Транспортное строительство 2-2006
Опыт применения полиуретановых лакокрасочных материалов
на заводах ОАО «Мостостройиндустрия»
Транспортные магистрали являются важнейшим элементом экономики. Без грузовых и пассажирских перевозок невозможно представить себе функционирование современного государства. Важнейшими узлами транспортных магистралей являются мосты.
Для полноценного функционирования транспортных систем крайне важной являются надежность и долговечность эксплуатации мостовых сооружений. В данном случае важно не только обеспечить удачные проектные и строительные решения, но и качественную защиту от агрессивного воздействия внешней среды. Условия, в которых эксплуатируются металлические конструкции мостов и путепроводов: воздействие агрессивных атмосфер, осадков, перепадов температур, постоянной влажности с конденсацией, знакопеременных механических нагрузок и т.д. являются причиной возникновения коррозии. Проблема коррозии особо остро стоит в мостостроении.
Пренебрежение коррозионными процессами, которые всегда протекают на металле, приводит к большим затратам на устранение последствий, а в ряде случаев к вынужденному выводу мостовых сооружений из эксплуатации. Можно привести пример со станцией Московского метро «Воробьевы горы», которая была закрыта из-за коррозионных разрушений стальной арматуры бетонных элементов моста вследствие хлоридной коррозии. Замена металлоконструкций, восстановление станции, устранение коррозионных разрушений и противокоррозионная защита потребовали больших капиталовложений и затрат времени. На момент реконструкции было приостановлено движение как на линии метро, так и движение автотранспорта на важной транспортной магистрали столицы.
Существуют различные методы борьбы с коррозией металла, однако наиболее перспективным является применение лакокрасочных материалов. Защита металлоконструкций при помощи лакокрасочных материалов позволяет увеличить срок их службы и сохранить физико-механические свойства металла.
В мостостроении актуальна проблема повышения эффективности защиты от коррозии стальных металлоконструкций. Применение новых марок сталей, новые конструктивные решения мостовых конструкций с высококачественными деформационными швами и другими новыми элементами конструкций требуют использования современной и эффективной противокоррозионной защиты, фундамент которой в виде грунтовочного слоя закладывается на заводах-изготовителях мостовых металлоконструкций. Используемым для этой цели лакокрасочным материалам необходимо отвечать следующим требованиям:
- Обладать высокой эффективностью защитного действия;
- Иметь высокую адгезию к металлу;
- Сохранять защитные свойства отдельных слоев системы покрытия (грунт и грунт + промежуточный слой) на максимально длительный срок в процессе монтажных и строительных работ;
- Обладать протекторными свойствами, чтобы, в случае повреждения покрытия при транспортировке или монтаже, обеспечивать защиту конструкций;
- Легко наноситься высокопроизводительными способами;
- Не иметь короткого «времени жизни» готового к нанесению материала;
- Обладать хорошей ремонтопригодностью;
- Не требовать дополнительной подготовки поверхности при нанесении покрывных защитных слоев после монтажа мостовых конструкций;
- Не нагружать атмосферу заводских окрасочных участков высокими концентрациями паров растворителя.
Такими свойствами в полной мере обладают лакокрасочные материалы фирмы Steelpaint GmbH. Эти материалы используются с 1997 года в мостостроении и входят в качестве рекомендованных в СТП 001-095 корпорации «Трансстрой».
Заводы металлоконструкций ОАО «Мостостройиндустрия» испытали более 30 различных грунтовок, но наиболее подходящей, по совокупности характеристик технического и экономического плана, оказалась Stelpant-PU-Zink, которая наносится в заводских условиях и широко применяется в мостостроении на стадии предварительной защиты мостовых конструкций на срок транспортировки и монтажа конструкций с последующим нанесением окончательных защитных и декоративных слоев в условиях строительной площадки.
В течение последних 8 лет такие заводы как ЗАО «Воронежстальмост», ЗАО «Курганстальмост», ЗАО «Улан-Удэстальмост», Ярославский завод мостовых металлоконструкций, Люберецкий завод мостостроительного оборудования, Чеховский завод мостовых металлоконструкций успешно применяют в качестве защиты материалы Steelpaint, в частности цинкнаполненную полиуретановую грунтовку Stelpant-Pu-Zink с высоким сухим остатком (71% по объему или 90 % по весу) для защиты металлоконструкций мостовых сооружений.
Окрашивание металлоконструкций на заводах происходит по схеме:
- Струйная очистка до степени Sa 2,5
- Цинкнаполненная полиуретановая грунтовка Stelpant-Pu-Zink, толщиной 80 мкм.
Подготовка поверхности металлоконструкций под окраску на ведущих заводах ОАО «Мостостройиндустрия» достигается путем качественной струйной очистки металлопроката, а затем обработки готовых металлоконструкций в дробеметных камерах, что позволяет получать степень подготовки поверхности Sa 2,5 по ИСО 8501-1 (Рис 1).
![](http://steelpaint-rf.ru/wp-content/uploads/2017/07/tr-01.jpg)
Рис. 1. Подготовка металлоконструкций в дробеметной камере
![](http://steelpaint-rf.ru/wp-content/uploads/2017/07/tr-02.jpg)
Грунт Stelpant-Pu-Zink для подготовки к нанесению требует лишь вскрытия 10-ти литровой упаковки и тщательного перемешивания материала. То есть отсутствует операция дозирования и смешивания с отвердителем, которая характерна для двухкомпонентных материалов. Кроме этого, двухкомпонентные материалы после смешивания основного компонента с отвердителем имеют очень ограниченный «срок жизни» краски, составляющий в среднем 3-4 часа, после чего материал полностью непригоден к использованию. Грунт Stelpant-Pu-Zink после вскрытия упаковки пригоден к нанесению не менее 24 часов.
