Защита алюминиевых конструкций от коррозии

01.06.2020

Для обеспечения долговечности алюминиевых конструкций и деталей в зависимости от условий, в которых они будут эксплуатироваться, при проектировании рекомендуется:

1) конструкционную марку алюминия выбирать исходя из эксплуатационных условий. Для элементов одной и той же конструкции возможно применение двух-трех и более марок;

2) стремиться к рациональным формам элементов, т. е. конструкцию проектировать таким образом, чтобы отсутствовали места, где могла бы скапливаться атмосферная влага, и был обеспечен сток ее, а в местах соединения элементов достигалась максимальная плотность. Зазоры и щели следует загрунтовывать;

3) избегать близости гигроскопичных материалов и неблагоприятных металлических контактов. При неизбежности их следует изолировать постановкой прокладок из более электроотрицательных металлов или материалов-изоляторов (паронит и т. п.), нанесением специальных покрытий.

Для конструкций, находящихся в жидкой среде (затворов плотин, металлоконструкций морских эстакад и т. п.) рекомендуется протекторная защита, т. е. подвеска к ним пластин из металлов с более низким электрическим потенциалом. Протектором для упрочненного алюминия может быть цинковая пластина или сплав алюминия с цинком. Более удобными являются протекторы из сплавов алюминия с содержанием цинка 5—10 %, которые не требуют частой очистки и замены. Возможно применение электрохимической защиты, когда включением в электрическую цепь конструкция переводится из анода в катод.

Одним из способов защиты являются металлические покрытия из более коррозионно-стойких металлов. Слой такого металла может быть нанесен на конструкции или детали из других материалов, находящихся в контакте с алюминиевыми. Защитный слой на алюминиевых сплавах может быть из чистого алюминия, цинка или хрома. При прокатке листы некоторых сплавов покрываются чистым алюминием — плакируются. На сложные профили чистый алюминий может наноситься методом металлизации (шоопированием), т. е. набрызгиванием горячего металла на поверхность из специального пистолета. Гальваническим способом получаются покрытия из цинка и хрома. Медные, латунные, бронзовые и стальные детали при контакте с алюминием должны обязательно покрываться цинком по методу металлизации или горячим способом. При работе в морских условиях детали необходимо кадмировать.

Алюминиевые конструкции и детали, эксплуатирующиеся в атмосфере промышленного города, хорошо защищает от коррозии оксидная пленка с наполнителем, получаемая путем анодного оксидирования элементов конструкции. Эта пленка обладает высокой твердостью, износостойкостью, жароустойчивостью и коррозионной стойкостью. Пористая структура пленки хорошо впитывает и удерживает различные красители. Пленка состоит из двух слоев: микроскопического стекловидного слоя, обладающего высокой твердостью, который образуется непосредственно на металле, и внешнего микропористого. В зависимости от внешних условий эксплуатации рекомендуется следующая минимальная толщина пленки (мкм): для внутренних отапливаемых помещений 8, малозагрязненной сельской атмосферы — 15, городской и приморской — 20.

Анодное оксидирование производится в цехах, оснащенных специальными установками для очистки, промывания деталей и электролитическими ваннами для анодирования. Технологический процесс анодного оксидирования состоит из предварительной подготовки детали и ее поверхности для анодирования, самого процесса анодирования, окрашивания пленки, сушки и контроля качества и толщины полученной защитной пленки.

Предварительная подготовка детали заключается в поверхностной очистке детали от загрязнения, т. е. обезжиривании поверхности, осветлении ее, травлении с соответствующей промывкой поверхности в теплой и холодной проточных водах. После этого детали, подвешенные на каркасик, погружаются в электролитические ванны. Анодируются детали в сернокислом электролите при постоянном токе. Окрашивание поверхности зависит от марки упрочненного алюминия и параметров процесса. Возможны два способа окрашивания:

1) получение черного и золотого цветов на металлах АДО, АД1, АМг2 и АД31 путем наполнения красителем предварительно полученных сернокислотных бесцветных пленок;

2) получение серо-золотистого и бронзового цветов на АДО, АД1, АД31 и АМг2, черного на АМц и AB непосредственно в процессе анодирования с применением электролита на основе сульфосалициловых кислот.

При втором способе пленка получается в 2—3 раза устойчивее. Для наружных конструкций рекомендуется бесцветное анодирование. Несмотря на сложность процесса, защита алюминиевых деталей оксидной пленкой очень эффективна. Имеется большой опыт эксплуатации анодированных алюминиевых конструкций в отечественном и зарубежном строительстве. Например, в Ленинграде более 20 лет эксплуатируются переплеты, витражи из прессованных профилей, карнизы из листового штампованного полуфабриката. Все элементы хорошо сохранились и не требуют расходов на восстановление деталей или на меры борьбы с коррозией.

Методом защиты от коррозии является покрытие конструкций грунтами, лаками, красками — так называемыми неметаллическими покрытиями. В настоящее время имеются две группы лакокрасочных материалов: лакомасляные на основе растительных масел или искусственных смол и быстровысыхающие (эфироцеллюлозные лакокрасочные на основе нитроцеллюлозы, перхлорвиниловых смол и смоляные на основе других смол). К первой группе относятся грунты, ко второй — краски, эмали. По способу твердения имеются покрытия горячей и холодной сушки. Для строительных конструкций применяются лакокрасочные покрытия холодной сушки.

Перед нанесением любого лакокрасочного покрытия поверхность элементов конструкции должна быть обезжирена и очищена от грязи промывкой бензином или ацетоном. Стальные болты, шпильки и все детали из других материалов покрываются цинком. He позднее 24 ч после обработки наносится грунтовка. Покрытия наносятся на окрашенные поверхности и сушатся при температуре не ниже 285 К и относительной влажности воздуха не выше 70 %. Грунт покрытия наносится пульверизатором или кистью, затем грунтовка просушивается. После этого тем же способом наносится слой краски — эмали, и поверхность сушится окончательно.

В практике заводов алюминиевых конструкций применяются лакокрасочные покрытия: эмали ГФ-230 по ГОСТ 64—77, эмали перхлорвиниловые марки ХВ-1100 по ГОСТ 6993—70, эмали ХВ-785 по ГОСТ 7313—75 и др. Как грунты хорошо себя зарекомендовали BЛ02 и BJI08 на основе поливинилбутираля.

Детали из других металлов рекомендуется крепить по сырому грунту, т. е. на детали с подготовленной для окраски поверхностью наносить грунт, сразу же собирать их и закреплять болты. После высыхания грунта наносятся второй его слой и остальные в обычном порядке.

При опирании алюминиевых конструкций на бетон между алюминием и бетоном следует делать прокладку из рубероида или оцинкованного железа.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна