Ученые создали «зеленый» ингибитор коррозии для бетонной арматуры
Вещество, значительно замедляющее процесс разрушения железобетона углекислым газом нашла международная группа ученых, 11 апреля сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ).
Этим веществом стал гуммиарабик — твердая прозрачная смола из высохшего сока различных видов акаций. Из наночастиц этого экологически чистого природного вещества учеными был изготовлен ингибитор, который сильно замедляет процесс разрушения стальной арматуры в железобетоне.
В статье «Наночастицы гуммиарабика как „зеленый“ ингибитор коррозии железобетона, подвергающегося воздействию углекислого газа», опубликованной в журнале Materials, ученые описали процесс исследования нового ингибитора.
Полученные в результате экспериментов данные показали, что при введении 3% этого ингибитора в бетон на поверхности стальной арматуры образуется защитный слой, который замедляет процессы коррозии.
Иман Фаридмехр, старший научный сотрудник Архитектурно-строительного института ЮУрГУ, входивший в группу исследователей, рассказал:
«Мы исследовали железобетон, подвергавшийся воздействию углекислого газа в течение 180 дней, и установили, что эффективность ингибирования увеличивается до 94,5%, а снижение скорости коррозии достигло 0,57 10⁻³ мм/год. Кроме того, результаты свидетельствуют, что присутствие ингибитора с наночастицами гуммиарабика снижало содержание кальция и кремния на 3,72% и 0,69% соответственно».
Последнее свойство нового ингибитора важно, потому что карбонизация бетона как один из наиболее агрессивных факторов является причиной потери его прочности. Процесс карбонизации происходит, когда углекислый газ, растворенный в воде или из атмосферы, реагирует со свободными гидроксидами, в основном с гидроксидом кальция в бетоне с образованием карбоната кальция.
Выбор органического, «зеленого», ингибитора был обусловлен экологическими соображениями. Поэтому ученые решили исследовать ингибирующие свойства ряда таких продуктов.
«Было проведено несколько исследований применения натуральных продуктов (полынь, кадамба, ризофора, банан, алоэ вера, абрикосовый сок, грецкий орех, асафетида и помело) в качестве ингибиторов коррозии на низкоуглеродистой стали в различных условиях. Результаты показали, что органические ингибиторы замедляют коррозию на 65–97%», — уточнил Фаридмехр.
Их ингибирующее воздействие объясняется способностью молекул зеленых ингибиторов адсорбироваться на металлических поверхностях с образованием тонкого профилактического слоя, который блокирует активные участки.
Исследования ученых доказали, что гуммиарабик может служить «зеленым» ингибитором коррозии с эффективностью 97% для низкоуглеродистой стали, а кроме того, улучшают стойкость бетонной матрицы к карбонизации для получения прочных железобетонных конструкций.
