بررسی خوردگی حفره‌ای فولاد سادۀ کربنی در محلول حفره بتن و نقش بازدارندگی نیتریت با بررسی پتانسیل و شدت جریان پیل با الکترودهای یکسان

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

• محمدهادی موید
• مریم عباسپور

ایرانی

10.22067/ma.v21i2.10736

چکیده

خوردگی حفره‌ای فولاد در بتن یکی از دغدغه‌‌های اساسی مهندسان عمران در بهره‌برداری بهینه از سازه‌های مسلح شده بتنی در محیط‌های آبی می‌باشد. معرفی روشی سهل و مطمئن برای پیش‌بینی امکان وقوع خوردگی حفره‌ای مورد توجه محققان خوردگی بوده است. هدف از تحقیق حاضر مقایسه مقادیر پتانسیل حفره‌دار شدن اندازه گیری شده از روشهای پلاریزاسیون با پتانسیل متغیر و آمپرمتر با مقاومت صفر(Zero resistance ammeter) است. همچنین در این مقاله نقش بازدارنده نیتریت در حفره‌دار شدن فولاد ساده کربنی توسط دو روش یاد شده بررسی گردیده است. بررسی انجام شده بر روی رفتار پلاریزاسیون با پتانسیل متغیر فولاد ساده کربنی در محلول حفره بتن (محلول اشباع هیدرواکسید کلسیم) بیانگر رفتار رویینگی تا وقوع فرایند فرا رویینگی ناشی از اکسیداسیون آب است. همچنین دیده شد که اضافه شدن 5/0 مولار نمک کلرید سدیم به همین محلول باعث وقوع خوردگی حفره‌ای در پتانسیل 327 میلی‌ولت می‌گردد. اضافه نمودن یون بازدارنده نیتریت به میزان 5/0 مولار به محلول حفره بتن حاوی 5/0 مولار یون کلراید، باعث انتقال پتانسیل خوردگی فولاد به سمت مقادیر آندی تر به میزان 562 میلی‌ولت شده است. روش آمپرمتر با مقاومت صفر برای اندازه گیری پتانسیل و شدت جریان اتصال دو الکترود یکسان از فولاد مورد آزمایش در محلول‌های یاد شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تغییرات شدت جریان اتصال نشان دهنده وجود رویینگی فولاد در محلول‌های حفره بتن و محلول حفره بتن حاوی یون‌های کلراید و نیتریت است حال آنکه خوردگی حفره‌ای فولاد در محلول اشباع حفره بتن حاوی یون کلراید پس از 300 ثانیه به وقوع می‌پیوندد. وقوع خوردگی حفره‌ای را می‌توان با استفاده از نتایج حاصله به افزایش پتانسیل خوردگی از پتانسیل خوردگی به دست آمده از روش آمپرمتر با مقاومت صفر پیش بینی کرد که نتایج آن با پتانسیل خوردگی حفره‌ای به دست آمده از روش پلاریزاسیون با پتانسیل متغیر قابل مقایسه است.

---

عنوان مقاله [English]

An Investigation on Mild Steel Pitting Corrosion in Concrete Pore Solution and Inhibitive Effect of Nitrite by Measuring Couple Current Density and Potential of Identical Electrodes

نویسندگان [English]

• mohamad hadi Moayed
• maryam Abbaspour

چکیده [English]

Pitting corrosion of embedded mild steel in concrete is one of the main concerns of civil engineers. Introducing a reliable measuring method for prediction its corrosion has been intensely considered by corrosion researchers. The aim of the present study is to demonstrate the pitting potential measurement correlation between potentiodynamic polarization and zero resistance ammeter on two identical electrode techniques. Potentiodynamic polarization of mild steel in concrete pore solution (saturated Ca(OH)2) shows passivition prior to transpassivity due to water oxidation. Addition of 0.5 M NaCl to the above solution caused pitting corrosion at 327 mV. Meanwhile the presence of nitrite ions as an inhibitor by addition of 0.5M NaNO2 to the concrete pore solution containing 0.5M NaCl caused an increase of 562 mV in pitting potential. Zero resistance ammeter (ZRA) technique was employed to measure the galvanic current density and potential of two coupled identical electrodes of investigated mild steel in the mentioned environments. The results of ZRA investigation revealed passivity behavior in concrete pore solution and concrete pore solution containing chloride and nitrite ions but pitting corrosion in concrete pore solution containing chloride ions after 300 second of immersion. Pitting corrosion occurrence was attributed to the establishment of pitting criteria by exceeding pitting corrosion from pitting potential. The value of pitting potential obtained by ZRA technique was very close to the one measured by potentiodynamic polarization technique.