電鍍陽極和防腐蝕的方法
2023-12-02 13:25:51 1
電鍍陽極和防腐蝕的方法
【專利摘要】提供了一種犧牲電鍍陽極、一種包括所述犧牲陽極的陽極組件，以及一種陰極保護混凝土結構中的鋼筋免遭腐蝕的方法。所述犧牲電鍍陽極包含至少一個犧牲金屬螺旋線圈。所述電鍍陽極易於製造，且佔據鋼筋混凝土結構中的最小化的體積，同時為犧牲腐蝕提供最大化的表面積。
【專利說明】電鍍陽極和防腐蝕的方法
【背景技術】
[0001]腐蝕是自然發生的現象，通常被定義為由於與環境反應造成的物質(通常為金屬)或物質的性能的劣化。與其他自然災害(如地震或惡劣天氣幹擾)一樣，腐蝕會對從車輛和家用電器至廢水系統、管道、橋梁、道路和公共建築的任何事物造成危險且昂貴的損壞。然而，不同於與天氣有關的災害，存在預防和控制腐蝕的久經考驗的方法，所述方法能夠降低或排除其對公共安全、經濟和環境的影響。
[0002]2001年美國聯邦公路管理局資助的腐蝕的成本研宄，「美國的腐蝕成本和預防性戰略」，確定了腐蝕的年直接成本為令人吃驚的2760億美元。此項研宄涵蓋了大量的經濟行業，包括運輸基礎設施、電力工業、運輸和儲存。
[0003]腐蝕的間接成本保守地估計等於直接成本，直接成本和間接成本共計超過6000億美元或GDP的6%。該成本被認為是保守的估計，因為在此研宄中僅使用了被文件記載的成本。除對公共安全造成嚴重損害和威脅之外，腐蝕擾亂作業並需要對故障器材進行大量的維修和更換。
[0004]美國聯邦公路管理局估算在美國幾乎200，000座橋梁或三分之一的橋梁是結構有缺陷的或功能過時的。此外，全部橋梁中超過四分之一的橋梁超過50年(橋梁的平均設計壽命)。
[0005]在美國，道路和橋梁基礎設施塌落，數以千計的橋梁被評為不安全的並需要更換或大修。這些情況中的許多，腐蝕在破壞安全性方面起著重要作用。防腐措施有助於阻止進一步的問題。正在採取措施處理美國的老化的基礎設施。例如，在尋求聯邦基金以建造新橋梁或改造現有橋梁時，2009年3月出臺的眾議院法案1682號決議，「橋梁壽命延長法案2009 (Bridge Life Extens1n Act 2009) 」要求國家提交一份用於阻止和減輕由腐蝕造成的損失的計劃。
[0006]許多鋼筋混凝土結構經受了過早的老化。混凝土嵌入的鋼筋通過在其表面形成穩定的氧化膜進行最初的防腐蝕。這種膜或鈍化層通過高鹼性混凝土孔隙水與鋼之間的化學反應形成。氯化物的存在會破壞由鹼性條件提供的鈍化。氯離子使金屬局部去鈍化並促進活性金屬溶解。鋼的腐蝕通常是可以忽略的，直到氯離子達到引發腐蝕的閾值。閾值濃度取決於許多因素，包括，例如，鋼微環境、孔隙溶液PH、來自孔隙溶液中的其他離子的幹擾、鋼筋的電勢、氧濃度和離子迀移率。氯化物充當催化劑，這是因為它在腐蝕反應中不被消耗，並保持活性以再次參與腐蝕反應。
[0007]對鋼筋混凝土結構的損害主要由氯離子穿透混凝土到達鋼筋周圍的區域引起。氯化物的來源有許多，包括混凝土混合物的添加物，例如含氯的速凝劑。氯化物還可存在於所述結構的環境中，如海洋環境或除冰鹽。氯化物的存在對混凝土自身沒有直接的副作用，但是會促進鋼筋的腐蝕。在鋼筋上形成的腐蝕產物佔據了比鋼筋更大的空間，造成壓力從內部施加於混凝土上。這種內部壓力隨著時間的推移而累積，並最終導致混凝土的開裂和剝落。鋼筋的腐蝕還降低鋼筋的強度並減小混凝土結構的承載能力。
[0008]除氯離子濃度之外，影響鋼的腐蝕速率的其他因素包括pH、氧可獲得性、鋼的電勢，以及周圍的混凝土的電阻率。這些因素相互作用，以致對一個因素的限制未必阻止腐蝕，並且，接近一個因素的閾值水平的水平將與另一個因素協同作用，從而使腐蝕發生。例如，即使具有高的氯化物水平，如果沒有足夠的氧可用，腐蝕將不會發生。隨著PH降低，腐蝕的氯化物閾值變小。在非常高的電阻率的混凝土中，由於離子流動的困難增大，不僅碳化作用和氯化物侵蝕減慢，腐蝕反應也降低。正如其他化學反應，溫度也與腐蝕活性有關。
[0009]混凝土中的鋼筋的陰極保護是為金屬提供腐蝕保護的一種公認的方法，特別是當氯離子以顯著的濃度存在於混凝土中時。陰極保護涉及電路的形成，其中鋼筋充當與陽極電連接的陰極。當存在足夠大的電勢差時，陰極的腐蝕被降低或被阻止。
[0010]已知可通過外加電流陰極保護的方法和通過原電池的方法在陽極和陰極之間建立電勢差。外加電流陰極保護涉及陽極、採用外部DC電源或AC電源施加的電流、以及整流器的使用。電源在可靠性和與持續電力消耗、監控和維修需求有關的成本的方面存在挑戰。
[0011]對於外加電流陰極保護體系是一個巨大的挑戰。所供應的能量(不論是恆定電流或電壓ICCP)的量隨著溫度、水含量、氯化物暴露和pH變化而變化，且必須被調整為通過不同的區域以防止過保護(氫脆、酸形成等)或欠保護(腐蝕)。
[0012]還可通過原電池的方法提供陰極保護，其中，由於不同的材料形成犧牲陽極和陰極而產生電勢。當金屬連接至更活潑的或更陽極的金屬時，發生犧牲陰極保護。陽極由不使用電源即能提供保護電流的犧牲金屬組成，這是由於在它們的使用期間所反生的反應是熱力學有利的。犧牲陽極體系的缺點包括有限的可用保護電流和有限的壽命。犧牲陽極經歷持續的腐蝕或電鍍金屬(galvanic metal)的消耗，並且根據腐蝕的程度，通常需要在某一時刻進行更換。
[0013]由於鋼筋混凝土結構的腐蝕對於人類生活存在危害且維修成本高，因此需要用於滿足實現新的防腐技術和用於後代的保護基礎設施的需要的改進的體系和方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為犧牲陰極保護體系的一個示例性實施方案的橫截面視圖。
[0015]圖2示出了其中嵌入犧牲陽極的一個示例性實施方案的鋼筋混凝土製品中的一個維修位點。
[0016]圖3A為犧牲陽極的一個示例性實施方案的透視圖。
[0017]圖3B為犧牲陽極的一個示例性實施方案的分解圖。
[0018]圖4A為犧牲陽極的一個示例性實施方案的透視圖。
[0019]圖4B為犧牲陽極的一個示例性實施方案的透視圖。
