Защита конструкций от коррозии: Библиотека государственных стандартов

Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебель

Содержание

• 1  Общая информация.
• 2 Меры защиты железобетонных конструкций от коррозии.
• 3 Защита стальных и алюминиевых конструкций от коррозии.
  • 3.1 Вклад участников

По степени воздействия на строительные конструкции среды разделяются на:

• неагрессивные,
• слабоагрессивные,
• среднеагрессивные,
• сильноагрессивные.

По физическому состоянию среды подразделяют на:

• газообразные,
• твердые,
• жидкие.

А по характеру воздействия на материал конструкции: на химически и биологически активные.

Для первичной защиты строительных конструкций от коррозии используют коррозионно-стойкие для данной среды покрытия. При необходимости предусматривают вторичную защиту поверхности конструкции:

• лакокрасочными покрытиями;
• оклеечной изоляцией из листовых и пленочных материалов;
• облицовкой, футеровкой, применением изделий из керамики, шлакоситалла, стекла, каменного литья, природного камня;
• штукатурными покрытиями на основе цемента, полимерных вяжущих, жидкого стекла, битума;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами.

Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, при их проектировании коррозионную стойкость обеспечивают применением коррозионно-стойких составляющих, добавок, повышающих коррозионную стойкость самого бетона и его защитную способность для стальной арматуры. В изготовляемых конструкциях должны быть снижены проницаемость бетона, трещиностойкость, ширина расчетного раскрытия трещин и толщина защитного слоя бетона.
В случае недостаточной эффективности антикоррозийной защиты при изготовлении конструкций следует дополнительно предусмотреть их защиту:

• лакокрасочными покрытиями (аэрозолями) — при действии газообразных и твердых сред;
• лакокрасочными мастичными многослойными покрытиями — при действии жидких сред, при непосредственном контакте покрытия с твердой агрессивной средой;
• оклеечными покрытиями — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве непроницаемого слоя в облицовочных покрытиях;
• облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами — при действии жидких сред и грунта;
• гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве грунтового слоя под лакокрасочное покрытие.

Меры защиты железобетонных конструкций от коррозии назначаются в проекте производства работ с учетом вида и особенностей защищаемых конструкций, технологии их изготовления, возведения и условий эксплуатации.

Для бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений с агрессивными средами необходимо предусматривать применение только следующих цементов: портландцемента, шлакопортландцемента, сульфатостойкого, глиноземистого и напрягающего цементов. Не допускается введение хлористых солей в состав бетона для железобетонных конструкций, а также в растворы для инъецирования каналов, замоноличивания швов и стыков конструкций.

Толщину защитного слоя бетона для плоскостных конструкций допускается применять равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной сред и равной 20 мм — для сильноагрессивной среды. Для аналогичных монолитных конструкций необходимая толщина защитного слоя повышается на 5 мм.

Закладные детали и соединительные элементы в стыках конструкций, подверженные воздействию жидкой среды, должны быть защищены металлическими или комбинированными покрытиями. На поверхностные закладные детали необходимо в обязательном порядке наносить лакокрасочные покрытия.

Толщина металлизационных покрытий и металлизационного слоя в комбинированных покрытиях должна быть для цинковых и алюминиевых покрытий не менее 120 мкм. Толщина цинковых покрытий, получаемых горячим цинкованием, должна быть не менее 50 мкм, а гальваническим способом — не менее 30 мкм.

Для защиты деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воздействием биологических агентов, применяют антисептированйе, консервирование, покрытие лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия. Если конструкция окажется в химически агрессивной среде, то для защитного покрытия лакокрасочные материалы или пропитку составами комплексного действия.

В зависимости от степени агрессивного воздействия деревянные конструкции защищают водорастворимыми и трудновымываемыми антисептиками или путем обработки поверхности антисептическими пастами. Защитные покрытия выполняют из влагостойких лакокрасочных материалов или влагобиозащитных пропиточных составов.

Для защитных покрытий древесины применимы лаки и эмали пентафталевые, перхлорвиниловые, эпоксидные, эпоксидно-фенольные и др. Антисептирование рекомендуется выполнять фтористым натрием, аммонием кремнефтористым, специально разработанными для антисептирования препаратами. При консервировании древесины лучшими препаратами признаны масло каменноугольное, антраценовое и сланцевое.

Каменные и асбестоцементные конструкции. Агрессивное воздействие на конструкции из этих материалов может быть газообразным, жидким. При засоленных грунтах и жидких агрессивных средах не разрешается применение конструкций из силикатного кирпича, а также строительных растворов с использованием глины и золы.

При периодическом увлажнении агрессивной средой и замораживании кладки марку кирпича по морозостойкости следует принимать не ниже F50. При сильноагрессивной степени воздействия кислых сред следует применять для кладки кислотостойкие растворы на основе жидкого стекла или полимерных связующих.