Для нанесения грунта на заводах применяются мощные аппараты безвоздушного рапыления моделей WIWA- Magnum и GRACO King (Рис 2). Использование этих аппаратов дает возможность наносить высоковязкие материалы с высоким сухим остатком без добавления в грунт растворителя, что позволяет снизить нагрузку парами углеводородов производственных помещений и не закупать лишнего количества растворителя. Окраска кантов, выкружек, подкрашивание отдельных повреждений легко выполняется ручным инструментом – кистью и валиком.
![](http://steelpaint-rf.ru/wp-content/uploads/2017/07/transp-3.jpg)
Рис. 2. Грунтовка металлоконструкций в цеху.
Следует отметить, что металлоконструкции загрунтованные Stelpant-Pu-Zink имеют высокую устойчивость к физико-механическим воздействиям при транспортировке и монтаже, а при хранении на монтажной площадке в течении продолжительного времени сохраняются защитные качества и высокая адгезия грунта.
Например, при строительстве моста через р. Нева в С-Петербурге в мае 2003 года было произведено обследование металлоконструкций, доставленных на строительную площадку в период с августа 2001 по март 2003 года. Срок хранения части металлоконструкций составил около 2-х лет. Обследование металлоконструкций, которое проводилось ФГУП ЦНИИКМ «Прометей», не выявило повреждений грунтовочного слоя, коррозии основного металла не наблюдалось, адгезия грунта составляла более 7 МПа. Металлоконструкции были полностью пригодны для нанесения последующих покрывных слоев, что и было выполнено на указанном объекте. Перед нанесением следующих слоев после длительного срока хранения не потребовалась активация поверхности в виде легкой пескоструйки, как этого часто требуют инструкции по эпоксидным материалам, были лишь удалены загрязнения конструкций мойкой водой под высоким давлением.
Грунтовочный материал Stelpant-PU-Zink может использоваться также непосредственно на стройплощадке и может наноситься в диапазоне температур от 0оС до +50оС и относительной влажности воздуха до 98%.
Для противокоррозионной защиты мостовых конструкций после их сборки на строительной площадке, окончательной отделки элементов мостов используется ряд систем. Эти системы, наряду с грунтовочным слоем PU-Zink обычно включают в себя промежуточный и покрывной слои. Промежуточный слой обладает высокой адгезией к грунтовочному слою, хорошей укрывистостью и высокими барьерными свойствами, которые обеспечивают минимальную влаго – и паропроницаемость покрытия. Покрывной слой, обладающий высокими защитными свойствами, хорошей укрывистостью, имеет высокую стойкость против УФ-излучения и придает мостовым сооружениям необходимые декоративные качества. В некоторых случаях на заводах «Мостостройиндустрии» наносится полная система покрытия материалами фирмы Стилпейнт ГмбХ.
В 2004 году Московским представительством фирмы Стилпейнт ГмбХ совместно с институтом «Гипротрансмост», Мостовой инспекцией, ОАО «Мостостройиндустрия», ЦНИИС, АО «Мостотрест», ФГУП «Гормост», Федеральным агенством по строительству была проведена инспекция мостов и эстакад, отремонтированных и вновь построенных с применением окрасочных материалов фирмы в период с 1998 года по 2001 год. Были осмотрены следующие объекты эстакады пересечения МКАД с Ярославским шоссе (окраска в 1998 году ), эстакада ул.Бочкова – ул.Эйзенштейна (окраска в 2000 году), Пушкинский пешеходный мост (окраска в 1999 году), Андреевский ж.д. мост (окраска в 2000 году), Андреевский автомобильный (окраска в 2001 году), Лужнецкая эстакада (окраска в 1999 году), Киевский пешеходный мост (окраска 2000 году), мост «Сити» на 3-ем транспортном кольце (окраска в1999 году), Лужнецкий автомобильный и метромост (окраска в 2000-2001 годах). На всех объектах отмечено хорошое состояние покрытия без видимых коррозионных повреждений, адгезия имела высший показатель по методу решетчатого надреза. (Рис.3).
![](http://steelpaint-rf.ru/wp-content/uploads/2017/07/transp-4.jpg)
Рис. 3. Комиссионный осмотр московских объектов
![](http://steelpaint-rf.ru/wp-content/uploads/2017/07/transp-5.jpg)
Обследования состояния объектов, расположенных в других городах России, и защищенных материалами Steelpaint, показывают, что металлоконструкции также имеют красивый внешний вид, не имеют нарушений лакокрасочного покрытия и коррозионных поражений основного металла
Имеющийся 5-7 летний опыт эксплуатации мостов, защищенных системами покрытий Stelpant на основе однокомпонентных полиуретанов, а также исследования ЦНИИС позволяют прогнозировать срок службы этих систем не менее 15 лет. Для заводских мостовых конструкций, загрунтованных Stelpant-PU-Zink, срок защиты в условиях хранения и монтажа до последующего перекрытия составляет не менее 2-х лет.
Уникальные свойства полиуретановых ЛКМ фирмы Стилпейнт, их высокая эффективность в части защиты металлоконструкций, технологические преимущества при нанесении и экономические показатели позволяют с успехом применять их в мостостроении.