GBT28721-2012 大氣環(huán)境混凝土中鋼筋的陰極保護(hù)

大氣環(huán)境混凝土中鋼筋的陰極保護(hù)I 1 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總則 24.1設(shè)計(jì) 24.2質(zhì)量管理 2 25建筑物或構(gòu)筑物狀態(tài)評(píng)估與維修 25.1一般規(guī)定 2 35.3外觀檢查和分層調(diào)查 35.4氯化物分析 35.5碳化深度測(cè)量 35.6混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋位置 35.7鋼筋電連續(xù)性 3 35.9混凝土電阻率 35.10完整性要求 45.11水泥基覆蓋層 4 46陰極保護(hù)系統(tǒng) 56.1系統(tǒng)組成 56.2供電電源 56.3直流電源裝置 5 56.5監(jiān)測(cè)傳感器 6 76.7數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 7 86.9接線盒 8 9 97.2性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 97.3混凝土中鋼筋的連接 9 9Ⅱ7.5陽(yáng)極安裝前的表面處理 9 9 9 7.10安裝過(guò)程中的測(cè)試 8試運(yùn)行 8.2通電前的測(cè)量 8.4初始調(diào)試 8.5初始性能評(píng)估 8.6保護(hù)準(zhǔn)則 8.7保護(hù)電流的調(diào)整 9系統(tǒng)記錄和文件 9.2安裝和試運(yùn)行報(bào)告 9.3運(yùn)行和維護(hù)手冊(cè) 附錄A(資料性附錄)設(shè)計(jì)過(guò)程 Ⅲ12規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引GB/T12706(所有部分)額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電GB/T50344建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CB*3220船用恒電位儀技術(shù)條件9部分：產(chǎn)品和系統(tǒng)使用的一般規(guī)定(Productsandsystemsfortheprotectionandrepairofconcretestructures-Definitions,requirements,qualitycontrolandevaluationofconformity—PprinciplesfortheuseofproductsandsysteGB/T10123中界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。25.1.1在決定實(shí)施陰極保護(hù)前，應(yīng)按照BSE3按照GB/T50344的規(guī)定測(cè)定混凝土中氯化物的含量。按照J(rèn)GJ/T23的規(guī)定測(cè)定混凝土的碳化深度。5.7.1按照7.1的要求檢測(cè)下列內(nèi)容：c)鋼筋與其他金屬構(gòu)件之間的電連續(xù)性。5.7.2在維修和安裝階段，應(yīng)按照75.8.3不必對(duì)整個(gè)建筑物或構(gòu)筑物的鋼筋/混凝土電位進(jìn)行檢測(cè)，但應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)安裝參比電極的區(qū)45.10.2.1應(yīng)鑿除電阻率超過(guò)本體混凝土電阻率50%～200%的修補(bǔ)材料。5.10.4.3用于混凝土修復(fù)的水泥基材料應(yīng)a)不含金屬材料(包括纖維或粉末);c)電阻率在本體混凝土電阻率的50%～200%范圍內(nèi)。實(shí)施方法應(yīng)符合BSEN1504-9的規(guī)定。覆蓋層與原混凝土粘接強(qiáng)度的平均值應(yīng)不小于1.5N/mm2且最小值應(yīng)不小于1.0N/mm2或測(cè)試破壞面在原混凝土上。5.11.2實(shí)施覆蓋層可與混凝土修補(bǔ)相結(jié)合。修補(bǔ)材料的電阻率應(yīng)在本體混凝土電阻率的50%~200%范圍內(nèi)。陽(yáng)極覆蓋層的電阻率最大不應(yīng)超過(guò)100kΩ·cm。a)按7.1進(jìn)行鋼筋電連續(xù)性的檢查；5a)應(yīng)獨(dú)立且連續(xù)可調(diào)。b)外殼防護(hù)等級(jí)符合GB4208的規(guī)定。e)直流輸出電壓不超過(guò)60V。