Artykuły

Nowoczesność systemów antykorozyjnych oznacza ich wysoką trwałość oraz spełnianie przez nie wymagań ekologicznych i społecznych. Od procesu zabezpieczeń antykorozyjnych, aby odpowiadał określeniu „nowoczesny”, wymagane jest: przygotowanie projektu uwzględniającego ekologiczne technologie, dobranie materiałów oraz opracowanie planu robót, zaangażowanie wyspecjalizowanej firmy wykonawczej, posiadanie certyfikowanego nadzoru.

Te wszystkie elementy pozwalają wykonać zabezpieczenia wysokiej jakości, w krótkim czasie, bez zanieczyszczania środowiska. Wymagane jest również zaplanowanie i systematyczne wykonywanie prac utrzymaniowych.

Monitorowanie zachowania się systemów przy pomocy badań nieniszczących (w tym techniki spektroskopii impedancyjnej) pozwoli na ocenę prawidłowości wyboru i aplikacji systemu oraz ekonomiczne zaplanowanie renowacji. Wnioski z obserwacji systemów w czasie eksploatacji są bardzo cenną wskazówką dla projektowania następnych zabezpieczeń.

Nowoczesność materiałów do zabezpieczeń antykorozyjnych

Najczęściej stosowanymi na dużych konstrukcjach salowych w Europie są systemy epoksydowo-poliuretanowe, a w Stanach Zjednoczonych czyste systemy poliuretanowe.

Nowe systemy dążą do:

• zwiększenia trwałości systemu,
• zmniejszeni liczby powłok,
• skrócenia minimalnego czasu przemalowywania,
• większej tolerancji na przygotowanie podłoża,
• większej tolerancji na warunki zewnętrzne podczas aplikacji,
• krótszego czasu do uzyskania pełnych właściwości systemu,
• zmniejszenia ilości związków szkodliwych dla środowiska,
• wyeliminowania składników lub reakcji ubocznych wpływających negatywnie na jakość powłok.

Ze względu na spoiwa nowością są:

• Farby hybrydowe polisiloksanowe, w których występują różnego typu części organiczne. Najszerzej stosowane są farby epoksydowo-siloksanowe i akrylowosiloksanowe. Nowe prace uwzględniają wersje winylowe, uretanowe, fenolowe, fluoro-epoksydowe i fluoroakrylowe. Pod względem zastosowania są dwie podstawowe wersje tych farb – w systemach dwu- lub trzy powłokowych jako powłoki antykorozyjne (międzywarstwe) i powłoki nawierzchniowe lub jako cienko powłokowe powłoki nawierzchniowe (wersje epoksydowe występują w wersji chemoodpornej i odpornej na korozję atmosferyczną; akrylowe, głównie jako nawierzchniowe jedno- i dwuskładnikowe). Ze względu na swój charakter organiczno- nieorganiczny powłoki te łączą zalety obu typów farb. Są łatwe w aplikacji, odporne na czynniki chemiczne, atmosferyczne i mechaniczne. Szczególnie podwyższona jest ich odporność na działanie promieniowania uV, co zapewnia stabilność koloru i połysku przez wiele lat. Najwcześniejszą referencją z dużej konstrukcji mostowej jest Peace Bridge na granicy Stanów Zjednoczonych i Kanady (1998). W wielu krajach i wielu branżach (np. na platformach norweskich, na konstrukcjach mostowych USA) powłoki polisilksanowe są stałym elementem specyfikacji [2-5].
• Farby polimocznikowe różnego typu. Ich główne cechy to bardzo niski VOC, bardzo duża szybkość utwardzania, możliwość uzyskania wysokiej grubości w jednej powłoce, odporność chemiczna na wielorakie media, możliwość nanoszenia i utwardzania w temperaturach poniżej 0⁰C i w warunkach wysokiej wilgotności. W zależności od budowy żywicy i utwardzacza można otrzymać różne cechy aplikacyjne i użytkowe powłok. Farby bazujące na czystych alifatycznych żywicach polimocznikowych dają powłoki o grubości 1500-3000µm, ich czas życia waha się od paru sekund do 30 minut; często muszą być nakładane specjalną technologią przy użyciu pistoletów dwudyszowych, w których składniki mieszają się w procesie aplikacji. Dlatego ich odmiana z użyciem kwasu poliasparginowego, jako składnika aminowego zyskała dużą popularność. Umożliwia ona przedłużenie czasu życia do 2 godzin
  oraz nakładania cienkich powłok (rzędu 50µm) bez podwyższania VOC, przy pomocy standardowej technologii natrysku bezpowietrznego pistoletem jednodyszowym. Farby te znalazły szerokie zastosowanie zarówno na konstrukcjach stalowych jak i betonowych. Około 10 lat temu zostały nimi wymalowane duże konstrukcje na Alasce, czy Astoric Bridge w USA [2-4, 6-12].
• Farby poliueratanowe modyfikowane pochodnymi kwasu poliasparginowego. Pochodne kwasu asparaginowego stosuje się w nowoczesnych poliuretanach jako aktywny rozpuszczalnik, który dzięki swojej szybkości reakcji z izocyjanianami (szybszej niż reakcja izocyjanianów z wodą) zapobiega pęcherzeniu poliuretanów w środowiskach o podwyższonej wilgotności oraz pozwala na obniżenie VOC i przyspieszenie schnięcia [7].
• farby fluoropolimerowe, jako farby nawierzchniowe. Ze względu na siłę wiązania węgla z fluorem (siła wiązania ok.25% wyższa niż w siloksanach wiązania krzemu z tlenem), wysoką energię jonizacji tego wiązania oraz małe rozmiary atomu fluoru, powłoki te charakteryzują się bardzo wysoką stabilnością połysku i koloru (wyższą nawet niż polisiloksany). Przy narażeniach w gorących azjatyckich morskich warunkach zaczyna ubywać po 8 latach eksploatacji około 0,38µm powłoki rocznie. Dla porównania - w tych samych warunkach od 2-go roku eksploatacji ubywa około 2µm rocznie alifatycznych powłok poliuretanowych. Powłoki fluoropolimerowe charakteryzują się również bardzo wysoką odpornością korozyjną bazującą na bardzo niskiej przepuszczalności jonów chlorkowych i, jak podaje literatura, również tlenu. Po 16 latach eksploatacji nie znaleziono pod powłoką eksploatowaną w warunkach morskich jonów chlorkowych. Powłoki są eksploatowane na różnych konstrukcjach, w tym na mostach. W Japonii w wielu regionach są obowiązkowe w specyfikacjach. Znakomitymi referencjami są mosty: Akashi (najdłuższy podwieszony most
  na świecie), Tokiva, Amadori, Katsushike w Japonii, czy Shelby w USA [13].

Ze względu na wypełniacze nowością są:

• płatkowe wypełniacze cynkowe produkowane metodą mokrą i suchą poprawiające właściwości barierowe i protektorowe powłok [14],
• nanowypełniacze takie jak węglik krzemu, węglik wolframu, tlenek glinu, dwutlenek tytanu, krzemionka; prowadzone są badania związane z zastosowaniami niektórych z nich również do wybranych farb antykorozyjnych [15].

Nowe produkty są w bezwzględnych cenach droższe od dotychczas stosowanych. Stosując jednak rachunek opierający się na czasie życia systemu okazują się opłacalne i znalazły zastosowanie na wielu konstrukcjach. Ocena kosztów bazująca na czasie życia systemu jest również elementem nowoczesności systemów antykorozyjnych.

Tweet