GB∕T 39154-2020 金属和合金的腐蚀 混凝土用钢筋的阴极保护

ICS77.060GB/T39154—2020/ISO12696:2016金属和合金的腐蚀混凝土用钢筋的阴极保护(ISO12696:2016,Cathodicprotectionofsteelinconcrete,IDT)国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T39154—2020/ISO12696:2016 Ⅲ 1 13术语和定义 2 24.1质量管理 24.2人员 34.3设计 35建构筑物状态评估与维修 35.1一般规定 3 3 35.4氯化物分析 35.5碳化深度测量 45.6混凝土保护层厚度和钢筋位置 45.7钢筋的电连续性 45.8钢筋/混凝土电位 45.9混凝土电阻率 45.10混凝土的修复 55.11水泥保护层 55.12新建构筑物 6 66.1一般规定 6 66.3监测传感器 6.4监测设备 6.5数据管理系统 6.6直流电缆 6.7接线盒 6.8供电电源 6.9变压整流器 7.1电连续性 7.2性能监测系统 7.3混凝土中钢筋的连接 7.4与阴极保护部件有关的混凝土修复 ⅡGB/T39154—2020/ISO12696:20167.5用于阳极安装的表面处理 7.6阳极安装 7.7阳极系统连接 7.8阳极保护层、表面密封剂或装饰涂料的应用 7.9电器安装 7.10安装过程的测试 8.1目测检查 8.2通电前的测量 8.3外加电流系统的初始通电 8.4外加电流系统的初始调试 8.5初始性能评估 208.7外加电流系统的保护电流调整 219系统记录和文件 9.1质量和测试记录 219.2安装和调试报告 219.3运行和维护手册 22 22 2210.2系统审查 2310.3系统审查报告 23附录A(资料性附录)阴极保护原理及其在混凝土用钢筋中的应用 24A.1一般规定 A.2保护准则 24 26A.4埋地或水下的/式混凝土构筑物中钢的阴极保护 26A.5预应力钢和氢脆的风险 27A.6碱性二氧化硅反应 27A.7参比电极 27附录B(资料性附录)设计过程 28 28B.2阳极系统类型和等级 28B.3阴极保护区域 B.4电流供给 29B.5埋入式或浸入式混凝土建构筑物的设计问题 B.6钢筋连接 B.7电缆 30B.8外加电流系统的变压整流器/直流电源装置 B.9监测 B.10文件 ⅢGB/T39154—2020/ISO12696:2016附录C(资料性附录)阳极系统说明 C.1大气中混凝土用导电涂层 C.3用于大气环境混凝土中的其他阳极系统 C.4牺牲阳极 C.5淹没式混凝土建构筑物的阳极 C.6埋地式混凝土构筑物的阳极 参考文献 GB/T39154—2020/ISO12696:2016本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用ISO12696:2016《混凝土用钢筋的阴极保护》。与本标准中规范性引用文件的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：---GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2013,IDT);——GB/T17045—2020电击防护装置和设备的通用部分(IEC61140:2001,IDT);——GB/T19212.3—2012电力变压器、电源、电抗器和类似产品的安全第3部分：控制变压器和内装控制变压器的电源的特殊要求和试验(IEC61558-2-2:2007,IDT);——GB/T19212.5—2011电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全第5部分：隔离变压器和内装隔离变压器的电源装置的特殊要求和试验(IEC61558-2-4:2009,IDT);—GB/T19212.14—2012电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全第14部分：自耦变压器和内装自耦变压器的电源装置的特殊要求和试验(IEC61558-2-13:2009,IDT); —GB/T19212.17—2019电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全第17部分：开关型电源装置和开关型电源装置用变压器的特殊要求和试验(IEC61558-2-16:2013,MOD);—--GB/T20138—2006电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)(IEC62262:2002,本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。郝挺宇。V1GB/T39154—2020/ISO12696:2016金属和合金的腐蚀混凝土用钢筋的阴极保护注1:附录A介绍了阴极保护的原理及其在混凝土用钢筋中的应用。期的钢框架砌体、砖和陶土复合结构，本标准适用于此类结构，但需要特别考虑阴极保护的设计、材料和IEC60502-1额定电压1kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=36kV)挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1kV(Um=1.2kV)到3kV(Um=3.6kV)(Powercableswithextrudedinsulationandtheiraccessoriesforratedvoltagesfrom1kV(Um=1.2kV)to30kV(Um=36kV)—Part1:Ca-blesforratedvoltagesof1kV(Um=1.2kV)and3kV(Um=3.6kV)IEC60529外壳防护等级(IP代码)[Degreesofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode)]IEC61140电击防护装置和设备的通用部分(Protectionagainstelectricshock—Commonas-pectsforinstallationandequipment)f和内装分离变压器的电源的特殊要求和试验(Safetyofpowertransformers,powersupplies,reactorsandsimilarproducts—Part2-1:Particularrequirementsandtestsforseparatingtransformersandpowersuppliesincorporatingseparatingtransformersforgeneralapplications)制变压器的电源的特殊要求和试验(Safetyofpowertransformers,powersupplies,reactorsandsimilarproducts—Part2-2:Particularrequirementsandtestsforcontroltransformersandpowersup-pliesincorporatingcontroltransformers)4部分：隔离变压器和内装隔离变压器的电源装置的特殊要求和试验(Safetyoftransformers,reactors,powersupplyunitsandsimilarproductsforsupplyvoltagesupto1100V—Part2-4:Parti-cularrequirementsandtestsforisolatingtransformersandpowersupplyunitsincorporatingisolatingtransformers)2GB/T39154—2020/ISO12696:2016tors,powersupplyunitsandsimilarproductsforsupplyvoltagesupto1100V—Part2-13:Particularrequirementsandtestsforautotransformersandpowersupplyunitsincorporatingautotransformers)第2-16部分：开关型电源装置和开关型电源装置用变压器的特殊要求和试验(Safetyoftransformers,reactors,powersupplyunitsandsimilarproductsforvoltagesupto1100V—Part2-16:Particularrequirementsandtestsforswitchmodepowersupplyunitsandtransformersforswitchmodepowersupplyunits)IEC62262电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)[Degreesofprotectionprovidedbyenclosuresforelectricalequipmentagainstexternalmechanicalimpacts(IKcode)](Productsandsystemsfortheprotectionandrepairofconcretestructures—Definitions,requirements,qualitycontrolandevaluationofconformity)EN14629混凝土结构保护和修理用产品和系统试验方法硬化混凝土中氯化物含量测定(Productsandsystemsfortheprotectionandrepairofconcretestructures—Testmethods—Determi-nationofchloridecontentinhardenedconcrete)EN14630混凝土结构保护和修整用产品和设备试验方法用酚酞方法对硬化混凝土中碳化作用深度的测定(Productsandsystemsfortheprotectionandrepairofconcretestructures—Testmethods—Determinationofcarbonationdepthinhardenedconcretebythephenolphthaleinmethod)3.1离区供电。区域可包括钢筋区或裸露的独立阳极区。由于每个区域的电流都可单独测量，因此所有这些区域3.23GB/T39154—2020/ISO12696:2016质量管理文件应作为永久保存记录的一部分。可靠专业知识和经验的人员的监督下进行。能力水平。EN15257中规定了可用于评估阴极保护人员的能力的方法。阴极保护人员的资质宜通过EN15257的认证证明或通过另一个同等的资格预审程序来证明。本标准不是设计规范而是技术标准。混凝土中钢筋的阴极保护系统应进行详细的设计。系统设计至少应包括以下内容：a)设计计算；c)材料和设备清单；e)预应力结构应评估氢脆敏感性和杂散电流的风险。详细设计宜参见附录B。5建构筑物状态评估与维修对于新建构筑物，按照5.12进行阴极保护(或阴极防护)。在决定使用阴极保护作为建构筑物或其中某一构件的保护方法或修复方法后，应按下列要求进行a)是否适合采取阴极保护措施；b)提供系统设计所需要的信息(参见附录B)。调查应包括但不限于5.2～5.10中内容的要求。4GB/T39154—2020/ISO12696:2016对建构筑物拟采用阴极保护区域内的混凝土保护层进行剥离检查。如有要求，应按照EN14629的规定测定混凝土中氯化物的含量和分布。如有要求，应按照EN14630的规定测定混凝土碳化深度的分布。应测量混凝土保护层厚度和钢筋的尺寸、位置，用以评估阳极/阴极间距是否满足特定阳极系统的料板等导电材料和非导电材料对被保护钢筋阴极保护效果的影响。这些材料可能导致被保护钢筋发生短路或被屏蔽。应评估钢筋与外加电流辅助阳极之间是否存在短路的可能性。对于埋地或水下的建构筑物或区域，如果阳极系统的阳极埋地或在水下且距建构筑物有一定距离应检查施工图中钢筋和构件的电连续性，然后通过现场测量建构筑物中两个相距较远的钢筋间的电阻和/或电位差进行验证。为了确认阴极保护的可行性并提供设计信息，应按7.1要求进行测试。每个区域的评估应至少包括以下内容：a)阴极保护系统每一区域内建构筑物各构件间的电连续性；c)钢筋与其他金属构件间的电连续性。在随后的修复和安装阶段，应按照7.1的方法对钢筋的电连续性进一步核查。使用符合6.3.2规定的便携式参比电极，检查具有代表性的损坏和未损坏区域混凝土中钢筋的腐注1:不需要测量整个建构筑物的钢筋/混凝土电位，但需要更详细地调查计划安装固定式参比电极的区域，以便在检查钢筋/混凝土电位前，应按7.1的方法对钢筋的电连续性进行检查，在5.3规定的调查中，对确定为剥离的区域进行的测量分析宜谨慎，因为剥离会导致钢筋或其他预埋钢的测量值与腐蚀程度不一致。注2:ASTMC876,RILEMTC154Report(2003)和ConcreteSocietyTechnicalReport60为钢筋/混凝土电位的测应考虑混凝土电阻率变化对阴极保护系统的影响。没有指南明确规定阴极保护系统电阻率的限5GB/T39154—2020/ISO12696:2016注：RILEMTC154Report(2000)和ConcreteSocietyTechnicalReport60为混凝土电阻率测量和分析提供指导。已安装的与既有混凝土电阻率显著不同的修复材料应凿除。于基体材料电阻率的一半或大于2倍时，宜凿除。例如，环氧基修复材料的电阻率高，可应去除裸露的钢筋表面疏松的腐蚀产物，以确保钢筋和修复材料间接触良好。埋地混凝土中的钢筋不需要打磨光亮。应使用水泥基材料修复混凝土。特别是对于外加电流系统，修复材料不应含有金属(纤维或粉末),且修复材料的电阻率特性和机械性能应与原混凝土匹配。安装阳极前，不应在修复区域表面使用专用养护膜。可采用替代的养护方法。修复材料的电阻率与原混凝土材料的电阻率近似。装后，应在安装的阳极表面敷设一层水泥保护层。保护层的材料和敷设方法应符合EN1504(所有部分)的规定。