PL221433B1

PL221433B1 - System for wasted anodes for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete and a method for assembling anode wasted system

Info

Publication number: PL221433B1
Application number: PL402041A
Authority: PL
Inventors: Marcin Paweł Majewski; Daniel Paweł Białecki
Original assignee: Top Building Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2016-04-29
Also published as: PL402041A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Wynalazek dotyczy zespołu anody traconej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym oraz sposobu montażu zespołu anody traconej do ochrony zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym.The invention relates to a lost anode assembly for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete and to a method of assembling a lost anode assembly for protecting steel reinforcement in reinforced concrete.

Zbrojenie stalowe w konstrukcjach betonowych, wskutek pasywacji w otaczającym środowisku alkalicznym, jest chronione przed procesami korozyjnymi w warunkach zachowania szczelności betonu ograniczającego dostęp agresywnych elektrolitów i tlenu. Jednakże porowatość betonu i przykładowo penetracja ditlenku węgla czy jonów chlorkowych skutkuje z czasem korozją stali zbrojeniowej. Produkty korozji mają większą objętość od stali co skutkuje postępującym odwarstwianiem się betonu od stali i dalszą korozją.Steel reinforcement in concrete structures, due to passivation in the surrounding alkaline environment, is protected against corrosive processes under conditions of concrete tightness limiting the access of aggressive electrolytes and oxygen. However, the porosity of the concrete and the penetration of carbon dioxide or chloride ions, for example, will corrode the reinforcing steel over time. Corrosion products have a greater volume than steel, which results in progressive delamination of concrete from steel and further corrosion.

Zgłoszenie międzynarodowe WO 94/29496 ujawnia sposób ochrony katodowej zbrojenia betonu z użyciem traconej anody połączonej ze zbrojeniem, w którym anoda jest w styczności z roztworem elektrolitu o wystarczająco wysokim pH, aby następowała korozja anody z uniknięciem tworzenia warstwy pasywacyjnej na anodzie.International application WO 94/29496 discloses a method of cathodic protection of a concrete reinforcement using a lost anode coupled to a reinforcement, wherein the anode is in contact with an electrolyte solution having a sufficiently high pH to corrode the anode while avoiding the formation of a passivation layer on the anode.

Opis patentowy PL 195262 dotyczy zestawu anody protektorowej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie, zawierającego anodę z metalu o niższym potencjale elektrodowym od stali i odkształcalny łącznik do owinięcia wokół elementu zbrojenia stalowego, w którym łącznik zawiera wiele drutów skręconych razem na części ich długości, a anoda ma postać bloku odlanego wokół tej skręconej części.Patent description PL 195262 relates to a sacrificial anode set for cathodic protection of steel reinforcement in concrete, comprising an anode made of a metal with a lower electrode potential than steel and a deformable connector to be wrapped around a steel reinforcement element, in which the connector comprises a plurality of wires twisted together over part of their length, and the anode is in the form of a block as cast around this twisted portion.

Opis zgłoszeniowy CN 102418101 dotyczy zespołu anody traconej, do napraw zbrojonych konstrukcji betonowych. Zespół anody obejmuje anodę ze stopu cynku, przewodzący koloid cementowy i elementy łącznikowe. Stop cynku (poza Zn) zawiera 0,3-1,2% Al, 0,1-0,5% Mg, 0,5-0,9% Si, 0,15-0,65% Sn, a przewodzący koloid cementowy zawiera cement krzemianowy, drobnoziarniste kruszywo, pył koksowy, grafit, azotan litu, bentonit i włókna polipropylenowe.The CN application description 102418101 relates to a lost anode assembly for the repair of reinforced concrete structures. The anode assembly includes a zinc alloy anode, conductive cement colloid, and fasteners. Zinc alloy (except Zn) contains 0.3-1.2% Al, 0.1-0.5% Mg, 0.5-0.9% Si, 0.15-0.65% Sn, and conductive colloid cement consists of silicate cement, fine-grained aggregate, coke dust, graphite, lithium nitrate, bentonite and polypropylene fibers.

Zgłoszenie międzynarodowe WO 2007/039768 ujawnia wypełnienie do stosowania w wybraniach w betonie wraz z traconą anodą, które to wypełnienie zawiera zawiesinę drobnoziarnowego materiału (< 30 μm) w wodzie zawierającej zdysocjowane sole, i ma postać elastyczno-lepką zachowywaną przez okres przepływu silnego prądu od traconej anody do stali, i które to wypełnienie powoli utwardza się z wytworzeniem porowatego materiału.International application WO 2007/039768 discloses a filler for use in recesses in concrete with a lost anode, the filler containing a suspension of fine-grained material (<30 μm) in water containing dissociated salts, and having an elastic-viscous form retained over a period of high current flow from a lost anode to steel, and the filling slowly hardens to form a porous material.

Celem wynalazku jest dostarczenie zestawu anody traconej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym, który zapewnia skuteczne zabezpieczenie antykorozyjne stali, oraz sposobu montażu anody traconej do ochrony zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym.The object of the invention is to provide a lost anode kit for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete, which provides effective anti-corrosion protection for steel, and a method for installing a lost anode to protect steel reinforcement in reinforced concrete.

Zespół anody traconej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym, zawierający anodę z metalu o niższym potencjale elektrodowym niż stal oraz odkształcalny łącznik wykonany z ciągliwego metalu w styczności elektrycznej z anodą, która to anoda tracona jest zamknięta w materiale zaprawy cementowej odlanej i utwardzonej wokół anody, według wynalazku charakteryzuje się tym, że anodą traconą jest zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa mająca co najmniej jedno poprzeczne nacięcie, przy czym przez każde nacięcie przebiega odkształcalny łącznik w p ostac i drutu wykonanego ze stali ocynkowanej mający ramiona wystające poza obrys płytki cynkowej, które to ramiona są wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, a który to odkształcalny łącznik jest mocowany mechanicznie do płytki cynkowej, przy czym płytka cynkowa wraz z co najmniej jednym odkształcalnym łącznikiem jest umieszczona w materiale zaprawy cementowej odlanej i uformowanej wokół płytki cynkowej tak, że ramiona odkształcalnego łącznika są wyprowadzone z uformowanego materiału zaprawy cementowej zasadniczo w jednym kierunku. Korzystnie, w zasadniczo prostopadłościennej płytce cynkowej wymiar szerokości i wymiar długości płytki cynkowej jest większy od wymiaru jej grubości, a poprzeczne nacięcie jest wykonane na powierzchni płytki cynkowej wyznaczonej przez wymiar szerokości i długości, przy czym odkształcalny łącznik jest mocowany mechanicznie w nacięciu płytki cynkowej poprzez punktowe spęczanie płytki cynkowej w sąsiedztwie krawędzi nacięcia.Lost anode assembly for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete, containing a metal anode with a lower electrode potential than steel and a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode, which lost anode is enclosed in a cement mortar material cast and hardened around the anode , according to the invention, is characterized in that the lost anode is a substantially rectangular zinc plate having at least one transverse incision, each incision being crossed by a deformable connector wp endac and a wire made of galvanized steel having arms extending beyond the outline of the zinc plate, which arms are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate, which deformable connector is mechanically fastened to the zinc plate, the zinc plate with at least one deformable connector being placed in the cement mortar material cast and formed around the zinc plate t ak that the arms of the deformable link extend from the molded mortar material in substantially one direction. Preferably, in a substantially rectangular zinc plate, the width and length dimensions of the zinc plate are greater than its thickness dimensions, and a transverse incision is made on the surface of the zinc plate defined by the width and length dimensions, the deformable connector being mechanically fixed in the incision of the zinc plate by point upsetting the zinc plate in the vicinity of the cut edge.

Korzystnie, materiał zaprawy cementowej jest uformowany do postaci zasadniczo prostopadłościennego bloczka z zasadniczo centralnie umieszczoną wewnątrz zaprawy płytką cynkową. W szczególności, zaprawa cementowa jest przygotowana z materiałów obejmujących cement, wypełniacze mineralne, wodorotlenek litu i dodatki uplastyczniające.Preferably, the cement mortar material is formed into a substantially rectangular block with a substantially centrally located zinc plate within the mortar. In particular, the cement mortar is prepared from materials including cement, mineral fillers, lithium hydroxide, and plasticizing additives.

Korzystnie, płytka cynkowa jest wykonana z cynku o zawartości pierwiastkowego cynku co najmniej 99,99%, ewentualnie zawierającego domieszki innych metali i niemetali w ilości nieprzekraczaPL 221 433 B1 jącej 0,01%. W szczególności, płytka cynkowa jest wykonana z cynku o zawartości domieszki cyny nieprzekraczającej 0,002%. Płytka cynkowa, zwłaszcza, jest uzyskana w następstwie przecinania płyty rafinowanego cynku.Preferably, the zinc plate is made of zinc with an elemental zinc content of at least 99.99%, optionally containing other metals and non-metals in an amount not exceeding 0.01%. In particular, the zinc plate is made of zinc with a tin dopant content not exceeding 0.002%. The zinc plate, in particular, is obtained by cutting a refined zinc plate.

Korzystnie, anodą traconą jest płytka cynkowa o ciężarze 45-255 g, korzystnie 60-220 g.Preferably, the lost anode is a zinc plate with a weight of 45-255 g, preferably 60-220 g.

W jednej praktycznej realizacji, zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa ma dwa poprzeczne nacięcia i przez każde nacięcie przebiega odkształcalny łącznik, przy czym ramiona każdego odkształcalnego łącznika są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, że są skierowane w przybliżeniu prostopadle do tej powierzchni płytki cynkowej, w której są wykonane nacięcia. W szczególności, bloczek wykonany z zaprawy cementowej jest tak uformowany, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka ramion odkształcalnego łącznika są wspólnie rozmieszczone na jednej z zewnętrznych ścianek bloczka, a środkowo pomiędzy wymienionymi miejscami wyprowadzenia ramion odkształcalnych łączników na wymienionej ściance bloczka jest ukształtowane podłużne wklęśnięcie przebiegające na całej długości tej ścianki.In one embodiment, the substantially cuboidal zinc plate has two transverse cuts and a deformable linkage extends through each cut, with the legs of each deformable link being bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate that they are oriented approximately perpendicular to that surface of the zinc plate, in which the incisions are made. In particular, the block made of cement mortar is formed so that the points leading outwards to the block of the arms of the deformable connector are co-located on one of the outer walls of the block, and a longitudinal concavity extending over the surface of the block is formed centrally between said points of exit of the arms of the deformable connectors on said wall of the block. the entire length of this wall.

W innej praktycznej realizacji, zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa ma jedno poprzeczne nacięcie, i przez to nacięcie przebiega odkształcalny łącznik, przy czym ramiona odkształcalnego łącznika są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, że są skierowane w przybliżeniu równolegle do tej powierzchni płytki cynkowej, w której jest wykonane nacięcie. W szczególności, miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka ramion odkształcalnego łącznika są wspólnie rozmieszczone na jednej ze ścianek bloczka, i końce wystających ramion odkształcalnego łącznika są wpięte w trójzestykową kostkę połączeniową, a w pozostały zestyk jest wpięty koniec łącznika pośredniego, który to łącznik pośredni ma postać drutu wykonanego ze stali ocynkowanej zaopatrzonego na przeciwległym zakończeniu w zasadniczo walcowy stalowy element montażowy do połączenia elektrycznego ze stalą zbrojeniową.In another embodiment, the substantially rectangular zinc plate has one transverse cut, and the cut extends through the deformable coupler, the arms of the deformable link being bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate that they are oriented approximately parallel to that surface of the zinc plate in which the incision is made. In particular, the points leading to the outside of the block of the deformable connector's arms are co-arranged on one of the walls of the block, and the ends of the protruding arms of the deformable connector are plugged into the three-contact connector block, and the end of the intermediate connector is plugged into the remaining contact, which intermediate connector is in the form of a wire made of of galvanized steel provided at the opposite end with a substantially cylindrical steel mounting element for electrical connection to the reinforcing steel.

Sposób montażu zespołu anody traconej do ochrony zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym, w którym doprowadza się anodę z metalu o niższym potencjale elektrodowym niż stal do styczności elektrycznej z wymienionym zbrojeniem stalowym z użyciem odkształcalnego łącznika wykonanego z ciągliwego metalu w styczności elektrycznej z anodą, według wynalazku charakteryzuje się tym, że (i) stosuje się anodę traconą w postaci zasadniczo prostopadłościennej płytki cynkowej mającej co najmniej jedno poprzeczne nacięcie, przy czym przez każde nacięcie przebiega odkształcalny łącznik w postaci drutu wykonanego ze stali ocynkowanej mający ramiona wystające poza obrys płytki cynkowej, które to ramiona są wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, który to odkształcalny łącznik jest mocowany mechanicznie do płytki cynkowej, przy czym płytka cynkowa wraz z co najmniej jednym odkształcalnym łącznikiem jest umieszczona w materiale zaprawy cementowej odlanej i uformowanej wokół płytki cynkowej do postaci bloczka tak, że ramiona odkształcalnego łącznika są wyprowadzone z uformowanego bloczka zasadniczo w jednym kierunku i w przybliżeniu mają jednakową długość, i (ii) łączy się ramiona odkształcalnego łącznika ze zbrojeniem stalowym do uzyskania styczności elektrycznej tak, aby oporność elektryczna połączenia mieściła się w zakresie 0-1 Ω. Korzystnie, zaprawę cementową przygotowuje się z materiałów obejmujących cement, wypełniacze mineralne, wodorotlenek litu i dodatki uplastyczniające. W szczególności, płytkę cynkową wykonuje się z cynku o zawartości pierwiastkowego cynku co najmniej 99,99%, ewentualnie zawierającego domieszki innych metali i niemetali, przy czym zawartość domieszki cyny nie przekracza 0,002%.The method of assembling the lost anode assembly to protect steel reinforcement in reinforced concrete, in which an anode made of metal with a lower electrode potential than steel is brought into electrical contact with the steel reinforcement, using a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode, according to the invention is characterized by provided that (i) the anode is used in the form of a substantially rectangular zinc plate having at least one transverse cut, each cut having a deformable galvanized steel wire deformable connector having arms extending beyond the outline of the zinc plate, which arms are bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate, the deformable connector mechanically attached to the zinc plate, the zinc plate with at least one deformable connector being embedded in the cement mortar material cast and formed around the zinc plate into a block form such that the arms of the deformable link extend from the formed block in substantially one direction and have approximately the same length, and (ii) connect the arms of the deformable link to the steel reinforcement to make electrical contact so that the electrical resistance of the joint falls within range 0-1 Ω. Preferably, the cementitious mortar is prepared from materials including cement, mineral fillers, lithium hydroxide, and plasticizing additives. In particular, the zinc plate is made of zinc with an elemental zinc content of at least 99.99%, optionally doped with other metals and non-metals, with a tin doping content not exceeding 0.002%.

