Антикоррозионная защита конструкций лакокрасочными, покрытиями

Применение лакокрасочных^ покрытий — основной ме­тод защиты от коррозий. Более 80% поверхностей метал­лических и железобетонных строительных конструкций химических и нефтехимических предприятий защищены лакокрасочными покрытиями.

Основными компонентами антикоррозионных покрытий являются растворы полимерных смол. Наибольшее рас­пространение получили лаки и эмали на основе перхлор- виниловой смолы. В качестве растворителей применяют толуол, ксилол, бутилацетат, уайт-спирит.

В зависимости от назначения различают несколько слоев лакокрасочных покрытий:

1. Грунтовочный слой. Наносится для сма­чивания поверхности основания с тем, чтобы последующие слои покрытия лучше сцеплялись с основанием. Грунты состоят из дисперсии минеральных пигментов в растворе полимера. Они должны обладать сравнительно малой вяз­костью и легко проникать в поры и капилляры бетона.

2. Шпатлевоч ный слой. Наносится при не­обходимости выравнивания поверхности. Для шпатлевок применяются дисперсии пигментов и минеральных напол­нителей в растворе полимера.

3. Окрасочные слои. Для окрасочных слоев ! используются эмали — дисперсии пигментов и наполни­телей в растворе полимера. Эмали должны иметь рабочую вязкость, позволяющую наносить их тонкими слоями с помощью распыляющих устройств. Кроме того, они долж­ны обладать достаточной структурной вязкостью, препят­ствующей стеканию состава с вертикальных поверхностей.

4. Покрывной слой. Для нанесения покрыв­ного слоя применяются лаки — растворы полимерных смол в органических растворителях. Лаки могут содержать пластификаторы, ускорители отверждения, органические красители. Покрывной слой наносится поверх слоев эма­ли.

Для обеспечения специальных свойств покрытия при­меняют:

пигменты — минеральные вещества (окислы металлов), еновное назначение которых придавать покрытию цвет. "Кроме того, введение пигментов повышает твердость по­крытия;

наполнители — порошкообразные вещества (гипс, це­мент, тальк и др.). Они способствуют улучшению адгезии, амедлению осаждения пигмента, удешевлению покрытия; ; специальные добавки, регулирующие свойства покры­тия (эфиры, мыла и др.), которые способствуют пласти­фикации и стабилизации дисперсии, ускоренному отверж­дению пленки.

Стойкость лакокрасочного покрытя в агрессивных сре- ах зависит главным образом от структуры полимера — аличия в его составе различных реакционноспособных идроксильиых, карбоксильных, аминных, эфирных групп, атомов хлора и серы. Наибольшей устойчивостью отличаются покрытия из полимеров трехмерной структуры с плотной упаковкой макромолекул. Защитные свойства покрытия “взрастают с увеличением его толщины (количества слоев ( покрытии) и снижаются с увеличением концентрации .агрессивных веществ и с повышением температуры окружаю­щей среды. Недостатком лакокрасочных покрытий, в том 'числе перхлорвиниловых, является' их низкая плотность, ■вследствие содержания большого количества растворите­лей— до 90%. Последний улетучивается после нанесения составов, что приводит к созданию пористых пленок. Поэтому на практике приходится наносить многослойные покрытия, что связано с резким ростом их стоимости, вы­сокой трудоемкостью и длительностью нанесения. В за­висимости от агрессивности среды применяют различные варианты покрытий. Для сильноагрессивной газовой среды (при содержании хлористого водорода более 10 мг/м3) рекомендуется 1—2 слоя грунтовки — химически стойкий грунт (ХСГ) с наполнителем, 4—5 слоев покрывных эма­лей (ХСЭ) и слой лака (ХСЛ). При этом для получения относительно непроницаемых пленок приходится наносить от 6 до 10 слоев.

Химическая стойкость перхлорвиниловых покрытии была проверена нами после четырехлетней их выдержки в газовой камере (концентрация хлористого водорода 20 мг/м3, относительная влажность —80%).

В результате установлено, что многослойное перхлор- виниловое покрытие является химически стойким и может быть надежной защитой бетона в среде хлористого водо­рода.

Недостатком перхлорвиниловых покрытий является ИХ низкая трещиностойкость. В то время как СНиПом до­пускается раскрытие трещин в бетоне железобетонных конструкций шириной 0,2—0,3 мм, перхлорвиниловое лакокрасочное покрытие разрывается при возникновении в бетоне трещин шириной раскрытия всего 0,01—0,05 мм. Через образующиеся дефектные места в покрытии может происходить диффузионное проникновение агрессивных газов через бетон к поверхности арматуры. Для обеспе­чения надежной защиты конструкций необходимы не толь­ко химически стойкие покрытия, но и покрытия, обла­дающие такой эластичностью, которая обеспечивала бы ее сплошность при образовании в бетоне трещин шириной раскрытия не менее 0,3 мм. В центральном научно-иссле­довательском институте бетона и железобетона (НИИЖБ) и Ереванском политехническом институте созданы трещи­ностойкие покрытия на основе хлорсульфированного поли­этилена и наирита, которые образуют стойкие деформиро­ванные пленки. Однако материалы для таких покрытий являются дефицитными, массовый выпуск их крайне не достаточен. В НИИпромстрое исследованы комбинирован­ные трещиностойкие лакокрасочные покрытия, состоящие из эластичной подложки — эмульсии латекса и покрывных слоев — перхлорвиниловых эмалей. Эластичная подложка обеспечивает высокую трещиностойкость, а покрывные слои достаточную химическую стойкость покрытия.

Результаты физико-механических испытаний покрытий показали, что ширина раскрытия трещины в бетоне, при которой зафиксирован разрыв покрытия, равна 0,7 мм. Таким образом, латексовиниловые покрытия характеризу­ются высокой трещиностойкостью, в 10—14 раз превы­шающей трещиностойкость обычных перхлорвиниловых покрытий, не уступая последним в химической стойкости, адгезионной прочности и прочности на удар (табл.

Повышенная трещиностойкость комбинированных по­крытий объясняется тем, что каучукообразная эмульсия латекса, заполняя микронеровности на поверхности бето­на, служит компенсирующей буферной прослойкой при образовании трещин в бетоне.

Опытно-промышленное внедрение трещиностойких и ла­тексовиниловых покрытий проведено при защите строи­тельных конструкций в цехах хлорного комплекса Стер- литамакского химического завода.

Обследования окрашенных строительных конструкций, эксплуатирующихся в течение четырех лет в атмосфере, загрязненной хлористым водородом, показали, что ком­бинированное трещиностойкое покрытие находится в удов­летворительном состоянии и не потеряло своих защитных •свойств.