Методы защиты от коррозии в строительстве

Орленко, В. А. Способы защиты металлоконструкций от коррозии / В. А. Орленко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 24 (262). — С. 144-145. — URL: https://moluch.ru/archive/262/60723/ (дата обращения: 20.10.2022).

В данной статье, мы раскрыли понятие коррозии, цели антикоррозийной защиты, а также преимущества и недостатки различных способов защиты металлических конструкций от коррозионных образований.

In this article, we unveiled the concept of corrosion, the purposes of corrosion protection, as well as the advantages and disadvantages of different methods of protection of metal structures from the corrosive formations.

С каждым годом экологические условия существования человечества изменяются, появляются новые озоновые дыры, природные катаклизмы и даже опустение земельных ресурсов. Вина всему — человеческая деятельность. Из-за изменений в экологии, страдают атмосферные факторы, а они оказывают сильное влияние на металлические конструкции, подвергая их коррозийным образованиям. В связи с этим, многие металлоконструкции теряют свои первоначальные характеристики. Что негативно отражается на их сроке службы.

Коррозия металлов и способы защиты от нее

Учитывая все вышеперечисленное, возникает вопрос, а существует ли эффективный способ защиты металлоконструкций от коррозии, сохраняющий металл от негативного влияния? Для начала рассмотрим вопрос, что же такое коррозия.

Согласно материалам Википедии, коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. То есть коррозия — самопроизвольный процесс разрушения металла под воздействием различных взаимодействий с окружающим миром. В перечисленных взаимодействиях не выделено отдельно физическое взаимодействие. Возникает вопрос, почему именно физико-химическое взаимодействие, а не физическое? Дело в том, что физическое взаимодействие подразумевает под собой износ конструкций, то есть это уже является эрозией металла [1].

Чтобы предотвратить разрушающий процесс, была разработана антикоррозийная обработка металлоконструкций. Подобная защита предусматривает увеличение срока эксплуатации металлоконструкций, а также снижение расходов на последующую замену разрушившегося элемента конструкции. Стоит отметить, что антикоррозионные защитные покрытия получили широкое распространение и на современном этапе ни одно строительство промышленного объекта не обходится без обработки металлоконструкций от коррозии.

Главной целью защиты является изоляция металлических поверхностей от агрессивной среды. В основе элементов для противокоррозионной работы применяют либо эпоксидное основание, либо полиуретановое, поскольку эти материалы позволяют наиболее надежно защитить металл от коррозии.

Во всем мире ежегодно теряется несколько миллионов тонн металлофонда. Американские специалисты подсчитали, что ежегодно коррозия уносит около 4 % валового национального продукта, что составляет примерно 300 миллионов долларов.

Полностью избавиться от коррозии невозможно, как невозможно избавиться, например, от закона Архимеда, но тем не менее, вполне реально приостановить коррозионные образования. Для приостановления разрушения металлов нужны комплексы мероприятий, которые направлены на прекращение и ингибирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности оборудования и сооружений в период их эксплуатирования, как отмечают Петрова Л. Г. и Косачев А. В., что способы защиты металлоконструкций от коррозии основаны на целенаправленном воздействии, приводящем к полному или частичному снижению активности факторов, способствующих развитию коррозионных процессов. Из этого следует, что вариант защиты для конкретного объекта должен выбираться исходя из анализа условий его эксплуатации. При этом должны учитываться требования к показателям, характеризующим необходимое качество работы объекта, технологические особенности применения выбранного метода или методов защиты и достигаемый при этом экономический эффект [3].

Все способы защиты металлоконструкций от коррозийных образований можно подразделить:

Во-первых, на способы воздействия на металл.

Во-вторых, на способы воздействия на окружающую среду.

В-третьих, на комбинированные способы.

К способам воздействия на металлоконструкции относят электрохимическую защиту, а также различного рода покрытия, которые создаются на поверхности металлического изделия.

К методам воздействия на металлоконструкции следует отнести защитные покрытия, которые формируются на поверхности защищаемых конструкций. В наше время существует очень большое количество защитных покрытий, которые, в свою очередь, подразделяются на органические и неорганические. Совершенно верно указал Ворошнин Л. Г., что вне зависимости от вида защитного покрытия, оно обязательно должно быть сплошным, непроницаемым для агрессивной окружающей среды, а также обладать высокой сцепливаемостью с металлом, равномерно распределяться по поверхности и иметь высокую стойкость от коррозийных образований. Следует отметить, что большая часть органических и неорганических покрытий обладают плохой адгезией, а также низкой механической прочностью [6].

Воздействие на окружающую среду осуществляется путем удаления из нее веществ, которые усиливают скорость коррозионного процесса, введением в среду ингибиторов, которые снижают скорость роста коррозии.

Все компоненты защиты от коррозии постоянно совершенствуются. Новые способы защиты от коррозии, а также появление новых идей обработки металлоконструкций, упрощают процесс нанесения защиты.

Самым доступным методом защиты на данный момент является покрытие лакокрасочными материалами. В этом случае защитный слой требуется наносить каждые 5 лет, а это значит, что нужны большие трудовые усилия. Гальваническая и электрохимическая защита также имеют недостаток, а именно — большие затраты.

