¿Cómo se utilizan los ánodos de titanio activado en estructuras de hormigón para la protección catódica?

¿Cómo se utilizan los ánodos de titanio activado en estructuras de hormigón para la protección catódica?

Ánodos de titanio activado, recubiertos con óxidos metálicos mixtos, para su uso incrustado en nuevas estructuras de hormigón o aplicado a estructuras existentes, protección catódica. Las aplicaciones incluyen ánodos dentro de superposiciones, fundidos en ranuras o orificios perforados o fijados a la superficie debajo de carcasas de PRFV. En la forma adecuada, estos ánodos se pueden incrustar en hormigón nuevo que luego se entierra o se sumerge, así como en las aplicaciones más comunes del hormigón expuesto atmosféricamente. La vida útil del recubrimiento está determinada por su composición y la cantidad de recubrimiento depositado en el sustrato, la "carga del recubrimiento". Los recubrimientos eran patentados y protegidos por patentes, pero ahora hay muchos productores de estos ánodos "MMO/Ti".

Existen procedimientos de prueba para este tipo de ánodo que permiten realizar pruebas aceleradas para demostrar que la vida útil del ánodo es equivalente a la vida útil de diseño con la densidad máxima de corriente del ánodo de diseño más cualquier margen de seguridad que el diseño determine necesario con respecto a una posible distribución no uniforme de la corriente.

Para todas las formas de ánodo de este tipo, se debe mantener una distancia mínima entre ánodo/refuerzo u otro acero de 15 mm.

El sustrato de titanio puede tener la forma de una malla expandida, una tira (sólida o expandida), alambre, tubo, etc., según lo requiera el diseño y la magnitud y distribución de la corriente. Los recubrimientos son patentados, están total o parcialmente protegidos por patentes y con frecuencia su composición no se divulga.

Los ánodos de titanio activado pueden funcionar a densidades de corriente de hasta 400 mA/m2 de superficie del ánodo durante períodos cortos; El factor limitante es el ataque ácido del hormigón circundante. Generalmente, la densidad de corriente del ánodo está limitada por diseño a un máximo a largo plazo de 110 mA/m2, pero se pueden permitir densidades de corriente de hasta 220 mA/m2. Dependiendo de la carga y composición del recubrimiento electrocatalítico, la vida útil calculada del ánodo está en el rango de 25 años a 100 años. La vida útil del ánodo debe determinarse teniendo en cuenta una distribución de corriente no uniforme.

La malla de titanio activado montada en superficie y los ánodos de rejilla requieren recubrimientos cementosos y la preparación de la superficie, el pretratamiento, el diseño y la aplicación del recubrimiento cementoso son críticos para el rendimiento total del sistema (véanse las cláusulas 6 y 7). Se han producido algunos fallos debido a la desunión de la superposición; En general, se acepta que estos fallos son atribuibles a deficiencias en la preparación de la superficie del sustrato, el pretratamiento y/o los procedimientos de aplicación no relacionados con la protección catódica.

Los ánodos discretos tubulares de titanio activado (MMO/Ti) se han utilizado de manera relativamente extensa para proteger el acero en concreto expuesto atmosféricamente, directamente fundido en mortero en orificios perforados. Estas aplicaciones han sido diseñadas para operar a densidades de corriente de ánodo/mortero de hasta 800 mA/m2, pero es poco probable que operen continuamente a ese nivel.

El MMO/Ti y el titanio previamente platinizado (Pt/Ti) también se han utilizado en ánodos discretos como ánodo/conductor primario de un relleno de pasta de grafito alrededor del ánodo primario, rellenando los agujeros perforados en el hormigón para la instalación del ánodo. Estas aplicaciones han operado a densidades de corriente de pasta de carbono/hormigón de hasta 800 mA/m2.

Las tiras conductoras de titanio sin recubrimiento utilizadas para conectar ánodos de titanio activados y también varios ánodos discretos pueden correr el riesgo de corroerse por picaduras en entornos de cloruro si se operan a un potencial de metal/electrolito superior a aproximadamente 8 V.