Оценка ингибирующего действия некоторых производных солей длинноцепочечных карбоновых кислот по отношению к питтинговой коррозии арматурной стали в бетоне

  • Олег Александрович Козадеров ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-0249-9517
  • Дмитрий Сергеевич Шевцов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-4480-787X
  • Михаил Андреевич Потапов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-1795-7605
  • Илья Давидович Зарцын ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-7161-9754
  • Светлана Николаевна Грушевская ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-7083-1438
  • Александр Александрович Кружилин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-2262-0131
  • Евгения Алексеевна Ильина ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0009-0004-4825-5894
  • Кирилл Александрович Ткаченко ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0009-0002-4971-8921
  • Хидмет Сафарович Шихалиев ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-6576-0305
Ключевые слова: арматурная сталь, железобетон, ингибиторы коррозии, хлориды, соли длинноцепочечных карбоновых кислот

Аннотация

    Синтезированы производные солей длинноцепочечных карбоновых кислот и диметиламинопропиламина, в том числе близких по составу с растительными маслами.
     Структура молекул новых веществ надежно подтверждена с применением физических методов ИК-Фурье спектроскопии, ЯМР-спектроскопии и ВЭЖХ. С применением вольтамперометрии проведена оценка ингибирующего действия синтезированных веществ по отношению к арматурной стали марки 35ГС. Эксперименты проводили в водном экстракте из строительного раствора, имитирующем поровую жидкость бетона, в присутствии хлоридов в качестве активаторов питтинговой коррозии, а также в образцах мелкозернистого бетона при периодическом погружении в хлоридный раствор. Обнаружено, что 3-(диметиламино)пропил-1- аммония стеарат не проявляет ингибирующего действия. Введение же солей жирных кислот кокосового и подсолнечного масел увеличивает антикоррозионные свойства. Степень защиты составляет 40-44 % в водных растворах и 30-32 % - для бетонных образцов.
     Установлено увеличение времени до начала коррозии в бетонных образцах в 1.75 раза по сравнению с контрольным составом без добавок

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Олег Александрович Козадеров, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

д. х. н., доцент, заведующий кафедрой физической химии, Воронежский государственный университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Дмитрий Сергеевич Шевцов, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

н. с. кафедры физической химии, Воронежский государственный
университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Михаил Андреевич Потапов, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

н. с. кафедры физической химии, Воронежский государственный
университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Илья Давидович Зарцын, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

д. х. н., профессор кафедры физической химии, Воронежский государственный университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Светлана Николаевна Грушевская, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

к. х. н., доцент кафедры физической химии, Воронежский государственный университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Александр Александрович Кружилин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

к. х. н., н. с. лаборатории органических добавок для процессов химического и электрохимического осаждения металлов и сплавов, применяемых в электронной промышленности, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация)

Евгения Алексеевна Ильина, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

аспирант кафедры
физической химии, Воронежский государственный
университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Кирилл Александрович Ткаченко, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

студент кафедры физической химии, Воронежский государственный университет, (Воронеж, Российская Федерация)

Хидмет Сафарович Шихалиев, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

д. х. н., профессор, заведующий кафедрой органической химии, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация)

Литература

Lazorenko G., Kasprzhitskii A., Nazdracheva T. Anti-corrosion coatings for protection of steel railway structures exposed to atmospheric environments: A review. Construction and Building Materials. 2021;288: 123115. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021. 123115

Montemor M. F., Simoes A. M. P., Ferreira M. G. S. Chloride-induced corrosion on reinforcing steel: from the fundamentals to the monitoring techniques. Cement and concrete composites. 2003;25(4-5): 491–502. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(02)00089-6

Mazgaleva A., Bobylskaya V., Reshetnikov M. Concrete polymer material for the protection of concrete and reinforced concrete structures of hydraulic structures from biological damage. International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia – 2021. 2021: 1148–1158. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96380-4_126

Shevtsov, D. S., Zartsyn, I. D., Komarova, E. S., Zhikhareva, D. A., Avetisyan, I. V., Shikhaliev, K. S., Potapov M. A., Kozaderov, O. A. Evaluation of the efficiency of the Master Life CI 222 organic corrosion inhibitor additive for the protection of steel reinforcement bars in concrete. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2022;11(4): 1583–1592. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2022-11-4-10

Sastri V. S. Green corrosion inhibitors: theory and practice. John Wiley & Sons; 2012. https://doi.org/10.1002/9781118015438

Alvarez L. X., Troconis de Rincón O., Escribano J., Rincon Troconis B. C. Organic compounds as corrosion inhibitors for reinforced concrete: a review. Corrosion Reviews. 2023. https://doi.org/10.1515/corrrev- 2023-0017

Kasatkin, V. E., Dorofeeva, V. N., Kasatkina, I. V., Korosteleva, I. G., Kornienko, L. P. Monitoring the effectiveness of corrosion inhibitors by electrochemical methods. Sodium nitrite as an inhibitor for the protection of steel in a model solution of the concrete pore fluid. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition, 2023;11(1); 198–220. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2022-11-1-11

Das J. K., Pradhan B. Study on influence of nitrite and phosphate based inhibiting admixtures on chloride interaction, rebar corrosion, and microstructure of concrete subjected to different chloride exposures. Journal of Building Engineering. 2022;50: 104192. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104192

