋墩實(shí)現(xiàn)陰極防腐的系統(tǒng)。橋梁的橋墩由于腐蝕的發(fā)展需要對其進(jìn)行修復(fù)。此系統(tǒng)保護(hù)了橋墩水下的部分、水侵蝕的部分和在上的部分。系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)的鋅護(hù)套構(gòu)成，能夠在內(nèi)部提供擴(kuò)展的鋅陽極網(wǎng)，在水下06m處還可以安裝大體積與鋼筋相連的鋅陽極。如果有必要，噴涂鋅離子可以應(yīng)用在護(hù)套的上面來控制在這個(gè)高度處的任何腐蝕。

　　護(hù)套分成兩片，其中有固定的玻璃鋼可以在護(hù)套的內(nèi)表面預(yù)先安裝擴(kuò)展鋅網(wǎng)。

　　安裝步驟包括去除橋墩表面的老化的混凝土，清理混凝土殘余物和暴露的鋼筋。然后將護(hù)套從較低的海拔高度開始安裝在橋墩的周圍，在橋墩的表面和玻璃鋼之間留有51cm的環(huán)形間隙。大體積陽極安裝在水下的指定位置，連接線纜位于護(hù)套的上方和陽極鋼筋連接的位置。然后在護(hù)套中注入砂漿，鋅陽極網(wǎng)片和鋅陽極就和鋼筋連接起來。

　　填充的材料為單位體積的水泥最小量為558kg/m3的波特蘭水泥砂漿。

　　最初的現(xiàn)場測試是在Broward河大橋的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土橋墩上進(jìn)行的。橋墩上安裝了能夠測量系統(tǒng)電流和鋼筋電勢的儀器。采用了NACE的極化電壓100mV和極化損失標(biāo)準(zhǔn)對陰極防腐系統(tǒng)性能進(jìn)行評估。在加壓的時(shí)候，鋼筋的電勢從平均的靜態(tài)值一0305V變化到平均電勢值一0408V，同時(shí)包括極化電壓一400天后，電勢提高到了一0676V包括極化電壓一0533V.與此同時(shí)在其他的橋墩上進(jìn)行極化電壓損失測試，橋墩A的損失為118mV，橋墩B的損失為165mV此系統(tǒng)的耗資與標(biāo)準(zhǔn)的橋墩護(hù)套的耗資比較起來是令人滿意的。

　　4總結(jié)佛羅里達(dá)交通局利用陰極防腐技術(shù)減少混凝土中的鋼筋的腐蝕，此項(xiàng)工程進(jìn)行了20多年。同時(shí)，陰極防腐技術(shù)己經(jīng)發(fā)展成為實(shí)用并得到國際認(rèn)可的控制腐蝕的方法。

　　不同于修復(fù)技術(shù)或者護(hù)套技術(shù)，陰極防腐技術(shù)阻止了由于腐蝕的發(fā)展而引起的原有混凝土的進(jìn)一步腐蝕。

　　雖然在所有的應(yīng)用中不能采用同一種防腐技術(shù)，幾種技術(shù)的可行性保證了陰極防腐方法可以應(yīng)用在單獨(dú)簡單的結(jié)構(gòu)或更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。