[0020]圖5為描述合併鋅-無屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的連接電勢與即時斷開測量之間的差異的圖表。
[0021]圖6為描述合併鋅-屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的連接電勢與即時斷開測量之間的差異的圖表。
[0022]圖7為描述合併混合物鋅/鎂-無屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的連接電勢與即時斷開之間的差異的圖表。
[0023]圖8為描述合併混合物鋅/鎂-屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的連接電勢與即時斷開之間的差異的圖表。
[0024]圖9為描述合併鋅-無屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的非連接與連接陽極電勢之間的差異的圖表。
[0025]圖10為描述合併鋅-屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的非連接與連接陽極電勢測量值之間的差異的圖表。
[0026]圖11為描述合併混合物鋅/鎂-無屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的非連接與連接陽極電勢測量之間的差異的圖表。
[0027]圖12為描述合併混合物鋅/鎂-屏蔽的犧牲陽極的示例性陰極-陽極組件的非連接與連接陽極電勢測量之間的差異的圖表。
[0028]圖13為描述在短時間尺度內的陽極試樣之間的陽極電勢的比較的圖表。
[0029]圖14為描述所評估的原型(prototype)犧牲陽極的腐蝕電流的比較的圖表。
[0030]圖15為描述在短時間尺度內評估的原型犧牲陽極的腐蝕電流的比較的圖表。
[0031]應注意的是，圖表中的缺口代表陽極和陰極的去極化-斷開，以確定極化的量和陽極體系在斷開一段時間後是否恢復功能。
【具體實施方式】
[0032]提供了犧牲陽極、犧牲陽極體系和一種用於鋼筋混凝土結構中的鋼筋的陰極保護的方法。根據某些示例性實施方案，犧牲陽極體包含(a)至少一個包含犧牲金屬的具有縱向軸線的螺旋線圈，以及(b)至少一個電連接至所述螺旋線圈的細長的電導體，以及(C)包圍所述螺旋線圈的至少一部分和所述至少一個細長的電導體的一部分的包裝材料，其中，所述至少一個細長的電導體的一部分發出於所述包裝材料。
[0033]根據某些示例性實施方案，犧牲陽極體包含(a)至少一個包含犧牲金屬的具有縱向軸線的螺旋線圈，以及(b)至少一個電連接至所述螺旋線圈的細長的電導體，以及(C)包圍所述螺旋線圈的至少一部分的包裝材料。
[0034]根據其他實施方案，犧牲陽極體包含(a)包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(b)第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，(C)至少一個電連接至所述第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及(d)包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分和所述至少一個細長的電導體的一部分的包裝材料，其中所述至少一個細長的電導體的一部分發出於包裝材料。
[0035]根據其他實施方案，犧牲陽極體包含(a)包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(b)第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，(C)至少一個電連接至第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及(d)包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分的包裝材料。
[0036]根據其他實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系包含(a)包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈的陽極體，所述螺旋線圈包含電化學活性高於鋼的犧牲金屬，(b)至少部分地被包裝材料覆蓋的至少一個螺旋線圈，以及(C)至少一個將陽極體電連接至(d)鋼筋元件的電導體。
[0037]根據其他實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系包含(a)包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈的陽極體，所述螺旋線圈包含電化學活性高於鋼的犧牲金屬，(13)至少一個電連接至陽極體的電導體，(￠3)至少部分地被包裝材料覆蓋的至少一個螺旋線圈和至少一個電導體，以及((1)將至少一個螺旋線圈電連接至位於混凝土結構中的鋼筋元件的至少一個電導體。
[0038]根據其他實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系包含(幻包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(幻第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中，所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，(0)至少一個電連接至第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及⑷包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分的包裝材料。