混凝土基体和保护层间的平均粘结强度应大于1.5MPa,最小值应大于1.0MPa。水泥保护层可与混凝土修补结合使用。的电阻率可能超过既有混凝土的两倍。6GB/T39154—2020/ISO12696:2016应监测阳极与钢筋/钢材(阴极)之间的电位以防止短路。原混凝土/基体的养护膜应能清除或充分a)按7.1进行钢筋的电连续性检查；6阴极保护系统组件6.1一般规定阴极保护系统应包括阳极系统，用于将阴极保护电流分配到埋入的被保护钢筋表面。外加电流阴极保护系统包括阳极和钢材之间的正负直流电缆和直流电源，直流电源是阴极保护电流的来源。对于牺牲阳极系统，阳极和钢筋之间应有直接的永久金属连接，除非安装了需要中断电流的监测装置。参比电极、其他电极和传感器是阴极保护系统的关键组成要素，构成阴极保护系统的性能监测系统。电极和传感器的数据可通过手动或自动式便携设备或固定设备查询和显示。阳极系统说明参见附录C。阳极系统应能提供阴极保护设计所要求的性能(见4.3)。阳极系统的计算寿命或预期使用寿命应性能的下降：a)阳极/混凝土界面的混凝土；b)阳极设计寿命范围内的阳极。阳极材料的设计和/或选择应考虑阴极电流密度要求不限于)用于大气环境下混凝土中钢筋的阴极保护。对于在混凝土中使用的阴极保护，阳极的要求是唯一阳极与高碱性混凝土孔隙水紧密接触。在系统运行时，阳极/混凝土界面处的阳极电化学反应是氧化反应，7GB/T39154—2020/ISO12696:2016行扩展和/或加速现场试验。注3:已有一种用于混凝土中嵌入式阳极的加速寿命试验方法，即NACE/TM0294及有机导电涂层阳极的试验方法。凝土中钢筋的阳极系统。有机涂层可用作外加电流辅助阳极。阳极系统应包括有机导电涂层(溶剂型或水溶性的，含碳导体)和一系列固定在混凝土表面或整合到涂层中的导体(一次阳极),以便导体在涂层内分配电流。导体应为不发生阳极反应的材料，例如，可应通过试验或实践验证导电涂层和一次阳极的组合，以实现阳极设计性能。导电涂层内一次阳极的间距应能计算或测量，确保在压降士10%时，测得的涂层内一次阳极间电阻引起的阳极输出电流变化不超过平均输出电流的±10%。所选的特殊应用技术应通过试验或实践证明能实现阳极性能。通过适当的表面处理和上述应用技术，涂层对混凝土的附着力应能实现阳极系统的完整设计寿命。更多信息参见附录C。Zn涂层可用作外加电流辅助阳极和牺牲阳极；Al-Zn和Al-Zn-In合金阳极可用作牺牲阳极；Ti用所选的特殊应用技术应通过试验或实践证明能实现阳极性能。通过适当的表面处理和上述应用技术，涂层对混凝土的附着力应能实现阳极系统的完整设计寿命。更多信息参见附录C。活性钛阳极可用作外加电流辅助阳极。注1:这类阳极通常称为MMO/Ti阳极(混合金属氧化物涂层钛)或尺寸稳定阳极(DSA)。8GB/T39154—2020/ISO12696:2016活性钛阳极应按照阴极保护系统设计以网格状分布在混凝土表面。钛接头应点焊到网格上，以将电流分配到阳极的所有部件上，并便于与阳极电连接。如果阳极/电缆接点要覆盖水泥保护层，应通过更多信息参见附录C。钛片或钛格的阳极的尺寸和分布应满足阴极保护系统设计和最大阳极电流密度要求。更多信息参见附录C。活性钛阳极应按下列方式之一嵌入建构筑物中：b)类似形式的钛阳极或铂涂层钛棒应与石墨基导电回填料结合使用；c)类似形式的钛阳极应铸入新建构筑物中用于阴极防护，或铸入混凝土修复部分用于阴极保护。如果回填料(如石墨)是阳极系统的一部分，其工作电流密度应根据混凝土中钻孔的尺寸确定，回填料内的阳极电流密度应符合阴极保护系统设计要求(见4.3),且应限于试验或实践验证的值，以实现阳极、回填料和阳极/电缆连接所需的性能。如果使用石墨回填，在计算最小阳极/钢筋间距时，应将石墨更多信息参见附录C。更多信息参见附录C。更多信息参见附录C。更多信息参见附录C。这类阳极适用于飞溅和潮汐区域，是将展开的锌板或锌网机械固定或灌浆到已制备好的混凝土表9GB/T39154—2020/ISO12696:2016铸锌阳极可贴装在低潮线以下区域。更多信息参见附录C。装在钢筋上。更多信息参见附录C。12474中所述的阴极保护方案。在这些案例中，阳极位于远离建构筑物的位置，但埋地或水下的电解质与混凝土结构中钢筋埋地或水下的电解质相同。信息参见附录C。注：参考文献提供了有关埋地或水下的阳极设计和应用的额外数据来源，这些阳极可用于向埋入式或浸入式混凝土结构中的钢筋提供阴极保护(或阴极防护)电流。铝基合金仅适用于盐水条件。在非常低的电阻率环境或使用镁合金时，应特别考虑可接受的负电位限值(见8.6)。阳极和混凝土中钢筋间的电连接可通过将阳极支架直接焊接到钢筋上(在建构筑物施工期间或在开挖之后，裸露的钢材焊接后，进行适当的混凝土修复)或将整体阳极通过电缆固定到恰当的钢筋节点处形成。如EN12495所述，对于具有长期跟踪记录的埋地或水下的外加电流辅助阳极，包括高硅铸铁型(氯化物环境中含铬),混合金属氧化物涂层钛、镀钛或镀铌型。此类阳极安装在混凝距离建构筑物(作为远端阳极)有一定距离的位置上。土中引发局部过极化。GB/T39154—2020/ISO12696:2016对于埋地(包括地基、储罐和地下管廊)的混凝土建构筑物，可使用EN12954中的具有长期跟踪记录的埋地的锌或镁合金牺牲阳极。物)。连接电缆从建构筑物中的钢筋连接至接线盒或测试盒。阳极材料(锌或镁合金)的选择，取决于土壤电阻率和阳极电流输出。土壤电阻率较低或使用镁合如EN12954所述，对于具有长期跟踪记录的埋地或水下的外加电流辅助阳极，包括高硅铸铁型(氯化物环境中含铬),混合金属氧化物涂层钛、镀钛或镀铌型。此类阳极安装在混凝距离构筑物(作为远端阳极)有一定距离的位置上。这类阳极通常安装在导电回填料中(通常是煅烧石外加电流辅助阳极和地床的数量、尺寸、容量和位置取决于建构筑物的电流需求，尺寸、几何形状以及土壤电阻率。设计时应确保建构筑物电流分布和极化要求，并确保大型地床与混凝土建构筑物间有有效的通行空间/权。对于纵向建构筑物(例如管廊),在确定地床之间以及建构筑物与地床之间的间距6.3监测传感器为了确定阴极保护的性能，应采用监测系统。监控系统应在整个待保护建构筑物/阳极区域的典型位置安装传感器。可使用参比电极测量钢筋/混凝土电位来确定阴极保护系统的性能。参比电极的电极电位应在其理论值的±10mV范围内，任何一批参比电极的电极电位都应在校准参比电极应根据一对清洁和维护完好的实验室或绘图电极进行校准，以便在安装前验证上述电极电位的精度。通过将电极预埋在收缩补偿水泥砂浆中改善电极安装时，应确保砂浆和电极多孔插塞之安装。在安装时和长期暴露在高碱性环境下，所有传感器应足够坚固。GB/T39154—2020/ISO12696:2016便携式参比电极应设计为直接在混凝土表面或与鲁金探头结合使用的参比电极。注1:合适的便携式参比电极包括凝胶填充的双头Ag/AgCl/0.5MKCI和饱和甘汞电极(在非玻璃外壳中)电位衰减探头不应用于测量绝对钢筋/混凝土电位(如8.6a)]所规定或超过24h的长期电位衰减。试片探头和宏电池探头是可选的附加监测传感器。久嵌入混凝土中。也可通过截取或检测已到位的现有钢筋来制作。宏电池探头应封装在高氯化物的砂浆筒中。