Поверхности каменных и армокаменных конструкций от коррозии необходимо дополнительно защищать: по штукатурке — лакокрасочным покрытием, непосредственно по каменной кладке — многослойными мастичными материалами.
Асбестоцементные стеновые панели не должны соприкасаться с грунтом. Эти конструкции необходимо располагать на цоколе, имеющем гидроизоляционную прокладку, предохраняющую панели от капиллярного подсоса агрессивных грунтовых вод. Поверхность асбестоцементных конструкций следует защищать от агрессивного воздействия сред лакокрасочными покрытиями, такими же как и для бетонных конструкций.

Примыкание конструкций из алюминия к конструкциям из кирпича или бетона допускается только после полного твердения раствора или бетона независимо от степени агрессивного воздействия среды. Участки примыкания должны быть защищены лакокрасочными покрытиями. Обетонирование конструкций из алюминия не допускается. Примыкание окрашенных конструкций из алюминия к деревянным допускается при условии пропитки последних креозотом.

Для защиты стальных и алюминиевых конструкций от коррозии применяют лакокрасочные материалы (грунтовки, краски, эмали, лаки), разбитые в зависимости от степени агрессивного воздействия среды на четыре группы:

1. пентафталевые, глифталевые, эпоксиэфирные, алкидно-стирольные, масляные, масляно-битумные, алкидно-уретановые, нитроцеллюлозные;
2. фенолформальдегидные, хлоркаучуковые, перхлорвиниловые, поливинилбутиральные, полиакриловые, акрилсиликоновые, полиэфирсиликоновые, сланцевиниловые;
3. эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, сланцевиниловые, полистирольные, полиуретановые, фенолформальдегидные;
4. перхлорвиниловые и эпоксидные.

Горячее цинкование и алюминирование методом погружения в расплав необходимо предусматривать для защиты от коррозии стальных конструкций с болтовыми соединениями, а также болтов, гаек и шайб. Газотермическое напыление цинка и алюминия необходимо предусматривать для защиты стальных конструкций со сварными, болтовыми и заклепочными соединениями. Электрохимическая защита является обязательной для стальных конструкций, погружаемых в грунт или в неорганические жидкие среды, внутренних поверхностей днищ резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

Химическое оксидирование с последующим окрашиванием или электрохимическое анодирование поверхности должно предусматриваться для защиты от коррозии конструкций из алюминия. Участки конструкций, на которых нарушена целостность защитной анодной или лакокрасочной пленки в процессе сварки, клепки и других процессов, выполняемых при монтаже, после предварительной зачистки должны быть защищены лакокрасочными покрытиями с применением протекторной грунтовки.
Металлические конструкции должны покрываться антикоррозионными покрытиями при агрессивном воздействии сред — атмосферы воздуха, жидких органических и неорганических сред, грунтов.

Несущие конструкции из алюминия должны быть защищены от коррозии путем электрохимического анодирования (толщина слоя > 15 мкм). При эксплуатации конструкций в воде они должны быть дополнительно окрашены водостойкими лакокрасочными материалами.

Основными нормативными документами в области коррозии и защиты строительных конструкций являются:
— СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»,
— МГСН 2.08-01 «Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций жилых и общественных зданий»,
— МГСН 2.09-03 «Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений»
А также большое число стандартов, рекомендаций и руководств.

Вклад участников

Цыганкова Анастасия

Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии

• Ингибитор коррозии СП-В-К79

  Ингибитор атмосферной коррозии. Применяется при отрицательных температурах до минус 30°С. Образует защитную пленку на поверхности металла.

Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии — нередкая задача любого крупного строительного подрядчика. Любая строительная конструкция подвержена влиянию окружающей среды, в частности атмосферы, газов, грунтов, кислот, жидкостей и пр. Эти факторы далеко не всегда оказывают благоприятное воздействие на объект. Примечательно, что газы и твердые компоненты по своим характеристикам не агрессивны, то содержащиеся в воде они приводят к коррозии. Поэтому использование защитных составов и материалов для строительных конструкций является важным этапом в промышленном и частном строительстве.

Коррозия железа развивается под влиянием реакции окисления, результатом которой является трансформация атомов в ионы в виде рыхлого коричневого порошка, называемого ржавчиной. Для того чтобы предупредить ее образование и продлить срок эксплуатации объектов применяется защита строительных конструкций от коррозии с помощью различных методов. Также благодаря ей обеспечивается требуемый уровень безопасности в ходе использования, и сохраняются характеристики сред, соприкасающихся с металлическими элементами.