Существуют современные защитные технологии от коррозийных образований, которые доступны не только предприятиям, но и рядовым потребителям. Один из них называется «текучая резина». «Текучая резина» представляет собой инновационный полимер, который способен выполнить долговечную защиту от коррозии. Наносится это покрытие с помощью пульверизатора, а после покрытия эмульсия из битума мгновенно застывает, при этом не образуя подтеков и шероховатостей. Металлоконструкции, которые обработаны таким материалом, совершенно индиффирентны к экстремальным температурам и влажности.

Исходя из всего описанного следует, что коррозия является саморазрушением металла под воздействием факторов окружающей среды. Коррозийные образования металлоконструкций невозможно полностью искоренить, можно лишь приостановить их рост. На сегодняшний день существует множество способов защит от коррозии, но все они имеют как преимущества, так и недостатки. Тем не менее, с развитием научного прогресса, открываются все больше новых способов антикоррозийной защиты металлоконструкций.

1. Определение Коррозии / [Электронный ресурс]: https://ru.wikipedia.org/wiki/Коррозия
2. Матвеев, Б. Н. Листовые нержавеющие стали /Б. Н. Матвеев//Сталь.-2013.№ 5.- С.56–60
3. Петрова, Л.Г., Косачев, А. В. Способы защиты металлов от коррозии /Л. Г. Петрова, А. В. Косачев// Поколение будущего. — 2013.
4. А. Д. Конюхов, А. К. Шуртаков, В. П. Харчевников, А. И. Шелест, Т. Н. Воробьев // Сталь.- 2012. № 4.- С.60–63.
5. Нанотехнологии в наше время / [Электронный ресурс]: http://www.rusnanonet.ru/nanoindustry/construction/constr_application/bridge_apatech/#
6. Ворошнин, Л. Г. Антикоррозионные диффузионные покрытия / Л. Г. Ворошнин // — Минск: Наука и техника — 2011. — стр. 296.

Основные термины (генерируются автоматически): коррозия, окружающая среда, способ воздействия, образование, покрытие, способ защиты металлоконструкций, физико-химическое взаимодействие, физическое взаимодействие, электрохимическая защита.

Источник: moluch.ru

ТОП-8 средств защиты металла от коррозии: какой лучше выбрать и рейтинг лучших

Что такое коррозия металла, и во что она может в короткие сроки превратить металлические изделия или детали — знают, наверное, все. Особенно красноречиво, по всей видимости, не выбирая выражений, многое могут рассказать о ней автолюбители. Ведь без должного ухода, без специальной обработки, особенно в условиях массированного применения противогололедных химических смесей на наших дорогах, стальные корпуса автомобилей буквально за пару лет способны превратиться в ржавое решето. Только средства защиты металлов от коррозии способны «переломить ситуацию».

Опубликовал(а): Евгений Афанасьев
Обновлено: 22.04.2020

Немало проблем доставляется коррозия и в строительстве. Страдают металлические постройки гаражи, ангары и т.п., заборы, несущие детали каркасных конструкций, кровля. Не щадит этот «безжалостный противник» сантехнику и приборы бытового предназначения, особенно контактирующие с водой.

С коррозионными процессами непросто, но все же можно и обязательно нужно бороться. И очень хорошо, что человек создал для этих целей специальное «вооружение» — имеется в виду довольно широкий ассортимент разнообразных средств. Вот о них и пойдет речь: средства защиты металлов от коррозии — разновидности, способы применения, рейтинг наиболее эффективных составов.

Способы борьбы с коррозией

Коррозия металлов – это деструктивный, разрушающий кристаллическую решетку, окислительно-восстановительный химический процесс. Вызывается он чаще всего высокой химической активностью самих металлов – многие помнят из школьного курса химии «линейку» активности элементов. Активизироваться может при создании неблагоприятных условий, например, высокой влажности и опущенной температуре, в агрессивной солевой, кислотной или щелочной среде.

Чаще всего приходится сталкиваться с коррозией черных металлов, то есть – различных сортов стали и чугуна, применяемых буквально повсеместно, во всех сферах деятельности человека. Процесс начинает выдавать себя появлением на металлической поверхности пятен или разводов рыжего цвета.

Если с коррозией не бороться, она способна показать свою крайне разрушительную силу – металлические изделия быстро приходят в негодность.

Если не предпринять никаких шагов, то очаг начинает разрастаться, захватывая все новые площади. Причем иногда это происходит незаметно для глаз. Так, многие участки механизмов, приборов и т.п. — попросту скрыты из поля зрения, и увидеть их можно только при полной разборке узла или всего устройства. А иные очаги коррозии могут до поры скрываться под слоем краски, и только кода процесс зайдет очень далеко – поваляться сначала в виде вздутий, а потом – и прорывов ржавчины наружу.

Некоторые владельцы пытаются справиться с выявленными очагами коррозии механическим способом. То ест применяя шлифовку поврежденного ею участка наждачной бумагой или же специальными дисками, добравшись до «здорового» металла.