[0039]根據其他實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系包含(幻包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(幻第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，(0)至少一個電連接至第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及⑷包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分和所述至少一個電導體的至少一部分的包裝材料。
[0040]根據其他示例性實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法包括:將包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈(所述螺旋線圈包含犧牲金屬)的犧牲陽極體電連接至鋼筋混凝土結構中的鋼筋，其中所述陽極體至少部分地被包裝材料覆蓋。
[0041]根據其他示例性實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法包括:電連接犧牲陽極體，所述犧牲陽極體包含仏)包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(幻第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，化)至少一個電連接至第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及((1)包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分的包裝材料。
[0042]根據其他示例性實施方案，用於減少鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法包括:電連接犧牲陽極體，所述犧牲陽極體包含仏)包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈，以及(幻第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼，化)至少一個電連接至第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體，以及(山包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分和所述至少一個電導體的至少一部分的包裝材料。
[0043]根據某些實施方案，陽極體包括第一犧牲金屬和第二犧牲金屬，其中，第一和第二犧牲金屬的電化學活性均高於嵌在混凝土結構中的鋼筋。與第二犧牲金屬相比，第一犧牲金屬的電化學活性更高。從電化學活性較高的第一金屬積累的氧化產物(如果不是被吸收或可溶解的)可通過以類似於絕緣層或絕緣墊的方式進一步將第二金屬的直接導電通道與鋼離子通道絕緣來進一步提高電化學活性較低的第二金屬的腐蝕的電荷分布。因此，鎂氧化產物傾向於增加絕緣墊的整體效力。來自鎂氧化物的膨脹產物還可在鋼筋和陽極之間被釋放到絕緣墊的可壓縮的粘合劑中，而不產生可導致周圍修復砂漿或混凝土結構的破裂的膨脹力。
[0044]陰極保護可用於控制嵌在鋼筋混凝土結構中的鋼的腐蝕。本公開內容的陰極保護體系運作形成陽極和鋼筋之間的電解電勢差。該差別引起電流流經電連接和離子流經混凝土和/或包裝材料，足以防止或降低鋼筋的腐蝕，同時引起陽極的腐蝕。
[0045]陰極保護通過將金屬表面上的陽極位點或活性位點轉換成陰極位點或惰性位點來防止混凝土中的鋼筋的腐蝕。
[0046]可通過原電池的方法提供犧牲陰極保護，其中由於形成犧牲陽極和陰極的不同材料產生電勢。陽極體由不需外加電流即可代替鋼材料發生腐蝕的犧牲材料形成。其被稱為犧牲體系，這是由於電鍍陽極被犧牲以保護結構鋼免遭腐蝕。犧牲陽極包括可腐蝕的金屬件或犧牲金屬件，其電連接至被保護的金屬表面並通過電解作用被優先消耗。
[0047]根據某些實施方案，本公開內容的犧牲陽極組件代替鋼筋提供陽極反應發生的位置。因此，在電鍍體系運行時，陽極而非鋼筋降解。
[0048]根據本公開內容的方面，提供犧牲體系，其中陽極體由至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈形成，並由犧牲金屬組成。犧牲金屬代替鋼發生腐蝕，而無需提供或使用外加電流。陽極體可至少部分地被包裝材料覆蓋。細長的金屬導體電連接至陽極體並發出於包裝材料以將所述陽極體電連接至嵌在混凝土中的鋼筋。
[0049]本公開內容克服了已知的內嵌的電鍍陽極的體積大並佔據混凝土修復應用中的相當大量的空間的缺點。為了使十分擁擠的鋼筋混凝土中所需的修復空間最小化，許多已知的電鍍陽極減少陽極中的犧牲金屬的量。犧牲金屬的量的減少降低了犧牲陽極的表面積，因而限制陽極的有效性。
[0050]本公開內容的包含犧牲金屬螺旋線圈的陽極體滿足提供有效量的犧牲金屬並通過提供增加的表面積維持較小的修復體積的競爭性目標。當被嵌入時，本公開內容的電鍍陽極佔據鋼筋混凝土結構中的最小化的體積，並為犧牲腐蝕提供最大化的表面積，從而在嵌入時產生高的電鍍活性和耐用的性能。
[0051]根據陽極體的某些示例性實施方案，通過例如減小犧牲金屬螺旋線圈的各環之間的間距或通過將兩個或多個線圈交錯在一起，可增加以給定的體積中存在的犧牲金屬的量。交錯的螺旋線圈可包含相同的犧牲金屬，例如鋅或鋅合金。交錯的線圈可包含不同的犧牲金屬，例如第一螺旋線圈可包含鋅或鋅合金，第二螺旋線圈可包含鎂或鎂合金。
