ผลกระทบจากฝนกรดที่มีต่อกำลังรับแรงเหล็กเสริมคอนกรีต
คำสำคัญ:
ฝนกรด, กำลังรับแรงดึง, เหล็กเสริมคอนกรีตบทคัดย่อ
ฝนกรดเป็นผลที่เกิดจากมลภาวะทางอากาศจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมัน ของการผลิตไฟฟ้าและอุตสาหกรรม ฝนกรดเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีของก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ทำปฏิกิริยากับน้ำ (H2O) ในชั้นบรรยากาศก่อให้เกิดกรดซัลฟิวริก (H2SO4) และกรดไนตริก (HNO3) โครงสร้างเหล็กและโครงสร้างอาคารที่เป็นคอนกรีตเสริมเหล็กเมื่อถูกฝนกรดเป็นระยะเวลานาน ย่อมได้รับผลกระทบต่อความแข็งแรงหรืออายุการใช้งานของเหล็กเสริม
วัตถุประสงค์: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงผลกระทบจากฝนกรดที่มีผลต่อกำลังรับแรงดึงสูงสุดของเหล็กเสริม
วิธีการ: ดำเนินการวิจัยโดยการนำตัวอย่างเหล็กเสริมมาทำการแช่ในกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริก ซึ่งถูกสังเคราะห์ที่ความเข้มข้น 0.5 เปอร์เซ็นต์ 1 เปอร์เซ็นต์ 2 เปอร์เซ็นต์ และ 3 เปอร์เซ็นต์ โดยโมลต่อปริมาตรของตัวถูกละลาย และมีระยะเวลาการแช่ที่ 15 30 45 และ 60 วัน เพื่อเปรียบเทียบค่ากำลังรับแรงดึงสูงสุดและน้ำหนักที่หายไปของเหล็กเสริม
ผลการศึกษา: พบว่าการแช่ในกรดทั้งสองชนิดที่มีความเข้มข้นมากขึ้นจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกำลังรับแรงดึงสูงสุดของเหล็กเสริมที่ลดลงตามไปด้วย ถ้าความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกเท่ากันและที่ระยะเวลาการแช่ในกรดเท่ากัน เหล็กเสริมที่ถูกแช่ในกรดซัลฟิวริกมีค่ากำลังรับแรงลดลงอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กเสริมที่แช่ในกรดไนตริก นอกจากนั้นจากการเปรียบเทียบค่ากำลังรับแรงดึงสูงสุดของเหล็กเสริมที่นำไปแช่ในกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่ระยะเวลาการแช่ต่าง ๆ สามารถสรุปได้ว่าการแช่ในกรดทั้งสองชนิดที่มีระยะเวลาการแช่หรือสัมผัสกรดมากขึ้นจะมีผลกระทบต่อกำลังรับแรงดึงของเหล็กเสริมที่ลดลงตามไปด้วย
References
2. กรมควบคุมมลพิษ. (2559). ฝนกรด. [ออนไลน์] สืบค้น 11 กรกฎาคม 2559, จาก: http://aqmthai.com/
3. มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (2559). มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม เหล็กเส้นเสริมคอนกรีต : เหล็กข้ออ้อย (มอก.24 – 2559). [ออนไลน์] สืบค้น 21 ธันวาคม 2562, จาก: https://www.tisi.go.th
4. Al-Amiery, A. A., Kadhum, A. A. H., Kadihum, A., Mohamad, A. B., How, C. K., and Junaedi, S. (2014). Inhibition of mild steel corrosion in sulfuric acid solution by new Schiff base. Materials, 7, 787–804. doi: 10.3390/ma7020787
5. American Society for Testing and Material. (1995). Annual Book of ASTM Standard 1996 Section 4 Volume 4.01, 4.02, 4.03, and 4.05. Easton, Md., USA. : American Society for Testing and Material.
6. American Society for Testing and Material. (1979). Annual Book of ASTM Standard 1979 part 13, 14 and 41. Easton, Md., USA. : American Society for Testing and Material.
7. Berisha, A., Podvorica, F., Mehmeti, V., Syla, F., and Vataj, D. (2015). Theoretical and experimental studies of the corrosion behavior of some thiazole derivatives toward mild steel in sulfuric acid media. Macedonian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 34, 287–294. doi: 10.20450/mjcce.2015.576
8. Mehmeti, V. V. and Berisha, A. R. (2017) Corrosion Study of Mild Steel in Aqueous Sulfuric Acid Solution Using 4-Methyl-4H-1,2,4-Triazole-3-Thiol and 2-Mercaptonicotinic Acid—An Experimental and Theoretical Study. Frontiers in Chemistry, 5:61. doi: 10.3389/fchem.2017.00061
9. Weathers, K. C. and Likens, G. E. (2006). Acid rain. In: W. N. Rom (Ed.). Environmental and Occupational Medicine (4th ed.). Philadelphia: Lippincott-Raven Publ. pp. 1549–1561.
