NO303457B1 - FremgangsmÕte for inhibering av korrosjon og sammensetning for avising av armert betong - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for inhibering av korrosjon forårsaket av kloridioner som f.eks. korrosjon forårsaket at korrosive avvisningsmidler, surt regn, o.l., samt sammensetning for avising av armert betong.

Den heri benyttede angivelse "korrosjon forårsaket av kloridioner" skal bety korrosjon som er forårsaket av f.eks. NaCl, CaCl2»andre korrosive isfjernere eller hvilke som helst andre produkter som forårsaker eller kan forårsake lignende korrosjon. Når man har å gjøre med korrosjons-inhiberingssystemer inneholdende natriumfluorfosfat, betyr uttrykket også at slike systemer inneholdende natriumfluorfosfat ikke må anvendes for å inhibere sterkt sur korrosjon, som f.eks. batterikorrosjon, siden HF er korrosiv.

Ifølge er det tilveiebragt en fremgangsmåte for inhibering av korrosjon forårsaket av kloridioner slik som fra korrosive isfjerningsmidler, i armert betong inneholdene armeringsjern, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved anbringelse på overflaten av armert betong som inneholder armeringsjern av et korrosjonsinhiberende system inneholdene natriumfluorfosfat, og eventuelt inneholdende:

(i) natriumsilikat, eller

(ii) kokosamid og et vannoppløselig salt av et fosfonsyrederivat av den generelle formel:

RnR1N(CH2P03H2)2-n

hvor:

Rnog Ri hver uavhengig er valgt fra alkyl, aminoalkyl og N-hydroksyalkyl og

n er et helt tall valgt fra 1 og 0,

slik at nevnte system ved kontakt med vann vil inhibere korrosjonen av nevnte armeringsjern.

Vannet gjør det mulig å forflytte det korrosjonsinhiberende systemet til armeringsjernet.

Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en sammensetning for avising av armert betong inneholdende armeringsjern og inhibering av korrosjon av armeringsjernet forårsaket av kloridioner i en isfjerner, og denne sammensetningen er kjennetegnet ved at den omfatter:

a) en isfjerner inneholdende kloridioner, og

b) et korrosjonsinhiberende system inneholdende natriumfluorfosfat og eventuelt inneholdende komponentene i)

og ii) som definert ovenfor.

EP-patent 096619 omhandler beskyttelse overfor vandig korrosjon ved å beskytte metalloverflater med et produkt som har den generelle formel M2PO3F,XH2O. Den mest foretrukne forbindelse er SnPt^F og K2PO3F og polyaminer og organiske polyelektrolytter. I Chemical Abstracts, vol 102 (1985), abstract no. 189922r beskrives en antikorrosiv gipssammen-setning som fremstilles ved tilsetning av 0,1-5 vekt-# fluorfosfat, slik som natriummonofluorfosfat (MFP) til gips under dannelse av en sammensetning som ikke korroderer metall. I DE-patent 1771508 beskrives et korrosjons-beskyttelsesmiddel på basis av fosforsyrederivater samt azoler og/eller sinksalter.

I foreliggende oppfinnelse reagerer fluorfosfatet med betongen og frembringer derved en barriere som reduserer betongens permeabilitet og følgelig reduserer skadene på den armerte betongen, dvs skadene på både betongen og armeringsjernet blir vesentlig redusert. Disse skadene er som nevnt særlig alvorlige om vinteren når isfjerningsmidler benyttes, idet vannet trenger seg gjennom betongstrukturen og deretter ekspanerer ved frysing. Som en følge av den oppnådde barrieren blir armeringsjernene i betongen beskyttet på grunn av den impermeabilitet som oppnås i betongen. Ingen av de ovennevnte referanser takler dette problemet. I beste fall kan det sies at referansene alene eller sammen lærer et middel for beskyttelse av en metalloverflate. Referansene lærer ikke hvordan man skal beskytte betong under betingelser som råder om vinteren. De bskriver heller ikke reaksjon av betong med natriumfluorfosfat.