Abd El Haleem S. M., Abd El Wanees S., Bahgat A. Environmental factors affecting the corrosion behaviour of reinforcing steel. VI. Benzotriazole and its derivatives as corrosion inhibitors of steel. Corrosion Science. 2014;87: 321–333. http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2014.06.043

Okeniyi J. O., Omotosho O. A., Ajayi O. O., Loto C. A. Effect of potassium-chromate and sodium-nitrite on concrete steel-rebar degradation in sulphate and saline media. Construction and Building Materials, 2014;50: 448–456. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.063

Zomorodian A., Behnood A. Review of Corrosion Inhibitors in Reinforced Concrete: Conventional and Green Materials. Buildings. 2023;13(5): 1170. https://doi.org/10.3390/buildings13051170

Naderi R., Bautista A., Velasco F., Soleimani M., Pourfath, M. Green corrosion inhibition for carbon steel reinforcement in chloride-polluted simulated concrete pore solution using Urtica Dioica extract. Journal of Building Engineering. 2022;58: 105055. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105055

Wang Q., Wu X., Zheng H., Liu L., Zhang Q., Zhang A. Evaluation for Fatsia japonica leaves extract (FJLE) as green corrosion inhibitor for carbon steel in simulated concrete pore solutions. Journal of Building Engineering. 2023;63: 105568. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105568

Harb M. B., Abubshait S., Etteyeb N., Kamoun M., Dhouib A. Olive leaf extract as a green corrosion inhibitor of reinforced concrete contaminated with seawater. Arabian Journal of Chemistry. 2020;13(3): 4846-4856. https://doi.org/10.1016/j.arabjc. 2020.01.016

Subbiah K., Lee H. S., Mandal S., Park, T. Conifer cone (Pinus resinosa) as a green corrosion inhibitor for steel rebar in chloride-contaminated synthetic concrete pore solutions. ACS Applied Materials & Interfaces. 2021;13(36): 43676–43695. https://doi.org/10.1021/acsami.1c11994

Ramesh T., Chauhan D. S., Quraishi M. A. Coconut Coir Dust Extract (CCDE) as green corrosion inhibitor for rebar’steel in concrete environment. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2021;10(2): 618–633. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2021-10-2-9

Gromboni M. F., Sales A., de AM Rezende, M., Moretti, J. P., Corradini, P. G., Mascaro, L. H. Impact of agro-industrial waste on steel corrosion susceptibility in media simulating concrete pore solutions. Journal of Cleaner Production. 2021;284: 124697. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124697

Vaidya N. R., Aklujkar P., Rao A. R. Modification of natural gums for application as corrosion inhibitor: a review. Journal of Coatings Technology and Research. 2022;19(1): 223–239. https://doi.org/10.1007/s11998-021-00510-z

Yoo S. H., Kim Y. W., Chung K., Baik S. Y., Kim J. S. Synthesis and corrosion inhibition behavior of imidazoline derivatives based on vegetable oil. Corrosion Science. 2012;59: 42–54. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.02.011

Topilnytskyy P., Romanchuk V., Yarmola T. Production of corrosion inhibitors for oil refining equipment using natural components. Chemistry & Chemical Technology. 2018;12(3): 400–404. https://doi.org/10.23939/chcht12.03.400

Mohamed A., Visco D. P., Bastidas D. M. Sodium succinate as a corrosion inhibitor for carbon steel rebars in simulated concrete pore solution. Molecules. 2022;27(24): 8776. https://doi.org/10.3390/molecules27248776

Sagoe-Crentsil K. K., Yilmaz V. T., Glasser F. P. Corrosion inhibition of steel in concrete by carboxylic acids. Cement and Concrete Research. 1993:23(6): 1380–1388. https://doi.org/10.1016/0008-8846(93)90075-k

Tian Y., Guo W., Wang W., Wang B., Zhang P., Zhao T. Influence of organic corrosion inhibitors on steel corrosion in concrete under the coupled action of freeze–thaw cycles and chloride attack. Construction and Building Materials. 2023;368: 130385. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130385

Mansfeld F. Tafel slopes and corrosion rates obtained in the pre-Tafel region of polarization curves. Corrosion Science. 2005;47(12): 3178–3186. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2005.04.012

Nam N. D., Van Hien P., Hoai N. T., Thu V. T. H. A study on the mixed corrosion inhibitor with a dominant cathodic inhibitor for mild steel in aqueous chloride solution. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2018;91: 556–569. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2018.06.007

Andrade C., Alonso C. Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance method. Materials and Structures. 2004;37(9): 623–643. https://doi.org/10.1007/bf02483292

Опубликован
2023-09-12
Как цитировать
Козадеров, О. А., Шевцов, Д. С., Потапов, М. А., Зарцын, И. Д., Грушевская, С. Н., Кружилин, А. А., Ильина, Е. А., Ткаченко, К. А., & Шихалиев, Х. С. (2023). Оценка ингибирующего действия некоторых производных солей длинноцепочечных карбоновых кислот по отношению к питтинговой коррозии арматурной стали в бетоне. Конденсированные среды и межфазные границы, 25(3), 445-453. https://doi.org/10.17308/kcmf.2023.25/11396
Раздел
Оригинальные статьи