Винтовые сваи изготавливаются из углеродистой стали, которая легко поддается различным операциям металлообработки. Углеродистая сталь обладает высокой прочностью и твердостью, сохраняя пластичность и упругость, что важно при монтаже и эксплуатации.
Но все позитивные характеристики материала могут обратиться буквально в пыль, если сваи разъест ржавчина, поэтому одной из главных задач в производстве винтовых опор является их защита от коррозии.
Для этого на поверхность изделий наносится антикоррозийное покрытие. Для образования прочной и долговечной защитной пленки используются различные материалы. В частности, высокую эффективность показывают сложные комбинированные составы, к которым относятся грунт-эмаль на эпоксидной основе и цинко-полимерное порошковое покрытие.
Эпоксидная грунт-эмаль
Эпоксидная грунт-эмаль представляет собой суспензию пигментов и противодействующих коррозии веществ на основе эпоксидных смол.
Эпоксидные смолы относятся к классу олигомеров (соединений с небольшим количеством повторяющихся звеньев в молекуле), способных превращаться в полимеры с очень длинными молекулярными цепочками под действием отвердителей. Полимеры благодаря крепости внутримолекулярных связей образуют прочные пленки, которые могут изолировать металл от контакта с кислородом.
Эпоксидные соединения обладают высокой адгезией, то есть способностью плотно прилегать к металлической поверхности без отслаивания.
Возможность полимеризации и хорошая адгезия лежат в основе использования эпоксидных смол для создания антикоррозийных покрытий.
Состав и действие
Эпоксидную грунт-эмаль часто представляют как покрытие «3 в 1», так как содержащиеся в ней элементы позволяют использовать одно средство для решения трёх задач:
- Восстановление поверхности металла и противодействие коррозионным процессам. Включенные в состав ингибиторы коррозии действуют как преобразователь ржавчины;
- Обеспечение сцепления защитной пленки с поверхностью, то есть роль грунтовки;
- Создание стойкого защитного слоя.
Особенности нанесения
Как правило, эпоксидная грунт-эмаль имеет двухкомпонентную структуру — перед нанесением нужно соединить содержимое двух разных упаковок: эмалевой основы и отвердителя. Вначале оба состава тщательно перемешиваются по отдельности, затем смешиваются вместе в течение 5-10 минут с помощью специальной дрели-миксера на низких оборотах.
С момента контакта компонентов начинается процесс полимеризации, поэтому нанести эмаль нужно достаточно быстро, пока она не затвердела. Чем выше температура воздуха, тем короче срок жизнеспособности жидкой смеси: не менее 1,5 часов при +10 °С и всего около 40 минут при +30 °С.
Перед покраской металлические поверхности рекомендуется зачистить от загрязнений, окалины и следов ржавчины, оптимально — абразивоструйным способом. Затем удалить пыль, обезжирить и высушить.
- Для нанесения эмали используются аппараты с пневматическим или безвоздушным распылением, допустима окраска вручную кистью или валиком. Состав наносится непосредственно на металл без предварительной грунтовки другими средствами.
- Количество слоев зависит от требований к толщине покрытия — от 1 до 3, второй и третий слои могут наносится с перерывом около 30 мин или после полного высыхания предыдущего.
- Расход эпоксидной грунт-эмали в среднем составляет 200 г/м2.
Свойства
После высыхания эмали образуется прочное глянцевое или полуглянцевое покрытие, стойкое к воздействию влаги: атмосферным осадкам и грунтовым водам, в том числе к содержащимся в почве химическим веществам, являющимся агрессивной средой.
- Время полного высыхания зависит от марки и производителя и может составлять от 3 до 24 часов.
- Эпоксидную грунт-эмаль можно наносить даже на изделия с видимой коррозией, покрытие блокирует распространение очагов ржавчины.
- Краска может использоваться как в качестве самостоятельного покрытия, так и как грунт под полиуретановые и эпоксидные эмали.
- Благодаря формуле «3 в 1» количество слоев и расход краски значительно снижается, также сокращается время для создания качественного покрытия.
- Эпоксидную эмаль можно наносить при низких температурах, от -5 °С.
- Диапазон температур, при которых готовое покрытие сохраняет свои свойства: от -50 °С до +60 °С.
Защитное покрытие на полимеризованной эпоксидной основе отличается высокой устойчивостью к механическим воздействиям, что немаловажно в процессе закручивания сваи и трения о грунт.
Срок службы покрытия зависит от условий эксплуатации изделия, производители гарантируют целостность защиты в агрессивных средах не менее 5 лет, в более мягких — от 10-12 лет.
Цинко-полимерное порошковое покрытие
Цинко-полимерное покрытие, наносимое методом порошковой покраски, является одним из самых современных и действенных вариантов предотвращения коррозии металлоконструкций.
Состав и действие
Цинко-полимерное порошковое покрытие — эффективная антикоррозийная защита стальных свай, использующее преимущества сразу трех физико-химических явлений:
- Применение цинка как металла, принимающего на себя окислительный процесс с образованием оксидной пленки, «не пускающей» кислород к железу;
- Прочность полимерного слоя, в котором связи между частицами на молекулярном уровне трудно разорвать;
- Равномерное экономичное нанесение путем порошкового напыления.
Собственно, оцинковка и защитное покрытие из полимера могут использоваться и как самостоятельные способы предохранения металлических изделий от коррозии.
Для усиления защитного эффекта иногда применяется метод последовательного нанесения металлического и неметаллического слоев: вначале производится цинкование, а уже оцинкованное изделие покрывается полимерной пленкой.
Особенности нанесения
Суть процесса заключается в полимеризации под действием высокой температуры мелких частиц пластика с включением цинка, распыленных электростатическим методом на поверхность металла.
Напыление производится пневматическим распылителем на заземленное изделие. В возникающем электростатическом поле частицы порошка равномерно оседают на поверхности. Распыление может проводиться автоматически специальных камерах или вручную.
Обрабатываемый объект с напылением помещается в полимеризационную печь, где порошок расплавляется и частично проникает в верхний слой металла, образуя защитную пленку с прочным сцеплением после остывания.
Свойства
Добавление цинка в состав полимера усиливает степень защиты поверхности сваи от коррозии. Помимо пассивной изоляции металла от влаги и воздуха полимерным слоем, включается механизм активной защиты от коррозии по принципу образования гальванической пары, где цинк выступает в качестве анода и окисляется в первую очередь. Пленка оксидов цинка становится дополнительной преградой.
- Комбинированное цинко-полимерное покрытие отличается повышенной прочностью и долговечностью. Оно устойчиво к высоким значениям температуры и влажности.
- Мелкодисперсная структура порошка обеспечивает его проникновение в труднодоступные места и сглаживание мелких дефектов поверхности изделия, а равномерность толщины защитного слоя уменьшает риск отслоения и случайных сколов.
- Предварительная грунтовка при порошковой покраске не нужна.
- Порошковый метод экономичен за счет дозированного расхода порошка и достаточной антикоррозионной эффективности даже однослойного покрытия.
- Срок службы цинко-полимерного покрытия — от 10 до 30 лет в зависимости от условий эксплуатации.