Μελέτη Διάβρωσης Οπλισμένου Σκυροδέματος με πρόσθετο παραπροϊόν βιομηχανίας σιδηρονικελίου

Abstract

Σκοπός αυτής της Διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της προστασίας του χάλυβα οπλισμένου σκυροδέματος, το οποίο έχει ως πρόσθετο παραπροϊόν Μεταλλουργικής Βιομηχανίας, σε διαβρωτικό περιβάλλον χλωριόντων (Cl-). Το πρόσθετο που χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη αυτή ήταν η σκωρία μεταλλακτων (Converters slag) από εργοστάσιο παραγωγής σιδηρονικελίου. Η κατασκευή των δοκιμίων και οι εργαστηριακές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στη Σχολή Χημικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π. στο εργαστήριο του Τομέα Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών και στην εργαστηριακή μονάδα Εφαρμοσμένης Ηλεκτροχημείας. Για την μελέτη αυτή κατασκευάστηκαν δοκίμια οπλισμένου σκυροδέματος με τσιμέντο τύπου CEM II, αδρανή, χάλυβα οπλισμού Β500s και σκωρία μεταλλακτών. Κατασκευάστηκαν τέσσερις διαφορετικές κατηγορίες όπου η μία από αυτές περιείχε μόνο τσιμέντο Πόρτλαντ και ήταν η ομάδα αναφοράς ενώ για τις υπόλοιπες τρείς έγινε αντικατάστάση μέρος του τσιμέντου από την σκωρία σε ποσοστό 10%, 20% και 25% κατά βάρος αντίστοιχα. Μετά την κατασκευή τους τα δοκίμια σκυροδέματος παρέμειναν σε διαβρωτικό περιβάλλον χλωριώντων. Για τον προσδιορισμό της διάβρωσης πραγματοποιήθηκαν ηλεκτροχημικές μετρήσεις δυναμικού διάβρωσης και γραμμικής πόλωσης (LPR) με σκοπό τον προσδιορισμό του ρεύματος διάβρωσης (Icorr) αλλά και καταστρεπτικές μέθοδοι όπως η μέτρηση της απώλειας μάζας των οπλισμών. Από την μελέτη και επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων συμπεραίνουμε ότι τα δοκίμια αναφοράς (χωρίς πρόσθετο) δείχνουν την καλύτερη συμπεριφορά σε σχέση με τις υπόλοιπες κατηγορίες, όσο αφορά την προστασία του οπλισμού, με τα δοκίμια όμως που περιείχαν 20% σκωρία να δείχνουν μια τάση για αύξηση της προστασίας του οπλισμού έναντι της διάβρωσης. Εν τέλει η προσθήκη σκωρίας μεταλλάκτών στις ποσότητες που μελετήσαμε και για τον συγκεκριμένο χρόνο έκθεσης των δοκιμίων στο διαβρωτικό περιβάλλον δείχνει ότι το παραπροϊόν αυτό δεν προσέφερε σημαντική προστασία έναντι της διάβρωσης από χλωριόντα διότι πιθανώς τα οξείδια του σιδήρου που περιείχε σε υψηλές ποσότητες παρέμειναν αδρανή. Οπότε η έρευνα πρέπει να στραφεί στην κατεύθυνση της προεπεξεργασίας και προσθήκης της σκωρίας σε διαφορετική φάση της παραγωγικής διαδικασίας του τσιμέντου ή στην συμμετοχή ως πρόσθετο μαζί με άλλα υλικά