Zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowych — jak chronić konstrukcje przed rdzą?

W przypadku ciężkich konstrukcji przemysłowych, takich jak wieże, hale produkcyjne, mosty i dachy, zabezpieczenie antykorozyjne jest szczególnie ważne. Zniszczeń wywołanych przez korozję, można uniknąć już na etapie projektowania, m.in. poprzez dobór odpowiednich materiałów oraz prawidłowe łączenie elementów danej konstrukcji. 

Istotną kwestią jest także impregnacja stali, czyli stosowanie powłok ochronnych minimalizujących ryzyko korozji. Zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowych za pomocą ochronnych systemów malarskich pozwala zachować trwałość i estetykę na najwyższym poziomie.

Rodzaje korozji

Aby skutecznie się chronić, trzeba znać swojego przeciwnika. Dlatego przy montażu konstrukcji należy wziąć pod uwagę wszelkie możliwe rodzaje niebezpieczeństwa — w ten sposób uda nam się dobrać odpowiednie zabezpieczenie konstrukcji stalowej. Jakich zagrożeń można się spodziewać w przypadku braku ochrony antykorozyjnej?

• Korozja galwaniczna – jest to następstwo typowe dla nieprawidłowego połączenia elementów konstrukcyjnych. Im większe różnice metali, tym większa korozja.

• Korozja miejscowa – obejmuje tylko niektóre miejsca powierzchni stali. Jest stosunkowo niegroźna do czasu, gdy wżery osiągną dużą głębokość — wtedy mogą stanowić poważne zagrożenie dla danego elementu konstrukcyjnego. Na tego typu korozję narażone są konstrukcje mające kontakt z chlorkami.
• Korozja atmosferyczna – rozprzestrzenia się po całej powierzchni w wyniku połączenia się skondensowanej pary wodnej z zanieczyszczeniami. Dzieje się tak, kiedy wilgotność powietrza przekracza 60%, a w jej skład wchodzi tlenek azotu, siarki lub węgla oraz różnego rodzaju pyły. Rozwojowi korozji atmosferycznej sprzyja również wysoka temperatura.
• Korozja szczelinowa – jak sugeruje nazwa, występuje w szczelinach, czyli miejscach, gdzie elementy konstrukcji nie stykają się ze sobą prawidłowo. Wnikające w te punkty pyły, kurz i woda tworzą tzw. ogniwa galwaniczne, a te z kolei prowadzą do tworzenia się tlenków żelaza. Tlenki powiększają się i doprowadzają do utworzenia się niebezpiecznej korozji.

Metody ochrony konstrukcji stalowych

Jest kilka sposobów na ochronę konstrukcji stalowych przed korozją. Czy można wskazać jedną najbardziej skuteczną? Niestety nie. Ochronne systemy malarskie dostępne na rynku oferują odmienne działanie i efekt, dlatego ostatecznie poziom zabezpieczenia zależy od warunków i przeznaczenia danej konstrukcji. Jakie więc mamy możliwości w kwestii zabezpieczenia konstrukcji stalowych?

Malowanie na mokro

Ochrona przed korozją poprzez malowanie konstrukcji na mokro jest obecnie najbardziej powszechną metodą. Trwałość uzależniona jest od grubości powłoki malarskiej, tak więc przy dużej grubości jest ona w stanie zabezpieczyć stal na długi czas. Bardzo dużo zależy też od odpowiedniego sposobu przygotowania powierzchni, dlatego najpierw należy przystąpić do obróbki strumieniowo ściernej bądź piaskowania.

Do malowania na mokro wykorzystuje się farby o dobrych właściwościach antykorozyjnych, które występują w wielu wariantach kolorystycznych. Dowolność w tej kwestii oraz zadowalający efekt estetyczny są największymi z zalet tej metody. Do kolejnych zaliczyć można łatwość odtworzenia powłoki oraz niski koszt — malowanie na mokro jest najtańszą opcją ze wszystkich dostępnych systemów zabezpieczenia antykorozyjnego konstrukcji.

Malowanie proszkowe

Jest to nowoczesna metoda zabezpieczenia antykorozyjnego. Nanoszenie powłok malarskich odbywa się przy pomocy specjalistycznego pistoletu, a wcześniej farbę podgrzewa się w piecu nawet do 200 stopni Celsjusza. Ponadto powierzchnia musi przejść proces przygotowawczy poprzez piaskowanie — elementy stalowe muszą być dokładnie oczyszczone.

