En schematisk bild av inträngning av syre i porstrukturen och reduktion av löst syre av aeroba mikroorganismer i porlösning. Kredit:Ehime University
Löst syre i porlösning är ofta en styrande faktor som bestämmer hastigheten på korrosionsprocessen för stålstänger i betong. Denna studie rapporterar om korrosionsbeständighet och polarisationsegenskaper hos stålstänger i ett murbruk blandat med aeroba mikroorganismer. Tillsatsen av mikroorganismerna i murbruksblandningar ledde till högre korrosionsbeständighet, vilket bekräftades av den minskade graden av syrepermeabilitet, baserat på katodiska polarisationsegenskaper.
Denna studie rapporterar om en ny metod för att öka korrosionsbeständigheten genom minskad tillgänglighet av upplöst syre i de katodiska reaktionerna som kan erhållas genom metaboliska processer av aerob Bacillus subtilis natto i närvaro av organiska kolkällor. Dessutom, tillvägagångssättet är fördelaktigt för att underlätta bildningen av kalciumkarbonat som tätar sprickor åtföljd av självläkning av betong.
Korrosion av stålstänger i betong leder till en minskning av hållbarheten hos armerad betong. Korrosionsprocesserna kan förklaras av elektrokemiska reaktioner som äger rum i anodiska och katodiska områden. Den senare reaktionen kräver syre och vatten, som är en elektrolyt som kan stödja flödet av elektroner.
Löst syre i porlösning är ofta en styrande faktor som bestämmer hastigheten på korrosionsprocessen för stålstänger i betong. Egenskaperna är väsentligen förknippade med permeabiliteten av löst syre i porlösningen. Detta kan påverkas av aerobics metaboliska aktiviteter Bacillus subtilis natto blandas i cementbaserade blandningar. Bacillus subtilis natto är resistent mot ogynnsamma miljöförhållanden, inklusive salthalt och extremt pH, genom bildandet av en endospor vid tider av näringspåfrestning tills förhållandena blir gynnsamma.
Elektrokemiska mätningar utfördes för att undersöka korrosionsprocesserna med AC-impedansmetoden, halvcellspotentialmätningar, och makrocellkorrosionsmätningar med användning av nollresistansamperemetrar. Katodiska polarisationskurvor mättes 28 och 91 dagar före och efter att proverna exponerats för kloridinducerade korrosionstest genom torra och våta cykler.
Resultaten indikerar att hastigheten för syrepermeabilitet som utläses baserat på begränsande strömtäthet är väsentligt lägre när det gäller murbrukprover blandade med Bacillus subtilis natto . Detta kan förklaras av det faktum att det lösta syret förbrukas genom oxidation av organiskt material, en process som initialt katalyserades av Bacillus subtilis natto förekommer i murbruksblandningar under övervakningsperioderna. Baserat på erhållna resultat, tillsats av en odlingslösning innehållande Bacillus subtilis natto att reagera med löst syre resulterade i högre motståndskraft mot korrosionsprocesser, vilket bekräftades av resultaten av halvcellspotential och mikrocells- och makrocellkorrosionsströmtäthet. Det finns en stor möjlighet att det minskade lösta syret i porlösningen genom de aeroba processerna kan förbättra korrosionsbeständigheten i spruckna murbruksexemplar.