W jednej praktycznej realizacji sposobu, (i) stosuje się zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową mającą dwa poprzeczne nacięcia, gdzie przez każde nacięcie przebiega odkształcalny łącznik, przy czym ramiona każdego odkształcalnego łącznika są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, że są skierowane w przybliżeniu prostopadle do tej powierzchni płytki cynkowej, w której są wykonane nacięcia, a bloczek wykonany z zaprawy cementowej jest tak odlany i uformowany wokół płytki cynkowej, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka ramion odkształcalnego łącznika są wspólnie rozmieszczone na jednej z zewnętrznych ścianek bloczka, a środkowo pomiędzy wymienionymi miejscami wyprowadzenia ramion odkształcalnych łączników na wymienionej ściance bloczka jest ukształtowane podłużne wklęśnięcie przebiegające na całej długości tej ścianki, (ii) umieszcza się bloczek w styczności z elementem zbrojenia tak, że element zbrojenia częściowo mieści się we wklęśnięciu, i (iii) każde z ramion odkształcalnych łączników owija się co najmniej jednokrotnie wokół elementu zbrojenia a sąsiadujące zakończenia dwóch ramion skręca się ze sobą, do uzyskania ciasnego oplecenia elementu zbrojenia.In one embodiment of the method, (i) a substantially cuboidal zinc plate having two transverse cuts is used, where a deformable link extends through each cut, the legs of each deformable link being bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate that they face approximately perpendicularly. to the surface of the zinc plate in which the notches are made, and the block made of cement mortar is cast and formed around the zinc plate so that the points leading to the outside of the block of deformable coupler arms are jointly distributed on one of the outer walls of the block, and centrally between the two the points of exit of deformable link arms on said block wall are a longitudinal concavity extending along the entire length of the wall, (ii) the block is placed in contact with the reinforcement element so that the reinforcement element partially fits in the concave, and (iii) each of the arms of the deformable connectors is wrapped at least once around the reinforcement element and the adjacent ends of the two arms are twisted together until the reinforcement element is tightly entwined.

PL 221 433 B1PL 221 433 B1

W innej praktycznej realizacji sposobu, (i) stosuje się zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową mającą jedno poprzeczne nacięcie, gdzie przez nacięcie przebiega odkształcalny łącznik, przy czym ramiona odkształcalnego łącznika są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej, że są skierowane w przybliżeniu równolegle względem tej powierzchni płytki cynkowej, w której jest wykonane nacięcie, a bloczek wykonany z zaprawy cementowej jest tak odlany i uformowany wokół płytki cynkowej, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka ramion odkształcalnego łącznika są wspólnie rozmieszczone na jednej ze ścianek bloczka, (ii) przygotowuje się w zbrojonym betonie wybranie dostosowane wielkością do pomieszczenia bloczka, w którym umieszcza się bloczek wyprowadzając ramiona odkształcalnego łącznika na zewnątrz wybrania, (iii) przygotowuje się pierwszy otwór nieprzelotowy i drugi otwór nieprzelotowy w zbrojonym betonie w bezpośrednim sąsiedztwie przebiegu zbrojenia tak, aby poprzez otwory udostępnić fragment zbrojenia o powierzchni przewodzącej elektrycznie, (iv) przygotowuje się płytkie zagłębienie na powierzchni zbrojonego betonu biegnące między wybraniem i pierwszym otworem, (v) do pierwszego otworu nieprzelotowego wprowadza się drobnoziarnowy materiał przewodzący elektrycznie, a następnie wprowadza się walcowy stalowy element montażowy dostosowany do średnicy otworu, który to element jest zaopatrzony w łącznik pośredni mający postać drutu wykonanego ze stali ocynkowanej, (vi) wywiera się nacisk poosiowy na walcowy stalowy element montażowy do co najmniej częściowego sprasowania drobnoziarnowego materiału przewodzącego, aby uzyskać styczność elektryczną ze stalą zbrojeniową, (vii) prowadzi się łącznik pośredni od otworu nieprzelotowego przez płytkie zagłębienie biegnące na powierzchni zbrojonego betonu do wybrania, w którym został umieszczony bloczek i doprowadza się do styczności elektrycznej łącznika pośredniego i ramion odkształcalnego łącznika, (viii) a po sprawdzeniu połączenia i rezystancji zalewa się wykonane wybranie i otwory nieprzelotowe zaprawą cementową.In another embodiment of the method, (i) a substantially rectangular zinc plate having one transverse cut is used where a deformable link extends through the cut, the arms of the deformable link being bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate that they are oriented approximately parallel to that cut. the surface of the zinc plate, in which the incision is made, and the block made of cement mortar is cast and formed around the zinc plate so that the points leading to the outside of the block of the arms of the deformable connector are jointly distributed on one of the walls of the block, (ii) is prepared in a reinforced concrete, recess adjusted in size to the block room, in which the block is placed leading the arms of the deformable connector outside the recess, (iii) the first blind hole and the second blind hole are prepared in reinforced concrete in the immediate vicinity of the reinforcement so that provide access to a piece of reinforcement with an electrically conductive surface through the holes, (iv) prepare a shallow recess on the reinforced concrete surface between the recess and the first hole, (v) introduce a fine-grained electrically conductive material into the first blind hole, and then insert a cylindrical steel assembly element adapted to the diameter of the hole, which element is provided with an intermediate connector in the form of a wire made of galvanized steel, (vi) axial pressure is exerted on the cylindrical steel mounting element to at least partially compress the fine-grained conductive material to obtain electrical contact with the reinforcing steel, (vii) lead the intermediate connector from the blind hole through a shallow recess running on the reinforced concrete surface to the recess in which the block has been placed and bring the intermediate connector into electrical contact with the legs of the deformable connector, (vii i) and after checking the connection and resistance, the recess and blind holes are filled with cement mortar.

W szczególności, wykonuje się wybranie o zasadniczo kołowym przekroju poprzecznym.In particular, a recess with a substantially circular cross-section is made.

Korzystnie, drobnoziarnowym materiałem przewodzącym elektrycznie jest frakcja rozdrobnionego żelaza niskowęglowego. W szczególności, frakcja zawiera żelazo o uziarnieniu 0,02-0,4 mm, zwłaszcza 0,05-0,2 mm.Preferably, the finely divided electrically conductive material is a fine low carbon iron fraction. In particular, the fraction contains iron with a grain size of 0.02-0.4 mm, especially 0.05-0.2 mm.

Korzystnie, styczność elektryczną łącznika pośredniego i ramion odkształcalnego łącznika uzyskuje się wpinając zakończenie łącznika pośredniego i końce ramion odkształcalnego łącznika w trójzestykową kostkę połączeniową.Preferably, electrical contact between the intermediate connector and the arms of the deformable connector is achieved by clipping the end of the intermediate connector and the ends of the arms of the deformable connector into a three-contact terminal block.

Wynalazek dostarcza zespół anody traconej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym, który jest przewidziany do stosowania zarówno w nowo wznoszonych konstrukcjach betonowych jak i do wzmożenia ochrony istniejących konstrukcji betonowych. Stosownie do powyższego, wynalazek dostarcza sposób montażu zespołu anody traconej w trakcie przygotowywania nowych konstrukcji betonowych, jak i sposób montażu zespołu anody traconej w konstrukcjach istniejących.The invention provides a lost anode assembly for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete, which is intended to be used both in newly erected concrete structures and to enhance the protection of existing concrete structures. Accordingly, the invention provides a method of assembling a lost anode assembly in the course of preparing new concrete structures, and a method of assembling a lost anode assembly into existing structures.

Rozwiązanie według wynalazku dostarcza zespół anody traconej zawierający anodę wykonaną z cynku o wysokiej czystości, z unikaniem konieczności przetapiania cynku dla uformowania anody, co zapewnia wysoką jakość zespołu i skuteczność ochrony katodowej.The present invention provides a lost anode assembly comprising an anode made of high purity zinc, avoiding the need to remel the zinc to form the anode, ensuring high assembly quality and cathodic protection efficiency.

Rozwiązanie według wynalazku jest zilustrowane dodatkowo rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z zewnątrz zespół anody traconej według wynalazku, przeznaczonej do ochrony zbrojenia w istniejących konstrukcjach betonowych, fig. 2 przedstawia w widoku z zewnątrz zespół anody traconej według wynalazku, przeznaczonej do ochrony zbrojenia w nowo wznoszonych konstrukcjach betonowych, fig. 3 przedstawia w widoku aksonometrycznym zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową mającą jedno poprzeczne nacięcie, stanowiącą anodę traconą w praktycznej realizacji według fig. 1, fig. 4 przedstawia w widoku aksonometrycznym zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową mającą dwa poprzeczne nacięcia, stanowiącą anodę traconą w praktycznej realizacji według fig. 2, fig. 5 przedstawia schematycznie budowę zespołu anody traconej pokazanego na fig. 1, fig. 6 przedstawia schematycznie budowę zespołu anody traconej pokazanego na fig. 2, fig. 7 przedstawia przekrój poprzeczny zespołu anody traconej pokazanego na fig. 1, a fig. 8 przedstawia przekrój poprzeczny zespołu anody traconej pokazanego na fig. 2.The solution according to the invention is further illustrated by a drawing, in which fig. 1 shows an external view of a permanent anode assembly according to the invention intended to protect reinforcement in existing concrete structures, fig. 2 shows an external view of a permanent anode assembly according to the invention intended for protection. of reinforcement in newly erected concrete structures, Fig. 3 is an axonometric view of a substantially cuboidal zinc plate having one transverse incision as a lost anode in the embodiment of Fig. 1, Fig. 4 is an axonometric view of a substantially rectangular zinc plate having two transverse incisions, as a lost anode in the embodiment of Fig. 2, Fig. 5 is a schematic view of the structure of the lost anode unit shown in Fig. 1, Fig. 6 is a schematic view of the structure of the lost anode unit shown in Fig. 2, Fig. 7 is a cross sectional view of the lost anode unitshown in Fig. 1, and Fig. 8 is a cross-sectional view of the lost anode assembly shown in Fig. 2.

Fig. 1 i 2 przedstawiają w widoku z zewnątrz alternatywne realizacje zespołu 1.1 i 1.2 anody traconej do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym. Zespół zawiera anodę z metalu o niższym potencjale elektrodowym niż stal oraz odkształcalny łącznik wykonany z ciągliwego metalu w styczności elektrycznej z anodą. Anoda tracona jest zamknięta w materiale zaprawy cementowej odlanej i utwardzonej wokół anody. Dla zapewnienia styczności elektrycznej odkształcalnegoFigures 1 and 2 show, in an external view, alternative embodiments of the lost anode assembly 1.1 and 1.2 for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete. The assembly includes a metal anode with a lower electrode potential than steel and a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode. The lost anode is encapsulated in the cement mortar material that is cast and hardened around the anode. For deformable electrical contact

PL 221 433 B1 łącznika i anody traconej, która to styczność elektryczna byłaby zachowana w możliwie długim przedziale czasowym warunkującym utrzymanie ochrony katodowej, w stanie techniki anoda tracona jest wykonana jako blok metalu, wewnątrz którego to bloku jest osadzona część odkształcalnego łącznika, a pozostała część łącznika jest wyprowadzona na zewnątrz do połączenia ze zbrojeniem, przy czym wymieniony blok metalu jest zazwyczaj wykonany jako odlew metalu wokół łącznika. Wymaga to jednak dodatkowej obróbki hutniczej dla celowego wytworzenia anod traconych, przy czym przetapianie metalu o niższym potencjale elektrodowym od stali (tj. metalu względnie reaktywnego, który ulega łatwo utlenianiu, zwłaszcza w wysokiej temperaturze) skutkuje procesami oksydacji, co prowadzi do zwiększenia zawartości zanieczyszczeń w odlewach. Wzrost poziomu zanieczyszczeń metalu anody traconej może prowadzić do pogorszenia jej skuteczności i skrócenia długowieczności. Na przykład przekroczenie poziomu zanieczyszczeń w anodzie cynkowej ponad 0,005% ołowiu, 0,007% żelaza, a zwłaszcza ponad 0,002% cyny ma niekorzystny wpływ na skuteczność ochrony katodowej zapewnianej przez anodę traconą (zob.: Technika Przeciwkorozyjna, cz. 2, praca zbiorowa, Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, 1976).In the state of the art, the lost anode is made as a metal block, inside which a part of the deformable connector is embedded, and the rest of the connector is embedded in this block. it is led out for engagement with a reinforcement, said block of metal being typically formed as a metal casting around the connector. However, this requires additional metallurgical treatment to deliberately produce the lost anodes, while the remelting of a metal with a lower electrode potential than steel (i.e. a relatively reactive metal that is easily oxidized, especially at high temperature) results in oxidation processes, which leads to an increase in the content of impurities in castings. An increase in the level of contamination of the lost anode metal may lead to a deterioration in its efficiency and a shortened life. For example, exceeding the level of impurities in the zinc anode of more than 0.005% of lead, 0.007% of iron, and especially more than 0.002% of tin, has an adverse effect on the effectiveness of cathodic protection provided by the lost anode (see: Anticorrosive Technique, part 2, collective work, Ed. School and Pedagogical, 1976).

Rozwiązanie według wynalazku polega na zastosowaniu specyficznie ukształtowanej anody traconej wykonanej z wysokojakościowego cynku, otoczonej zaprawą cementową uformowaną do postaci bloczku 7. Skład zaprawy cementowej jest dostosowany do współpracy z materiałem anody.The solution according to the invention consists in the use of a specifically shaped, lost anode made of high-quality zinc, surrounded by a cement mortar formed into a block 7. The composition of the cement mortar is adapted to the cooperation with the anode material.