[0052]在陽極體的其他示例性實施方案中，通過例如在犧牲金屬螺旋線圈或交錯的犧牲金屬螺旋線圈內包括犧牲金屬的實體(8011(1 1112188)，可增加以給定的體積存在的犧牲金屬的量。在一個實施方案中，犧牲金屬的實體的尺寸被適當地設定成與螺旋線圈或線圈內部或周圍相適應。犧牲金屬的實體具有可與螺旋線圈的長度相同的長度，或可稍短於或稍長於螺旋線圈的長度。根據某些實施方案，第二犧牲金屬的實體，如鎂，纏繞螺旋線圈的外表面的一部分。隨著第二犧牲金屬氧化，氧化產物可被位於第二犧牲金屬和陰極(即，鋼筋)之間的墊吸收。犧牲金屬的實體的寬度稍小於螺旋線圈的內徑或稍大於螺旋線圈的外徑，從而允許所述實體被放置於線圈內或圍繞所述螺旋線圈的一部分的外表面形成。所述實體可包含與螺旋線圈或線圈或線圈之一相同的犧牲金屬，並且所述實體可包含不同的犧牲金屬。
[0053]至少一個細長的電導體將陽極體電連接至鋼筋混凝土結構中的鋼筋。所述細長的電導體可卷繞或纏繞陽極體的縱向軸線的一部分，從而提供犧牲陽極體和鋼筋之間的多個物理連接點和電連接點。例如，但不限於，鋼扎線可交織或纏繞犧牲金屬螺旋線圈，並纏繞鋼筋。所述電導體可沿著犧牲金屬的螺旋線圈的長度的一部分纏繞犧牲金屬的螺旋線圈。或者，所述電導體可沿著螺旋線圈的整個長度纏繞犧牲金屬的螺旋線圈。電接觸的多個點提供促進產生均勻的電荷分布的安全連接，並避免細長的電導體和犧牲金屬螺旋線圈之間的腐蝕產物形成。
[0054]已知的扎線配置包括圍繞在鋼扎線周圍的犧牲金屬的模製品，以及採用螺栓或鉚釘的機械連接犧牲金屬至扎線的機械連接件。本公開內容的細長的電導體可卷繞或纏繞陽極體，從而提供犧牲陽極體和鋼筋之間的多個物理連接點和電連接點而不使用螺栓、鉚釘或其他機械緊固件。通過提供例如容易構建的、安全的多點連接，本公開內容克服了已知的扎線連接方法的缺點。
[0055]根據某些實施方案，提供了一種電鍍陽極體系，其中陽極體由至少兩種犧牲金屬形成，所述犧牲金屬相對於鋼腐蝕，無需提供或使用外加電流。所述陽極體可包含第一螺旋線圈和第二螺旋線圈。所述陽極體可至少部分地被包裝材料覆蓋。在一些實施方案中，細長的金屬導體可連接至陽極體並發出於包裝材料，從而將所述陽極體電連接至嵌在混凝土中的鋼筋。
[0056]在其他示例性實施方案中，提供了一種雙重作用陽極組件或陽極體，其中電化學活性較高的犧牲金屬可建立高的初始活性，從而在所附著的鋼筋周圍建立鹼性的無氯的環境。該初始的高活性階段之後是電化學活性較高的第一金屬的消耗或鈍化之後的利用電化學活性較低的犧牲金屬的長期的保護。
[0057]在一個實施方案中，第一犧牲金屬可附著於電化學活性較低的第二犧牲金屬。首先，活性較高的第一犧牲金屬可提供初始的較高的動電電流0111-1-6111:)以引發陽極反應。其次，電化學活性較低的第二犧牲金屬可提供足夠的電流以長期地充分地保護鋼筋。本公開內容的陽極組件可包含如鎂、鋅、鋁、它們的合金等的犧牲金屬的組合。
[0058]根據一個實施方案，陽極組件可包括包含第一犧牲金屬的第一螺旋線圈和包含第二犧牲金屬的第二螺旋線圈。所述第一和第二螺旋線圈可彼此交錯，從而佔據約一個線圈的空間。螺旋線圈形狀增加陽極材料的表面積，從而提高陽極的效率。
[0059]在一些實施方案中，陽極組件可包括包含第一犧牲金屬的螺旋線圈和包含例如塊、圈、圓柱、線、棒、盤或條的實體的第二犧牲金屬。第一犧牲金屬螺旋線圈可纏繞第二犧牲金屬，從而所述第一犧牲金屬至少部分地圍繞第二犧牲金屬。例如，鋅螺旋線圈可纏繞鎂條或鋅線。一個或多個細長的電導體可交織或纏繞犧牲金屬。
[0060]在一個實施方案中，第一犧牲金屬螺旋線圈可被放置為毗鄰第二犧牲金屬，並隨後被細長的鋼電連接件纏繞。例如，鋅螺旋線圈被放置為毗鄰並接觸鎂條。一個或多個細長的電連接件可卷繞或纏繞並電接觸螺旋線圈和鎂條。
[0061]在另一實施方案中，第一犧牲金屬可包含鎂。鎂迅速反應引起初始極化強度，並建立鋼周圍的鹼性環境。此初始極化促使氯離子的遠離鋼的擴散。隨著鎂被消耗或用盡，第二犧牲金屬，例如鋅，用於維持鋼筋的惰性條件。該體系可以達到無需複雜的線路、電池或外部電源而外加電流體系的益處。
[0062]根據本公開內容的某些方面，陽極表面積有效釋放足夠的電流以保護所述結構，並且當釋放電流時，陽極重量足以持續預期的使用壽命。本公開內容的電鍍陽極體系基於所附著的毗鄰的鋼的初始腐蝕活性為自動調節的。來自第一犧牲金屬和/或第二犧牲金屬的腐蝕產物還可充當電通道間隔或離子通道間隔以優化陽極周圍的電荷分布。
[0063]無論是鋼筋的腐蝕還是犧牲陽極的腐蝕，腐蝕速率取決於溫度、溼度、離子環境和導電性。犧牲陽極的材料可被選擇為比鋼優先腐蝕以提供鋼上的保護性陰極電荷。隨著腐蝕條件變得更加有利，陽極的腐蝕速率增加，從而為鋼提供成比例增加的腐蝕保護。在這一競爭性化學反應中，優選的反應可通過感應電荷防止二次腐蝕的發生。
[0064]由於增加的活性造成氧化產物的沉積快於可將該氧化產物除去的例如包裝材料中的吸收、溶解或螯合作用機制，陽極還會在運行中被鈍化。將陽極與鋼隔離可降低保護性電流的強度，並降低陽極鈍化的傾向。隨著腐蝕發生，氧化產物可沉積在陽極的犧牲金屬的表面上。如果這些腐蝕產物沒有被清除，則它們將通過阻止離子流通過電解液來阻止電化學反應，這已知為陽極的鈍化。通過使氧化產物可溶，所述陽極可繼續發揮預期的功能。腐蝕產物的溶解性由包裝材料控制。所述包裝材料提供一種用於從陽極體的犧牲金屬的表面清除腐蝕產物的機制，並提供用於離子從鋼筋(陰極)流至腐蝕的犧牲金屬陽極的離子通道。
[0065]根據某些實施方案，包裝材料可包含，例如，粘合劑、礦物聚合物(8601)017111610、砂漿等。不加以限制並僅以示例的方式，包裝材料可包含水泥砂漿。或者，包裝材料可包含離子導電性可壓縮砂漿，其中基質可充分壓縮以吸收犧牲金屬陽極的腐蝕產物。包裝材料可為合適的活化化學物質，例如，通過滷化物、螯合作用或邱；並且具有充分的孔隙率，從而能夠吸收腐蝕產物，並因此防止或降低鈍化。
