Водно-дисперсионные краски для защиты железобетонных и металлических конструкций от коррозии

27.06.2003
В. П. Лобковский, к.т.н., главный технолог ООО «НПП ТЕПЛОХИМ»
Журнал «ИСОТ» 6/27/03

Проблема надежной и долговечной защиты конструкций и сооружений из железобетона и металла (углеродистой стали, чугуна, алюминия) от коррозии, бетонных, оштукатуренных, кирпичных и других поверхностей от атмосферных воздействий остается весьма важной до настоящего времени. При этом актуальной остается и задача сохранения или придания эстетичного вида зданиям и сооружениям.

Одним из наиболее широко применяемых способов решения этих задач является создание на поверхности материалов декоративного защитного лакокрасочного покрытия.

Очевидно, что для получения таких покрытий наибольший интерес представляют краски экологически чистых технологий: водно-дисперсионные. Их преимущества неоспоримы: полное отсутствие токсичных с резкими запахами и горючих растворителей, пожаро- и взрывобезопасность в процессе применения, невысокая температура отверждения покрытия, безотходность технологии производства, относительно малая стоимость при высоких качественных характеристиках образуемых покрытий.

Лакокрасочные материалы серии «УХРА» относятся к таким материалам. Отличительной особенностью этих красок является наличие в их составе специальных активных противокоррозионных компонентов кислого характера, которые обеспечивают:

1. во-первых, высокую адгезию покрытия за счет химического взаимодействия с поверхностью бетона/железобетона;
2. во-вторых, преобразование окислов железа, образующих ржавчину на стальной поверхности, в плотно скрепленный с неокислившимся металлом слой фосфатов железа и ингибирование процессов коррозии.

Применение акриловых дисперсий в качестве пленкообразова-телей обеспечивает высокую устойчивость получаемых покрытий к воздействию ультрафиолетового излучения и других неблагоприятных атмосферных факторов. Цветовая гамма обладает широким спектром применяемых минеральных и органических пигментов и определяется требованиями потребителей.

Для заделки дефектов при проведении подготовительных работ рекомендуется применять шпатлевку «УХРА-00504». Грунтовка «УХРА-0501» обеспечивает закрепление рыхлых разрушающихся оснований, выравнивание их поглащающих способностей, существенно (до 20%) снижает расход краски.

Для внутренних работ предлагается краска «УХРА-2509» (ВД-АК-2509).

Краска «УХРА-1503» (ВД-АК-1503) предназначена для защиты от коррозии металла (углеродистой стали, чугуна, алюминия) как в качестве грунтовки, так и для окончательной отделки. Для металлоконструкций, эксплуатирующихся в сильноагрессивных средах, применяют комбинированные покрытия: в качестве грунта - краска «УХРА-1503» (ВД-АК-1503) с перекрытием химстойкими эмалями типа ХС, ХВ. Рекомендуется для защитно-декоративной окраски металлоконструкций самого различного назначения (изделия машиностроения, трубопроводы, строительные конструкции, мосты, морские и речные суда, железнодорожные и метровагоны, кузова автобусов, погружные насосы, промышленные вентиляторы и др.). Органами санэпиднадзора разрешена для защиты от коррозии внутренних поверхностей труб и цистерн питьевого водоснабжения. Выпускается красно-коричневого, коричневого, черного, зеленого цветов.

Эти краски образуют покрытия, устойчивые при температурах от - 60^o до 100^o С в слабоагрессивных средах (по СНиП - 2.03.11 -85) без ограничения по влажности.

По своим характеристикам покрытия, образуемые красками «УХРА», не уступают традиционным ЛКМ, таким, как масляные, пентафталевые, акриловые, глифталевые и др., нередко превосходят их:

1. прочность к удару - не менее 50 см, ГОСТ 6806;
2. эластичность при изгибе - 1 мм, ГОСТ 6806;
3. стойкость к статическому воздействию воды - не менее 48 часов, ГОСТ 9.403;
4. стойкость к воздействию минерального масла - не менее 24 часов, ГОСТ 9.403;
5. смываемость - не более 0,5 г/м², ГОСТ 28196;
6. светостойкость - не менее 4 часов, ГОСТ 21903;
7. стойкость к истиранию - не менее 20 кг (песок), ГОСТ 8747;
8. адгезия к бетону, к металлу - баллы 3,51 (МПа), ГОСТ 28574, ГОСТ 15140;
9. прогнозируемая долговечность по результатам ускоренных испытаний в климатической камере - более 10 лет.

