Thread Content
При работах по защите от коррозии часто используется стеклопластик, изготовленный вручную. Хотя существует множество видов стеклопластика, наиболее распространенным остается эпоксидный стеклопластик. Самым популярным способом его производства является метод изготовления вручную. Уровень сжатия эпоксидного стеклопластика является самым низким среди трех основных термоотверждаемых смол — феноло-формальдегидной, эпоксидной и ненасыщенной полиэстерной, что обеспечивает высокое качество изделий, изготовленных методом ручного литья. Эпоксидный стеклопластик обладает хорошей устойчивостью к кислотам, щелочам, растворителям и большинству грибков. Особенно в щелочной среде проявляется выдающаяся стойкость к коррозии, к тому же материал устойчив к высоким температурам. Для соответствия требованиям к защите от коррозии в сложных условиях эпоксидную смолу можно модифицировать путем добавления других смол для достижения оптимальных характеристик (например, эпоксидно-фенолформальдегидной, эпоксидно-фурановой и т. д.). Каждый мастер, занимающийся литьем стеклопластика вручную, знает о трех основных компонентах стеклопластика: смоле, волокнах и отвердителе. Это касается также эпоксидного стеклопластика. Чаще всего используется эпоксидная смола (E-44; также существует вариант под названием 6101). Стекловолокно представляет собой «безопасный продукт»: речь идет о стекловолоконной ткани без щелочи, без скручивания и без воска. Конечно, в кислой среде лучше использовать стекловолоконную ткань со средним уровнем содержания щелочи. В качестве отвердителя подходит T31. Другие добавки, такие как порошки, разбавители и т. д., описаны в следующих процессах. Качественный проект по защите от коррозии невозможен без правильного строительства и подбора материалов. Как говорится: три части — это материалы, а семь частей — это качество строительства. Поэтому при изготовлении эпоксидного стеклопластика методом ручного литья ключевым моментом является процесс ручного нанесения материала. Обработка подложки. Большинство изделий из стекловолоконного композита, изготавливаемых методом ручного литья, создаются непосредственно на месте. Распространенными основаниями для таких изделий являются бетон и углеродистая сталь; другие основания встречаются крайне редко. Для достижения идеальной адгезии между основанием и эпоксидным стеклопластиком крайне важна подготовка основания. Помимо чистоты на нижнем уровне, необходима определенная шероховатость. Кто-то предлагает для обработки основания использовать шлифовальную машину для простого шлифования. Однако, по мнению автора, для обработки основания необходимо применять механические методы вроде напыления или бросания гранул, чтобы обеспечить нужный уровень шероховатости поверхности — это ключевой фактор при изготовлении эпоксидного стеклопластика вручную. Бетонная основа подвергается обработке с помощью струи шрапнели, а основа из углеродистой стали — обработке пескоструйным способом; это обеспечивает степень чистоты не ниже Sa2.5 при шероховатости около 75 микрометров. Пыль и примеси на поверхности основания необходимо удалять с помощью сухого воздуха. На участках бетонного основания, имеющих дефекты, также требуется провести ремонт с использованием шпатлевки (в качестве материала используется приготовленная эпоксидная смесь и кварцевый порошок). Подготовка эпоксидной смеси. Эпоксидная смола E-44 — это полутвердая, вязкая каучукоподобная масса. Ее необходимо нагреть до состояния расплава, затем охладить до температуры около 40 градусов. После этого ее разбавляют растворителем и готовят к дальнейшему использованию. Оборудование для нагрева включает печи с нагревательными проводами, индукционные плиты и т. д. Автор считает, что индукционные плиты безопасны и удобны, поскольку позволяют регулировать температуру. Для приготовления смеси можно использовать железные бочки, полученные путем разрезания старых бочек для дизельного топлива пополам (при разрезании необходимо убедиться, что в бочке нет горючих газов или жидкостей, чтобы избежать взрыва). Добавление растворителей предназначено для снижения вязкости смолистой смеси, что облегчает её обработку и соответствует технологическим требованиям. Неактивные растворители испаряются в процессе затвердевания смолистой смеси; это не только приводит к потерям материала, но также увеличивает степень сжатия эпоксидного стеклопластика и пористость готового изделия, что снижает его водонепроницаемость. Следовательно, растворитель используется для того, чтобы эпоксидная смола снова стала жидкой; после перемешивания с помощью антивзрывного миксера смесь следует закрыть и хранить в прохладном месте. Для использования в качестве разбавителя следует выбирать продукты или смеси с хорошей растворимостью, низкой летучестью, низкой токсичностью и высоким коэффициентом безопасности, такие как этанол в сочетании с пропиленом, диметилформамид и т. д. В процессе приготовления основного ингредиента бак с ним должен находиться на безопасном расстоянии не менее 15 метров от источника нагрева, чтобы предотвратить возгорание из-за летучих веществ. Основа для нижнего слоя. После обработки бетонной или углеродистой стальной основы необходимо в течение 4 часов нанести защитный слой. При превышении этого срока может произойти повторное ржавление, а также накопление новых загрязнителей и влаги из воздуха. Это мешает надежному соединению смолы с основой, что может