Способи захисту металоконструкцій від корозії

Метал використовується для виготовлення найрізноманітніших виробів, в тому числі і будівельних конструкцій. Висока міцність, стійкість до зношування, деформацій, впливу вологості, ультрафіолету і перепадів температурного режиму, простота монтажу і доступна ціна - все це робить сталеві профілі надзвичайно популярними при зведенні об'єктів за технологією ШМС. Для поліпшення експлуатаційних властивостей конструкції необхідно додатково захистити метал від корозії. Сучасні технології обробки спрямовані на припинення і придушення розвитку цих процесів, збереження і підтримання працездатності сталевих елементів протягом тривалого періоду, тобто збільшення терміну служби ШМС до 50 і більше років. Комплекс захисних заходів вибирається виходячи з аналізу умов експлуатації металоконструкцій.

Як відбувається корозія

У повсякденному житті її називають іржею. Корозія виникає в результаті контакту металу з киснем. Тому захист сталевих конструкцій від іржі обов'язково передбачається ще на початковому етапі проектування.

Корозія вражає поверхню виробу під впливом різних факторів:

• перепади температурного режиму;
• збільшена вологість.

Вплив на метал агресивного середовища також може запустити процес окислення.

Норми і правила БНіП, що стосуються захисту сталевих виробів

Антикорозійний захист будівельних металоконструкцій передбачається на етапі проектування. Вартість відповідних робіт включається в ціну готового виробу. Будівельні норми і правила (скорочено БНіП) передбачають конструктивні способи захисту, суть яких - підібрати підходящий матеріал для обмеження доступу агресивних чинників до металу, а також правильне його нанесення.

Крім того, БНіП містить ряд рекомендацій по режиму експлуатації металевих конструкцій:

• запобігання виникненню на поверхні виробу щілин або поглиблень, в яких може накопичуватися вода. Ще один несприятливий фактор - формування аномальної температури в проблемній зоні. У будь-якому з цих випадків має місце пошкодження антикорозійного покриття;
• запобігання потрапляння на металеву конструкцію бризок, крапель води.

До того ж рекомендується додавати інгібітори в агресивне середовище, щоб зменшити її негативний вплив на метал.

Види антикорозійного захисту

Умовно способи, що забезпечують захист металевих конструкцій від іржі, можна розділити на:

• методи, що передбачають вплив на навколишнє середовище;
• способи захисту металу;
• комбінований метод.

Перший спосіб передбачає видалення з повітря вологи або інших агресивних сполук, а також підтримання оптимальної температури. Даний метод добре працює, але на практиці його можна застосувати далеко не завжди.

Другий спосіб більш зручний. Його суть полягає в нанесенні на металоконструкцію захисного складу. В даний час на профільному ринку наданий широкий асортимент спеціальних засобів. Вони розрізняються ефективністю і технологією нанесення.

Комбінований спосіб передбачає використання одночасно двох способів.

Цікаво! Окремо варто виділити захисні покриття органічного та неорганічного походження, покликані ізолювати метал від агресивного середовища. Так, обробка виробів пінополіуретаном виключає їх контакт з вологою.

Пасивна антикорозійний захист металовиробів

Суть методу полягає в покритті сталевих елементів лакофарбовим складом. Ще 10 років тому цей спосіб дозволяв лише тимчасово захистити елементи від впливу зовнішніх факторів і обробка об'ємних конструкцій представляла собою занадто трудомістке завдання. В даний час з'явилися нові хімічні склади, які успішно запобігають появі іржі на металевій поверхні. Щоб лакофарбове покриття прослужило максимально довго, необхідно попередньо очистити робочу основу від оксидної плівки. Потім наноситься грунтовка, після цього - фарба, яка надійно захищає поверхню незалежно від погодних умов.

Покриття з інгібіторами

Засоби з фосфорною кислотою або солями хромової кислоти забезпечують несприйнятливість металоконструкцій до негативного впливу зовнішнього середовища. Ці склади успішно протистоять навіть появи іржі, яка може «завестися» під шаром захисту.

Увага! Фарби з інгібіторами рекомендується наносити на попередньо підготовлену поверхню.

Як використовується метод протектора

БНіП розглядає пасивний захист в якості протектора. Для отримання бажаного ефекту в фарбу додається металевий пил. Таке лакофарбове покриття ефективно протистоїть корозійних процесів. Для досягнення мети рекомендується використовувати цинковий пил.

Цікаво! Обробку металоконструкції таким способом називають «холодним цинкуванням». Основа складу - епоксидні смоли або термопластичні полімери (пінополіуретан).

Обробка протектором може вестися за будь-яких погодних умовах - в спеку, мороз або дощ. Застосування складу забезпечує виробу подвійний захист: смоли створюють своєрідний буфер, а протектор формується з шару металу. Під таким покриттям конструкції не страшна іржа протягом наступних кількох десятиліть.

Важливо! Холодне цинкування обходиться набагато дешевше гарячого способу.