Комплексные испытания, выполненные в НИИЖБ, показали высокие эксплуатационные характеристики покрытий, образуемых красками «УХРА-1505» на поверхности конструкционного железобетона.

Защитные свойства покрытий на бетоне оценивали по показателям диффузионной проницаемости, водонепроницаемости, морозостойкости, водопоглощения.

Повреждения железобетонных конструкций в агрессивных средах связаны, как правило, с коррозией арматуры вследствие недостаточной толщины и плотности защитного слоя бетона (цементного камня бетона). Реакция бетона с кислыми газами, например, с углекислым газом атмосферы (карбонизация), наиболее типичное воздействие, которому подвергаются практически все железобетонные конструкции. Интенсивность карбонизации бетона определяется диффузионной проницаемостью поверхностного нейтрализованного слоя бетона.

Трещины, возникающие в процессе эксплуатации конструкций, также ускоряют процесс разрушения цементного камня, и, следовательно, процессы коррозии железобетона.

Комплексные испытания, выполненные лабораторией коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ, показали, что применение краски "УХРА-1505" для получения защитного покрытия значительно повышает морозостойкость и морозосолестойкость бетона и железобетона, существенно уменьшает водопоглощение, в несколько раз увеличивает продолжительность защитного действия слоя бетона для арматуры, что делает краску особенно эффективной при применении в качестве атмосферостойкого покрытия.

Для защиты железобетонных конструкций, допускающих раскрытие трещин в процессе эксплуатации (балки, козырьки, ригели т.д.), разработаны рецептуры краски "УХРА-1505" на основе акриловых сополимеров в качестве пленкообразующих, отличительными особенностями которых является более высокая стойкость культрафиолетовому излучению и высокая эластичность (трещино-стойкость) покрытий.

Показатели трещиностойкости и адгезии являются определяющими критериями при оценке покрытий, применяемых для антикоррозионной защиты железобетонных конструкций, в которых в процессе эксплуатации под воздействием температурных и механических воздействий возможно образование и раскрытие трещин до 0,3 мм (по СНиП - 2.03.01 -84*).

Полученные данные хорошо согласуются с имеющейся практикой применения краски «УХРА-1505» и результатами наблюдений в течение ряда лет за состоянием покрытия на бетоне, а также на штукатурке и кирпиче.

Краска «УХРА-1505» (ВД-АК-1505) успешно применяется для окраски фасадов зданий и сооружений различного назначения во многих городах России (бетонные и железобетонные, оштукатуренные, кирпичные и др. поверхности). Хорошо зарекомендовала она себя и для защитно-декоративной окраски шифера.

Для получения оптимальной толщины покрытия на бетоне 140-160 мкм расход краски составляет 350-380 г/м².

Наряду с защитой железобетона до настоящего времени остается актуальной проблема защиты от коррозии конструкций и сооружений из углеродистой стали и чугуна. Известно, что ржавчина на стальной поверхности обладает рыхлой структурой, слабо скрепленной с неокислившимся металлом, и беспрепятственно пропускает к его поверхности пары воды, кислород и агрессивные газы, содержащиеся в промышленной атмосфере. Кроме того, окислы железа являются автокатализаторами дальнейшего процесса коррозии.

Краска «УХРА-1503» образует на поверхности металла плотное покрытие, значительно затрудняющее проникновение к его поверхности агрессивных газов.

Как показали испытания, проведенные ЦНИИС, по своим защитным характеристикам (водостойкость покрытия, коррозионная стойкость при повышенной влажности и температуре и при дополнительном воздействии 3 %-ного водного раствора хлористого натрия) они в 1,5-2 раза превосходят грунтовку «Уникор-2» (ВД-КЧ-0251) и краску ВД-КЧ-124 (ВД-КЧ-0586).

Краска «УХРА-1503» успешно применяется в качестве защитной окраски ж/д вагонов, автобусов, промышленных вентиляторов, погружных насосов, сварных конструкций различного назначения, в том числе строительных, задвижек магистральных водоводов и др. Оптимальная толщина покрытия на поверхности металла, образуемого нанесением двух слоев краски «УХРА-1503», составляет не менее 90 мкм при расходе краски 150-180 г/м².

Для практического применения очень важна хорошая совместимость краски «УХРА-1503» с другими ЛКМ как в качестве грунта, так и в качестве покровного слоя для окончательной отделки. Следы коррозии на стальной поверхности не снижают качества покрытия.

Возврат к списку