привести к отслоению эпоксидного стеклопластика от поверхности основы. Эпоксидную основу можно разбавить эпоксидной смолой; концентрация разбавителя должна быть низкой, чтобы основа могла хорошо проникнуть в структуру материала и усилить сцепление основы с стеклопластиком. В качестве отвердителя используется T31 или новый отвердитель на основе скорлупы кешью. Этилендиамин из-за своей токсичности для человека теперь редко используется. Отвердитель необходимо тщательно смешать с основой с помощью электрического миксера; по мнению автора, ручное перемешивание недостаточно эффективно и может повлиять на полное отверждение материала. Количество T31 должно составлять от 15% до 25% в зависимости от температуры окружающей среды. Нанесение основы производится с помощью валика или кисти. Перед началом работы необходимо убрать ворс с валика. Наносить основу следует равномерно, в форме креста, без образования скоплений материала и его стекания. В местах с неровной поверхностью основу следует смешать с кварцевым порошком для получения эпоксидной шпатлевки, которая будет использоваться для выравнивания поверхности. В кислой среде рекомендуется использовать барийсульфатный порошок или другие кислостойкие материалы. После 12 часов естественной сушки и затвердевания переходят к следующему этапу. Ручное наклеивание ткани. Стекловолоконная ткань без щелочей, без скручивания и без воска бывает длиной 1 метр, 0,5 метра и 0,3 метра; её можно выбирать в зависимости от оборудования для строительства или текущих условий. Однако, опираясь на свой многолетний опыт работы, я считаю, что длина 0,3 метра наиболее удобна. Для использования в кислой среде применяют щелочную стекловолоконную ткань толщиной от 0,2 до 0,4; параметры направления волокон могут быть 10*10 или 12*12. Ткань должна иметь плоский рисунок, без скручивания и без краев. Стекловолоконная ткань с обрезанными краями создает напряжения при методе ручного литья. Материалы без скрутки плохо пропитываются эпоксидной смолой и сложно гнуть, поэтому при методе ручного нанесения обычно используется ткань без скрутки. Для обрезки стеклоткани лучше всего использовать ножницы для швейного дела марки «Шанхай Чжан Сяоцюань»: они быстро режут ткань и имеют острые лезвия, которые не ломают ткань. Эпоксидная смола должна иметь более высокую вязкость, чем основа; её необходимо соответствующим образом разбавить с помощью растворителя, чтобы вязкость была достаточной для проникновения в поры ткани. В качестве наполнителя используется кварцевый порошок с размером частиц от 200 до 300 меш; в кислой среде применяется барийсульфатный порошок. Количество добавляемого наполнителя не должно превышать 40%. Количество отвердителя T31 также зависит от температуры окружающей среды и составляет от 15% до 25%. По моему опыту, при температуре 25 градусов C количество отвердителя T31 составляет 20%. Отвердитель и смолу необходимо тщательно смешать; рекомендуется использовать электрический миксер для этой цели. Время смешивания должно составлять примерно 10 минут. Используйте инструменты вроде валиков и кистей для нанесения материала: сначала наносится клей, затем раскладывается ткань, после чего её выравнивают, а затем снова наносится клей. Ширина стыка должна быть не менее 10 см. Если строительство ведется двумя слоями подряд, можно применить метод покрытия, нанося половину слоя, предшествующего, поверх нового. В этом этапе процесса важно, чтобы клейкий материал проник в поры ткани, при этом не скапливаясь и не стекая. Перед вторичным нанесением слоя между каждыми слоями ткани необходимо тщательно очистить и отремонтировать поверхность верхнего слоя; желательно также произвести шлифовку. Для снижения степени сжатия эпоксидного стеклопластика можно рассмотреть возможность использования в качестве основы первого слоя обрезанной волоконной ткани, после чего уже наносить стекловолоконную ткань. Способ нанесения обрезанной эпоксидной стекловолоконной ткани такой же, как и при использовании стекловолоконной ткани. Если необходимо модифицировать эпоксидную смолу, например, получить эпоксидно-фенолоцеллюлозную, эпоксидно-фурановую или эпоксидно-полиэстерную смолу, то можно выбирать варианты в зависимости от их характеристик. Однако доля вторичных смол не должна превышать 30%. Покрытие ткани. Стеклопластиковая ткань, наносимая вручную, служит защитным слоем против коррозии; поэтому содержание смолы должно быть высоким, а добавление порошковых веществ не требуется. Количество растворителя также должно быть умеренным. По мнению автора, если это возможно, то нанесение ткани не представляет трудностей, и растворитель можно не добавлять. Высокое содержание твердых веществ является важным показателем стойкости к коррозии. Ткань необходимо наносить как минимум 2 раза, а иногда и больше. Количество T31 и правила его использования такие же, как и описано выше. Нанесение должно производиться в форме крестообразных линий, равномерно, без пропусков; не должно быть ни стекания, ни скоплений материала, а также никаких дырок или пузырьков. Время отверждения должно составлять не менее 24 часов; готовый продукт можно использовать только через 10 дней. За это время смола ещё не полностью отвердевает и связывается между собой. Чем дольше проходит время, тем лучше происходит отверждение. При наличии возможности можно использовать нагрев для ускорения процесса отверждения, что позволит достичь наилучшего качества продукта.