Однако подобная методика, если и может быть применена, то с исключительной осторожностью, и только в качестве предварительного этапа, перед нанесением специальных составов. Только механическая очистка является весьма малоэффективным средством.

Точечные проявления коррозии, проступившие через слой краски

Особенно сложно удалить этим способом мелкие точечные очаги ржавчины, так как они в процессе чистки забиваются мелкодисперсной коррозийной пылью, и их становится практически не видно. Но беда как раз в том, что они никуда не деваются, и обязательно в дальнейшем проявят себя, даже после окрашивания. Поэтому обработка химическимисредствами — более надежна.

Кроме того, если ржавчиной поражен тонкий металл, то во время очистки, под давлением щёток или абразивного материала, он может повредиться вплоть до сквозной дырки.

В связи с этим рекомендуется пользоваться химическими составами, очищающими металл и предотвращающими появление коррозии в дальнейшем. Причем с их помощью можно даже успешно справиться с очагами в труднодоступных зонах, там, где никакими другими способами без разборки механизма к пораженному участку не добраться.

Разновидности средств зашиты от коррозии

Существует несколько разновидностей составов, предназначенных для борьбы с коррозией. Это преобразователи ржавчины, специальные грунтовки и антикоррозийные покрытия:

• Одними из наиболее часто используемых и эффективных средств являются так называемые преобразователи ржавчины. Эти составы способны на химическом уровне не только удалить, но преобразовать образовавшиеся продукты коррозии в защитную, достаточно прочную пленку, своеобразную грунтовку поверхности. Подобные составы экономны в расходовании и отлично выполняют возложенные на них функции.

В продажу преобразователи поступают в жидкой форме (растворы или суспензии), и можно выбрать оптимальную форму применения, в зависимости от расположения поврежденного участка – будет ли это нанесение кисточкой, или более удобным видится применение распылителя.

Преобразователи подходят для обработки любых металлических деталей, но при условии, что толщина пораженного слоя не будет превышать 15÷20 мкм. Глубже состав не проникнет — он просто закроет поврежденный участок фосфатной пленкой, а оставшийся под ней очаг коррозии продолжит разъедать металл.

• Грунтовки по металлу не менее популярны, чем преобразователи ржавчины. В продаже можно найти разные варианты этих химических средств — это пассирующие, фосфатирующие, протекторные, изолирующие, а также преобразующие (то есть во многом сходные с упомянутыми выше преобразователям) и другие.
• Еще одной группой материалов для защиты металла от ржавчины являются специальные антикоррозийные покрытия, применяемые в комплексе с другими названными выше материалами.

Удаление ржавчины с металлических поверхностей

Если мы говорим об автомобилях, то коррозия чаще всего проявляется на кузове машины. Понятно, что любой автовладелец заинтересован в «здоровье» своего «питомца», и регулярные обновления антикоррозионной защиты – полностью на совести хозяина. Но бывает и так , что коррозия находит лазейки, или в силу каких-то обстоятельств на защитном слое появляются уязвимые участки.

При обнаружении малейших признаков поражения необходимо сразу же принимать меры, иначе очаг активного окисления будет не только расширяться, но и уходить вглубь металла. Если же металлический лист будет проеден ржавчиной насквозь, то тогда придется использовать другие, более дорогостояще способы ремонта.

Здесь нужно действовать быстро: если спохватиться вовремя, то еще можно вернуть поврежденному участку первоначальный внешний вид(при условии правильно подобранного оттенка краски).

Удаление ржавчины с кузова автомобиля — нанесение преобразователя с помощью кисточки

Любое из выбранных средств от ржавчины должно использоваться в установленной последовательности. Только в этом случае можно добиться необходимого эффекта:

• Первым шагом поврежденный участок необходимо аккуратно очистить от рыхлой ржавчины, применив металлическую щетку, а затем наждачную бумагу нужной зернистости.
• Далее, поверхность обрабатывается преобразователем ржавчины;
• Следующим шагом обработанная зона промывается несколько раз (если это оговорено в инструкции преобразователя ржавчины, так как иногда этого делать не требуется.)
• После этого производится просушка металлической поверхности ветошью или же с помощью строительного фена;
• По готовности поверхности – переходят к покрасочным работам.

При очистке может обнаружиться, что ржавчина уже сделала в металле сквозное отверстие. Если оно совсем небольшое, то его можно попробовать заделать шпаклевкой с применением стеклоткани. В случае если отверстие достигло значительных размеров, без приваривания заплатки не обойтись, а для этого потребуется специальное оборудование и, естественно¸ устойчивые навыки по проведению подобных ремонтно-восстановительных работ. Чтобы не доводить дело до такого, следует внимательно следить за состоянием антикоррозионной защиты автомобиля, что пресечь начало процесса коррозии металла на ранней стадии.

Зачистка поврежденного коррозией участка

Восстановление поврежденного коррозией участка с использованием преобразователя и грунта производится в примерно такой последовательности:

• Очистка металла от рыхлых слоев ржавчин.
• Обезжиривание очищенного участка.
• Обработка преобразователем ржавчины.
• При необходимости далее идет этап шпаклевки, а после ее высыхания — шлифовки.
• Затем поверхность снова обезжиривается.
• Следующий этап — это нанесение защитного грунта одним или двумя слоями.
• Далее идет два-три слоя адгезионной грунтовки;
• После этого отремонтированное место окрашивается в несколько слоев.
• Сверху краски наносится специальный лак.