筒中的氯化物含量(相对于水泥的质量)应至少是建构筑物混凝土平均氯化物含量(相对于水泥的质量)的5倍，并超过深处钢筋的最大氯化物含量。应防止完全干燥。应使用监测设备访问安装的监测传感器，确定阴极保护系统的性能和直流电源的工作状态。所有设备应按照电子和测量设备的相关国家标准制造，并应具有有效的校准证书。所有设备应按GB/T39154—2020/ISO12696:2016测量传感器和直流电源的电压表最小分辨率应为1mV,精度为±1mV或更高，输入阻抗不小于不得使用模拟仪表。测量试片探头或宏电池探头与钢筋之间的电流应使用零电阻电流表或其他类似精度和分辨率的仪表，以保证测得的电流值精度高于被测量值的士1%。数据记录仪应在实时更新的时钟下运行，测量时间应包在含被测数据组中。数据记录仪的最小输入阻抗为10MΩ,测量范围至少为2000mV时分辨率至少为1mV,精度为±5mV或更高。便携式数据记录仪应能适用于粗放的搬运和临时现场环境下使用，应选用合适的接头和电缆连接根据6.7和6.9,固定式数据记录仪应放置在适用于现场环境和气候条件的外壳内。应连接到相关传感器、直流电源等。记录仪的电缆连接应符合6.6的要求。注1:固定安装的数据记录器可以在网络上或通过调制解调器电路独立操作。电源可以是交流电源，也可以通过网络连接应符合国家相关标准及网络运营商的建议。每个固定式数据记录仪都应具有唯一标识的参考编号。注2:固定式数据记录仪能按主动系统运行或按被动系统运行。按被动系统运行时，只在系统控制器发出指示时建议限制直接或网络访问固定式数据记录仪，至少应使用用户定义的密码防止未经授权的访问。宜根据安装网络的位置考虑行业标准数据传输安全和通信协议。数据管理系统应至少包括以下数据：a)阳极区域布局；b)传感器类型和位置；c)直流电源单位额定值；d)初始(预调前)传感器读数；GB/T39154—2020/ISO12696:2016f)调试后的传感器数据(按照第10章的时间周期);g)调试后的直流电源输出数据；测得和记录的传感器数据应充分符合按8.6评估选定的性能准则。系统应能以表格和图表的形式呈现数据/信息。注2:也可以使用数据加模拟图的形式(示意图和剖面图)。系统应能够根据要求识别出超出预设限(用户定义)的数据点。6.6直流电缆单芯电缆应根据其功能进行颜色编码。a)棕色(或红色):从正极电源到阳极/接线盒；b)黑色(或灰色):从负极电源到钢筋/接线盒；c)灰色(或黑色):用于监测测试电缆(监测钢筋连接)。a)蓝色(非红色或黑色):参比电极电缆；多芯电缆应根据颜色或数字标识。所有电缆应在接线盒、监测设备的连接点和电源的连接点处进行标识。应使用电缆专用标记进行标识。每个接线盒、监测单元和电源单元中的标识应详细(例如代码介绍)。标识和电缆颜色应完整记录在施工图纸和手册中(见9.2)。电缆应满足以下要求：a)根据IEC60502-1的温度升高范围，在接近最大环境温度时，应能承载设计电流的±25%;b)电流达到设计最大电流的125%时，电压降应满足电源装置的电压输出和阳极/阴极电压的要阳极区域电流密度，应设为低于区域内所有阳极标称电流密度的10%并均匀分布；宜通过计算和——监测电缆为0.5mm²;——网络电缆应满足网络标准要求。机械用，单芯电缆最小芯线截面尺寸为2.5mm²。所有电缆芯线应至少七股。虑安装和功能要求。与阳极材料接触的电缆应适和长期曝露在酸性环境(通常pH=2)中，安装在混凝土中的电缆应适合长期暴露于碱性环境(通常pH=13)。注3:带聚氯乙烯(PVC),乙丙橡胶(EPR)或氯硫化聚乙烯(CSP)或其他橡胶材料绝缘层或护套的电缆不适用于在用聚偏氟乙烯这类非常耐化学腐蚀的材料作为绝缘层，但这类材料的缺点是成本较高、低温下容易发生裂6.7接线盒接线盒的额定值应符合IE60529和IE62262的要求，以提供适当的保护环境。同时应考虑接线盒GB/T39154—2020/ISO12696:2016风力发电机或涡轮可直接产生受控直流电，通过整流器向间歇性充电电池系统供电，而该电池用于为直流控所有电源应按照有关电子和测量设备的相关国家标准进行制造，并应具有有效的校准证书。所有电源可以集成在监测设备和通信设施(见6.4)上，以便对直流电源参数和阴极保护系统的性能进行远程监控(见8.6)。该集成的监测和电源系统可对电源的直流输出进行远程控制。变压整流单元应安置在坚固的外壳内，然后整体安装在墙壁或地板上。外壳应符合IEC60529能提供最恶劣环境下的保护。流入的交流电供给应能根据电力供应商的要求和相关国家标准终止。注1:例如，通过适当的额定双极中性联动开关保险或断路器和剩余电流装置来关停。主变压器应为符合IEC61558-1,IEC61558-2-1、IEC61558-2-2和IEC61558-2-4的隔离变压器，连续额定且适合连接到低压交流电源。变压整流器输出不应超过50VDC,纹波含量不应超过100mVRMS,最小频率为100Hz。对于环境和服役要求在30℃以上的环境温度下运行或使用油或强制空气冷却的设备，不符合IEC61558相关部分的要求，应在其他方面符合IEC61558-1,IEC61558-2-1、IEC61558-2-2和IEC61558-2-4。使用自耦变压器的设备应符合IEC61558-2-13,使用开关型电源的设备应符合IEC61558-2-16。输出端连续运行，峰值反向电压至少为600V。变阻器应与整流器峰值反向电压水平兼容。整流器的直流电路应与其他系统(如输入交流电源)的直流电路分开。对于放置在人或动物可接近的位置的阴极DC,纹波含量不超过100mVRMS。这尤其适用于使用导电涂层阳极系统的钢筋混凝土建构筑物的阴极保护。注2:可提供将该系统与数据记录仪的控制信号连接的设施。应配备协助便携式仪器测量以下内容的设施：b)输出电流(通过精度为±0.5%或更高的并联电阻的电压降);c)相对于参比电极的钢筋/混凝土电位。a)相对于电位衰减探头的钢筋/混凝土电位；b)探头/钢筋的电流。GB/T39154—2020/ISO12696:2016所有插座的功能和额定值以及所有分流器的放大倍率应标记清楚。所有保险丝应贴上电路名称和保险丝特性标签。应至少提供一个用于电缆连接的正极和负极端子。所有输出端子应与接线盒内其他金属完全绝缘。所有电气测试应按国家标准相关规定进行。7安装程序设计时没有规定其他替代的测试程序和标准时，可使用直流变化极性电阻法测量混凝土中钢筋之间或其他钢构件之间的电连续性(或通过直流电阻仪器测量电阻，然后颠倒测试引线的极性进行测量；或通过直流电位差测量技术测量电阻)。此类试验的验收结果应为稳定值且电阻应小于1.0Ω。混凝土修复或其他施工过程中暴露的所有钢筋应进行连续性试验，试验不合格的钢筋或构件应进行连续的钢/混凝土/电极电位。然后不移动参比电极，连接到另一根钢筋或钢件上进行测量。当连接到两个钢必要时应对混凝土修复过程中暴露的所有钢筋进行连续性测试和连接。筋进行测试和连接。上述要求进行连续性测试，并在需要时按7.3进行粘结连接。在外加电流阴极保护系统中，应防止钢筋或辅助钢材与阳极间发生电连接。宜注意混凝土表面钢的位置、移除或绝缘，特别是在使用导电涂层(包流)阳极的情况下。