專利名稱：長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物腐蝕和防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用在混凝土領(lǐng)域的參比電極主要有銀/氯化銀參比電極、二氧化錳參比電極和硫酸銅參比電極。硫酸銅參比電極通常作為便攜式或暫時(shí)性測(cè)量使用，因?yàn)檫@種金屬/金屬鹽溶液類的電極，需要足夠的水分來保證金屬鹽溶液，即內(nèi)參比電解質(zhì)的穩(wěn)定。所以，電極的隔膜材料既要控制硫酸銅向電極外部滲透，又要保證控制水分的遷移。因此，這種電極在混凝土中的設(shè)計(jì)壽命不會(huì)超過10年。目前在商業(yè)領(lǐng)域使用較成功的是金屬/金屬難溶鹽類參比電極。比如銀/氯化銀參比電極、二氧化錳參比電極和Mo/Mo03電極。對(duì)于銀/氯化銀參比電極，中國(guó)專利CN200710144314.9，提供了一種混凝土中鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)用全固態(tài)參比電極及其制備方法。該參比電極采用Ag/AgCl/KClsat體系，從參比電極的軸心向外依次為純度為99.99%的Ag、AgCl層、三組分多孔層以及水泥漿層構(gòu)成。本發(fā)明充分考慮混凝土中鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)所需參比電極長(zhǎng)壽命、電位穩(wěn)定等特殊性，采用廉價(jià)的Ag/AgCl/KClsat體系制備出一種新型全固態(tài)長(zhǎng)壽命參比電極(ASSRE)，采用三組分多孔結(jié)構(gòu)克服了普通液態(tài)參比電極壽命短、強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。但是，海洋工程中的混凝土，全壽期內(nèi)氯離子濃度通常變化較大，因此由于氯離子濃度的變化極大地影響了 Ag/AgCl電極電位的穩(wěn)定性。中國(guó)專利200810013870.7，電極的本體材料是Mo/Mo03電極。主體結(jié)構(gòu)包括壓蓋、電纜、電極密封筒、多孔陶瓷外殼、電極體和堿性電解質(zhì)糊；內(nèi)參比電解質(zhì)糊為糊狀的堿性電解質(zhì)液，并添加適量的吸水性高分子材料；外部殼體為抗壓性多孔陶瓷外殼,陶瓷外殼底部封閉，電極整體固制成一體式結(jié)構(gòu)。中國(guó)專利200710016441.0涉及一種應(yīng)用于混凝土中的二氧化錳參比電極，主體結(jié)構(gòu)包括密封膠帶、混凝土半透膜、耐堿綿紙、錳環(huán)、集流體鋼筒和導(dǎo)線。這類電極的好處是金屬/金屬難溶鹽是較穩(wěn)定的電極對(duì)，不需要太多的水分參與組建電極對(duì)。因此，只需要少量的水分保證電化學(xué)測(cè)量的穩(wěn)定性。通常，需要制成糊狀的內(nèi)參比電解質(zhì)即可。為了保證長(zhǎng)期電化學(xué)測(cè)量的穩(wěn)定性，避免水分干涸，在堿性內(nèi)參比電解質(zhì)中還添加了吸水劑。但這類電極在實(shí)際制備過程中，金屬難溶鹽容易產(chǎn)生多種價(jià)態(tài)和晶型。因此，不同批次制備的電極電位重現(xiàn)性不太高，使用前需要嚴(yán)格的校驗(yàn)過程。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極，包括電極本體，其特征在于:在所述的電極本體的外圍包裹有水泥砂漿填料，電極護(hù)套設(shè)置在水泥砂漿填料的外圍，其兩端均設(shè)置有開口，電纜的一端與設(shè)置在水泥砂漿填料內(nèi)的電極本體相連接，另一端穿出所述的電極護(hù)套至外部。所述的電極本體由鈦基材及其設(shè)置在鈦基材表面的貴金屬氧化物涂層組成。所述貴金屬氧化物涂層采用Ir02+Ta205混合氧化物。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:適合在混凝土堿性介質(zhì)中埋置應(yīng)用，減小了與混凝土介質(zhì)之間的液接電位，同時(shí)水泥砂漿包裹物中添加吸水材料和高堿性材料,保證了 Ti/MMO電極材料環(huán)境介質(zhì)的穩(wěn)定性，為長(zhǎng)期穩(wěn)定地測(cè)量電位提供了保證，具有電位穩(wěn)定性好、耐極化性能強(qiáng)、易于埋設(shè)和固封；突出特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，設(shè)計(jì)壽命為混凝土同壽期。

圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極，包括電極本體1，在所述的電極本體I的外圍包裹有水泥砂漿填料2，電極護(hù)套3設(shè)置在水泥砂漿填料2的外圍，其兩端均設(shè)置有開口，電纜4的一端與設(shè)置在水泥砂漿填料2內(nèi)的電極本體I相連接，另一端穿出所述的電極護(hù)套3至外部。所述的電極本體I由鈦基材及其設(shè)置在鈦基材表面的貴金屬氧化物涂層(簡(jiǎn)稱Ti/MMO)組成，鈦基材采用ASTM B265 一級(jí)鈦材，可采用網(wǎng)帶狀或絲狀材質(zhì)，所述貴金屬氧化物涂層采用Ir02+Ta205混合氧化物。所述水泥砂漿填料2給電極本體提供了一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的堿性介質(zhì)環(huán)境，這有利于電極電位的穩(wěn)定，主要由硅酸鹽水泥、添加劑、砂子、水組成，其中添加劑為溴化鋰、硝酸鋰和膨潤(rùn)土的一種或幾種按照任意比例組成的混合物，水泥砂漿中水泥、砂子、水的質(zhì)量配比范圍為1:(1.5 3.0):(0.2 0.8)，三者共占總質(zhì)量的90 95%，摻加添加劑共占總質(zhì)量的5 10%。將本實(shí)用新型浸泡在混凝土模擬孔隙液，即飽和Ca(OH)2中，相對(duì)飽和甘汞電極的平均電極電位為+50±20 mV,由于采用水泥砂漿填料包裹電極本體，因此將減小參比電極與混凝土界面的液接電位。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極，包括電極本體，其特征在于:在所述的電極本體的外圍包裹有水泥砂漿填料，電極護(hù)套設(shè)置在水泥砂漿填料的外圍，其兩端均設(shè)置有開口，電纜的一端與設(shè)置在水泥砂漿填料內(nèi)的電極本體相連接，另一端穿出所述的電極護(hù)套至外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極，其特征在于:所述的電極本體由鈦基材及其設(shè)置在鈦基材表面的貴金屬氧化物涂層組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種長(zhǎng)壽命鋼筋混凝土腐蝕監(jiān)/檢測(cè)用埋置式參比電極，包括電極本體，其特征在于在所述的電極本體的外圍包裹有水泥砂漿填料，電極護(hù)套設(shè)置在水泥砂漿填料的外圍，其兩端均設(shè)置有開口，電纜的一端與設(shè)置在水泥砂漿填料內(nèi)的電極本體相連接，另一端穿出所述的電極護(hù)套至外部。本實(shí)用新型所述長(zhǎng)效參比電極可預(yù)埋于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土(PCCP)管和大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物。預(yù)期使用壽命可達(dá)50年以上，設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)于銀/氯化銀參比電極和二氧化錳參比電極，一般為鋼筋混凝土同壽命周期。
文檔編號(hào)G01N17/02GK202939152SQ201220443359
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者趙永韜, 周文娟 申請(qǐng)人:青島雙瑞海洋環(huán)境工程股份有限公司