Рекомендации по защите от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций водоподготовительной установки


Рекомендуемые типы защитных покрытий



страница2/7
Дата09.08.2019
Размер0.75 Mb.
#127378
1   2   3   4   5   6   7

4.2. Рекомендуемые типы защитных покрытий

4.2.1. Баки (ячейки) мокрого хранения коагулянтов

Баки ячейки служат в основном для хранения коагулянтов Al2(SO4)3 и FeSО4·7H2O со степенью кислотности среды рН, равной 2-3.

В настоящее время баки защищают от агрессивного воздействия среды футеровками из кислотоупорных плиток на кислотоупорной замазке с расшивкой швов замазкой Арзамит.

К недостаткам этой защиты баков (ячеек) относятся: трудоемкость изготовления, высокие капитальные и эксплуатационные расхода и недостаточная надежность в эксплуатации.

Новым направлением в противокоррозионной технике является использование металлополимерных материалов, удачно сочетающих химическую стойкость и непроницаемость полимеров с механической прочностью, твердостью и неизменяемостью свойств металла.

Трест "Укрмонтажхимзащита" провел исследование химико-механических свойств и химической стойкости металлонаполненных полимеррастворов на основе эпоксидной смолы ЭД-20 [4] .

В качестве наполнителей применялись порошки титана, цинка и алюминия:

- титановый порошок ПТ, содержащий не менее 90% металлического титана; представлен фракциями 0,25 мм, влажность 13-15%, плотность массы 1,9 г/м3. Хранился и транспортировался в увлажненном состоянии для предотвращения возможного самовозгорания;

- цинковый наполнитель - цинковая пыль ПЦ-2 (ГОСТ 12601-76) с содержанием 95-97% металлического цинка. Диаметр частиц 1-20 мкм, плотность массы 3,3 г/см3;

- алюминиевая пудра (по ГОСТ 5494-71) - тонкоизмельченный алюминий с частицами лепесткообразной пыли. Содержание металлического активного алюминия не менее 82%, плотность массы 0,3 г/см2.

Степень наполнения составов (отношение массы металлического порошка к массе смолы): с титановым порошком ПТ и цинком ПЦ-2 - 0,5; 1; 2; 3 с алюминием ПАК-3 - 0,1 и 0,2. Пригодность всех составов - 1,5 ч.

Отверждение полимеррастворов производилось полиэтиленполиамином (ПЭПА) - 10% массы смолы.

Данные испытания свидетельствуют о высокой эффективности эпоксидно-цинковых и эпоксидно-титановых полимеррастворов [4]. Составы металлонаполненных покрытий приведены в приложении 3.

Эти исследования позволяют изменить конструкцию противокоррозионной защиты баков (ячеек) путем применения эпоксидно-титанового полимерраствора. Вариант такой защиты приведен на рис.2.

Рис.2. Вариант противокоррозионной защиты баков мокрого хранения коагулянтов на ТЭС:

1 - грунтовка - смола ЭД-20 и растворитель Р-4 в соотношении 1:2 и отвердитель;

2 - шпатлевка - полимерраствор ЭСКО-1П; 3 - противокоррозионное покрытие - эпоксидно-титановый полимерраствор толщиной слоя 1,5 мм; 4 - футеровка - шлакоситалловые плитки толщиной 15 мм на полимеррастворе ЭСКО-1П; 5 - железобетонный бак
Порядок производства работ и характеристики материалов предлагаемой защиты следующие.

Вначале внутренняя поверхность баков (ячеек) грунтуется эпоксидной смолой ЭД-20, разбавленной растворителем Р-4 в соотношении 1:2. Отвердитель полиэтиленполиамин вводится в смесь в количестве 10% массы смолы. Сушка грунтовки - в течение 3 ч.