外加电流辅助阳极和钢筋之间接触会导致阳极和钢筋之间短路，导致阴极保护失效或钢材腐蚀。外加电流阴极保护系统的每个区域或牺牲阳极系统的典型区域都应使用至少两个埋在有代表性位GB/T39154—2020/ISO12696:2016和/或电子数据传输。固定式性能监测系统的位置应能确保按第10章的规定，以典型的间隔进行评估代表性的数据。注2:本评估可能涉及手动数据收集、使用便携式设备、通过本地局域网络/调制解调器、固定式数据记录系统收集a)腐蚀概率或欠保护概率高的区域；b)过保护概率高的区域；c)腐蚀风险或腐蚀活性高的区域。注3:固定安装的参比电极、探头或其他传感器的数据或性能可能会受到不利影响，或因在混凝土修复时预埋或附近放置钢筋而不具有代表性。混凝土应保持原状。通常，如果可能的话，参比电极宜放置在距离包含钢筋的混凝土修补区域至少500mm的位置。安装前应校准可校准的固定式参比电极和其他传感器。每个阴极保护区域应有多根(至少两根)电缆连接到钢筋，用于阴极保护电流和测试。至少有一个连接到钢筋的测试是用固定或便携式电极测量钢筋电位。应测试每个独立区域的所有负连接和测试连接之间的电连续性，电阻应小于1.0Ω。如果没有达到这一要求，则应按照7.1暴露出额外的钢筋进行测试和连接。注：根据特殊设计，可能需要阴极保护系统的不同区域的负极连接间有连续性。性能监测系统电极、其他传感器和与钢筋的连接在混凝土中安装时造成的混凝土破坏，应按照第5章和EN1504(所有部分)规定的方法和材料破坏进行修复。用于安装阳极材料的混凝土表面，如导电涂层或有水泥保护层的活性钛网，应处理成一个至少干宜符合涂层产品规范和阴极保护系统规范。对埋地或水下的混凝土中钢筋的保护系统，阳极本身处于埋地或水下的远离建构筑物的位置。在涂层或防水膜这类阻碍阴极保护电流流入混凝土中钢筋的物质。阳极系统的安装方法和安装环境应通过试验或实践证明能够实现阳极性能要求；还应符合设计说明或安装规范。GB/T39154—2020/ISO12696:2016之间发生短路。在阳极系统表面实施保护层、表面密封剂或装饰查和纠正。外加电流阴极保护系统的每个区域应有多个正极电缆/阳极连接，以便任何一个阳极/电缆连接的失效不会严重影响该区域阴极保护系统的性能。一个区域内任何一个阳极/电缆连接的失效不宜使该区域内局部区域阳极电流密度降低超过标称阳极电流密度的10%。阳极/电缆连接的设计和布置、电缆和阳极电压降的设计宜能确保这种均匀性。阳极/电缆(或牺牲阳极系统中的阳极/钢筋)连接系统应为试验或实践验证的类型和安装标准，能实现所需的阳极和阳极/电缆连接性能。在每个独立区域，应测试所有阳极/电缆连接的电阻，然后与特定的阳极类型和分布的计算值比较在应用涂层或保护层之前，应对阳极系统进行100%目测检查，包括所有相关的电缆和连接。对于阳极系统的阴极保护系统，应按照5.10进行修适当类型的已安装阳极上应使用水泥保护层。水泥保护层的材料和应用方法应符合EN1504(所有部分)要求。既有混凝土与保护层间的平均粘结强度应大于1.5MPa,最小值应大于1.0MPa,否则测试失败将发生在既有混凝土内部。保护层应用可与混凝土修复结合(5.10)。所有电气安装工作应按照国际(或国家)电气安全标准进行。注1:阴极保护系统的电源可由直流整流器(由主电压分配系统供电)提供。a)电源电压电缆应根据当地法规与低压直流电缆电隔离并分开；e)接线盒内部的连接，其结构和/或安装使其环境保护等级低于最坏情况下的外部环境暴露，包GB/T39154—2020/ISO12696:2016注3:防水或密封盒内的施工和安装致使环境保护等级高于最恶劣情况下的外部暴露环境时，电缆接头可使用铜或螺纹黄铜或专用连接组件。f)如果阳极/电缆的连接及电/机械/防潮密封方法可以通过实验或实践证明能实现必要的性能在24VDC,最大纹波量为100mVRMS;h)设备应按照国家和国际标准要求标出所有有关电气注4:阴极保护系统低压直流电路所需的电气特性可能完全符合国家电气安全标准，也可能不适用。电源电路和接地电路间一般要求电隔离，但因为阴极保护电路(钢筋或嵌入式钢件)的阴极通常电接地(连接到安全接地或避雷系统),这就妨碍了电源电路和接地之间的电隔离。按照质量计划(见第4章),阴极保护系统的测试通常包括以下内容：a)所有回路的极性检查(结果应明确);b)所有回路的电连续性检查(单个电路的电阻值应在电缆和元件计算值的±10%以内);c)外加电流系统所有回路和牺牲阳极系统监测区域的绝缘检查，连接到阳极或钢筋/钢材前，应进行监测区域所有回路的绝缘检查。注：绝缘检查可能会损坏参考电极和整流电路。连续性检查可能会损坏参比电极。阳极和钢筋之间、相邻区域阳极和阴极电路之间的预期低电阻导致常规电路隔离和连续性测试不适用(见7.9注5)。要供电系统的电源电压和为阴极保护系统提供低压DC的变压器整流系统应按照国际和国家电气安全标准进行电气安全测试并记录。8调试应对阴极保护系统及其所有组件进行全面的目测检查(对埋入或嵌入式组8.2通电前的测量阴极保护系统通电前，应根据质量计划(见第4章)测量并记录下列各项：a)钢筋/混凝土相对于固定式参比电极或电位衰减探头的电位。应分别在低(约10MQ~20MΩ)和高(约500MQ～1000MΩ)的输入阻抗下进行测量，以确定参比电极或传感器到混凝土的接触电阻是否会对电极或传感器性能产生不利影响。低阻抗和高阻抗时测得的电位差宜小于10mV。b)设计方法说明或规范中指定位置，测得的钢筋/混凝土相c)钢筋/混凝土相对于阳极系统的电位。d)性能监测系统用辅助传感器的基线数据。e)性能监控系统中所有电子数据记录仪和/或数据传输设施显示的数据。GB/T39154—2020/ISO12696:2016的时间内钢筋/混凝土电位受环境变化影响的数据(通常为24h内)。如果测量到明显的电位变化，在在新结构的混凝土和所有水泥保护层充分固化或导电涂层达到足够的溶剂释放/固化时前，系统不应通电。阴极保护系统的初始通电应在低电流(约为设计电流的10%～20%)下进行。根据质量计划(见第a)在设计方法说明或规范中规定的任何位置，钢筋/混凝土对所有固定参比电极和便携式参比电b)为阴极保护系统提供电流的直流电源的输出电压和输出电流值；c)确认所有值的极性符合质量计划和设计，确定钢筋/混凝土电位相对于的固定式参比电极、电位衰减探头和便携式参比电极位置测得值，通电后电位从8.2a)和b)向负方向移动。如果任何钢筋/混凝土/电极电位值通电后向正极方向偏移，则应进行调查确定是否需要额外的测试和/或补救工作。系统应通电至少一个预估的电流水平，使阴极保护系统达到其性能目标。见注1和注2。系统应维持在初始电流设置下运行足够长的时间，以实现充分极化，再进行初始性能评估。注3:通常初始通电时间为7天～28天，但如果采取慢极化通电方法(低初始电流),则完全极化可能需要超过28天。8.5初始性能评估a)测量阴极保护系统各个区域的输出电压和输出电流，并由此计算回路电阻。b)在将直流电源电路切换至阴极保护系统后短时间内，测量所有固定式参比电极和质量计划中电容或电阻效应引起的任何瞬态电压影响测量值。测量时间应尽量短以避免去极化严重。内完成，但随着系统的变化，极化程度/周期续的校准和其他仪器的计算周期可能比测量时间要长。