Основной документ, регламентирующий выполнение защиты строительных конструкций и сооружений от коррозии, является СП 28. 13330.2012. Свод правил и требований, указанных в нем, распространяется на вновь возводимые и реконструируемые объекты. Также в СП 28.13330.2012 указаны технические требования к защите конструкций под влиянием агрессивных сред.

Максимальный объем работ по антикоррозионной защите приходится на объекты, построенные с использованием стали, железобетона, древесины, бетона, алюминия и пр. Однако существуют конструкции, которые практически не нуждаются в защите, к примеру, построенные из глиняного кирпича, но даже в этом случае учитывается физико-химическая устойчивость раствора.

Перед выполнением защитных мероприятий проводится подготовка объектов для дальнейшей антикоррозионной обработки. Она включает в себя очистку строительных конструкций от ржавчины, окалины, жировых и прочих загрязнений. На сегодняшний день применяются такие способы очистки строительных поверхностей, как термический, механический и химический. Механический способ подготовки включает в себя обработку верхнего слоя электрокорундом, кварцевым песком, металлической дробью либо щетками.

Кроме того, перед выполнением защиты строительных конструкций и сооружений от коррозии проводится оценка железобетонных и бетонных объектов. В частности определяется влажность, чистота и шероховатость поверхностного слоя. После этого все трещины тщательно заделываются строительным раствором, соответствующим составу конструкции. При этом важно учитывать, что влажность поверхностного бетонного слоя в процессе проведения антикоррозионной обработки должна составлять 5-6%.

В последнее время все чаще для защиты строительных конструкций и сооружений от коррозии используются ингибиторы, в том числе концентраты марки СП-В. Концентраты подходят для использования с различными материалами, содержащими металлы и их сплавы.

Ингибиторы коррозии представляют собой эффективные и безопасные вещества, которые значительно уменьшают коррозионную активность среды. Они образуют удаляемую пленку на поверхности конструкции, защищая ее от атмосферной коррозии. Поэтому ингибиторы СП-В широко применяют в промышленности и строительстве. Они могут наноситься на поверхности кистью, путем опрессовки изделий, распылением или оборачиванием в различные материалы — бумагу, полимерные упаковки, ткани и пр. Активно составы СП-В используют при консервации, для защиты конструкций, хранящихся или долго работающих на открытом воздухе или складе.

Читать далее

Защита от коррозии — SteelConstruction.info

Экономичная защита стальных конструкций от коррозии не вызовет затруднений для обычных применений и сред, если с самого начала будут определены факторы, влияющие на долговечность.

Многие стальные конструкции успешно эксплуатируются в течение многих лет даже в неблагоприятных условиях. Первое крупное железное сооружение, мост в Коулбрукдейле, Великобритания, просуществовало более 200 лет, в то время как о железнодорожном мосту Форт, которому более 100 лет, ходят легенды.
Сегодня доступны современные долговечные защитные покрытия, которые при правильном использовании позволяют увеличить интервалы обслуживания и повысить производительность.

Ключ к успеху заключается в распознавании коррозионной активности окружающей среды, воздействию которой будет подвергаться конструкция, и в определении четких и подходящих спецификаций покрытия. Там, где сталь находится в сухом отапливаемом помещении, риск коррозии незначителен, и защитное покрытие не требуется. И наоборот, стальная конструкция, подвергающаяся воздействию агрессивной среды, должна быть защищена высокоэффективной обработкой и, возможно, должна быть спроектирована с учетом технического обслуживания, если требуется продление срока службы.

Оптимальная защитная обработка, которая сочетает в себе соответствующую подготовку поверхности, подходящие материалы покрытия, требуемую долговечность и минимальную стоимость, достигается с помощью современной технологии обработки поверхности.

Содержание

• 1 Коррозия конструкционной стали
• 2 Влияние конструкции на коррозию
• 3 Подготовка поверхности
• 4 Лакокрасочные покрытия
• 5 Металлические покрытия
  • 5. 1 Горячее цинкование
  • 5.2 Металлические покрытия, полученные термическим напылением
• 6 Соответствующие спецификации
• 7 Инспекция и контроль качества
• 8 Каталожные номера
• 9 Ресурсы
• 10 Дальнейшее чтение
• 11 См. также
• 12 Внешние ссылки
• 13 CPD

[вверх]Коррозия конструкционной стали

Основная статья: Коррозия конструкционной стали

Схематическое изображение механизма коррозии стали

Коррозия конструкционной стали представляет собой электрохимический процесс, требующий одновременного присутствия влаги и кислорода. При отсутствии того и другого коррозия не возникает. По сути, железо в стали окисляется с образованием ржавчины, которая занимает примерно в 6 раз больше объема исходного материала, потребляемого в процессе. Здесь показан общий процесс коррозии.

Наряду с общей коррозией могут возникать различные виды локальной коррозии; биметаллическая коррозия, точечная коррозия и щелевая коррозия. Однако они, как правило, не имеют существенного значения для металлоконструкций.