Далее, если это необходимо, производится шпатлевка внутренней поверхности баков (ячеек) полимерраствором ЭСКО-1П [5].
Состав раствора ЭСКО-1П (массовые доли)


Эпоксидная смола ЭД-20

66

Кубовые остатки ректификации бензола

(получаемые на коксохимических заводах)



34

Диабазовая мука - наполнитель

300

Полиэтиленполиамин-отвердитель

7

Сушится шпатлевка не менее 6 ч.



После шпатлевочных работ вся внутренняя поверхность баков (ячеек) покрывается эпоксидно-титановым полимерраствором толщиной 1,5 мм (что обеспечивается покрытием в 2-3 слоя) волосяными кистями или механизированным способом (краскопультом или пистолетом-распылителем).


Состав эпоксидно-титанового полимерраствора (массовые части)


Эпоксидная смола ЭД-20

100

Дибутилфтолат-пластификатор

7-12

Полиэтиленполиамин-отвердитель

8-12

Порошок металлического титана фракции менее 0,25 мм

110

Смесь, состоящую из эпоксидной смолы, порошка титана и пластификатора, тщательно перемешивают до получения однородной массы консистенции жидкого меда. Затем добавляют отвердитель и снова перемешивают (2-3 мин). Порция готового раствора должна быть израсходована в течение 1 ч. При нанесении покрытия в два слоя необходимо последующий слой наносить через 5-6 ч после предыдущего. Срок службы покрытия при правильной подготовке поверхности 15-20 лет [6].

Затем производится защита эпоксидно-титанового полимерраствора днища и части вертикальных стенок баков (ячеек) футеровкой шлакоситалловыми плитками толщиной 15 мм на полимеррастворе ЭСКО-1П (правила производства работ аналогичны футеровкам из керамических плиток на замазке Арзамит).

Описанный вариант защиты баков (ячеек) позволит почти полностью исключить трудоемкие футеровочные работы, снизить капитальные затраты и повысить надежность покрытия в эксплуатации.

4.2.2. Дренажные каналы и лотки

В настоящее время химическая защита дренажных каналов производится футеровкой кислотоупорной плиткой толщиной 30 мм на кислотоупорной силикатной замазке по двум слоям полиизобутилена на клею № 88-Н [7] .

Институт ВНИПИ "Теплоэлектропроект" разработал толстослойные покрытия на основе 100%-ных тиксотропных эпоксидных составов холодного отверждения, обладающих повышенными деформативными свойствами. Связующим компонентом является глицидилхлорполиол марки Оксилин. Разработаны три состава (табл.3), различающиеся видом и количеством наполнителя и имеющие адгезию к бетону не менее 1,85 МПа, а предел прочности при разрыве 12,5 МПа, что при относительном удлинении при разрыве 32-37% обеспечивает трещиностойкость 0,12-0,16 мм.
Таблица 3
Составы покрытий марки Оксилин


Cocтавляющие

Содержание компонентов, массовая доля

Грунт

Покрывной слой

1

2

3

Смола Оксилин 6

-

100

100

85

Смола ЭД-20 (ЭД-16)

100

-

-

15

Фуриловый спирт

-

20

20

20

Железный сурик

-

120

40

-

Графит

-

-

-

40

Аэросил 380

-

1,25

3,5

3,5

Ацетон

50

-

-

-

Аминофенол УП-583

26

26

26

26

Исследования химической стойкости показали, что такие покрытия обладают высокими защитными свойствами в воде, растворах солей и щелочей любых концентраций, в растворах соляной, азотной, уксусной и плавиковой кислот малых концентраций, ацетоне, спирте и маслах. Более высокую стойкость в серной и фосфорной кислотах имеет покрытие на основе 3-го состава (с графитом). Определение диффузной проницаемости покрытий различной толщины показало, что для надежной защиты достаточно двух-трех слоев общей толщиной 0,7-1 мм. Морозостойкость 1-го и 2-го составов 350 циклов попеременного замораживания и оттаивания, а 3-го состава - не менее 450.

