[00341027]一种基于电场作用的基桩防腐系统

技术领域 本

发明属于建筑工程技术领域，涉及一种基桩防腐技术，具体指一种基于电 场作用的基桩防腐系统。

背景技术

桩基础是我国建设工程中最常用的基础形式，每年有数百万根桩基础被沉入 各种地基中，其中不少地基土具有腐蚀性。腐蚀严重影响着桩基础的使用寿命， 由于其入土深度大，直径小，较其他建筑结构受腐蚀性影响会更大，一旦基桩受 到土壤中的 cl-、SO4 2-等酸根离子的侵蚀，很难进行维修，且维修成本高昂；因而 基桩的抗腐蚀性越来越受到重视，特别是长线路输变电工程。一般高压输电线路 每隔二三百米就要建设一座输电塔，输电塔跨越的地形地貌极其复杂，一些输电 塔免不了要建在含有 cl-、SO4 2等酸根离子的土壤中，研究如何预防、降低基桩的 防腐蚀性具有重要的工程意义。基桩的腐蚀主要源于以下三种原因：(1)被混凝土 包裹的钢筋表面会产生钝化膜，而土壤中的 cl-离子、SO4 2离子会破坏这层钝化膜， 在钢筋表面生成 Fe2O3·nH2O 晶体，这种晶体和还未发生锈蚀的钢筋在潮湿的 环境中会形成腐蚀电池，进一步加速腐蚀速率；此外，被锈蚀的钢筋体积会扩大， 使得混凝土与钢筋之间的连接发生松动，从而大大减弱了混凝土对钢筋的保护。 而在腐蚀性酸根离子中，氯盐是使钢筋混凝土结构中的钢筋发生破坏最主要原 因。(2)在潮湿的环境中，土壤中的硫酸盐会电离出 SO4 2 ,该离子会与混凝土中的 碱性物质发生酸碱中和反应，对混凝土产生腐蚀作用。(3)空气中的 CO2 进入土 壤中，部分会溶于土壤中的水而产生碳酸，这种弱酸也会对混凝土有一定的腐蚀 作用。基于上述原因可知，埋于地下的钢筋混凝土基桩的防腐主要针对这些酸根 离子而采取措施。

随着技术的不断发展，目前关于混凝土结构基桩的防腐施工技术主要有以下 几类：(1)刷涂料法，具体就是在桩的外表面涂刷一层保护涂料，用以隔断土壤中 对桩有危害的介质与桩发生接触。此种方法施工简单、成本低，但仅能用于预制 桩防腐；由于需要先在预制桩上涂刷保护涂料，再进行沉桩，沉桩过程中涂层受 到土层的摩擦作用，极有可能发生破裂，造成防腐层失效。(2)布袋法，采用防腐 布袋隔绝桩与腐蚀性土的接触，但此方法施工工艺比较复杂，施工过程对布袋有 破损的可能，且布袋多为土工合成材料，使用成本较高，且易老化使用寿命短。 (3)电化学防腐法，根据电化学腐蚀原理，依靠外部电流的流入改变金属的电位， 从而降低金属腐蚀速率的一种材料保护技术。具体做法是把桩体内的钢筋作为阴 极，硅铁材料作为阳极固定在混凝土构造物的表面，其上覆盖一层导电沥青或导 电混凝土，将直流电源的负极与阴极相连，正极与阳极相连从而形成“腐蚀电池” 回路。电化学防腐方法原理简单，较为实用，不足在于电化学防腐法是使内部钢 筋成为腐蚀电池中的阴极，是一种金属防腐方法，只能保护桩体内的钢筋，无法 实现混凝土防腐；且不便于施工，尤其是导电沥青和导电混凝土的涂刷较复杂， 难以实现全面有效的防腐性能。

基于现有混凝土基桩防腐方法的不足，综合考虑防腐性能及成本，深入研究 并设计出新的防腐措施，将会给建筑工程带来新的发展方向和经济前景。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于电场作用的基桩防腐系统，通过对基 桩施以外加电压，在基桩周围一定范围内形成电场，利用带电离子受电场力作用 发生移动，促使土壤中对基桩有腐蚀作用的带负电的离子远离桩体，从根本上实 现基桩整体防腐的目的。