Подготовка металлических поверхностей
Стальные конструкции нужно защищать от воздействия коррозии путем окрашивания. В процессе горячей прокатки на металле образуется тонкий слой оксида, который сразу же плотно соединяется с основным металлом. Когда металл находится на открытом воздухе, оксидная пленка с течением времени начинает выветриваться и постепенно металлическая поверхность подвергается дальнейшему окислению. Оксидная пленка превращается в желтый или рыжий слой, который со временем отслаивается. Даже если поверхность обработана лакокрасочными материалами, эти изменения в металле все равно будут происходить, поэтому слой оксидов станет отслаиваться вместе с краской. В связи с этим, слой оксидов перед непосредственным окрашиванием удаляют, чтобы краска соединялась с нормальным металлом.
Подготовить металлическую поверхность можно с помощью струйной обработки. Это один из самых быстрых и эффективных методов удаления оксидного слоя с поверхности металла, а также качественный способ подготовки поверхности под окрашивание. Существует семь уровней чистоты поверхности металла, которые находятся в зависимости от степени проникновения коррозии, размера и формы абразивного материала, а также от скорости и длительности обработки. Помимо чистоты поверхности, есть еще один аспект, имеющий непосредственное отношение к струйной очистке – профиль поверхности. На него влияет тип, размер частиц, скорость и форма абразивного материала, сюда же относят расстояние и угол контакта абразивного материала с поверхностью основного металла. Профили бывают гладкими, средними и грубыми. Они разделяются на прошедшие обработку с помощью грубых частиц и на прошедшие обработку с помощью пескоструйной машины.
Перед выбором защитного покрытия оценивают большое количество факторов. Главными из них являются следующие: подготовка поверхности (выбирают между струйной обработкой и механической ручной очисткой металла), место, где будут наноситься лакокрасочные материалы, и условия окружающей среды.
Если необходимо повторно окрасить металлическую поверхность, то первым делом требуется привести в порядок все испорченные участки. При повторном окрашивании берут максимально качественный материал, чтобы не проделывать эту работу несколько раз. В некоторых случаях придется повторно окрашивать поверхность вне зависимости от состояния слоя краски.
При подвергании поверхности механическому воздействию нужно улучшить подготовку металла к окрашиванию или же перекрашивать его регулярно. Грунтовка в этом случае является одним из наиболее важных материалов, так как она создает основу, на которую будет ложиться краска. Грунтовку придется наносить непосредственно на сталь, поэтому подбирают такой материал, чтобы он хорошо совмещался с технологией подготовки поверхности и самой окрашиваемой поверхностью. Грунтовка является основным антикоррозионным материалом, поэтому при ее выборе учитывают последовательность процесса нанесения лакокрасочных материалов и время высыхания.
Цветные металлы не используют для общих строительных нужд, так как они не слишком прочные по сравнению со сталью, кроме того, их химическая устойчивость оставляет желать лучшего, а стоимость производства бывает в несколько раз выше, нежели у стали.
Цветной металл применяют там, где использовать сталь не представляется возможным. Допустим, алюминий и его сплавы применяют при отделке и строительстве некоторых сооружений, облицовке и т. д. Несмотря на непригодность для строительных работ, цинк, алюминий и магний зачастую применяют в качестве покрытия для анодной защиты стали. Цинк используют в качестве металлического покрытия стальных изделий. Его наносят электролитическим методом или путем расплавления.
Эти материалы не подвержены ржавчине, однако они подвергаются воздействию коррозионных процессов в обычной, промышленной или морской среде. При нахождении в нормальных условиях продукты коррозии выступают в качестве защитного слоя и не допускают дальнейшего проникновения коррозионных процессов. Главный минус этих процессов заключается в том, что коррозия в значительной степени снижает адгезионные характеристики покрытия, нанесенного на них. Такие металлы не используют в химически загрязненной окружающей среде, так как химическое воздействие на них будет очень сильно отражаться, даже сильнее, чем на стали.
Строительную сталь оцинковывают с помощью погружения изделий в расплавленный цинк. Данный процесс состоит из удаления оксидной пленки (это достигается с помощью погружения стали в кислотный раствор) и погружения металла в расплавленный цинк. Минимальная средняя толщина слоя цинка составляет 85 микрон – это наиболее оптимальный слой цинкового покрытия. Однако в некоторых случаях необходимы более толстые покрытия, поэтому стальные изделия подвергают пескоструйной обработке перед непосредственным погружением.
Чтобы облегчить расплавление цинка и удаление окалины, в него добавляют свинец и алюминий. Для недопущения возникновения белой ржавчины на поверхности оцинкованных стальных листов используют специальную хроматную обработку.
Адгезия слоя краски в этом случае достаточно слабая, так как цинковое покрытие не в состоянии обеспечить хорошую поверхность для окрашивания. Если покрыть оцинкованную сталь грунтовкой, выполненной на базе алкидной смолы, особенно смолы с высоким кислотным числом, то она начнет на открытом воздухе взаимодействовать с цинком, что в конечном счете может вызвать потерю адгезии. Это приводит к полному отслаиванию краски. Хроматная обработка также во многом является причиной отслаивания краски.
Величину адгезии можно вычислить по величине и яркости металлического блеска. Сильный и яркий блеск говорит о низких показателях адгезии. Чтобы их увеличить, металлическую поверхность можно обработать специальными едкими кислотными растворами или же грунтовками, имеющими в своем составе кислоты. Едкую грунтовку наносят непосредственно на поверхность, однако она очень чувствительна к воздействию влаги и конденсации, поэтому ее использование в бытовых условиях чрезвычайно затруднительно.
Листовой алюминий нередко используют для изготовления облицовки. Он зачастую обрабатывается в заводских условиях так, чтобы иметь цвет. Можно приобрести уже полностью готовые к использованию листы необходимого цвета. Такой материал имеет долговечную текстуру и хорошо подходит для наружной облицовки. Полированные алюминиевые листы производят с помощью специальной предварительной обработки, что повышает их адгезию. Если заводская обработка материала отсутствует, применяют ручной или механический метод абразивной обработки.
Алюминиевое литье имеет шершавую поверхность, поэтому перед нанесением грунтовки оно не потребует какой-либо специальной подготовки.
Медь, бронза и свинец считаются очень устойчивыми к воздействию коррозии, поэтому не требуют защитного покрытия. Эти материалы окрашивают только в декоративных целях. Перед окрашиванием медь, свинец или бронзу подвергают струйной обработке с помощью неметаллического абразива или же обработке шлифовальной мелкозернистой бумагой и обезжириванию. В связи с тем, что все эти металлы очень хорошо способны сопротивляться коррозионному воздействию, не рекомендуется использовать разного рода грунтовки и подслои. На поверхность наносят два слоя лакокрасочных материалов. Первый слой разбавляют примерно на 10 %, чтобы улучшить схватываемость слоя с основанием.
Все зажимы, гайки и болты, которые находятся в непосредственном контакте с гальванизированной сталью, тоже должны быть гальванизированы. Мягкая сталь или же иные металлы в значительной степени ускоряют возникновение необходимости катодной защиты поверхности, которая находится в непосредственной близости от креплений. Это может привести к возникновению коррозионных процессов рядом с креплениями или на них. В этом случае также необходимо позаботиться о защите металлов от щелочного воздействия. Щелочи в большом количестве содержатся в бетоне, цементе и извести. Выход воды из указанных материалов также может стать причиной возникновения коррозии.
