Краткий обзор причин повреждения антикоррозионных покрытий бетонных конструкций, загрязненных промышленными стоками

Thread Content

Краткий обзор причин повреждения антикоррозионных покрытий бетонных конструкций, используемых в промышленных сточных водах. 1. Причины повреждения композитных материалов. Изначально для защиты бетонных резервуаров (на открытом воздухе) чаще всего использовались эпоксидные или эпоксидно-угольные композитные материалы. Однако при длительном использовании таких материалов их поверхность стареет, появляются трещины, и они отслаиваются от основания, теряя свои антикоррозионные свойства. Это происходит в основном потому, что в эпоксидных смолах присутствуют эфирные связи; под действием ультрафиолетовых лучей солнца пленка из таких смол легко разрушается, её молекулы разрываются. Поэтому изделия, изготовленные с использованием эпоксидных смол, не выдерживают воздействия солнечных лучей на открытом воздухе: пленка теряет блеск, становится пористой и теряет свои функции. 2. Повреждение композитного защитного слоя. Для решения проблемы старения эпоксидных стеклопластиков на их поверхность наносилось три слоя краски на основе хлорсульфонированного полиэтилена. Хотя это временно помогало предотвратить старение стеклопластика, со временем все равно возникали проблемы. В первую очередь происходило пузырькование и повреждение поверхности, а затем большие участки поверхностного слоя отслаивались. Таким образом, защитный слой терял свою функцию. Это связано с тем, что краска на основе хлорсульфонированного полиэтилена является растворимой; основным компонентом этого материала является термопластичная (неконвертируемая) смола. Растворитель, содержащийся в следующем слое краски, растворяет поверхностный слой предыдущего слоя, в результате чего слои сливаются воедино. После испарения растворителя слои имеют хорошую адгезию друг к другу. Однако слой из стекловолоконного композита на основе эпоксидов относится к типу, способному к разбуханию; то есть основа нижнего слоя краски является термоотверждаемой (трансформируемой), и после высыхания красочного слоя образуется трехмерная структура, нерастворимая в исходном растворителе. Второй слой растворителя не может растворить верхний слой, а может лишь вызвать его разбухание. Что касается самого материала, при правильном монтаже он может полностью превратиться в трехосную сетчатую структуру. Хотя у обоих вышеупомянутых материалов есть свои преимущества, их сочетание позволяет использовать стеклопластик в качестве материала, обеспечивающего водонепроницаемость, а хлорсульфонат — в качестве средства, предотвращающего старение. На первый взгляд это кажется разумным, но на практике возникает множество проблем. Причина в том, что первый является растворимым типом, а второй — растворяющимся типом. Однако на границе их соединения существуют определенные проблемы: оно не относится ни к типу растворения, ни к типу плавления. Поэтому в некотором смысле они просто соединяются вместе, не образуя тесной трехмерной сетчатой структуры. Поэтому хлорсульфированный слой с трудом проникает между молекулами поверхностного слоя эпоксидной краски, в результате чего адгезия между слоями очень слабая. Кроме того, хотя в инструкции к краске на основе хлорсульфонированного полиэтилена указано на её хорошую водостойкость, при использовании в сточных водах она показывает плохие результаты; другими словами, существует проблема «набухания из-за поглощения воды». При длительном нахождении в воде этот материал поглощает воду и расширяется. При этом возникающее напряжение превышает силу сцепления слоев, в результате чего образуются пузыри. При этом слой из эпоксидного стекловолокна не подвергается коррозии или изменениям. Считается, что пузыри образуются из-за того, что напряжение, связанное с расширением объема материала, превышает силу сцепления между его слоями. Поэтому при использовании одновременно расширяющихся и растворяющихся красок в некоторых случаях необходимо быть осторожным и тщательно подбирать их сочетание. 3. Проблемы повреждения поверхности бетона и стеклопластика. Когда защитный слой истончается или повреждается в некоторых местах, сточные воды соприкасаются напрямую с поверхностью бетона; при этом сточные воды находятся между бетоном и стеклопластиком. Из-за присутствия сточных вод уровень pH большей части воды остается кислым, тогда как из-за наличия Ca(OH)2 в бетоне он имеет высоко щелочную природу. Но когда в воде присутствуют вредные примеси, такие как CO2 и SO2, они нейтрализуют щелочность бетона, превращая его в растворимый карбонат кальция в кислой среде. Под действием воды он постепенно утрачивается. Это приводит к снижению pH-значения бетона, утрате эффекта пудрения поверхности, а также к увеличению его объема, что вызывает значительные повреждения на поверхности композитного материала. Поэтому выбор подходящего защитного слоя для решения проблемы старения поверхности из стекловолоконных композитов является довольно сложной задачей. Необходимо выбрать антикоррозионный слой, который будет устойчив к коррозии, вызванной сточными водами, и в то же время к старению под действием атмосферных факторов. Именно такой слой нам и нужен.