Anodo a rete a nastro MMO per la protezione del calcestruzzo: cosa non ti dicono gli standard

Anodo a rete a nastro MMO per la protezione del calcestruzzo: cosa non ti dicono gli standard

Le strutture in cemento armato rappresentano una sfida unica per la protezione catodica. L'elettrolita è alcalino e ad alta-resistività. L'anodo deve essere incorporato o fissato alla superficie del calcestruzzo. E l'intero assieme deve durare decenni senza manutenzione. L'anodo a rete a nastro MMO è diventato una soluzione standard, ma per applicarlo correttamente è necessario comprendere cosa tralasciano gli standard scritti.

Perché il calcestruzzo è difficile per gli anodi

Il calcestruzzo ha un pH tipicamente superiore a 12,5. Questo ambiente passivo protegge naturalmente l'armatura in acciaio fino a quando la contaminazione da cloruro o la carbonatazione non rompe il film passivo. Per la protezione catodica a corrente impressa, l'anodo deve funzionare nello stesso ambiente alcalino. Molti tipi di anodi si degradano rapidamente nel calcestruzzo perché il pH elevato attacca il rivestimento o il substrato.

Il rivestimento IrO2/Ta2O5 su un anodo a rete di titanio MMO è insolitamente stabile in condizioni alcaline. Il substrato di titanio forma una pellicola passiva che resiste all'acqua presente nei pori del calcestruzzo. Questa compatibilità chimica è il motivo per cui i fogli delle specifiche per l'anodo a rete a nastro MMO spesso elencano la protezione del calcestruzzo come applicazione primaria.

I due metodi di installazione

Il primo metodo è la mesh incorporata. L'anodo in rete di titanio MMO è legato alla gabbia dell'armatura prima del getto di calcestruzzo. Il cemento circonda completamente la rete. Questo metodo fornisce la distribuzione di corrente più uniforme perché l'anodo si trova alla stessa profondità del rinforzo. Tuttavia, una volta versata, la rete non è più accessibile per la riparazione.

Il secondo metodo è il mesh-montato sulla superficie. Dopo che il calcestruzzo si è indurito, l'anodo a rete a nastro MMO viene fissato alla superficie del calcestruzzo utilizzando perni di plastica o adesivo. Un sottile strato di rivestimento cementizio conduttivo o di elettrolita spruzzato ricopre la rete. Questo metodo consente accessi futuri ma richiede un sistema di collegamento elettrico più complesso.

I requisiti attuali sono inferiori a quanto si pensi

Per l'acciaio nel calcestruzzo passivo la densità di corrente di protezione è di soli 0,2 - 2 mA per metro quadrato di superficie in acciaio. Si tratta di un-dieci della corrente necessaria per l'acciaio sepolto nel terreno. I valori di corrente pubblicati per l'anodo a rete a nastro MMO, come 2,8 mA/m o 3,5 mA/m, sono molto più elevati di quelli richiesti dalle applicazioni concrete. Questa capacità in eccesso significa che la vita lavorativa nel calcestruzzo è quasi sempre nella fascia alta dell’intervallo di 20-100 anni.

Non progettare eccessivamente. Utilizzando una rete con corrente nominale più elevata rispetto al materiale di scarto necessario. La specifica da 10 mm*76 m con 2,8 mA/m è sufficiente per la maggior parte dei ponti in cemento e delle strutture di parcheggio. Utilizza le maglie da 19 mm o più larghe solo per getti di aree-molto grandi in cui un minor numero di passaggi anodici riduce la manodopera di installazione.

La questione nascosta della generazione di gas

Tutti gli anodi a corrente impressa nel calcestruzzo generano ossigeno e cloro gassoso sulla superficie dell'anodo. Nelle applicazioni integrate, questo gas deve fuoriuscire attraverso la struttura dei pori del calcestruzzo. Se il gas si accumula, crea una barriera resistiva che aumenta la tensione e riduce la distribuzione della corrente.