Twórcy przedmiotowego wynalazku nieoczekiwanie stwierdzili, że skuteczną ochronę katodową zapewnia anoda tracona wykonana jako zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa 2, która to płytka cynkowa 2 ma co najmniej jedno poprzeczne nacięcie 3 do pomieszczenia odkształcalnego łącznika. Fig. 3 przedstawia prostopadłościenną płytkę cynkową 2 z jednym nacięciem 3, które to rozwiązanie zastosowano w zespole 1.1 anody traconej, a fig. 4 przedstawia prostopadłościenną płytkę cynkową 2 z dwoma nacięciami 3, które to rozwiązanie zastosowano w zespole 1.2 anody traconej.The present inventors have surprisingly found that effective cathodic protection is provided by a lost anode constructed as a substantially cuboidal zinc plate 2, which zinc plate 2 has at least one transverse cut 3 to accommodate the deformable connector. Fig. 3 shows a cuboidal zinc plate 2 with one incision 3, which is used in the lost anode assembly 1.1, and Fig. 4 shows a cuboidal zinc plate 2 with two incisions 3, which embodiment is used in the lost anode assembly 1.2.

Fig. 5 i 6 przedstawiają schematycznie konstrukcję wewnętrzną zespołu anody traconej według wynalazku. Linią przerywaną są zaznaczone krawędzie płytki cynkowej 2, cieńszą linią ciągłą widoczne zewnętrzne krawędzie bloczka 7 uformowanego z zaprawy cementowej, a grubą linią ciągłą odkształcalny łącznik 4 mający ramiona 5, 6. W każdym nacięciu 3 na płytce cynkowej 2 jest osadzony odkształcalny łącznik 4 w postaci drutu wykonanego ze stali ocynkowanej, którego ramiona 5, 6 wystają poza obrys płytki cynkowej 2. Fig. 5 przedstawia rozwiązanie z jednym odkształcalnym łącznikiem 4 osadzonym w płytce cynkowej 2 (płytka cynkowa 2 z jednym nacięciem 3 według fig. 3), a fig. 6 przedstawia rozwiązanie z dwoma odkształcalnymi łącznikami 4 osadzonymi w płytce cynkowej 2 (płytka cynkowa 2 z dwoma nacięciami 3 według fig. 4). Odkształcalny łącznik 4 jest mocowany mechanicznie do płytki cynkowej 2. Korzystnie, mocowanie jest zapewnione poprzez spęczanie płytki cynkowej 2 w sąsiedztwie krawędzi nacięcia 3, na przykład spęczanie wielopunktowe, takie jak w sześciu punktach (po trzy punkty rozmieszczone po obu stronach nacięcia).Figures 5 and 6 schematically show the internal structure of a lost anode assembly according to the invention. The dashed line shows the edges of the zinc plate 2, the thin, continuous line shows the external edges of the block 7 formed of cement mortar, and the thick solid line shows the deformable connector 4 having the arms 5, 6. In each cut 3 on the zinc plate 2 there is a deformable connector 4 in the form of a wire made of galvanized steel, the arms 5, 6 of which extend beyond the outline of the zinc plate 2. Fig. 5 shows a solution with one deformable connector 4 embedded in the zinc plate 2 (zinc plate 2 with one incision 3 according to Fig. 3), and Fig. 6 shows a solution with two deformable fasteners 4 embedded in a zinc plate 2 (a zinc plate 2 with two notches 3 according to Fig. 4). The deformable connector 4 is mechanically fastened to the zinc plate 2. Preferably, the fastening is provided by upsetting the zinc plate 2 adjacent the edge of the cut 3, for example multi-point upsetting such as at six points (three points on each side of the cut).

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia użycie - jako anody traconej - płytki cynkowej 2 wykonanej z wysokojakościowego cynku rafinowanego dostępnego w postaci płyt z huty cynku (korzystnie cynku o zawartości pierwiastkowego Zn co najmniej 99,99%, bardziej korzystnie cynku 99,99% o zawartości cyny nieprzekraczającej 0,002%), które to płyty poddaje się operacjom przecinania na płytki o mniejszych wymiarach. Na uzyskanych płytkach cynkowych 2, których wymiary i ciężar są dobierane stosownie do potrzeb, wykonuje się powierzchniowe nacięcia 3. Rozwiązanie eliminuje zatem konieczność przetapiania cynku i zapewnia użycie cynku o niskiej zawartości domieszek innych metali i niemetali, a zwłaszcza użycie cynku 99,99% o zawartości cyny nieprzekraczającej 0,002%.The solution according to the invention makes it possible to use - as a lost anode - a zinc plate 2 made of high-quality refined zinc available as plates from a zinc smelter (preferably zinc with an elemental Zn content of at least 99.99%, more preferably zinc 99.99% with a tin content not exceeding 0.002%), which boards are subjected to cutting operations into smaller size tiles. On the obtained zinc plates 2, the dimensions and weight of which are selected according to the needs, surface incisions 3 are made. The solution therefore eliminates the need to remel zinc and ensures the use of zinc with a low content of admixtures of other metals and non-metals, especially the use of zinc 99.99% with a tin content not exceeding 0.002%.

Twórcy przedmiotowego wynalazku nieoczekiwanie stwierdzili, iż zastosowanie takiego połączenia mechanicznego płytki cynkowej 2 i odkształcalnego łącznika 4 (w postaci drutu cynkowanego) umieszczonego w nacięciu 3, zapewnia styczność elektryczną konieczną dla zachowania ochrony katodowej przez długi okres eksploatacji zespołu anody traconej 1.1, 1.2.The inventors of the present invention have surprisingly found that the use of such a mechanical connection of the zinc plate 2 and the deformable connector 4 (in the form of a galvanized wire) placed in the incision 3 provides the electrical contact necessary to maintain cathodic protection over the long service life of the lost anode assembly 1.1, 1.2.

Korzystnie, płytką cynkową 2 jest zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa 2, dla której wymiar długości A jest większy od wymiaru grubości C, a także wymiar szerokości B jest większy od wymiaru grubości C. Co najmniej jedno poprzeczne nacięcie 3 jest wykonane na powierzchni płytki cynkowej 2 wyznaczonej przez wymiar długości A i szerokości B. Jeśli na powierzchni płytki cynkowej jest wykonane kolejne nacięcie 3 (i ewentualnie dalsze nacięcia) to nacięcia 3 korzystnie są w przybliżeniu równoległe.Preferably, the zinc plate 2 is a substantially rectangular zinc plate 2 for which the length dimension A is greater than the dimension of thickness C, and the dimension of width B is greater than the dimension of thickness C. At least one transverse cut 3 is made on the surface of the zinc plate 2 defined by by length A and width B. If a further cut 3 (and possibly further cuts) is made on the surface of the zinc plate, the cuts 3 are preferably approximately parallel.

W szczególności, płytka cynkowa 2 jest zasadniczo prostopadłościanem, którego wymiar grubości C wynosi w przybliżeniu 10 mm, wymiar szerokości B mieści się w zakresie 15-55 mm a wymiar długości A w zakresie 40-65 mm. Stosownie, ciężar płytki cynkowej odpowiada wartości mieszczącejIn particular, the zinc plate 2 is essentially a cuboid, the dimension of the thickness C is approximately 10 mm, the dimension of the width B is in the range of 15-55 mm and the dimension of the length A in the range of 40-65 mm. Accordingly, the weight of the zinc plate corresponds to the housing value

PL 221 433 B1 się w zakresie 45-255 g. W praktycznych realizacjach wynalazku przewidziane są na przykład rozwiązania anody traconej w postaci (i) płytki cynkowej 2 o wymiarach w przybliżeniu 10x20x50 mm i ciężarze w przybliżeniu 70 g, (ii) płytki cynkowej 2 o wymiarach w przybliżeniu 10x40x50 mm i ciężarze w przybliżeniu 140 g, a także (iii) płytki cynkowej 2 o wymiarach w przybliżeniu 10x50x60 mm i ciężarze w przybliżeniu 210 g, przy czym należy uwzględnić zakres tolerancji wagowej, który co najwyżej wynosi ±10 g.PL 221 433 B1 is in the range 45-255 g. In embodiments of the invention, for example, an anode solution in the form of (i) a zinc plate 2 with dimensions of approximately 10 × 20 × 50 mm and a weight of approximately 70 g, (ii) a zinc plate 2 is provided. measuring approximately 10 x 40 x 50 mm and weighing approximately 140 g, and (iii) a zinc plate 2 approximately 10 x 50 x 60 mm and weighing approximately 210 g, taking into account a weight tolerance of ± 10 g at most.

Wystające poza obrys płytki cynkowej 2 ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej 1, w przybliżeniu pod kątem prostym względem linii przebiegu nacięcia 3. Płytka cynkowa 2 wraz z co najmniej jednym odkształcalnym łącznikiem 4 mającym wygięte ramiona 5, 6 jest umieszczona w materiale zaprawy cementowej odlanej i uformowanej wokół płytki cynkowej 2 tak, że ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wyprowadzone z uformowanego materiału zaprawy cementowej zasadniczo w jednym kierunku.The arms 5, 6 of the deformable connector 4 protruding beyond the outline of the zinc plate are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate 1, approximately at right angles to the line of the incision 3. The zinc plate 2 together with at least one deformable connector 4 having bent arms 5, 6 is embedded in the cement mortar material cast and molded around the zinc plate 2 such that the arms 5, 6 of the deformable link 4 extend from the molded cement mortar material in substantially one direction.

Wyjściowa mieszanka cementowa do wytworzenia uformowanego materiału zaprawy cementowej zawiera cement, wypełniacze mineralne, wodorotlenek litu i dodatki uplastyczniające. Korzystnie, wypełniacze mineralne są wybrane z grupy obejmującej drobnoziarniste materiały kwarcowe, pyły krzemionkowe, dymy krzemionkowe, pyły pucolanowe oraz ich kombinacje. Dodatki uplastyczniające są wybrane z grupy obejmującej lignosulfoniany, sulfonowane polikondensaty melaminowo-formaldehydowe, sulfonowane polikondensaty naftalenowo-formaldehydowe, polikarboksylany, oksyetylenowane nonylofenole. Zaprawę po wymieszaniu z wodą wylewa się do formy zawierającej odpowiednio umocowaną płytkę cynkową 2 mającą odkształcalny łącznik 4 z wygiętymi ramionami 5, 6 i pozostawia do utwardzenia, a następnie poddaje się sezonowaniu. Korzystnie, płytka cynkowa 2 w formie jest umocowana tak, aby grubość zaprawy otaczającej płytkę 2 po przeciwległych stronach była w przybliżeniu taka sama. W rezultacie, materiał zaprawy cementowej otaczający płytkę cynkową 2 jest uformowany do postaci zasadniczo prostopadłościennego bloczka 7, z płytką cynkową 2 umieszczoną centralnie wewnątrz zaprawy. Takie centralne rozmieszczenie płytki cynkowej 2 w uformowanej zaprawie cementowej jest lepiej widoczne na fig. 7 i 8, które pokazują widok zespołu anody traconej 1.1, 1.2 (odpowiednio według fig. 5 i 6), w przekroju poprzecznym.The initial cement mixture for the production of the formed cement mortar material includes cement, mineral fillers, lithium hydroxide and plasticizing additives. Preferably, the mineral fillers are selected from the group consisting of fine quartz materials, silica fume, silica fume, pozzolan fume, and combinations thereof. Plasticizing additives are selected from the group consisting of lignosulfonates, sulfonated melamine-formaldehyde polycondensates, sulfonated naphthalene-formaldehyde polycondensates, polycarboxylates, nonylphenol ethoxylates. The mortar, after mixing with water, is poured into a mold containing a suitably fastened zinc plate 2 having a deformable connector 4 with bent arms 5, 6, and allowed to harden and then seasoned. Preferably, the zinc plate 2 in the mold is fixed so that the thickness of the mortar surrounding the plate 2 on opposite sides is approximately the same. As a result, the cement mortar material surrounding the zinc plate 2 is formed into a substantially rectangular block 7, with the zinc plate 2 positioned centrally inside the plaster. This central arrangement of the zinc plate 2 in the molded cementitious mortar is better seen in Figs. 7 and 8, which show a view of the lost anode assembly 1.1, 1.2 (according to Figs. 5 and 6, respectively), in cross-section.

Należy podkreślić, że rozwiązanie zespołu anody traconej 1.1, 1.2 według wynalazku skutkuje uzyskaniem zespołu anody traconej skutecznie chroniącej zbrojenie przez korozją przy zastosowaniu mieszanki cementowej niewymagającej dodatków zwiększających przewodnictwo (jak grafit i pył koksowy według CN102418101) czy wypełnień o właściwościach elektrolitu (jak np. w WO 2007/039768 i odnośnikach powołanych tamże). Ten nieoczekiwany rezultat uzyskuje się wskutek zastosowania wysokojakościowego rafinowanego cynku 99,99% o niskiej zawartości cyny poniżej 0,002%.It should be emphasized that the solution of the lost anode assembly 1.1, 1.2 according to the invention results in a lost anode assembly that effectively protects the reinforcement against corrosion by using a cement mixture that does not require additives increasing conductivity (such as graphite and coke dust according to CN102418101) or fillings with electrolyte properties (such as e.g. WO 2007/039768 and references cited therein). This unexpected result is achieved by using 99.99% high quality refined zinc with a low tin content of less than 0.002%.

Jak wspomniano powyżej, wynalazek przewiduje co najmniej taką praktyczną realizację zespołu anody traconej 1.1, w której na powierzchni płytki cynkowej 2 wyznaczonej przez wymiar długości A i szerokości B jest wykonane jedno nacięcie 3, oraz taką praktyczną realizację zespołu anody traconej 1.2, w której na powierzchni płytki cynkowej 2 wyznaczonej przez wymiar długości A i szerokości B są wykonane dwa nacięcia 3.As mentioned above, the invention envisages at least such a practical embodiment of a lost anode assembly 1.1 in which a cut 3 is made on the surface of the zinc plate 2 defined by the length A and width B dimensions, and such an embodiment of the lost anode assembly 1.2 on the surface of of the zinc plate 2 defined by the length A and width B dimensions, two cuts 3 are made.

