溴化锂改性导电砂浆的导电性能及其在腐蚀防护中的应用效果

张东方,方 翔,范志宏,陈 龙,王胜年,吴清发

(1. 中交四航工程研究院有限公司 水工构造物耐久性技术交通运输行业重点实验室，广州 510230； 2. 港珠澳大桥管理局，珠海 519060)

海工钢结构处于高湿度、高盐分、干湿交替、海水浸渍等严苛的海洋腐蚀环境中，长期经受海洋大气、海水侵蚀及海浪的冲击，恶劣的环境因素以及较高的盐离子含量，都会使钢结构发生严重腐蚀，给钢结构耐久性造成重大威胁[1-2]。为保证海工钢结构设备长期安全运行，需要对其进行腐蚀防护。牺牲阳极阴极保护技术由于价格低廉、施工要求低、应用范围广等优点成为目前海工钢结构腐蚀防护的重要手段[3-5]。但是，对于大气区和浪溅区环境中的钢结构物，因其表面处于干燥或部分干燥状态，无法为牺牲阳极及受保护钢结构提供电解质，所以难以形成电流回路，整体防护效果较差[6]。近年来，以不受应用环境影响的导电砂浆作为阴极保护电解质的牺牲阳极-导电砂浆阴极保护技术成为钢结构防护的新方向[7-8]。目前，限制牺牲阳极-导电砂浆阴极保护技术在工程中应用的主要问题是导电砂浆的高电阻率，牺牲阳极与钢结构所提供的电位差难以产生足够的阴极保护电流实现对钢结构阴极保护。如何进一步降低导电砂浆的电阻率，成为当前研究的热点。近几年来，工业废弃料[9-11]、碳纤维[12-13]、导电有机物及无机盐[14]等活性组分被掺入砂浆以提高其导电性能。研究表明：金属碎屑及碳纤维虽然可以显著降低导电砂浆的电阻率，但掺量需要严格控制，一旦它们在砂浆中形成网状导电结构反而会降低牺牲阳极的防护作用。……