c)将阴极保护直流电源切换至常开电路后测量电位衰减。电位衰减周期和钢筋/混凝土/电极电位的测量间隔应如质量计划所示。注1:典型的衰减周期为4h～25h,20GB/T39154—2020/ISO12696:2016行测量(视情况而定),以确定电位衰减程度和所选周期结束时的持续衰减的速率。注2:对于埋入式(特别是那些埋在潮湿条件或不透水粘土中)建构筑物、浸入式建构筑物以及暴露在大气环境中(含有限制混凝土内氧利用的表面涂层)的建构筑物，电位衰减可能非常缓慢并持续数周。在极端情况下，钢筋的氧气不足以维持钢筋/混凝土界面的被动，电位可能“静止”在一个相对负值。在这种情况下，电位衰减可不作为实际保护准则。受杂散电流的影响时，电位偏移(见8.4注1)可等同于电位衰减。宜谨慎采用电位偏移测量值作为埋气的耗尽而发生非常显著的负向偏移。在未使用阴极保护时，由于氧气耗尽而导致的负向电位偏移可达200mV～300mV。d)从其他所有传感器测量参数是性能监视系统的一部分。注4:手工采集数据的典型时间为切断3s“关”,12s“开”。采用电子数据采集，可以将数据记录系统连接到开关系统，以便精确控制测量等待时间、测量周期和关断的瞬间。较长的切换周期会降低数据收集速度，在关闭期间可能存在去极化风险。根据8.5收集的数据应按照下述准则或结构、环境的特殊性或混凝土中钢筋保护方面的专业知识进行审查和分析。对于普通钢筋，不允许出现大于-1100mV(相对于Ag/AgCl/0.5MKCl)的瞬时关断钢筋/混凝注1:预应力钢筋可能对氢脆敏感，且拉力载荷高，因此失效是灾难性的。预应力构件在阴极保护中应用时应小心谨慎。对于使用锌阳极的牺牲阳极系统，过度极化的程度会受到限制，宜使钢筋/混凝土电位低于-900mV(相对于Ag/AgCl/0.5MKCl电极)的电位极限。a)“瞬时关断”电位负于一720mV(相对于Ag/AgCl/0.5MKCl电极);极(非电位衰减探头)连续测量超过24h。注2:不需要同时满足a)、b)和c)中超过1项。注3:在使用活性钛阳极的系统中，上述钢筋/混凝土电位极限(-1100mV或-900mV),可以通过测量阳极/混凝土电位和变压整流器输出电压进行验证，但要考虑电缆的压降。持或重建。注5:作为一项调查标准，阴极保护系统关闭一段时间(通常为7天或更长时间)后，可考虑在完全去极化的建构筑物中测量钢筋/混凝土电位，此时电位相对于Ag/AgCl/0.5MKCl不负于一150mV。注6:测量点小于0.5m内的混凝土修补区中包含钢筋或其他钢材会扰乱如a)、b)和c)所述准则中电位的测量。宜尽可能将参考电极和其他传感器放在远离混凝土维修的地方，以避免出现这种情况。注7:b)和c)项中给出的法则可能因温度和湿度的变化而失效。这些变化本身是导致钢筋/混凝土电位的重大变化的原因。GB/T39154—2020/ISO12696:2016准则b和c)给出的条件不适用，如8.5注2所述。同样，如8.5注2下一项内容所述，电位偏移的测量可能不如果根据8.6对性能评估的数据进行分析表明实现了保护准则，则不需要进一步的措施。如果由于牺牲阳极系统不能增加钢筋的电流而导致无法实现保护准则，则应进行进一步评估腐蚀风险。当确注9:在暴露于大气的混凝土中(腐蚀过程不受空气中氧气到达钢的速率限制时),可通过引入巴特勒-伏尔默公式，增加外加电流密度和钢筋电位，来估算钢筋的腐蚀速率。可通过阳极系统中一个小块上的电流得出电流密注10:钝化钢的腐蚀速率小于2mA/m²或1mA/m²。腐蚀速率的下降结合腐蚀电位的上升说明实现了阴极注11:如果确定存在腐蚀风险，应采取的措施包括将牺牲阳极系统转变为外加电流系统(如可能)、安装更多的牺8.7外加电流系统的保护电流调整如果根据8.6对性能评估的数据进行分析表明实现了保护准则，则根据第10章规定，不需要采取进一步的措施。如果未达到保护准则或判断未来可能无法达到保护准则要求，则此后至少28天，应按照8.5和8.6的规定，通过重复的性能评估，对电流输出进行进一步的调整。质量计划、质量文件、目测检查和测试结果都应作为系统安装的永久记录的一部分。9.2安装和调试报告的副本(见4.3a)](如有);f)系统的运行记录；g)永久记录的副本(9.1);h)阴极保护系统的修改建议。GB/T39154—2020/ISO12696:20169.3运行和维护手册a)系统的详细描述和竣工图纸；b)建议日常维护、检查周期以及程序的细节(见第10章);d)建议日常维护、检查和性能评估活动的文件格式或计算机数据格式；e)阴极保护电源(交流电和直流电)及系统短路和开路的错误发现程序；f)电源设备、数据记录/控制设备和有保护层/密封剂/装饰涂层g)阴极保护系统的主要部件清单，包括数据表和备件来源，以及这些部件和整个系统的维护操作、维护检查以及测试的周期和程序应符合运行和维护手册(见9.3)中的建议，或随后根据系统性能进行修改。可降低现场检查的频率。注2:系统长期运行良好则混凝土中的钢筋会发生显著极化和钝化。1)确认所有系统运行良好；2)外加电流系统每个区域输出电压和电流的测量；3)数据评估。2)测量电位衰减；3)测量作为性能监测系统的一部分安装的所有其他传感器的参数；4)对阴极保护系统进行全面的目测检查；6)外加电流系统的输出电压和电流的调整。所有检验和测试应按照第8章的要求进行。通常，系统的功能检查应为运行的第1年每月1次，性能满意则调整为每3个月1次。系统的评估应为运行的第1年每3个月1次，性能满意则6个月～12个月后审查。第一年后，性能评估时可不做23GB/T39154—2020/ISO12696:2016混凝土温度低于0℃时，可能无法进行电位监测检测和测试工作应包括以下各项，最长间隔为12个月：a)对前一次审查之后的所有的测试数据和检查记录进行审查；b)按照10.1b)进行性能评估；c)对阴极保护系统进行目测检查；d)按第8章的要求对数据进行审查和分析整理；e)如有必要，按照第8章的要求调整电流输出；f)按照10.3的要求准备系统审查报告。a)所做的工作；d)对改变阴极保护系统的建议。24GB/T39154—2020/ISO12696:2016(资料性附录)阴极保护原理及其在混凝土用钢筋中的应用A.1一般规定现混凝土中钢筋的防腐蚀。如果由于氯化物进入钢/混凝土界面或混凝土碳化导致钢/混凝土界面处孔筋/混凝土电位(点蚀电位Ep)会引发脱钝腐蚀。如果电位比Ep更正，会使铁溶解速率急剧增加从而加剧钢筋表面局部区域加速腐蚀。但是，当电位低于(即更负极于)E,腐蚀速率将会降低。阴极保护的目标是将钢筋/混凝土电位转移到：a)腐蚀开始的范围；b)如果腐蚀已经开始，则腐蚀扩展应被遏制在建构筑物在服役期间不发生腐蚀失效的范围。缺失就会引发包括混凝土保护层开裂和剥离在内的腐蚀失效。通过嵌入混凝土或放置在混凝土表面的电极来表示。电极连接到适当的仪器，再与钢筋连接来测量钢筋/混凝土/电极电位。A.2保护准则如果在建构筑物的使用寿命期间或服役期间发生出现有利于钢筋发生腐蚀的环境条件，阴极保护是防止混凝土中钢材腐蚀的一种方法。当建构筑物的特征满足特定的保护准则，而准则文件是基于腐在实践中，有两种情况是可以区分的。