CC BY
27
Статья поступила 11.05.2015 г.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Государственная программа Российской Федерации «Развитие транспортной системы» от 15.04.2014 г. № 319.
2. Подпрограмма «Дорожное хозяйство» государственной программы РФ «Развитие транспортной системы» от 15.04.2014 г. № 319
3. Программа «Развитие скоростных автомобильных дорог на условиях ГЧП» Государственной программы РФ «Развитие транспортной системы» от 14.04.2014 г. № 319.
4. http://rosavtodor.ru
Информация об авторах
Таюрская Ирина Валерьевна, заместитель начальника отдела «Надзор за сохранностью автомобильных дорог» Министерства строительства дорожного хозяйства Иркутской области, тел.: (3952) 72-81-72; 664007, Россия, г. Иркутск, ул. Поленова, 18а/1.
Карпова Екатерина Сергеевна, старший преподаватель кафедры «Экспертиза и управление недвижимостью», тел.: (3952) 40-54-12; е-mail:[email protected], Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Information about the authors
Taiurskaia I.V., Deputy head of the department «Safety supervision of automobile roads» in the Ministry of roads construction in Irkutsk region, tel.: (3952) 72-81-72; 18а/1 Polenova Street, Irkutsk, 664007, Russia.
Karpova E.S., senior teacher, Department of Real Estate Expertise and Management, tel.: (3952) 40-54-12; е-mail: [email protected], Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
УДК 620.193.4
ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИЙНОЙ АКТИВНОСТИ СОЛИ ОАО «ТЫРЕТСКИЙ СОЛЕРУДНИК» НА МЕТАЛЛ
© М.Ю. Толстой, Н.Л. Корзун, В.В. Алексеенко, А.С. Лысых
Показано, что агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Растворы солей вызывают понижение прочности металлов. Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидроксидных (щелочных) ионов. Также огромное значение имеет химический состав стали. Сплавы на основе железа обладают невысокой коррозийной стойкостью. Исследованиями установлено, что при увеличении концентрации растворов соли ОАО «Тыретский солерудник» коэффициент коррозии возрастает, однако не превышает допустимых величин ни в 5%, ни в 20% растворе.
Ключевые слова: коррозионная активность растворов солей; металл.
RESEARCH OF CORROSIVE SALT ACTIVITY IN JSC «TYRETSKII SOLERUDNIK»
FOR THE METAL CONTENT
© M.Iu. Tolstoi, N.L. Korzun, V.V. Alekseenko, A.S. Lysykh
It is shown that aggressive characteristics of salt solutions are defined by the level of their mineralization, quantity of the dissolved solids (non-organic salts, organic substances). Salt solutions cause the decrease of metal resisting power. Damaging activity of salt solutions is defined by their ability to interreact with water and create hydrogen (acid) and hydroxide (alkaline) ions. What is more, the chemical content of steel is also very important. Metal alloys have a low corrosive resisting power. The researches have stated that during the increase of salt solutions concentrations JSC «Tyretskii solerudnik», the index of corrosion increases, but it does not exceed the acceptable values neither in 5% nor in 20% solution.
Key words: corrosive activity of salt solution; metal.
Введение. Как показывает практика, предприятия-изготовители выпускают противогололедные материалы без учета дорожных и экологических требований: коррозионной активности на металл, агрессивной способности на цементобетон и др. Одна из причин -отсутствие методик по определению агрессивной активности конкретных противогололедных материалов на металл. Это создает трудности не только при проведении входного контроля используемых материалов, но и при выборе способа борьбы с зимней скользкостью, определении норм расхода противоголедных материалов и технологии производства противогололедных работ [1, 2].
Разработка и внедрение методик по определению качественных показателей противогололедных материалов позволит дорожным организациям повысить качество и эффективность борьбы с зимней скользкостью на дорогах и улицах Российской Федерации и снизить воздействие на окружающую среду.
Цель работы - разработка методики проведения и определение коррозионной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на металл.
