ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - BÙI BÁ XUÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PROTECTOR NỀN Zn DÙNG ĐỂ BẢO VỆ CHỐNG ĂN MỊN CÁC KẾT CẤU THÉP VÀ CƠNG TRÌNH VÙNG BIỂN Chun ngành: Cơng nghệ tạo hình vật liệu Mã số chuyên ngành: 60.52.04.05 Phản biện độc lập: Phản biện độc lập: TS Phạm Đức Thắng PGS TS Nguyễn Văn Tư Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: GS TSKH Phạm Phố PGS TS Hoàng Trọng Bá PGS TS Nguyễn Ngọc Hà NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Đặng Vũ Ngoạn TS Nguyễn Hồng Dư ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực nội dung chưa công bố cơng trình nghiên cứu trước Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2012 Tác giả luận án Bùi Bá Xuân iii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận án, tác giả nhận quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình thầy cô đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy: PGS TS Đặng Vũ Ngoạn, TS Nguyễn Hồng Dư, TS Lưu Phương Minh tận tình hướng dẫn giúp đỡ hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô Hội đồng, thầy phản biện dành thời gian đọc đóng góp ý cho việc hồn thiện luận án Cảm ơn thầy, cô Bộ môn Thiết Bị Cơng nghệ Vật Liệu, Khoa Cơ khí, Khoa Cơng nghệ Vật liệu giúp đỡ góp ý tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga, Viện Kỹ thuật nhiệt đới Bảo vệ môi trường, Viện Khoa học vật liệu - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam hợp tác, giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận án Cuối cùng, xin cảm ơn Bộ Giáo dục Đào tạo, Trường Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh tài trợ cho tơi thực cơng trình nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng nhiên thời gian trình độ có hạn nên đề tài cịn nhiều hạn chế, thiếu sót, mong thơng cảm góp ý thầy, giáo tồn thể đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! NCS Bùi Bá Xuân iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .4 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN .6 1.3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN 1.4 NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC .8 1.7 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PROTECTOR TRONG NƯỚC .9 1.8 CÁC LOẠI VẬT LIỆU PROTECTOR 1.8.1 Các loại vật liệu chế tạo protector 1.8.2 Thành phần thơng số điện hố số loại protector 11 1.9 PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT PROTECTOR TRÊN TÀU THỦY 13 1.9.1 Tính tốn thiết kế hệ bảo vệ protector 13 1.9.2 Sơ đồ phương pháp lắp đặt hệ bảo vệ protector 15 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 19 2.1 CƠ SỞ VÀ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 19 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT BẢO VỆ, CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI BẰNG PHÂN CỰC 20 2.2.1 Bảo vệ anot 21 2.2.2 Bảo vệ catot 21 2.2.3 Sự phân cực kim loại nước 23 2.2.3.1 Nguyên lý bảo vệ catot 23 2.2.3.2 Phương pháp bảo vệ catot dịng điện ngồi 26 2.2.3.3 Phương pháp bảo vệ catot protector 31 2.3 LÝ THUYẾT VỀ KẾT TINH CÓ ĐIỀU KHIỂN Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG 34 2.3.1 Trạng thái bán lỏng 34 v 2.3.2 Các công nghệ chế tạo kim loại bán lỏng 36 2.3.3 Các phương pháp tạo hình bán lỏng 36 2.3.3.1 Phương pháp rheocasting 37 2.3.3.2 Phương pháp thixoforming 37 2.3.3.3 Phương pháp thixomoulding 38 2.3.3.4 Phương pháp rheomoulding 38 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP – ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 41 