W praktycznej realizacji zespołu anody traconej 1.1 (pokazanej na fig. 1, oraz objaśnionej zilustrowaniem według fig. 3, 5, 7), zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa 2 ma jedno poprzeczne nacięcie 3, i przez to nacięcie przebiega odkształcalny łącznik 4, przy czym ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki 2, że są skierowane zasadniczo w jednym kierunku i w przybliżeniu równolegle do tej powierzchni płytki 2, w której jest wykonane nacięcie 2. Po umieszczeniu płytki cynkowej 2 w formie tak, że ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wspólnie wyprowadzone przez jedną z płaskich ścianek wewnętrznych formy, formę wypełnia się zaprawą, i pozostawia do utwardzenia a następnie poddaje się sezonowaniu. Uzyskuje się zespół anody traconej 1.1 według wynalazku, w którym bloczek 7 wykonany z zaprawy cementowej jest tak uformowany, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka ramion odkształcalnego łącznika są wspólnie rozmieszczone na jednej ze ścianek bloczka 7. Korzystnie, ścianką bloczka 7, przez którą są wyprowadzone ramiona odkształcalnego łącznika, jest ścianka zasadniczo prostopadłościennego bloczka 7 wybrana spośród dwóch ścianek o najmniejszej powierzchni geometrycznej.In the practical embodiment of the lost anode assembly 1.1 (shown in Fig. 1 and explained in the illustration according to Figs. 3, 5, 7), the substantially cuboidal zinc plate 2 has one transverse cut 3, and the deformable link 4 extends through this cut, the legs of which are 5, 6 of the deformable link 4 are bent in the immediate vicinity of the edge of the plate 2 that they point substantially in one direction and approximately parallel to the surface of the plate 2 in which the cut 2 is made. 5, 6 of the deformable link 4 are brought together through one of the flat inner walls of the mold, the mold is filled with mortar and allowed to harden and then seasoned. A lost anode assembly 1.1 according to the invention is obtained, in which a block 7 made of cement mortar is shaped such that the points leading outwards to the block of the arms of the deformable connector are mutually distributed on one of the walls of the block 7. Preferably, the block wall 7 through which they are led out. the legs of the deformable connector is the wall of the substantially rectangular block 7 chosen from the two walls with the smallest geometric area.

Jak pokazano na fig. 1, w przypadku zespołu anody traconej 1.1, końce wystających ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 wyprowadzone z bloczka 7 zespołu anody traconej są wpięte w trójzestykową kostkę połączeniową 8. W pozostały zestyk kostki połączeniowej 8 jest wpięty koniec łącznika pośredniego 9, który to łącznik pośredni 9 ma postać drutu wykonanego ze stali ocynkowanej zaopatrzonego na przeciwległym zakończeniu w zasadniczo walcowy stalowy element montażowy 10As shown in Fig. 1, in the case of the lost anode assembly 1.1, the ends of the protruding arms 5, 6 of the deformable connector 4 derived from the block 7 of the lost anode assembly are plugged into the three-contact terminal block 8. The remaining contact of the terminal block 8 is plugged into the end of the intermediate connector 9. which intermediate connector 9 is in the form of a wire made of galvanized steel provided at the opposite end with a substantially cylindrical steel mounting element 10

PL 221 433 B1 do połączenia elektrycznego ze stalą zbrojeniową. Połączenie walcowego stalowego elementu montażowego 10 z drutem łącznika pośredniego 9 wykonuje się poprzez wprowadzenie drutu we wzdłużne nacięcie wykonane na powierzchni walcowej (równolegle do wysokości walca) walcowego stalowego elementu montażowego 10 i mechaniczne mocowanie łącznika 9 w nacięciu, poprzez spęczanie walcowego elementu montażowego 10 w sąsiedztwie krawędzi nacięcia. Tak zestawiony zespół anody traconej 1.1 według wynalazku jest przeznaczony do użycia we współpracy ze zbrojeniem w istniejących, uprzednio użytkowanych konstrukcjach betonowych.PL 221 433 B1 for electrical connection with reinforcing steel. The connection of the cylindrical steel mounting element 10 with the wire of the intermediate connector 9 is made by inserting the wire into a longitudinal incision made on the cylindrical surface (parallel to the height of the cylinder) of the cylindrical steel mounting element 10 and mechanically fastening the connector 9 in the incision by upsetting the cylindrical mounting element 10 in the vicinity the edge of the incision. The thus assembled lost anode assembly 1.1 according to the invention is intended for use in conjunction with a reinforcement in existing, previously used concrete structures.

W praktycznej realizacji zespołu anody traconej 1.2 (pokazanej na fig. 2, oraz objaśnionej zilustrowaniem według fig. 4, 6, 8), zasadniczo prostopadłościenna płytka cynkowa 2 ma dwa poprzeczne nacięcia 3, które korzystnie są w przybliżeniu wzajemnie równolegle, i przez te nacięcia 3 przebiegają odkształcalne łączniki 4, przy czym ramiona 5, 6 odkształcalnych łączników 4 są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej 2, że są skierowane zasadniczo w jednym kierunku i w przybliżeniu prostopadle do tej powierzchni płytki 2, w której są wykonane nacięcia 3. Po umieszczeniu płytki cynkowej 2 w formie tak, że ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wspólnie wyprowadzone przez jedną ze ścianek wewnętrznych formy, formę wypełnia się zaprawą i pozostawia do utwardzenia, a następnie poddaje się sezonowaniu. Uzyskuje się zespół anody traconej 1.2 według wynalazku, w którym bloczek 7 wykonany z zaprawy cementowej jest tak uformowany, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka 7 ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wspólnie rozmieszczone na jednej ze ścianek bloczka 7. Korzystnie, ścianką bloczka 7, przez którą są wyprowadzone ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4, jest ścianka zasadniczo prostopadłościennego bloczka 7 wybrana spośród dwóch ścianek o największej powierzchni geometrycznej. Bardziej korzystnie, forma jest tak ukształtowana, że w uformowanym bloczku 7 ścianka bloczka, na której są zlokalizowane miejsca wyprowadzenia ramion 5, 6 odkształcalnych łączników 4, ma podłużne wklęśnięcie 11, które przebiega środkowo pomiędzy wymienionymi miejscami wyprowadzenia ramion 5, 6 odkształcalnych łączników 4 na wymienionej ściance bloczka 7, na całej długości tej ścianki.In the practical embodiment of the lost anode assembly 1.2 (shown in Fig. 2 and explained in the illustration of Figs. 4, 6, 8), the substantially cuboidal zinc plate 2 has two transverse cuts 3, which are preferably approximately mutually parallel, and through these cuts. 3 there are deformable links 4, the limbs 5, 6 of the deformable links 4 are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate 2 that they point substantially in one direction and approximately perpendicular to the surface of the plate 2 in which the notches 3 are made. placing the zinc plate 2 in the mold so that the arms 5, 6 of the deformable link 4 are brought together through one of the mold inner walls, the mold is filled with mortar and allowed to harden, and then aged. The result is a lost anode assembly 1.2 according to the invention, in which a block 7 made of cement mortar is shaped such that the points leading to the outside of the block 7 of the arms 5, 6 of the deformable connector 4 are mutually distributed on one of the walls of the block 7. Preferably, with the wall of the block 7 through which the legs 5, 6 of the deformable link 4 extend, is the wall of the substantially rectangular block 7 selected from the two walls with the largest geometric area. More preferably, the mold is shaped such that in the formed block 7, the wall of the block on which the exit points of the arms 5, 6 of the deformable links 4 are located has a longitudinal concavity 11 that extends centrally between said exit points of the arms 5, 6 of the deformable links 4 on of said face of the block 7 over the entire length of this wall.

Według wynalazku, w sposobie montażu zespołu anody traconej do ochrony zbrojenia stalowego w betonie zbrojonym doprowadza się anodę z metalu o niższym potencjale elektrodowym niż stal do styczności elektrycznej z wymienionym zbrojeniem stalowym z użyciem odkształcalnego łącznika wykonanego z ciągliwego metalu w styczności elektrycznej z anodą. Stosuje się anodę traconą w postaci zasadniczo prostopadłościennej płytki cynkowej 2, mającej co najmniej jedno poprzeczne nacięcie 3, przy czym przez każde nacięcie 3 przebiega odkształcalny łącznik 4 (w postaci drutu wykonanego ze stali ocynkowanej) mający ramiona 5, 6 wystające poza obrys płytki cynkowej 2, które to ramiona 5, 6 są wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej 2. Wymieniony odkształcalny łącznik 4 jest mocowany mechanicznie do płytki cynkowej 2. Płytka cynkowa 2 wraz z co najmniej jednym odkształcalnym łącznikiem 4 jest umieszczona w materiale zaprawy cementowej odlanej i uformowanej wokół płytki cynkowej 2 do postaci bloczka 7 tak, że ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wyprowadzone z uformowanego bloczka 7 zasadniczo w jednym kierunku i w przybliżeniu mają jednakową długość, a następnie łączy się ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 ze zbrojeniem stalowym do uzyskania styczności elektrycznej tak, aby oporność elektryczna połączenia mieściła się w zakresie 0-1 Ohma.According to the invention, in the method of assembling a lost anode assembly for protecting steel reinforcement in reinforced concrete, an anode made of a metal with a lower electrode potential than steel is brought into electrical contact with said steel reinforcement using a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode. The lost anode is used in the form of a substantially rectangular zinc plate 2 having at least one transverse incision 3, with each incision 3 a deformable connector 4 (in the form of a wire made of galvanized steel) having arms 5, 6 protruding beyond the outline of the zinc plate 2 the arms 5, 6 are bent immediately adjacent to the edge of the zinc plate 2. Said deformable connector 4 is mechanically fastened to the zinc plate 2. The zinc plate 2 with at least one deformable connector 4 is placed in a cement mortar material cast and formed around of the zinc plate 2 into a block 7 so that the arms 5, 6 of the deformable link 4 extend from the formed block 7 in substantially one direction and have approximately the same length, and then the arms 5, 6 of the deformable link 4 are joined to the steel reinforcement until contact electrical connection so that the electrical resistance of the connection is contained in the range of 0-1 Ohm.

Korzystnie, płytkę cynkową 2 wykonuje się z cynku o zawartości pierwiastkowego cynku co najmniej 99,99% zawierającego domieszki innych metali i niemetali, przy czym zawartość domieszki cyny nie przekracza 0,002%. W szczególności stosuje się płytkę cynkową 2 o wymiarach i/lub ciężarze wybranym z zakresów wskazanych powyżej przy omawianiu cech technicznych płytki cynkowej 2, wchodzącej w skład zespołu anody traconej 1.1, 1.2 według wynalazku.Preferably, the zinc plate 2 is made of zinc with an elemental zinc content of at least 99.99%, doped with other metals and non-metals, the dopant content of which does not exceed 0.002%. In particular, a zinc plate 2 is used with dimensions and / or weight selected from the ranges indicated above when discussing the technical features of the zinc plate 2 which is part of the lost anode assembly 1.1, 1.2 according to the invention.

Korzystnie, stosuje się zaprawę cementową o składzie wskazanym powyżej. W szczególności, stosuje się zaprawę o składzie wskazanym powyżej przy omawianiu cech technicznych zespołu anody traconej.Preferably, a cementitious mortar of the composition indicated above is used. In particular, a mortar of the composition indicated above is used when discussing the technical features of the lost anode assembly.

Korzystnie, zespół anody traconej 1.1, 1.2 do stosowania w sposobie według wynalazku przygotowuje się postępując według procedury wskazanej powyżej przy kształtowaniu zespołu anody traconej 1.1, 1.2 według wynalazku, w formie.Preferably, the lost anode assembly 1.1, 1.2 for use in the inventive method is prepared following the procedure indicated above for shaping the inventive lost anode assembly 1.1, 1.2 in a mold.

W sposobie według wynalazku przewiduje się wykonywanie zabezpieczenia zbrojenia stalowego w nowo wznoszonej konstrukcji betonowej, a także wykonywanie zabezpieczenia zbrojenia stalowego dla wzmożenia ochrony istniejącej konstrukcji betonowej.The method according to the invention provides for the protection of the steel reinforcement in the newly erected concrete structure, as well as for the protection of the steel reinforcement to enhance the protection of the existing concrete structure.

W sposobie wykonywania zabezpieczenia zbrojenia stalowego w nowo wznoszonej konstrukcji betonowej stosuje się zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową 2 mającą dwa poprzeczneIn the method of securing the steel reinforcement in a newly erected concrete structure, a substantially cuboidal zinc plate 2 having two transverse

PL 221 433 B1 nacięcia 3, gdzie przez każde nacięcie 3 przebiega odkształcalny łącznik 4, a ramiona 5, 6 każdego odkształcalnego łącznika 4 są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej 2, że są skierowane w przybliżeniu prostopadle do tej powierzchni płytki 2, w której są wykonane nacięcia 3. Bloczek 7 wykonany z zaprawy cementowej jest tak odlany i uformowany wokół płytki cynkowej 2, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka 7 ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wspólnie rozmieszczone na jednej z zewnętrznych ścianek bloczka 7, a środkowo pomiędzy wymienionymi miejscami wyprowadzenia ramion 5, 6 odkształcalnych łączników 4 na wymienionej ściance bloczka 7 jest ukształtowane podłużne wklęśnięcie 11 przebiegające na całej długości tej ścianki. Uformowany zespół anody traconej 1.2 umieszcza się w styczności z elementem zbrojenia, korzystnie tak, aby element zbrojenia częściowo mieścił się we wklęśnięciu 11. Wklęśnięcie 11 jest wykonane tak, aby częściowo mieścił się w nim element zbrojeniowy, taki jak na przykład pręt zbrojeniowy wybrany z grupy obejmującej pręty o średnicach najbardziej typowo stosowanych w budownictwie, tj. o średnicach φ 10-26 mm. W przykładowej realizacji, wklęśnięcie 11 jest łukowe z maksymalnym zagłębieniem wynoszącym w przybliżeniu 1,4 mm względem płaszczyzny zewnętrznej powierzchni ścianki bloczka 7 (tj. tej ścianki, w której jest wykonane wklęśnięcie 11).Of cuts 3, where a deformable link 4 extends through each cut 3, and the arms 5, 6 of each deformable link 4 are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate 2 that they are oriented approximately perpendicular to that face of the plate 2, in cuts 3 are made. A block 7 made of cement mortar is cast and formed around the zinc plate 2 so that the points leading to the outside of the block 7 of the arms 5, 6 of the deformable connector 4 are jointly distributed on one of the outer walls of the block 7, and centrally between in said points of exit of the arms 5, 6 of the deformable connectors 4 on said wall of the block 7 is a longitudinal concave 11 extending along the entire length of this wall. The formed lost anode assembly 1.2 is placed in contact with the reinforcement element, preferably such that the reinforcement element partially fits in the concave 11. The concave 11 is made so that it partially houses a reinforcing element, such as for example a rebar selected from the group including rods with diameters most typically used in construction, i.e. with diameters of φ 10-26 mm. In an exemplary embodiment, the concave 11 is arcuate with a maximum depression of approximately 1.4 mm with respect to the plane of the outer surface of the wall of block 7 (i.e. that wall in which the concave 11 is provided).

