Конструкции и способы их защиты от коррозии

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.

По степени воздействия на строительные конструкции среды разде­ляются на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и силь­ноагрессивные. По физическому состоянию среды подразделяют на газо­образные, твердые и жидкие, а по характеру воздействия на материал конструкции — на химически и биологически активные.

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 антисептирование, 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.

Для химической защиты деревянных конструкций разработаны хи­мически стойкие, влагостойкие лакокрасочные материалы и химически стойкие влагостойкие пропиточные составы.

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.

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.

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:

I — пентафталевые, глифталевые, эпоксиэфирные, алкидно-стирольные, масляные, масляно-битумные, алкидно-уретановые, нитроцеллюлозные;

II — фенолформальдегидные, хлоркаучуковые, перхлорвиниловые, поливинилбутиральные, полиакриловые, акрил силиконовые, полиэфирсиликоновые, сланцевиниловые;

III— эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, слан­цевиниловые, полистирольные, полиуретановые, фенолформальдегид­ные;

IV— 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.

2. Технология основных антикоррозионных покрытий

Для предупреждения коррозии зданий и сооружений применяют раз­ные способы защиты, в том числе металлизацию, окраску лакокрасочны­ми составами, гуммирование и гидрофобизацию.

Металлизацию применяют для защиты металлических и закладных деталей железобетонных конструкций. Используют цинковую или алю­миниевую проволоку, толщина слоя наносимого защитного покрытия 0,2...0,5 мм.

Окраску лакокрасочными составами используют для защиты от коррозии металлических конструкций. Применяют масляные краски, лаки, эмали на основе синтетических смол, битумные мастики и раство­ры. Защитное покрытие состоит из грунтовки и покровных слоев, количе­ство которых зависит от назначения покрытия, свойств защищаемого ма­териала, технологических условий процесса нанесения и эксплуатации покрытия.

Грунтовку наносят на очищенную и сухую поверхность, она не долж­на иметь на окрашиваемой поверхности пропусков, подтеков и других де­фектов, поэтому она наносится тонкими слоями (желательно не менее двух). На подготовленное грунтовкой основание наносят основные слои окраски. Количество слоев определяют в зависимости от назначения по­крытия, технологического процесса нанесения, свойств защищаемого ма­териала и условий эксплуатации покрытия Нанесение покрытия несколькими слоями сводит к минимуму про­никновение агрессивной среды через возможные поры одного и даже двух слоев. Покрытие одним слоем большой толщины приводит, как пра­вило, к появлению трещин, нарушению сплошности покрытия и плохой прилипаемости (адгезии) к основанию. При многослойном нанесении по­крытия каждый последующий слой наносят после полного высыхания и отвердения предыдущего.

Окраску производят механизированным и ручным способами. При механизированном способе используют пневматические или механиче­ские распылители. При окраске малых форм, конструкций решетчатой структуры, в труднодоступных местах во избежание больших потерь ла­кокрасочных материалов более предпочтительна ручная окраска.

Гуммирование — нанесение на поверхность сырой резины с после­дующей вулканизацией. На очищенную от грязи и пыли и обезвоженную поверхность наносят тонкий слой резинового клея, на который наклады­вают листовую или рулонную сырую резину и подвергают температур­ной обработке — вулканизации. В результате образуется сплошное защит­ное покрытие толщиной, зависящей от толщины сырой резины (2..А мм). Допускается нанесение на поверхность нескольких слоев раствора сырой резины в бензине. Слои наносят через 40...60 мин после высыхания пре­дыдущего, затем покрытие вулканизируют.

Гидрофобизация — покрытие поверхностей железобетонных и каменных конструкций водными растворами кремнийорганических соединений. На поверхности, покрытой составом, образуется защитная водонепроницае­мая пленка, препятствующая проникновению воды и коррозии материа­лов. Нанесение растворов осуществляют кистями, валиками, краскопуль­тами, другими средствами малой механизации. Покрытие служит 3...5 лет, его необходимо периодически обновлять.

Антикоррозионное покрытие выполняют при положительных темпе­ратурах. При необходимости работ при отрицательных температурах не­обходим отогрев основания, применение подогретых составов, тепловая защита выполненных покрытий.

При выборе и устройстве антикоррозионных покрытий следует руководствоваться требованиям СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии, СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.