混凝土中的鋼筋在接觸到水和氧氣等條件時，會發(fā)生電化學腐蝕。陰極保護就是通過改變鋼筋的電化學狀態(tài)來防止腐蝕。在陰極保護系統(tǒng)中，有兩種主要的方法：犧牲陽極法和外加電流法。
混凝土陰極保護的優(yōu)點
腐蝕防護：能夠顯著延長混凝土結構中鋼筋的使用壽命，尤其是在惡劣環(huán)境下，如海洋環(huán)境、化工污染區(qū)域等，對防止鋼筋腐蝕引起的混凝土結構破壞效果明顯。
長期穩(wěn)定性：一旦陰極保護系統(tǒng)安裝并調試正確，它可以在較長時間內持續(xù)提供保護。例如，一些大型的港口碼頭混凝土結構，在采用陰極保護后，能夠在多年的海水侵蝕和化學物質腐蝕環(huán)境下，保持結構的完整性。
適應性強：可以應用于各種類型的混凝土結構，無論是新建的還是已經服役的結構。對于已出現(xiàn)鋼筋腐蝕跡象的舊結構，通過安裝陰極保護系統(tǒng)，可以有效地阻止腐蝕的進一步發(fā)展。
混凝土陰極保護的缺點
成本較高：無論是犧牲陽極還是外加電流陰極保護系統(tǒng)，設備采購、安裝和調試的費用相對較高。特別是外加電流系統(tǒng)，需要電源設備、復雜的布線和的監(jiān)測裝置。
系統(tǒng)維護復雜：需要定期監(jiān)測和維護。對于犧牲陽極系統(tǒng)，要檢查犧牲陽極的消耗情況，及時更換消耗殆盡的陽極；對于外加電流系統(tǒng)，要監(jiān)測電流輸出、電位變化等參數(shù)，并且要確保電源設備、輔助陽極等部件的正常運行。
可能存在干擾問題：外加電流陰極保護系統(tǒng)可能會對附近的其他金屬結構產生干擾，導致它們也受到陰極保護電流的影響，或者引起雜散電流腐蝕。
混凝土陰極保護的應用場景
混凝土陰極保護系統(tǒng)的監(jiān)測與評估
電位監(jiān)測：是評估陰極保護效果的關鍵指標。通常采用參比電極來測量鋼筋相對于參比電極的電位。在正常的陰極保護狀態(tài)下，鋼筋的電位應達到一定的負電位范圍。例如，對于采用外加電流陰極保護的混凝土結構，鋼筋相對于飽和硫酸銅參比電極的電位一般應在 -0.85V 到 -1.2V 之間。
電流監(jiān)測：對于外加電流陰極保護系統(tǒng)，要監(jiān)測流入鋼筋的陰極保護電流大小。電流過小可能意味著保護不足，電流過大則可能造成電能浪費或者對混凝土結構產生不良影響。通過安裝在直流電源輸出端或鋼筋與輔助陽極連接線上的電流監(jiān)測裝置，可以實時獲取電流數(shù)據。
結構完整性評估：除了監(jiān)測陰極保護參數(shù)外，還需要定期評估混凝土結構本身的完整性?？梢圆捎脽o損檢測技術，如超聲檢測、雷達檢測等方法，檢查混凝土的內部缺陷、鋼筋的銹蝕程度等情況，綜合判斷陰極保護系統(tǒng)的有效性。
