一、鋼筋混凝土陰保系統(tǒng)設計注意事項

1、防止選用耐久性不好的陰極保護材料陽極是陰極保護系統(tǒng)中最重要和最貴的部分，并可能有幾種選用方案。陽極類型的選擇取決于以下的因素：

①建筑物的剩余使用壽命

②防止混凝土里鋼筋腐蝕的陰極保護電流需求

③陽極和相關零部件的耐久性

2.建筑物的剩余使用壽命舉個例子，如果建筑物的剩余使用壽命是15或20年，原則上講，采用使用壽命75年陽極就會過于浪費。選擇時候壽命較短的陽極可以降低陰極保護系統(tǒng)的成本。

3. 防止混凝土里鋼筋腐蝕的陰極保護電流需求大量氯污染的混凝土中鋼需要較多的陰極保護電流。防止暴露在環(huán)境溫度較高的建筑物的腐蝕，也需要較多的陰極保護電流。根據歐洲標準，為防止以后的腐蝕，含氯混凝土建筑物中鋼的陰極保護電流需求量是2-20 mA/m2，無氯混凝土中鋼的陰極保護電流需求量是0.2-2mA/m2。與含氯混凝土相比，防止含碳混凝土中鋼腐蝕需要的陰極保護電流相當小。在陰極保護電流施加一段時間之后，由于鋼/混凝土界面發(fā)生陰極反應，鋼/混凝土界面的pH值明顯增加，因此形成新的鈍化膜。一旦鈍化膜形成，需要很小的陰極保護電流就可以維持這一高pH值了。設計者選擇陽極材料或陽極尺寸時，這些因素都必須考慮到，以降低陰極保護系統(tǒng)的成本。

4. 陽極和相關組件的耐久性陽極的耐久性是最重要的成本因素。即使陰極保護系統(tǒng)一開始有效，過早失效的陽極（如果出現的話）將會使業(yè)主花費額外的資金來維修建筑物。過早失效的鋅陽極的一個例子。另外，與陽極相關的材料的選擇也是很重要的。例如，植入鈦陽極中使用的粘結材料必須是經久耐用的。使用貴金屬氧化物涂層陽極的時候，必須保證粘結材料與活性鈦陽極不發(fā)生反應。缺乏記錄或粘結材料的檢測，有時候會導致超過整流器的最高電壓，陽極也不能再維持適當的陰極保護電流。目前有許多混凝土陰極保護標準，但是，沒有一個標準指出了這一重要因素，因為許多陰極保護設計者并不知道這一事實。因此，這時候盡管陽極仍然可用，但陰極保護系統(tǒng)在很短的時間內就失效了。

5. 沒有針對特定的結構組成和環(huán)境選取合適的陰極保護系統(tǒng)假設所有其它參數都已經確定，理論上，陽極是用來發(fā)出陰極保護電流到混凝土電極和內部鋼筋獲得陰極保護的主要電極。然而，事實上，不同的陽極系統(tǒng)更適合特定環(huán)境下的應用。必須指出，一個陽極不能在所有的環(huán)境或建筑物中使用。目前，混凝土結構中使用的陽極有幾種不同幾何形狀：帶網狀，擴展網狀，分散陽極和表面應用陽極。每種類型的陽極各有優(yōu)缺點，對陰極保護設計者來說，最重要的就是了解哪種陽極系統(tǒng)最經濟、最有效。6. 陰極保護安裝不當以及缺乏正確的測試在已發(fā)生腐蝕的混凝土結構中，陰極保護的應用日益增多，許多新承包商開始進入陰極保護的施工行業(yè)。然而，經驗缺乏的陰極保護承包商并不熟悉陰極保護系統(tǒng)施工和所需測試的詳細操作。因此，系統(tǒng)可能運行不當，或者系統(tǒng)的耐久性達不到要求。為了克服這一難題，一些承包商包含了其工人的培訓計劃。承包商為沒有經驗的工人劃分各種陰極保護組成部分，以減少失誤。安裝有效的陰極保護系統(tǒng)，有以下幾個重要的因素：

①鋼筋或其它構件的電連續(xù)