Скорость, с которой развивается процесс коррозии, зависит от ряда факторов, связанных с «микроклиматом», непосредственно окружающим конструкцию, в основном от времени увлажнения и уровня загрязнения атмосферы. Из-за изменений в атмосферных условиях данные о скорости коррозии не могут быть обобщены. Тем не менее, среды можно классифицировать в широком смысле, и соответствующие измеренные скорости коррозии стали дают полезный показатель вероятной скорости коррозии. Дополнительную информацию можно найти в BS EN ISO 129.44-2 ^[1] и БС ЕН ИСО 9223 ^[2] .

Категории атмосферной коррозионной активности и примеры типичных сред (BS EN ISO 12944-2 ^[1] )

Категория коррозионной активности	Низкоуглеродистая сталь Потеря толщины (мкм) a	Примеры типичных сред (только для справки)
		Внешний вид	Интерьер
C1 очень низкий	≤ 1,3	—	Отапливаемые здания с чистой атмосферой, напр. офисы, магазины, школы, гостиницы
C2 низкий	> 1,3 до 25	Атмосферы с низким уровнем загрязнения: преимущественно сельские районы	Неотапливаемые здания, в которых может образовываться конденсат, напр. склады, спортивные залы
C3 средний	> 25 до 50	Городская и промышленная атмосфера, умеренное загрязнение двуокисью серы; прибрежная зона с низкой соленостью	Производственные помещения с повышенной влажностью и некоторым загрязнением воздуха, напр. предприятия пищевой промышленности, прачечные, пивоварни, молокозаводы
C4 высокий	> от 50 до 80	Промышленные зоны и прибрежные районы с умеренным уровнем засоления	Химические заводы, плавательные бассейны, прибрежные суда и верфи
C5 очень высокий	> 80 до 200	Промышленные зоны с повышенной влажностью и агрессивной атмосферой и прибрежные зоны с повышенной соленостью	Здания или зоны с почти постоянной конденсацией и высоким уровнем загрязнения
CX экстремальный	> 200 до 700	Морские районы с высокой соленостью и промышленные районы с повышенной влажностью и агрессивной атмосферой, субтропической и тропической атмосферой	Промышленные зоны с повышенной влажностью и агрессивной атмосферой

Примечания:

• 1 мкм (1 микрон) = 0,001 мм
• ^a Значения потери толщины даны после первого года воздействия. Убытки могут уменьшиться в последующие годы.
• Значения потерь, используемые для категорий коррозионной активности, идентичны значениям, указанным в BS EN ISO 9223 ^[2] .

[вверх] Влияние конструкции на коррозию

Основная статья: Влияние конструкции на коррозию

Конструкция и детали конструкции могут влиять на долговечность любого нанесенного на нее защитного покрытия. Конструкции, спроектированные с большим количеством мелких конструктивных элементов и крепежных элементов, труднее защитить, чем конструкции с большими плоскими поверхностями. Ключевые вопросы, которые необходимо рассмотреть, включают:

• Доступ для нанесения покрытия и обслуживания
• Избегание ловушек для влаги и мусора
• Предотвращение или герметизация щелей
• Дренаж и вентиляция для минимизации времени увлажнения
• Тщательное управление контактом с другими материалами

Общие указания по предотвращению коррозии за счет надлежащей детализации конструкции можно найти в BS EN ISO 12944-3 ^[3] , а также некоторые типичные рекомендации и запреты для стальных каркасов. здания показаны ниже.

Примеры детализации зданий

[вверх]Подготовка поверхности

Основная статья: Подготовка поверхности

Стальная балка, выходящая из установки автоматической пескоструйной очистки

Подготовка поверхности — это необходимая первая стадия обработки стальной подложки перед нанесением любого покрытия, которая обычно считается наиболее важным фактором, влияющим на общий успех защиты от коррозии система.

Характеристики покрытия в значительной степени зависят от его способности должным образом прилипать к материалу подложки. Исходное состояние поверхности стали может варьироваться в зависимости от количества остаточной прокатной окалины и степени начальной ржавчины. Однако, как правило, это неудовлетворительная основа для нанесения современных высокоэффективных защитных покрытий. Существует ряд методов подготовки и степеней чистоты, но, безусловно, наиболее важным и важным методом, используемым для тщательной очистки поверхностей от прокатной окалины и ржавчины, является абразивоструйная очистка. Стандартные степени чистоты для абразивоструйной очистки в соответствии с ISO 8501-1 ^[4] являются:

• Sa 1 – Легкая пескоструйная очистка
• Sa 2 – Тщательная пескоструйная очистка
• Sa 2½ – Очень тщательная пескоструйная очистка
• Sa 3 – Дробеструйная очистка до визуально чистой стали

