Korozja jest uznawana za jedną z głównych przyczyn pogarszania się stanu konstrukcji z żelazobetonu oraz strunobetonu na całym świecie. Liczba konstrukcji z żelazobetonu rośnie gwałtownie na całym świecie i z tego względu rośnie też zapotrzebowanie na łatwo stosowalne, niedrogie programy konserwacyjne.
W ciągu ostatnich 30 lat ochrona katodowa (CP) dała się poznać, jako wysoce wydajna technika zapobiegania pogarszaniu się stanu betonu w wyniku działania chloru oraz korozji betonu zawierającego węgiel.
Obecność w betonie soli chlorowych może stanowić zagrożenie dla warstwy pasywacyjnej (ochronna warstwa tlenków) znajdującej na umieszczonym w betonie zbrojeniu ze stali węglowej. Również zmienność grubości warstwy betonu ponad zbrojeniem, jakość betonu w tej warstwie oraz zawartość chlorków wokół zbrojenia będą prowadziły do powstania podobnych warunków korozyjnych. Warunki te spowodują powstanie lokalnych ognisk korozji. Takie miejsca stają się anodami. Inne miejsca na zbrojeniu, gdzie warunki są relatywnie mniej korozyjne i agresywne, nadal są ulegają pasywacji (pasywna warstwa tlenków). Miejsce te stają się katodami.
Połączenie miejsc katodowych z anodowymi doprowadza do reakcji elektrochemicznych (reakcji redoks), jeżeli odległość pomiędzy anodą a katodą jest relatywnie mała. Takie reakcje elektrochemiczne spowodują przemianę stali zbrojeniowej w miejscach anodowych w tlenki żelaza (rdzę). Powstałe produkty korozji mogą mieć 5 do 10 razy większą objętość niż oryginalne stalowe zbrojenie, co prowadzi do powstania ciśnienia wewnątrz betonu, które prowadzi w końcu do pękania i łuszczenia się warstwy betonu. Brak betonu i stali doprowadzi w końcu do osłabienia konstrukcji i pojawienia się zagrożenia dla bezpieczeństwa.
Norma europejska ISO 12696: “Ochrona katodowa stali w betonie” uszczegóławia zasady ochrony katodowej i jej zastosowanie do stali w betonie. Celem ochrony katodowej żelazobetonu jest zahamowanie procesu korozji stali w betonie za pomocą przyłożonego prądu.
Ochronę katodową konstrukcji z żelazobetonu można uzyskać poprzez polaryzację zbrojenia stalowego za pomocą zewnętrznego prądu stałego (DC). W tym celu anody są zamontowane na powierzchni, namalowane lub wytłoczone w betonie, a następnie podłączone do bieguna dodatniego źródła prądu stałego w przypadku anod obcoprądowych (ICCP) lub bezpośrednio podłączone do stalowego zbrojenia, w przypadku anod galwanicznych.
Przy galwanicznej ochronie katodowej (GACP) anoda (zwyczajowo cynk) dostarcza zewnętrzny prąd do ochrony katodowej. Płyny znajdujące się w porach betonu (roztwór porowy) działają jak elektrolit i pozwalają na przepływ jonów w ramach pola elektrycznego stworzonego przez system ochrony katodowej. Ochrona jest wystarczającą, jeżeli w reprezentatywnych punktach konstrukcji spełnione są specyficzne kryteria ochronne.
System GACP, wykorzystujący anody galwaniczne, dał się poznać jako system prosty i niezawodny. W ostatnim czasie stał się dostępny jako realna alternatywa dla ICCP. W przeciwieństwie do ICCP, systemy GACP nie wymagają rozległego okablowania lub połączeń oraz źródła prądu. Ich prostota znacząco obniża potrzeby w zakresie monitorowania i konserwacji.
