Под комплексной защитой от коррозии строительных металлоконструкций в данной статье подразумевается  комплексное применение существующих средств защиты от коррозии для всех элементов конструкций при их изготовлении на заводах металлоконструкций. К таким средствам относятся:
- заводская консервация контактных поверхностей болтовых монтажных соединений, обеспечивающая заданные фрикционные характеристики;
- защита высокопрочного крепежа с обеспечением нормативного уровня требуемых показателей обжатия и фрикционных характеристик;
- заводская консервация кромок сварных монтажных соединений временными покрытиями, не препятствующими выполнению сварки;
- нанесение на заводе нескольких слоев основного штатного лакокрасочного защитного покрытия на поставляемые потребителям элементы конструкций.

Выполнить комплексную защиту от коррозии металлических мостовых конструкций в условиях монтажной площадки в полном объеме не представляется возможным, поскольку в соответствии с экологическими требованиями для подготовки поверхности запрещено применение металлической дроби, а природно-климатические факторы и работа на высоте не способствуют высокому качеству производства противокоррозионных работ.

Наилучшего качества долговременной защиты от коррозии можно добиться только при выполнении подготовительных и окрасочных работ на заводе-изготовителе металлоконструкций. Однако определенные технические проблемы, существующие в настоящее время, не позволяют в полной мере выполнить защиту металлических конструкций на этапе их заводского изготовления.

К первой из них относится проблема защиты и консервации контактных монтажных поверхностей, в которых прочность соединений обеспечивается усилием обжатия болтовых соединений и силами трения соединяемых поверхностей. Решение этой задачи экономически оправдано, так как площадь контактных поверхностей, требующих защиты, составляет не менее 15 % от общей защищаемой поверхности металлоконструкций.

Конструкции, изготовленные по существующей технологии, поступают на строительную площадку с незащищенными от коррозии контактными поверхностями монтажных соединений. Непосредственно перед монтажом должна производиться абразивно-струйная очистка контактных поверхностей от продуктов коррозии для придания им требуемой шероховатости и чистоты поверхности не ниже Sa 2,5.

Комплексная защита предусматривает предохранение поверхности от коррозии на время транспортировки к месту монтажа и обеспечение в процессе монтажа и обжатия высокопрочными болтами сдвигоустойчивости соединяемых конструкций по заданным проектом фрикционным характеристикам (коэффициент трения должен быть не менее 0,58). Эту первую проблему можно решать двумя путями: очищенные на заводе контактные монтажные поверхности защищать на период до монтажа временными легкосъемными покрытиями или на весь период эксплуатации фрикционно-защитными покрытиями.

В НПЦ мостов разработано и запатентовано съемное покрытие «Контакт», обеспечивающее защиту от коррозии на период не менее одного года, легко удаляемое в интервале температур от минус 40 до 60 °С и сохраняющее исходный коэффициент трения соединяемых металлических поверхностей не ниже 0,5.

Для долговременной защиты соединяемых монтажных поверхностей в НПЦ мостов опробованы защитно-фрикционные покрытия на основе цинксиликатных ЛКМ, которые в исходном состоянии обеспечивают нормативное значение коэффициента трения не ниже 0,58. Однако их применение сдерживает малый срок службы покрытий на основе этилсиликатной грунтовки (не более 6 лет по данным изготовителей ЛКМ), и отсутствие знаний о поведении цинксиликатных лакокрасочных покрытий на протяжении всего срока эксплуатации сооружения (80 – 100 лет).

Для исследования этого вопроса разработана программа ускоренных испытаний, продолжительностью, эквивалентной 15 годам эксплуатации, результаты которых позволят выявить характер изменения и стабилизации фрикционных свойств покрытой монтажной поверхности. Реализация программы исследований возможна при финансировании из бюджета строительства крупных объектов, или при финансовой поддержке строительных организаций и поставщиков ЛКМ. Для последних решение этой проблемы открывает возможность увеличения объема окрасочных работ на 15 % и соответствующего роста спроса на ЛКМ промышленного назначения.