[0066]在其他實施方案中，包裝材料可包括保溼劑、潮解劑和/或吸溼性材料以吸收足夠的水分以維持陽極周圍的導電性，從而確保在陽極的運行期間電流的充分輸出，並保持陽極和陰極(鋼筋)之間的界面電化學有效。
[0067]根據某些示例性實施方案，用於電鍍陽極體的合適的包裝材料包含約75%石膏、約20%膨潤土和約5%硫酸鈉的混合物。該包裝材料提供降低陽極的自身消耗的均一的環境。不囿於任何具體的理論，認為硫酸鹽活化陽極體的鋅金屬，膨潤土充當保溼劑。
[0068]本發明的電鍍保護體系的犧牲金屬螺旋線圈易於製造，並克服了例如那些使用熔融鋅構造已知陽極體的困難。利用市售的材料(例如鋅線)和自動的線圈纏繞生產工藝，可使製造過程自動化。與已知的分立電鍍陽極體系相比，本發明的包含至少一個螺旋線圈的陽極體的長度可延長至任何合適的長度，以適應基於預期的修復位點的不同長度要求。螺旋線圈的其他尺寸易於根據要求被改變和剪裁以用於具體的應用。
[0069]本公開內容的方面適用於對被挖掘而暴露出鋼筋的現有混凝土的一部分的修補，並適用於包括電鍍陽極組件和獨立修補片的布置。
[0070]在某些實施方案中，陽極組件被嵌在混凝土中，且其安裝與混凝土修復所涉及的一般施工實踐相容，因此不需要專業化的安裝培訓。這些步驟可包括向下挖掘已損壞的混凝土至略低於鋼筋的深度，使陽極組件附著於鋼筋，以及用合適的包埋砂漿或修補砂漿回填被挖掘的混凝土區域。
[0071]根據某些示例性實施方案，本公開內容的犧牲陽極體系被塑造成類似於鋼筋的短件的形狀，並且可被放置在緊鄰鋼筋處。該構造優化了擁擠的修補區域中所達到的間距，並允許較少和較低廉的混凝土維修。
[0072]根據其他示例性實施方案，用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法包括:提供不同材料的至少兩種犧牲金屬的雙重作用犧牲陽極組件，每一種金屬的電化學負性均高於鋼。所述陽極可至少部分地被包裝材料覆蓋。細長的電導體連接至陽極體並且電導體的至少一部分發出於包裝材料。可將雙重作用陽極組件插入所述混凝土結構中形成的孔洞中。陽極體組件的包裝材料被放置於鋼筋的表面附近。通過將細長的電導體纏繞於鋼筋上而將陽極組件固定在位。
[0073]可利用合適的材料(如粘結性修補砂漿)回填被固定的陽極組件。回填材料可包含單一材料或兩種或多種材料的組合。根據某些實施方案，粘結性砂漿可包含低電阻率砂漿。或者，可使用低電阻率砂漿來封裝被固定的陽極組件，然後將所述砂漿嵌在高電阻率修補材料中，從而所述低電阻率包埋砂漿封裝被固定的陽極組件，並提供通向毗鄰修補區域的原始混凝土的離子導電通道。例如，根據某些示例性實施方案，回填材料可包括建立活化作用的材料和捕獲附著的氯化物的另一種材料。
[0074]如圖1所示，陰極保護體系100包括包含陽極體102的陽極組件，所述陽極體102包含犧牲金屬110。犧牲金屬110可包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈。細長的電導體116、118或扎線可纏繞並電接觸犧牲金屬110。陽極體102可至少部分地被包裝材料108包覆或覆蓋。細長的電導體116、118連接至陽極體102並發出於包裝材料108。在安裝期間，通過將導體116、118的端部纏繞鋼筋114，電導體116、118被固定至鋼筋114。
[0075]轉向圖2，陰極保護體系200包含在鋼筋混凝土結構204中形成修補片202。利用細長的電導體116、118將陽極組件102固定至鋼筋114。
[0076]如圖3八所示，陽極體包括包含具有縱向軸線的螺旋線圈104和106的犧牲金屬110。陽極體包含與第二螺旋線圈106交錯的第一螺旋線圈104，如圖所示。交錯意指第一線圈104和第二線圈106交替地排布或穿插。交錯的線圈被布置為一個線圈104的環或圈嵌入另一線圈106的環之間的空間。螺旋線圈104、106可包含相同的犧牲金屬。在一個實施方案中，螺旋線圈104可包含活性較低的犧牲金屬(1688 8801-1^10181，螺旋線圈106可包含活性較高的犧牲金屬01101*6 8801-1^10181 ，反之亦然。根據一個實施方案，陽極體102的犧牲金屬110包括包含犧牲金屬或犧牲金屬的組合的單一螺旋線圈104。
[0077]圖38示出了包含兩種不同的犧牲金屬的陽極體110的分解圖。犧牲金屬110可包含交替排布或穿插或彼此交錯的螺旋線圈104、106。至少一個細長的電導體或扎線纏繞並電接觸交錯的線圈104、106，從而將陽極體110電連接至位於混凝土結構中的鋼筋。
[0078]如圖4八和48所示，示例性陽極體包含犧牲金屬110。犧牲金屬110可包含如圖3八和38所示的具有縱向軸線的螺旋線圈104或交錯的線圈104、106。細長的電導體116、118或扎線可纏繞並電接觸包含螺旋線圈104或交錯的線圈104、106的犧牲金屬110。
[0079]在其他實施方案中，犧牲金屬110可包含纏繞第二犧牲金屬的第一犧牲金屬螺旋線圈，使得第一犧牲金屬螺旋線圈至少部分地圍繞第二犧牲金屬。例如，鋅螺旋線圈纏繞鎂條或鋅線。
[0080]在其他實施方案中，犧牲金屬可包含毗鄰第二犧牲金屬且大致與第二犧牲金屬共同延伸的第一犧牲金屬螺旋線圈。所述毗鄰的且大致共同延伸的第一和第二犧牲金屬被細長的電導體纏繞。例如，鋅螺旋線圈可放置為毗鄰並接觸鎂條。細長的鋼電導體可卷繞或纏繞並電接觸同位的螺旋線圈和鎂條。
[0081]本公開內容克服了已知的犧牲陰極保護體系的缺點，其容易製造，並且佔據鋼筋混凝土結構中的最小化的體積，同時為犧牲腐蝕提供最大化的表面積。在一個實施方案中，兩種犧牲金屬的使用提供了用於鋼筋的初始極化的較高的電流以及隨後的更持久的較低的電流，以維持陰極保護。由活性較高的金屬引起的鋼筋的初始極化傾向於移除氯離子並恢復被保護的鋼筋附近的鹼性。然後，第二犧牲金屬僅需要維持這些鈍化條件，從而提供雙重作用電鍍保護。
[0082]實驗部分