Ручная пескоструйная очистка
(Видео предоставлено Corrodere/MPI)

Процесс подготовки поверхности не только очищает сталь, но также обеспечивает подходящий профиль и амплитуду поверхности для нанесения защитного покрытия. Толстослойные лакокрасочные покрытия и металлические покрытия, полученные термическим напылением, требуют грубого угловатого профиля поверхности для обеспечения механического ключа. Это достигается за счет использования абразивных материалов. Дробеструйные абразивы используются для тонкопленочных лакокрасочных покрытий, таких как заводские грунтовки. Разница между дробью и дробью и соответствующими профилями поверхности показана ниже на трехмерных диаграммах, полученных с помощью оборудования для бесконтактного определения характеристик поверхности.

• Абразивная дробь

• Зернистый абразив

После абразивоструйной очистки можно проверить дефекты поверхности и изменения поверхности, возникшие в процессе изготовления, например, сварка. Некоторые поверхностные дефекты, появившиеся во время первоначальной обработки стали, могут не оказывать отрицательного влияния на характеристики покрытия в процессе эксплуатации, особенно для конструкций в категориях окружающей среды с относительно низким уровнем риска. Однако, в зависимости от конкретных требований к конструкции, может потребоваться дополнительная обработка поверхности для удаления поверхностных дефектов на сварных швах и кромках срезов, а также растворимых солей для обеспечения приемлемого состояния поверхности для окраски.

[вверх]Лакокрасочные покрытия

Основная статья: Лакокрасочные покрытия

Поперечное сечение многослойной системы окраски

Лакокрасочные покрытия для стальных конструкций разрабатывались на протяжении многих лет в соответствии с промышленным законодательством по охране окружающей среды и в ответ на требования владельцев мостов и сооружений о повышении долговечности. Краска состоит из пигмента, диспергированного в связующем и растворенного в растворителе. Наиболее распространены методы классификации красок либо по их пигментации, либо по типу связующего вещества.

Современная система окраски обычно включает последовательное нанесение красок или, альтернативно, красок, наносимых на металлические покрытия для образования «дуплексной» системы покрытия. Защитные лакокрасочные системы обычно состоят из грунтовки, промежуточных/сборочных слоев и финишных слоев. Каждый «слой» покрытия в любой защитной системе выполняет определенную функцию, и различные типы наносятся в определенной последовательности: грунтовка, промежуточные/сборочные слои в цехе и, наконец, финишное покрытие (или верхнее покрытие) либо в цехе. или на месте.

Предварительные грунтовки используются на металлоконструкциях сразу после пескоструйной очистки, чтобы сохранить реактивно очищенную поверхность в состоянии отсутствия ржавчины в процессе изготовления до тех пор, пока не будет проведена окончательная покраска. Эти типы грунтовки не используются перед нанесением термического напыления покрытий.

Способ нанесения систем окраски и условия нанесения оказывают существенное влияние на качество и долговечность покрытия. Стандартные методы, используемые для нанесения красок на стальные конструкции, включают нанесение кистью, валиком, обычным воздушным распылением и безвоздушным распылением/электростатическим безвоздушным распылением.

Безвоздушное распыление стало наиболее часто используемым методом нанесения лакокрасочных покрытий на стальные конструкции в контролируемых заводских условиях. нанесение кистью и валиком чаще используется для нанесения на месте, хотя также используются методы распыления. Покрытия «полосатые», наносимые на кромки и острые углы, обычно наносятся кистью.

• Безвоздушное распыление на стальные балки моста

Основными условиями, влияющими на нанесение лакокрасочных покрытий, являются температура стали и окружающей среды, а также влажность. Их легче контролировать в условиях магазина, чем на месте. С появлением современных высокоэффективных покрытий правильное нанесение становится все более важным для достижения намеченных характеристик. Промышленность признала это и ввела схему обучения и сертификации специалистов по нанесению красок (ICATS — Схема обучения специалистов по нанесению покрытий). Регистрация ICATS (или эквивалентная схема, например, Trainthepainter) впоследствии стала обязательным требованием для работы на мостах Highways England и сооружениях Network Rail.

Безвоздушное распыление краски
(Видео предоставлено Corrodere/MPI)

[вверх]Металлические покрытия

Основная статья: Металлические покрытия

Существует четыре широко используемых метода нанесения металлического покрытия на стальные поверхности. Это горячее цинкование, термическое напыление, гальваническое покрытие и шерардизация. Последние два процесса не используются для металлоконструкций, но используются для фитингов, крепежных изделий и других мелких предметов. В целом защита от коррозии, обеспечиваемая металлическими покрытиями, в значительной степени зависит от выбора металла покрытия и его толщины и не сильно зависит от способа нанесения.