3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 41 3.1.1 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 41 3.1.2 Thiết bị nghiên cứu 41 3.2 PHƯƠNG PHÁP NẤU LUYỆN VÀ ĐÚC PROTECTOR 41 3.3 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG PROTECTOR TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 43 3.4 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGOÀI TỰ NHIÊN 44 3.4.1 Mẫu thép cacbon thử nghiệm tự nhiên 44 3.4.2 Môi trường thử nghiệm 46 3.4.3 Xác định tốc độ ăn mòn 49 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 44 4.1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA PROTECTOR NỀN Zn CÓ THẾ ĐIỆN CỰC ÂM NHẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM 50 4.1.1 Thực nghiệm 50 4.1.2 Bài toán quy hoạch thực nghiệm 52 4.1.3 Kiểm định phương trình hồi quy 52 4.1.4 Tìm điểm tối ưu phương trình hồi quy 54 4.2 CÁC PHẢN ỨNG HĨA LÝ CỦA Q TRÌNH KẾT TINH CĨ ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐÚC BÁN LỎNG 54 4.2.1 Những tính chất vật liệu bán lỏng 54 4.2.1.1 Hợp kim có khoảng đơng đặc đủ rộng 54 vi 4.2.1.2 Độ nhạy thành phần rắn nhiệt độ thấp 55 4.2.1.3 Khả hình thành cấu trúc có hình thái hạt cầu kích thước nhỏ thấp mịn 55 4.2.1.4 Tính đúc dễ dàng 55 4.2.2 Quá trình hình thành vật liệu bán lỏng 56 4.2.3 Q trình hịa tan hydro oxy nấu luyện hợp kim Zn 57 4.2.3.1 Q trình hịa tan hydro vào hợp kim Zn nóng chảy 57 4.2.3.2 Q trình hịa tan oxy vào hợp kim Zn nóng chảy 58 4.2.4 Tác động trình khuấy đảo 58 4.2.5 Các phương pháp khuấy đảo 60 4.2.5.1 Phương pháp khuấy đảo sử dụng cánh khuấy 60 4.2.5.2 Phương pháp khuấy đảo sử dụng trục vít 61 4.2.5.3 Phương pháp khuấy đảo sử dụng trục vít cánh khuấy 61 4.2.5.4 Quá trình khuấy đảo sử dụng trục khuấy điều khiển nhiệt độ 62 4.3 CHẾ TẠO PROTECTOR Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG TỪ HỢP KIM Zn 64 4.3.1 Tính tốn thơng số trình khuấy đảo 64 4.3.1.1 Nhiệt độ khuấy hợp kim bán lỏng 64 4.3.1.2 Tốc độ khuấy 66 43 1.3 Thời gian khuấy 67 4.3.1.4 Phương pháp khuấy, dạng cánh khuấy 68 4.3.2 Một số dạng protector thông dụng giới 69 4.3.3 Thiết kế protector Zn bán lỏng 70 4.3.4 Chế tạo mẫu phân tích tế vi 71 4.3.5 Chế tạo mẫu đo dung lượng điện hoá 72 4.3.6 Chế tạo mẫu protector Zn bán lỏng 72 4.4 KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH CÁC THƠNG SỐ ĐIỆN HỐ, TỔ CHỨC TẾ VI PROTECTOR NỀN Zn BÁN LỎNG TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 73 4.4.1 Kết phân tích thành phần hóa học 73 vii 4.4.2 Kết phân tích điện cực mẫu protector Zn kết tinh có điều khiển 74 4.4.3 Kết đo dung lượng điện hoá điện điện cực protector Zn kết tinh có điều khiển 76 4.4.4 Kết phân tích cấu trúc tế vi protector Zn 76 4.4.4.1 Ảnh kim tương 76 4.4.4.2 Ảnh bề mặt SEM 77 4.5 ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM PROTECTOR NỀN Zn KẾT TINH CÓ ĐIỀU KHIỂN TRONG THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN 78 4.5.1 Thử nghiệm thép CT51 môi trường nước biển 79 4.5.1.1 Tốc ăn mịn thép CT51 khơng bảo vệ nước biển 79 4.5.1.2 Tốc độ ăn mòn thép CT51 bảo vệ protecctor Zn thông thường nước biển 81 4.5.1.3 Tốc độ ăn mòn thép CT51 bảo vệ protector Zn chế tạo phương pháp bán lỏng nước biển 82 4.5.1.4 So sánh tốc độ ăn mòn thép CT51 chế độ nước biển 83 4.5.2 Thử nghiệm thép CT51 môi trường đất ven biển Nha Trang 85 4.5.2.1 Tốc độ ăn mòn thép CT51 đất ven biển 85 4.5.2.2 Tốc độ ăn mòn thép CT51 đất bảo vệ protector Zn thông thường 86 4.5.2.3 Tốc độ ăn mòn thép CT51 đất bảo vệ protector Zn bán lỏng 88 4.5.2.4 So sánh tốc độ ăn mòn thép CT51 