Under anvendelse av foreliggende oppfinnelse vil natriumfluorfosfat reagere med betong til dannelse av en film. Selv om det er kjent at natriumf luorfosf at kan benyttes som en korrosjonsinhibitor i en beluftet nøytral vandig oppløsning i nærvær av toverdige kationer slik, som Ca eller Zn, så ville en fagmann på området ikke kunne forutsi at natriumfluorfosfat ville trenge gjennom betong og reagere med denne til dannelse av en film av betong og f luorfosf atet. På grunn av denne filmen kan avisingsmidler ikke nå eller neppe nå armeringsjernene i betongen. Betong er et basisk medium som har en pH på 13. Reaksjoner i et slikt medium for forskjellige fra de som foregår ved nøytral pH-verdi, og fordi en reaksjon foregår ved nøytral pH-verdi så ville en fagmann på området i det hele tatt ikke være i stand til å forutsi at reaksjonen skulle kunne foregå i basisk medium, spesielt når et slikt medium har en pH på 13.

Natriumklorid er utbredt benyttet som isfjerner. Det er oppfunnet mange metoder for å overvinne de korrosjons-problemer som er forbundet med bruken av det. Korrosjonen av armeringsjern i betong er f.eks. redusert ved på forhånd å belegge armeringsjernet med epoksy før betongtilsetning, eller med katodisk beskyttelse.

Den omgivelse som normalt tilveiebringes for forsterknings-stål av den omgivende betongen, er nesten ideelt egnet for å hindre korrosjon av stålet. Betong av høy kvalitet som er riktig plassert, konsollidert og herdet, tilveiebringer et meget alkalisk belegg for stålet med lav permeabilitet, som beskytter (passiverer) mot korrosjon og minimaliserer inn-trengning av korrosjonsinduserende faktorer: oksygen, vann og klorid. Tilgang av fuktighet, elektrolytter og oksygen ved diffusjon eller gjennom hårrørssprekker i betongen kan imidlertid ødelegge den passive omgivelsen, etablere galva-niske korrosjonsceller og til slutt ødelegge betongen p.g.a. de ekspansive kreftene som skapes av det korroderende stålet. Kloridsalter synes å være de kraftigste til å forårsake slike angrep. Betongstrukturer med betong av lav kvalitet eller utilstrekkelig dekke over armeringsjern og de som eksponeres for alvorlige betingelser som f.eks. brobaner som er utsatt for isfjerningssalt eller marine omgivelser, er således spesielt utsatt for rask nedbrytning. Dette pro-blemets størrelse og den økonomiske belastningen ved repara-sjon og gjenoppbygging av hovedveisstrukturer har ført til utstrakt forskning på den elektrokjemiske opptreden til stål i betong og mulig løsninger i løpet av de siste 15 år. Tidligere og nåværende forskningsanstrengelser er fokusert på betydningen av faktorer som f.eks. dybde av belegg, vann/- sement-forhold, belagte armeringsjern, inhibitorblandinger for sement, betong med lav permeabilitet, osv. i ny kon-struksjon, og kontroll- og reparasjonsteknikker for eksiste-rende strukturer, f.eks. katodisk beskyttelse, membran-overlegg.

Den lave korrosjonshastigheten for stål i uforurenset betong er forårsaket av dannelsen, i nærvær av tilstrekkelig oksygen, av et stabilt, passivt sjikt av gamma-Fe203på stålover-flaten i omgivelsen med høy pH (12-13). Det er to generelle mekanismer ved hvilken denne passiverende effekten kan øde-legges. (1) Reduksjon av alkaliteten ved lekking av alka-liske substanser og/eller delvis reaksjon med CO2, og (2) fysisk og elektrokjemisk innvirkning omfattende klorid eller andre aggressive anioner. Så snart stålets passivitet er ødelagt, øker korrosjonshastigheten dramatisk med dannelse av mikro- og makrokorrosjonsceller. Oksydasjon av jern til ferroioner og dannelsen av oksyder foregår ved anoden (lig-ning 1) mens reduksjon av oksygen foregår ved katoden (lig-ning 2).

