MMO-Bandnetzanode zum Betonschutz: Was Ihnen die Normen nicht sagen

MMO-Bandnetzanode für den Betonschutz: Was Ihnen die Normen nicht sagen

Stahlbetonkonstruktionen stellen eine einzigartige Herausforderung für den kathodischen Schutz dar. Der Elektrolyt ist alkalisch und -hochohmig. Die Anode muss in die Betonoberfläche eingebettet oder befestigt werden. Und die gesamte Anlage muss Jahrzehnte ohne Wartung halten. Die MMO Ribbon Mesh Anode ist zu einer Standardlösung geworden, aber ihre korrekte Anwendung erfordert ein Verständnis dafür, was in den schriftlichen Standards ausgelassen wird.

Warum Beton für Anoden schwierig ist

Beton hat typischerweise einen pH-Wert über 12,5. Diese passive Umgebung schützt die Stahlbewehrung auf natürliche Weise, bis eine Chloridverunreinigung oder Karbonatisierung den Passivfilm zerstört. Für den kathodischen Schutz mit eingeprägtem Strom muss die Anode in der gleichen alkalischen Umgebung betrieben werden. Viele Anodentypen zersetzen sich in Beton schnell, da der hohe pH-Wert die Beschichtung oder das Substrat angreift.

Die IrO2/Ta2O5-Beschichtung auf einer MMO-Titannetzanode ist unter alkalischen Bedingungen ungewöhnlich stabil. Das Titansubstrat bildet einen Passivfilm, der Betonporenwasser widersteht. Diese chemische Kompatibilität ist der Grund, warum in den Spezifikationsblättern für MMO Ribbon Mesh Anode häufig der Betonschutz als Hauptanwendung aufgeführt wird.

Die beiden Installationsmethoden

Methode eins ist eingebettetes Netz. Die MMO-Titannetzanode wird vor dem Betonieren am Bewehrungskorb befestigt. Der Beton umgibt das Netz vollständig. Diese Methode sorgt für die gleichmäßigste Stromverteilung, da sich die Anode in der gleichen Tiefe wie die Bewehrung befindet. Nach dem Gießen ist das Netz jedoch für eine Reparatur nicht mehr zugänglich.

Methode zwei ist ein oberflächenmontiertes -Netz. Nachdem der Beton ausgehärtet ist, wird die MMO Ribbon Mesh Anode mit Kunststoffstiften oder Klebstoff an der Betonoberfläche befestigt. Eine dünne Schicht aus leitfähigem zementhaltigem Überzug oder aufgesprühtem Elektrolyt bedeckt das Netz. Diese Methode ermöglicht einen zukünftigen Zugriff, erfordert jedoch ein komplexeres elektrisches Verbindungssystem.

Die aktuellen Anforderungen sind geringer als Sie denken

Bei Stahl im Passivbeton beträgt die Schutzstromdichte nur 0,2 bis 2 mA pro Quadratmeter Stahlfläche. Das ist ein -Zehntel des Stroms, der für im Erdreich vergrabenen Stahl benötigt wird. Die veröffentlichten Stromwerte für MMO Ribbon Mesh Anode wie 2,8 mA/m oder 3,5 mA/m sind weitaus höher, als konkrete Anwendungen erfordern. Diese Überkapazität führt dazu, dass die Nutzungsdauer von Beton fast immer am oberen Ende der Spanne von 20 bis 100 Jahren liegt.

Überdimensionieren Sie nicht. Durch die Verwendung eines Netzes mit höherer Nennstromstärke als nötig wird Material verschwendet. Die Spezifikation 10 mm x 76 m mit 2,8 mA/m reicht für die meisten Brückendecks und Parkhäuser aus Beton aus. Verwenden Sie Maschen mit einer Maschenweite von 19 mm oder mehr nur für sehr großflächige Gussbereiche, bei denen weniger Anodenläufe den Installationsaufwand verringern.

Das verborgene Problem der Gaserzeugung

Alle Fremdstromanoden in Beton erzeugen an der Anodenoberfläche Sauerstoff und Chlorgas. Bei eingebetteten Anwendungen muss dieses Gas durch die Porenstruktur des Betons entweichen. Wenn sich Gas ansammelt, entsteht eine Widerstandsbarriere, die die Spannung erhöht und die Stromverteilung verringert.