如果阴极保护的目的是提高可能会受到氯化物污染的混凝土中的钢筋和预应力混凝土结构在服役期间的耐蚀性，宜提前在钢/混凝土界面上化。这个极化宜保持钢筋/混凝土电位低于E,防止腐蚀开始。负极化也会限制或防止氯离子向钢筋极保护措施有时被称为“阴极防护”,适用于新建构筑物或氯离子未到达钢筋且钢筋尚未脱钝的建构筑物。速率从显著降到可忽略的值。因此，宜将钢筋/混凝土电位降到(使其更负)保护电位Eprot的范围内。度)。基于这些因素的复杂相互作用和实践经验，一个精确的保护电位的定义是不可能实现的，对于混GB/T39154—2020/ISO12696:2016凝土中的钢筋的阴极保护来说也是不必要的。也正是这些因素的复杂相互作用，说明对于混凝土中钢筋的阴极保护需要的是一系列准则，如8.6所示。说明：X轴—--logi(i是电流);图A.1有氯化物存在下钢筋的阳极行为示意图说明：Y轴——EAG/AgCl,0.5MKCl,单位为毫伏(mV);图A.2参照Pedeferri法，测量埋入沙子和浸入20℃饱和Ca(OH)₂溶液(pH=12.6)中的26GB/T39154—2020/ISO12696:2016X轴——Wc(水泥),单位为百分比(%);——区域A:点蚀萌生和扩展； 区域E:钢/混凝土粘合力下降 图A.3参照Pedeferri法，水泥中的点蚀电位与氯化物含量的质量百分比A.3“阴极保护”和“阴极防护”所需的电流密度“阴极防护”的电流密度大约比阴极保护的电流密度要低一典型的阴极防护电流密度范围是0.2mA/m²~2mA/m²,无涂层钢筋的已腐蚀建构筑物，阴极保护电流密度范围为2mA/m²~20mA/m²。对于有涂层钢筋，电流密度会进一步降低，取决于涂层的电导率和损伤程度，损伤的涂层可能会继续劣化。A.4埋地或水下的/式混凝土构筑物中钢的阴极保护埋地或水下的混凝土中的钢筋的阴极保护与A.3中描述的暴露在大气环境中混凝土的基本准则气暴露的混凝土中钢筋所需的密度。在水饱和条件下，新建构筑物(腐蚀开始前)的典型电流密度范围为0.2mA/m²~2mA/m²。对于不完全水饱和且在阴极保护应用前已腐蚀的建构筑物，所需的电流密电流密度还取决于混凝土是否完全浸没还是一面暴露于空气中(例如，对于隧道、地下连GB/T39154—2020/ISO12696:2016分、地下储罐以及混凝土结构厚度小于0.5m～1m的部位)。如果是这种情况，则完全浸没的表面和暴露在空气中的表面之间会形成一个氧浓差电池。在这种情况下，浸没部分需要较高的电流密度。A.5预应力钢和氢脆的风险由于可能发生氢脆，淬火和回火型高强钢不宜暴露在比一900mV(相对于Ag/AgCl,0.5MKCl)更负的电位下。预应力钢可能对氢脆敏感，且预应力构件的拉力载荷高，所以失效可能是灾难性的。因此，对预应力构件的所有阴极保护应用都要小心谨慎。对于外加电流系统，如果系统设计和/或操作不当，可能会提供高电流密度，宜采取措施尽量减少钢材过度极化的风险。对于使用Zn或Al-Zn-In阳极的牺牲阳极系统，极化程度自然受限，通常宜足以使钢/混凝土电位保持在负于一900mV(相对于Ag/AgCl,0.5MKCl)的电位限值。在可能涉及或已知应用的未腐蚀的预应力构件在阴极保护的应用中，预应力构件的安全电位极限可能负于一900mV。使用外加电流或牺牲阳极系统时，安全电位限制宜由实验室测试确定或其他方式确定。A.6碱性二氧化硅反应已证明按照本标准应用的阴极保护对碱-硅反应/碱集料反应(ASR/AAR)没有影响。A.7参比电极MnO₂参比电极是一个半电池，包括与周围混凝土缓冲平衡的压实质量的MnO₂。MnO₂电极是电池中的一部分，电位是碱性范围内pH的线性函数，是由MnO₂/MnO₃平衡确定的，不涉及金属锰。MnO₂作为一种天然存在的矿物质，是高度稳定的，这能通过碱性电池的长保质期证明。MnO₂参比电极的扩散屏障是水泥浆塞，这就确保了电池与周围混凝土的良好结合，也消除了可能产生的接头电位。见表A.1。表A.1AgCl(s)+e-=>Ag(s)+Cl-电极25℃时的电位液体接界Vvs,NHEVvs.SCEAg/AgCl,KCl(0.1M)0.28810.047Ag/AgCl,KCI(3M)0.210—0.032Ag/AgCl,KCl(3.5M)0.205—0.039Ag/AgCl,KCI(饱和)0.197—0.0450.199—0.0450.1988—0.042Ag/AgCl,NaCl(3M)0.209—0.035Ag/AgCl,NaC1(饱和)0.197—0.047Ag/AgCl海水0.250.01MnO₂,NaOH(0.5M)0.4340.19028GB/T39154—2020/ISO12696:2016(资料性附录)设计过程阴极保护作为新建构筑物的最佳保护方案或既有建构筑物结构的最佳修复方案进行可行性评估和——混凝土氯化物含量；——钢筋表面积——预估的电流需求和分布；——寿命要求；——服役环境；——重量；——安装顺序和限制条件。B.2阳极系统类型和等级详细计算建构筑物所有部分的钢筋和辅助钢件的表面积。对于打算使用嵌入混凝土中的阳极或应用于混凝土表面的阳极(通常为大气环境下的建构筑物)进行保护的区域，本地阳极电流供应应与本地的每个部分应用适当的阳极系统和额定值。对于距离建构建筑物较远的埋地和浸入式阳极，根据EN12743,EN12954,EN12495和EN12474的一般设计流程，将电流适当的分布到整体结构当中。钢筋表面积的必要性较小。通过钢筋和其他钢材表面积和分布来确定或测量的阴极电流密度，以达到所需的保护水平。计算B.3阴极保护区域阳极和电缆电阻而导致的区域内电压和阳极电流密度差异。选择主要阳极材料和横截面，以及其分布可分为不同的区域，全浸区可以使用海水中的淹没式阳极(如EN12473和EN保护由淹没式阳极和嵌入混凝土中的阳极配合的方式(如本标准规定);飞溅区可使用嵌入式阳极或表GB/T39154—2020/ISO12696:2016面安装的阳极结合的方式(如本标准规定);大气区的保护使用嵌入式阳极或表面安装的阳极(如本标准不同的建构筑物构件可能需要形成单个区域。外加电流系统的典型区域额定电流为0.5A～2A,如果区域内的钢筋分布均匀，则可能高达5A。对于一些阳极系统，例如钛基混合金属氧化物涂层(MMO/Ti),可以通过改变区域内阳极的分布和等级来匹配计算局部电流需求，为大气阴极保护系统提供单一复杂区域内的均匀阴极(钢筋)电流密度。宜使用固定式参比电极充分监测外加电流系统的电流。至少每个区域两个参比电极或每100m²一个参比电极，以较大要求为准。参比电极的位置宜能代表整个区域并能监测钢筋环境条件或其他代表腐蚀风险更大或保护难度更大的区域。混凝土修复区)的钢筋连接。电位衰减探头的位置和数量宜与参比电极相似。B.4电流供给受到氧化物污染的混凝土中的钢筋(用于阴极保护)所需的电流密度通常为2mA/m²~20mA/m²;未受到氯化物污染的混凝土中的钝化钢筋(用于阴极防护)所需的电流密度为0.2mA/m²~2mA/m²。限的温带气候，已腐蚀的建构筑物大多数将以小于10mA/m²的电流密度进行调试。由于极化(钢/混凝土界面及其周围的化学变化),阴极保护所需的电流将随时间逐渐下降。出的是典型建构筑物中所有钢筋的平均值。