Составы для грунта и для покрывных слоев можно приготовить непосредственно на рабочих участках. Грунтовочный состав готовится путем растворения эпоксидной смолы ЭД-20 или ЭД-16 в ацетоне или растворителе Р-4 до вязкости 20-22 с по вискозиметру ВЗ-4. Для покрывных слоев состав готовится путем последовательного загружения всех компонентов и перемешивания в лопастных мешалках при частоте вращения 200-500 об/мин в течение 30-40 мин. Отвердитель вводится в готовые составы непосредственно перед выполнением окрасочных работ. Грунт наносится обычным пневматическим пистолетом - распылителем, а покрывные составы - либо кистью, либо с помощью двухбочковой установки с раздельной подачей эпоксидной смолы и отвердителя. Покрытия прошли натурные испытания (см. приложение 3 и [8]).

Исходя из изложенного, предлагается противокоррозионную защиту каналов и лотков выполнять следующим образом.

В фильтровальном зале - по эпоксидной грунтовке и шпатлевке раствором ЭСКО-1П нанести три покрывных слоя на основе связующего марки Оксилин (состав 3, табл.3) толщиной 1,0 мм.

В помещении объединенного вспомогательного корпуса, где расположена установка предварительной обработки воды, предлагаемые покрывные слои следует дополнительно защитить футеровкой шлакоситалловой плиткой толщиной 15 мм на растворе ЭСКО-1П (в сточных водах большое количество шлама и грубодисперсных примесей).

Покрывные слои могут состоять и из эпоксидно-титанового или эпоксидно-цинкового полимеррастворов.

В перспективе (когда будут созданы серийные промышленные установки по выпуску железобетонных изделий, пропитанных мономерами) дренажные каналы и лотки предлагается выполнять из железобетонных элементов, пропитанных мономерами, например, метил-метакрилатом (ММА). Полученные таким способом бетонполимерные материалы (БПМ) обладают высокими физико-механическими свойствами, химической стойкостью и долговечностью [9].

4.2.3. Узлы нейтрализации

Узлы нейтрализации встречаются на старых электростанциях и представляют собой приямки для сбрасывания кислых и щелочных вод.

Для химической защиты приямков можно применять следующие покрытия:

- на основе тиксотропных эпоксидных составов холодного отверждения на связующем глицидилхлорполиоле марки Оксилин (см. п.4.2.2);

- на основе водной дисперсии тиокола Т-50 (60%-ная водная дисперсия самовулканизирующегося тиокола Т-50) с армированием стеклотканью. Покрытие стойко к воздействию растворов соляной, серной, фосфорной кислот малых концентраций, 25%-ного аммиака, 50%-ного едкого натра, трансформаторного масла и морской воды [10] при температуре от минус 50° до плюс 70 °С, в маслах до плюс 130 °С.

Дисперсия тиокола Т-50 тщательно перемешивается и разводится водой до рабочей вязкости II с (по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 20 °С) на месте производства окрасочных работ.

Шпатлевка на основе водной дисперсии тиокола Т-50 готовится на месте производства работ путем смешивания водной дисперсии тиокола Т-50 с молотым наполнителем (цементом, молотым кварцевым песком, андезитовой или диабазовой мукой) в соотношении 3:1 и 4:1 (в расчете на 60%-ную дисперсию тиокола Т-50). Срок годности готовой шпатлевки не более 24 ч.

Грунт на основе водной дисперсии тиокола Т-50 с вязкостью II с наносится пневматическим краскораспылителем или кистью по предварительно увлажненной поверхности бетона. Увлажнение создает лучшую адгезию тиокола к бетону.

Сушка грунта продолжается 4-6 ч при температуре 18-20 °С.

В случае необходимости выравнивания поверхности на нее наносится шпатлевка на основе водной дисперсии тиокола Т-50 пистолетом-распылителем для шпатлевочных работ или кистью.

Сушка шпатлевки продолжается 10-20 ч.

