Всем известен факт, что производство работ по ремонту мостов гораздо сложнее и дороже, чем ремонт автомобильных дорог, что связано, с невозможностью устройства объездов, а также сложностью доступа к местам ремонта. Не исключение и работы по ремонту лакокрасочного покрытия ЛКП). Отсюда напрашивается вывод о необходимости применения красок и технологий, как можно более увеличивающих срок службы лакокрасочных покрытий. Критерием здесь должно быть оптимальное соотношение цены и качества.

На решение этой задачи направлено   изобретение «Способ антикоррозионной защиты металлических конструкций мостов» (патент на изобретение №2210581 от 20 августа 2003 года). Изобретение относится к способам антикоррозионной защиты металлических конструкций мостов с большим объемом металлоконструкций и со сроком монтажа свыше 3 лет путем нанесения на поверхность лакокрасочного покрытия и может быть использовано и для других строительных металлоконструкций. Задача изобретения заключается в повышении эффективности антикоррозионной защиты металлоконструкций в течение длительного срока строительства мостов с сохранением гарантийного срока лакокрасочного покрытия и срока службы антикоррозионного покрытия металлических мостовых конструкций за счет распределения по времени нанесения многослойного покрытия из слоев лакокрасочных материалов (ЛКМ) и оптимального их подбора в зависимости от срока службы каждого слоя и директивного срока монтажа пролетных строений. Способ включает нанесение грунтовочного, промежуточного и покрывного слоев, выполненных из материала на основе однокомпонентных полиуретанов, при этом нанесение слоев осуществляют, распределяя по времени нанесение каждого слоя с учетом его срока службы, нанесение каждого последующего слоя осуществляют до истечения срока службы предыдущего слоя, причем суммарный срок службы слоев покрытия должен превышать срок монтажа пролетных строений моста. Срок службы каждого последующего слоя лакокрасочного покрытия должен быть равен или больше периода срока службы каждого предыдущего слоя. Толщину лакокрасочного покрытия выбирают в интервале 220-250 мкм. Для наибольшего срока службы антикоррозионного покрытия целесообразно в качестве ЛКМ, формирующего грунтовочный слой, использовать однокомпонентный цинкосодержащий полиуретановый материал Steelpaint-Pu-Zink, в качестве ЛКМ, формирующего промежуточный слой – однокомпонентный полиуретановый материал Steelpaint-Pu-Mica, а в качестве ЛКМ, формирующего покрывной слой – однокомпонентный полиуретановый материал Steelpaint-Pu-Mica UV фирмы «Steelpaint» (Германия).

Известно несколько способов  антикоррозионной обработки металла, но все они отличаются только по типу применяемых лакокрасочных материалов (ЛКМ), а технология их нанесения классическая: стопроцентная очистка из-за низкого качества заводского грунта и нанесение на строительной площадке  всех слоев краски на последнем году директивного срока строительства моста.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ антикоррозионной защиты металлоконструкций, включающий нанесение грунтовочного слоя на заводах-изготовителях и покрывного слоя в процессе монтажа. При этом для нанесения указанных слоев используют ЛКМ, а для достижения заданной толщины покрытия может быть нанесен промежуточный слой. Однако при антикоррозионной защите мостовых конструкций нанесение промежуточного и покрывного слоев осуществляют после завершения строительно —  монтажных работ.

Недостатком известного способа является необходимость осуществления  повторной очистки поверхности металла пролетных строений моста со стопроцентным удалением ранее нанесенного грунта, что требует дополнительных трудовых, материальных и денежных затрат.

Работы, выполненные по указанной технологии, не обеспечивались гарантией, а срок службы антикоррозионной защиты не превышал 5 лет.