La struttura a rete dell'anodo a rete in titanio MMO consente al gas di fuoriuscire attraverso le aperture. Un anodo a striscia solida intrappolerebbe il gas al di sotto di esso. La dimensione del foro della rete influisce direttamente sul rilascio del gas. Per le applicazioni in calcestruzzo incorporato, le aperture da 2,5 x 4,6 x 0,6 mm sono adeguate. Per le applicazioni montate su superficie- con rivestimento conduttivo, l'apertura più grande da 34 x 76 x 0,89 mm fornisce uno scarico del gas ancora migliore.

Disadattamento termico tra titanio e cemento

Il titanio ha un coefficiente di dilatazione termica di 8,6 x 10^-6 per grado Celsius. Il calcestruzzo è all'incirca da 10 a 12 x 10^-6. La differenza è piccola ma non zero. Nelle strutture soggette a cicli di gelo{12}}disgelo o esposizione al fuoco, l'espansione differenziale può causare il distacco della rete montata in superficie. Questo è il motivo per cui l'anodo a rete a nastro MMO montato in superficie deve essere fissato con dispositivi di fissaggio flessibili, non con resina epossidica rigida. La rete ha bisogno di spazio per muoversi leggermente rispetto alla superficie del calcestruzzo.

Differenze di ispezione e monitoraggio

A differenza delle applicazioni su terreno in cui si misura direttamente il potenziale dall'anodo-a-terra, le applicazioni su calcestruzzo richiedono un elettrodo di riferimento in argento-cloruro d'argento incorporato vicino al rinforzo. Questo elettrodo di riferimento misura il potenziale dell'acciaio rispetto ad uno standard stabile. Lo stesso anodo a rete di titanio MMO non può servire da riferimento perché il suo potenziale varia con la densità di corrente.

Installare almeno tre elettrodi di riferimento per zona anodica. Quando gli elettrodi di riferimento mostrano che il potenziale dell'acciaio si sposta al di fuori dell'intervallo di protezione, regolare l'uscita del raddrizzatore. Non fare affidamento solo sul potenziale dell'anodo.

Un avvertimento riguardo al calcestruzzo-contaminato da cloruro

Se il calcestruzzo contiene già cloruri al di sopra della soglia di corrosione attiva, la richiesta di corrente iniziale sarà elevata. La superficie dell'acciaio si sta corrodendo attivamente e il sistema di protezione catodica deve prima arrestare la corrosione prima di poter mantenere la passività. Questo periodo iniziale può durare mesi e potrebbe richiedere densità di corrente prossime al valore massimo dell'anodo a rete a nastro MMO.

Durante questa fase di depolarizzazione, monitorare la temperatura della mesh. Utilizzare una fotocamera a infrarossi per verificare la presenza di punti caldi. Se una qualsiasi sezione della rete supera i 50 gradi sopra la temperatura ambiente, ridurre la corrente ed estendere il periodo di polarizzazione. Il rivestimento IrO2/Ta2O5 può gestire temporaneamente la corrente elevata, ma il riscaldamento eccessivo accelera il consumo a lungo termine.

Perché la personalizzazione è importante per il calcestruzzo

I prodotti standard con anodi a rete in titanio MMO sono progettati per gli ambienti del suolo. Il calcestruzzo è diverso. Di Noer offre la personalizzazione della dimensione del foro della rete specificatamente per applicazioni in calcestruzzo. Un'apertura più ampia migliora lo sfogo del gas. Un filo più sottile riduce l'impatto visivo sul calcestruzzo architettonico. Un rivestimento modificato con un contenuto di iridio più elevato gestisce meglio la corrente di depolarizzazione iniziale.

Richiedi campioni prima di ordinare grandi quantità. Incorpora i campioni nei blocchi di cemento di prova realizzati con la tua miscela di calcestruzzo reale. Utilizza la corrente per 90 giorni al livello operativo pianificato. Quindi rompi i blocchi e ispezionali. La rete non deve mostrare perdite di rivestimento, crepe e perdite di adesione al calcestruzzo. Se supera questo test, è probabile che l'installazione-su vasta scala abbia esito positivo.

L'anodo a rete a nastro MMO è una tecnologia collaudata per la protezione catodica del calcestruzzo. Ma provato non significa automatico. Presta attenzione ai dettagli che gli standard non scrivono mai.