Затем по высушенному грунту или шпатлевке наносится слой водной дисперсии тиокола (сухой остаток 60%), на который накладывается стеклоткань, предварительно свернутая в рулон. Последняя разравнивается от складок и пузырей мокрой отжатой от воды кистью движением от центра к периферии. После выравнивания всей поверхности стеклоткани на нее сразу накосится второй слой дисперсии тиокола.

Сушка двух слоев дисперсии, армированных стеклотканью, производится в течение 48 ч. По высохшей поверхности наносятся остальные слои дисперсии тиокола Т-50 с междуслойной сушкой в течение 6-10 ч.

Толщина трещиностойкого покрытия 580-600 мкм (приблизительно 18 слоев).

4.2.4. Помещение кислотного хозяйства

Несущие железобетонные конструкции внутри помещения кислотного хозяйства предлагается защищать от агрессивных воздействий следующими покрытиями: эмалями ХСЭ, XC-710 различных цветов по грунту из лака ЭП-55; эмалями КЧ-749 различных цветов по грунту из лаков КЧ или УР-175 различных цветов или эмалями XB-113 и XB-124 по грунту из лаков ХСЛ или ХС-76. Свойства, область применения, приготовление рабочих составов и технология нанесения приведенных покрытий приведены в приложениях 4, 6, 7 и [11] .

4.2.5. Фундаменты и полы

Фундаменты насосов футеруются кислотоупорной плиткой толщиной 15 мм на замазке Арзамит-5 по двум слоям полиизобутилена на клею № 88-H [7] .

Полы в складах реагентов и солей, а также в наносном отделении футеруются кислотоупорным кирпичом в 1/2 кирпича на замазке Арзамит-5 по двум слоям полиизобутилена на клею № 88-Н [7].

Полы в фильтровальном зале футеруются кислотоупорной плиткой толщиной 30 мм на замазке Арзамит-5 по двум слоям полиизобутилена на клею № 88-Н [7].

В настоящее время фундаменты насосов устраиваются на бетонном основании, футеруются штучной керамикой по непроницаемому подслою совместно с полами. Это создает условия для нарушения защитной футеровки, особенно в местах стыков. Поэтому фундаменты насосов следует устанавливать непосредственно на противокоррозионное покрытие пола (рис.3). Для снижения трудоемкости возведения, повышения надежности в эксплуатации и снижения стоимости рекомендуется изменить конструкцию противокоррозионной защиты как фундаментов насосов, так и полов в складе реагентов и насосном отделении (см. рис.3). Характеристика и составы противокоррозионных материалов, а также правила производства работ по устройству фундаментов насосов и полов в складе реагентов и насосном отделении приведены в пп.4.2.1 и 4.2.2.

Рис.3. Вариант противокоррозионной защиты фундаментов насосов и полов в складе реагентов и солей и в насосном отделении:

1 - грунт; 2 - бетонное основание; 3 - выравнивающий слой; 4 - грунтовка - смола ЭД-20 и растворитель Р-4 в соотношении 1:2 и отвердитель; 5 - химически стойкая гидроизоляция;

6 - кислотостойкий раствор - ЭСКО-1П; 7 - футеровка - шлакоситалловая плитка толщиной: для полов 20 мм, для фундаментов 15 мм; 8 - бетонный фундамент
Полы в фильтровальном зале предлагается заменить наливными эпоксидными. Состав покрывного слоя для полов приведен в табл.4.

Технологический процесс устройства такого пола заключается в пропитке бетона, грунтовке, покраске и нанесении покрывного слоя (рис.4).

Основание под полы выполняется из бетона марки не ниже 200 совершенно ровным и сухим. В местах пересечения с технологическим оборудованием прокладывается эластичная герметизирующая мастика.

В качестве растворителей для эпоксидной смолы применяются растворитель Р-4 или ацетон и толуол. Смола (1 часть) для пропитки бетона растворяется в четырех частях растворителя, после чего вводятся отверждающие добавки.

