Вторичната антикорозионна защита създава повърхностна корозионно устойчива, плътна, деформируема, дълготрайна, здрава и с добра адхезия към основата преграда, предотвратяваща директния контакт на агресивните агенти до материалите, от които е изпълнена конструкцията.
Този вид защита се изпалнява след като се са предприети необходимите мерки за изпълнение на първичната антикорозионна защита на конструктивните елементи на сградата или съоръжението.
Ефективността на вторичната антикорозионна защита в голяма степен зависи от подходящия избор на материалите и технологията за пеализирането й. Обикновено тя се прилага при действието на средно и силноагресивни по отношение на бетона и стоманата среди. Неправилно е да се счита, че само с вторична, качествена защита може да се реши въпроса за корозионната устойчивост и дълготрайност на конструкциите.
Повърхностната (вторичната) защита в зависимост от физическото състояние на агресивната среда ( газова, течна и твърда) и от вида на материала на конструкцията се постига чрез
При бетонни и стоманобетонни конструкции:
- лакови покрития- при действие на газообразни и твърди среди (аерозоли);
- китови щпакловъчни покрития- при действие на течна среда;
- листови покрития- при действие на течни среди и почви;
- покрития с настилка и облицовка (вкл. полимерразтвор)- при действие на течни среди и почви- това покритие изпълнява
- защитни функции на положеното под него листово или шпакловъчно покритие;
- пропиване с уплатняващи химически устойчиви състави- при действие на течни среди и почви;
- хидрофобизация- при периодично навлажняване с атмосферни води.
При стоманени конструкции и стоманени съединителни елементи:
- лакови покрития- при действие на газови и твърди (аерозолни) среди;
- китови шпакловъчни покрития- при действие на течна среда;
- метални покрития- при газови и течни среди- те могат да се изпълняват и като грундов слой под лакови покрития.
Материали за изпълнение на вторична антикорозионна зашита.
Скални материали и изделия
Скалните материали имат определена устойчивост към действието на агресивни среди, характерни за промишлеността, селското стопанство, транспорта и др. Магмените скали в повечето случаи са киселиноустойчиви, а някои седиментни скали като варовиците имат добра алкалоустойчивост.
Тези материали като вторична антикорозионна защита се използуват във вид на облицовачни плочи, трошен камък за направа на кисилиноустойчив асфактобетон, пясък за киселиноустойчиви замазки, фин пълнител (каменно брашно) в китовите на база синтетични смоли.
Най-често използваните скали за изпалнение на различни видове вторична антикорозионна защита са андезит, базалт, гранит, кварцити и кварцов пясък, диабаз, суров перлит и др.
Андезит. Повърхностна магмена скала, която има добра киселиноустойчивост и устойчивост на повешена температура (650/800о С). Нейната устойчивост към основи (натриева, калиева) е по- малко, особено при концентрации над 30%. При предварителна термообрабитка при 800/100оС киселиноустойчивостта на скалата се повишава и това се използува при получаването на пясък и андезитови брашна, предназначени за получаване на киселиноустойчиви компоненти.
Гранит. Дълбочинна магмена скала, имаща висока якост на натиск (130/250МРа), а също така и добра киселиноустойчивост (96/99%) спрямо концентрирана сярна, солна и азотна киселина). При нагряване до температура около 250оС тя започва да се пукнатинообразува поради различните коефициенти на топлинни деформации на съставните й минерали. Гранитът има алкалоустойчивост, която е близка до тази на андезита.
Базалт. Повърхностна магмена скала с якост на натиск 250-300МРа. При термообработка при 1000оС се получава фин пълнител с висока киселиноустойчивост (93-95%). Той по-рядко се използува за облицовъчни киселиноустойчиви плочи, защото по-трудно се обработва.
Диабаз. Най-често тази скала се използува за получаване на фин киселиноустойчив пълнител, като за цвлта предварително се термообработва при температура около 1350оС.