chế độ môi trường đất ven biển 89 4.5.3 Sản phẩm ăn mịn protector Zn bán lỏng mơi trường thử nghiệm tự nhiên 91 4.5.3.1 Thành phần hình thái học bề mặt sản phẩm ăn mịn thử nghiệm mơi trường đất 91 4.5.3.2 Thành phần hình thái học bề mặt sản phẩm ăn mịn thử nghiệm mơi trường nước biển 93 viii 4.6 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO PROTECTOR NỀN Zn KẾT TINH CÓ ĐIỀU KHIỂN VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HIỆU QỦA KINH TẾ KỸ THUẬT 94 4.6.1 Quy trình cơng nghệ 94 4.6.2 Bước đầu đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật 96 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 97 5.1 NỘI DUNG KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 97 5.2 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 99 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN .100 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 106 PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MỊN CỦA THÉP CT51 TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN 107 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn THÔNG THƯỜNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN 109 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn BÁN LỎNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN 111 PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN 113 PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn THÔNG THƯỜNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN 115 PHỤ LỤC 6: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn BÁN LỎNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN 117 ix MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số vật liệu làm protector thông dụng 10 Bảng 1.2 Thành phần số loại protector 11 Bảng 1.3 Đặc điểm số loại protector 12 Bảng 1.4 Những thơng số điện hố protector 12 Bảng 1.5 Mật độ dòng điện bảo vệ protector cho thép có sơn nước biển 15 Bảng 1.6 Kích thước chuẩn đặc tính nhóm protector Nga dùng để bảo vệ phần nước tàu thép 16 Bảng 2.1 Vật liệu anot áp dòng điện cao .28 Bảng 2.2 Điện bảo vệ catot 28 Bảng 2.3 Mật độ dòng điện để bảo vệ thép 29 Bảng 2.4 Dãy Ganvanic số kim loại nước biển 31 Bảng 2.5 Tính chất protector 33 Bảng 2.6 Giá trị trung bình điện tĩnh kim loại nước biển 33 Bảng 3.1 Điện trở suất số môi trường 46 Bảng 3.2 Thành phần hóa học nước biển 46 Bảng 3.3 Hàm lượng ion đa lượng hòa tan nước biển 47 Bảng 3.4 Phân loại nước theo độ mặn 47 Bảng 3.5 Thông số môi truờng nước biển Vịnh Nha Trang 48 Bảng 4.1 Thành phần hóa học điện điện cực hợp kim Zn 50 Bảng 4.2 Khả hoà tan H2 (cm 3/100g) áp suất 105 Pa kim loại 57 Bảng 4.3 Thành phần hóa học mẫu protector (Phương pháp EDX) 73 Bảng 4.4 Thành phần hóa học mẫu protector (Phương pháp quang phổ) 74 Bảng 4.5 Dung lượng điện protector Zn kết tinh có điều khiển 76 Bảng 4.6 Bảng tổng tốc độ ăn mịn trung bình CT51 sau đợt thu mẫu 80 Bảng 4.7 Tổng hợp tốc độ ăn mịn trung bình CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 82 Bảng 4.8 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn bán lỏng 83 x Bảng 4.9 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 thử nghiệm nước biển 84 Bảng 4.10 Bảng tổng hợp tốc độ ăn mịn trung bình thép CT51 khơng bảo vệ đất 86 Bảng 4.11 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường môi trường đất 87 Bảng 4.12 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 đất bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng 89 Bảng 4.13 So sánh tốc độ ăn mịn CT51 mơi trường đất 90 Bảng 4.14 Tốc độ ăn mòn thép CT51 (g/m2/ngày đêm) 