f)直流電源裝置位于人或動(dòng)物易接近的地方，且沒(méi)有采取隔離措施時(shí)，直流輸出電壓不應(yīng)超過(guò)i)可配備使用便攜式儀器測(cè)量下列參數(shù)—-電流密度探頭或宏電池探頭/鋼筋的電流。j)至少提供一個(gè)正極端和一個(gè)負(fù)極端用于電纜的連接。66.4.3.3.2回填料作為陽(yáng)極系統(tǒng)的一部分時(shí)，回填料的工作電流密度和陽(yáng)極的宜采用雙管銀/氯化銀(Ag/AgCl,0.5mol/LKCl)凝膠電極和二氧化錳(Mn/MnO?,0.5mol/L6.5.4.1.1電位衰減探頭僅可用于測(cè)量鋼筋/混凝土在有限時(shí)間內(nèi)電位的變化(在電源通和斷之間),通常不超過(guò)24h。該種探頭不適用于測(cè)量鋼筋/混凝土的絕對(duì)電位或超過(guò)24h的長(zhǎng)期電位衰減。76.5.4.2.3宏電池探頭應(yīng)包裹在高氯離子含量的砂漿圓柱體中。圓柱體中氯化物的含量應(yīng)至少是建筑物或構(gòu)筑物混凝土鋼筋位置氯化物含量平均值的5倍。6.5.4.2.4可通過(guò)陰極保護(hù)系統(tǒng)通電后宏電池與主筋之間凈電流方向是否發(fā)生變化來(lái)確認(rèn)活性腐蝕6.5.4.3魯金探頭(電橋)a)最小分辨率為1mV;c)輸入阻抗不小于10MΩ。6.6.1.2零電阻電流表或其他裝置的精度和分辨率應(yīng)能使電流的測(cè)量精度小于被測(cè)量值的士1%。a)應(yīng)有多通道輸入或多路轉(zhuǎn)接器；c)最小輸入阻抗為10MΩ;d)測(cè)量范圍為2000mV時(shí)分辨率至少為1mV;f)應(yīng)能夠在電源斷電的0.1s～0.5s內(nèi)采集到鋼筋/混凝土電位；g)便攜式數(shù)據(jù)記錄儀應(yīng)能夠在戶外和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下使用；h)固定式數(shù)據(jù)記錄儀應(yīng)按照6.3和6.5的要求，將其放置在適合于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和氣候條件的盒子86.7.3傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)符合8.6的規(guī)定。a)在溫度增加范圍內(nèi)能夠承受大于設(shè)計(jì)電流的25%的電流；b)電流達(dá)到設(shè)計(jì)最大電流的125%時(shí)，電壓降應(yīng)滿足直流電源裝置的電壓輸出和陽(yáng)極/陰極電壓6.8.3.1埋設(shè)在混凝土內(nèi)或穿管和線槽a)陽(yáng)極和陰極電纜為1.0mm2;b)監(jiān)測(cè)電纜為0.5mm2;c)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)電纜應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)要求。6.8.3.2單芯電纜最小芯線截面尺寸為2.5mm2。6.8.3.3應(yīng)按照設(shè)計(jì)功能和安裝要求選擇電纜。所選用的各種電纜應(yīng)至少包有7股線，其絕緣和保護(hù)層應(yīng)滿足GB/T12706的要求。6.8.3.4與陽(yáng)極連接的電纜應(yīng)適應(yīng)pH值為2以下的酸性環(huán)境，安裝在混凝土內(nèi)的電纜應(yīng)適合pH值接線盒設(shè)計(jì)應(yīng)按照GB4208的要求進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮接線盒內(nèi)接頭的類型，以及接線盒將遇到97.1.1使用直流變化極性電阻法或直流電位差法測(cè)量混凝土中鋼筋之間或其他鋼構(gòu)件之間的電連續(xù)性。電阻應(yīng)小于1.0Ω或電位差小于1mV。7.1.2在混凝土修補(bǔ)或其他工序施工期間，所有裸露的鋼筋都應(yīng)進(jìn)行電連續(xù)性測(cè)試。如被測(cè)試的鋼7.1.4應(yīng)對(duì)固定在混凝土建筑物或構(gòu)筑物上或作為混凝土建筑物或構(gòu)筑物一部分的輔助鋼構(gòu)件(如7.2.3:永久性安裝的性能評(píng)估系統(tǒng)的布置范圍和位置應(yīng)包括下列c)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)或腐蝕活性高的區(qū)域。應(yīng)按照第5章和BSEN1504-9規(guī)定的方法與材料對(duì)陰極保護(hù)安裝期間造成的混凝土破壞進(jìn)行7.6.1根據(jù)設(shè)計(jì)要求或規(guī)范進(jìn)行陽(yáng)極系統(tǒng)的安裝。