تحلیل مقاومت به خوردگی آرماتورهای فولادی پوشش دهی شده با رنگ-های پایه آلی صنعتی توسط روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی

محورهای موضوعی : خوردگی و حفاظت مواد

یدالله یعقوبی نژاد ¹ , عبداله افشار ² , ابوالقاسم دولتی ³

1 - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، خراسان جنوبی، ایران
2 - استاد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
3 - استاد، دانشگاه صنعتی شریف

تاریخ دریافت : 1395/10/19 تاریخ پذیرش : 1395/12/16 تاریخ انتشار : 1397/09/01

کلید واژه: طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی, رنگ, خوردگی, بتن, آرماتور,

چکیده مقاله :

در این پژوهش از سامانه‌های پوششی آستر پایه آلکیدی، آستر اپوکسی‌ غنی از روی، آستر پلی‌آمید، رویه پلی‌اورتان، رویه اپوکسی، رویه آلکیدی، آسترآلکیدی-رویه آلکیدی و آستر اپوکسی پلی آمید-رویه آلکیدی جهت بررسی تاثیر پوشش‌دهی سطح آرماتور، در مقایسه با سایر روش‌های حفاظت از بتن مسلح استفاده گردید. جهت ارزیابی خواص بتن و لایه‌های ایجاد شده از آزمون‌های استحکام فشاری و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در کنار آزمون pull off استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد روش طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان روشی غیر‌مخرب و دقیق می‌تواند نقش بسزایی در تحلیل تعداد لایه‌ها و پیش‌بینی مقاومت به خوردگی بتن مسلح ایفا نماید. همچنین در محیط‌های خورنده، سامانه‌ی پوشش‌دهی دو جزئی ایزوسیانات-آکلیریک تحت عنوان پلی اورتان با مقاومت کلGΩ.cm2 3/7، به عنوان بهینه‌ترین سامانه‌ی پوششی جهت حفاظت از آرماتور قرار گرفته در بتن عمل می‌نماید.

چکیده انگلیسی:

In this study, the effect of several industrial protective coatings such as alkyd base primer, zinc rich primer and polyamide primer coatings in compassion with the surface paints comprising alkyd, polyamide and polyamine were investigated. For evaluating corrosion and durability of concrete properties, strength of mixture, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and pull of test was accomplished. The outcomes significantly demonstrated EIS method performs an excellent response to corrosion analysis of coating upon the rebar. Beside, in harsh media the two parts of isocyanide-acrylic coating with a surface resistance approximately 7.3 GΩ.cm2 shows the best manner. In this study, the effect of several industrial protective coatings such as alkyd base primer, zinc rich primer and polyamide primer coatings in compassion with the surface paints comprising alkyd, polyamide and polyamine were investigated. For evaluating corrosion and durability of concrete properties, strength of mixture, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and pull of test was accomplished. The outcomes significantly demonstrated EIS method performs an excellent response to corrosion analysis of coating upon the rebar. Beside, in harsh media the two parts of isocyanide-acrylic coating with a surface resistance approximately 7.3 GΩ.cm2 shows the best manner

منابع و مأخذ:

 [1]     El-Reedy, “Steel reinforced concrete structures assessment and repair of corrosionˮ, CRC Press, pp. 7-12, 2007.

 [2]     L. Kepler, D. Darwin & C. E. Locke, “Evaluation corrosion protection methods for reinforced concrete highway structuresˮ, University of Kansas Center for Research, Inc., 2000.

 [3]       ح. ناظمی، م. درخشش و ح. ابراهیم خانی، "بررسی مقاومت به خوردگی آرماتورهای فولادی در بتن و نقش افزودنی های الیاف پلی استر و نانوسیلیس در آن"، فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره هشتم، شماره چهارم، صفحه 115-123، 1393.

[4]     م. آقابابایی بنی و م. پاکشیر،" بررسی اثر دما و غلظت اسید سولفوریک بر خوردگی تاج لوله های بتن" ، فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره دهم، شماره چهارم، صفحه 25-31، .1395

 [5]     P. Refait, M. Abdelmoula, J. Marie, R. Genin & Rene Sabot, “Green rusts in electrochemical and microbially influenced corrosion of steelˮ, Geoscience, Vol. 338, pp. 476-487, 2006.

