20+2e — 2OH +H2 个
[0034]而电解质中溶解的金属阳离子Mg2+在电场作用下迁移至混凝土表面。若混凝土存在裂缝，则裂缝处电流密度显著增大，阳离子会优先在裂缝处积聚并与阴极产生的OH-发生如下反应
[0035]Mg2++20H — Mg(OH)2 I
[0036]Zn2++20H — ZnO I +H2O
[0037]形成沉积物，填充在裂缝处。与此同时，混凝土内的Cl -在电场作用下逐渐往混凝土表面迁移并脱除，实现脱盐与裂缝修补同步的效果。
[0038]在通恒定电流的同时，阳极会发生如下反应:
[0039]2H20 — 2H +2e +O2 个
[0040]由于阴极产生的0H—会被消耗，阳极产生的H+会在溶液中富集，降低溶液pH值，对混凝土造成酸化腐蚀，因此在溶液中添加pH缓冲剂，防止溶液pH降低。
[0041]实施例1
[0042]本例以一陆上钢筋混凝土梁结构为例。
[0043]装置安装步骤如图2所示，具体操作如下:
[0044](I)在梁100上打入膨胀螺栓11，利用膨胀螺栓11安装支撑托板12，支撑托板12底部设有调节螺栓13，可调节支撑托板12的高度。
[0045](2)水槽20为带端板的U型PVC槽，将水槽安装在支撑架上。水槽的底板21和前后侧板22分别与梁的底面及前后侧面平行，水槽的左右侧板23则与梁的横截面垂直相接，从而将梁的待修复区域围于水槽槽腔之中。使水槽底部与梁距离10cm，水槽与梁接触处采用密封胶24密封。
[0046](3)将不锈钢阳极网30铺设在水槽20内壁，例如本例中可以是水槽的底面和两侧面，阳极网引一电线。
[0047](4)在混凝土中钻孔至露出钢筋40，将电线焊接在钢筋上，焊接处用密封胶密封。
[0048](5)将连接不锈钢的电线与连接钢筋的电线分别接入电源50的正极与负极。
[0049](6)往水槽加入添加0.lmol/1 Mg (N03) 2电解质溶液60。
[0050](7)打开电源通入恒电流，使电流密度达到lA/m2。
[0051 ] 每隔7天根据电解质溶液的减少量添加Mg (N03) 2溶液，并测量溶液pH值，若pH值低于6可添加pH缓冲剂。通电40天，裂缝愈合率达95%。氯离子含量下降达80%以上。通电结束后，将水槽中溶液排走，拧松支撑铁架上的螺栓可使水槽与混凝土梁分离并将水槽拆卸。
[0052]实施例2
[0053]本例以一陆上钢筋混凝土柱结构为例。
[0054]装置安装步骤如图3所示，具体操作如下:
[0055](1)首先在柱子200两侧放置支撑铁架，支撑铁架可直接支撑在柱周围的地面上。将水槽底板71安装在支撑架上，底板与混凝土柱接触处涂抹密封胶。
[0056](2)安装水槽侧板72，四块玻璃钢板利用角钢及螺栓固定好，形成包裹混凝土柱子的玻璃钢套，接缝处采用密封胶密封。
[0057](3)将玻璃钢套利用角钢及螺栓固定在底板71上。
[0058](4)往水槽内灌2?3cm厚的添加了防水材料的砂浆。
[0059](5)把一带电线的不锈钢阳极网放置在水槽内，并使其尽量贴近水槽侧面，电线接头不要接触到溶液。
[0060](6)在混凝土中钻孔，并露出的钢筋，将电线焊接在钢筋上，焊接处用密封胶密封。
[0061](7)将连接不锈钢的电线与连接钢筋的电线分别接入电源的正极与负极。
[0062](8)往水槽加入添加了 pH缓冲剂的0.lmol/1 Mg(N03)2电解质溶液。
[0063](9)打开电源通入恒电流，使电流密度达到lA/m2。
[0064]每隔7天根据电解质溶液的减少量添加Mg (N03) 2溶液，并测量溶液pH值，若pH值降低可添加pH缓冲剂。通电50天，裂缝愈合率达95%。
[0065]通电结束后，将水槽中溶液排走，拧松水槽侧板与底板上螺栓便可将水槽拆卸。
【主权项】
1.一种脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土结构耐久性修复装置，其特征在于:包括一围绕着混凝土结构待修复区域而设置的水槽，水槽不同槽面间的接合边及水槽与混凝土结构的接合边设置有防水密封结构，水槽内添加有液面高于待修补区域的电解质溶液，所述电解质溶液为添加了混合磷酸盐作为pH缓冲剂的镁盐或锌盐，以待修复区域裂缝中的钢筋作为阴极，沿水槽内壁放置不锈钢网作为阳极，把阴极和阳极分别通过电缆与恒电流电源的负极和正极连接。2.根据权利要求1所述的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复装置，其特征在于:水槽以塑料制作，利用带孔支撑件和螺栓固定成型，不锈钢网与混凝土结构表面保持5?20cm距离。3.根据权利要求1所述的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复装置，其特征在于:水槽以支架固定在混凝土结构上。4.根据权利要求1所述的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复装置，其特征在于:所述混合磷酸盐为Na2HP04:NaH2P04 = 0.45摩尔比的混合溶液。5.根据权利要求1所述的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复装置，其特征在于:所述电解质溶液中，镁盐或锌盐的浓度为0.05?lmol/L。6.根据权利要求1所述的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复装置，其特征在于:所述电解质溶液中，混合磷酸盐浓度0.005mol/L?0.05mol/L。7.一种使用了如权利要求1?6任一所述的装置所完成的脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土耐久性修复方法，其特征在于采用以下步骤: (1)针对非水下钢筋混凝土结构梁或柱的待修补区域安装好水槽； (2)将不锈钢阳极网铺设在水槽内表面，阳极网通过电缆与恒电流电源的正极连接； (3)在混凝土中钻孔至露出的钢筋，将电线焊接在钢筋并接至恒电流电源的负极，焊接处用密封胶密封； (4)往水槽加入添加了pH缓冲剂的电解质溶液； (5)打开电源通入恒电流，使电流密度达到0.5?1.5A/m2 ； (6)每隔6?8天根据电解质溶液体积的减少量补充镁盐或锌盐，并测量电解质溶液pH值，若pH值降低则添加pH缓冲剂，使PH保持于6?7范围； (7)通电40天，裂缝愈合率达95%，氯离子含量下降达80%以上，通电结束后，将水槽中溶液排走，并将水槽拆卸使之与混凝土结构分离。
【专利摘要】本发明提供了一种脱盐与裂缝修补同步进行的钢筋混凝土结构耐久性修复装置，其包括一围绕着混凝土结构待修复区域而设置的水槽，水槽不同槽面间的接合边及水槽与混凝土结构的接合边设置有防水密封结构，水槽内添加有液面高于待修补区域的电解质溶液，所述电解质溶液为添加了混合磷酸盐作为pH缓冲剂的镁盐或锌盐，以待修复区域裂缝中的钢筋作为阴极，沿水槽内壁放置不锈钢网作为阳极，把阴极和阳极分别通过电缆与恒电流电源的负极和正极连接。本发明的优点在于针对非水中钢筋混凝土梁和柱，可同时脱除混凝土内氯离子及修补混凝土裂缝。脱盐与裂缝修补同步进行，解决了先补缝、再脱盐施工周期长的缺点。
【IPC分类】E04G23/02
【公开号】CN105464394
【申请号】CN201410460747
【发明人】方翔, 陈龙, 汤雁冰, 李海洪, 熊建波, 范志宏, 王胜年, 房毅
【申请人】中交四航工程研究院有限公司, 广州港湾工程质量检测有限公司, 广州四航材料科技有限公司, 中交四航岩土工程有限公司, 中国港湾工程有限责任公司, 中交第四航务工程局有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月11日