Как уже говорилось, задача изобретения заключается в повышении эффективности антикоррозионной защиты металлоконструкций в течение длительного срока строительства мостов  с сохранением срока службы антикоррозионного покрытия металлических мостовых конструкций за счет распределения во времени нанесения многослойного покрытия из слоев ЛКМ и оптимального их подбора в зависимости от срока службы каждого слоя и директивного срока монтажа пролетных строений.  Поставленная задача достигается тем, что в способе антикоррозионной защиты мостовых металлоконструкций, включающем нанесение цинкосодержащего грунтовочного слоя, промежуточного и покрывного слоев  из лакокрасочного материала, согласно изобретению, грунтовочный, промежуточный и покрывной слои выполнены из материала на основе однокомпонентных полиуретанов, при этом  нанесение слоев осуществляют, распределяя по времени нанесение каждого слоя с учетом его срока службы, нанесение каждого последующего осуществляют  до истечения срока службы предыдущего слоя, причем суммарный срок службы слоев покрытия должен превышать срок монтажа пролетных строений моста. Срок службы каждого последующего слоя лакокрасочного покрытия может быть равен или более срока службы каждого предыдущего слоя.

Новым в предлагаемом решении является выполнение слоев покрытия из материалов на основе однокомпонентных полиуретанов и учет в качестве критерия для определения сроков нанесения слоев лакокрасочного покрытия такого параметра, как срок службы слоя покрытия из ЛКМ. Срок службы покрытия из ЛКМ определяется в лабораторных условиях методом тестирования и может быть передан поставщиком ЛКМ в установленном порядке  при проведении тендерных торгов. Проект легко можно подключить к системе tenderhunter.ru, которая позволит упростить подготовку и проведение тендера.

Для обеспечения срока службы антикоррозионного покрытия металлоконструкций моста суммарный срок службы слоев покрытия  не должен быть менее директивного срока строительства моста. Рациональное распределение по времени нанесения слоев ЛКМ с учетом срока службы каждого слоя позволяет повысить эффективность антикоррозионной защиты, уменьшить трудозатраты за счет исключения операции по стопроцентному удалению грунтовочного слоя, а также обеспечить повышение гарантийного срока  и срока службы антикоррозионного покрытия.

Способ антикоррозионной защиты мостовых металлоконструкций осуществляется следующим образом. В заводских условиях на отгрузочные марки мостовых металлоконструкций наносится грунтовочный слой ЛКМ со сроком службы не менее 2 лет. На строительной площадке на смонтированные огрунтованные металлоконструкции до истечения срока службы грунтовочного слоя, предпочтительно через 15 месяцев, наносится промежуточный слой  со сроком службы порядка 2 – 3 года. До окончания срока службы промежуточного слоя приступают к нанесению последнего, покрывного слоя. Наиболее оптимальным сроком нанесения слоев (межслойным интервалом) является середина срока службы слоя покрытия.  Такой порядок нанесения слоев обеспечивает нормальный срок службы покрытия. При этом для нанесения слоев используют лакокрасочные материалы с максимально возможным сроком службы.

Способ был опробован при выполнении антикоррозионных работ при строительстве первой очереди мостового перехода через реку Волга у села Пристанное  Саратовской области (Саратовский мост) с директивным сроком монтажа пролетных строений моста 5 лет и обеспечением нормативного срока  службы начиная  с даты окончания строительства моста.

Работы по антикоррозионной защите металлических пролетных строений  на Саратовском мосту выполнялись следующим образом: металл на заводе  очищался дробеструйной обработкой, затем изготовлялись металлоконструкции. Изготовленные отгрузочные марки перед нанесением грунтовочного слоя дополнительно подвергались пескоструйной очистке, после чего выполнялась антикоррозионная защита в следующей последовательности:

1) в заводских условиях на отгрузочные марки мостовых конструкций наносился грунтовочный слой Steelpaint-Pu-Zink фирмы «Steelpaint» (Германия) толщиной 80 мкм, который имел срок службы порядка 2 лет. Данный слой представляет собой  однокомпонентный полиуретановый материал, содержащий цинковую пудру, реагирующий с влагой воздуха, отверждающийся  при относительной влажности воздуха 30 – 98%.