Цель работы решалась выполнением следующих задач:
- анализ литературных источников по коррозионной активности соли на металл;
- ретроспективным анализом методик, изучение коррозионных свойств растворов
соли;
- разработка методики, определение коррозионной активности растворов соли ОАО «Тыретский солерудник» на металл.
- проведение исследований коррозионной активности растворов соли ОАО «Ты-ретский солерудник» на металл.
Объектом исследования являлись образцы технической соли Тыретского месторождения каменной соли. Предметом исследования выбраны металлические образцы стали марки СТ-3.
Проведение исследований. Агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Растворы солей вызывают понижение прочности металлов.
Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидроксидных (щелочных) ионов.Важное значение имеет химический состав стали. Сплавы на основе железа обладают невысокой коррозийной стойкостью [1, 2].
Сегодня отсутствует методика определения коррозионной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на металл, известные методики исследования коррозионных свойств противогололедных материалов носят рекомендательный характер [3, 4],была
разработана методика «Определение коррозионной активности растворов соли ОАО «Ты-ретский солерудник» на металл» с учетом рекомендаций ОДМ «Методика испытания противогололедных материалов», утвержденных Росавтодором в 2003 году и ГОСТ 9.905-2007«Методы коррозионных испытаний».
Сущность метода. За меру коррозионной активности соли Тыретского солеруд-никана металл принята скорость потери массы на единицу площади образца за определенный промежуток времени по ГОСТ Р 9.905-2007, имеющую величину не ниже допустимого значения, в соответствии с письмом Федерального дорожного агентства от 8 сентября 2006 г. № 01-28/6301 «О временных требованиях к противогололедным материалам».
Ускорениекоррозионного процесса достигается погружением образца металла в раствор соли Тыретского солерудника определенной концентрации с последующим его-высушиванием на воздухе и в сушильном шкафу, выдерживанием в паровоздушнойсреде 100%-ной влажности.
В соответствии с разработанной методикой, были изготовлены металлические пластины из стали марки Ст-3 (рис. 1).
Рис. 1. Металлические пластины из стали марки Ст-3 до погружения в раствор
Двенадцать пластин были пронумерованы, обезжирены, измерены их геометрические размеры и взвешены на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Физическая характеристика пластин приведена (табл. 1).
Таблица 1
Физическая характеристика пластин
№пластины Марка стали Вес Размер Площадь см2
1 Ст-3 9,7928 5,02 х 4,98 х 0,06 51,1992
2 Ст-3 9,8589 5,00 х 5,10 х 0,06 52,2120
3 Ст-3 9,9003 5,00 х 5,05 х 0,06 51,7060
4 Ст-3 9,8563 5,00 х 5,00 х 0,06 51,2000
5 Ст-3 9,6584 4,99 х 4,99 х 0,06 50,9978
6 Ст-3 9,6539 4,99 х 4,98 х 0,06 50,8968
7 Ст-3 9,7197 5,00 х 4,99 х 0,06 51,0988
8 Ст-3 9,7451 5,00 х 5,00 х 0,06 51,2000
9 Ст-3 9,7976 4,98 х 4,98 х 0,06 50,7960
10 Ст-3 9,7127 5,00 х 5,05 х 0,06 51,7060
№пластины Марка стали Вес Размер Площадь см2
11 Ст-3 9,8532 4,97 х 5,02 х 0,06 51,0976
12 Ст-3 9,9518 5,10 х 5,00 х 0,06 52,2120
Пластины были погружены в растворы соли Тыретского солерудника и хлористого натрия х.ч. 5% и 20%-й концентрации на 1 час (рис.2).
Рис. 2. Металлические пластины в растворах соли
После этого пластины были высушены в сушильном шкафу и размещены в эксикаторе над водой на 48 часов. Образовавшиеся на поверхности металлических пластин твердые продукты коррозии снимали с поверхности пластин химическим методомв соответствии с ГОСТ 9.907-83 (рис.3).
Рис. 3. Пластины после выдерживания в растворе соли и в эксикаторе над водой
Сущность очистки металлических пластин химическим методом состоит в растворении продуктов коррозии в растворе определенного состава. Пластины обрабатывали соляной кислотой с добавлением ингибитора уротропина до полного удаления коррозии. Затем промывали проточной водой, нейтрализовали в растворедвууглекислой соды 5%-ной концентрации, и обезжиривали ацетоном. После обработки пластины высушивали и взвешивали, данные приведены (табл.2).