Активний захист металу

Мається на увазі обробка поверхні для надання їй певних хімічних характеристик. Існує кілька різновидів покриття на основі цинку:

1. Гаряче цинкування. Перед обробкою виріб потрібно ретельно підготувати: очистити від оксидів, пройтися піскоструєм. Після цього заготовку поміщають в ємність з розплавленим цинком. У процесі обертання формується захисний шар, який чудово протистоїть корозії;
2. Гальванічне цинкування. Даний спосіб вважається найбільш трудомістким. На першому етапі конструкцію потрібно помістити в ванну з електролітом. На виріб і заготовку з цинку кріпиться окремий кабель, який підключається до постійного струму. В процесі дифузії іони цинку змінюють дислокацію і осідають на металоконструкції. В результаті реакції на поверхні утворюється тонкий шар цинку, пов'язаний з металом на молекулярному рівні. Цей спосіб забезпечує антикорозійний захист практично на необмежений час;
3. Термодифузійне цинкування. Процес відрізняється складністю, але гарантує конструкцій надійний захист. Спочатку заготовка нагрівається в печі (від +290 до +450 ° C), потім вона піддається обробці цинковим пилом, молекули якої розплавляються і безперешкодно проникають в метал. В результаті вони не просто покривається захисною плівкою. фактично виготовлення металоконструкцій відбувається із застосуванням нового сплаву, здатного необмежений час протистояти корозії і інших агресивних середовищ - вогню, морській воді. Але обробку неможливо провести без спеціального обладнання.

Правильний вибір способу захисту металоконструкції не тільки запобіжить утворенню корозії, але і дозволить поліпшити технічні характеристики. Вона прослужить без фарбування і ремонту кілька десятиліть.

Як захистити металоконструкції від грунтової корозії

Щорічно збитки від корозії досягають колосальних розмірів. Рівень агресивності грунту залежить від ряду факторів: показник вологості, пористість, аерація, електропровідність, pH, наявність у складі розчинених солей. Виділяють активний і пасивний захист металоконструкцій від грунтової корозії. Нерідко в цих цілях застосовують комбінований метод.

Добре зарекомендувала себе обробка виробів спеціальними ізоляційними покриттями (полімерними - накочується емалі; мастичними - склади на основі бітуму та ін.).

Ще один спосіб боротьби з грунтовою корозією - електрохімічний захист металоконструкції. Для попередження появи іржі на сталевих виробах, що будуть знаходитися в землі, проводиться їх обробка так званими протекторами, в якості яких можуть виступати алюміній і його сплави, магній, цинк.

Лакофарбові покриття

Спеціальні фарби - простий і ефективний засіб для підвищення антикорозійних властивостей металоконструкцій. Переваги даного способу полягають у наступному:

• адекватна ціна;
• простота нанесення. Обробку можна проводити на будівельному майданчику або на вже готових поверхнях;
• універсальність. Фарбу можна нанести на конструкції будь-яких форм і розмірів;
• довговічність захисного покриття;
• ізоляція металу від негативного впливу.

Обробка проводиться за аналогією з малярськими роботами. З поверхні потрібно видалити бруд, шорсткості і окалини. Потім вона піддається знежирення. На підготовлену поверхню спочатку наноситься грунтовка, а потім йдуть кілька тонких шарів фарби.

Щоб забезпечити якісний захист, необхідно дотримуватися правил:

• працювати тільки з сухою і чистою поверхнею;
• приступати до фарбування безпосередньо після підготовки конструкції;
• наносити наступний шар тільки після повного висихання попереднього.

Важливо! При виборі фарби потрібно враховувати умови її застосування, зокрема, рівень вологості, температурний режим і наявність агресивних чинників.

Види фарб

Великий асортимент складів ставить користувача перед нелегким вибором: чим краще фарбувати? Для металоконструкцій розроблені засоби, що забезпечують антикорозійний захист:

• акрилові;
• спеціальні склади;
• масляні;
• емаль.

Спеціальні фарби призначені для обробки металоконструкцій. Їх особливості: вогнестійкість, стійкість до перепадів температурного режиму, а також підвищений рівень антикорозійного захисту.

Порядок ведення робіт

Початковий етап передбачає очищення поверхні від сміття. Крім того, необхідно видалити стару фарбу, іржу і плями.

Перед фарбуванням конструкція грунтується. Матеріал поліпшує зчеплення виробу з лакофарбовим покриттям. Крім того, до складу грунтовки додаються антикорозійні речовини. Іноді виріб тільки грунтують, без нанесення фарби. В цьому випадку слід покласти кілька шарів грунтовки.

На наступному етапі здійснюється забарвлення конструкції. Її можна проводити будь-яким зручним способом - від кисті до компресора.

Важливо! Особливу увагу потрібно приділити кутовим зонам і ділянкам зі складним рельєфом.

Фарбу рекомендується наносити в кілька шарів. Кожен наступний йде після повного висихання попереднього. Як правило, цей процес займає від півгодини до півтори години (залежить від погодних умов). Для надійності покриття товщина шарів фарби повинна становити не менше 0,2 мм.

