Применение листовых полимерных материалов для защиты строительных конструкций от коррозии
Проблема повышения срока службы п снижения эксплуатационных расходов промышленных зданий и сооружений химической, нефтехимической, металлургической и других смежных отраслей промышленности вызывает необходимость усиления борьбы с коррозией бетона н металла н изыскания новых эффективных методов их защиты.
В отечественной антикоррозионной технике для защиты строительных конструкций и сооружений чаще всего применяют лакокрасочные покрытия м комбинированные керамические футеровки с использованием штучных кнелотоупоров. Однако в ряде случаев защита лакокрасочными материалами, создающими на поверхности пленку толщиной 0,2—0,4 мм, и многослойными футеровкамн, фильтрующими жидкости, не может быть признана удовлетворительной. Наиболее эффективной защитой служат листовые пластмассы как в качестве футеровочных, так н конструкционных материалов. Практическое применение получили полиэтилен, полипропилен, полнизобутилен, фторопласты, фаолит, поливинилхлорид, бипластмассы и стеклопластики благодаря высокой химической стойкости к агрессивным средам, герметичности, высокой прочности, достаточной тепло- и хладостойкое, технологичности.
Полнолефины (полиэтилен, полипропилен, полнизобутнлен) обладают почти универсальной химической стойкостью и высокими физико-механичеекпмп показателями. Сырье для получения полиолефннов недефицитно и имеет относительно низкую стоимость. Создана промышленная база по производству этих материалов, которая с каждым годом расширяется.
Полнолефины в виде пленок различной толщины используются для защиты от коррозии оборудования, специальных сооружений и строительных конструкций. Однако ввиду отсутствия надежных методов крепления этих материалов к защищаемой поверхности в настоящее время область применения их в значительной мере ограничена.
Для облицовки емкостей в качестве защитного материала в ряде случаев используют полиэтилен и в последнее время полипропилен, предварительно подвергнутые специальной обработке (инфракрасными лучами, горячими газами, хромовой кислотой или раствором хромового ангидрида в тетрахлорэтане). Приклеивают полиэтилен и полипропилен клеями на основе синтетических каучуков. Полученные таким образом покрытия, к сожалению, не всегда оказываются долговечными вследствие растрескивания при деформациях, возникающих из-за большого (п 8—10 раз) градиента линейного расширения термопласта и металла.
Одним из методов повышения эффективности крепления листовых полиолефннов к защищаемой поверхности является создание дублированных материалов, состоящих из термопласта и эластичной подложки и способных надежно приклеиваться к бетону и металлу. Применением эластичного подслоя достигается выравнивание разности температурных деформаций облицовочного материала к защищаемой конструкции, и таким образом предотвращается возникновение внутренних напряжений в футеровке.
В развитии работ, проведенных ранее НИИХИММАШ по созданию дублированных материалов, ВНИПИ Теплопроекг исследованы полиэтилен и полипропилен с подложками из резиновых п различных стеклотканых материалов методом экструзионного нанесения расплава термопласта на подложку.
Для дублирования использовались полиэтилен ВД и НД, полипропилен марок ПП-3 н ПП-4, полнизобутнлен листовой ПСГ-200, бутилкаучук, СКН-40, СКС-30 и др., а также стеклотканые материалы марок М-40, АСТТ, ХМ-900.
Установлено, что наибольшая прочность адгезионной связи кристаллических термопластов с подслоем достигается при следующих оптимальных параметрах дублирования: температура расплава полиэтилена — полипропилена — 235С,
давление прижимных валков — не менее 10 кГ/см2, время
контакта расплава полимера с подложкой под давлением — не менее 30 сек, добавка сажи в термопласты — не более 5%, толщина термопласта — 1,0—1,2«и.
Двухслойные защитные материалы могут крепиться к бетонной н металлической поверхности эпоксидными, полиэфирными клеями и клеем 8S-1I. Для сварки швов покрытий используется пистолет-экструдер ПСГ1Э-5М.
Физик-механические свойства дублированных материалов приводятся в таблице.
В последнее время Донецким Промстройниипроектом разработаны полимержелезобетонные конструкции, в которых поверхность железобетона защищена облицовкой из полимерного материала. В этом случае используется совместная работа трех материалов: стальная арматура воспринимает растягивающие усилия, бетон — сжимающие, а полимер придает конструкции непроницаемость, химическую стойкость, износостойкость. Для облицовки используются полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и ряд других термопластичных материалов, изготовляемых в виде листов любой длины и ширины до 1884 мм, у которых одна сторона ребристая, а другая гладкая. Профилированные листы могут быть надежно скреплены с железобетоном путем предварительной укладки в опалубку до бетонирования изделия или втапливания их ребер в поверхностный слой свежеотформованных изделий. Применение таких конструкций дает возможность совмещать бетонные и антикоррозионные работы и получать значительный экономический эффект.
Широкое распространение при защите от коррозии бетонных и железобетонных конструкций нашел полихлорвиниловый пластикат — листовой материал, получаемый вальцеванием смеси полихлорвиниловой смолы с пластификатором (дибутил-фталатом) и стабилизатором (стеаратом кальция). Пластикат водостоек, не подвержен действию кислот, щелочей слабых и средних концентраций и многих органических растворителей, обладает довольно высокими физико-механическими показателями.
Для крепления пластиката к защищаемой поверхности до последнего времени использовался клей 88-Н, а также перхлорвннпловые клеи.
Во ВНИПИ Тепломроект проведены работы по созданию нового клея для приклеивания полихлорвинилового пластиката к металлическим и бетонным поверхностям. Предлагаемый клей ЛЛР-IV представляет собой компаунд на основе акрилового сополимера БМК-5 и нефтеполммерной смолы и имеет ряд преимуществ перед пер хлорвиниловым клеем и клеем 88-Н высокую водостойкость, химическую стойкость, теплостойкость (до + 120°С). Разработана технология приклеивания пластиката толщиной листа 8—5 мм к защищаемой поверхности с применением клея JlAP-fV. Сварка швов покрытии производится с помощью ролика-зубчатки воздушной нашло глубину нахлостки (2—2.5 г.и).