Температура при нанесении 0оС — + 50 оС. Время сушки при температуре + 20 оС составляет 1 час. Данный материал совместим с полиуретанами, эпоксидными материалами, хлоркаучуком.

2) на строительной площадке на смонтированные металлоконструкции наносился промежуточный слой Steelpaint-Pu-Mica фирмы «Steelpaint» толщиной 80 мкм, который имел срок службы также порядка 2 лет. Данный слой представляет собой однокомпонентное полиуретановое покрытие с содержанием «железной слюдки», отверждающейся при относительной влажности воздуха 30 – 98%. Температура при нанесении 0оС — + 50 оС. Время сушки при температуре + 20 оС составляет 2 часа. Данный материал совместим с полиуретановыми кроющими покрытиями. Нанесение промежуточного слоя  Steelpaint-Pu-Mica  осуществляли с учетом срока службы предыдущего – грунтовочного слоя.

3) в заключение с учетом срока службы промежуточного слоя Steelpaint-Pu-Mica выполнялись работы по нанесению последнего покрывного слоя Steelpaint-Pu-Mica UV фирмы «Steelpaint» толщиной 80 мкм, имеющего срок службы 3 года. Данный слой представляет собой однокомпонентное полиуретановое покрытие с содержанием «железной слюдки» с высокой цветостойкостью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, отверждающийся  при относительной влажности воздуха 30 – 98%. Температура при нанесении 0оС — + 50 оС. Время сушки при температуре + 20 оС составляет 2 часа.

Промежуточный слой Steelpaint-Pu-Mica   наносится не позднее чем через 2 года после нанесения грунтовочного слоя. Покрывной слой Steelpaint-Pu-Mica UV наносится не позднее, чем через 3 года после нанесения промежуточного слоя.

В нашем случае суммарный срок службы слоев составляет 7 лет (2+2+3). Однако срок службы всего антикоррозионного покрытия превышает срок службы отдельных слоев и составляет 15 лет.

Таким образом в данном случае имеет место синергетический эффект и покрытие работает как комплексная система.

Разнесение во времени момента нанесения слоев позволило увеличить срок службы покрытия к моменту окончания строительства. При сроке строительства моста в среднем не менее 5 лет обеспечивается срок службы покрытия 15 лет.

Нанесение слоев каждого последующего сразу после отверждения предыдущего слоя приводило бы к уменьшению срока службы всего покрытия на срок строительства моста, то есть на 5 лет. К моменту окончания строительства моста срок службы срок службы покрытия составлял бы только 10 лет.

Итак, благодаря изобретению удалось срок службы системы лакокрасочного покрытия довести до 15 лет после окончания строительства, что гораздо продолжительнее, чем при использовании существовавших ранее схем покрытия.

Рис. 1. Общий вид нижней и левой боковой поверхности пролетного строения I очереди мостового перехода через р. Волга у села Пристанное Саратовской области в 2006 году. Период выполнения антикоррозионных работ  1999-2000 годы. Визуально коррозионных разрушений не обнаружено.

Рис. 2.Мостовой переход через р. Волга, с. Пристанное, Саратовская область.

Состояние 2009г.

Сведения об авторах:

Распоров Олег Николаевич – доктор транспорта, академик Российской академии транспорта, заместитель Председателя Поволжского отделения Российской академии транспорта,

Овчинников Игорь Георгиевич – доктор технических наук, профессор, академик Российской академии транспорта, заместитель Председателя Поволжского отделения Российской академии транспорта, член ASCE, IABSE, RILEM, заведующий кафедрой «Мосты и транспортные сооружения» Саратовского государственного технического университета

Распоров Кирилл Олегович – кандидат экономических наук, доцент

Овчинников Илья Игоревич – кандидат технических наук, доцент кафедры «Мосты и транспортные сооружения» Саратовского государственного технического университета

Контакты:

E-mail: bridgesar@mail.ru

Моб. Тел. Овчинникова И.Г.  – 89033280380, сайт bridgeart.ru