Грунтовка готовится из смолы и растворителя в соотношении 1:2 и отверждающих добавок. Эти же компоненты с добавлением диабазового порошка в соотношении 1:0,5:0,5 и отверждающей добавки вводятся в состав покраски.

Покрывной слой готовится из тщательно перемешиваемых смолы, пластификатора и наполнителя в соотношении 1:0,5:20-1:0,5:3.

Работа производится при температуре воздуха не ниже 15 °С. Вначале на бетонную поверхность в течение 2 ч постоянно подливается пропиточный состав. Через 3-4 ч после окончания пропитки наносится грунтовочный слой, который просушивается не менее 3 ч. Затем производится покраска кистью, а через 3-4 ч наливается покрывочный слой с последующим разравниванием уширенным шпателем. Пигмент подбирается в зависимости от агрессивности среды и требований эстетики.

Существенное значение имеют технологические перерывы между нанесением слоев. Требуемая адгезия достигается только при соблюдении интервалов в 3-4 ч при температуре 18-20 °С.

Полы, выполненные указанным способом, прошли натурные испытания и после четырехлетней эксплуатации находились в хорошем состоянии: нет отслоений, трещин, не изменился цвет [12].

Хорошо зарекомендовало себя покрытие, изготовленное на Калушском ПО "Хлорвинил", - эпоксидно-бакелитовый стеклопластик. Покрытие готовится на основе эпоксидной и фенолформальдегидной смолы с применением отверждающей системы, позволяющей производить работы при обычных температурах. Армируется покрытие стекловолокном и стеклотканью. Покрытие устойчиво к кислотам, щелочам, а также к атмосферным осадкам и ультрафиолетовым лучам.

Подземную часть всех фундаментов в местах возможного воздействия агрессивных сред рекомендуется защищать химически стойкой гидроизоляцией на основе тиксотропных эпоксидных составов холодного отверждения на связующем - глицидилхлорполиоле марки Оксилин (см.п.4.3.2).
Таблица 4
Составы покрывного слоя для полов


Компаунд

Масса состава, кг

I

II

Эпоксидная смола ЭД-20

100

100

Тиоколовый герметик У-30М

30

-

Полистирол

-

50

Полиэтиленполиамин

10

10

Диабазовая мука

200

200



Рис.4. Схема устройства наливного монолитного пола:

1 - пропитанный слой бетонного основания ЭД-20 и растворитель Р-4 или ацетон и толуол в соотношении 1:4 и отвердитель; 2 - грунтовка - смола ЭД-20 и растворитель в соотношении 1:2 и отвердитель; 3 - окраска - смола, растворитель и диабазовая мука в соотношении 1:0,5: 0,5 и отвердитель; 4 - покрывной слой толщиной 6 мм; 5 - бетонное основание


4.2.6. Стены

Разрушение стен в помещении ВПУ происходит в основном по трем причинам:

а) проникновение водяных паров сквозь толщу конструкций, вызванное парциальным давлением (упругостью) паров воздуха, увеличивающимся с повышением температуры - конденсационное увлажнение стен.

Чаще всего температура воздуха в помещениях ВПУ выше наружной. В этих условиях возможно проникновение паров на наружную поверхность стен (скорость проникновения паров через стены зависит от пористости материала), конденсация их и задержка в толще ограждения. Это самое нежелательное увлажнение ограждающих конструкций, так как ведет к интенсивному их разрушению от попеременного замораживания и оттаивания конденсационной влаги, скапливающейся в наружной части стен;

б) атмосферные и технологические воздействия вследствие смачивания стен дождевой водой при неорганизованном водоотводе с крыши, малом выносе карниза, при повреждении водосточных труб и желобов, стальных сливов, парапетов, в результате гигроскопического увлажнения атмосферным воздухом и от неправильно организованного выброса через стены технологических вод и пара;

в) проникновение грунтовой влаги в стены под действием капиллярных и осмотических сил при поврежденной или отсутствующей гидроизоляции - капиллярное и электроосмотическое увлажнение стен грунтовой влагой.