Po przyłożeniu zespołu 1.2 anody traconej do elementu zbrojenia z pomieszczeniem elementu we wklęśnięciu 11, po każdej stronie elementu zbrojenia znajdują się po dwa ramiona 5, 6 odkształcalnych łączników 4. Każde z tych ramion 5, 6 jest przeznaczone do połączenia z elementem zbrojenia, do uzyskania styczności elektrycznej. Każde z ramion 5, 6 odkształcalnych łączników 4 owija się co najmniej jednokrotnie wokół elementu zbrojenia a sąsiadujące zakończenia dwóch ramion 5, 6 skręca się ze sobą, do uzyskania ciasnego oplecenia elementu zbrojenia. W przykładowej realizacji, wystające ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 mają długość w przybliżeniu 25 cm, która jest wystarczająca do co najmniej kilkukrotnego owinięcia elementu zbrojenia.After the lost anode assembly 1.2 is applied to the reinforcement element with the element room in the concave 11, on each side of the reinforcement element there are two arms 5, 6 deformable connectors 4. Each of these arms 5, 6 is intended to be connected to the reinforcement element to obtain electrical contact. Each of the arms 5, 6 of the deformable fasteners 4 is wrapped at least once around the reinforcement element, and the adjacent ends of the two arms 5, 6 are twisted together until the reinforcement element is tightly entwined. In an exemplary embodiment, the protruding arms 5, 6 of the deformable fitting 4 have a length of approximately 25 cm, which is sufficient to wrap the reinforcement element at least several times.

Po wykonaniu oplecenia i skręcenia sąsiadujących ramion 5, 6 ze sobą, sprawdza się, czy montaż został wykonany z zapewnieniem przewodnictwa elektrycznego między ramieniem 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 i elementem zbrojenia (za pomocą uniwersalnego miernika elektrycznego). W przypadku uzyskania wyniku pomiaru potwierdzającego przewodnictwo, sprawdza się dodatkowo (za pomocą wymienionego powyżej uniwersalnego miernika elektrycznego) czy oporność elektryczna połączenia mieści się w zakresie 0-1 Ω. Jeśli tak, montaż zespołu anody traconej do zabezpieczenia zbrojenia stalowego w nowo wznoszonej konstrukcji betonowej uznaje się za przeprowadzony poprawnie, a konstrukcja budowlana może być poddana dalszym etapom operacji budowlanych (np. zalewania zbrojenia mieszanką betonową).After braiding and twisting the adjacent arms 5, 6 together, it is checked whether the assembly has been made with electrical conductivity between the arm 5, 6 of the deformable connector 4 and the reinforcement element (using a universal electric meter). If the measurement result confirms the conductivity, it is additionally checked (using the universal electric meter mentioned above) whether the electrical resistance of the connection is in the range of 0-1 Ω. If so, the assembly of the lost anode assembly to secure the steel reinforcement in the newly erected concrete structure is considered to be carried out correctly, and the building structure may be subject to further stages of construction operations (e.g. pouring the reinforcement with concrete mix).

W sposobie wykonywania zabezpieczenia zbrojenia stalowego nakierowanym na wzmożenie ochrony istniejącej konstrukcji betonowej, stosuje się zespół 1.1 anody traconej, zawierający zasadniczo prostopadłościenną płytkę cynkową 2 mającą jedno poprzeczne nacięcie 3. Przez nacięcie 3 przebiega odkształcalny łącznik 4, którego ramiona 5, 6 są tak wygięte w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki cynkowej 2, że są skierowane w przybliżeniu równolegle względem powierzchni płytki cynkowej 2, w której jest wykonane nacięcie 3. Bloczek 7 wykonany z zaprawy cementowej jest tak odlany i uformowany wokół płytki cynkowej 2, że miejsca wyprowadzenia na zewnątrz bloczka 7 ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 są wspólnie rozmieszczone na jednej ze ścianek bloczka 7. Dla zamontowania tak przygotowanego zespołu 1.1 anody traconej, przygotowuje się w zbrojonym betonie wybranie dostosowane wielkością do pomieszczenia bloczka 7, w którym umieszcza się bloczek 7 wyprowadzając ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 na zewnątrz wybrania. Korzystnie wybranie przygotowuje się przez dłutowanie albo wiercenie, bardziej korzystnie poprzez wiercenie uzyskując wybranie o poprzecznym przekroju kołowym.In a method of securing steel reinforcement aimed at enhancing the protection of an existing concrete structure, a lost anode assembly 1.1 is used, which comprises a substantially cuboidal zinc plate 2 having one transverse cut 3. A deformable connector 4 runs through the cut 3, the arms 5, 6 of which are so bent in in the immediate vicinity of the edges of the zinc plate 2 that they are oriented approximately parallel to the surface of the zinc plate 2 in which the incision 3 is made. A block 7 made of cement mortar is cast and formed around the zinc plate 2 such that the points leading outwards of the block 7 of the arms 5, 6 of the deformable connector 4 are arranged together on one of the walls of the block 7. To mount the lost anode assembly 1.1 prepared in this way, a recess is prepared in the reinforced concrete, adjusted in size to accommodate the block 7, in which the block 7 is placed leading out the arms 5, 6 of the deformable pour 4 disappears outside the cavity. Preferably, the cutout is prepared by chiselling or drilling, more preferably by drilling into a cutout with a circular cross section.

Następnie określa się przebieg zbrojenia w istniejącym betonie, na przykład z użyciem aparatu pomiarowego ferroscan, i przygotowuje się pierwszy otwór nieprzelotowy i drugi otwór nieprzelotowy w zbrojonym betonie w bezpośrednim sąsiedztwie przebiegu zbrojenia tak, aby poprzez otwory udostępnić fragment zbrojenia o powierzchni przewodzącej elektrycznie. Przygotowuje się także płytkie zagłębienie na powierzchni zbrojonego betonu biegnące między wybraniem i pierwszym otworem.The reinforcement path in the existing concrete is then determined, for example with a ferroscan measuring device, and a first blind hole and a second blind hole are prepared in reinforced concrete in the immediate vicinity of the reinforcement path so that an electrically conductive portion of the reinforcement is accessible through the holes. There is also a shallow recess in the reinforced concrete surface between the cutout and the first hole.

Do pierwszego otworu wprowadza się formowalny materiał przewodzący elektrycznie, a następnie w otwór wprowadza się walcowy stalowy element montażowy o średnicy dostosowanej do średnicy otworu, który to element montażowy jest zaopatrzony w łącznik pośredni mający postać drutu wykonanego ze stali ocynkowanej. Wywiera się nacisk poosiowy na walcowy element montażowy, aby utworzyć dopasowaną do przestrzeni między udostępnionym fragmentem zbrojenia a walcowym elementem montażowym, a także dopasowaną do kształtu powierzchni udostępnionego fragmentuAn electrically conductive mouldable material is introduced into the first opening, and then a cylindrical steel mounting element with a diameter adapted to the diameter of the opening is inserted into the opening, which mounting element is provided with an intermediate connector in the form of a wire made of galvanized steel. Axial pressure is exerted on the cylindrical mounting element to form a space-conforming reinforcement piece and the cylindrical mounting element, as well as a contoured surface of the shared portion

PL 221 433 B1 zbrojenia i walcowego elementu montażowego warstwę przewodzącą i uzyskać styczność elektryczną pomiędzy udostępnionym fragmentem zbrojenia a walcowym elementem montażowym.In order to obtain electrical contact between the provided piece of reinforcement and the cylindrical mounting element, the reinforcement and the cylindrical mounting element can be obtained.

Twórcy wynalazku wykonali szereg eksperymentów, aby dobrać materiał przewodzący, który zapewniałby wystarczające przewodnictwo, w szczególności poziom rezystancji poniżej 1 Ω po zamontowaniu zespołu anody traconej, a zarazem nie stwarzał zagrożenia korozyjnego dla sąsiadujących powierzchni udostępnionego fragmentu zbrojenia i walcowego elementu montażowego, gdyż korozja powierzchni stykających się z materiałem w długookresowej eksploatacji prowadziłaby do przekroczenia dopuszczalnych poziomów rezystancji, a zatem do zaniku działania chroniącego zbrojenie. Nadto, materiał przewodzący nie powinien wykazywać tendencji do pasywacji w alkalicznym otoczeniu (jakim jest środowisko wewnątrz betonu), gdyż w długookresowej eksploatacji pasywacja na powierzchni materiału przewodzącego również prowadziłaby do wzrostu rezystancji.The inventors carried out a series of experiments to select a conductive material that would provide sufficient conductivity, in particular a resistance level below 1 Ω after mounting the lost anode assembly, and at the same time did not create a corrosion risk for the adjacent surfaces of the provided fragment of the reinforcement and the cylindrical mounting element, as corrosion of the contact surfaces handling the material in long-term operation would lead to exceeding the permissible resistance levels, and thus to the disappearance of the action protecting the reinforcement. Moreover, the conductive material should not show a tendency to passivation in an alkaline environment (such as the environment inside the concrete), as in long-term use, passivation on the surface of the conductive material would also lead to an increase in resistance.

W toku przeprowadzonych badań okazało się, że nieodpowiednie są formowalne materiały przewodzące zawierające żywice utwardzalne z wypełniaczem metalicznym, takie jak żywica epoksydowa czy akrylowa, na przykład z wypełniaczem w postaci proszku żelaza, ze względu albo na niewystarczające przewodnictwo albo ze względu na korozję stali powodowaną przez resztki wody zawarte w żywicy. Z kolei w eksperymentach z użyciem materiału złożonego z ukierunkowanych włókien węglowych zapewniono uniknięcie zagrożenia procesami korozyjnymi, ale nie uzyskano powtarzalnych wyników pomiarów przewodnictwa i poziomu oporności, wykonywanych po zamontowaniu zespołu anody traconej zgodnie z wynalazkiem.In the course of the research carried out, it turned out that mouldable conductive materials containing hardenable resins with a metal filler, such as epoxy or acrylic resin, for example with an iron powder filler, are unsuitable due to either insufficient conductivity or due to corrosion of the steel caused by residual water contained in the resin. On the other hand, experiments using a material composed of directed carbon fibers avoided the risk of corrosion processes, but did not obtain reproducible results of conductivity and resistance level measurements performed after the installation of the lost anode assembly according to the invention.

Nieoczekiwanie twórcy wynalazku stwierdzili, iż w sposobie według wynalazku skutecznym formowalnym materiałem przewodzącym jest drobnoziarnowy materiał przewodzący elektrycznie, korzystnie frakcja rozdrobnionego żelaza niskowęglowego. W następstwie wywarcia nacisku poosiowego na walcowy łącznik, następuje co najmniej częściowe sprasowanie drobnoziarnowego materiału przewodzącego między udostępnionym fragmentem zbrojenia a walcowym elementem montażowym, co zapewnia uzyskanie styczności elektrycznej zespołu anody traconej ze stalą zbrojeniową.Surprisingly, the inventors have found that an effective mouldable conductive material in the method of the invention is a fine grain electrically conductive material, preferably a fine low carbon iron fraction. By exerting an axial pressure on the cylindrical connector, the fine-grained conductive material is at least partially compressed between the provided section of reinforcement and the cylindrical assembly element, which ensures electrical contact of the lost anode assembly with the reinforcing steel.

W szczególności jako drobnoziarnowy materiał przewodzący stosuje się frakcję 0,02-0,4 mm, zwłaszcza 0,05-0,2 mm żelaza elektrolitycznego. W efekcie wywarcia nacisku poosiowego na walcowy stalowy element montażowy 10, ziarna wymienionego materiału w przestrzeni pod elementem montażowym 10 ulegają silnemu zespoleniu tworząc zbitą strukturę nieulegającą rozkruszaniu ani zauważalnej korozji.In particular, a fine-grained conductive material used is a fraction of 0.02-0.4 mm, in particular 0.05-0.2 mm of electrolytic iron. As a result of exerting an axial pressure on the cylindrical steel mounting element 10, the grains of the said material in the space under the mounting element 10 are strongly bonded, creating a compact structure that does not crush or noticeably corrode.

Po osadzeniu walcowego stalowego elementu montażowego 10 w pierwszym otworze, połączony z nim łącznik pośredni 9 prowadzi się na zewnątrz pierwszego otworu w płytkim zagłębieniu na powierzchni zbrojonego betonu biegnącym między pierwszym otworem i wybraniem (w którym to wybraniu jest już umieszczony zespół anody traconej 1.1 mający wyprowadzone dwa ramiona 5, 6 odkształcalnego łącznika 4. Doprowadza się do styczności elektrycznej łącznika pośredniego 9 i dwóch ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4, korzystnie z użyciem kostki połączeniowej 8 zaopatrzonej w trzy zestyki mające wspólną listwę przewodzącą we wnętrzu kostki. Końce łącznika pośredniego i dwóch ramion 5, 6 odkształcalnego łącznika 4 zagina się w sąsiedztwie połączenia z kostką połączeniową 8 tak, aby kostka zmieściła się w wybraniu.After insertion of the cylindrical steel mounting element 10 in the first hole, the intermediate connector 9 connected thereto is guided outside the first hole in a shallow recess on the reinforced concrete surface running between the first hole and the recess (in which recess the lost anode assembly 1.1 is already positioned having led outwards). the two arms 5, 6 of the deformable connector 4. The intermediate connector 9 and the two arms 5, 6 of the deformable connector 4 are electrically contacted, preferably by means of a junction block 8 provided with three contacts having a common conductive bar inside the cube. The ends of the intermediate connector and two. the arms 5, 6 of the deformable connector 4 are folded adjacent to the connection with the connection block 8 so that the block fits into the recess.