Кварцити и кварцов пясък. Кварцитите със спойка от силициев диоксид имат висока якост и киселиноустойчивост (96-99%). Те са неустойчиви на флуороводородна киселина с температура над 300 оС. Освен това кварцитите имат добра алкалоустойчивост. Не трябва да се прилагат в случаите, когато експлоатационната температура превишава 500оС. Кварцитите и кварцовия пясък се прилага като добавъчен материал и фин пълнител за химически устойчиви бетони, разтвори и шпакловки.
Суров перлит. Тази скала има твърде висока киселиноустойчивост (90-96%).
Изделия от стопени скали
Получават се при стопяване главно на базалт и диабаз и се отливат в калъпи във вид на плочи, тръби и полутръби. Тези изделия притежават висока алкало- и киселиноустойчивост (с изключение на флуороводородната) и Са в листата на най-устойчивите неметални материали. Тези материали се чуствителни на резки температурни промени. Базовите изделия се прилагат до t=150oС. Недостатък е високата цена и крехкостта на изделията.
Изделия от керамика
За производство на химически устойчиви керамични изделия се подбира глина с подходящ състав, а температурата на изпичането им е в интервала 1100/1400оС. Структурата на керамиката трябва да е плътна, за да се намали водопопиваемостта на изделията до 5%. Те са устойчиви на минерални кисилини (без флуороводородната), но не са подходящи при действието на концентрирани натриева и калиева основи.
Киселиноустойчивите керамични плочи се използуват за облицовка на вани и газопроводи, подове и настилки в химическата, хранително-вкусовата, текстилната и пожарната промишлености.
Киселиноустойчивите тухли имат устойчивост подобна на тази на плочките и се използуват за зидарии и зидани конструкции, изложени на действието на кисели агресивни среди.
Битумни материали и изделия.
Битумите са устойчиви на действието на киселини и основи с сравнително малка концентрация (за кисилини до 8 g/dm3, а за основи до 30g/dm3 и температура до 40 оС . Редица органични вещества (сероводород, нефтопродукти, бензол, толуол, солвентхафта, хлороформ и др.) разтварят битумите а атерите, ацетона, оцетната кисилина, минерални масла и растителни мазнини разтварят само някои техни компоненти.
Винената, лимонената и млечната кисилини, захарта, меласата и бирата не действуват корозионно битумите.
Модифицирането на дестилатния битум с полимери (стирол- бутадиен-стирол, атактен полипропилен, олефинов кополимер, изопрен-стирол-изопрен) подобряват еластичноста, топлоустойчивоста, корозионната устойчивост и дълготрайноста на битумите.
За подобряване на твърдостта и температурата на омекване на битумите към тях се добавя фин минерален палнител от каменно брашно или гумени плени.битумите за антикорозионна защита от кисели среди трябва да се изготвят от фин минерален палнител от базалт, диабаз, андезит или кварц.
За антикорозионнна защита се използват следнитре материали и изделия на база битум:
Асфалтов лак- представлява разтвор на окислен битум или битум полимер, разтворен в органичен разтворител (минерален терпентин, бензин или уайт-спирт). Той се полага върху бетон, метал или дървесина в количество около 100 g/m2. Лаковите асвалтови покрития са устойчиви на разредени минерални кисилини (под 10/15 %) и разредени основи (до 10%) и температури до 40 оС.
Битумни китове-получават се от смесването на нефтени битуми с фин минерален палнител от каменни брашна , като в определени случаи се добавя и антисептично вещество (най-често натриев силикофлуорид). Каменните бращна могат да бъдат от варовик ( при алкални среди) или от андезит, диабаз, кварц (при кисели среди) в количество 40/100 %. Тези китове се полагат в горещо състояние (температура 150/180оС). Те се използват предимно за уплътняване на фуги в бетонни настилки и облицовки, но могат да се използвуват и като самостоятелно покритие във вид на филм с дебелина 0.5/2 mm за антикорозионна защита на бетонни, метални и дървени конструкции.