[вверх]Горячее цинкование

Стальные элементы, извлекаемые из обычной ванны для горячего цинкования

Горячее цинкование — это процесс, который включает погружение стального компонента, подлежащего покрытию, в ванну с расплавленным цинком (при температуре около 450 °C) после травления и флюсования, а затем отзыв его. Погруженные поверхности равномерно покрыты цинковым сплавом и слоями цинка, образующими металлургическую связь с подложкой. Полученное покрытие является прочным, прочным, устойчивым к истиранию и обеспечивает катодную (жертвенную) защиту любых небольших поврежденных участков на стальной основе. Типичная минимальная средняя толщина покрытия для стальных конструкций составляет 85 мкм.

Поперечное сечение горячеоцинкованного покрытия

[вверх] Металлические покрытия термическим напылением

Поперечный разрез термически напыленного алюминиевого покрытия

Термически напыленные покрытия из цинка, алюминия и цинко-алюминиевых сплавов могут обеспечить долговременную защиту от коррозии стальных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Металл в виде порошка или проволоки подается через специальный пистолет-распылитель, содержащий источник тепла, которым может быть кислородное пламя или электрическая дуга. Капли расплавленного металла выдуваются струей сжатого воздуха на предварительно очищенную пескоструйным методом стальную поверхность. Легирования не происходит, покрытие состоит из перекрывающихся пластин металла и является пористым. Затем поры герметизируются путем нанесения тонкого органического покрытия, проникающего вглубь поверхности. Важно, чтобы герметик полностью заполнил все поры в металлическом покрытии.

Адгезия напыленных металлических покрытий к стальным поверхностям считается в основном механической по своей природе. Поэтому необходимо наносить покрытие на чистую шероховатую поверхность, и обычно рекомендуется пескоструйная очистка крупнозернистым абразивом.

Дуговое напыление
(Видео предоставлено Metallisation)

[наверх]Подходящие спецификации

Основная статья: Подходящие спецификации

Общий успех схемы защитного покрытия начинается с хорошо подготовленной спецификации. Это важный документ, предназначенный для предоставления подрядчику четких и точных инструкций о том, что и как следует делать. Спецификация должна быть составлена ​​кем-то с соответствующими техническими знаниями, и в ней должно быть ясно, что требуется, а что является практичным и достижимым.
Он должен быть написан в логической последовательности, начиная с подготовки поверхности, проходя через каждую наносимую краску или металлическое покрытие и, наконец, касаясь конкретных областей, например. сварные швы. Он также должен быть максимально кратким, согласующимся с предоставлением всей необходимой информации. Наиболее важными элементами спецификации являются следующие:

• Обработка металла для удаления острых краев, выступов и т. д., а также стальных загрязнений.
• Требуемый метод подготовки поверхности и стандарт.
• Максимальный интервал между подготовкой поверхности и последующим грунтованием или металлическим покрытием.
• Типы используемых красок или металлических покрытий, поддерживаемые соответствующими стандартами.
• Используемый(е) метод(ы) применения.
• Количество наносимых слоев и интервал между слоями.
• Толщина влажной и сухой пленки для каждого слоя.
• Место нанесения каждого слоя (т. е. магазины или строительная площадка) и требуемые условия нанесения с точки зрения температуры, влажности и т. д.
• Детали для обработки сварных швов, болтовых соединений и т. д.
• Процедуры устранения повреждений и т. д.

Большинство стальных мостов защищены в соответствии с требованиями Highways England и стандартными спецификациями Network Rail. Для других мостов могут быть указаны альтернативные системы и методы покрытия, но должны применяться те же стандарты и принципы надлежащей практики покрытия.

[вверх]Инспекция и контроль качества

Основная статья: Инспекция и контроль качества

Ассортимент инструментов для испытаний и контроля

Контроль является неотъемлемой частью контроля качества. Его целью является проверка соблюдения требований спецификации и предоставление клиенту отчета с надлежащими записями. Одним из самых больших преимуществ для инспектора по покрытиям является четкая письменная спецификация, на которую можно без сомнений ссылаться.

Назначение стороннего инспектора с соответствующей квалификацией следует рассматривать как инвестиции в качество, а не просто как дополнительные расходы. Проверка процессов, процедур и материалов, необходимых для нанесения защитного покрытия на стальные конструкции, имеет жизненно важное значение, поскольку серьезную ошибку даже в одной операции нельзя легко обнаружить после выполнения следующей операции, и, если ее не исправить немедленно, это может значительно снизить ожидаемые срок службы до первого технического обслуживания.