90 Bảng 4.15 Mức độ bảo vệ thép CT51 loại protector Zn (%) 91 Bảng 4.15 Thành phần sản phẩm ăn mòn tạo thành bề mặt protector Zn sau tháng thử nghiệm 91 104 [25] R Brousseau, M Arnott, and B Baldock CORROSION, 51, p 630 (1995) [26] Nguyễn Cảnh Quy hoạch thực nghiệm Nxb Đại học Bách Khoa TP HCM (2004) [27] Bùi Bá Xuân Nghiên cứu chế tạo mạ kẽm nhúng nóng bảo vệ kim loại Luận văn Thạc sỹ Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh (2005) [28] L Ivanchev, D Wilkins, G Govender, W Du Preez, R Bean Rheo-processing of semi-solid metal alloys- a new technology for manufcturing automotive and aerospace components CSIR (2006) [29] M Perez, J.-C Barbe, Z Neda, Y Brechet and L Salvo Computer Simulation of The Microstructure and Rheology of Semi- Solid Alloys Under Shear Acta Materialia 48 (2000) [30] Курдюмов А В , Пикунов М В ,Чурсин В М Литейное производство цветных и редких металлов М «Металлургия»,352 (1982) [31] Пикунов М В Плавка металлов, кристаллизации сплавов, затвердевание отливок М «МИСИС», 376 (1997) [32] H Baker, S D (and others) (eds.) Henry, Hiroaki Okamoto ASM handbook Vol 3: Alloy phase diagrams USA (1992) [33] David H Kirkwood, Michel Suéry, Plato Kapranos, Helen V Atkinson, Kenneth P Young Semi-solid Processing of Alloys USA (2010) [34] Kenneth A Chandler Marine and offshore corrosion Butterworths, London (2003) [35] Trương Ngọc Liên Ăn mòn bảo vệ kim loại Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội (2004) 105 [36] Gerald S Frankel, Robert Peter Frankenthal Corrosion science Electrochemical Society Corrosion Division, Electrochemical Society Meeting (2002) 106 PHỤ LỤC 107 PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN Bảng 1.1 Tốc độ ăn mòn CT51 sau tháng thứ (30 ngày) Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu N-A.I.1 N-A.I.2 N-A.I.3 N-A.I K.lượng trước thử (gam) 317,7169 316,8913 316,2991 316,9691 K.lượng sau thử (gam) 315,4981 314,5987 314,0121 314,7030 Hao mòn (gam) Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 2,2188 2,2926 2,2870 2,2661 4,6959 4,8520 4,8402 4,7960 Bảng 1.2 Tốc độ ăn mòn CT51 sau tháng thứ (60 ngày) Số ngày thử nghiệm 60 60 60 T.B Kí hiệu mẫu N-A.II.4 N-A.II.5 N-A.II.6 N-A.II K.lượng trước thử (gam) 316,7985 317,1277 316,2238 316,7167 K.lượng sau thử (gam) 312,1828 312,8318 311,6551 312,2232 Hao mòn (gam) Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 4,6157 4,2959 4,5687 4,4934 4,8843 4,5459 4,8346 4,7549 Bảng 1.3 Tốc độ ăn mòn CT51 sau tháng thứ (90 ngày) Số ngày thử nghiệm 90 90 90 T.B Kí hiệu mẫu N-A.III.7 N-A.III.8 N-A.III.9 N-A.III K.lượng trước thử (gam) 317,9754 315,8119 315,7913 316,5262 K.lượng sau thử (gam) 311,2632 309,1495 308,9725 309,7951 Hao mòn (gam) 6,7122 6,6624 6,8187 6,7311 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 4,7352 4,7001 4,8104 4,7486 108 Bảng 1.4 Tốc độ ăn mòn CT51 sau tháng thứ (120 ngày) Số ngày thử nghiệm 120 120 120 T.B Kí hiệu mẫu K.lượng trước thử (gam) K.lượng sau thử (gam) N-A.IV.10 N-A.IV.11 N-A.IV.12 N-A.IV 314,6865 315,5817 317,2258 315,8313 305,8796 306,3925 308,3591 306,8771 Hao mòn (gam) Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 8,8069 9,1892 8,8667 8,9543 4,6597 4,8620 4,6914 4,7377 Bảng 1.5 Tốc độ ăn mòn CT51 sau tháng thứ (150 ngày) Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 150 150 150 T.B N-A.V.13 N-A.V.14 N-A.V.15 N-A.V K.lượng trước thử (gam) 315,4816 316,8285 317,2113 316,5071 K.lượng sau thử (gam) Hao mòn (gam) 304,2281 305,8987 305,8957 305,3408 11,2535 10,9298 11,3156 