Китовите и шпакловки и уплътняване на фуги се състоят от синтетични смоли (полиуретанови, фуранови, силикони и др.) и втвърдител (ако това е необходими), фин минерален или органичен пълнител с едрина на зърната до 0.60mm, а някои случаи тиксотропни добавки и пигменти.
Полиразтворители са конпозиционни материали със свързващо вещество от синтетични смоли (епоксидни, полиестерни, фуранови, полиуретанови и др.) и ситен добавъчен материал с максимална едрина на зърното 1.25 mm (при дебелина на замаската 5/8 mm). Когато е необходимо към смолата се добавя втвърдител, а за оцветяването им се използвуват пигменти.
Полимербетоните са композиционни материали състоящи се от свързващо вещество от синтетични смоли ( най- често епоксидни, полиестерни и фуранови), втвърдител ( ако това е необходимо), ситен и едър добавъчен материал (максимален диаметър на зърното 20 mm), а в някои случаи от пигменти. Специално внимание трябва да се обърне на добавъчните материали, които трябва да бъдат устойчиви на действието на агресивните среди, за които ще бъде предназначен като вторична защита полимербетона.
Полимерните листови материали (фолиа) се получават от пластифицирани синтетични смоли (поливинилхлорид, полиетилен, полипропилен, полиизобутилен и др.) и каучуци. Компоненти при тяхното производство са фини материални пълнители и пигменти. Дебелината на полимерните фолиа, използвани за антикорозионната защита е в диапазона 0.5/2.0 mm.
Фолиата от пластифициран поливинилхлорид най-често се произвеждат с дебелина 0.5/1.0 mm. Тяхната гранична деформация при натоварване на опън е над 200%, а якостта на опън – над 12МРа. Тези материали са устойчиви на неокислителни кисилини и основи с концентрация до 40/50%, на разтвори на соли, на амоняк и др., но не са устойчиви на органични разтворители като бензин, ацетон, бензол, толуол и др.
Вторична антикорозионнна защита на стоманобетонни конструкции.
Стоманобетонните конструкции се състоят от компоненти (бетон и армировъчна стомана), които са неустойчиви на действието на веществата в газообразно, течно и твърдо състояние известни като корозионноактивни среди. Проникването на тези среди в бетона е улеснено от неговата капилярно-порьорзна структура, в резултат на което се създават условия за тяхното взаимодействие с компонентите на циментовия камък (предимно калциевия хидрооксид) и с армировъчната стомана. Корозионните процеси, протичащи в бетона и армировката на стоманобетонните конструкции се ускоряват и от наличието на нормални пукнатини в опънна зона на елементи натоварени на огъване (греди и плочи), които спомагат агресивните агенти да проникват в дълбочина и да достигат безпрепятствено армировката.
Вторичната антикорозионна защита на стоманобетонните конструкции има за цел да предотврати контакта на агресивните среди с тяхната повърхност чрез реализирането на бариера, устойчива на действието на определени корозионни агенти. тази защита трябва да бъде изпълнена така, че да се постигне нейната добра адхезия със защитаваните бетонни повърхности, които априори имат определена степен на грапавост. Същевременно, като се има в предвид сравнително висока алкалност, която има бетона (наличие на калциев хидрооксид в циментови камък), вторичната антикорозионна защита трябва да бъде композирана на база аклалоустойчиви компоненти.
Горните осбтоятелства налагат преди изпълнението на вторичната антикорозионна защита да се направи специална подготовка на бетонната основа, чрез което да се спомогне за подобряване екплоатационната надеждност и дълготрайност на стоманобетонните конструкции.
Подготовка на основата за изпънение на антикорозионна защита.
Изискванията на бетонната повърхност за изпълнение на вторична антикорозионна защита са нормирани в БДС 14656 чрез следните основни показатели:
- Якостни характеристики на бетона ( основно якост на натиск);
- Влажност на повърхностния слой на бетона с дълбочина най- малко 20mm;
- Равнинност и гладкост на повърхността
- Чистота на бетонната повърхност.
