Ánodo para protección catódica.

Ánodo para protección catódica en forma de una tira prefabricada de material compuesto que comprende un elemento conductor acoplado a un elemento de polímero aislante solidario de manera continua con el mismo,

comprendiendo dicho elemento conductor un sustrato de metal dotado de un recubrimiento catalítico superficial.

Ánodo para protección catódica Campo de la invención La presente invención se refiere a un ánodo para protección catódica de estructuras de hormigón armado.

Antecedentes de la invención Los fenómenos de corrosión que afectan a las estructuras de hormigón armado los conocen bien los expertos en el campo. La armadura de acero insertado en las estructuras cementosas para mejorar las propiedades mecánicas de las mismas actúa normalmente en un régimen de pasivación inducido por el entorno alcalino del hormigón; sin embargo, tras cierto tiempo, la migración de iones a lo largo de la superficie porosa del hormigón induce un ataque localizado en la película de pasivación protectora. Otra forma de deterioro del hormigón está representada por el fenómeno de carbonatación, es decir la formación de carbonato de calcio por la reacción de la cal en la mezcla cementosa con dióxido de carbono atmosférico: el carbonato de calcio disminuye el contenido alcalino del cemento (desde pH 13, 5 hasta pH 9) llevando el hierro a un estado no protegido. El método más común para prolongar la duración de estructuras de hormigón armado expuestas a agentes atmosféricos consiste en la polarización catódica de la armadura de acero. De esta manera, este último se convierte en el sitio de una reducción catódica de oxígeno, suprimiendo de ese modo las reacciones anódicas de disolución y corrosión. Este sistema, conocido como protección catódica de hormigón armado, se lleva a cabo acoplando estructuras anódicas de diversas clases al hormigón, con respecto al cual la armadura que va a protegerse actúa como contraelectrodo catódico; las corrientes eléctricas implicadas, suministradas por un rectificador externo, transitan a lo largo del electrodo que consiste en el hormigón poroso parcialmente empapado con disolución salada. Se sabe que la protección catódica de una jaula de armaduras puede lograrse por medio de un sistema de ánodo distribuido, por ejemplo que consiste en una disposición de ánodos de tira de malla, instalados sobre la jaula de armaduras y aislados eléctricamente del metal por medio de espaciadores compuestos por plástico o material cementoso. El sistema de ánodo se incrusta en la estructura durante la construcción, en el momento de la colada del hormigón. Una débil corriente continua (normalmente de 1 a 30 mA por m2 de armadura) aplicada al ánodo y distribuida a lo largo de toda la estructura impone el potencial catódico requerido para la protección de la armadura.

La aplicación de espaciadores aislantes prefabricados de plástico o material cementoso a ánodos de metal de válvula en forma de tiras de malla se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP 0534392, que especifica cómo se sujetan generalmente los espaciadores en una primera etapa a la jaula de metal que va a protegerse; las tiras de ánodo se sujetan posteriormente a los espaciadores, por ejemplo mediante su inserción en rendijas apropiadas previstas en los espaciadores. Alternativamente, la etapa de sujeción de las tiras de ánodo a los espaciadores puede llevarse a cabo por medio de pasadores, pernos o broches, o usando adhesivos. Esta operación es aparentemente larga y problemática, especialmente en aquellos puntos que ofrecen una instalación menos conveniente debido a un difícil acceso o a una iluminación insuficiente. Esta operación también presenta un cierto riesgo de error, debido a que un error accidental en la etapa de colocación o fijación puede provocar que la tira de ánodo se ponga localmente en contacto eléctrico con la jaula de armaduras de metal.

Otra clase de espaciador diferenciado para tiras de ánodo empleado en la protección catódica de hormigón armado se da a conocer en el documento EP 0560452, en el que paralelepípedos de material cementoso con fibras aislantes incrustadas, obtenidas mediante moldeo, se colocan sobre la estructura que va a protegerse antes de disponerse los ánodos. También en este caso, la operación global parece ser laboriosa, escasamente práctica en zonas de difícil acceso y no exenta de riesgos de error. El espaciador cementoso es rígido y tiene una longitud predefinida, que limita su uso a estructuras no demasiado complejas.

Sumario de la invención Se exponen varios aspectos de la presente invención en las reivindicaciones adjuntas.

En una realización, la presente invención se refiere a un ánodo para protección catódica en forma de tira de material compuesto que comprende un elemento conductor, tal como un sustrato de metal dotado de un recubrimiento catalítico superficial (elemento activado) , y un elemento de polímero aislante solidario de manera continua con el mismo. La tira de material compuesto, opcionalmente enrollada en una bobina, puede por tanto desenrollarse directamente o si no disponerse sobre la jaula de metal que va a protegerse sin necesidad de una colocación previa de espaciadores diferenciados. El acoplamiento continuo entre el elemento activado y el elemento aislante minimiza el riesgo de contactos accidentales entre el sustrato activado y la armadura de metal que va a protegerse.

La tira de material compuesto puede prefabricarse acoplando el elemento activado y el elemento de polímero aislante mediante laminación conjunta o interbloqueo mecánico, mediante la inserción en una estructura plegable o

mediante cualquier otro medio de sujeción.

En una realización, el sustrato de metal es una tira de malla o de chapa sólida, perforada o expandida de titanio, dotada de un recubrimiento catalítico superficial. El recubrimiento catalítico puede contener metales nobles, opcionalmente en forma de óxidos.