11,1663 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 4,7634 4,6264 4,7897 4,7265 Bảng 1.6 Bảng tổng tốc độ ăn mòn trung bình CT51 sau đợt thu mẫu Số ngày Kí hiệu thử mẫu nghiệm 30 N-A.I K.lượng K.lượng sau trước khi thử thử (g) (gam) 316,9691 314,7030 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 2,2661 4,7960 Hao mòn (gam) 60 N-A.II 316,7167 312,2232 4,4935 4,7550 90 N-A.III 316,5262 309,7951 6,7311 4,7486 120 N-A.IV 315,8313 306,8771 8,9542 4,7377 150 N-A.V 316,5071 305,3408 11,1663 4,7265 109 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn THÔNG THƯỜNG TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN Bảng 2.1 Tốc độ ăn mịn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 30 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu N-B.I.1 N-B.I.2 N-B.I.3 N-B.I K.lượng trước thử (gam) 317,7732 317,3412 316,9218 317,3454 K.lượng sau thử (gam) 317,5125 317,0961 316,6923 317,1003 Hao mòn (gam) 0,2607 0,2451 0,2295 0,2451 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,5517 0,5187 0,4857 0,5187 Bảng 2.2 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 60 ngày Số ngày thử nghiệm 60 60 60 T.B Kí hiệu mẫu N-B.II.4 N-B.II.5 N-B.II.6 N-B.II K.lượng trước thử (gam) 315,8382 317,7976 316,5917 316,7425 K.lượng sau thử (gam) 315,2528 317,4131 316,1554 316,2738 Hao mòn (gam) 0,5854 0,3845 0,4363 0,4687 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngđ) 0,6195 0,4069 0,4617 0,4960 Bảng 2.3 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 90 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 90 90 90 T.B N-B.III.7 N-B.III.8 N-B.III.9 N-B.III K.lượng trước thử (gam) 317,9115 315,8211 315,9291 316,5539 K.lượng sau thử (gam) 317,1236 315,2258 315,2426 315,8640 Hao mòn (gam) 0,7879 0,5953 0,6865 0,6899 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngđêm) 0,5558 0,4200 0,4843 0,4867 110 Bảng 2.4 Tốc độ ăn mịn CT51 bảo vệ protector Zn thơng thường 120 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 120 120 120 T.B N-B.IV.10 N-B.IV.11 N-B.IV.12 N-B.IV K.lượng trước thử (gam) 317,8863 315,9828 317,8783 317,2491 K.lượng sau thử (gam) 317,0391 315,1439 317,0124 316,3985 Hao mòn (gam) 0,8472 0,8389 0,8659 0,8507 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,4483 0,4439 0,4581 0,4501 Bảng 2.5 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 150 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 150 150 150 T.B N-B.V.13 N-B.V.14 N-B.V.15 N-B.V K.lượng trước thử (gam) 317,9925 316,9985 317,3268 317,4393 K.lượng sau thử (gam) 317,0108 316,1024 316,2154 316,4429 Hao mòn (gam) 0,9817 0,8961 1,1114 0,9964 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,4155 0,3793 0,4704 0,4218 Bảng 2.6 Tốc độ ăn mịn trung bình CT51 bảo vệ protector thường sau 150 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 30 60 90 120 150 N-B.I N-B.II N-B.III N-B.IV N-B.V K.lượng trước thử (gam) 317,3454 316,7425 316,5539 317,2491 317,4393 K.lượng sau thử (gam) Hao mòn (gam) 317,1003 316,2738 315,8640 316,3985 316,4429 0,2451 0,4687 0,6899 0,8506 0,9964 Tốc độ ăn mòn (g/m 2/ngày đêm) 0,5187 0,4960 0,4867 0,4501 0,4218 111 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn BÁN LỎNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN Bảng 3.1 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn bán lỏng 30 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu N-C.I.1 N-C.I.2 N-C.I.3 N-C.I K.lượng trước thử (gam) 317,3331 316,4391 316,7417 316,8380 K.lượng sau thử (gam) 317,2381 316,3459 