Борьба с коррозией металла – одна из наиболее серьезных задач экономики любой страны. Коррозии подвергается оборудование, транспортные средства, металлоконструкции зданий, сооружений и объектов, что наносит значительный ущерб. Например, в таких развитых странах, как США, Германия, Англия, потери от коррозии исчисляются 3-4% от валового внутреннего продукта. Сталь является основой промышленности. Здания из стали имеют различные функциональные назначения, однако они все подвержены коррозионным процессам, а следовательно требуют надежной системы защиты от коррозии, как внутренней, так и внешней. Очистка сточных вод и водоснабжение питьевой водой являются важнейшей задачей, поскольку без воды невозможна жизнь. По этой причине очистные сооружения являются важными элементами инфраструктуры. Так как большинство элементов таких сооружений выполнено из металла, они подвергаются коррозии, в результате чего быстро требуют ремонта. Энергетика также является металлоемкой отраслью. На каждой ступени производства энергии используются металлические конструкции подверженные коррозии, которые требуют специальной защиты. Современные металлические элементы мостов, как железнодорожных, так и автомобильных, требуют надежной защиты от коррозии. В гидротехническом строительстве конструкции из металла подвергаются наиболее агрессивному влиянию, например постоянному погружению в воду, трению.
Коррозия – это естественный процесс. Если сталь, необработанную защитным антикоррозионным составом, поместить на воздух под воздействие окружающей среды, она быстро окрасится в красно-коричневый цвет, что говорит об образовании ржавчины. Коррозия начинается с поверхности и разрушает материал путем химических и электрохимических реакций с окружающей средой. Металлолом с поверхностной ржавчиной может быть переплавлен для получения ценных сортов стали. Однако если металл проржавел полностью – он может считаться безвозвратно потерянным. Разработано множество способов защиты металлов от коррозии. При этом негативному разрушительному воздействию окружающей среды подвержены не только металлы, но и бетон, и ряд неметаллических материалов, отличающиеся различной степенью химической стойкости.
Безусловно важным стандартом в индустрии антикоррозионной защиты является международный стандарт ISO 12944-98 "Защита стальных конструкций системами защитных покрытий". Международный стандарт состоит из 8 частей, освещающих следующие вопросы:
Общие положения (термины и понятия о коррозии);
Классификация условий окружающей среды;
Вопросы проектирования конструкций;
Типы поверхностей и их подготовка;
Комбинации защитных красок;
Лабораторные методы тестирования;
Составление спецификаций для новых конструкций и для ремонтной окраски.
Различные атмосферные и специфические нагрузки на сооружение в значительной мере влияют на стойкость антикоррозионной окраски и на ее планирование. Стандарт ISO 12944-2 определяет шесть классов атмосферных нагрузок:
В международном стандарте ISO 12944-12 стойкость антикоррозионного покрытия делится на три класса:
В международном стандарте ISO 12944-4 также описаны уровни подготовки поверхности:
Одним из наиболее современных методов антикоррозийной защиты принято считать использование антикоррозийных материалов на основе цемента, модифицированного полимерами. Действие антикоррозионных материалов на цементной основе базируется на основном свойстве цементного материала – высокой щелочности (рН 13-14), которая обеспечивает натуральную пассивацию и защиту обрабатываемой металлической поверхности. В целях дальнейшего улучшения антикоррозийных характеристик цементных материалов, в нх вводятся антикоррозионные мигрирующие ингибиторы. Ингибиторы коррозии, адсорбируясь на поверхности металла, образуют или способствуют образованию пассивирующей пленки. Интересные тесты можно провести, помещая арматуру, покрытую различными составами, в камеру с повышенной концентрацией солей.
На фото показан арматурный стержень, покрытый антикоррозийным материалом Файбр-Прайм (Fibre-Prime) – одним слоем, после 300 часов нахождения в камере с повышенным содержанием солей:
На фото показаны арматурные стержни, покрытые антикоррозийным материалом Файбр-Прайм (Fibre-Prime) – двумя слоями, после 300 часов нахождения в камере с повышенным содержанием солей:
Для сравнения в той же камере были испытаны стержни, покрытые антикоррозийным материалом на основе акрила. На фото показаны арматурный стержень, покрытый высокотехнологичным акриловым антикоррозийным материалом – одним слоем, после 300 часов нахождения в камере с повышенным содержанием солей:
На фото показаны арматурные стержни, покрытые высокотехнологичным акриловым антикоррозийным материалом – двумя слоями, после 300 часов нахождения в камере с повышенным содержанием солей:
Антикоррозионное покрытие на основе модифицированного полимерами цемента Файбр-Прайм (Fibre-Prime) представляет иной вид антикоррозийной обработки стальных элементов. Изначально антикоррозионные покрытия на основе цемента использовались только для антикоррозионной обработки армирующей стали в бетонных конструкциях. Однако сегодняшний опыт показывает возможность их применения также для антикоррозионной обработки любых металлических структур.
Преимуществами антикоррозионных материалов на цементной основе являются:
Нечувствительность антикоррозионного материала на цементной основе к влажности поверхности основы;
Антикоррозионная защита материалами на цементной основе не требует подготовки до степени «белого металла»;
Антикоррозионные материалы на основе цемента намного менее чувствительны к маленьким пробоям, порам антикоррозионного покрытия в сравнении с полимерными антикоррозионными составами;
Антикоррозионные материалы на основе цемента на порядок более ремонтопригодны, чем полимерные антикоррозионные материалы.