Выполняя все работы с применением антикоррозионных химических средств, необходимо соблюдать правила техники безопасности. Обязательным условием считается использование защитных средств —резиновых перчаток, очков и респиратора. При необходимости следует закрыть окружающую поврежденный участок поверхность металла, чтобы исключить вероятность попадания и преобразователя и грунтовки, и финишных лакокрасочных материалов.

Надо сразу сказать, что полное восстановление сильно пораженного участка с его последующей финишной покраской – задача довольно сложная, и не всем поддающаяся. То есть при сомнениях в получении приемлемого результата лучше все же обратиться к специалистам. Это недёшево, и поэтому оптимальный выход – постараться не доводить свою технику до состояния, требующего такого вмешательства. То есть пресекать появление и развитие пораженных коррозией участков, как говорится, «в зародыше». Средств для этого — немало.

Далее будет представлен рейтинг лучших составов, способных эффективно бороться с коррозийным процессом, возникшим на поверхности и в скрытых полостях автомобиля.

Какой лучше выбрать состав?

В продаже (и в хозяйственных и в магазинах автозапчастей, автохимии и косметики, и в хозяйственных) представлено большое количество продукции отечественных и зарубежных производителей. Интересный факт, что пользователи особенно выделяют составы, изготовленные компаниями России и США. Отлично показывают себя и продукты многих европейских брендов.

Преобразователи ржавчины различного типа

Качество и эффективность работы представленной продукции проверено практикой применения — все они при соблюдении технологии использования дают ожидаемый результат. Поэтому их охотно используют и работники ремонтных служб, и домашние мастера.

Приятно удивляет и то, что потребители поставили на первое место отечественные составы. Скорее всего, потому, что они разрабатывались с учетом российских климатических и дорожных условий.

Источник: stroyday.ru

Защита металла от коррозии

Металлы используются человеком с доисторических времен, изделия из них широко распространены в нашей жизни. Самым распространенным металлом является железо и его сплавы. К сожалению, они подвержены коррозии, или ржавлению — разрушению в результате окисления. Своевременная защита от коррозии позволяет продлить срок службы металлических изделий и конструкций.

Защита от коррозии

Виды коррозии

Ученые давно борются с коррозией и выделили несколько основных ее типов:

• Атмосферная. Происходит окисление вследствие контакта с кислородом воздуха и содержащимися в нем водяными парами. Присутствие в воздухе загрязнений в виде химически активных веществ ускоряет ржавление.
• Жидкостная. Проходит в водной среде, соли, содержащиеся в воде, особенно морской, многократно ускоряют окисление.
• Почвенная. Этому виду подвержены изделия и конструкции, находящиеся в грунте. Химический состав грунта, грунтовые воды и токи утечки создают особую среду для развития химических процессов.

Исходя из того, в какой среде будет эксплуатироваться изделие, подбираются подходящие методы защиты от коррозии.

Характерные типы поражения ржавчиной

Различают следующие характерные виды поражения коррозией:

• Поверхность покрыта сплошным ржавым слоем или отдельными кусками.
• На детали возникли небольшие участки ржавчины, проникающей в толщину детали.
• В виде глубоких трещин.
• В сплаве окисляется один из компонентов.
• Глубинное проникновение по всему объему.
• Комбинированные.

Виды коррозионных разрушений

По причине возникновения разделяют также:

• Химическую. Химические реакции с активными веществами.
• Электрохимическую. При контакте с электролитическими растворами возникает электрический ток, под действием которого замещаются электроны металлов, и происходит разрушение кристаллической структуры с образованием ржавчины.

Коррозия металла и способы защиты от нее

Ученые и инженеры разработали множество способов защиты металлических конструкций от коррозии.

Защита от коррозии индустриальных и строительных конструкций, различных видов транспорта осуществляется промышленными способами.

Зачастую они достаточно сложные и дорогостоящие. Для защиты металлических изделий в условиях домовладений применяют бытовые методы, более доступные по цене и не связанные со сложными технологиями.

Промышленные

Промышленные методы защиты металлических изделий подразделяются на ряд направлений:

• Пассивация. При выплавке стали в ее состав добавляют легирующие присадки, такие, как Cr, Mo, Nb, Ni. Они способствуют образованию на поверхности детали прочной и химически стойкой пленки окислов, препятствующей доступу агрессивных газов и жидкостей к железу.
• Защитное металлическое покрытие. На поверхность изделия наносят тонкий слой другого металлического элемента — Zn , Al, Co и др. Этот слой защищает железо о т ржавления.
• Электрозащита. Рядом с защищаемой деталью размещают пластины из другого металлического элемента или сплава, так называемые аноды. Токи в электролите текут через эти пластины, а не через деталь. Так защищают подводные детали морского транспорта и буровых платформ.
• Ингибиторы. Специальные вещества, замедляющие или вовсе останавливающие химические реакции.
• Защитное лакокрасочное покрытие.
• Термообработка.