Następnie, sprawdza się, czy montaż został wykonany z zapewnieniem przewodnictwa elektrycznego między ramieniem odkształcalnego łącznika i elementem zbrojenia (za pomocą uniwersalnego miernika elektrycznego). Pomiar przeprowadza się pomiędzy ramieniem odkształcalnego łącznika a udostępnionym fragmentem zbrojenia, w drugim otworze. W przypadku uzyskania wyniku pomiaru potwierdzającego przewodnictwo, sprawdza się dodatkowo (za pomocą wymienionego powyżej uniwersalnego miernika elektrycznego) czy oporność elektryczna połączenia mieści się w zakresie 0-1 Ω. Jeśli tak, montaż zespołu anody traconej do zabezpieczenia zbrojenia stalowego w istniejącej konstrukcji betonowej uznaje się za przeprowadzony poprawnie, a wybranie i otwory zalewa się zaprawą cementową.Next, it is checked that the assembly has been performed with electrical conduction between the arm of the deformable connector and the reinforcement piece (using a universal electrical meter). The measurement is carried out between the arm of the deformable connector and the provided fragment of the reinforcement, in the second opening. If the measurement result confirms the conductivity, it is additionally checked (using the universal electric meter mentioned above) whether the electrical resistance of the connection is in the range of 0-1 Ω. If so, the assembly of the lost anode assembly to secure the steel reinforcement in the existing concrete structure is considered to be carried out correctly, and the recess and holes are poured with cement mortar.

P r z y k ł a d yExamples

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Z płyty rafinowanego cynku o grubości około 10 mm i o zawartości pierwiastkowego Zn co najmniej 99,994% (zawartość Sn co najwyżej 0,001%, Fe co najwyżej 0,002% i Pb co najwyżej 0,003%) wycina się płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 20 mm i długości około 50 mm, o ciężarze w przybliżeniu 70 g. Na ściance płytki wyznaczonej przez wymiar szerokości i długości wykonuje się poprzeczne nacięcie (zasadniczo prostopadłe do długości płytki) o szerokości około 1,2 mm i głębokości około 3 mm. W nacięciu umieszcza się drut ocynkowany o średnicy φ 1,2 mm. W sąsiedztwieA zinc plate with a thickness of about 10 mm and a width of about 20 is cut from a refined zinc plate having a thickness of about 10 mm and an elemental Zn content of at least 99.994% (Sn content of 0.001% or less, Fe of 0.002% or less and Pb of 0.003% or less). mm and about 50 mm long, weighing approximately 70 g. A transverse cut (substantially perpendicular to the length of the plate) about 1.2 mm wide and about 3 mm deep is made on the wall of the tile defined by the width and length dimensions. A galvanized wire with a diameter of φ 1.2 mm is placed in the cut. In the neighbourhood

PL 221 433 B1 krawędzi nacięcia, w trzech miejscach po każdej z dwóch stron nacięcia wywierając punktowe naciski za pomocą prasy sześciobolcowej przeprowadza się spęczanie materiału płytki do zaklinowania drutu w nacięciu. Ramiona drutu wystające poza obrys płytki wygina się w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki tak, aby były w przybliżeniu skierowane równolegle do powierzchni płytki, w której jest wykonane nacięcie, oba w tym samym kierunku. Następnie, płytkę umieszcza się w formie o prostopadłościennym kształcie tak, że ścianki płytki są w przybliżeniu równoodległe od ścianek wewnętrznych formy, a ramiona drutu są wspólnie wyprowadzone przez jedną ze ścianek wewnętrznych formy, ₃ i formę wypełnia się zaprawą o objętości w przybliżeniu 53 cm³. Po stwardnieniu zaprawy, bloczek zawierający anodę traconą wyjmuje się z formy i poddaje sezonowaniu.By applying point pressures with a six-pin press at three points on each of the two sides of the cut, upsetting the plate material for wedging the wire in the cut is carried out. The arms of the wire extending beyond the outline of the board are bent in the immediate vicinity of the edge of the board so that they are approximately parallel to the surface of the board in which the cut is made, both in the same direction. Then, the plate is placed in a mold with a rectangular shape so that the wall plates are substantially equidistant from the inner walls of the mold, and the arms of the wire are commonly derived by one of the internal walls of the mold ₃ and mold is filled with mortar having a volume of approximately 53 cm ³ . After hardening of the mortar, the block containing the lost anode is removed from the mold and subjected to seasoning.

Przygotowuje się walec stalowy o wysokości około 20 mm i średnicy 10,4 mm, na którym wykonuje się wzdłużne nacięcie o szerokości 1,2 mm na powierzchni walcowej (równolegle do wysokości walca). W nacięciu umieszcza się drut ocynkowany o średnicy φ 1,2 mm, który mechanicznie mocuje się do walca, poprzez spęczanie materiału walca stalowego w sąsiedztwie krawędzi nacięcia. Przeciwległe zakończenie drutu ocynkowanego o średnicy φ 1,2 mm wpina się w zestyk trójzestykowej kostki połączeniowej. W pozostałe dwa zestyki wpina się ramiona drutu wystające z bloczka (ewentualnie zespół pozostawia się w postaci rozdzielnej, obejmującej (i) bloczek z anodą traconą, (ii) walec stalowy z drutem i (iii) kostkę połączeniową).A steel cylinder approximately 20 mm high and 10.4 mm in diameter is prepared on which a 1.2 mm wide longitudinal incision is made on the cylindrical surface (parallel to the height of the cylinder). A galvanized wire with a diameter of φ 1.2 mm is placed in the incision and mechanically fastened to the roll by upsetting the steel roll material in the vicinity of the incision edge. The opposite end of the galvanized wire with a diameter of 1.2 mm is plugged into the contact of the three-contact terminal block. The remaining two contacts are fitted with the arms of the wire protruding from the block (or the assembly is left in a separable form, including (i) a block with a lost anode, (ii) a steel cylinder with a wire, and (iii) a connection block).

Uzyskuje się zespół anody traconej 70 g do zabezpieczania zbrojenia w istniejących konstrukcjach betonowych.A 70 g lost anode assembly is obtained for securing reinforcement in existing concrete structures.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Postępując według procedury określonej w przykładzie 1, ale wycinając płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 40 mm i długości około 50 mm, o ciężarze w przybliżeniu 140 g, ₃ oraz stosując w przybliżeniu 85 cm³ zaprawy, przygotowuje się zespół anody traconej 140 g do zabezpieczania zbrojenia w istniejących konstrukcjach.Following the procedure of Example 1 but cutting a zinc plate approximately 10 mm thick, approximately 40 mm wide and approximately 50 mm long, weighing approximately 140 g, ₃ and using approximately 85 cm ^{3 of} mortar, a lost anode assembly is prepared. 140 g for securing reinforcement in existing structures.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Postępując według procedury określonej w przykładzie 1, ale wycinając płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 50 mm i długości około 60 mm, o ciężarze w przybliżeniu 210 g, ₃ oraz stosując w przybliżeniu 117 cm³ zaprawy, przygotowuje się zespół anody traconej 210 g do zabezpieczania zbrojenia w istniejących konstrukcjach.Following the procedure in Example 1 but cutting a zinc plate approximately 10 mm thick, approximately 50 mm wide and approximately 60 mm long, weighing approximately 210 g, ₃ and using approximately 117 cm ^{3 of} mortar, a lost anode assembly is prepared. 210 g for securing reinforcement in existing structures.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Z płyty rafinowanego cynku o grubości około 10 mm i o zawartości pierwiastkowego Zn co najmniej 99,994% (zawartość Sn co najwyżej 0,001%, Fe co najwyżej 0,002% i Pb co najwyżej 0,003%) wycina się płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 20 mm i długości około 50 mm, o ciężarze w przybliżeniu 70 g. Na ściance płytki wyznaczonej przez wymiar szerokości i długości wykonuje się poprzeczne dwa w przybliżeniu równoległe nacięcia (zasadniczo prostopadłe do długości płytki) o szerokości około 1,2 mm i głębokości około 3 mm. W każdym nacięciu umieszcza się drut ocynkowany o średnicy φ 1,2 mm. W sąsiedztwie krawędzi każdego nacięcia, w trzech miejscach po każdej z dwóch stron nacięcia wywierając punktowe naciski za pomocą prasy sześciobolcowej, przeprowadza się spęczanie materiału płytki do zaklinowania drutu w każdym nacięciu. Ramiona drutu wystające poza obrys płytki wygina się w bezpośrednim sąsiedztwie krawędzi płytki tak, aby były w przybliżeniu skierowane prostopadle do powierzchni płytki, w której jest wykonane nacięcie, oba w tym samym kierunku. Następnie, płytkę umieszcza się w formie tak, że ramiona drutów są wspólnie wyprowadzone przez jedną ze ścianek wewnętrznych formy, przy czym forma ma kształt prostopadłościenny z tą różnicą, że na ściance wewnętrznej, przez którą są wyprowadzone ramiona drutów ma podłużne wybrzuszenia biegnące między parami ramion odkształcalnych łączników, i formę wypełnia ₃ się zaprawą o objętości w przybliżeniu 74 cm³. Wymienione wybrzuszenie formy służy uzyskaniu w utwardzonym bloczku zaprawy wklęśnięcia, które przebiega środkowo pomiędzy miejscami wyprowadzenia ramion drutów ze ścianki bloczka. Po stwardnieniu zaprawy, zespół anody traconej wyjmuje się z formy i poddaje sezonowaniu, uzyskując zespół anody traconej 70 g do zabezpieczania zbrojenia w nowo wznoszonych konstrukcjach.A zinc plate about 10 mm thick and about 20 mm wide is cut from a refined zinc plate with a thickness of about 10 mm and an elemental Zn content of at least 99.994% (Sn content of 0.001% or less, Fe of 0.002% or less and Pb of 0.003% or less). mm and a length of about 50 mm, weighing approximately 70 g. On the wall of the plate defined by the dimensions of width and length, transverse two approximately parallel cuts (essentially perpendicular to the length of the plate) about 1.2 mm wide and about 3 mm deep are made . A galvanized wire with a diameter of φ 1.2 mm is placed in each incision. Adjacent to the edge of each score, at three points on each of the two sides of the score by applying point pressures with a six-pin press, upsetting the wire wedge plate material in each score is performed. The arms of the wire extending beyond the outline of the tile are bent in the immediate vicinity of the edge of the tile so as to be approximately perpendicular to the surface of the tile in which the cut is made, both in the same direction. Then, the plate is placed in the mold so that the arms of the wires extend jointly through one of the inner walls of the mold, the mold having a rectangular shape, with the difference that on the inner wall through which the arms of the wires are extended it has longitudinal bulges extending between the pairs of arms. deformable fasteners, and the mold ₃ is filled with a mortar having a volume of approximately 74 cm ³ . The said mold bulge is used to obtain a concave in the hardened mortar block, which runs centrally between the points where the wire arms exit from the block wall. After the mortar has hardened, the lost anode assembly is removed from the mold and seasoned to obtain a 70 g lost anode assembly for securing reinforcement in newly erected structures.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Postępując według procedury określonej w przykładzie 1, ale wycinając płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 40 mm i długości około 50 mm, o ciężarze w przybliżeniu 140 g, ₃ oraz stosując w przybliżeniu 106 cm³ zaprawy, przygotowuje się zespół anody traconej 140 g, do zabezpieczania zbrojenia w nowo wznoszonych konstrukcjach.Following the procedure in Example 1 but cutting a zinc plate approximately 10 mm thick, approximately 40 mm wide and approximately 50 mm long, weighing approximately 140 g, ₃ and using approximately 106 cm ^{3 of} mortar, a lost anode assembly is prepared. 140 g, for securing reinforcement in newly erected structures.

PL 221 433 B1PL 221 433 B1

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Postępując według procedury określonej w przykładzie 1, ale wycinając płytkę cynkową o grubości około 10 mm, szerokości około 50 mm i długości około 60 mm, o ciężarze w przybliżeniu 210 g, ₃ oraz stosując w przybliżeniu 138 cm³ zaprawy, przygotowuje się zespół anody traconej 210 g, do zabezpieczania zbrojenia w nowo wznoszonych konstrukcjach.Following the procedure in Example 1 but cutting a zinc plate approximately 10 mm thick, approximately 50 mm wide and approximately 60 mm long, weighing approximately 210 g, ₃ and using approximately 138 cm ^{3 of} mortar, a lost anode assembly is prepared. 210 g, for securing reinforcement in newly erected structures.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