De anodiske og katodiske områdene i korroderende stål kan være vidt adskilt. De avhenger av forskjeller i klorid eller andre anioner, og oksygenkonsentrasjoner, og er på-virket av pH nær stål/betong-kontaktflaten.

Isfjernere er velkjent, og med isfjernere menes generelt et hvilket som helst produkt som kan senke vannets frysepunkt, og som har de andre egnede egenskapene som er nødvendige for ikke å forårsake uheldige påvirkninger på omgivelsene eller på dens tenkte bruk. (F.eks. må den ikke være glatt dersom den er tenkt brukt på veier). Disse produkter omfatter glykoler (f.eks. etylenglykoler), kalsiummagnesiumacetat, metanol, kalsiumklorid, magnesiumklorid, urea, natriumformiat, og generelt andre isfjernere som er generelt til-gjengelige. Produktene omfatter også korrosive isfjernere, og foreliggende korrosjonsinhibitorer er spesielt nyttige i forbindelse med slike korrosive isfjernere.

De kjente isfjernere som omfatter et korrosjonsinhiberende system inneholder generelt minst 50 vekt-$ av en isfjerner, og fortrinnsvis minst 70%. Foreliggende sammensetning .omfatter minst 85 vekt-# av en isfjerner og minst 0,25 vekt-56 av et system inneholdende natriumfluorfosfat.

Ifølge en foretrukken utførelse omfatter foreliggende sammensetning minst 90 vekt-56 av isfjerneren og fra 0,25 til 10 vekt-# av det korrosjonsinhiberende systemet som inneholder natriumfluorfosfat, hvor nevnte isfjerner i det minste er et korrosivt isfjerningsmiddel valgt fra natriumklorid, kalsiumklorid, magnesiumklorid og kaliumklorid.

Foreliggende sammensetning omfattende korrosjonsinhibitor-systemet kan anvendes i en rekke egnede bærere. Bæreren kan eksempelvis være en passende damp-, væske- eller fast fase, og den omfatter eksempelvis isfjernere, malinger, belegg, fortynningsmidler, emulsjoner, suspensjoner, oppløsnings-midler og luftstråleanvendelser.

I det korrosjonsinhiberende systemt i foreliggende oppfinnelse som omfatter natriumfluorfosfat, spesielt natriumfluorfosfat og natriumsilikat og spesielt foretrukket disse stoffene I vandig oppløsning, er det foretrukket at nevnte stoffer foreligger i det vesentlige nær metning, dvs. så nær metning som mulig for å fortynnes ved bruk. Andre utførel-sesformer kan omfatte belegg og malinger omfattende natriumfluorfosfat.

I foreliggende sammensetning er det foretrukket at det korrosjonsinhiberende systemet omfatter natriumfluorfosfat og natriumsilikat i et vektforhold på 1-10:1-2,5. Vektforholdet er mest foretrukket 1:1.

Oppfinnelsen er spesielt anvendbar på en overflate som er utsatt for luft, kloridioner, o.l., som f.eks. forsterkede betongoverflater, betongholdig jern, og utendørsmetaller, som f.eks. metalliske bilstrukturer, brostrukturer, kulverter, nytteledninger og spesielt utendørsoverflater. Den er også meget anvendbar for galvanisert stål, og en mindre grad for andre metaller, så vel som for overflater inneholdende metaller. Slike eksponerte overflater kan tørr- eller våt-sprøytes, belegges, males, dyppes i en beholder inneholdende det korrosive inhibiotorsystemet.

Med korrosiv isfjerner i motsetning til isfjernere, menes en isfjerner som kan forårsake korrosjon omfattende salter som f.eks. natriumklorid, kalsiumklorid, magnesium, kaliumklorid, natriumformiat, andre korrosive isfjernere og andre produkter med ioner som virker som kloridionene.

