Недавно разработанный английскими инженерами армированный геополимер из углеродного волокна можно использовать в качестве проводника для катодной защиты. Раствор помогает проводить электрический ток через старые стальные конструкции, защищая от коррозии.

Компания англичанина Грэма Джонса C-Probe Systems Ltd в сотрудничестве с Mott MacDonald Group недавно провели первую коммерческую установку нового геополимера в Commercial Trust Building в Канзас-Сити. 17-этажное здание из красного гранита и белое терракотовое здание были построены еще в 1906 году. На рубеже веков, они поддались коррозии, а также появились трещины в гранитном главном входе.

Эти так называемые здания наследия, построенные со стальными рамами и кирпичной кладкой, были популярны между 1800 и 1950 годами и являются уязвимыми к коррозии. Обычно такие здания возводились в городских центрах, большинство из них являются достаточно крупными (например, ратуши и банковские офисы).

Чтобы решить проблему, C-Probe/Mott MacDonald использовала провод из оксидов различных металлов покрытый титаном в качестве основного анода. Через него в стальную конструкцию был подан электрический ток. Его взаимодействие с раствором из углеродного волокна позволяет проводить менее инвазивную первичную установку анода и сохранить внешнего вида здания.

Геополимер это искусственный каменный материал, который является более прочным и менее восприимчивым к тепловым и химическим нагрузкам.

При добавлении углеродных волокон в геополимерную смесь проводимость усиливается, проблемы усадки уменьшаются, и срок жизнедеятельности таких восстановительных работ дольше, чем при использовании обычного строительного раствора. Углеродные волокна добываютяс из переработанных источников, что делает раствор экологически чистым.

Система катодной защиты укрепляет сталь, но не защищает области вне досягаемости, что, впрочем, не делает сталь хуже и не вызывает гальванический ущерб. Альтернативой установке такой системы является довольно сложная инвазивная операция, которая включает в себя зачистку кладки, извлечение ржавой стали и восстановление структуры заново. Этот метод устраняет симптом, но не причину коррозии, поэтому его стоит повторять раз лет в 25.

Поскольку этот метод является инвазивным и дорогостоящим, он не может быть идеальным для сохранения памятников архитектуры, когда поддержание эстетического вида является важным.

"Это своего рода то, что пластическая хирургия делает с голливудскими звездами: Она исправляет их, но они все еще выглядят не совсем настоящими," - говорит специалист Mott MacDonald и профессор Центра инфраструктурного менеджмента в университете Шеффилд Халлам Пол Ламберт.

Дискретная же система катодной защиты позволяет экономить от 80% до 90% по сравнению с инвазивным методом.