W betonie zbrojonym eksploatowanej konstrukcji inżynieryjnej wyznacza się przebieg elementu zbrojenia z użyciem aparatu pomiarowego ferroscan, a następnie na linii przebiegu zaznacza się pierwszy punkt i drugi punkt, oddalone od siebie o kilkanaście centymetrów. W odległości 9-10 cm od pierwszego punktu, bocznie względem linii przebiegu elementu zbrojenia, wyznacza się kolejny punkt, w którym z użyciem wiertnicy wykonuje się wybranie, gdzie umieszcza się bloczek z anodą traconą (taki jak przygotowany według przykładu 1 albo 2, albo 3) i zaopatruje w kostkę trójzestykową. W punkcie pierwszym i drugim wykonuje się otwory wiertłem φ 10,0 mm zaopatrzonym w ostrze z węglików (w praktyce wykonane otwory mają średnice około 10,2 mm) sięgające elementu zbrojenia, a następnie odsłania się metaliczną powierzchnię elementu zbrojenia stosując wiercenie szybkoobrotowe, przez około pół minuty. Między pierwszym otworem a wybraniem wykonuje się bruzdę w powierzchni betonu z użyciem szlifierki kątowej. Następnie otwory i bruzdę odpyla się. Do pierwszego otworu wsypuje się ok. 2,5 g żelaza elektrolitycznego o uziarnieniu 0,05-0,2 mm, wprowadza się walec stalowy o wysokości około 20 mm i średnicy φ 10,4 mm połączony z drutem ocynkowanym o średnicy φ 1,2 mm (taki jak przygotowany według przykładu 1) i dobija go się młotkiem z użyciem prętowego pobijaka. Drut prowadzi się z otworu przez bruzdę do wybrania, w którym znajduje się bloczek z anodą traconą, a jego zakończenie wpina w kostkę trójzestykową. Następnie sprawdza się przewodnictwo z użyciem elektrycznego miernika uniwersalnego stykając jedną końcówkę pomiarową miernika z powierzchnią elementu zbrojenia odsłoniętą w drugim otworze, a drugą końcówkę pomiarową miernika z drutem połączonym z walcem stalowym. W przypadku uzyskania pozytywnego wyniku pomiaru przewodnictwa, przeprowadza się pomiar rezystancji, analogicznie łącząc końcówki miernika. Wynik w zakresie 0-1 Ω wskazuje na poprawne podłączenie zespołu anody traconej według wynalazku. Następnie wybranie i otwory zalewa się rzadką zaprawą cementową.In the reinforced concrete of the exploited engineering structure, the course of the reinforcement element is determined using the ferroscan measuring apparatus, and then the first point and the second point are marked on the course line, separated by several centimeters. At a distance of 9-10 cm from the first point, laterally to the line of the reinforcement element, another point is marked where a recess is made using a drilling rig, where a block with an anode lost (such as prepared according to example 1, 2 or 3) is placed. ) and provides it with a three-contact block. In the first and second points, holes are made with a φ 10.0 mm drill equipped with a carbide blade (in practice, the holes are about 10.2 mm in diameter) reaching the reinforcement element, and then the metallic surface of the reinforcement element is exposed using high-speed drilling for about half a minute. Between the first hole and the recess, a groove is made in the concrete surface using an angle grinder. The holes and furrow are then dusted off. About 2.5 g of electrolytic iron with a grain size of 0.05-0.2 mm is poured into the first hole, a steel cylinder about 20 mm high and φ 10.4 mm in diameter connected with a galvanized wire with a diameter of φ 1.2 is introduced. mm (as prepared in Example 1) and tapped with a hammer using a mallet. The wire is led from the hole through the groove to the recess, in which there is a block with a lost anode, and its end is connected to a three-contact block. The conductivity is then checked with an electric multimeter by contacting one measuring tip of the gauge against the surface of the reinforcement element exposed in the other hole and the other measuring tip of the gauge against a wire connected to the steel cylinder. If the conductivity measurement result is positive, the resistance measurement is carried out by connecting the meter terminals in the same way. A result in the range of 0-1 Ω indicates correct connection of the lost anode assembly according to the invention. Then the recess and holes are poured with a thin cement mortar.

P r z y k ł a d 8P r z k ł a d 8

Po lekkim odgięciu na zewnątrz ramion drutów sterczących z bloczka, zespół anody traconej (taki jak przygotowany według przykładu 4, 5 albo 6) przykłada się do elementu zbrojenia tak, że przylega do zbrojenia wklęśnięciem wykonanym na ściance bloczka pomiędzy ramionami drutów wystających z bloczka. Każde z ramion owija się wokół elementu zbrojenia, stosując przeciwne kierunki owijania w przypadku sąsiadujących ramion. Końce każdej pary ramion skręca się ze sobą z użyciem obcęgów lub kombinerek i ewentualnie odcina się nadmiarową końcówkę.After slightly bending the arms of the wires protruding from the block outwards, the lost anode assembly (such as prepared according to example 4, 5 or 6) is applied to the reinforcement element so that it abuts the reinforcement with a concave made on the wall of the block between the wire arms protruding from the block. Each of the arms is wrapped around the reinforcement element using opposite wrapping directions for the adjacent arms. The ends of each pair of arms are twisted together using pliers or pliers, and optionally the excess end is cut off.

Następnie sprawdza się przewodnictwo z użyciem elektrycznego miernika uniwersalnego stykając jedną końcówkę pomiarową miernika z powierzchnią elementu zbrojenia, a drugą końcówkę pomiarową miernika z ramieniem drutu zespołu anody traconej. W przypadku uzyskania pozytywnego wyniku pomiaru przewodnictwa, przeprowadza się pomiar rezystancji, analogicznie łącząc końcówki miernika. Wynik w zakresie 0-1 Ω wskazuje na poprawne podłączenie zespołu anody traconej według wynalazku.The conductivity is then checked with an electric multimeter by contacting one measuring tip of the gauge against the surface of the reinforcement element and the other measuring tip of the gauge against the arm of the lost anode assembly wire. If the conductivity measurement result is positive, the resistance measurement is carried out by connecting the meter terminals in the same way. A result in the range of 0-1 Ω indicates correct connection of the lost anode assembly according to the invention.

P r z y k ł a d 9P r z k ł a d 9

Przeprowadza się test skuteczności ochronnej zespołu 1.1 anody traconej według wynalazku, z użyciem próbek walcowych betonu zbrojonego o średnicy φ 100 mm i wysokości 200 mm, wykonanych z dwóch rodzajów zapraw cementowych B_N i B_NaCl· Do wykonania próbek stosuje się pręty zbrojeniowe żebrowane ze stali RB500W o średnicy φ 10 mm i długości 150 mm oraz zaprawę cementową o składzie przedstawionym w tablicy 1 (chlorek sodu NaCl dodaje się aby stworzyć szczególnie agresywne warunki korozyjne dla stali zbrojenia).A test of the protective effectiveness of the lost anode assembly 1.1 according to the invention is carried out with the use of cylindrical reinforced concrete samples with a diameter of φ 100 mm and a height of 200 mm, made of two types of cement mortars B _N and B _NaCl. RB500W with a diameter of φ 10 mm and a length of 150 mm and a cement mortar with the composition presented in Table 1 (sodium chloride NaCl is added to create particularly aggressive corrosive conditions for steel reinforcement).

T a b e l a 1T a b e l a 1

Beton Concrete Stosunek wodno- -cementowy w/c Ratio water- cement w / c Cement portlandzki CEM II 32,5 R [kg] Cement Portland CEM II 32.5 R [kg] Piasek średni (0-2 mm) [kg] Medium sand (0-2 mm) [kg] Woda wodociągowa [dm³]Tap water [dm ³ ] NaCl NaCl Bn Bn 0,4 0.4 3,2 3.2 9,7 9.7 1,3 1.3 - - BNaCl BNaCl 0,4 0.4 3,2 3.2 9,7 9.7 1,3 1.3 0,32 kg 0.32 kg

PL 221 433 B1PL 221 433 B1

Pręty żebrowane nawierca się na głębokość 20 mm wiertłem o średnicy 1,5 mm, a w każdym otworze umieszcza się pręt stalowy o średnicy 1,55 mm, stanowiący przewód pomiarowy potencjału pręta zbrojeniowego. Przewody pomiarowe zabezpiecza się przed korozją koszulkami termokurczliwymi. Do prętów mocuje się zespoły anody traconej 1.1 według wynalazku zawierające płytkę cynkową o ciężarze 71,34 g, w sposób pośredni za pomocą trójzestykowej kostki połączeniowej.Ribbed bars are drilled to a depth of 20 mm with a drill with a diameter of 1.5 mm, and a steel bar with a diameter of 1.55 mm is placed in each hole, which is a measuring lead of the rebar's potential. The test leads are protected against corrosion with heat shrinkable sleeves. To the rods are attached the lost anode units 1.1 according to the invention, containing a zinc plate weighing 71.34 g, indirectly by means of a three-contact connection block.

₃₃

Zaprawę przygotowuje się w mieszalniku laboratoryjnym o pojemności 50 dm³. W jednej szarży uzyskuje się mieszankę betonową dla czterech próbek. Zaprawę wylewa się do form rurowych z PCV o średnicy wewnętrznej φ 100 mm i wysokości 200 mm. Do każdej formy mocuje się specjalne krążki dystansowe, które uniemożliwiają przesuwanie się prętów podczas wypełniania formy mieszanką betonową. Pręty stalowe w formie rozmieszcza się w taki sposób, aby utworzona otulina betonowa wynosiła około 5 mm.The mortar is prepared in a laboratory mixer with a capacity of 50 dm ³ . In one batch, a concrete mix is obtained for four samples. The mortar is poured into PVC tubular molds with an internal diameter of φ 100 mm and a height of 200 mm. Special distance discs are attached to each mold, which prevent the rods from shifting while filling the mold with concrete mix. The steel bars in the mold are arranged in such a way that the formed concrete cover is about 5 mm.

Pobiera się losowo próbki betonu do badań kontrolnych, a po procesie pielęgnacji sprawdza się wytrzymałość betonu na ściskanie. Uzyskane wyniki mieszczą się w zakresie 26±0,5 MPa.Concrete samples are taken randomly for control tests and the compressive strength of the concrete is checked after the curing process. The obtained results are in the range of 26 ± 0.5 MPa.

Przygotowuje się następujące próbki do testów:The following samples are prepared for testing:

Test 9.1: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej.Test 9.1: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar without the lost anode assembly connected.

Test 9.2: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 9.2: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar without the lost anode assembly connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 9.3: walcowa próbka betonu BNaCl zbrojonego jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 9.3: cylindrical BNaCl concrete sample reinforced with one steel bar without a lost anode assembly connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 9.4: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.1 anody traconej.Test 9.4: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.1 connected.

Test 9.5: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.1 anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 9.5: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.1 connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 9.6: Walcowa próbka betonu BNaCl zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.1 anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 9.6: Cylindrical BNaCl concrete sample reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.1 connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Zanurzanie w 3% roztworze wodnym NaCl przeprowadza się cyklicznie, tj. przez trzy tygodnie próbki przebywają w roztworze, a następnie przez trzy tygodnie próbki przechowuje się w warunkach powietrzno-suchych (cykliczne zanurzanie próbek przyspiesza migrację jonów chlorków do powierzchni prętów we wnętrzu próbek, gdyż po ponownym włożeniu próbek do roztworu następuje skuteczniejsze wchłanianie jonów chlorkowych).Immersion in 3% NaCl aqueous solution is carried out cyclically, i.e. for three weeks the samples stay in the solution, and then for three weeks the samples are stored in air-dry conditions (cyclic immersion of the samples accelerates the migration of chloride ions to the surface of the rods inside the samples, because when the samples are returned to the solution, the chloride ions are more effectively absorbed).

Badanie testowe prowadzi się przez 30 tygodni. Po 30 tygodniach próbki rozbija się w celu wizualnej oceny stanu prętów zbrojenia.The test is conducted for 30 weeks. After 30 weeks, the samples are broken to visually assess the condition of the reinforcement bars.

Pomiar potencjałów korozyjnychMeasurement of corrosive potentials

Do pomiaru potencjału korozyjnego próbek stosuje się urządzenie Elcometer 331 Half-Cell Probe z elektrodą siarczanowo-miedziową Cu-CuSO4. W celu określenia potencjału zdejmuje się koszulkę termokurczliwą z przewodu pomiarowego, podłącza do niego przewód pomiarowy urządzenia Elcometer, a do mineralnej powierzchni próbki w pobliżu lokalizacji pręta stalowego poprzez nawilżoną gąbkę przykłada się elektrodę Cu-CuSO4 i dokonuje się odczytu. Pomiary potencjałów korozyjnych przeprowadza się w temperaturze 20°C±2°C, za każdym razem w ten sam sposób i w takich samych warunkach zewnętrznych.An Elcometer 331 Half-Cell Probe with a Cu-CuSO4 copper sulphate electrode is used to measure the corrosion potential of the samples. To determine the potential, the heat-shrinkable tubing is removed from the test lead, the Elcometer test lead is connected to it, and the Cu-CuSO4 electrode is applied to the mineral surface of the sample near the steel rod location through a moistened sponge and the reading is taken. Corrosion potential measurements shall be made at 20 ° C ± 2 ° C in the same way and under the same external conditions each time.

Do oceny stanu wyjściowego prętów zbrojeniowych niechronionych stosuje się kryteriumThe criterion is used to assess the initial state of unprotected reinforcing bars

ASTM-C 876-91:ASTM-C 876-91:

Est<-350 mV - występowanie korozji z prawdopodobieństwem 95%,Est <-350 mV - occurrence of corrosion with a probability of 95%,

-350 mV < Est < -200 mV - występowanie korozji z prawdopodobieństwem 50%,-350 mV <Est <-200 mV - corrosion with a probability of 50%,

Est > -200 mV - występowanie korozji z prawdopodobieństwem 5%, gdzie Est oznacza potencjał elementu [mV].Est> -200 mV - the occurrence of corrosion with a probability of 5%, where Est is the element potential [mV].

W przypadku próbek nienarażonych na działanie czynników agresywnych pręt (niechroniony) w ostatnich tygodniach testu wykazuje potencjał -56 mV. W przypadku tego samego układu narażonego na działanie czynników agresywnych potencjał korozyjny pręta niechronionego wynosi średnio -350 mV dla próbek poddawanych cyklicznemu zanurzaniu w roztworze NaCl, oraz -370 mV dla próbek poddawanych cyklicznemu zanurzaniu w roztworze NaCl i zawierających dodatek NaCl. Zgodnie z kryterium, z prawdopodobieństwem 95% wystąpią procesy korozyjne na pręcie.In the case of samples not exposed to aggressive agents, the rod (unprotected) in the last weeks of the test shows a potential of -56 mV. In the case of the same system exposed to aggressive factors, the corrosive potential of an unprotected rod is on average -350 mV for samples subjected to cyclic dipping in NaCl solution, and -370 mV for samples subjected to cyclic dipping in NaCl solution and containing NaCl addition. According to the criterion, with a probability of 95%, there will be corrosion processes on the bar.

Po rozbiciu próbek stwierdzono, że w testach 9.1, 9.4, 9.5 i 9.6 pręty zbrojenia nie wykazują żadnych śladów korozji. Natomiast pręty zbrojenia w testach 9.2 i 9.3 wykazują korozję w postaci zauważalnych produktów korozji.After breaking the samples, it was found that in tests 9.1, 9.4, 9.5 and 9.6 the reinforcement bars did not show any signs of corrosion. In contrast, reinforcement bars in tests 9.2 and 9.3 show corrosion in the form of noticeable corrosion products.