Med et korrosjonsinhiberende system inneholdende fluorfosfat eller alternativt et system inneholdende fluorfosfat menes fluorfosfat alene og i kombinasjon med andre ingredienser, som f.eks. natriumsilikat med eller uten andre additiver om ønsket: f.eks. jordkondisjoneringsmidler, som f.es. CaS04, urea, andre mineralholdige materialer, nitrogensubstanser, o.l., i mengder som Ikke vesentlig påvirker isfjernerens isfjerningsegenskaper som diskutert nedenfor.

Betong, armeringsjern, metalloverflater generelt, brostrukturer, metalliske bilstrukturer, og annet er utendørs overflater som er utsatt for luft, kloridioner og lignende og slike strukturer kan inneholde i det minste restmengder av de korrosjonsinhiberende systemene, enten i form av korrosjonsinhiberende systemer, eller som restmengder som oppstår ved innvirkning av de korrosjonsinhiberende systemene på nevnte strukturer, eller ved aldring, vasking, regn, osv.

Figur 1, som illustrerer en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen, viser de resultater som er oppnådd for prøve-legemer med størrelse på 5 cm x 10 cm etter eksponering for oppløsninger av henholdsvis salt og salt + Na2P03F ifølge eksempel 25, og sammenlignet med teknikkens stand.

Oppfinnelsen er fortrinnsvis rettet mot avisningssammen-setninger med reduserte korrosjonsegenskaper omfattende vanlig salt (NaCl), med minst 0,25$ og fortrinnsvis 2-5 vekt-% av et system inneholdende natriumfluorfosfat, med eller uten natriumsilikat. Vektforholdet mellom natriumfluorfosfat og natriumsilikat kan som nevnt være 1-10:1-2,5, men fortrinnsvis 1:1. Disse isfjernerne er de mest foretrukne siden det vanlige saltets avisningsegenskaper i det vesentlige bibeholdes, mens deres korrosive egenskaper er inhibert, spesielt når det gjelder armeringsjern, når isfjerneren anvendes i forbindelse med armert betong.

Det kan anvendes mange fremgangsmåter for påføring av isfjernere. Isfjernere kan f.eks. anvendes sammen med sand. Isfjernere med reduserte korrosjonsegenskaper kan tørrblandes eller våtblandes, enten de er fastblandet eller blandet in situ på stedene der de anvendes. De kan f.eks. fremstilles ved tørrblande natriumklorid med systemet inneholdende fluorfosfat. Systemet inneholdende fluorfosfat kan også for spesielle sluttanvendelser oppløses, suspenderes eller emul-geres i et passende oppløsningsmiddel eller fortynnings-middel, f.eks. vann, glykoler, sand, fortrinnsvis med minst mulig fortynning, med nok vann for å oppnå en viskositet hvorved systemet inneholdende natriumfluorfosf at lett kan sprøytes over natriumkloridet eller sprøytes mot natriumkloridet enten på et anlegg eller i en salt- og/eller sand-avgivende bærer, f.eks. slik at nevnte system støter mot natriumkloridet og/eller sanden før det pålegges på en overflate, som f.eks. en betongoverflate. Systemet kan også sprøytes sammen med natriumkloridet eller systemet kan for-deles i natriumkloridet ved hjelp av andre metoder. Natriumkloridet kan f.eks. tilføres ved hjelp av endeløse transport-bånd, som f.eks. beltetransportbånd eller andre midler. Sprøyting av systemet gjennomføres for å oppnå de ønskede nivåer, f.eks. 0,25-10 vekt-56, eller høyere om ønsket, og fortrinnsvis 2-5 vekt-# av systemet inneholdende natriumfluorfosfat i den nye isfjerneren med reduserte korrosjonsegenskaper .

Denne isfjerneren, som f.eks. salt og korrosjonsinhibitor-systemet, med reduserte korrosjonsegenskaper, har ikke desto mindre de egenskaper som er krevet hos en god isfjerner i det vesentlige uforandret, som f.eks.: friksjon, frysepunkt, is-gjennomtrengningshastighet og issmeltingshastighet.