[наверх]Ссылки

1. ↑ ^{1.0 1.1} BS EN ISO 12944-2: 2017, Краски и лаки. Защита стальных конструкций от коррозии защитными системами окраски. Часть 2. Классификация сред, BSI
2. ↑ ^{2.0 2.1} BS EN ISO 9223: 2012, Коррозия металлов и сплавов. Коррозионная активность атмосферы. Классификация, определение и оценка BSI
3. ↑ BS EN ISO 12944-3: 2017, Краски и лаки. Защита стальных конструкций от коррозии защитными системами окраски. Часть 3. Вопросы проектирования, BSI
4. ↑ BS EN ISO 8501-1: 2007 Подготовка стальных поверхностей перед нанесением красок и сопутствующих продуктов. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени ржавчины и степени подготовки стальных поверхностей без покрытия и поверхностей после полного удаления предыдущих покрытий, ISO

Ресурсы

• Хенди, Ч.Р.; Айлс, округ Колумбия (2015) Группа стальных мостов: Руководящие указания по передовой практике строительства стальных мостов (6-й выпуск). (стр. 185). SCI
  • Руководство 8.01 Подготовка к эффективной защите от коррозии
  • Руководство 8.02 Защитная обработка крепежных изделий
  • Руководство 8.03 Горячее цинкование погружением
  • Руководство 8.04 Металлические покрытия, полученные термическим напылением
  • Руководство 8.05 Высокоэффективные лакокрасочные покрытия
  • Руководство 8.06 Проверка подготовки поверхности и обработки покрытий
• Стальные здания, 2003 г. , Британская ассоциация строительных металлоконструкций, ООО.
  • Глава 12 – Защита от коррозии

[наверх]Дополнительная литература

• Д.Дикон и Р.Хадсон (2012 г.), Руководство по проектированию металлоконструкций (7-е издание), глава 36 – Коррозия и предотвращение коррозии, Институт стальных конструкций.
• Д.А. Bayliss & D.H.Deacon (2002), Steelwork Corrosion Control (2-е издание), Spon Press

[вверху] См. также

• Коррозия конструкционной стали
• Влияние конструкции на коррозию
• Подготовка поверхности
• Лакокрасочные покрытия
• Стандартные системы защиты зданий от коррозии
• Металлические покрытия
• Соответствующие спецификации
• Инспекция и контроль качества

[наверх]Внешние ссылки

• Британская федерация покрытий
• Ассоциация гальванистов
• Ассоциация исследования красок
• Ассоциация термического напыления и обработки поверхностей
• ИКАТС
• Корродор

• Защита от коррозии

Методы защиты зданий от коррозии

Коррозионное повреждение относится ко всем строительным работам и поэтому должно учитываться на этапе проектирования любого проекта.

Часто наблюдаемая как «ржавчина», коррозия представляет собой прогрессирующее ухудшение свойств металлов в результате процесса окисления. На практике коррозионное повреждение приводит к неприятному внешнему виду здания, нарушает структурную целостность и повреждает внутренние конструкции здания. К счастью, правильное планирование проекта может избавить архитекторов, дизайнеров и подрядчиков от этих потенциальных проблем.0012

Стратегический выбор материалов для предотвращения коррозии строительных конструкций

Коррозия провоцируется такими факторами окружающей среды, как влажность, соленость воздуха и содержание химических веществ. Однако использование определенных материалов может ограничить или полностью свести на нет ущерб, вызванный этими условиями.

Стратегическое использование коррозионно-стойких сталей

Железо и сталь используются почти во всех строительных работах. Однако некоторые легированные стали имеют ограниченную коррозионную стойкость из-за высокого содержания углерода. Выбор стального сплава с низким содержанием углерода, такого как нержавеющая сталь серии 300, может снизить вероятность коррозионного повреждения. Заметим, однако, что по мере повышения коррозионной стойкости материала его конструкционные прочностные характеристики снижаются, а его стоимость имеет тенденцию к увеличению. По этой причине строительные проекты с менее высокими требованиями к защите от коррозии часто выбирают более доступную (но менее эффективную) нержавеющую сталь 400-й серии.

Нанесение защитных наружных покрытий

Чтобы снизить стоимость, но улучшить защиту от ржавчины в суровых условиях, на строительные элементы (обычно стальные) можно нанести ряд различных покрытий для предотвращения коррозии. Один из методов, называемый цинкованием, заключается в нанесении тонкого слоя цинка или магния на стальные детали. Это покрытие пожертвует собой, чтобы защитить структурную целостность базового компонента.

Хотя это жертвенное свойство металлов можно использовать для продления срока службы определенных деталей, оно также может иметь негативные последствия, если его не учитывать при контакте разнородных металлов. Известная как гальваническая или биметаллическая коррозия, разнородные металлы при контакте друг с другом и электролитом, таким как вода, заставят один материал ржаветь быстрее, чем другой. Чаще всего этот тип повреждения наблюдается, когда сталь и медь соприкасаются снаружи здания, но многие другие комбинации также могут вызывать коррозию. Приведенную ниже таблицу можно использовать для определения того, какие металлы можно безопасно использовать в сочетании.