Порошковая покраска для защиты от коррозии

Способы защиты от коррозии, используемые в индустрии, весьма разнообразны. Выбор конкретного метода борьбы с коррозией зависит от условий эксплуатации защищаемой конструкции.

Бытовые

Бытовые методы защиты металлов от коррозии сводятся, как правило, к нанесению защитных лакокрасочных покрытий. Состав их может быть самый разнообразный, включая:

• силиконовые смолы;
• полимерные материалы;
• ингибиторы;
• мелкие металлические опилки.

Отдельной группой стоят преобразователи ржавчины — составы, которые наносят на уже затронутые коррозией конструкции. Они восстанавливают железо из окислов и предотвращают повторную коррозию. Преобразователи делятся на следующие виды:

• Грунты. Наносятся на зачищенную поверхность, обладают высокой адгезией. Содержат в своем составе ингибирующие вещества, позволяют экономить финишную краску.
• Стабилизаторы. Преобразуют оксиды железа в другие вещества.
• Преобразователи оксидов железа в соли.
• Масла и смолы, обволакивающие частички ржавчины и нейтрализующие ее.

При выборе грунта и краски лучше брать их от одного производителя. Так вы избежите проблем совместимости лакокрасочных материалов.

Защитные краски по металлу

По температурному режиму эксплуатации краски делятся на две большие группы:

• обычные, используемые при температурах до 80 °С;
• термостойкие.

По типу связующей основы краски бывают:

• алкидные;
• акриловые;
• эпоксидные.

Лакокрасочные покрытия по металлу имеют следующие достоинства:

• качественная защита поверхности от коррозии;
• легкость нанесения;
• быстрота высыхания;
• много разных цветов;
• долгий срок службы.

Большой популярностью пользуются молотковые эмали, не только защищающие метал, но и создающие эстетичный внешний вид. Для обработки металла распространена также краска-серебрянка. В ее состав добавлена алюминиевая пудра. Защита металла происходит за счет образования тонкой пленки окиси алюминия.

Эпоксидные смеси из двух компонентов отличаются исключительной прочностью покрытия и применяются для узлов, подверженных высоким нагрузкам.

Защита металла в бытовых условиях

Чтобы надежно защитить металлические изделия от коррозии, следует выполнить следующую последовательность действий:

• очистить поверхность от ржавчины и старой краски с помощью проволочной щетки или абразивной бумаги;
• обезжирить поверхность;
• сразу же нанести слой грунта;
• после высыхания грунта нанести два слоя основной краски.

При работе следует использовать средства индивидуальной защиты:

• перчатки;
• респиратор;
• очки или прозрачный щиток.

Способы защиты металлов от коррозии постоянно совершенствуются учеными и инженерами.

Методы противостояния коррозионным процессам

Основные методы, применяемые для противодействия коррозии, приведены ниже:

• повышение способности материалов противостоять окислению за счет изменения его химического состава;
• изоляция защищаемой поверхности от контакта с активными средами;
• снижение активности окружающей изделие среды;
• электрохимические.

Первые две группы способов применяются во время изготовления конструкции, а вторые – во время эксплуатации.

Методы повышения сопротивляемости

В состав сплава добавляют элементы, повышающие его коррозионную устойчивость. Такие стали называют нержавеющими. Они не требуют дополнительных покрытий и отличаются эстетичным внешним видом. В качестве добавок применяют никель, хром, медь, марганец, кобальт в определенных пропорциях.

Нержавеющая сталь AISI 304

Стойкость материалов к ржавлению повышают также, удаляя их состава ускоряющие коррозию компоненты, как, например, кислород и серу — из стальных сплавов, а железо – из магниевых и алюминиевых.

Снижение агрессивности внешней среды и электрохимическая защита

С целью подавления процессов окисления во внешнюю среду добавляют особые составы — ингибиторы. Они замедляют химические реакции в десятки и сотни раз.

Электрохимические способы сводятся к изменению электрохимического потенциала материала путем пропускания электрического тока. В результате коррозионные процессы сильно замедляются или даже вовсе прекращаются.

Пленочная защита

Защитная пленка препятствует доступу молекул активных веществ к молекулам металла и таким образом предотвращают коррозионные явления.

Пленки образуются из лакокрасочных материалов, пластмассы и смолы. Лакокрасочные покрытия недороги и удобны в нанесении. Ими покрывают изделие в несколько слоев. Под краску наносят слой грунта, улучшающего сцепление с поверхностью и позволяющего экономить более дорогую краску. Служат такие покрытия от 5 до 10 лет.

В качестве грунта иногда применяют смесь фосфатов марганца и железа.

Защитные покрытия создают также из тонких слоев других металлов: цинка, хрома, никеля. Их наносят гальваническим способом.

Покрытие металлом с более высоким электрохимическим потенциалом, чем у основного материала, называется анодным. Оно продолжает защищать основной материал, отвлекая активные окислители на себя, даже в случае частичного разрушения. Покрытия с более низким потенциалом называют катодными. В случае нарушения такого покрытия оно ускоряет коррозию за счет электрохимических процессов.

Металлическое покрытие также можно наносить также методом распыления в струе плазмы.