Isfjerneren med korrosjonsegenskaper kan inneholde andre isfjernere istedenfor natriumklorid, som angitt ovenfor, og det som er sagt om natriumklorid, kan generelt sies om disse andre korrosive isfjernerne.

De korrosive isfjernere behøver ikke bare inneholde fluorfosfat med eller uten natriumsilikat, selv om de korrosive isfjernerne mindre foretrukket kan anvendes med eller uten amider av fettsyre, f.eks. slike som de som har 8 til 24 karbonatomer (f.eks. kokosamid, med et godtagbart toksi-sitetsnivå). Selv om det er mindre foretrukket, kan også salt av derivater av fosfonsyre som beskrevet ovenfor, anvendes. Typiske eksempler på disse derivater av fosfon-syrer omfatter natriumsalt eller andre forenlige, oppløselige salter av fri etylentetraminheksakis(metylenfosfonsyre), og natriumsalt av etylheksyliminobis(metylenfosfonsyre) eller kombinasjoner derav.

En fremgangsmåte for fremstilling av disse derivatene av fosfonsyre består i å omsette et amin med formaldehyd og fosfonsyre. Isfjerneren kan pelleteres om ønsket.

De korrosjonsinhibitorsystemer som er beskrevet ovenfor, kan anvendes med eller uten isfjerner for å inhibere korrosjon. De korrosjonsinhiberende systemene kan også være til stede i en passende bærer, enten en gass, væske eller et fast stoff, som f.eks. et vandig eller et annet medium, for å danne opp-løsning med eller uten isfjernerne, f,eks. vandige, mettede oppløsninger, eller som et belegg, en emulsjonssuspensjon eller en maling for noen anvendelser. Malingen, emulsjonen, suspensjonen eller belegget kan anvendes om ønsket for å belegge metaller som f.eks. armeringsjern, bilstrukturer, brostrukturer, nytteledninger, kulverter eller andre metalliske utendørsoverflater. Luft kan også anvendes for å dispergere det korrosjonsinhiberende systemet, så vel som andre egnede gasser.

Nedenstående eksempler illustrerer spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen.

Eksempler 1- 4

Den test som ble brukt, var ASTM-G-31-72, på nytt approbert i 1985, og de korrosive Isfjernerne og med de systemer som er beskrevet på tabell 1. Den korrosjonshastighet som resulte-rer i vekttap, er uttrykt i mm pr. år (mpå). Slik det lett kan sees, har systemet inneholdende fluorfosfat og silikat en signifikant positiv effekt i å redusere korrosjon slik det fremgår av eksemplene.

Eksempel 5

Det følgende illustrerer virkningen av pH på korrosjonshastighet av natriumklorid alene eller med følgende:

A: Som er Na2P03F, og

B: Som er NagPC^F^agSiC^Na-lignosulfonat:

1:1:1 ved bruk av metoden som beskrevet for eksemplene 1-4.

Eksempel 6- 7

Det følgende viser også de reduserte korrosjonsegenskapene for et system omfattende natriumklorid ved bruk av følgende fremgangsmåte: Prøvestykker av armeringsjern/betong ble fremstilt fra 1,25 cm armeringsjern og betong som besto av 1:1:5 (Portland-sement:vann:sand). Natriumklorid ble tilsatt til blande-vannet for å gi et kloridnivå på 11,9 kg/m<3>Cl". Betong-dekket var 5 mm, og eksponert armeringsareal 14 cm^. Korrosjonshastigheter ble målt ved bruk av vekselstrøm- impedansemålingsmetoden; i fortløpende vekselstrømimpedanse-målinger påføres en sinusbølge med fast amplitude, vanligvis av størrelsesorden 10 mv, på det innstøpte stålet ved minskende frekvenser og både stålets faseskift og impedanse-modul undersøkes som en funksjon av frekvens. Denne teknikk er beskrevet i F. Mansfield, "Recording and Analysis of AC Impedance Data for Corrosion Studies - I", Corrosion - Nace, vol. 36 nr. 5, sidene 301-307, mai 1981, og vol. 38, nr. 11, sidene 570-580, nov. 1982, og K. Hladky, L. Callow, J. Dawson, "Corrosion Rates from Impedanse Measurements: An Introduction", Br. Corro J., vol. 15, nr. 1, sider 20-25. 1980.

