Электрохимическая экстракция хлоридов (ЭХЭ) – это метод обработки бетона для предотвращения будущей коррозии стали. Электрохимическая экстракция хлоридов – это процесс обработки, при котором хлорид-ионы удаляются из загрязненного хлоридами бетона путем миграции ионов. В отличие от системы катодной защиты, ЭХЭ является временной и удаляется из конструкции после завершения процесса обработки.
Процесс извлечения хлоридов имеет значительные преимущества для снижения содержания хлоридов ниже уровня, при котором начинается процесс коррозии. Его можно использовать для различных железобетонных конструкций, чтобы не только увеличить срок их службы, но и снизить затраты на техническое обслуживание. ECE применяется для обработки балок, колонн, оголовков пирсов, настилов, магнезитовых полов и паркингов.
Назначение
ECE удаляет хлорид-ионы из загрязненного бетона и восстанавливает пассивность стальной арматуры. В результате процесс ECE увеличивает срок службы конструкции.
Процесс обработки ECE
Процесс обработки ECE осуществляется с помощью временного электрического поля между арматурой и анодом, который крепится снаружи к поверхности бетона.
ECE может применяться как на вертикальных, так и на горизонтальных бетонных поверхностях и обеспечивает продление срока службы и минимальное нарушение движения. Отрицательная клемма источника постоянного тока подключается к арматурной стали в бетоне. В отличие от этого, положительный вывод подключается к аноду, погруженному в электролитную среду, нанесенную на поверхность бетона.
Хлорид-ионы движутся к аноду, который находится вне бетона. Эти хлорид-ионы покидают бетон и накапливаются в электролитной среде вокруг анода.
Содержание хлоридов в бетоне снижается, особенно на отрицательно заряженной арматурной стали и вокруг нее. В процессе электролиза, в результате образования гидроксильных ионов на поверхности арматурной стали, после завершения процесса образуется высокощелочная среда бетона с высоким pH.
Эта щелочная среда защищает сталь от коррозии в будущем. Продолжительность ECE составляет от 3 до 8 недель в зависимости от нескольких факторов, включая плотность обработки, количество и распределение хлорид-ионов, количество арматурной стали и свойства бетона, такие как проницаемость и электрическое сопротивление.
Система работает при относительно низкой плотности тока и имеет срок службы от 5 до 20 лет. Наиболее часто используемым электролитом является гидроксид кальция, поскольку он более щелочной.
Конечная точка определяется по снижению тока, при этом содержание хлоридов определяется путем отбора проб из бетона, содержания хлоридов вблизи анода или на основе расчета общего заряда. Двумя побочными эффектами удаления хлоридов являются увеличение щелочно-кремнеземистой реактивности (ASR) и снижение прочности связи простых стержней.
Схематическая иллюстрация процесса ЭХЭ
Факторы, влияющие на эффективность ЭХЭ
Преимущества
- Снижение коррозионной активности и увеличение срока службы.
- ECE является экологически безопасным.
- Он обеспечивает эффективную обработку всей области применения.
- Это неразрушающий метод обработки железобетона.
- Не требует постоянной системы контроля.
- Использует временное электропитание
Ограничения
- Не заменяет корродированную сталь.
- ECE может вызвать водородное охрупчивание высокопрочных сталей.
- Не подходит для предварительно напряженных бетонных конструкций.
- Для работы ECE арматурная сталь должна быть электрически непрерывной.
- Эффективность удаления может быть разной на участках вблизи арматурной стали и между ней.
Применение
Применение ЕСЕ для мостового настила
ЭХЭ используется для пирса 2 моста Campus Loop Bridge в Олбани, штат Нью-Йорк
Часто задаваемые вопросы об электрохимической экстракции хлоридов?
Что такое электрохимическая экстракция хлоридов?
Это процесс извлечения хлоридов из загрязненных хлоридами бетонных конструкций. Электрохимическая экстракция хлоридов использует электрическое поле между стальными стержнями и внешним анодом. Это снижает уровень хлоридов в бетоне и восстанавливает пассивные условия стальных брусьев.
Какова цель электрохимической экстракции хлоридов?
ЭХЭ удаляет ионы хлорида из загрязненного бетона и восстанавливает пассивность стальной арматуры.
Каковы преимущества электрохимической экстракции хлоридов?
Снижение коррозионной активности, экологичность, неразрушающий метод обработки железобетона, отсутствие требований к постоянной системе мониторинга и использования временного источника питания.
Каковы ограничения электрохимической хлоридной экстракции?
Вызывает водородное охрупчивание высокопрочных сталей, не может заменить корродированную сталь, не подходит для предварительно напряженных бетонных элементов, арматурная сталь должна быть электрически непрерывной для работы ЭХЭ, а эффективность удаления может быть разной в зонах вблизи арматурной стали и между ней.
Каковы области применения электрохимической экстракции хлоридов в строительстве?
ЭХЭ применяется для обработки различных бетонных конструкций, таких как балки, колонны, колпаки пирсов, палубы, магнезитовые полы и паркинги.
Читайте далее:- Катодная защита железобетонных конструкций.
- Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.
- Методы защиты от коррозии для подводных свай.
- Готова ли строительная отрасль к использованию водородной энергии?.
- Как предотвратить коррозию арматуры на стройплощадке?.
- Как защитить фундаментные конструкции от воздействия грунтов и грунтовых вод?.
- Испытание на экстракцию битума.