Sprawozdanie: KOROZJA BETONU I STALI

I. KOROZJA BETONU

Doświadczenie 1. Badanie korozji zapraw cementowych w roztworach HCl.

Cel:

Ocena wpływu działania kwasu na próbkę betonu, w zależności od stężenia kwasu.

Przebieg:

Przeznaczone do badania 3 próbki zaprawy cementowej wyjąć z wody osuszyć i zważyć z dokładnością do 0.01 g. próbki włożyć do zlewek oznaczonych numerami 1,2,3 i zalać je odpowiednio 2%, 4%, 6% roztworem HCl do całkowitego przykrycia próbek. Zlewki przykryć szkiełkiem zegarkowym, po 1h wyjąć próbki i zważyć z dokładnością do 0.01 g.

Nr zlewki	Stężenie [% wag]	Masa nasączonej wodą próbki przed zanurzeniem	Masa próbki po 1,5h zanurzeniu	Ubytek masy [g]	Ubytek masy [%]
1	2%	12.82	12.02	0.80	6.24
2	4%	12.50	11.17	1.33	10.64
3	6%	12.63	10.48	2.15	17.02

Wykres zależności procentowego ubytku masy od stężenia HCl:

Wnioski:

Wraz ze wzrostem stężenia HCl ubytek masy próbki zaprawy wzrasta.

Doświadczenie 2. Badanie wpływu dwutlenku węglowego CO₂ na beton

Cel:

Ukazanie wpływu CO₂ na rozkruszony beton poprzez:

• obniżenie pH (poprzez zmniejszenie ilości Ca(OH)₂ co ukazuje pierwszy etap reakcji)

• utworzenie roztworu łatwo rozpuszczalnego w wodzie (wodorowęglan)

Przebieg:

Próbkę rozdrobnionego betonu wsypujemy do kolby 1 i zalewamy wodą destylowaną. W kolbie 2 umieszczamy grys wapienny. Na kolbie 2 montujemy wkraplacz szklany z HCl. Kolbę 1 i 2 łączymy szklaną rurką. Powoli wkraplamy HCl do kolby 2. W kolbie 2 powstaje CO₂ który jest tłoczony do kolby 1. W kolbie 1 wydziela się osad CaCO₃ (woda mętnieje). Następnie CaCO₃ reaguje z H₂O i CO₂ dająć w wyniku Ca(HCO₃)₂. Zachodzą reakcje:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Wnioski:

Wody zawierające większe ilości wolnego dwutlenku węglowego działają korodująco na beton, gdyż wchodzą w reakcje z Ca(OH)₂ tworząc łatwo rozpuszczalny wodorowęglan. pH spadło z 13 do 5.

II. KOROZJA STALI

Doświadczenie 1. Powstawanie zgorzeliny na powierzchnie stali

Cel:

Obserwacja wpływu działania tlenu w wysokiej temperaturze na metale.

Przebieg:

Blaszkę stalową oczyszczamy i ogrzewamy w płomieniu palnika do czerwoności. Po wyjęciu z płomienia studzimy ja w eksykatorze. Grubość warstwy tlenku obliczamy ze wzoru:

,

gdzie:

∆m - przyrost masy próbki, P - powierzchnia próbki [cm²], d - gęstość powstającego Fe₃O₄.

Obliczenie i interpretacja wyników:

∆m=0.07g

P=31.2 cm²

d=5.18 g/cm³

Wnioski:

Poddawanie stali działaniu wysokiej temperatury prowadzi do chwilowego zabezpieczenia przed korozją.

Doświadczenie 2. Rdzewienie żelaza

Cel:

Badanie szybkości korozji żelaza w zetknięciu z innymi metalami.

Przebieg:

W 3 zlewkach umieszczamy płytki żelaza. Do zlewki 2 wkładamy płytkę miedzianą, do zlewki 3 płytkę cynkową. Zlewkę 1 traktujemy jako świadkową. Zlewki zalewamy 5% roztworem NaCl+0,01%H₂O₂.

Wnioski:

Stal z płytką miedzianą koroduje dużo szybciej niż bez niej. Natomiast płytka cynkowa spowalnia a nawet całkowicie zatrzymuje proces korozji.

Doświadczenie 3.Działanie inhibitorów

Cel:

Obserwacja wpływu inhibitora na tempo reakcji.

Przebieg:

Na dnie dwóch zlewek umieszczamy płytki stalowe, następnie zalewamy zlewki 2n H₂SO₄ i do jednej zlewki dodajemy inhibitor - tiomocznik, po czym nakrywamy obie próbki szklanym lejkiem i obserwujemy wydzielanie się wodoru. Zaobserwowaliśmy, że w próbce z tiomocznikiem wodór wydziela się znacznie wolniej.

Nr pomiaru	Czas [min]	Ilość wydzielonego wodoru z inhibitorem [ml]	Ilość wydzielonego wodoru bez inhibitora [ml]
1	0	0	0
2	10	0	0,2
3	20	0	0,7
4	30	0,1	1,2
5	40	0,1	4,3
6	50	0,1	5,3

Wykres zależności ilości wydzielanego wodoru od czasu:

Wnioski:

Działanie inhibitorów wpływa spowalniająco na reakcję.

---