Experimental research of road maintenance salts and molasses (

Abstract

The purpose of this investigation is to assess the corrosive impact of de-icing salts and product "Safecote" on metals by performing immersion and spraying experiments. Metallic elements such as metallic bridges, road signs, and cars, situated near the road, are exposed to salts used for road maintenance in winter seasons. The salts, used to de-ice the road surface, can cause metal corrosion. NaCl, CaCl2, also mixture of NaCl and CaCl2. are most commonly used salts in Lithuania. Dons of chloride are the main agents which increase corrosion rate and the metal mass loss. This harmful effect could be mitigated by replacing the salts with organic de-icers, for instance, product "Safecote" based on molasses, which is a by-product of sugar production. The research of mass loss of metals and metal alloys was carried out with the help of two methods - immersion and spraying. In the first case tested metals were dipped into the solutions of NaCl, CaCl2, NaCl:CaCl2 and NaCl:Safecote, in the other - metals were sprayed with solutions of above mentioned metals. Results of the experimental research showed that CaCl2 has the highest effect on metal corrosion. This solution caused mass loss of galvanized steel 301.71 +/- 4.2 mg, and carbon steel - 52.27 +/- 1.7 mg by immersion method. That is more, aluminium 1.37 +/- 0.13 mg, galvanized steel 51.79 +/- 0.9 mg, stainless steel 2.11 +/- 0.2 mg, and carbon steel 2.6658 +/- 2.5 mg lost their mass by spraying method. The results of the experiment showed that salts, used for road maintenance in winter seasons, should be mixed with "Safecote", which mitigates corrosion of metals and minimizes their mass loss.

Tyrimų tikslas – taikant įmerkimo ir purškimo metodus įvertinti kelių priežiūrai žiemą naudojamų druskų ir melasos įtaką metalų korozijai. Metalinius tiltus, kelio ženklus, kitus metalinius kelio elementus bei mašinas žiemą veikia kelio priežiūrai (slydimui sumažinti) naudojamos druskos, vyksta korozija. NaCl, CaCl2 bei NaCl ir CaCl2 mišinys – dažniausiai Lietuvoje naudojamos druskos. Chloridai yra pagrindiniai koroziją sukeliantys ir metalų masę mažinantys jonai. Šis negatyvus chloridų poveikis gali būti sumažintas pakeitus kelių priežiūrai naudojamas druskas organinėmis cheminėmis medžiagomis ledui tirpinti, pvz., „Safecote“. Tai antrinis žemės ūkio produktas, gaunamas iš cukraus pramonės atliekų, dar vadinamas melasa. Metalų ir jų lydinių masės mažėjimo tyrimas buvo atliekamas dviem būdais – įmerkimo ir purškimo. Pirmuoju atveju tiriamieji metalai įmerkiami į NaCl, CaCl2, NaCl:CaCl2 ir NaCl: „Safecote“ tirpalus, o antruoju atveju – metalai šiais tirpalais purškiami. Pagal eksperimentinių tyrimų rezultatus įrodyta, kad CaCl2 tirpalas sukėlė didžiausią metalų koroziją, t. y. cinkuotoji skarda neteko 301,71±4,2 mg, anglinis plienas – 52,27±1,7 mg masės taikant įmerkimo metodą, o purškimo atveju aliuminis neteko 1,37±0,13 mg, cinkuotoji skarda – 51,79±0,9 mg, nerūdijantis plienas – 2,11±0,2 mg, o anglinis plienas – 266,58±2,5 mg masės. Remiantis atliktų eksperimentinių tyrimų rezultatais siūloma su kelių priežiūrai naudojamomis druskomis naudoti „Safecote“ tirpalą, kuris sumažina metalų koroziją.