[0083]構造了原型犧牲電鍍陽極，並評價了使用原型電鍍陽極的陰極-陽極組件的半電池電勢、腐蝕電流和電阻率。電鍍陽極和陰極-陽極組件的構造和評估方法描述如下。應注意的是，以下對陽極組件、陰極-陽極組件、評估方法和結果的描述僅僅為了說明所公開的主題。以下對陽極構造、陰極-陽極組件和評估方法的描述不應被理解為以任何方式限制所公開的主題。
[0084]測試容器
[0085]使用五(5)加侖(201)的塑料桶容納用於評估的電鍍陽極樣品。將過濾織物放置在各個塑料桶的底部，並在塑料桶的底壁鑽出一個排水孔，以允許模擬的混凝土孔隙水溶液的排放。
[0086]混凝土孔隙溶液
[0087]模擬的混凝土孔隙溶液由包含以下物質的混合物製備:
[0088]7^ 水泥
[0089]311? 自來水
[0090]1.4410% 的恥?:1 溶液。
[0091]攪拌所述混合物並使其沉澱。傾析液被過濾並被用作評估全部電鍍陽極樣品的模擬的混凝土孔隙水溶液。模擬的孔隙溶液中的氯化鈉水平對應於每23001--3混凝土中有94 ^01的氯化物含量。選擇該氯化物水平作為如在鋼筋腐蝕區域內通常經歷的足夠嚴重的氯化物暴露。
[0092]鋼絲網陰極
[0093]包含具有1/2英寸開口、0.135英寸線徑和共計62%開口面積的額外的剛性平面鋼絲布的可腐蝕的鋼絲網92431381)被選為用於評估電鍍陽極的陰極。鋼絲網基於小空間中的高表面積，以及所有的開口允許接近所述鋼絲網的所有表面而進行選擇。將鋼絲網切割成3(^ 30(3111的工件。將切割成型的鋼絲網彎曲以放入5加侖的桶中。通過以下步驟製備鋼絲網:噴砂處理、601:下在10%的氫氧化鈉溶液中酸洗2處，隨後用去離子水和丙酮清洗。
[0094]沙
[0095]將鋼絲網陰極放置在所述樣品容器(即，塑料桶)中，所述塑料桶裝滿沙。沙是一種用於評估電鍍陽極的合適的介質，這是因為其成本低、保持水分、提供用於發生腐蝕的充足的氧並且可被移除以視覺測試陽極樣品。
[0096]電化學電池
[0097]通過纏繞將14規格(1.63^直徑)的實心銅導線連接至鋼絲網的上網(七叩界116)，隨後焊接並利用環氧樹脂(購自8八1:1011 - 81111(11118 3781:61118，商品名為
1420)塗覆連接處。推薦採用目前市售的電鍍陽極(對於1陽極，每0.502的鋼筋面積中有0.027102的鋅表面積，或鋼表面積與鋅表面積之比為18.4)的陽極間距，經計算，鋼絲網陽極的表面積為0.15702，其約為鋼面積的1/6鋼。鋼表面積與鋅表面積之比被稱為陰極與陽極之比。基於12418的鋼絲網陰極件的重量，根據法拉第定律，通過將鐵完全氧化至+3價，可釋放289，455庫侖。
[0098]測試原型
[0099]製備4個原型電鍍陽極芯樣品用於評估。這些樣品由兩種電鍍陽極結構(鋅金屬以及混合物)和兩種連接方法(屏蔽的和無屏蔽的)構成。
[0100]由具有0.125英寸(3.125^)的直徑的13英寸(333^)長的鋅線製備兩個鋅金屬電鍍陽極芯樣品，所述鋅線形成直徑約為且長度約為的線圈。該電鍍陽極芯導致陰極與陽極的比例為48.3。鋅的質量為18.68，對應於54，874庫倫，並且具有3，2661^2的表面積。
[0101]用經類似於製備鋼絲網陰極的方式噴砂、在燒鹼中浸漬和用丙酮清洗的鋼扎線的兩個反向傾斜(順時針和逆時針螺旋纏繞)的工件纏繞各個電鍍陽極芯樣品。通過纏繞、焊接和環氧樹脂塗覆連接處，將電連接件連接至14規格的實心銅導線，隨後將所述電連接件用於監控陽極極化和電化學電池中的腐蝕電流。陰極與陽極之比基於給定的鋼筋表面積所需的市售8111^80^ 0？ 150陽極的間距，鋅表面積約為所推薦的陰極的38%。
[0102]通過使用尼龍拉鏈帶(211) ^16)將鋅電鍍陽極芯樣品之一放置在遠離鋼絲網陰極約1111111處，以隔絕陽極芯與鋼絲網的電接觸。該樣品被指定為鋅-無屏蔽的。
[0103]通過使用4(^寬的丁基橡膠帶和雙面泡沫膠帶的工件，將另一大致相同的鋅電鍍陽極芯樣品與鋼絲網陰極隔離，以模擬屏蔽。該樣品被指定為鋅-屏蔽的。
[0104]均利用尼龍拉鏈帶將這兩個鋅陽極芯樣品連接至鋼絲網陰極，以將陽極固定至陰極鋼。
[0105]由鎂和鋅製備另外兩個電鍍陽極芯樣品。線圈由直徑為0.091英寸(2.31^)且重量為6.58的220臟長的鋅線和直徑為0.125英寸(3.125^)的70臟的直鋅線(鋅的總重量為10.知)，以及重量為的95^ 1.1臟的鎂板製備。對於4435臟2的總的表面積和12.48的總的陽極重量，鋅的總表面積為2288臟2，鎂的表面積為2148臟2。這對應於46736庫倫的混合物鋅-鎂陽極(30682庫倫的鋅和16054庫倫的鎂)和35.5的陰極與陽極之比。陰極與陽極之比基於給定的鋼筋表面積所需的市售8111^80^ 0？ 150陽極的間距，鋅表面積約為所推薦的陰極的50%。
[0106]通過使用尼龍拉鏈帶將混合物鋅-鎂電鍍陽極芯樣品之一放置在遠離鋼絲網陰極約1111111處，以隔絕陽極芯與鋼絲網的電接觸。該樣品被指定為混合物-無屏蔽的。
[0107]通過使用4(^寬的丁基橡膠帶和雙面泡沫膠帶的工件，將另一大致相同的鋅電鍍陽極芯樣品與鋼絲網陰極隔離，以模擬屏蔽。該樣品被指定為混合物-屏蔽的。
[0108]均利用尼龍拉鏈帶將這兩個混合物鋅-鎂陽極芯樣品連接至鋼絲網陰極，以將陽極固定至陰極鋼。
[0109]在將所述4個電鍍陽極-陰極樣品組裝之後，將它們放置在指定的塑料桶中，並用模擬的混凝土孔隙水浸溼沙子。對於第一個24小時，陽極和陰極不接觸，從而在陽極-陰極組件周圍產生腐蝕性環境。將陽極至陰極的連接線連接，陽極開始為陰極提供保護。
[0110]獲得了每個樣品的陰極和陽極兩者相對於銅/硫酸銅參比電極￠3?的半電池電勢和腐蝕電流的測量值。需要將半電池電勢與嫩⑶的腐蝕電池中的極化電壓相比較。目前的嫩⑶3？0169-2007第61章強調三種陰極保護(⑶)標準，即，(1)-850-相對於施加0？電流的飽和銅/硫酸銅電極，或-850-考慮電壓降(1?的通電電位，(2)-85011^斷電電位或極化電位，以及(3) 100^極化。