Применяется также и совместный прокат нагретых до температуры пластичности листов основного и защищающего металла. Под давлением происходит взаимная диффузия молекул элементов в кристаллические решетки друг друга и образование биметаллического материала. Этот метод называют плакированием.

Источник: sterbrust.tech

Защита металлоконструкций

Все металлы кажутся прочными и долговечными, поэтому тот факт, что из-за внешнего воздействия они деформируются или разрушаются, кажется маловероятным. А между тем это вполне возможно и зависит от того, как происходит дальнейший уход.

Защита металлоконструкций от коррозии и пожара сегодня в центре нашего внимания. Рассмотрим важный вопрос, как уберечь металл от агрессивной среды, и дадим полезные советы по профилактике.

Защита металлоконструкций от коррозии

Коррозия представляет собой разрушение металлов и сплавов под действием внешних факторов. Данный процесс имеет электрохимическую либо химическую природу и негативно отражается на функциях и продолжительности службы изделия.

Еще на этапе проектирования важно продумать защиту строительных металлоконструкций от коррозии, включить в смету затраты на данные мероприятия. В строительных нормах и правилах (СНиП) подобные методы названы конструктивными. Согласно определению, в соответствии с данными способами подбирают материалы и способы их нанесения, чтобы минимизировать соприкосновение металлических поверхностей с агрессивной средой.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В СНиП по защите металлоконструкций говорится о необходимости выбора защитного покрытия, а также рекомендуются способы оптимального использования изделий. Необходимо:

• устранить все присутствующие на поверхностях предмета щели и углубления, в которых может собираться влага либо образовываться аномальная область нагрева/охлаждения, что чревато разрушением антикоррозийного покрытия;
• закрыть металл от попадания брызг, водяных капель;
• ввести в агрессивную среду специальные ингибиторы.

Пассивная антикоррозийная защита металлоконструкций

Данный подход является наименее эффективным и предполагает обработку поверхности металла любым лакокрасочным покрытием. Подобная защита стальных конструкций не способна обеспечивать должный результат в течение значительного отрезка времени в связи с такими факторами:

• Металлы имеют отличную теплопроводность, поэтому покрытие подвержено частым перепадам температуры, из-за чего за пять лет утрачивает свои свойства и требует замены.
• Защита объемных стальных конструкций с использованием лакокрасочного покрытия является слишком трудоемкой. Дело в том, что перед нанесением такого слоя требуется удалить с металла оксидную пленку, после чего загрунтовать все поверхности.

С названными минусами уже удалось частично справиться благодаря современным химическим средствам, которые удаляют сразу оксидную пленку и ржавчину. Обычно компоненты таких составов поставляются по отдельности и смешиваются перед нанесением. Производители говорят о возможности антикоррозионной защиты металлоконструкций на десятилетия при помощи подобных средств независимо от погодных условий.

Активные методы защиты металлоконструкций от коррозии

Речь идет о методах защиты металлоконструкций от коррозии в соответствии с ГОСТами, благодаря которым обеспечивается повышенная стойкость ферросплавов и изделий на их основе:

Горячее цинкование. В первую очередь изделие обезжиривается, проходит пескоструйную обработку либо травление кислотой, после чего в специальной вращающейся ванне на него наносится тонкий слой расплава цинка.

Химическая реакция приводит к формированию на поверхности защитной пленки, которая предотвращает попадание влаги на основной металл. Кроме того, цинк образует со сталью гальванопару и может самовосстанавливаться в случае небольших повреждений.

Роль сырья для горячего метода нередко играют и другие металлы. В целом, способ успел зарекомендовать себя при обработке крупных объектов, таких как суда, баки, цистерны.

Электрохимическое или гальваническое цинкование. В основе подхода лежит принцип диффузионного извлечения ионов цинка из слабокислого раствора за счет электролиза. Для этого в ванну с электролитом погружают металлоконструкции, которым необходима защита, и источник цинка. В качестве последнего могут использоваться пластины, шары, болванки. Далее через ванну пропускается электрический ток.

В процессе электролиза цинк берет на себя роль анода, растворяется и оседает на стальной поверхности, и та приобретает красивый блестящий вид. Правда, такое покрытие имеет низкую адгезию, а обработка очень трудоемкая и вредная для экологии. Данный подход используют для защиты метизов и деталей средних размеров.

Термодиффузионное нанесение цинкового покрытия. Здесь атомы цинка из цинкосодержащего порошка при температуре в пределах +290…+450 °C проникают в поверхность железа. В результате образуется очень твердый и износостойкий защитный слой, который полностью повторяет форму исходной детали, в том числе резьбы и тонкий рельеф.

Достоинством этого способа является отсутствие сложной подготовки, такой как удаление очагов ржавчины, обезжиривание, пр. В результате покрытие металлоконструкций и трубопроводов служит в 2-3 раза дольше, чем гальваническое. Кроме того, оно исправно выполняет свои функции даже при использовании изделий в морской воде. Однако метод имеет низкую производительность и требует использования особого оборудования, а именно роторных печей.

