MMO Ribbon Mesh Anod för betongskydd: Vad standarderna inte säger dig

MMO Ribbon Mesh Anod för betongskydd: Vad standarderna inte säger dig

Armerade betongkonstruktioner utgör en unik utmaning för katodskydd. Elektrolyten är alkalisk och hög-resistivitet. Anoden ska vara inbäddad eller fäst på betongytan. Och hela monteringen måste hålla i årtionden utan underhåll. MMO Ribbon Mesh Anode har blivit en standardlösning, men att tillämpa den korrekt kräver att man förstår vad de skrivna standarderna utelämnar.

Varför betong är svårt för anoder

Betong har vanligtvis ett pH över 12,5. Denna passiva miljö skyddar stålarmering naturligt tills kloridförorening eller karbonatisering bryter den passiva filmen. För imponerat strömkatodiskt skydd måste anoden arbeta i samma alkaliska miljö. Många anodtyper bryts ned snabbt i betong eftersom det höga pH-värdet angriper beläggningen eller underlaget.

IrO2/Ta2O5-beläggningen på en MMO-anod av titannät är ovanligt stabil under alkaliska förhållanden. Titansubstratet bildar en passiv film som motstår betongporvatten. Denna kemiska kompatibilitet är anledningen till att specifikationsbladen för MMO Ribbon Mesh Anode ofta listar betongskydd som en primär tillämpning.

De två installationsmetoderna

Metod ett är inbäddat nät. MMO-anoden i titannät knyts till armeringsjärnsburen innan betonggjutning. Betongen omger nätet helt. Denna metod ger den mest enhetliga strömfördelningen eftersom anoden är på samma djup som armeringen. Men när det väl har hällts kan nätet inte kommas åt för reparation.

Metod två är ytmonterat-nät. Efter att betongen har härdat fästs MMO Ribbon Mesh Anode på betongytan med plaststift eller lim. Ett tunt lager av ledande cementartad beläggning eller sprutad elektrolyt täcker nätet. Denna metod tillåter framtida åtkomst men kräver ett mer komplext elektriskt anslutningssystem.

Nuvarande krav är lägre än du tror

För stål i passiv betong är skyddsströmtätheten endast 0,2 till 2 mA per kvadratmeter stålyta. Detta är en-tiondel av strömmen som behövs för nedgrävt stål i jord. De publicerade aktuella klassificeringarna för MMO Ribbon Mesh Anode såsom 2,8mA/m eller 3,5mA/m är mycket högre än vad konkreta tillämpningar kräver. Denna överkapacitet gör att livslängden i betong nästan alltid ligger i den övre delen av intervallet 20-100 år.

Överdesign inte. Användning av nät med högre ström än nödvändigt slöser med material. 10mm*76m-specifikationen med 2,8mA/m är tillräcklig för de flesta brodäck och parkeringskonstruktioner av betong. Använd endast 19 mm eller bredare maskor för mycket stora-utgjutningar där färre anodkörningar minskar installationsarbetet.

Den dolda frågan om gasproduktion

Alla imponerade strömanoder i betong genererar syre och klorgas vid anodytan. I inbäddade applikationer måste denna gas strömma ut genom betongporstrukturen. Om gas ackumuleras skapar det en resistiv barriär som ökar spänningen och minskar strömfördelningen.

Nätstrukturen hos MMO-anoden i titanium gör att gas kan strömma ut genom öppningarna. En solid bandanod skulle fånga gas under den. Hålstorleken på nätet påverkar direkt gasutsläppet. För ingjutna betongapplikationer är öppningarna på 2,5 x 4,6 x 0,6 mm tillräckliga. För ytmonterade-applikationer med ledande överlägg ger den större öppningen på 34 x 76 x 0,89 mm ännu bättre gasventilation.

Termisk obalans mellan titan och betong

Titan har en termisk expansionskoefficient på 8,6 x 10^-6 per grad Celsius. Betong är ungefär 10 till 12 x 10^-6. Skillnaden är liten men inte noll. I strukturer som utsätts för frysnings-upptiningscykler eller brandexponering kan den differentiella expansionen orsaka att ytmonterat nät lossnar. Det är därför ytmonterad MMO Ribbon Mesh Anode ska fästas med flexibla fästelement, inte styv epoxi. Nätet behöver utrymme för att röra sig något i förhållande till betongytan.

Inspektion och övervakning av skillnader

Till skillnad från markapplikationer där du mäter anod-till-jordpotential direkt, kräver betongapplikationer en silver-silverkloridreferenselektrod inbäddad nära armeringen. Denna referenselektrod mäter stålets potential i förhållande till en stabil standard. MMO-anoden i titannät i sig kan inte tjäna som referens eftersom dess potential varierar med strömtätheten.

Installera minst tre referenselektroder per anodzon. När referenselektroderna visar att stålpotentialen rör sig utanför skyddsområdet, justera likriktarutgången. Lita inte bara på anodpotentialen.

En varning om klorid-förorenad betong

Om betongen redan innehåller klorider över tröskeln för aktiv korrosion kommer det initiala strömbehovet att vara högt. Stålytan korroderar aktivt och det katodiska skyddssystemet måste först stoppa korrosionen innan det kan upprätthålla passivitet. Denna inledande period kan pågå i månader och kan kräva strömtätheter som närmar sig den maximala klassificeringen av MMO Ribbon Mesh Anode.

Övervaka nättemperaturen under denna depolariseringsfas. Använd en infraröd kamera för att kontrollera om det finns hot spots. Om någon del av nätet överstiger 50 grader över omgivningen, minska strömmen och förläng polariseringsperioden. IrO2/Ta2O5-beläggningen kan hantera den höga strömmen tillfälligt, men överdriven uppvärmning påskyndar långtidsförbrukningen-.

Varför anpassning är viktigt för betong

Standard MMO titan mesh anodprodukter är designade för markmiljöer. Betong är annorlunda. Di Noer erbjuder anpassning av hålstorleken på nätet speciellt för betongapplikationer. En bredare öppning förbättrar gasventileringen. En tunnare tråd minskar den visuella påverkan på arkitektonisk betong. En modifierad beläggning med högre iridiumhalt hanterar den initiala depolarisationsströmmen bättre.

Be om prover innan du beställer stora kvantiteter. Bädda in proverna i testbetongblock gjorda av din faktiska betongblandning. Kör ström i 90 dagar på planerad driftnivå. Bryt sedan upp blocken och inspektera. Nätet ska inte visa någon beläggningsförlust, inga sprickor och ingen vidhäftningsförlust till betongen. Om den klarar det här testet kommer din full-installation sannolikt att lyckas.

MMO Ribbon Mesh Anode är beprövad teknik för katodiskt skydd av betong. Men bevisat betyder inte automatiskt. Var uppmärksam på detaljerna som standarderna aldrig skriver ner.