316,6621 316,7487 Hao mòn (gam) 0,0950 0,0932 0,0796 0,0893 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngđ) 0,2011 0,1972 0,1685 0,1889 Bảng 3.2 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng 60 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu N-C.II.4 N-C.II.5 N-C.II.6 N-C.II K.lượng trước thử (gam) 316,2198 317,6522 316,3621 316,7447 K.lượng sau thử (gam) 316,0128 317,5118 316,2155 316,5800 Hao mòn (gam) 0,2070 0,1404 0,1466 0,1647 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngđ) 0,2190 0,1486 0,1551 0,1743 Bảng 3.3 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng 90 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu N-C.III.7 N-C.III.8 N-C.III.9 N-C.III K.lượng trước thử (gam) 317,5412 315,3851 315,9123 316,2795 K.lượng sau thử (gam) 317,2632 315,1295 315,7152 316,0360 Hao mòn (gam) 0,2780 0,2556 0,1971 0,2436 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngđ) 0,1961 0,1803 0,1390 0,1718 112 Bảng 3.4 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng 120 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 30 30 30 T.B N-C.IV.10 N-C.IV.11 N-C.IV.12 N-C.IV K.lượng trước thử (gam) 317,8162 316,9521 317,6251 317,4645 K.lượng sau thử (gam) 317,4949 316,6229 317,3152 317,1443 Hao mòn (gam) 0,3213 0,3292 0,3099 0,3201 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1700 0,1742 0,1640 0,1694 Bảng 3.5 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng 150 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 30 30 30 T.B N-C.V.13 N-C.V.14 N-C.V.15 N-C.V K.lượng trước thử (gam) 315,4213 316,8228 317,7809 316,6750 K.lượng sau thử (gam) 315,0281 316,3999 317,3972 316,2751 Hao mòn (gam) 0,3932 0,4229 0,3837 0,3999 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1664 0,1790 0,1624 0,1693 Bảng 3.6 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn bán lỏng tháng Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 30 60 90 120 150 N-C.I N-C.II N-C.III N-C.IV N-C.V K.lượng trước thử (gam) 316,8380 316,7447 316,2795 317,4645 316,6750 K.lượng sau thử (gam) Hao mòn (gam) 316,7487 316,5800 316,0360 317,1443 316,2751 0,0893 0,1647 0,2435 0,3202 0,3999 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1890 0,1743 0,1718 0,1694 0,1693 113 PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN Bảng 4.1 Tốc độ ăn mịn CT51 khơng bảo vệ đất sau 10 ngày Số ngày thử nghiệm 10 10 10 10 Kí hiệu mẫu D-A.I.1 D-A.I.2 D-A.I.3 D-A.I K.lượng trước thử (gam) 317,1612 316,1256 316,2208 316,5025 K.lượng sau thử (gam) 316,7241 315,5927 315,7312 316,0160 Hao mòn (gam) 0,4371 0,5329 0,4896 0,4865 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 2,7752 3,3835 3,1086 3,0891 Bảng 4.2 Tốc độ ăn mịn CT51 khơng bảo vệ đất sau 20 ngày Số ngày thử nghiệm 20 20 20 T.B Kí hiệu mẫu D-A.II.4 D-A.II.5 D-A.II.6 D-A.II K.lượng trước thử (gam) 316,9813 317,7226 316,7413 317,1484 K.lượng sau thử (gam) 315,9812 316,7831 315,8551 316,2065 Hao mòn (gam) 1,0001 0,9395 0,8862 0,9419 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 3,1749 2,9825 2,8133 2,9903 Bảng 4.3 Tốc độ ăn mịn CT51 khơng bảo vệ đất sau 30 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu D-A.III.7 D-A.III.8 D-A.III.9 D-A.III K.lượng trước thử (gam) 316,8942 315,8138 315,6325 316,1135 K.lượng sau thử (gam) 315,3632 314,5498 314,2515 314,7215 Hao mòn (gam) 1,5310 1,2640 1,3810 1,3920 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 3,2402 2,6751 2,9228 2,9460 114 Bảng 4.4 Tốc độ ăn mịn CT51 khơng bảo vệ đất sau 40 