Якостта на бетона, от който са изпълнени конструкциите се определя от изискванията на конструктивния проект, така че постигането й по време на строителството е гаранция за добро качество и на антикорозионната защита, изпълнена върху тази основа.
Влажността на бетона преди изпълнението на съответен вид антикорозионна защита, зависи от материалите, от които тя е съставена. При работа с битумни материали и епоксидни смоли влажността на бетона в дълбочина не по-малка от 20mm не трябва да надвишава 4%, а при използване на полиуретанови състави- не повече от 0.5%. При работа с водоразредими епоксидни, акрилатни и др. видове смоли изискването за влажност на основата не е актуално, напротив, в тези случаи се изисква предварително овлажняване на бетонната повърхност.
По отношение на равнинност и глаткост на бетоните се класифицират на следните класове:
- Първи клас- разлика в изпъкналите и вдлъбнатите повърхности на бетонната повърхност в границите на 2.5/5.0 mm при база на измерваната дължина от 200 mm.
- Втори клас- също като първи клас, но разликите са в границите 1.2/2.5 mm.
- Трети клас- разликите са г границите на 0.6/1.2 mm при база на измерваната дължина от 100mm.
При изпълнението на лакови покрития и лепени листови изолации е необходим трети клас на грапавост, за шпакловки и замазки- втори клас, а за облицовки и настилки-трети.
Преди полагането на защитните покрития бетонната основа трябва да бъде почистена от строителни и други замърсявания, а наличните пукнатини и грапавини да бъдат обработени с подходящи полимерни или цимент-полимепни състави. Почистването на бетонни повърхности може да стане с механични абразивни инструменти, чрез песъкоструене и водно бластиране и др.
В случаите, когато антикорозионната защита се базира на акалонеустойчиви материали (киселиноустойчив цимент, полиестерни и фенолформалдехидни смоли), повърхността на бетона предварително се грундира с епоксиден състав, след което се изпълняват слоеветена избраната защитна система.
Видове антикорозионна защита на стоманобетонни конструкции.
Вторичната антикорозионна защита на стоманобетонни конструкции в зависимост от вида на използуваните материали и технологията на изпълнението й се подразделя на следните видове:
Импрегнационна антикорозионна защита
Импрегнационната защита се базира на наличието на открити пори в бетона. които излизат на повърхността му. тези пори могат по определен начин да бъдат запълнени с вещества от органичен и неорганичен произход, в резултат на което практически се елиминира възможността за проникване на корозионно активни среди в обема на бетона и по такъв начин значително да се подобри неговата корозионна устойчивост.
При прилагане на импрегнационна защита на конструкции и изделия от бетон и стоманобетон със силиконови състави трябва да се знае, че след периода от 10/15 години тя трябва да бъде реновирана.
Лакови защитни покрития
Лаковите защитни покрития на бетонна и стоманобетонни конструкции са подходящи при действието на газообразни и фино-диспергирани твърди агресвни среди. Чрез тях може да се създаде надеждна бариера срещу действието на корозионни агенти върху бетона и стоманата и при най- сложна конфигурация на обработваните повърхности. Освен това този тип защита се полага сравнително лесно с четка, валяк или механизирано с разпръсквателни машини и сравнително просто се ремонтира и обновява. Срокът на експлоатационната надеждност и дълготрайност на лаковите покрития е в границите на 4/6 години.
Шпакловъчни покрития
Защитните шпакловачни покрития имат дебелина от 0.4 до 2.0 mm и се нанасят в няколко пласта. Шпакловъчните състави са на база битум и синтетични смоли и киселиноустойчиви пълнители (кварцово, базалтово, андезитово, диабазово брашно). За подобряване на пукнатиноустойчивостта им шпакловките се армират с воал или тъкан от стъклени или синтетични влакна.
Композиционният материал, от който се изпълнява шпакловката се нарича кит, а подходящите за защита от дадена агресивна среда.
