تقدير عمر الخدمة وآليات الفشل ومواصفات الأنودات الجلفانية للهياكل الخرسانية المسلحة المتآكلة

الملخص: تعتبر الحماية الكاثودية باستخدام الأنودات الجلفانية تقنية مثبتة للتحكم أو منع تآكل الفولاذ في الهياكل الخرسانية المسلحة. ومع ذلك، تم ملاحظة اختلافات كبيرة في خصائص مختلف الأنودات الجلفانية المتاحة في سوق إصلاح الخرسانة وأدائها الناتج. تم تقييم أداء خمسة أنودات جلفانية متاحة تجاريًا باستخدام اختبار أداء الأنودات الجلفانية (GAP) الذي تم تطويره سابقًا. بالإضافة إلى ذلك، تم تطوير منهجية لتقدير الحد الأدنى المضمون لعمر الخدمة (SLmin) للأنودات الجلفانية في أنظمة الخرسانة المعرضة لظروف بيئية محددة. تشمل هذه المنهجية تحديد السعة الكهروكيميائية (أي، إجمالي الشحن الكهربائي المسحوب) للأنودات الجلفانية ومعدل التآكل للأنودات الجلفانية باستخدام مسحات كهربائية ثابتة. وُجد أن متوسط SLmin للخمسة أنودات التي تم اختبارها تحت ظروف تعرض مختبرية شديدة (رطوبة نسبية تبلغ 100% ودرجة حرارة 25 ± 2 درجة مئوية) يتراوح من حوالي 3 أشهر إلى 7 سنوات - مما يشير إلى اختلاف كبير في جودة الأنودات الجلفانية المختلفة. أظهر تحليل الخصائص الفيزيائية الكيميائية للملاط المحيط بالأنودات الجلفانية الجديدة والمسنَّة أن متوسط SLmin يعتمد على الرقم الهيدروجيني ومحتوى المحفز وحجم المسام الكلي وقطر دخول المسام الحرجة للملاط المحيط، ولا يتعلق بكتلة الزنك. أيضًا، تم تصور آليات فشل الأنودات الجلفانية التي لوحظت أثناء اختبار GAP وارتباطها بخواص الملاط المحيط. أخيرًا، تم تقديم مجموعة من المواصفات الإرشادية والأدائية لاختيار أنظمة الأنودات الجلفانية لتحقيق عمر خدمة مستهدف للإصلاح.