②安裝的陽極系統(tǒng)電流分布均勻

③陰極保護系統(tǒng)的正確安裝

7、電連續(xù)混凝土中鋼筋的電連續(xù)是陰極保護有效保護建筑物的最重要因素之一。如果有鋼筋沒有電連接到陰極保護系統(tǒng)的中，沒有電連接上的鋼筋就得不到保護?？墒牵恍┘夹g人員或工程師沒有進行正確的測試以確保電連續(xù)。例如，鋼表面的鐵銹或鈍化膜不是電子的導體，然而卻是離子的導體，因此，技術人員或工程師必須明白進行電連續(xù)測試時的差異。否則，測試結果就會引起誤導。另外，一些技術人員或工程師利用一個固定地點進行電連續(xù)測試，這一點與絕大多數鋼筋都沒有電連接上。盡管電連接并不是什么大問題，但如果缺乏經驗的承包商得到上述這樣的結果，就會增加陰極保護系統(tǒng)的成本。連接到建筑物的腳手架會影響電連續(xù)測試結果，這對經驗缺乏的承包商來說是另一個誤區(qū)。多數情況下，腳手架與鋼筋之間是短路的。如果是這樣，混凝土中沒有電連接上的鋼結構就會通過腳手架而電連接上。當陰極保護系統(tǒng)安裝完成，腳手架拆走之后，許多沒有電連接的鋼構件就會導致陰極保護系統(tǒng)的無效或妨礙陰極保護電流的流通。

8. 安裝的陽極系統(tǒng)電流分布不均勻陰極保護系統(tǒng)運行正常的另一個重要因素是混凝土中鋼筋的電流分布。陽極系統(tǒng)中的高電壓降和/或陽極與鋼筋之間的搭接短路都會引起不均勻的陰極保護電流分布。許多陰極保護工程師相當熟悉電壓降和短路，但其實搭接短路才是陰極保護系統(tǒng)出現電流分布不均的更常見原因。搭接短路的界定較為困難，因為搭接短路引起的問題程度因陽極類型、陽極區(qū)電路電阻、搭接回路的位置等的不同而各異。每一個搭接短路的情況不一樣，有時會對影響陰極保護系統(tǒng)的功能。在陰極保護系統(tǒng)施工過程中，因為搭接短路的檢測很困難，許多陰極保護工程師只有到調試的時候才能發(fā)現問題。

9、正確安裝陰極保護組件正確選擇陰極保護材料固然重要，但是其安裝方法同樣重要。陰極保護組件的典型安裝包括以下幾個部分 :

①參比電極(RE)及其接地

②系統(tǒng)負極/陰極連接

③ 輔助陽極系統(tǒng)

④ 饋電連接

⑤ 涂層或灌漿

⑥ 導線管和接線箱

⑦ 測試、陰極、零位、參比、陽極電纜

⑧ 變壓整流器每個組件的安裝和正確測試對陰極保護系統(tǒng)的有效運行都是很重要的。由于本文不是介紹安裝的手冊，這里只簡單論述一些例子。參比電極(RE)在多數行業(yè)標準中，對已有建筑物而言，在不暴露鋼結構的情況下，參比電極應該安裝在代表腐蝕最嚴重的區(qū)域。但是，當建筑物或建筑物構件含密集鋼筋的時候，挖掘混凝土不可能不暴露鋼筋。當參比電極和不含氯的混凝土塊材料一起安裝的時候，暴露的鋼筋就會鈍化，這回導致參比電極監(jiān)測的是不發(fā)生腐蝕的鋼筋。前面已經提到，不發(fā)生腐蝕的鋼筋其陰極保護電流密度是會發(fā)生腐蝕鋼筋的陰極保護電流密度的10％。因為陰極保護工程師將根據參比電極布置區(qū)域的鋼筋極化來確定阻止腐蝕發(fā)生所需的陰極保護電流，參比電極監(jiān)測的是沒有發(fā)生腐蝕的鋼筋，這必然會引起錯誤的結論。如果是這樣的話，工程師根據不發(fā)生腐蝕的鋼筋來選擇的陰極保護電 流。