Технологія підготовки поверхні, очищення металу

Для вирішення цього завдання застосовують кілька технологій:

1. Гідродинамічна. Суть процесу полягає в подачі на робочу зону води або іншої рідини під високим тиском. В ході процедури з металевої поверхні усувається окалина, старе лакофарбове покриття, сліди іржі. Очищення проводять ручними або механічними агрегатами;
2. Абразивоструйна. Очищення здійснюється абразивними речовинами, наприклад, піском. Подача під високим тиском дозволяє видалити з поверхні все зайве, включаючи ливарну кірку. Відповідно до Держстандарту, для обробки антикорозійним складом необхідно очистити конструкцію до появи білого металу;
3. Гідроабразівна-водопіскоструйна. Технологія передбачає застосування води і абразивних речовин для очищення металу. Робочі засоби змішуються і подаються під напором на конструкцію. Змочений абразив стає важче, внаслідок чого зростає потужність його удару, а вода запобігає пошкодженню металу. Даний спосіб оптимально підходить для очищення шорсткуватих виробів;
4. Аерогідродинамічна. Очищення проводиться водою з абразивними речовинами. Дрібні краплі рідини розганяються до швидкості звуку. При контакті з робочою поверхнею вони розколюють старе лакофарбове покриття, іржу та інші забруднення на дрібні фрагменти. Цей спосіб застосовується для зачистки основи будь-яких конструкцій, в тому числі і тонких листів металу;
5. Сода-бластінг. Обробка конструкції проводитися за допомогою застосування бластінгового пістолета, розпилювального гідрокарбонат натрію. При ударі об робочу поверхню виникає мікровибух, енергія якого видаляє з металу забруднення, не пошкоджуючи його при цьому.

Сухий лід теж ефективний для очищення металоконструкцій. Однак він не в змозі видалити в'ївшуся іржу. Перевага технології - для проведення процедури немає необхідності розбирати обладнання.

Гідрохімічна (хімічна) очистка

Технологія передбачає вплив на забруднення спеціальними розчинами, в основі яких - кислотні сполуки або лужні склади. Агрегат складається з декількох елементів:

• ємності для приготування розчину;
• насосного агрегату;
• шланга;
• компресорної установки.

Даний спосіб застосовується для очищення конструкцій зі складною геометрією. Після завершення процедури в обов'язковому порядку проводиться пасивація металу.

Невеликі хитрощі

Забарвлення проводиться для вирішення двох завдань: забезпечення захисту металу від корозії і надання конструкції естетичності. Щоб фарбування було максимально якісним, необхідно дотримуватися кількох правил:

• починати роботу потрібно з вигинів і кутів, щоб уникнути появи патьоків після висихання поверхні;
• якщо для забарвлення використовується пістолет, то він повинен знаходитися на однаковій відстані від робочої поверхні, в іншому випадку шар буде нерівномірним;
• після очищення конструкції необхідно додатково продути її компресором, щоб видалити невидимі оку частинки сміття.

Процедуру рекомендується проводити при t від -15 до +35 ° C. Якщо температурний режим не підпадає під ці умови, то адгезивні властивості фарби погіршуються.

Ключові переваги металевих конструкцій перед іншими будівельними матеріалами (ЗБВ, цегла, шлакобетон)

Сталеві профілі використовуються в якості несучих елементів в каркасі об'єкта, а сендвіч-панелі - огороджувальних. По суті, металоконструкції є сучасний спосіб оперативного і економного будівництва. Будинки, що зводяться за технологією ШМС, ніяк не поступаються за своїми технічними характеристиками цегляним і шлакобетонних спорудам. Якісна антикорозійний захист забезпечує підвищення експлуатаційного ресурсу таких об'єктів - 50 років і більше.

Серед достоїнств металоконструкцій виділяють:

• невелика вага. ЗБВ, цегла або шлакобетон - будматеріали, які потребують складного і добре укріпленого фундаменту. Інша справа - металоконструкції. Неглибокий і нескладний фундамент - стандартна основа для зведення швидкомонтованих об'єктів;
• можливість зводити ШМС при будь-якій погоді. Будівництво цегляних або шлакобетонних об'єктів безпосередньо залежить від атмосферних явищ і нерідко відкладається на деякий час, що призводить до зриву встановлених дедлайнів. Металоконструкцій не страшні спека, снігопади, злива або різке зниження температури - процес забудови відбувається без зупинок;
• здатність витримувати великі навантаження;
• оперативність забудови. Клієнт отримує готовий об'єкт за 2-4 місяці;
• ремонтопридатність і збірно-розбірний тип конструкції, що дозволяє швидко демонтувати будівлю і перевести його на інше місце.

Економія часу, коштів і супутніх будівельних матеріалів ні в якому разі не відбивається негативно на якості зведеного об'єкта - воно залишається незмінно високим. Тому металоконструкції - раціональний вибір для якісної і оперативної забудови. При цьому сталевий профіль надійно захищений від негативного впливу окислювальних процесів і атмосферних явищ (вологості, ультрафіолету, морозу) - досягати подібного ефекту допомагає сучасне антикорозійне покриття, яким обробляється поверхню виробів.