Ochrona konstrukcji stalowych poprzez malowanie proszkowe, podobnie jak malowanie na mokro, daje pełną dowolność w kwestii doboru kolorów i zapewnia satysfakcjonujący efekt wizualny. Niestety jednak, ze względu na bardziej nowatorską technikę wykonania, która gwarantuje utrzymanie się powłoki przez bardzo długi czas, jest to metoda dużo droższa od malowania na mokro.

Cynkowanie

Zabezpieczenie konstrukcji stalowej poprzez cynkowanie to bardzo zaawansowana technika. Głównie dlatego, że składa się na nią kilka równie ważnych etapów. Najpierw elementy stalowe muszą przejść przez proces dogłębnego czyszczenia, na który składają się: odtłuszczanie, trawienie, płukanie i topnikowanie. Dopiero później następuje cynkowanie, a na sam koniec pasywacja i chłodzenie.

Powłoki cynkowe zapewniają bardzo dobrą trwałość oraz najwyższą spośród wszystkich systemów odporność na zarysowania i ścieranie. Do wad zalicza się brak dowolności kolorystycznej i trudność odtworzenia powłoki antykorozyjnej. Mimo to warto wziąć tę metodę ochrony pod uwagę, gdyż koszt jest niewiele większy niż koszt malowania na mokro, a okres trwałości — dłuższy.

Przygotowanie powierzchni do malowania

Każde zabezpieczenie antykorozyjne rozpoczyna się od przygotowania podłoży stalowych. W zależności od rodzaju powierzchni, czyli ich kształtów oraz stopnia zanieczyszczeń, stosuje się różne techniki. 

Czasami wystarczy usunąć fragmenty starej powłoki malarskiej lub korozji; z kolei w innych przypadkach należy sięgnąć po bardziej radykalne formy czyszczenia. Jakie są sposoby na oczyszczenie powierzchni stali przed nakładaniem farb? 

• Młotkowanie – często stosowane jest jako przygotowanie wstępne przed dokładniejszymi metodami oczyszczania. Do tej czynności przeznaczone są młoty pneumatyczne (lub zwykłe), które mają za zadanie uderzać w daną powierzchnię; wówczas niechciana materia odrywa się.
• Skrobanie – czynność wykonywana przy zastosowaniu specjalnych skrobaków (pneumatycznych lub ręcznych). Ta metoda pozwala usunąć luźne fragmenty korozyjne, jednak później konieczne jest szczotkowanie i szlifowanie. 
• Szczotkowanie – w tym wypadku dąży się do uzyskania gładkości powierzchni, co jest możliwe dzięki szczotkom drucianym i mechanicznym — to drugie jest oczywiście bardziej efektywne. 
• Szlifowanie i polerowanie – zwykle jest to etap końcowy (odbywający się po tych wyżej wymienionych). Elementy stalowe są wygładzane przy użyciu szlifierek, a następnie poleruje się je sposobem mechanicznym lub elektrolitycznym. 
• Oczyszczanie strumieniowo-ścierne – jest to metoda, która pozwala usunąć wszelkie pozostałości farb, lakierów i innych powłok malarskich, jednak nie jest w stanie usunąć substancji oleistych, smarów, kwasów i innych ciężkich do wyeliminowania materii. Dlatego zwykle przed tego typu oczyszczaniem, elementy stalowe przechodzą proces odtłuszczania lub zobojętniania. Jeśli chodzi o docelowe oczyszczanie, strumień drobinek (np. z piasku, szkiełek) wydmuchuje się na powierzchnię pod dużym ciśnieniem, oczyszczanie przebiega więc poprzez ścieranie. 

Rodzaje farb

W przypadku farb mamy zasadniczo dwie opcje. 

Pierwsza z nich to farby dwuskładnikowe, do których zalicza się farby epoksydowe i poliuretanowe — charakteryzują się dobrymi właściwościami antykorozyjnymi, dobrze kryją i szybko schną. Druga grupa to farby jednoskładnikowe obejmujące wiele gatunków; są to farby akrylowe, alkidowe, silikonowe, poliwinylowe oraz chlorokauczukowe. 

Podsumowanie

Każda konstrukcja stalowa wymaga solidnego zabezpieczenia antykorozyjnego. Taka ochrona wpływa nie tylko na estetykę, ale przede wszystkim na trwałość (a więc również na bezpieczeństwo). Odpowiednie zabezpieczenie powinno rozpocząć się już na etapie projektowania, ale nie można zapomnieć o dalszych procesach — nowoczesne powłoki malarskie pozwalają wzmocnić konstrukcje stalowe i skutecznie zapobiec korozji. 

Zdjęcie główne: Kateryna Babaieva/pexels.com