 [6]     Sh. Ahmad, “Reinforcement corrosion in concrete structures, its monitoring and service life prediction a-reviewˮ, Cement and Concrete Composites, Vol. 25, pp. 447-459, 2003.

 [7]     J. K. Buffenbarger, M. A. Miltenberger, B. D. Miller & H. L. Casal, “Long-term performance of organic inhibitorsˮ, Int. Congress on Advanced Materials, Their Processes and Applications, Munich, Germany, 2000.

 [8]     K. Barton, “Protection against atmospheric corrosionˮ, Wiley, New York, pp. 64-110, 1976.

 [9]     G. Tansug, et al., “Mild steel protection with epoxy top coated polypyrrole and polyaniline in 3.5% NaClˮ, PPT Lecture at University of Ukurova, 2006.

 [10] P. A. Schweitzer, “Paint and coatings: applications and corrosion resistanceˮ, Taylor and Francis, pp. 120-160, 2006.

 [11] P. A. Schweitzer, “Corrosion resistance tablesˮ, Fifth Edition Report, Vol. 4, pp. 2793-2796, 2004.

 [12] R. Selvaraj, et al., “Studies on the evaluation of the performance of organic coatings used for the prevention of corrosion of steel rebars in concrete structuresˮ, Progress in Organic Coatings, Vol. 64, No. 4. pp. 134-141, 2009.

 [13] Y. P.Virmani, “Multiple corrosion protection systems for reinforced concrete bridge componentsˮ, Federal Highway Administration, 2007.

 [14] D. Loveday, P. Peterson & D. Rodgers, “Evaluation of organic coatings with electrochemical impedance spectroscopyˮ, JCT Coating Technology, Vol. 8, pp. 46-52, 2004.

 [15] M. S. Anchez & J. Gregori, “Anodic growth of passive layers on steel rebars in an alkaline medium simulating the concrete poresˮ, Electrochimica Acta, Vol. 52, No. 1, pp. 47-53, 2006.

 [16] J. M. Loche & A. Ammar, “Influence of the migration of chloride ions on the electrochemical impedance spectroscopy of mortar pasteˮ, Cement and Concrete Research, Vol. 35, No. 1, pp. 1797-1803, 2005.

 [17] Z. Q. Tan, “Effect of surface condition on the initial corrosion of galvanized reinforcing steel embedded in concreteˮ, Corrosion Science, Vol. 50, No. 9, pp. 2512-2522, 2008.

[18] K. Saravanan, S. Sathiyanarayanan, S. Muralidharan, S. Syed Azim & G. Venkatachari, “Performance evaluation of polyaniline pigmented epoxy coating for corrosion protection of steel in concrete environmentˮ, Progress in Organic Coatings, Vol. 59, pp. 160-167, 2007.

 [19] F. Mansfeld, M. W. Kendig & S. Tsai, “Evaluation of corrosion behavior of coated metals with AC impedance measurementˮ, Corrosion NACE, Vol. 38, No. 9, pp. 478-485, 1982.

 [20] ASTM D45-41, “Standard specification for pull off testˮ, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, Vol. 4, No. 2, 1998.

 [21] W. Chalee, et al. “Predicting the chloride of fly ash concrete in sea waterˮ, Marine Structures, Vol. 22, No. 3, pp. 341-353, 2009.

 [22] ASTM C595, “Standard specification for blended hydraulic cementsˮ, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA, 2002.

 [23] J. Lich, “Coating thicknessˮ, Materials Performance, Vol. 45, pp. 3212-3222, 2001.

 [24] R. Soleymani & M. E. Ismail, “Comparing corrosion measurement methods to assess the corrosion activity of laboratory OPC and HPC concrete specimensˮ, Cement and Concrete Research, Vol. 34, pp. 2037-2044, 2004.

 [25] J. R. Scully, “Electrochemical impedance analysis and interperationˮ, ASTM, 1993.

 [26] G. Qiao & J. Oua, “Corrosion monitoring of reinforcing steel in cement mortar by EIS and ENAˮ, Electrochimica Acta, Vol. 52, No. 28, pp. 8008-8019, 2007.

 [27] Husain, et al. “Accelerated AC impedance testing for prequalification of marine construction materialsˮ, Desalination, Vol. 165, pp. 377-384, 2004.