Eksempler 8- 19

I de følgende eksemplene ble korrosjonstrømmen undersøkt i MACROCELL korrosjonstest ved bruk av armerte betongdekker som følger: To matter av armeringsjern ble støpt i betong ved bruk av luftgjennomtrengt betong av gjennomsnittlig kvalitet. Forskjellige mengder natriumklorid ble blandet inn i flere av toppmattesjiktene for å akselerere korrosjon og simulere miljøet i gamle brobaner. En dam ble plassert på toppen av hver plate, og 656-ige oppløsninger av isf jernerprodukt oppdemmet til en dybde på 1,7 cm. Oppløsningene ble fylt opp annen hver uke.

Topp- og bunnsettene av armeringsjern ble forbundet elektrisk og en momentan av/på-bryter i serie med en resistor på 1,0 ohm installert mellom de to mattene.

Den korrosjonsstrøm som strømmer mellom topp- og bunnmattene ble målt som spenningsfallet over resistoren når bryteren er "på" (normal spilling). Drivkraften (potensialforskjell) mellom topp- og bunnmattene ble målt som det "øyeblikkelige-av"-potensialet mellom de to mattene (bryteren momentant nedtrykket (av); spenningsavlesningen satt i løpet av 2 sek.). Korrrosjonspotensialene for toppmattene ble målt mot mettede calomel-elektroder med bryteren i den normale "på"-stillingen.

I nevnte tabell, 3 betyr [Cl~] kilogram klorid pr. m<3>, idet samme sats anvendes for eksempler 8, 12 og 16, som med prøve W, osv.

Analyse

Det er utført en analyse av korrosjonsprodukter på armeringsjern i prøve C og eksempel 8.

Korrosjonsproduktsjiktet i prøve C består i hovedsak av jern-oksyder/hydroksyder med små tilstedeværende mengder av natrium og klor (fra oppløsningen) og silisium (silisium-dioksyd fra aggregatblandingen). Betongsiden av kontakt flaten indikerer at kalsiumet foreligger både som oksyder/- hydroksyder og karbonater.

Korrosjonsproduktsjiktet fra eksempel 8 er mer komplekst. Sjiktet er ganske tykt og hår et høyere kalsiuminnhold enn de ikke-inhiberte overflatene. Kalsiumet foreligger som kalsiumoksyd/hydroksyd uten indikasjon på tilstedeværende karbonatforbindelser. Det er også indikasjoner på betydelige mengder av krom, nitrogen og aluminium i filmen. Spormengder av fosfor ble også påvist.

Bare som en forsøksvis forklaring synes det som om virkningen av inhibitoren kan være en forandring av det lokale miljøet p.g.a. en reaksjon eller hindring av en reaksjon med betong--bestanddelene. Hovedforskjellen mellom den inhiberte (eksempel 8) og ikke-inhiberte (prøve C) er mengden og naturen av det kalsium som foreligger i korrosjonsproduktfilmene. Karbo-nering av betongssjiktet, sammen med nærvær av klorider er en essensiell forløper for korrosjon av stålarmeringen. Det ble funnet at inhibitoren ifølge foreliggende oppfinnelse påvirker denne karboneringsreaksjonen og således beror mekanis-men for korrosjonsinhibering på forandring av det lokale miljøet som tillater bibehold av en stabil, passiv film istedenfor innblanding av inhibitorforbindelsen i filmen for å danne et mer beskyttende sjikt på overflaten.