PL 221 433 B1PL 221 433 B1

P r z y k ł a d 10P r z k ł a d 10

Przygotowuje się walcowe próbki betonu zbrojonego zgodnie z przykładem 9, ale zamiast zespołu anody traconej 1.1 stosuje się zespół anody traconej 1.2 według wynalazku, który mocuje bezpośrednio do prętów. Zespół anody traconej 1.2 według wynalazku zawiera płytkę cynkową o ciężarze 71,34 g.Rolled reinforced concrete samples are prepared according to Example 9, but instead of the lost anode assembly 1.1, a lost anode assembly 1.2 according to the invention is used, which is attached directly to the bars. The lost anode assembly 1.2 according to the invention comprises a zinc plate weighing 71.34 g.

Test 10.1: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego z jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej.Test 10.1: cylindrical _{reinforced concrete B N} specimen with one steel bar without the lost anode assembly connected.

Test 10.2: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 10.2: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar without the lost anode assembly connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 10.3: walcowa próbka betonu BNaCl zbrojonego jednym prętem stalowym bez podłączonego zespołu anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 10.3: cylindrical BNaCl concrete sample reinforced with one steel bar without a lost anode assembly connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 10.4: walcowa próbka betonu B_N zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.2 anody traconej.Test 10.4: cylindrical concrete sample B _N reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.2 connected.

Test 10.5: walcowa próbka betonu BN zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.2 anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 10.5: cylindrical sample of BN concrete reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.2 connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Test 10.6: walcowa próbka betonu BNaCl zbrojonego jednym prętem stalowym z podłączonym zespołem 1.2 anody traconej, zanurzona w 3% roztworze wodnym NaCl.Test 10.6: cylindrical BNaCl concrete sample reinforced with one steel bar with the lost anode assembly 1.2 connected, immersed in a 3% NaCl aqueous solution.

Pomiary potencjałów korozyjnych przeprowadza się analogicznie jak w przykładzie 9.Corrosion potential measurements are carried out in the same way as in example 9.

Stwierdzono, że w testach 10.1, 10.4, 10.5, 10.6 pręty zbrojenia nie wykazują żadnych śladów korozji. Natomiast pręty zbrojenia w testach 10.2 i 10.3 wykazują korozję w postaci zauważalnych produktów korozji.It was found that in tests 10.1, 10.4, 10.5, 10.6 the reinforcement bars did not show any signs of corrosion. In contrast, reinforcement bars in tests 10.2 and 10.3 show corrosion in the form of noticeable corrosion products.

Oznacza się ciężar płytki cynkowej wydobytej z zespołu anody traconej, z dokładnością ±0,01 g. Wyniki przedstawia tablica 2.The weight of the zinc plate extracted from the lost anode assembly is determined with an accuracy of ± 0.01 g. The results are presented in Table 2.

T a b e l a 2T a b e l a 2

Próbka z testu Sample from the test Ciężar płytki cynkowej użytej do wytworzenia zespołu anody traconej The weight of the zinc plate used to fabricate the lost anode assembly Ciężar płytki cynkowej wydobytej z rozbitej próbki po 30-tygodniowym teście w warunkach korozyjnych Weight of the zinc plate recovered from the broken sample after a 30-week corrosive test 10.3 10.3 71,34 g 71.34 g 71,07 71.07 10.4 10.4 71,34 g 71.34 g 70,38 70.38 10.5 10.5 71,34 g 71.34 g 70,16 70.16

Na podstawie obliczeń wykonanych w oparciu o prawa elektrochemii szacuje się, że w przypadku zespołu anody traconej według wynalazku zawierającej płytkę cynkową z 99,99% cynku o ciężarze około 70 g - okres skutecznej ochrony katodowej zbrojenia stalowego w warunkach niskiego narażenia na działanie czynników agresywnych wynosi około 260 lat, natomiast okres skutecznej ochrony katodowej zbrojenia stalowego w warunkach silnego narażenia na działanie czynników agresywnych wynosi około 59 lat.Based on the calculations made on the basis of the laws of electrochemistry, it is estimated that in the case of the lost anode assembly according to the invention containing a zinc plate with 99.99% zinc weighing about 70 g - the period of effective cathodic protection of steel reinforcement in conditions of low exposure to aggressive factors is 260 years, while the period of effective cathodic protection of steel reinforcement in conditions of strong exposure to aggressive agents is approximately 59 years.

Zespół anody traconej według wynalazku stosuje się do ochrony katodowej zbrojenia stalowego w nowo wznoszonych konstrukcjach betonowych jak i w istniejących, eksploatowanych konstrukcjach betonowych. W szczególności, wymieniony zespół znajduje zastosowanie do konstrukcji betonowych takich jak obiekty mostowe, płyty lotniskowe, płyty drogowe, zatoki autobusowe, płyty parkingowe, obiekty energetyczne (chłodnie kominowe, chłodnie wentylatorowe, kominy, zbiorniki, kanały technologiczne), obiekty hydrotechniczne, obiekty morskie, oczyszczalnie ścieków, obiekty przemysłu rafineryjnego, zbiorniki, rurociągi żelbetowe, belki żelbetowe, słupy żelbetowe, dźwigary sprężone, konstrukcje sprężone.The lost anode assembly according to the invention is used for cathodic protection of steel reinforcement in newly erected concrete structures as well as in existing, exploited concrete structures. In particular, the said assembly is applicable to concrete structures such as bridge structures, airport slabs, road slabs, bus bays, parking slabs, energy facilities (cooling towers, fan cooling towers, chimneys, tanks, technological channels), hydrotechnical facilities, sea facilities, sewage treatment plants, refinery industry facilities, tanks, reinforced concrete pipelines, reinforced concrete beams, reinforced concrete columns, prestressed girders, prestressed structures.

Claims

Patent claims

1.The lost anode assembly for cathodic protection of steel reinforcement in reinforced concrete, containing an anode made of metal with a lower electrode potential than steel and a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode, which lost anode is enclosed in the material of cast and hardened cement mortar around the anode, characterized in that the lost anode is a substantially rectangular zinc plate (2) having at least one transverse incision (3), each incision (3) extending through a deformable link (4) in the form of a galvanized steel wire having shoulders (5, 6) protruding beyond the outline of the zinc plate (2), which arms (5, 6) are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2), and which deformable connector (4) is mechanically fastened to the zinc plate (2). ), wherein the zinc plate (2) with at least one deformable connector (4) is placed in the material of the cement cast and molded rolled around the zinc plate (2) such that the arms (5, 6) of the deformable link (4) extend from the molded mortar material in substantially one direction.

2. The assembly according to p. A zinc plate (2), characterized in that in the substantially rectangular zinc plate (2), the width (B) and the length (A) dimensions of the zinc plate (2) are greater than its thickness (C), and a transverse incision (3) is made on the surface of the zinc plate (2). of the zinc plate (2) defined by the width (B) and length (A) dimensions, with the deformable connector (4) mechanically fixed in the incision (3) of the zinc plate (2) by point upsetting the zinc plate (2) in the vicinity of the cut edge (3).

3. The assembly according to p. The method of claim 1 or 2, characterized in that the cement mortar material is formed into a substantially rectangular block (7) with a substantially centrally located zinc plate (2) inside the mortar.

4. The assembly according to p. The method of 1-3, characterized in that the cement mortar is prepared from materials including cement, mineral fillers, lithium hydroxide, and plasticizing additives.

5. The assembly according to p. A method according to any of the claims 1-4, characterized in that the zinc plate (2) is made of zinc with an elemental zinc content of at least 99.99%, possibly containing admixtures of other metals and non-metals in an amount not exceeding 0.01%.

6. The assembly according to p. 5. A method according to claim 5, characterized in that the zinc plate (2) is made of zinc with a tin admixture content not exceeding 0.002%.

7. The assembly according to p. A method according to claim 5 or 6, characterized in that the zinc plate (2) is obtained by cutting the refined zinc plate.

8. The assembly according to p. A method according to any of the claims 1-7, characterized in that the lost anode is a zinc plate (2) with a weight of 45-255 g, preferably 60-220 g.

9. The assembly according to p. 1-8, characterized in that the substantially cuboidal zinc plate (2) has two transverse cuts (3) and a deformable link (4) extends through each cut (3), the arms (5, 6) of each deformable link (4) they are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2) that they point approximately perpendicular to the surface of the zinc plate (2) in which the notches (3) are made.

10. The assembly according to p. 9. A method according to claim 9, characterized in that the block (7) made of cement mortar is formed in such a way that the points leading to the outside of the block (7) of the arms (5, 6) of the deformable connector (4) are jointly distributed on one of the outer walls of the block (7). , and a longitudinal concavity (11) is formed centrally between said points of exit of the arms (5, 6) of the deformable connectors (4) on said wall of the block (7) extending along the entire length of the wall.

11. The assembly according to p. 1-8, characterized in that the substantially cuboidal zinc plate (2) has one transverse cut (3), and through this cut (3) a deformable link (4) extends, the arms (5, 6) of the deformable link (5, 6) are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2) that they are directed approximately parallel to the surface of the zinc plate (2) in which the incision (3) is made.

12. The assembly according to p. 11. A method according to claim 11, characterized in that the points leading to the outside of the block (7) of the arms (5, 6) of the deformable link (4) are jointly distributed on one of the walls of the block (7), and the ends of the protruding arms (5, 6) of the deformable link are clipped into into a three-contact connection block (8), and the remaining contact is plugged with the end of the intermediate connector (9), which is

The intermediate (9) is in the form of a wire made of galvanized steel provided at the opposite end with a substantially cylindrical steel mounting element (10) for electrical connection to the reinforcing steel.

13. Method of assembling the lost anode assembly to protect steel reinforcement in reinforced concrete, in which an anode made of metal with a lower electrode potential than steel is brought into electrical contact with the steel reinforcement, using a deformable connector made of ductile metal in electrical contact with the anode, characterized by in that the lost anode is used in the form of a substantially rectangular zinc plate (2) having at least one transverse incision (3), each incision (3) extending through a deformable wire link (4) made of galvanized steel having shoulders ( 5, 6) protruding beyond the outline of the zinc plate (2), which arms (5, 6) are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2), which deformable connector (4) is mechanically fastened to the zinc plate (2), wherein the zinc plate (2) with at least one deformable connector (4) is placed in the material of the cement cast mortar and uf shaped around the zinc plate (2) to form a block (7) such that the arms (5, 6) of the deformable link (4) extend from the formed block (7) in substantially one direction and have approximately the same length,

- connect the arms (5, 6) of the deformable connector (4) to the steel reinforcement until electrical contact is obtained, so that the electrical resistance of the connection is in the range of 0-1 Ω.

14. The method according to p. The method of claim 13, wherein the cement mortar is prepared from materials including cement, mineral fillers, lithium hydroxide, and plasticizing additives.

15. The method according to p. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the zinc plate (2) is made of zinc with an elemental zinc content of at least 99.99%, possibly containing other metals and non-metals, with a tin doping content not exceeding 0.002%.

16. The method according to p. 13-15, characterized in that the substantially rectangular zinc plate (2) has two transverse cuts (3), where a deformable link (4) extends through each cut (3), the arms (5, 6) of each deformable link being (4) are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2) that they are directed approximately perpendicular to the surface of the zinc plate (2) in which the notches (3) are made, and the block (7) made of cement mortar is so cast and formed around the zinc plate (2) that the points leading outwards to the block (7) of the arms (5, 6) of the deformable link (4) are jointly arranged on one of the external walls of the block (7), and centrally between said points of lead out of the arms (5, 6) of deformable connectors (4) on said wall of the block (7) there is a longitudinal concave (11) shaped over the entire length of this wall,

- positioning the block (7) in contact with the reinforcement element such that the reinforcement element partially fits in the concave (11);

- each of the arms (5, 6) of the deformable connectors (4) is wrapped at least once around the reinforcement element, and the adjacent ends of the two arms (5, 6) are twisted together until the reinforcement element is tightly entwined.

17. The method according to p. 13-15, characterized in that the substantially rectangular zinc plate (2) has one transverse cut (3), where a deformable link (4) runs through the cut (3), the arms (5, 6) of the deformable link (4) ) are bent in the immediate vicinity of the edge of the zinc plate (2) that they are oriented approximately parallel to the surface of the zinc plate (2) in which the cut (3) is made and the block (7) made of cement mortar is so cast and formed around the zinc plate (2) that the points leading to the outside of the block (7) of the arms (5, 6) of the deformable link (4) are co-disposed on one of the walls of the block (7),

- a recess is prepared in reinforced concrete, adjusted to the size of the pulley (7), in which the pulley (7) is placed, leading the arms (5, 6) of the deformable connector (4) outside the recess,

- a first blind hole and a second blind hole are prepared in reinforced concrete in the immediate vicinity of the reinforcement so that a fragment of the reinforcement with an electrically conductive surface is available through the holes,

a shallow recess is prepared in the reinforced concrete surface between the recess and the first hole;

- a fine-grained electrically conductive material is introduced into the first blind hole, and then a cylindrical steel mounting element (10) adapted to

The diameter of the opening, which element (10) is provided with an intermediate connector (9) in the form of a wire made of galvanized steel,

- axial pressure is exerted on the cylindrical steel mounting element (10) to at least partially compress the fine-grained conductive material to make electrical contact with the reinforcing steel,

- the intermediate connector (9) is led from the blind hole through the shallow recess running on the reinforced concrete surface to the recess in which the block (7) has been placed and the intermediate connector (9) and the arms (5, 6) of the deformable connector are in electrical contact (4),

- after checking the connection and resistance, the recess and blind holes are filled with cement mortar.

18. The method according to p. 17. The process of claim 17, characterized in that a recess with a substantially circular cross-section is made.

19. The method according to p. 17. The process as claimed in claim 17, characterized in that the finely divided electrically conductive material is a fine low carbon iron fraction.

20. The method according to p. 17. The process as claimed in claim 17, characterized in that the fraction contains iron with a grain size of 0.02-0.4 mm, preferably 0.05-0.2 mm.

21. The method according to p. 17, characterized in that the electrical contact of the intermediate connector (9) and the arms (5, 6) of the deformable connector (4) is obtained by clipping the end of the intermediate connector (9) and the ends of the arms (5, 6) of the deformable connector (4) into a three-contact block connection (8).