Антикорозионни замаски
Антикорозионнире замазки имат дебелина от 1.5 со 4 см и в оределени случаи могат да изпълняват фунциите на самостоятелна защита, а понякога да служат за основа на полагани върху тях настилки и облицовки. Те представняват композиционен материал от свързващо вещество (сулфатойчив портланцимент, киселиноустойчив цимент, битум, синтетични смоли), каменно брашно и пясък.
В практиката се използвуват следните видове антикорозионни замазки:
- Силикатни – от сулфатоустойчив портланцимент или водоразтворимо стъкло и киселиноустойчив цимент;
- Битумни – на база окислени и модифицирани с полимери или каучук битуми;
- Полимерни – от епоксидни, полиестерни, фуранови, полиуретанови и др. смоли;
- Серни – разтопена сяра смесена с определени количества пясък.
Пясъкът използуван за разтворите за замазки трябва да бъде киселиноустойчив- кварцов, диабазов, базалтов и др. Същото изискване за киселинна устойчивост се предявява и към финия пълнител от каменно брашно, използуван за получаване на разтворите за антикорозионни замазки.
Антикорозионна защита от листови материали
Листовите антикорозионни покрития на стоманобетонните конструкции се използуват предимно за защита отдействието върху тях на течни среди (вкл. и агресивните почвени води). С тях се изпълнява защитата на подове канали, подземни части на сгради и съоръжения, резервоари, силози и др.
Антикорозионни облицовки и настилки
Облицовките и настилките, използувани при изпълнението на антикорозионната защита на стени и подове могат при определени ословия и самостоятелно да предпазват съответните конструкции от действието на агресивните среди, но най-често на тях се отрежда функциите на слой, който предпазва специално изпълнената антикорозионна защита от механични увреждания.
Метралите и изделията за изпълнение на антикорозионни облицовки и настилки могат да се класифицират в следните групи:
- Плочи от естествени скални материали, които имат добра корозионна устойчивост за съответна среда (базалт, андезит, диабаз, кварцит и др.).
Тези материали подходящи при действието на кисилини (без флуороводородната и силикофлуороводородната) и на разтвори на основи с по-малка концентрация;
- Блокове, плочи и листове от кварцово стъкло.
Те са устойчиви на кисилини (без флуороводородната и силикофлуороводородната), но не са подходящи при среди с основен характер;
- Плочи от лят базалт- устойчиви са на действието на кисилини (без флуороводородната и силикофлуороводородната) и на разтвори на основи с малка концентрация;
- Киселиноустойчиви керамични тухли и плочи- устойчиви са на кисилини (без флуороводородната и силикофлуороводородната), но не са препоръчват при действието на концентрирани разтвори на основи;
-Плочи и блокове от полимерразтвори и полимербетони на база епоксидни, полиестерни, фуранови, полиуретанови и др. видове синтетични смоли. Те са устойчиви на киселини, но изделията на база ненаситени полиестерни смоли не са устойчиви на действието на основи.
- Плочи на блокове от графит- имат добра корозионна устойчивост на действието на флуороводородни и силиководорната кисилини.
Изпълнението на подова корозионно устойчива настилка от полочи изисква уплатняването на фугите между тях да става с подходящ киселиноустойчиви китове или разтвори.
Съставите, с които се залепват плочките към основата могат да бъдат следните:
- цименто-пясъчен разтвор на база сулфатоустойчив портландцимент;
- разтвор при използуване на киселиноустойчив цимент и водоразтворимо стъкло;
- полимерни китове на база епоксидни, ненаситени полиестерни, полиуретанови и др. видове синтетични смоли.
Уплатняването на фугите между плочките се изпълнява с китове от битумполимери, пластифицирани епоксидни смоли, полисулфиден каучук (тиокол), полиуретани, силикони и др.
Вторична антикорозионна защита на стоманени конструкции.
Стоманените конструкции се нуждаят от надеждна и дълготрайна антикорозионна защита предвид тяхната недостатъчна устойчивост на действието на редица газообразни, течни и твърди агресивни среди, характерни за промишлеността, транспорта и др.