Eksempel 20

Det følgende skal tjene til å illustrere de reduserte korrosjonsegenskapene til en 4$ korrosiv isfjerneroppløsning. Den prosentuelle inhiberingen beregnes som prosent av reduk-sjonen av korrosjonshastigheten sammenlignet med korrosjonshastigheten for samme isfjerneroppløsning uten Na£P03F-systemet.

Eksempel 21

Det følgende skal tjene til å Illustrere virkningen av kon-sentrasjonen av Na2P03F-system over tid ved bruk av en 4#-ig natriumklorid-isfjerneroppløsning definert som følger:

Eksempel 22

Det følgende skal tjene til å illustrere de reduserte korrosjonsegenskapene for den foretrukne, korrosive isfjerneren på forskjellige metaller:

Eksempel 23- 24

Det følgende skal tjene til å illustrere at de reduserte korrosjonsegenskapene for isfjernere med Na2P03F og NagSiC^og/eller lignosulfonat forårsakes av Na2P03F alene eller med NagSiOsog ikke av lignosulfonatet.

Inhibitorblandingen av NagPC^F og NagSiC^ble testet på dens virkning på en bløt stålprøve i en saltoppløsning (vandig arbeid - eksempel 23) og også på korrosjonen til et armeringsjern i en liten prøve av armeringsjern - betong (eksempel 24).

23 - vandig arbeid

Polarisasjonsmotstand for en sylindrisk elektrode av 1018 karbonstål med 0,9 cm diameter og 1,2 cm høyde neddykket i 3$ vekt/vekt NaCl + inhibitor som oppført.

24 - betongprøver

Armeringsjern/betong-prøver ble fremstilt som i eksempler 6 og 7 fra 1,3 cm armeringsjern og betong med et blandeforhold på 1:1:5 (Portlandsement:vann:sand). Betonglaget var 5 mm og eksponert armeringsjernarealet~36 cm^. Prøvene ble utsatt for 3% NaCl + inhibitor (i noterte konsentrasjoner)

—oppløsninger for det antall dager som er oppført, og deretter analysert (korrosjonshastighet) ved bruk av vekselstrøm-impendansteknikken.

Dette illustrerer korrosjonsinhiberingsegenskapene for et belegg som f.eks. en maling med et natriumfluorfosfatsystem.

For formålene med dette forsøket ble en vilkårlig mengde av 2% (vekt/vekt maling) Na2P03F tilsatt til profesjonell oljebasert, halvglans interiørmaling og 2,5 cm x 5 cm og 5 cm x 10 cm C1010 plater av bløtt stål ble utsatt for en cyklisk neddykkings-, fuktlghetstestfremgangsmåte overenstemmende med ASTM standard D1654. For sammenlignlngsformål ble prøver A og B behandlet med henholdsvis "Rustclad" og "Krylon" korrosjonsinhiberingsmalinger. Resultatene indikerte at maling som var blandet med Na2P03F oppførte seg bedre enn Rustclad" og betydelig bedre enn prøver som var behandlet med "KRYOLON". Fra det ovenstående kan det lett sluttes at andre egnede emulsjoner og suspensjoner også kunne anvendes. I alle tilfeller var de korrosive effektene lavere når ned-dykkingen ble foretatt i en salt + Na2P03F oppløsning.

Eksperimentelt

Malte 2,5 cm x 5 cm og 5 cm x 10 cm A109 kaldvalsede, C^OIO bløte stålplater ble fremstilt ved å belegge prøvene med to belegg av "Rustclad" metallgrunner fulgt av to belegg av følgende malinger: Eksempel 25: Profesjonell oljebasert halvglans (hvit) interiørmaling med 2% (vekt/vekt maling) Na2P03F tilblandet.

Prøve A: Rustclad (hvit glans)

Prøve B: Krylon (sølv).

En "X" ble skrevet på en overflate av hver flate med en skarp kniv. Platene ble kjørt gjennom et skjema på 16 timers neddykking i en 3% isfjerneroppløsning NaCl eller NaCl + Na2P03F (97,6 : 2,4) ved 55°C og 8 timers suspensjon over oppløsningene i den fuktige atmosfæren over vannbadet med 55°C (ASTM standard praksis D1654). Relative korrosiviteter ble bestemt ved hjelp av en visuell rangering av rustmerking overensstemmende med retningslinjer som er oppført i ASTM-prosedyren.