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 40 40 40 T.B D-A.IV.10 D-A.IV.11 D-A.IV.12 D-A.IV K.lượng trước thử (gam) 314,9622 315,9213 317,8182 316,2339 K.lượng sau thử (gam) 313,2214 314,2192 316,1335 314,5247 Hao mòn (gam) 1,7408 1,7021 1,6847 1,7092 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 2,7632 2,7017 2,6741 2,7130 Bảng 4.5 Tốc độ ăn mịn CT51 khơng bảo vệ đất sau 50 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 50 50 50 T.B D-A.V.13 D-A.V.14 D-A.V.15 D-A.V K.lượng trước thử (gam) 315,8812 316,9238 317,3281 316,7110 K.lượng sau thử (gam) 314,0112 315,1589 315,0152 314,7284 Hao mòn (gam) 1,8700 1,7649 2,3129 1,9826 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 2,3746 2,2411 2,9370 2,5176 Bảng 4.6 Bảng tổng hợp tốc độ ăn mòn trung bình thép CT51 khơng bảo vệ đất sau 50 ngày Số ngày thử nghiệm 10 20 30 40 50 Kí hiệu mẫu D-A.I D-A.II D-A.III D-A.IV D-A.V K.lượng trước thử (gam) 316,5025 317,1484 316,1135 316,2339 316,7110 K.lượng sau thử (gam) Hao mòn (gam) 316,0160 316,2065 314,7215 314,5247 314,7284 0,4865 0,9419 1,3920 1,7092 1,9826 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 3,0889 2,9902 2,9460 2,7130 2,5176 115 PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn THÔNG THƯỜNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN Bảng 5.1 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 10 ngày Số ngày thử nghiệm 10 10 10 T.B Kí hiệu mẫu D-B.I.1 D-B.I.2 D-B.I.3 D-B.I K.lượng trước thử (gam) 317,3734 317,7321 316,7283 317,2779 K.lượng sau thử (gam) 317,3353 317,6965 316,6923 317,2414 Hao mòn (gam) 0,0381 0,0356 0,0360 0,0366 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,2419 0,2260 0,2286 0,2322 Bảng 5.2 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 20 ngày Số ngày thử nghiệm 20 20 20 T.B Kí hiệu mẫu D-B.II.4 D-B.II.5 D-B.II.6 D-B.II K.lượng trước thử (gam) 315,9289 317,7868 316,5932 316,7696 K.lượng sau thử (gam) 315,8528 317,7313 316,5354 316,7065 Hao mòn (gam) 0,0761 0,0555 0,0578 0,0631 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,2416 0,1762 0,1835 0,2004 Bảng 5.3 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thông thường 30 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu D-B.III.7 D-B.III.8 D-B.III.9 D-B.III K.lượng trước thử (gam) 317,1114 315,2624 315,9769 316,1169 K.lượng sau thử (gam) 317,0123 315,1622 315,9026 316,0257 Hao mòn (gam) 0,0991 0,1002 0,0743 0,0912 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,2097 0,2121 0,1572 0,1930 116 Bảng 5.4 Tốc độ ăn mịn CT51 bảo vệ protector Zn thơng thường 40 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 40 40 40 T.B D-B.IV.10 D-B.IV.11 D-B.IV.12 D-B.IV K.lượng trước thử (gam) 317,1886 315,9282 317,3781 316,8316 K.lượng sau thử (gam) 317,0791 315,8139 317,2524 316,7151 Hao mòn (gam) 0,1095 0,1143 0,1257 0,1165 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1738 0,1814 0,1995 0,1849 Bảng 5.5 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn thơng thường 50 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 50 50 50 T.B D-B.V.13 D-B.V.14 D-B.V.15 D-B.V K.lượng trước thử (gam) 317,1392 316,6249 317,1465 316,9702 K.lượng sau thử (gam) 317,0035 316,4902 317,0051 316,8329 Hao mòn (gam) 0,1357 0,1347 0,1414 0,1373 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1723 0,1710 0,1796 0,1743 Bảng 5.6 Tổng hợp tốc độ ăn mịn CT51 bảo vệ protector Zn thơng thường sau 50 ngày môi trường đất Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 10 20 30 40 50 D-B.I D-B.II D-B.III D-B.IV