[0111]評估的目的是為了實現鋼絲網陰極的部分保護，以在易於發生腐蝕的環境中(即，室溫、高溼度和氯化物腐蝕閾值水平之上的氯化物的存在)通過不利的陽極與陰極之比來促進陽極的輸出。除半電池電勢和腐蝕電流測量之外，還測定了各個陰極-陽極樣品的溫度、邱值和電阻率。由於腐蝕是電化學反應，提高溫度將增加反應的速率(在此情況下為腐蝕電流)。監控1)?值以確保陰極-陽極樣品保持鹼性，以模擬在其被嵌在修復混凝土中時存在的一般條件。測定電阻率以確保該體系中存在用於腐蝕發生的足夠的水分。
[0112]評估結果
[0113]陽極電勢
[0114]所有的四個陰極-陽極組件樣品均被評估56天以上。若所測得的即時斷開電勢和連接電勢之差? 10011^，則表明充分的犧牲陽極的功效。若來自陰極的即時斷開值和連接值之差不存在，則表明預期不利的陰極與陽極表面積之比不允許通過犧牲陽極的優先腐蝕而對陰極提供充分的保護。這些測試的結果繪製在圖5-8所示的圖表中。
[0115]圖8-12為描繪各個測試樣品的連接陽極電勢和即時斷開陽極電勢的圖表。測量的電勢之差較大表明陽極輸出較高。圖表上的兩條線合併而成的間隔為去極化，在所述間隔處，陽極和陰極保持不連接一段時間以測量陽極在斷電周期中的恢復，如斷電周期可發生在現場安裝時的冷凍或乾燥條件下。如圖表所示，所有的四個原型犧牲陽極(鋅-無屏蔽的、鋅屏蔽的、混合物鋅/鎂-無屏蔽的、混合物鋅/鎂屏蔽的)展示了連接陽極電勢和未連接陽極電勢之差適合為鋼絲網陽極提供保護。應注意的是，鋅和混合物鋅/鎂陽極的屏蔽實施方案顯示了未連接陽極電勢和連接陽極電勢之差較大。
[0116]圖13示出短時間尺度內的鋅-無屏蔽的、鋅屏蔽的、混合物鋅/鎂-無屏蔽的、混合物鋅/鎂屏蔽的原型犧牲陽極的陽極電勢的對比。
[0117]腐蝕電流
[0118]腐蝕電流是陽極輸出的另一指標，並且是電鍍金屬消耗速率的函數。當腐蝕電流接近0時，陽極停止運行，停止犧牲金屬的消耗，而且產生鈍化(即，通過犧牲金屬表面的氧化產物的不溶性膜的形成或由氧化產物在陽極和陰極之間形成短路)。圖14的圖表示出了鋅-無屏蔽的、鋅屏蔽的、混合物鋅/鎂-無屏蔽的、混合物鋅/鎂屏蔽的原型犧牲陽極的腐蝕電流的測量值。圖15示出了在較短時間內由來自混合物鋅/鎂陽極的犧牲鎂所提供的額外的初始電流。應注意的是，混合物鋅/鎂屏蔽的陽極展示了略低的電流，但是混合物鋅/鎂-無屏蔽的陽極持續了較長的時間。
[0119]雖然已結合多種示例性實施方案描述了陽極組件、陰極保護體系和方法，但應理解的是，可採用其他類似的實施方案或對所描述的實施方案進行修改和補充以實現本文中所公開的相同的功能而不背離本公開內容的範圍。上述實施方案不一定是相互替代的，可將多種實施方案進行組合以提供預期的特性。因此，陰極保護體系和方法不應局限於任何單一的實施方案，而應按照所附的權利要求書的詳述的廣度和範圍加以理解。
【權利要求】
1.一種陽極體，包含: 至少一個包含犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈； 至少一個電連接至所述螺旋線圈的細長的電導體；以及 包圍所述至少一個螺旋線圈的至少一部分和任選地所述至少一個細長的電導體的一部分的包裝材料。
2.權利要求1的陽極體，其中所述犧牲金屬的電化學活性高於鋼。
3.權利要求2的陽極體，其中所述犧牲金屬包含鎂、鋅、鋁和/或它們的合金。
4.權利要求1的陽極體，其中所述犧牲金屬包含電動金屬或金屬合金。
5.權利要求1的陽極體，其中所述至少一個細長的電導體螺旋纏繞所述至少一個螺旋線圈的所述縱向軸線的至少一部分。
6.權利要求1的陽極體，進一步包含與螺旋線圈的外表面毗鄰的屏蔽。
7.—種陽極體，包括: 包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈； 第二犧牲金屬，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於第一犧牲金屬低，其中所述第一犧牲金屬和所述第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼； 至少一個電連接至所述第一和第二犧牲金屬至少之一的細長的電導體；以及 包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分和任選地所述至少一個細長的電導體的一部分的包裝材料。
8.權利要求7的陽極體，其中所述第二犧牲金屬包含具有縱向軸線的第二螺旋線圈。
9.權利要求8的陽極體，其中所述第一螺旋線圈與所述第二螺旋線圈交錯。
10.權利要求9的陽極體，其中所述至少一個細長的電導體螺旋纏繞所述第一和第二螺旋線圈的所述縱向軸線的至少一部分。
11.權利要求9的陽極體，進一步包含與交錯的螺旋線圈的外表面毗鄰的屏蔽。
12.權利要求7的陽極體，其中所述第二犧牲金屬包含設置為與所述螺旋線圈的外表面毗鄰接觸的具有縱向軸線的實體。
13.權利要求12的陽極體，其中所述電導體纏繞所述螺旋線圈和所述實體的縱向軸線的至少一部分以固定所述實體至所述螺旋線圈。
14.權利要求7的犧牲陽極體，其中所述第一犧牲金屬包含鎂或鎂合金。
15.權利要求7的犧牲陽極體，其中所述第二犧牲金屬包含鋅或鋅合金。
16.權利要求7的犧牲陽極體，其中所述第一犧牲金屬包含鎂或鎂合金，且所述第二犧牲金屬包含鋅或鋅合金。
17.權利要求13的陽極體，進一步包含與交錯的螺旋線圈的外表面毗鄰的屏蔽。
18.一種用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，包括: 包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈的陽極體，所述螺旋線圈包含電化學活性高於鋼的犧牲金屬； 至少一個將所述陽極體電連接至鋼筋元件的電導體；以及 包圍所述第一和第二犧牲金屬的至少一部分和任選地所述至少一個細長的電導體的一部分的包裝材料。