應(yīng)采用已被試驗(yàn)或?qū)﹃帢O保護(hù)系統(tǒng)和所有組成部件進(jìn)行全面的外觀檢查，所有部件和電纜應(yīng)安裝正確，并已做好標(biāo)記。a)鋼筋/混凝土相對(duì)于固定式參比電極或8.3.1所有水泥基覆蓋層養(yǎng)護(hù)15天后才能通電。b)直流電源裝置的輸出電壓和輸出電流；8.4初始調(diào)試8.4.1應(yīng)調(diào)整電流使系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期保護(hù)電位。8.4.2系統(tǒng)應(yīng)在初始設(shè)置的電流下極化足夠長(zhǎng)的時(shí)間，然后再進(jìn)行初始性能評(píng)估。8.5初始性能評(píng)估a)測(cè)量各個(gè)區(qū)域的輸出電壓和輸出電流，計(jì)算回路電阻；b)在所有固定參比電極位置和其他規(guī)定的位置測(cè)量“瞬時(shí)斷電”電位(消除IR降);c)切斷陰極保護(hù)電流達(dá)到穩(wěn)定后測(cè)量電位衰減。應(yīng)說(shuō)明電位衰減的時(shí)間和測(cè)量鋼筋/混凝土電位的時(shí)間間隔；d)測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器的參數(shù)；e)測(cè)量鋼筋/混凝土的通電電位(包括IR降)。8.5.2用于“瞬時(shí)斷電”電位測(cè)量的切斷：接通的時(shí)間比最小為1:4。8.6保護(hù)準(zhǔn)則8.6.1任一具有代表性的點(diǎn)應(yīng)滿足以下要求之一：a)瞬時(shí)斷電電位負(fù)于一720mV(相對(duì)于銀/氯化銀參比電極，下同);b)瞬時(shí)斷電24h內(nèi)的電位衰減至少為100mV;c)瞬時(shí)斷電長(zhǎng)時(shí)間后(24h或更長(zhǎng))的電位衰減至少為150mV。8.6.2普通鋼筋的瞬時(shí)斷電電位不負(fù)于一1100mV,預(yù)應(yīng)力鋼筋的瞬時(shí)斷電電位不負(fù)于一900mV。8.7保護(hù)電流的調(diào)整若性能評(píng)估數(shù)據(jù)分析表明系統(tǒng)已達(dá)到保護(hù)準(zhǔn)則要求，則可按照第10章的要求采取措施。若沒(méi)有達(dá)到保護(hù)準(zhǔn)則要求或是判斷將來(lái)不能達(dá)到保護(hù)準(zhǔn)則要求，應(yīng)對(duì)保護(hù)電流進(jìn)行調(diào)整，至少通電28d后，再次按照8.5和8.6進(jìn)行性能評(píng)估。9系統(tǒng)記錄和文件9.1質(zhì)量和測(cè)試記錄質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量文件、外觀檢查和測(cè)試結(jié)果都應(yīng)作為系統(tǒng)記錄。9.2安裝和試運(yùn)行報(bào)告安裝和試運(yùn)行報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：e)系統(tǒng)通電前后和初始系統(tǒng)性能評(píng)估期間所有的測(cè)量和測(cè)試數(shù)據(jù)；b)“日常維護(hù)和檢查周期以及程序；10.1.5所有檢查和測(cè)試都應(yīng)按照第8章的要求進(jìn)行。a)對(duì)上次復(fù)查以后所有的測(cè)試數(shù)據(jù)和檢查記錄進(jìn)行復(fù)查；b)按照10.1.4b)進(jìn)行性能評(píng)估；d)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查和分析整理，通常按照第8章的要求進(jìn)行；e)如有必要，根據(jù)第8章的要求調(diào)整保護(hù)電流；f)依據(jù)10.3準(zhǔn)備系統(tǒng)復(fù)查報(bào)告。c)有關(guān)改變運(yùn)行和維護(hù)或系統(tǒng)復(fù)查間隔時(shí)間和程序的建議；經(jīng)過(guò)可行性評(píng)價(jià)確認(rèn)采取陰極保護(hù)作為修補(bǔ)方案后，根據(jù)以下因素(但不根據(jù)鋼筋表面積和分布以及選取或測(cè)量得到的陰極保護(hù)電流密度，計(jì)算陰的電壓差減少到最小。選取主陽(yáng)極材料及其橫截面，確定主陽(yáng)極的分布及其與陽(yáng)極電纜的連接受到氯化物污染的混凝土中的鋼筋，陰極保護(hù)所需的電流密度通常為2mA/m2~20mA/m2(相對(duì)于鋼筋