- การป้องกันการเกิดสนิมในคอนกรีตเสริมเหล็ก ด้วยระบบ Galvanic Anode for Cathodic Protection -

Addasubheading(2)

GSC SuperAnode ทำงานโดยอาศัยหลักการทางไฟฟ้าเคมี (Electrochemistry)  ที่เรียกว่า  การป้องกันสนิมแบบแคโทดิกโดยขั้วบวกพลีชีพ (Galvanic/Sacrificial Anode Cathodic Protection)  

GSC SuperAnode ทำงานอย่างไร และมีส่วนเกี่ยวข้องกับค่า pH อย่างไร:

1. หลักการทำงานของ GSC SuperAnode

  • GSC SuperAnode เป็นขั้วบวกที่ทำจากสังกะสี (Zinc Anode) ที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยมีบทบาทเป็น "ขั้วพลีชีพ"   เพื่อปกป้องเหล็กเสริมในคอนกรีต

ก.   การเกิดวงจรไฟฟ้าเคมี (The Electrochemical Circuit)

เมื่อติดตั้ง GSC SuperAnode เข้ากับเหล็กเสริม (Rebar) ในคอนกรีต สารประกอบจะก่อตัวเป็นวงจรไฟฟ้าเคมีครบวงจร (เหมือนแบตเตอรี่) โดยมีองค์ประกอบดังนี้:

องค์ประกอบ                                                บทบาท                                                วัสดุ
ขั้วบวก (Anode)                            ตัวพลีชีพ (Sacrificial)                สังกะสีบริสุทธิ์สูง (GSC SuperAnode)
ขั้วแคโทด (Cathode)                    ตัวถูกป้องกัน                                เหล็กเสริม (Rebar)
อิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte)    ตัวนำกระแสไอออน                        คอนกรีตที่เปียกชื้น
เส้นทางนำไฟฟ้า                            ตัวนำกระแสอิเล็กตรอน                ลวด/การเชื่อมต่อ ระหว่าง Anode กับ Rebar

เนื่องจากสังกะสีมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบมากกว่าเหล็กมาก (มีความเป็นโลหะมากกว่า) สังกะสีจึงยอมสละตัวเองสลายตัว (Oxidation) และปล่อยอิเล็กตรอนออกมา

 

ข.   กลไกการป้องกัน

  • การปล่อยอิเล็กตรอน:   สังกะสี (Anode) จะสลายตัวและปล่อยกระแสอิเล็กตรอน (e-) เข้าสู่เหล็กเสริม (Cathode) ผ่านการเชื่อมต่อโดยตรง
  • การเปลี่ยนขั้ว (Polarization): การได้รับอิเล็กตรอนทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเหล็กเสริม (Rebar) ถูกผลักให้เป็นลบมากขึ้น ทำให้หยุดการสลายตัวของเหล็ก (สนิม) เหล็กจึงกลายเป็นขั้วแคโทดที่ไม่เกิดปฏิกิริยา
  • การพลีชีพของ Anode:   ตลอดระยะเวลาที่ระบบทำงาน สังกะสีจะค่อย ๆ สลายตัวเป็นไอออนสังกะสี (Zn2+) เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง จนกว่าสังกะสีจะหมดไปตามอายุการใช้งาน

2.  บทบาทของสารกระตุ้นใน GSC SuperAnode

GSC SuperAnode มีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือมี สารกระตุ้น (Activator Paste) หุ้มอยู่ ซึ่งช่วยให้การทำงานของระบบมีเสถียรภาพ:


  • ควบคุมความต้านทานไฟฟ้า:   สารกระตุ้นเป็นสารประกอบที่ดูดซับความชื้น ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่นำไฟฟ้าได้ดี (Conductive) รอบ ๆ Anode
  • คงศักย์ไฟฟ้า:   ช่วยรักษาศักย์ไฟฟ้าของสังกะสีให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมและคงที่ ทำให้ Anode สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในคอนกรีตที่แห้ง