Die Netzstruktur der MMO-Titannetzanode ermöglicht das Entweichen von Gas durch die Öffnungen. Eine feste Streifenanode würde darunter Gas einschließen. Die Lochgröße des Netzes wirkt sich direkt auf die Gasfreisetzung aus. Für eingebettete Betonanwendungen sind die Öffnungen von 2,5 x 4,6 x 0,6 mm ausreichend. Bei oberflächenmontierten Anwendungen mit leitfähiger Auflage sorgt die größere Öffnung von 34 x 76 x 0,89 mm für eine noch bessere Gasentlüftung.

Thermische Diskrepanz zwischen Titan und Beton

Titan hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 8,6 x 10^-6 pro Grad Celsius. Beton hat ungefähr 10 bis 12 x 10^-6. Der Unterschied ist gering, aber nicht Null. Bei Strukturen, die Frost-{12}}Tauzyklen oder Feuereinwirkung ausgesetzt sind, kann die unterschiedliche Ausdehnung zu einer Ablösung des oberflächenmontierten Netzes führen. Aus diesem Grund sollten oberflächenmontierte MMO Ribbon Mesh Anode mit flexiblen Befestigungselementen und nicht mit starrem Epoxidharz befestigt werden. Das Netz benötigt Spielraum, um sich relativ zur Betonoberfläche leicht bewegen zu können.

Inspektions- und Überwachungsunterschiede

Im Gegensatz zu Bodenanwendungen, bei denen Sie das Anoden-{0}}zu--Potenzial direkt messen, erfordern Betonanwendungen eine Silber-Silberchlorid-Referenzelektrode, die in der Nähe der Bewehrung eingebettet ist. Diese Referenzelektrode misst das Potenzial des Stahls relativ zu einem stabilen Standard. Die MMO-Titannetzanode selbst kann nicht als Referenz dienen, da ihr Potenzial mit der Stromdichte variiert.

Installieren Sie mindestens drei Referenzelektroden pro Anodenzone. Wenn die Referenzelektroden anzeigen, dass sich das Stahlpotential außerhalb des Schutzbereichs bewegt, passen Sie den Gleichrichterausgang an. Verlassen Sie sich nicht allein auf das Anodenpotential.

Eine Warnung zu mit Chlorid-kontaminiertem Beton

Enthält der Beton bereits Chloride oberhalb der Schwelle für aktive Korrosion, ist der anfängliche Strombedarf hoch. Die Stahloberfläche korrodiert aktiv und das kathodische Schutzsystem muss die Korrosion zunächst stoppen, bevor es die Passivität aufrechterhalten kann. Dieser anfängliche Zeitraum kann Monate dauern und erfordert möglicherweise Stromdichten, die sich der maximalen Nennleistung der MMO Ribbon Mesh Anode nähern.

Überwachen Sie während dieser Depolarisationsphase die Netztemperatur. Verwenden Sie eine Infrarotkamera, um nach Hotspots zu suchen. Wenn in einem Abschnitt des Netzes eine Temperatur von mehr als 50 Grad über der Umgebungstemperatur auftritt, reduzieren Sie den Strom und verlängern Sie die Polarisationsperiode. Die IrO2/Ta2O5-Beschichtung kann den hohen Strom vorübergehend verarbeiten, eine übermäßige Erwärmung beschleunigt jedoch den langfristigen Verbrauch.

Warum Individualisierung für Beton wichtig ist

Standard-MMO-Titannetzanodenprodukte sind für Bodenumgebungen konzipiert. Beton ist anders. Di Noer bietet die Anpassung der Lochgröße des Netzes speziell für Betonanwendungen an. Eine breitere Öffnung verbessert die Gasentlüftung. Ein dünnerer Strang verringert die optische Wirkung auf Architekturbeton. Eine modifizierte Beschichtung mit höherem Iridiumanteil bewältigt den anfänglichen Depolarisationsstrom besser.

Fordern Sie Muster an, bevor Sie große Mengen bestellen. Betten Sie die Proben in Testbetonblöcke ein, die aus Ihrer tatsächlichen Betonmischung hergestellt wurden. Den Strom 90 Tage lang auf dem geplanten Betriebsniveau laufen lassen. Brechen Sie dann die Blöcke auf und untersuchen Sie sie. Das Netz sollte keinen Beschichtungsverlust, keine Risse und keinen Haftungsverlust am Beton aufweisen. Wenn dieser Test bestanden wird, ist Ihre vollständige -Installation wahrscheinlich erfolgreich.

Die MMO Ribbon Mesh Anode ist eine bewährte Technologie für den kathodischen Betonschutz. Aber bewährt bedeutet nicht automatisch. Achten Sie auf die Details, die in den Standards niemals niedergeschrieben werden.