За да се постигне ефективна антикорозионна защита на стоманените конструкции е необходимо да се направи правилен избор на материалите и технологията на изпълнението й, а също така да се проведе предварителна подготовка на основата, върху която тя се полага.
Подготовка на повърхността на стомана за изпълнение на защитно антикорозионно покритие.
Подготовката на повърхносттана стоманения елемент има съществено значение за постигането на добра адхезия на антикорозионното покритие с основата, върху която се нанася. В съответствие нормативните изисквания стоманените повърхности трябва да отговарят на следните условия:
- Повърхността не трябва да е замърсена с масла, нефтопродукти, смазки и др.;
- По повърхността на стоманения елемент трябва да е отстранена ръжда, окалина и някои други замърсявания;
- Повърхността на защитаваните елементи трябва да бъде безнеравности и наличие на шлака от заварките, а така също издатини и ръбове с радиус по-голям от 0.3mm;
- По повърхността ан елементите не трябва да има шупли, пукнатини, неметални примеси и др.
Обесмасляването на повърхностите на стоманените елементи се извършва с помоща на органични разтворители или алкални разтвори, чрез които маслата се осапуняват.
Отстраняването на ръжда, окалина и др. замърсявания, а така също и заглаждането на неравностите може да стане с метални четки, електрически или пневматични абразивни уреди, дробеструене, песъкоструене, хидробластриране и др. При механичното почистване на повърхността на стоманата се различават следните четири степени:
- Първа- грапаво метална чиста повърхност с еднороден светлосив цвят;
- Втора- грапаво метално чиста повърхност със сив или тъмно сив цвят със следи от ръжда или окалина;
- Трета – грапава повърхност с кафяв цвят със следи от ръжда и плътно прилепнала окалина;
- Четвърта – грапава повърхност с кафяв цвят със следи от ръжда и плътно прилепнала окалина.
Отстраняването на ръжда от повърхността на стоманата може да стане по хумически метод чрез обрапотването й с топли (до 60оС) разтвори на сярна или солна киселина. От взаимодействието на тези кисилини с желязото се получават лесноразтворими продукти, които чрез промиване се отстраняват. След това е необходимо да се направи неутрализация на използуваните кисели разтвори посредством варно мляко (калциев хидрооксид) или натриев карбонат.
По-често прилаганата в практиката химическа обработка на стоманени повърхности от ръжда се базира на използуването на ръждопреобразувател от ортофосфорна киселина, която при взаймодеиствието й с корозионните продукти (основно железни оксиди) образува неразтворими железни фосфати с плътна структора и с добра адхезия към некорозиралата стомана. Възможно е освен тожа да се използвуват и състави за стабилизиране на ръждата, които превръщат железните хидрооксиди ( при обикновена температура или 400оС) хематит или магнетит. При този вид химическа обработка е задължително преди това да се отстраняват по механичен начин ронливите зони от ръждата.
Използвана литература:
Строителни изолации – ІІ. Защита на стоителните конструкции от корозия проф. Богомил Даракчиев
Строителни изолации – Димитър Назърски
Сходни статии:
- Изпълнение на дървени покривни конструкции План-тезис: Материали за дървени покривни конструкции. Дървени покривни конструкции – видове, област на приложение. Основни елементи и детайли на стояща и висяща дървена покривна конструкция. Покривни покривки при дървени покривни конструкции. Приемане и измерване на покривни работи. Актове и протоколи...
- Римска и Веницианска мозайка Видове мозайки Мозайките се отнасят към довършителните работи на сградите. Те се изпълняват след мазилките. В зависимост от мястото на тяхното полагане те биват подови и стенни. Мозайки с по-опростено изпълнение и от по-евтини материали се правят във второстепенните помещения...
- Схеми на покривни хидроизолации на сгради автор: Методи Михайлов 1. Избор на вида на покрива Задачата изисква да се проектира хидроизолацията на плосък покрив на монолитна административна сграда с относителна влажност на въздуха в помещението i=65%. Според големината на наклона различаваме два вида покриви: Плоски I<7%...