От такого увлажнения разрушается цокольная часть зданий ВПУ.

От вида увлажнения конструкций зависят и методы защиты стен от коррозии и разрушения.

При конденсационном увлажнении стен необходимо понизить или исключить паропроницаемость ограждающих конструкций, что может быть достигнуто устройством внутренней паро- и гидроизоляции.

ВНИИстройполимер совместно с ВНИИмеханизации животноводства Министерства сельского хозяйства РСФСР разработан антикоррозионный состав на основе продукта совмещенного нитрильного и полихлоропренового каучуков, получивший название полинит. Производство материала (ТУ 21-29-25-74) освоено Вильнюсским заводом полимерных изделий и Одесским заводом "Большевик".

В зависимости от добавления в резиновую смесь пигмента или красителя можно получить состав любого цвета.

Материал характеризуется следующими показателями:



Содержание летучих компонентов по массе [3]

He более 50%

Вязкость по вискозиметру BЗ-1

100-150 с

Адгезия к бетону:




через 24 ч

1,6 МПа

через 72 ч

1,0 МПа

Твердость по маятниковому прибору

42

Водо- и паропроницаемость, не более

0,2%

Коэффициент газо- и паропроницаемости

0,00008

После одного месяца испытаний состава в дистиллированной воде, в 1%-ном растворе НСl и в 10%-ном растворе NaOH изменений не наблюдалось.

Применяются два состава: с содержанием растворителя 45% - для нанесения кистью и 50% - при механизированном способе.

В качестве механизированного оборудования при нанесении состава "полинит" способом распыления может применяться пистолет-распылитель MOM-31, выпускаемый Минским заводом строительных машин.

Технология нанесения мастики несложна и не требует предварительной обработки поверхности.

Расход состава на 1 м2 равен 300 г, стоимость 1 т полинита - 600 руб. [3].

В последнее время по результатам испытаний предлагается для защиты стенового ограждения, выполненного из легких и ячеистых бетонов, фибролитовых панелей, силикатного кирпича и асбоцемента, применять латексный парогидроизоляционный состав ЛСП-145 на вулканизированном или серийном бутадиене - стирольном латексе.

Такие покрытия были испытаны в ЦНИИпромзданий, НИИСФ и ЦНИИЭПсельстрой и показали хорошие эксплуатационные качества. Сопротивление покрытия толщиной 0,8 мм паропроникновению - не менее 15 см2·ч·ГПа/г, предел прочности пленки при разрыве - не менее 2,5 МПа, относительное удлинение - не менее 150%, температурная область применения - от 5 до 50 °С, адгезия к бетону - не менее 0,8 МПа.

Защитное покрытие из латексной смеси можно наносить на панели в заводских условиях и на готовые стены в процессе строительства и эксплуатации зданий [13].

В качестве парогидроизоляции внутренних железобетонных конструкций и стен можно применить составы, сочетающие полимербитумные и полимерцементные мастики, обладающие высокими физико-механическими и защитными свойствами.

Состав таких защитных покрытий зависит от относительной влажности среды в производственных помещениях.

При влажности 60% конструкции достаточно защитить одним слоем полимерцементного раствора толщиной 1-1,5 мм. При влажности 60-75% и более 75% основанием для указанного слоя должны служить соответственно один или два слоя полимербитумной мастики толщиной 0,5-0,7 мм каждый.

Подготовка изолируемой поверхности приведена в п.4.1.4.

Арматуру, если изолируются железобетонные конструкции, после тщательной очистки необходимо обработать 20-30%-ным раствором нитрита натрия [14].

Расход компонентов на 1 т полимерцементных и полимербитумных материалов принимается по табл.5.


Таблица 5


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница