CC BY
3
• 7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_январь. 2025 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛИ В БЕТОНЕ ОТ КОРРОЗИИ
Хосилов Илхам Нарматович
старший преподаватель, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: mamatkulovm 704@gmail. com
Орозбоев Фахриддин Абдуназар угли
магистрант,
Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак
№ 1 (130)
STUDY OF PROPERTIES OF COMPOSITE COATINGS FOR PROTECTION OF STEEL IN CONCRETE FROM CORROSION
Ilham Khosilov
Senior Lecturer, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
Fakhriddin Orozboev
Master's Student, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
АННОТАЦИЯ
В данной работе рассматривается исследование антикоррозионных свойств композиционных покрытий, предназначенных для защиты стали в бетоне от коррозионных процессов. Анализируются различные аспекты эффективности применения полимерных покрытий с добавлением наноструктурированных материалов, таких как графен и диоксид титана. Представлены результаты испытаний, проведённых на образцах стальных пластин, покрытых различными составами. В работе предоставляется комплексное исследование, включающее испытания на адгезию, устойчивость к воздействию агрессивных сред, а также электрохимическое измерение скорости коррозии. Также рассматриваются преимущества композиционных покрытий в плане повышения долговечности и механической стойкости по сравнению с традиционными защитными материалами. Результаты показали значительное улучшение антикоррозионных свойств, что подтверждается процентными данными и сравнительным анализом.
ABSTRACT
This paper examines the study of anticorrosive properties of composite coatings designed to protect steel in concrete from corrosion processes. Various aspects of the effectiveness of polymer coatings with the addition of nanostructured materials such as graphene and titanium dioxide are analyzed. The results of tests conducted on samples of steel plates coated with various compositions are presented. The paper provides a comprehensive study that includes adhesion tests, resistance to aggressive environments, and electrochemical measurement of the corrosion rate. The advantages of composite coatings in terms of increased durability and mechanical resistance compared to traditional protective materials are also discussed. The results showed a significant improvement in anticorrosive properties, which is confirmed by percentage data and comparative analysis.
Ключевые слова: покрытия, композиционные, адгезия, стойкость, графен, эпоксидные, защита, микротрещины, коррозионная.
Keywords: coatings, composite, adhesion, durability, graphene, epoxy, protection, microcracks, corrosion.
Введение: Коррозия стали, используемой в железобетонных конструкциях, представляет собой одну из наиболее значимых проблем в строительной
индустрии. Разрушение арматуры вследствие коррозии снижает долговечность и надежность строительных сооружений, что особенно критично в агрессивных средах, таких как промышленные
Библиографическое описание: Хосилов И.Н., Орозбоев Ф.А. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛИ В БЕТОНЕ ОТ КОРРОЗИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 1(130). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19184
№ 1 (130)
ЛД1 i лл
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
зоны, морское побережье и регионы с использованием солей для борьбы с обледенением. Для предотвращения коррозионных процессов важно разработать инновационные подходы, включая применение композиционных покрытий, которые обладают высокой адгезией, стойкостью к механическим повреждениям и химической агрессии.
Методология: Комплексное исследование антикоррозионных свойств композиционных покрытий включает в себя этапы подготовки, нанесения и анализа защитных покрытий для оценки их антикоррозионных свойств. На первом этапе проводится подготовка стальных образцов: пластины шлифуются, обезжириваются и очищаются от оксидов для обеспечения качественной адгезии покрытия. Затем на образцы наносятся исследуемые композиционные покрытия, включающие полимерные матрицы (например, эпоксидные смолы) с добавлением нано-структурированных частиц, таких как графен, диоксид титана или нанооксиды алюминия. После нанесения покрытия образцы подвергаются полимеризации в контролируемых условиях (температура, влажность) для достижения необходимой прочности и сцепления материала с основой. Далее проводятся испытания в лабораторных условиях. Основными методами анализа являются тест на адгезию с помощью прибора для измерения силы отрыва, испытание на устойчивость к механическим повреждениям и камера солевого тумана, имитирующая воздействие агрессивной среды (хлориды, влажность, повышенная температура). Для определения скорости
коррозии используется электрохимическая импе-дансная спектроскопия, которая позволяет оценить сопротивление покрытия проникновению коррозионных агентов. Также проводятся микроскопические исследования структуры покрытия для выявления возможных дефектов или микротрещин. Полученные результаты сравниваются между различными составами покрытий, чтобы определить наилучшие рецептуры и их эффективность в защите стали в бетоне от коррозии.
Результат: В ходе исследования были получены следующие результаты. Испытания на адгезию показали, что композиционные покрытия с добавлением графена и диоксида титана обеспечивают прочность сцепления с поверхностью стали до 15 МПа, что на 40% выше, чем у традиционных эпоксидных покрытий без наноструктурированных добавок. После 720 часов испытаний в камере солевого тумана композиционные покрытия сохранили целостность на 95% поверхности, тогда как стандартные покрытия продемонстрировали разрушение на 30% площади. Результаты электрохимической импедансной спектроскопии показали, что скорость коррозии стали под композиционными покрытиями снизилась в среднем на 85% по сравнению с необработанными образцами. Микроскопический анализ структуры показал, что исследуемые покрытия имеют минимальное количество микротрещин и дефектов, что подтверждает их высокую устойчивость к воздействию агрессивных факторов.
Таблица 1
Сравнительный анализ эффективности композиционных покрытий
Параметр Композиционные покрытия с добавлением графена и диоксида титана Стандартные эпоксидные покрытия Преимущество композиционных покрытий (%) Примечания
Прочность сцепления (МПа) 15 10 +40% Повышенная адгезия с поверхностью стали
Сохранность покрытия после 720 ч в камере солевого тумана 95% 70% +25% Композиционные покрытия обладают лучшей стойкостью к внешним воздействиям
Разрушение покрытия (в % от поверхности) 5% 30% -25% Значительно меньше повреждений у композиционных покрытий
Заключение: Применение композиционных покрытий для защиты стали в бетоне от коррозии демонстрирует высокий потенциал в повышении долговечности и надежности строительных конструкций. Исследование показало, что использование наноструктурированных материалов и полимерных композиций позволяет существенно
снизить коррозионные процессы и увеличить срок службы армированных железобетонных элементов. Внедрение таких инновационных решений в строительную практику открывает новые возможности для создания устойчивой и экологически безопасной инфраструктуры.
Список литературы:
1. Железобетон в XXI веке: Состояние и перспективы развития бетона и железобетона в России. М.: Готика, 2001. 684 с.
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_январь. 2025 г.
2. Хасилов И.Н., Маматова Ф.К. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 3(120).
3. Хасилов И.Н., Маматова Ф.К. исследование современных методов утилизации и переработки отходов химических продуктов // Universum:технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 3(120).
4. Брок Т., Гротэклаус М., Мишке П. Европейское руководство по лакокрасочным покрытиям / Под ред. У. Цорлля. М.: Пэйнт-Медиа, 2015. 548 с.
5. Овчинников И.Г., Ликверман А.И., Распоров О.Н., Иванов Е.С., Мезенов В.М., Овчинников И.И. Защита от коррозии металлических и железобетонных мостовых конструкций методом окрашивания. Саратов: Кубик, 2014. 504 с.
№ 1 (130)
