預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（Prestressed ConcreteCylinder Pipe，PCCP）是在帶鋼筒（薄鋼筒的厚度約1.5mm～2.0mm左右）的混凝土管芯上纏繞一層或二層環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，并用水泥砂漿保護(hù)而制成的管子。
具有較好的抗?jié)B性
密封性能良好
可減緩或克服一定程度上的土壤應(yīng)力影響
承受內(nèi)水壓力高可達(dá)2～3MPa，可達(dá)5MPa
混凝土的高pH值減緩了腐蝕，易施加陰極保護(hù)
造價(jià)低
PCCP管的陰極保護(hù)主體有兩個(gè)前提條件，一是保護(hù)對(duì)象是預(yù)應(yīng)力鋼筋；二是被保護(hù)的鋼是在混凝土包裹之中的。對(duì)于PCCP管施加陰極保護(hù)有個(gè)大忌，就是預(yù)應(yīng)力鋼的氫脆問(wèn)題，如果這一問(wèn)題處理不好，將使得PCCP管非但得不到保護(hù)反而加速腐蝕。正是這一原因，NACE SP 0100標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了IV級(jí)鋼筋不得采用陰極保護(hù)，由于美國(guó)早期PCCP管內(nèi)使用的IV級(jí)鋼筋線，使陰極保護(hù)無(wú)法實(shí)施。在中國(guó)一直沒(méi)有采用高強(qiáng)度的IV級(jí)鋼筋。
PCCP管的腐蝕可分兩類(lèi): 一類(lèi)是由于腐蝕性介質(zhì)的作用, 使混凝土腐蝕而破壞, 鋼筋失去了正常的保護(hù)并遭受腐蝕；另一類(lèi)是混凝土未遭受明顯的腐蝕, 但混凝土保護(hù)層的中性化或其它原因使鋼筋遭受腐蝕。
在PCCP管中，混凝土內(nèi)的微小氣孔含有高濃度的可溶性鈣、鈉和氧化鉀，這些物質(zhì)構(gòu)成氫氧化物，當(dāng)存在水時(shí)，氫氧化物堿性極強(qiáng)，這導(dǎo)致了pH值為12～13的強(qiáng)堿性條件。在上述堿性條件下，鋼材表面形成一層稠密、難以穿透的薄膜的鈍化層，將防止鋼材的進(jìn)一步腐蝕。
然而，在不損毀混凝土的前提下，兩種條件可以破壞混凝土中的鈍化環(huán)境，它們是：碳化作用和氯化物侵襲。PCCP失效原因還有很多，如氫脆、雜散電流等。
對(duì)于已經(jīng)埋入地下的PCCP管在土壤中的腐蝕，可以參照ASTM C867修正版本，通過(guò)自然電位來(lái)判斷腐蝕的可能性的強(qiáng)弱，表1是ASTM C 867的指標(biāo)。
表1 鋼在混凝土中的腐蝕性（ASTM C 867）
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鋼在混凝土中自然電位（相對(duì)參比電極） |
腐蝕可能性判斷 |
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Cu/CuSO4 |
Ag/AgCl/1.0MKC |
標(biāo)準(zhǔn)氫電極 |
甘汞 |
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﹥-200mV |
﹥-100mV |
+120mV |
﹥-80mV |
低（10%腐蝕危險(xiǎn)） |
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-200 ~ -350 mV |
-100 ~ -250 mV |
+120 ~ 30mV |
-80 ~ -230mV |
中等 |
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﹤-350 mV |
﹤-250mV |
-30mV |
﹤-230mV |
腐蝕性高（﹥90%腐蝕危險(xiǎn)） |
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﹤-500mV |
﹤-400mV |
-180mV |
﹤-380mV |
嚴(yán)重腐蝕 |
根據(jù)電化學(xué)的原理，當(dāng)對(duì)PCCP管的鋼筋施加一個(gè)陰極電流后，使鋼筋上的腐蝕點(diǎn)（陽(yáng)極）電位負(fù)移，成為陰極，達(dá)到控制腐蝕的目的。由于這一技術(shù)還有除去氯化物和脫鹽，克服碳化作用，使pH值增高（電化學(xué)再堿化）的功能，所以埋地PCCP管選擇陰極保護(hù)是一項(xiàng)明智的選擇。圖2是原理示意。
圖2 埋地或水下陰極保護(hù)原理圖
PCCP管陰極保護(hù)時(shí)要考慮三個(gè)因素：必須具有足夠電流來(lái)抑制陽(yáng)極反應(yīng)；
在保證電流足夠的前提下，負(fù)電位應(yīng)盡量?。?
預(yù)應(yīng)力鋼筋不應(yīng)超出析氫電位（-1000mV,CSE），以防氫脆變。