El elemento aislante puede fabricarse mediante moldeo partiendo de un material de polímero de diversos tipos, por ejemplo polietileno o polipropileno.

En una realización, el elemento de polímero aislante es una tira continua equipada con una multiplicidad de orificios o aberturas. Esto puede favorecer un contacto adecuado del hormigón, vertido en una fase posterior a la colocación del ánodo, con el sustrato activado. Las aberturas pueden tener diferentes tamaños y geometrías, tales como para impedir un enmascaramiento excesivo del sustrato activado, según las necesidades supeditadas.

En una realización, el elemento de polímero aislante es una tira continua dotada de una multiplicidad de orificios o aberturas que consiste en una estructura plegable, adecuada para alojar el elemento activado en su interior y opcionalmente equipada con medios de sujeción para mantenerlo en la posición plegada, consistiendo dicho medios de sujeción, por ejemplo, en artículos retirables tales como botones pulsadores, ganchos, remaches, pernos o broches. En otra realización, el elemento de polímero aislante comprende partes cóncavas dimensionadas de modo que se adapten al perfil de la jaula de armaduras que va a protegerse; por ejemplo, cada parte cóncava puede disponerse de modo que coincida con la barra correspondiente de la jaula de armaduras. Esto puede contribuir a mantener los ánodos de tira de material compuesto en posición durante la fase de colada del hormigón, impidiendo que deslicen los mismos.

En otra realización, el elemento de polímero aislante es magnético, lo que también puede contribuir a mantener los ánodos de tira de material compuesto en posición durante la fase de colada del hormigón e impedir que deslicen los mismos.

En otra realización, el elemento de polímero aislante comprende un par de carriles o guías adecuados para albergar

o encerrar los bordes o el elemento activado. De esta manera, la tira de material compuesto resultante está libre de bordes cortantes, facilitando de ese modo la manipulación y colocación de la misma.

En otra realización, el elemento de polímero aislante comprende una tira de polímero continua dotada de una multiplicidad de orificios o aberturas yuxtapuesta al elemento activado, y un par de carriles adecuados para albergar

o encerrar el elemento activado y la tira de polímero continua yuxtapuesta al mismo.

En otra realización, el elemento de polímero aislante comprende una pigmentación coloreada, lo que puede ayudar a su identificación a primera vista de la parte de metal activada. En otra realización, el elemento de polímero aislante comprende una pigmentación luminiscente, por ejemplo fosforescente, fluorescente o bioluminiscente.

El uso de pigmentaciones coloreadas o luminiscentes puede ser particularmente útil para la instalación en puntos escasamente iluminados, permitiendo que se verifique más fácilmente la alineación global del sistema de protección catódica, por ejemplo en correspondencia con las zonas expuestas o con zonas de unión de la jaula de armaduras.

En una... [Seguir leyendo]

1. Ánodo para protección catódica en forma de una tira prefabricada de material compuesto que comprende un elemento conductor acoplado a un elemento de polímero aislante solidario de manera continua con el mismo, comprendiendo dicho elemento conductor un sustrato de metal dotado de un recubrimiento catalítico superficial.

2. Ánodo según la reivindicación 1, en el que dicho sustrato de metal es una malla de titanio o una chapa sólida, perforada o expandida y dicho catalizador comprende metales nobles u óxidos de los mismos.

3. Ánodo según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho sustrato de metal y dicho elemento de polímero aislante se yuxtaponen a lo largo de su longitud completa y dicho elemento de polímero aislante está equipado con una multiplicidad de orificios o aberturas.

4. Ánodo según la reivindicación 3, en el que dicho elemento de polímero aislante es una estructura plegable adecuada para albergar dicho sustrato de metal en su interior.

5. Ánodo según la reivindicación 4, en el que dicha estructura plegable está dotada de medios de sujeción opcionalmente retirables para mantener la misma en la posición plegada.

6. Ánodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de polímero aislante comprende un par de carriles que albergan o encierran los bordes de dicho elemento conductor.

7. Ánodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de polímero aislante está equipado con una multiplicidad de partes cóncavas adecuadas para hacer coincidir el perfil de una multiplicidad de barras de armadura de una estructura de hormigón armado.

8. Ánodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de polímero aislante es coloreado o luminiscente.

9. Ánodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento de polímero aislante es magnético.

10. Sistema de protección catódica que comprende al menos un ánodo en forma de tira de material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incrustado en una estructura cementosa dotada de barras de armadura de metal, estando dicho ánodo en contacto directo con dichas barras de metal sólo en correspondencia con dicho elemento de polímero aislante.

11. Método de instalación de un sistema de protección catódica según la reivindicación 10, que comprende las siguientes etapas secuenciales o simultáneas:

disponer dicho ánodo en forma de tira de material compuesto sobre una multiplicidad de barras de armadura de metal que ponen dicho ánodo en contacto con dichas barras sólo a través de dicho elemento de polímero aislante, con el alojamiento opcional de partes cóncavas de dicho elemento de polímero aislante en correspondencia con dichas barras

verter hormigón líquido sobre dichas barras de metal cubiertas con dicho ánodo en forma de tira y posteriormente consolidar la estructura cementosa.

12. Método según la reivindicación 11, en el que dicha etapa de disponer dicho ánodo se lleva a cabo desenrollando dicho ánodo en forma de tira enrollado en una bobina.