D-B.V K.lượng trước thử (gam) 317,2779 316,7696 316,1169 316,8316 316.9702 K.lượng sau thử (gam) 317,2414 316,7065 316,0257 316,7151 316.8329 Hao mòn (gam) 0,0365 0,0631 0,0912 0,1165 0,1373 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,2317 0,2003 0,1930 0,1849 0,1743 117 PHỤ LỤC 6: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TỰ NHIÊN TỐC ĐỘ ĂN MÒN CỦA THÉP CT51 ĐƯỢC BẢO VỆ BẰNG PROTECTOR Zn BÁN LỎNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VEN BIỂN Bảng 6.1 Tốc độ ăn mòn CT51 vệ protector Zn đúc bán lỏng 10 ngày Số ngày thử nghiệm 10 10 10 T.B Kí hiệu mẫu D-C.I.1 D-C.I.2 D-C.I.3 D-C.I K.lượng trước thử (gam) 317,1032 316,9739 316,8941 316,9904 K.lượng sau thử (gam) 317,0812 316,9459 316,8721 316,9664 Hao mòn (gam) 0,0220 0,0280 0,0220 0,0240 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1397 0,1778 0,1397 0,1524 Bảng 6.2 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn bán lỏng 20 ngày Số ngày thử nghiệm 20 20 20 T.B Kí hiệu mẫu D-C.II.4 D-C.II.5 D-C.II.6 D-C.II K.lượng trước thử (gam) 316,9219 317,2524 316,9421 317,0388 K.lượng sau thử (gam) 316,8827 317,2118 316,8855 316,9933 Hao mòn (gam) 0,0392 0,0406 0,0566 0,0455 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1244 0,1289 0,1797 0,1443 Bảng 6.3 Tốc độ ăn mòn CT51 bảo vệ protector Zn bán lỏng 30 ngày Số ngày thử nghiệm 30 30 30 T.B Kí hiệu mẫu D-C.III.7 D-C.III.8 D-C.III.9 D-C.III K.lượng trước thử (gam) 317,1541 315,7452 315,8712 316,2568 K.lượng sau thử (gam) 317,0931 315,6914 315,7915 316,1920 Hao mòn (gam) 0,0610 0,0538 0,0797 0,0648 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1291 0,1139 0,1686 0,1372 118 Bảng 6.4 Tốc độ ăn mòn CT51 đất bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng sau 40 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 40 40 40 T.B D-C.IV.10 D-C.IV.11 D-C.IV.12 D-C.IV K.lượng trước thử (gam) 317,8162 316,9521 317,6251 317,4645 K.lượng sau thử (gam) 317,7249 316,8725 317,5452 317,3809 Hao mòn (gam) 0,0913 0,0796 0,0799 0,0836 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1449 0,1263 0,1268 0,1327 Bảng 6.5 Tốc độ ăn mòn CT51 đất bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng sau 50 ngày Số ngày thử nghiệm Kí hiệu mẫu 50 50 50 T.B D-C.V.13 D-C.V.14 D-C.V.15 D-C.V K.lượng trước thử (gam) 315,8421 316,7922 317,3802 316,6715 K.lượng sau thử (gam) 315,7481 316,6899 317,2972 316,5784 Hao mòn (gam) 0,0940 0,1023 0,0830 0,0931 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1194 0,1299 0,1054 0,1182 Bảng 6.6 Tổng hợp tốc độ ăn mòn CT51 đất bảo vệ protector Zn đúc bán lỏng sau 50 ngày Số ngày thử nghiệm 10 20 30 40 50 Kí hiệu mẫu D-C.I D-C.II D-C.III D-C.IV D-C.V K.lượng trước thử (gam) 316,9904 317,0388 316,2568 317,4645 316,6715 K.lượng sau thử (gam) Hao mòn (gam) 316,9664 316,9933 316,1920 317,3809 316,5784 0,0240 0,0455 0,0648 0,0836 0,0931 Tốc độ ăn mòn (g/m2/ngày đêm) 0,1524 0,1444 0,1371 0,1327 0,1182 ... khác để bảo vệ chống ăn mòn cho cơng trình, kết cấu thép quan trọng Protector Zn ứng dụng bảo vệ cơng trình bê tông cốt thép tiếp xúc với nước cầu cảng, cơng trình qn dân ngồi biển đảo, bảo vệ. .. tập trung vào nghiên cứu thành phần và vật liệu chế tạo protector Hiện có cơng trình nghiên cứu cơng nghệ chế tạo protector để nâng cao hiệu bảo vệ ứng dụng thực tế Phương pháp chế tạo protector. .. 4.5.1.3 Tốc độ ăn mòn thép CT51 bảo vệ protector Zn chế tạo phương pháp bán lỏng nước biển 82 4.5.1.4 So sánh tốc độ ăn mòn thép CT51 chế độ nước biển 83 4.5.2 Thử nghiệm thép CT51 môi