19.權利要求18的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述犧牲金屬包含鎂、鋅和丨或它們的合金。
20.權利要求18的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述包裝材料為多孔砂漿。
21.權利要求18的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中細長的電導體電連接至所述陽極體並發出於所述包裝材料的相對面。
22.權利要求18的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，包含第一犧牲金屬和縱向軸線的第一螺旋線圈；和包含第二犧牲金屬的第二螺旋線圈，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於所述第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和所述第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼。
23.權利要求22的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述第一螺旋線圈與所述第二螺旋線圈交錯。
24.權利要求23的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述至少一個細長的電導體螺旋纏繞所述第一和第二螺旋線圈的所述縱向軸線的至少一部分。
25.權利要求24的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，進一步包含與交錯的螺旋線圈的外表面毗鄰的絕緣墊。
26.權利要求25的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述第二犧牲金屬包含與所述螺旋線圈的外表面毗鄰接觸的具有縱向軸線的實體。
27.權利要求18的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，包括:包含第一犧牲金屬和縱向軸線的螺旋線圈；和第二犧牲金屬的實體，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於所述第一犧牲金屬，其中所述第一犧牲金屬和所述第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼。
28.權利要求27的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述第一犧牲金屬包含鎂或鎂合金。
29.權利要求27的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述第二犧牲金屬包含鋅或鋅合金。
30.權利要求27的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，其中所述第一犧牲金屬包含鎂或鎂合金，且第二犧牲金屬包含鋅或鋅合金。
31.權利要求30的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的體系，進一步包含與所述第二犧牲金屬的實體的外表面毗鄰的絕緣墊。
32.—種用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，包括: 將包含至少一個具有縱向軸線的螺旋線圈的犧牲陽極體電連接至鋼筋混凝土結構中的鋼筋，所述螺旋線圈包含電化學活性高於鋼的犧牲金屬，其中所述陽極體至少部分地被包裝材料覆蓋。
33.權利要求32的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，進一步包括: 將所述陽極插入所述混凝土結構中形成的孔洞中。
34.權利要求33的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，進一步包括: 將所述犧牲陽極體放置為接近所述鋼筋。
35.權利要求32的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，其中所述陽極體進一步包含電化學活性低於所述第一犧牲金屬的第二犧牲金屬。
36.權利要求32的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，其中所述至少一個螺旋線圈包括:包含第一犧牲金屬的第一螺旋線圈和包含第二犧牲金屬的第二螺旋線圈，所述第二犧牲金屬的電化學活性低於所述第一犧牲金屬，且其中所述第一犧牲金屬和所述第二犧牲金屬的電化學活性高於鋼。
37.權利要求36的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，其中所述第一犧牲金屬和所述第二犧牲金屬包含電動金屬或金屬合金。
38.權利要求37的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，其中所述電動金屬包含鋰、鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鉻，及它們的組合或合金。
39.權利要求38的用於減少混凝土結構中的鋼筋的腐蝕的方法，進一步包括: 以有效的量提供不同材料的至少兩種犧牲金屬一一其中一種為鎂一一的犧牲陽極，以引起遠離所述混凝土結構的所述鋼筋的氯離子的迀移。
【文檔編號】C23F13/10GK104508188SQ201380040384
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2012年7月30日
【發明者】F·R·古德溫 申請人:建築研究和技術有限公司