Современные методы защиты металлоконструкций от коррозии

Метод алитирования

Алюминиевое напыление формируется при помощи использования порошкообразных смесей на базе ферроалюминия. Для этого на предмет наносится металлизированный порошок, а потом проводится изоляционная обмазка. Далее изделие готовят к диффузионному отжигу и обрабатывают специальной краской, также имеющей алюминий в своем составе. После чего, в соответствии с ГОСТом, для получения антикоррозийной защиты металлоконструкции погружают в алюминиевый расплав с выдержкой.

Характеристики последней зависят от требований к результату. Алитирование позволяет добиться наиболее высокой износостойкости металлических поверхностей.

Метод фаолитирования

Данный подход сочетает в себе обработку металлизированными смесями и поверхностное нанесение ЛКП. За образование защитного барьера отвечает смесь, основным компонентом которой является кислотоупорная термореактивная пластмасса. Готовое антикоррозийное и теплозащитное покрытие способно справляться даже с воздействием химически агрессивных солей.

Немаловажно, что такая антикоррозионная защита металлоконструкций сохраняет свои свойства при высокой температуре. Но чтобы добиться максимального эффекта, нужно предварительно покрывать изделие бакелитовой лаковой основой.

Метод электрохимической защиты от коррозии

При формировании электрохимической защиты к детали крепят протекторный анод из металла, имеющего более электроотрицательные свойства, чем материал изделия. Таким образом скорость окисления в самой конструкции снижается практически до нуля до полного разрушения анода – его еще называют «жертвенным».

Так экранируют свайные фундаменты, металл которых размещен в грунте, что особенно важно для засоленных почв. Кроме того, технология применяется для защиты нефтегазопромысловых сооружений, хранилищ, днищ судов, на которые все время воздействует соленая вода.

Для изготовления анодов используют платинированный титан, железнокремниевые сплавы, графитопласты. Сегодня создаются технологии электрохимической защиты кузовов автомобилей, в рамках которых аноды из электропроводящих полимеров имеют декоративный внешний вид и наклеиваются на кузов в местах, наиболее подверженных образованию очагов ржавчины.

Метод «жидкая резина»

Для надежной защиты металлоконструкций используется двухкомпонентный эластомер со значительным сроком службы. Он представляет собой бесшовную мембранную прослойку, которая наносится распылительным пистолетом и не требует предварительной подготовки металла. Даже на гладкой, скользкой и влажной основе битумная эмульсия мгновенно затвердевает без потеков и неровностей.

Производитель дает гарантию: такой слой будет сохранять свои свойства 20 лет, постепенно приобретая все большую прочность. Данный метод подходит для защиты металлических труб, строительных конструкций вне зависимости от их конфигурации, поверхностей цистерн и кровли. Обработанные «жидкой резиной» металлы не реагируют на повышенную влажность и критическую температуру.

Защита металлоконструкций от огня

Огнезащита является столь же актуальной темой, что и антикоррозийная защита металлоконструкций. Она предполагает проведение ряда мероприятий по снижению, полному предотвращению воздействия огня, повышению огнестойкости изделий на некоторый отрезок времени.

Под влиянием высокой температуры металл претерпевает такие изменения:

• плавится, из-за чего повышается пластичность;
• утрачивает прежнюю форму, на изделии образуются трещины, отслойки;
• теряет прочность.

В случае пожара последний фактор несет главную опасность, ведь может привести к разрушению стен здания всего за несколько минут воздействия огня.

Нормы по противопожарной защите металлоконструкций установлены такими актами законодательства РФ:

• ГОСТ Р 53295-2009; НПБ 236-97; 30247.0-94;
• строительные правила и нормы, к которым относятся: СП 2.13130.2012; СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011); СП 21-101, 21-102;
• ППР;
• справочники к ФЗ № 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости»;
• технические регламенты.

Металлоконструкции, которые следует защищать от огня

В соответствии с нормами безопасности, защита от пожара является обязательной для следующих видов металлоконструкций:

• несущих и опорных, на которые ложится основная нагрузка;
• имеющих конструктивное значение;
• открытых, поэтому в первую очередь испытывающих на себе воздействие пламени.

Помимо этого, важно защищать соединения и крепления, если их разрушение, искривление может привести к обрушению частей здания.

Необходимо обеспечить защиту таких металлоконструкций из стали, чугуна и алюминия:

• всех несущих элементов: колонн, балок перекрытий, ферм, пр.;
• лестниц и пролетов;
• кровли, ее фрагментов и опор;
• составляющих металлокаркаса;
• частей противопожарных оград.

Обойтись без защиты металлоконструкций можно, если:

• такие части не относятся к основной конструкции здания;
• объект не нормирован по степени пожарной опасности и приравнен к V категории;
• строение имеет более низкую огнестойкость, чем его элементы из металла;
• возможно использование незащищенных конструкций до класса R15.

Стоит пояснить, что в названных случаях допускается отказ от защиты металлоконструкций, так как они в любом случае будут разрушены огнем позже, чем само здание.

