专利名称：长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢筋混凝土结构物腐蚀和防护技术领域，特别是一种钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极。
背景技术：
目前，应用在混凝土领域的参比电极主要有银/氯化银参比电极、二氧化锰参比电极和硫酸铜参比电极。硫酸铜参比电极通常作为便携式或暂时性测量使用，因为这种金属/金属盐溶液类的电极，需要足够的水分来保证金属盐溶液，即内参比电解质的稳定。所以，电极的隔膜材料既要控制硫酸铜向电极外部渗透，又要保证控制水分的迁移。因此，这种电极在混凝土中的设计寿命不会超过10年。目前在商业领域使用较成功的是金属/金属难溶盐类参比电极。比如银/氯化银参比电极、二氧化锰参比电极和Mo/Mo03电极。对于银/氯化银参比电极，中国专利CN200710144314.9，提供了一种混凝土中钢筋锈蚀监测用全固态参比电极及其制备方法。该参比电极采用Ag/AgCl/KClsat体系，从参比电极的轴心向外依次为纯度为99.99%的Ag、AgCl层、三组分多孔层以及水泥浆层构成。本发明充分考虑混凝土中钢筋锈蚀监测所需参比电极长寿命、电位稳定等特殊性，采用廉价的Ag/AgCl/KClsat体系制备出一种新型全固态长寿命参比电极(ASSRE)，采用三组分多孔结构克服了普通液态参比电极寿命短、强度低的缺点。但是，海洋工程中的混凝土，全寿期内氯离子浓度通常变化较大，因此由于氯离子浓度的变化极大地影响了 Ag/AgCl电极电位的稳定性。中国专利200810013870.7，电极的本体材料是Mo/Mo03电极。主体结构包括压盖、电缆、电极密封筒、多孔陶瓷外壳、电极体和碱性电解质糊；内参比电解质糊为糊状的碱性电解质液，并添加适量的吸水性高分子材料；外部壳体为抗压性多孔陶瓷外壳,陶瓷外壳底部封闭，电极整体固制成一体式结构。中国专利200710016441.0涉及一种应用于混凝土中的二氧化锰参比电极，主体结构包括密封胶带、混凝土半透膜、耐碱绵纸、锰环、集流体钢筒和导线。这类电极的好处是金属/金属难溶盐是较稳定的电极对，不需要太多的水分参与组建电极对。因此，只需要少量的水分保证电化学测量的稳定性。通常，需要制成糊状的内参比电解质即可。为了保证长期电化学测量的稳定性，避免水分干涸，在碱性内参比电解质中还添加了吸水剂。但这类电极在实际制备过程中，金属难溶盐容易产生多种价态和晶型。因此，不同批次制备的电极电位重现性不太高，使用前需要严格的校验过程。
发明内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极。本实用新型的技术方案是:一种长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极，包括电极本体，其特征在于:在所述的电极本体的外围包裹有水泥砂浆填料，电极护套设置在水泥砂浆填料的外围，其两端均设置有开口，电缆的一端与设置在水泥砂浆填料内的电极本体相连接，另一端穿出所述的电极护套至外部。所述的电极本体由钛基材及其设置在钛基材表面的贵金属氧化物涂层组成。所述贵金属氧化物涂层采用Ir02+Ta205混合氧化物。本实用新型的优点是:适合在混凝土碱性介质中埋置应用，减小了与混凝土介质之间的液接电位，同时水泥砂浆包裹物中添加吸水材料和高碱性材料,保证了 Ti/MMO电极材料环境介质的稳定性，为长期稳定地测量电位提供了保证，具有电位稳定性好、耐极化性能强、易于埋设和固封；突出特点是寿命长，设计寿命为混凝土同寿期。
图1是本实用新型的主体结构示意图。
具体实施方式
参见图1，一种长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极，包括电极本体1，在所述的电极本体I的外围包裹有水泥砂浆填料2，电极护套3设置在水泥砂浆填料2的外围，其两端均设置有开口，电缆4的一端与设置在水泥砂浆填料2内的电极本体I相连接，另一端穿出所述的电极护套3至外部。所述的电极本体I由钛基材及其设置在钛基材表面的贵金属氧化物涂层(简称Ti/MMO)组成，钛基材采用ASTM B265 一级钛材，可采用网带状或丝状材质，所述贵金属氧化物涂层采用Ir02+Ta205混合氧化物。所述水泥砂浆填料2给电极本体提供了一个长期稳定的碱性介质环境，这有利于电极电位的稳定，主要由硅酸盐水泥、添加剂、砂子、水组成，其中添加剂为溴化锂、硝酸锂和膨润土的一种或几种按照任意比例组成的混合物，水泥砂浆中水泥、砂子、水的质量配比范围为1:(1.5 3.0):(0.2 0.8)，三者共占总质量的90 95%，掺加添加剂共占总质量的5 10%。将本实用新型浸泡在混凝土模拟孔隙液，即饱和Ca(OH)2中，相对饱和甘汞电极的平均电极电位为+50±20 mV,由于采用水泥砂浆填料包裹电极本体，因此将减小参比电极与混凝土界面的液接电位。
权利要求1.一种长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极，包括电极本体，其特征在于:在所述的电极本体的外围包裹有水泥砂浆填料，电极护套设置在水泥砂浆填料的外围，其两端均设置有开口，电缆的一端与设置在水泥砂浆填料内的电极本体相连接，另一端穿出所述的电极护套至外部。
2.根据权利要求1所述的长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极，其特征在于:所述的电极本体由钛基材及其设置在钛基材表面的贵金属氧化物涂层组成。
专利摘要本实用新型涉及一种长寿命钢筋混凝土腐蚀监/检测用埋置式参比电极，包括电极本体，其特征在于在所述的电极本体的外围包裹有水泥砂浆填料，电极护套设置在水泥砂浆填料的外围，其两端均设置有开口，电缆的一端与设置在水泥砂浆填料内的电极本体相连接，另一端穿出所述的电极护套至外部。本实用新型所述长效参比电极可预埋于预应力钢筋混凝土(PCCP)管和大型钢筋混凝土结构物。预期使用寿命可达50年以上，设计寿命长于银/氯化银参比电极和二氧化锰参比电极，一般为钢筋混凝土同寿命周期。
文档编号G01N17/02GK202939152SQ201220443359
公开日2013年5月15日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者赵永韬, 周文娟 申请人:青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司