Второй проблемой является защита от коррозии высокопрочных крепежных изделий. По существующей практике строительства крепежные изделия поставляются на монтажную площадку без защитных покрытий в консистентной консервационной смазке. Технологический процесс подготовки крепежных изделий к монтажу (очистка от окалины и продуктов коррозии, механическая прогонка резьбы) является трудоемким, высоко затратным, и не в полной мере обеспечивает нормативные требования.
 
Решением проблемы является консервация крепежных изделий покрытиями, выполняющими функции защиты от коррозии, исключающими необходимость предмонтажной подготовки, и одновременно обеспечивающими требуемый коэффициент трения (0,11 – 0,20) при затяжке высокопрочных метизов и необходимый уровень адгезионной прочности для последующих слоев штатных лакокрасочных покрытий.

Одним из оптимальных видов защиты высокопрочных метизов является термодиффузионное цинковое покрытие ТДЦ. Однако наличие в нем интерметаллидов цинка с железом, обладающих повышенной микротвердостью, способствует увеличению коэффициента трения в обжимаемых крепежных изделиях и заставляет использовать монтажную смазку, недопустимую для очищенных контактных поверхностей и последующих слоев штатного окрашивания. В НПЦ мостов подобраны антифрикционные лаки для ТДЦ покрытия, обеспечивающие стабильные фрикционные характеристики и удовлетворительную адгезию.

Еще один способ защиты от коррозии высокопрочных крепежных изделий может заключаться в применении особой технологии нанесения ТДЦ покрытия на крепежные изделия – нанесении покрытия методом индукционного нагрева, при котором поверхностные слои содержат не интерметаллиды, а более чистый пластичный цинк. В этом случае не требуется применение смазок или антифрикционных покрытий.

Альтернативой ТДЦ являются цинксодержащие термоотверждаемые покрытия ламельного типа, которые в свою очередь требуют нанесения антифрикционных стабилизирующих лаков.
Проблемой, препятствующей широкому внедрению окраски конструкций без предварительного удаления с крепежа защитных покрытий, является не изученность долговечности комбинированного защитного покрытия, состоящего из цинксодержащего покрытия на крепеже и штатного лакокрасочного покрытия мостовой конструкции, а также нежелание поставщиков ЛКМ давать гарантию на такое комбинированное покрытие в узлах монтажных болтовых соединений. Для преодоления этого препятствия запланировано проведение ускоренных климатических испытаний комбинированных покрытий с долевым участием в их финансировании производителей крепежных изделий и поставщиков ЛКМ.

Перспективным было бы формирование на высокопрочных болтах покрытия, обеспечивающего одновременно необходимый коэффициент закручивания (0,12 – 0,19), антикоррозионную защиту и совместимость с покрывными слоями ЛКМ. Такое универсальное покрытие решало бы сразу несколько проблем: исключение предмонтажной подготовки крепежных изделий, обеспечение необходимой продолжительности противокоррозионной защиты, обеспечение требуемых усилий обжатия крепежных изделий, что вызвало бы обоюдный интерес и у изготовителей высокопрочных метизов, и в мостостроительных организациях. Специалисты НПЦ мостов совместно с производителями антифрикционных смазок и покрытий в настоящее время занимаются поиском оптимального варианта, удовлетворяющего всем выше перечисленным критериям.

В связи с изложенным специалисты НПЦ мостов считают необходимым совместно с поставщиками ЛКМ провести специальные исследования совместимости штатных лакокрасочных покрытий с антифрикционными лаками, нанесенными на оцинкованные высокопрочные метизы, а также разработку универсального покрытия для болтовых соединений, соответствующего всем предложенным в статье критериям отбора.


Полную версию материала читайте в журнале "Лакокрасочная промышленность" №7, 2011