Средства и составы, используемые для огнезащиты

Для защиты от огня по ГОСТ 53295-2009 необходимо применять средства, формирующие тонкую пленку на поверхности, не способную изменять форму металлоконструкций. Обычно используют такие составы:

• Вспучивающиеся и невспучивающиеся краски. Первые образуют коксовое покрытие под влиянием повышенной температуры, параллельно выделяя вещества, которые приводят к самозатуханию пламени. Так, во время пожара слой толщиной 4 мм увеличивается до 4 см. Тогда как невспучивающиеся краски имеют в своем составе силикаты и по консистенции напоминают толстый слой лака. Они поглощают тепло, выделяют ингибиторы, воду и негорючие газы. Однако нужно понимать, что вторая разновидность обладает меньшей эффективностью, чем вспучивающиеся аналоги.
• Лаки.
• Пасты, мастики и штукатурки, наносимые слоем до 2 см. Если сравнивать пасты и мастики с красками, то первые имеют высокую дисперсность. А благодаря вяжущим компонентам они оказываются достаточно густыми.
• Огнеупорные грунтовки.

Нужно понимать, что для защиты металлоконструкций не используется пропитка, так как она не способна проникнуть в обрабатываемый материал.

При выборе средств огнезащиты учитывают:

• на открытой или закрытой территории находится конструкция;
• отапливается ли помещение либо имеет особые условия содержания;
• какова цель нанесения, будут ли параллельно применяться другие составы;
• какой металл обрабатывается: обычная сталь или оцинкованная.

Способы огнезащиты металлоконструкций

Используемые сегодня в строительстве способы защиты металла и дерева от прямого огня, теплового воздействия пожара появились очень давно. На данный момент создаются более современные подходы и средства.

Реальная картина отражается в действующих правилах, таких как СП 2.13130.2012, призванных регламентировать обеспечение стойкости объектов к пламени. Указанный свод правил особо акцентирует внимание на огнезащите металлических конструкций и остальных элементов зданий и сооружений.

Далее названы методы защиты металлоконструкций от огня и теплового воздействия, испытывающих на себе серьезную нагрузку, будучи частью строения.

В основе такой конструктивной огнезащиты лежит формирование теплоизоляционного слоя на поверхности строительных элементов, открытых для внешнего воздействия. Подобное защитное покрытие должно иметь достаточную толщину и качество, чтобы справляться с огнем и теплом на протяжении нормативного времени. Последнее фиксируется ПБ при проектировании или строительстве в части обеспечения огнестойкости:

• Огнезащита колонн, опорных столбов из металла, поддерживающих перекрытия, покрытия зданий и сооружений.

Изначально с этой целью применяли природный камень, кирпич, плитные материалы естественного, а позже искусственного происхождения. Подобная облицовка от пола до перекрытия защищает металлическую конструкцию от возможного воздействия огня. Ранее указанные материалы выкладывали вокруг колонны, столба на строительный известковый раствор.

Сейчас же используют другие методы крепления плитных, листовых и рулонных материалов. Они фиксируются на каркасе с воздушными прослойками – таким образом уменьшается нагрузка на междуэтажные перекрытия и снижается стоимость защиты металлоконструкций от огня.

Очевидно, что подобные металлические элементы сложно и порой невозможно обезопасить от контакта с огнем при помощи камня, кирпича или плит, так как они находятся под потолком. Кроме того, описанная выше защита может быть опасна для всех находящихся в здании, особенно на территориях с высокой вероятностью землетрясений.

По этой причине металлические балки, как и колонны, столбы закрывают слоем мокрой штукатурки, цементного раствора либо при помощи бетонирования по деревянной дранке или металлической сетке.

Также используются различные огнезащитные вязкие смеси, предел огнестойкости которых зависит от толщины нанесения. Однако этот подход имеет серьезные минусы: из-за него возрастает нагрузка на перекрытия здания, также он предполагает дополнительные затраты, внешнюю массивность металлоконструкций под подобной защитой. Последний недостаток нередко становится решающим для архитекторов и заказчиков проектов зданий.

Лестницы встречаются в большинстве зданий и обеспечивают возможность эвакуации людей, поэтому их огнезащите уделяется повышенное внимание. В проектировании и строительстве часто прибегают к быстровозводимым, относительно дешевым металлическим лестницам, которым можно задать любой уклон, высоту, ширину маршей.

Их обрабатывают всеми названными выше способами, в том числе тонкослойными напыляемыми средствами.

Для защиты от огня несущих металлоконструкций зданий и лестниц применяют комбинированный метод, совмещающий в себе разные виды обработки.

Рекомендуем статьи

Вне зависимости от технологии нанесения или крепления огнезащитных материалов, СП 2.13130.2012 требует, чтобы они соответствовали технологическим методам, зафиксированным протоколами испытаний на стойкость к огню.

Составы, призванные обеспечить защиту металлоконструкций, легко наносить, при этом они не требуют особых условий эксплуатации. Их слой можно без труда восстановить после механических повреждений за счет обработки пострадавших зон. При пожаре, коррозии покрытие значительно сокращает вероятность полного разрушения объекта и позволяет снизить затраты на восстановление.

Использование описанных выше подходов считается обязательным для гражданского и промышленного строительства, поэтому средства защиты металлоконструкций всегда пользуются спросом.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Источник: vt-metall.ru