Методы строительства для предотвращения коррозии

На протяжении более 80 лет архитекторы использовали концепции защиты от дождя для увеличения срока службы наружных компонентов зданий от коррозионных элементов. Этот превентивный метод основан на использовании внешнего каркаса в качестве защитной оболочки здания. Самая внешняя оболочка будет иметь прямой контакт с дождем, ветром и агрессивными внешними условиями, чтобы защитить внутренние стены от коррозионного повреждения. Более сложные дождевые экраны уравновешивают давление воздуха между внутренней частью здания и внешней рамой, чтобы предотвратить образование конденсата на внутренней конструкции. Некоторые строительные нормы и правила потребуют использования дождевого экрана, и проектировщик должен учитывать это в процессе планирования.

Чтобы узнать больше о том, как дождевые экраны могут защитить здания от коррозионных структурных повреждений, приглашаем вас ознакомиться с системами и продуктами Nvelope.

Защитные антикоррозионные верхние покрытия

На многие компоненты также может быть нанесено антикоррозийное верхнее покрытие. Они входят в мириады типов с различными свойствами. Эпоксидные покрытия обеспечивают хорошую прочность, но подвержены выцветанию. Алкидные эмали имеют сравнимую прочность, но менее подвержены повреждению цвета от УФ-лучей. Полиуретановые покрытия обычно обладают лучшими прочностными характеристиками и стойкостью к ультрафиолетовому излучению.

По мере повышения эффективности покрытия стоимость также имеет тенденцию к увеличению. Проектировщик должен учитывать, какая степень защиты от коррозии требуется для конструкции, и следить за тем, чтобы цвет верхнего слоя соответствовал другим компонентам здания.

Запросы по гарантии

Некоторые производители компонентов указывают гарантии на свои детали в отношении коррозионной стойкости. Как правило, рекомендуется спрашивать поставщиков о возможных гарантиях, так как это хороший показатель как производительности продукта, так и доверия поставщика.

Часто задаваемые вопросы о предотвращении коррозии в строительных проектах

Как определить, какая защита от коррозии мне нужна?

Во-первых, важно подумать о том, где в здании или на здании будет использоваться крепеж. При использовании внутри здания, где влажность будет контролироваться системой HVAC, коррозия, скорее всего, не будет большой проблемой. По этой причине внутренние крепежные детали, которые не подвержены атмосферным воздействиям, обычно устанавливаются с цинковым или фосфатным покрытием.

Если крепежные элементы используются снаружи здания, будь то крыша или наружная стена, следует уделить больше внимания коррозии крепежных элементов. Для наружных креплений способ соединения и местоположение здания являются определяющими факторами коррозионного потенциала. Хотя редко, даже содержимое внутри здания может вызвать коррозию. Как минимум, внешние крепежные детали должны быть покрыты цинксодержащим покрытием, таким как VistaCoat. Обычно это приемлемо для крепления металлических панелей в тех частях страны, которые не находятся вблизи береговой линии. Когда здание находится ближе к береговой линии, влажность и соль становятся проблемой, и требуется дополнительная защита от коррозии. Для этих приложений обычно используются заглушки. Нержавеющая сталь и цинко-алюминиевые сплавы являются распространенными материалами, используемыми для повышения защиты от коррозии головок крепежных изделий, когда требуется дополнительная защита от коррозии. Когда здание находится в пределах пары миль от побережья, следует рассмотреть возможность использования крепежа, изготовленного из нержавеющей стали, в частности из нержавеющей стали 304, которая является наиболее коррозионно-стойким и коммерчески доступным сплавом нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь также должна использоваться в устройствах Rainscreen, где влага всегда присутствует, а также в изделиях из алюминия, чтобы предотвратить гальваническую коррозию.

Каковы ранние признаки коррозии, вызванные погодными условиями?

Изменение цвета является первым признаком коррозии. Для крепежа, который оцинкован или имеет покрытие, богатое цинком, белая ржавчина, скорее всего, будет первым признаком коррозии. Белая ржавчина — это то, что происходит, когда цинк жертвует собой и подвергается коррозии. Это может произойти быстро, поэтому цинкование часто называют жертвенным покрытием. Белая ржавчина сама по себе не обязательно является поводом для беспокойства. Однако белая ржавчина часто предшествует красной ржавчине, что является признаком того, что сам крепеж подвергается коррозии. Красная ржавчина возникает из-за того, что железо в стальной застежке окисляется до оксида железа. Проблема с красной ржавчиной заключается в том, что она эффективно удаляет железо из стали, и со временем это может привести к выходу из строя крепежа или соединения.