Resultater

En vurdering av korrosjonsødeleggelser i både de skrevne og uskrevne arealene ved bruk av de kriterier som er etablert i ASTM D1654 er oppført under skrevet areal og uskrevet areal.

Fig. 1 representerer de resultater som ble oppnådd for 5 cm x 10 cm platene etter eksponering for oppløsninger av henholdsvis salt og salt + Na2P03F.

Resultatene indikerer at NagPC^F har gode korrosjonsinhiberende egenskaper for malinger. Na2P03F er relativt ikke-toksisk, mens de fleste korrosjonsinhibitorer som tilsettes til kommersielle malinger, er krombaserte, og anses ikke bare å være toksiske, men ødeleggende for omgivelsene.

Vurdering av skrevet areal for malte plater

Vurdering av uskrevet areal av malte plater

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for inhibering av korrosjon forårsaket av kloridioner slik som fra korrosive isfjerningsmidler, i armert betong inneholdene armeringsjern,karakterisert vedanbringelse på overflaten av armert betong som inneholder armeringsjern av et korrosjonsinhiberende system inneholdene natriumfluorfosfat, og eventuelt inneholdende : (i) natriumsilikat, eller (ii) kokosamid og et vannoppløselig salt av et fosfonsyrederivat av den generelle formel: RnR1N(CH2P03H2)2_n hvor: Rnog R^hver uavhengig er valgt fra alkyl, aminoalkyl og N-hydroksyalkyl og n er et helt tall valgt fra 1 og 0, slik at nevnte system ved kontakt med vann vil inhibere korrosjonen av nevnte armeringsjern.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det anvendes et system som i det vesentlige består av natriumfluorfosfat.

3. Fremgansgmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det anvendes et system som er oppløst i et vandig medium.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det anvendes et system som består av natriumfluorfosfat og natriumsilikat i et vektforhold på ca 1:1.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det korrosjonsinhiberende system anvendes sammen med en isfjerner valgt fra natriumklorid, kalsiumklorid, magnesiumklorid og kaliumklorid.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at en vandig oppløsning av natriumfluorfosfatet sprøytes på nevnte overflate.

7. Sammensetning for avising av armert betong inneholdende armeringsjern og inhibering av korrosjon av armeringsjernet forårsaket av kloridioner i en isfjerner,karakterisert vedat den omfatter: a) en isfjerner inneholdende kloridioner, og b) et korrosjonsinhiberende system inneholdende natriumfluorfosfat og eventuelt inneholdende: i) natriumsilikat, eller ii) kokosamid og et vannoppløselig salt av et fosfonsyrederivat av den generelle formel: RnR1N(CH2P03H2)2-n' hvor Rnog R^hver uavhengig er valgt fra alkyl , aminoalkyl og N-hydroksyalkyl og n er et helt tall valgt fra 1 og 0.

8. Sammensetning ifølge krav 7,karakterisertved at den omfatter minst 90 vekt-# av isfjerneren og fra 0,25 til 10 vekt-# av det korrosjonsinhiberende systemet som inneholder natriumfluorfosfat, hvor nevnte isfjerner i det minste er ett korrosivt isfjerningsmiddel valgt fra natriumklorid, kalsiumklorid, magnesiumklorid og kaliumklorid.

9 . Sammensetning ifølge krav 7,karakterisertved at det korrosjonsinhiberende systemet omfatter natriumfluorfosfat og natriumsilikat i et vektforhold på 1-10:1-2,5.

10. Sammensetning ifølge krav 9,karakterisertved at vektforholdet er 1:1.

11. Sammensetning ifølge krav 7-10,karakterisertved at isfjerneren og det korrosjonsinhiberende systemet er oppløst i et oppløsningsmiddel.