Ânodo de malha de fita MMO para proteção de concreto: o que os padrões não dizem

Ânodo de malha de fita MMO para proteção de concreto: o que os padrões não dizem

Estruturas de concreto armado apresentam um desafio único de proteção catódica. O eletrólito é alcalino e de alta-resistividade. O ânodo deve ser embutido ou fixado na superfície de concreto. E toda a montagem deve durar décadas sem manutenção. O MMO Ribbon Mesh Anode tornou-se uma solução padrão, mas aplicá-lo corretamente requer a compreensão do que os padrões escritos deixam de fora.

Por que o concreto é difícil para ânodos

O concreto tem um pH normalmente acima de 12,5. Este ambiente passivo protege o reforço de aço naturalmente até que a contaminação por cloreto ou carbonatação rompa a película passiva. Para proteção catódica de corrente impressa, o ânodo deve operar no mesmo ambiente alcalino. Muitos tipos de ânodos degradam-se rapidamente no concreto porque o pH elevado ataca o revestimento ou o substrato.

O revestimento IrO2/Ta2O5 em um ânodo de malha de titânio MMO é incomumente estável em condições alcalinas. O substrato de titânio forma uma película passiva que resiste à água dos poros do concreto. Essa compatibilidade química é a razão pela qual as folhas de especificações do ânodo de malha de fita MMO geralmente listam a proteção de concreto como aplicação primária.

Os dois métodos de instalação

O método um é a malha incorporada. O ânodo de malha de titânio MMO é amarrado à gaiola de vergalhão antes do vazamento do concreto. O concreto envolve completamente a malha. Este método fornece a distribuição de corrente mais uniforme porque o ânodo está na mesma profundidade que o reforço. No entanto, uma vez vazada, a malha não pode ser acessada para reparo.

O método dois é a malha montada-na superfície. Depois que o concreto endurece, o ânodo de malha de fita MMO é fixado à superfície do concreto usando pinos de plástico ou adesivo. Uma fina camada de revestimento cimentício condutor ou eletrólito pulverizado cobre a malha. Este método permite acesso futuro, mas requer um sistema de conexão elétrica mais complexo.

Os requisitos atuais são menores do que você pensa

Para aço em concreto passivo, a densidade de corrente protetora é de apenas 0,2 a 2 mA por metro quadrado de superfície de aço. Isto é um{3}}décimo da corrente necessária para o aço enterrado no solo. As classificações de corrente publicadas para o ânodo de malha de fita MMO, como 2,8 mA/m ou 3,5 mA/m, são muito mais altas do que as aplicações de concreto exigem. Este excesso de capacidade significa que a vida útil do concreto está quase sempre no limite superior da faixa de 20 a 100 anos.

Não projete demais. Usar uma malha com corrente nominal mais alta do que o necessário desperdiça material. A especificação de 10mm*76m com 2,8mA/m é suficiente para a maioria dos tabuleiros de pontes de concreto e estruturas de estacionamento. Use apenas malhas de 19 mm ou mais largas para vazamentos de-áreas muito grandes, onde menos passagens de ânodo reduzem o trabalho de instalação.

A questão oculta da geração de gás

Todos os ânodos de corrente impressa no concreto geram oxigênio e gás cloro na superfície do ânodo. Em aplicações embarcadas, este gás deve escapar através da estrutura de poros do concreto. Se o gás se acumular, cria uma barreira resistiva que aumenta a tensão e reduz a distribuição de corrente.

A estrutura de malha do ânodo de malha de titânio MMO permite que o gás escape pelas aberturas. Um ânodo de tira sólida prenderia o gás abaixo dele. O tamanho do furo da malha afeta diretamente a liberação de gás. Para aplicações de concreto embutido, as aberturas de 2,5 x 4,6 x 0,6 mm são adequadas. Para aplicações-montadas em superfície com uma cobertura condutora, a abertura maior de 34 x 76 x 0,89 mm proporciona uma ventilação de gás ainda melhor.

Incompatibilidade térmica entre titânio e concreto

O titânio tem um coeficiente de expansão térmica de 8,6 x 10^-6 por grau Celsius. O concreto tem aproximadamente 10 a 12 x 10^-6. A diferença é pequena, mas não zero. Em estruturas sujeitas a ciclos de congelamento-degelo ou exposição ao fogo, a expansão diferencial pode causar descolamento da malha montada na superfície. É por isso que o ânodo de malha de fita MMO montado na superfície deve ser fixado com fixadores flexíveis, não com epóxi rígido. A malha precisa de espaço para se mover ligeiramente em relação à superfície do concreto.

Diferenças de inspeção e monitoramento

Ao contrário das aplicações de solo em que você mede o potencial do ânodo-à-terra diretamente, as aplicações de concreto exigem um eletrodo de referência de prata-de cloreto de prata embutido próximo ao reforço. Este eletrodo de referência mede o potencial do aço em relação a um padrão estável. O próprio ânodo de malha de titânio MMO não pode servir como referência porque seu potencial varia com a densidade da corrente.

Instale pelo menos três eletrodos de referência por zona anódica. Quando os eletrodos de referência mostrarem que o potencial do aço está fora da faixa de proteção, ajuste a saída do retificador. Não confie apenas no potencial anódico.

Um cuidado sobre concreto-contaminado com cloreto

Se o concreto já contiver cloretos acima do limite de corrosão ativa, a demanda inicial de corrente será alta. A superfície do aço está corroendo ativamente e o sistema de proteção catódica deve primeiro interromper a corrosão antes que possa manter a passividade. Este período inicial pode durar meses e pode exigir densidades de corrente próximas da classificação máxima do MMO Ribbon Mesh Anode.

Durante esta fase de despolarização, monitore a temperatura da malha. Use uma câmera infravermelha para verificar pontos quentes. Se qualquer seção da malha exceder 50 graus acima do ambiente, reduza a corrente e estenda o período de polarização. O revestimento IrO2/Ta2O5 pode suportar temporariamente a alta corrente, mas o aquecimento excessivo acelera o consumo-de longo prazo.

Por que a personalização é importante para o concreto

Os produtos de ânodo de malha de titânio MMO padrão são projetados para ambientes de solo. O concreto é diferente. Di Noer oferece personalização do tamanho do furo da malha especificamente para aplicações de concreto. Uma abertura mais ampla melhora a ventilação do gás. Um fio mais fino reduz o impacto visual no concreto arquitetônico. Um revestimento modificado com maior teor de irídio lida melhor com a corrente de despolarização inicial.

Peça amostras antes de encomendar grandes quantidades. Incorpore as amostras em blocos de concreto de teste feitos com sua mistura de concreto real. Execute a corrente por 90 dias no nível operacional planejado. Em seguida, abra os blocos e inspecione. A malha não deve apresentar perda de revestimento, fissuras e perda de aderência ao concreto. Se passar neste teste, sua instalação-em escala completa provavelmente será bem-sucedida.

O MMO Ribbon Mesh Anode é uma tecnologia comprovada para proteção catódica de concreto. Mas comprovado não significa automático. Preste atenção aos detalhes que os padrões nunca anotam.