如果设计电流为(例如)20mA/m²,从混凝土保护层下的为25mA/m²~30mA/m²,到最远钢筋层的电流密度范围仅为约10mA/m²~15mA/m²。设计应能反映两层钢筋网间的屏蔽效应，并确保所有的钢都能获得实现充分阴极保护/阴极防护所必需的电流B.5埋入式或浸入式混凝土建构筑物的设计问题和维护要求来选择阴极保护系统类型(外加电流或牺牲阳极)。如果阳极/阳极基座位于混凝土结构附近，则其位置设计宜确保所有阳极电缆都有充分的支撑/保护(通过导管或钢制铠装)、适用于暴露条件(直接埋B.6钢筋连接GB/T39154—2020/ISO12696:2016线盒的位置和适用于长期使用的绝缘材料和护套材料。B.9监测确定传感器的类型、频率、位置，以及符合监测和控制等级要求的适当设备。同时确定数据管理要求。GB/T39154—2020/ISO12696:2016(资料性附录)阳极系统说明筑物和停车场等大气暴露混凝土中钢筋的阴极保护。导电涂层的工作电流密度通常为20mA/m²,短时间(如几周)内，可以维持高达30mA/m²的电流密度，而不会对涂层或其与混凝土的界面造预期使用寿命为5年～15年。导电涂层易受环境因素影响，不耐持续的潮湿，不适于海洋应用(除非位于高于潮汐区和飞溅区的区域),且在长期冷凝区域应用效果不佳。导电涂层不能承受磨损或摩擦，在经受磨损或摩擦的环境中需进行保护或有计划地定期重新涂刷。随着涂层和其与混凝土界面的老化，会出现小的缺陷。通常小于100mm×100mm每平方米的独安装后不宜发现除针孔以外的任何缺陷。通电后，局部高电流密度会引发局部缺陷。但这些局部现系统的剩余寿命。碳总量宜远远超过导电所需的碳量和整个寿命所需的理论碳量。普遍的失效机制是：由于阳极反应产C.1.2金属涂层电弧或火焰喷涂的热喷Zn导电涂层可用作大气环境混凝土中钢筋阴极保护系统的阳极。热喷涂Zn技术与相关的表面涂层系统成功地用作牺牲阳极。专用的锌铝铟合金广泛用作牺牲阳极，随后强氧化剂活性化钛在试验中被用作外加电流阳极，热喷Zn阳极在北美广泛用于大气环境混凝土中钢筋的阴极保护。通过电弧喷涂方式应用在混凝土上的金属锌，最佳厚度在0.10mm～C.2活性钛有许多这种“MMO/Ti”阳极生产商。GB/T39154—2020/ISO12696:2016活性钛阳极表面区域的工作电流密度可短时高达400mA/m²,限制因素是周围混凝土的酸侵蚀。通常，阳极电流密度受设计所限为长期使用最大值为110mA/m²,但允许电流密度最高220mA/m²。根据电催化涂层负载和成分，阳极的计算寿命在25年～100年的范围内。确定阳极寿命是宜考虑不均匀的电流分布。系统的总体性能至关重要(见第6章和第7章)。一些失效是保护层剥离造成的，这些失效可归咎于基活性钛(MMO/Ti)管状离散阳极已被广泛用于保护大气环境混凝土中的钢筋，直接浇筑到钻孔中的砂浆里。这个应用设计可在高达800mA/m²的阳极/砂浆电流密度下运行，但不太可能在该水平下持续运行。MMO/Ti和之前的铂化钛(Pt/Ti)也被用作离散阳极，用作一次阳极周围石墨膏回填料中的一次阳极/导体，填入钻入混凝土中用于阳极安装的孔。这些应用在高达800mA/m²的碳糊/混凝土电流密度下运行。用于连接活性钛阳极和各种离散阳极的无涂层钛片，如果在超过约8V金属/电解质电位的条件下C.3用于大气环境混凝土中的其他阳极系统C.3.1导电沥青保护层根据20世纪70年代末从安大略省交通部获得的资料，在北美有导电沥青保护层阳极系统长期成功使用的跟踪记录。但这个系统没有得到商业推广，也没有在北美以外广泛使用，自20世纪90年代末以来一直没有应用。C.3.2导电水泥材料导电水泥阳极包含颗粒碳(非专用试验)和碳纤维(在商业专利系统),其中金属涂层作为导电介质。专用系统是镀镍碳纤维的导电砂浆保护层。该系统被喷涂到制备的混凝土表面上，也可采用保护性或装饰性涂层或保护层。导电砂浆保护层通常以高达20mA/m²的电流密度运行，短时间(即几周)可以持续在高达30mA/m²的电流密度下运行，而不会对导电砂浆或其与混凝土的界面造成重大损坏。不同长度和直径的管式导电氧化钛陶瓷作为专用探头式阳极，用于嵌入水泥基回填料中的混凝土提供了一种长度和直径不同的管状导电氧化钛陶瓷作为专用探针阳极，用于将其嵌入水泥基回填GB/T39154—2020/ISO12696:2016C.4牺牲阳极C.4.1修复用嵌入式阳极已经开发出一种专用的牺牲阳极，用于在氯化物污染的建构筑物中进行混凝土修复，以尽量减少初级阳极(或环形阳极)的影响。这是由于当混凝土中的钢筋成为阳极时，由于氯化物侵蚀，阳极对邻近的C.4.2热喷涂金属见C.1.2。C.4.3粘性Zn片将典型的0.25mm厚的Zn箔卷的其中一侧涂上专用的离子导电粘合剂(水凝胶)。将阳极放到这个准备好的表面上，然后立即密封边缘。阳极上涂上保护层和装饰层。C.4.4护套内的锌网将永久性的玻璃纤维增强式扩张锌网灌浆到混凝土墩、桩或柱上。通常用于海洋环境。C.4.5离散阳极类似于C.4.1中的阳极，但是安装在孔芯中，或以其他方式切割在混凝土中并连接在一起。一种专用式混合阳极，最初可作为外加电流阳极进行初始通电，然后作为牺牲阳极直接连接到钢筋上。C.5淹没式混凝土建构筑物的阳极C.5.1牺牲阳极EN12496描述了适用于淹没式混凝土建构筑物的牺牲阳极合金。对于海水和盐水环境，铝-锌-铟合金、锌或镁阳极均适用。对于淡水环境，仅适用Z锌或镁阳极。阳极所需的最小净质量取决于总电流要求、阳极合金容量、设计寿命和阳极利用率。阳极的尺寸和数量也由阳极输出电流决定，而阳极的输出电流取决于阳极形状、电解电阻率和阳极工作电位。有关电阳极系统设计程序的详细信息，请参见EN12495和ISO13174。有关阳极合金容量和工作电位的详细用于浸入式建构筑物的牺牲阳极通常是细长的独立式或孔式安装型阳极，通常将阳极钢芯直接焊接到嵌入式的钢筋上进行安装。这需要破坏混凝土以暴露出嵌入的钢筋，将钢芯焊接起来(或焊接支架),并修复好混凝土。另一种固定方法是直接(使用接线片/螺母)或通过集成阳极电缆将阳极连接到电接触点(已经连接到嵌入的钢筋)。如果阳极固定时一面与混凝土平齐，则该面(背面)宜涂上适当的涂层，以防止背面过大的电流放电。阳极形状和固定方式宜考虑波浪及水流作用，并且还宜考虑潜水员或水下机器人(rov)的通行要求，具体见EN12495和ISO13174。GB/T39154—2020/ISO12696:2016C.5.2外加电流阳极适用于浸入式混凝土建构筑物的外加电流阳极通常包括高硅铸铁(在氯化物环境中有铬),铅银合密度下工作，高硅铸铁的电导率密度为10A/m²~30A/m²,铅银合金阳极的电导率为200A/m²~300A/m²,混合有金属氧化物镀层钛的电导率为1000A/m²,而镀钛或镀铌阳极电导率则高达3000A/m²。可以直接固定在构筑物或邻近构筑物上，以提供必要的局部电流。可以组装更大的阳极(包括连接在一起的多个管或大尺寸的棒/条)以形成额定为50A～500A的远程阳极，以对较大的表面积提供总体保护。承受所产生的侵蚀性/氧化性条件。浸入式条件下外加电流阳极的总体要求见EN12495和ISO13174。C.6埋地式混凝土构筑物的阳极