Таблица 2
Результаты исследования металлических пластин
№ пластины Раствор соли тг до погружения в раствор тг по окончании испытаний Am
1 СО р-р NaCk^. 5% 9,7928 9,7079 0,0849
2 СО р-р NaCk^. 5% 9,8589 9,7588 0,1001
3 со р-р шах.ч. 10% 9,9003 9,7981 0,1022
4 со р-р шах.ч. 10% 9,8563 9,7543 0,1020
5 СО р-р ШСкч. 20% 9,6584 9,5257 0,1327
6 СО р-р NaCk^. 20% 9,6539 9,5169 0,1370
7 5% р-р соли Тыретского солерудника 9,7197 9,6387 0,0810
8 5% р-р соли Тыретского солерудника 9,7451 9,6555 0,0896
9 10% р-р соли Тыретского солерудника 9,7976 9,7068 0,0908
10 10% р-р соли Тыретского солерудника 9,7127 9,6169 0,0958
11 20% р-р соли Тыретского солерудника 9,8532 9,7133 0,1399
12 20% р-р соли Тыретского солерудника 9,9518 9,8203 0,1315
Металлические пластины после проведенных испытаний имеют следующий вид (рис. 4).
I
Рис. 4. Металлические пластины после проведения испытаний
Обработка результатов. За основной количественный показатель коррозии принимают скорость потери массы на единицу площади образца. Скорость коррозии (К, г/м2-ч) вычисляют по формуле (1):
■■ , (1)
где: Дт - потеря массы образца, г;
S - площадь поверхности образца, м2; I - продолжительность испытания, ч.
А т
К =
5 • I . (2)
104 - переводная величина. Илив мг/см2-сут,
где: Дт - потеря массы образца, мг;
5 - площадь поверхности образца, см2;
I - продолжительность испытания, сут.
Результаты исследований коррозионной способности соли на металлические пластинки были сведены в табл.3, и оценены в соответствии с допустимой величиной, указанной в письме Федерального дорожного агентства от 8 сентября 2006 г. № 01-28/6301 «О временных требованиях к противогололедным материалам» и в «Требованиях к противогололедным материалам», утвержденных распоряжением Минтранса России от 16.06.03 № ОС-548-р.
Таблица 3
Результаты исследований
Наименование раствора Коррозийная активность на металл (Ст-3), г/м2-ч Коррозийная активность на металл (Ст-3), мг/см2-сут. Среднее значение, мг/см2-сут. Норма, не более, г/см2-сут.
СО р-р ШСк.ч. 5% 0,21 0,51 0,55 0,8
СО р-р ШСк.ч. 5% 0,25 0,59
СО р-р ШСк.ч. 10% 0,25 0,61 0,61 0,8
СО р-р ШСк.ч. 10% 0,26 0,61
СО р-р ШСк.ч. 20% 0,33 0,80 0,82 0,8
СО р-р ШСк.ч. 20% 0,35 0,83
5% р-р соли Тыретского солерудника 0,20 0,49 0,52 0,8
5% р-р соли Тыретского солерудника 0,22 0,54
10% р-р соли Тыретского солерудника 0,23 0,55 0,56 0,8
10% р-р соли Тыретского солерудника 0,24 0,57
20% р-р соли Тыретского солерудника 0,34 0,83 0,80 0,8
20% р-р соли Тыретского солерудника 0,32 0,77
Из табл. 3 видно, что коррозионная активность растворов соли ОАО «Тыретский солерудник» с повышением концентрации растворов соли повышается, однако не превышает допустимых величин ни в 5%-, ни в 20% растворах.
Выводы
1.Анализ литературных источников показал, что агрессивные свойства растворов солей определяются степенью их минерализации, количеством содержащихся в воде растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Растворы солей вызы-ваютснижение прочности. Разрушающее действие растворов солей определяется их способностью взаимодействовать с водой с образованием водородных (кислых) или гидро-ксидных (щелочных) ионов. Важное значение имеет химический состав стали. Сплавы на основе железа обладают невысокой коррозийной стойкостью.
2.На сегодняшний день отсутствует методика определения коррозионной активности соли ОАО «Тыретский солерудник» на металл, аизвестные методики исследования коррозионных свойств противогололедных материалов носят рекомендательный характер.
3.Исследованиями установлено, что при увеличении концентрации растворов соли ОАО «Тыретский солерудник» коэффициент коррозии возрастает, однако не превышает допустимых величин ни в 5%, ни в 20% растворе.
Статья поступила 23.04.2015 г.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Пинус Э.Р. Причины и пути предотвращения поверхностного разрушения бетонных покрытий // Союздорнии. 1971. № 51.
2. Каменская К.Г. Механизированная снегозащита на дорогах Сибири // Автомоб. дороги. 1966. № 1. С. 22-23.
3. Корзун Н.Л., Толстой М.Ю., Черноземцев А.Н. Преодоление правового нигилизма в нормативной технической документации (водоснабжение и водоотведение): пособие для студентов, преподавателей, государственных чиновников, руководителей предприятий. Саратов: Изд-во «Вузовское образование», 2014.132 с.
4. Толстой М.Ю., Корзун Н.Л.Экологический аудит предприятий и организаций в части (области) начисления и взимания платы за негативное воздействие на окружающую среду. Иркутск, 2012.
Информация об авторах
Толстой Михаил Юрьевич, кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения, директор инновационного центра «Энергоэффективность», тел.: (3952) 40-56-09, 89149271445, e-mail: [email protected]; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Корзун Никита Леонидович, доцент кафедры инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения, технический руководитель научно-исследовательской лабораторией Качества воды, кандидат медицинских наук, тел.: 89149100532, e-mail:[email protected]; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Алексеенко Виктор Викторович, доцент кафедры Автомобильных дорог, заведующий лабораторией Строительных материалов, кандидат технических наук, e-mail: [email protected]; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Лысых Анна Сергеевна, магистрант группы ПОмз-12-1, тел.: +79041230113;.e-mail:[email protected]; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Information about the authors
Tolstoy M.Yu., сandidate of technical sciences, professor, department of engineering services and life-support systems, tel.: (3952) 40-56-09, 89149271445, e-mail: [email protected]; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Korzun N.L., Candidate of medical science, associate professor, department of engineering services and life-support systems, tel.: 89149100532, e-mail: [email protected]; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Alekseenko V.V., Associate Professor, Automobile Thoroughfares Department, e-mail: [email protected]; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Lysykh A.S., candidate for a master's degree, tel.: +79041230113;.e-mail:[email protected]; Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
УДК 69.001.5
ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ СМЕСИ В ОСНОВАНИЯХ И ПОКРЫТИЯХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
© С.С. Шабуров, Р.П. Уласович
В статье рассматривается возможность применения холодных органоминеральных смесей в основаниях автомобильных дорог при строительстве и реконструкции в I-й до-рожно-климатической зоне. Проведено экономическое сравнение вариантов устройства основания методом холодного ресайклинга против основания из органоминеральной смеси. Приведены опытные примеры применения органоминеральных смесей для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог в I-й дорожно-климатической зоне.
Ключевые слова: органоминеральная смесь; битумоминеральные открытые смеси; холодный ресайклин; асфальтобетонные смеси.
ORGANO-MINERAL MIXTURES IN BASEMENTS AND ROAD COVERS IN SEVERE
CLIMATE CONDITIONS
© S.S. Shaburov, R.P. Ulasovich
In the article we consider the possibility to use cold organo-mineral mixtures in basements of automobile roads during the building and reconstruction in the first road-climate zone. We have hold economical comparison of the ways of arranging the basement by the cold recycling against the basement of organo-mineral mixture. We have given experienced examples how to use organo-mineral mixtures to arrange the basement and road cover in the first road-climate zone.
Key words: organo-mineral mixture, bitum-mineral open mixtures, cold recycling, asphalt-concrete mixtures.
