Долговечность шпунта в агрессивной среде
Незащищенная сталь в атмосфере, воде или грунте подвергается коррозии, которая может привести к её повреждению. Локальное ослабление и ржавчина, как правило, рассматриваются как проблемы, которые можно устранить на месте. В зависимости от требований к сроку службы и возможностей доступа к сооружению для его технического обслуживания долговечность стальной конструкции может обеспечиваться одним или несколькими из следующих способов:
- защита путем нанесения покрытия (как правило, только для зон с высоким риском возникновения коррозии);
- применение более мощного профиля или более высокой марки стали для обеспечения большего запаса по статическим характеристикам;
- применение марки стали, разработанной для морской воды, ASTM А690 (для зоны периодического смачивания);
- избегание максимальных изгибающих моментов в зонах с высокой вероятностью возникновения коррозии;
- расположение бетонного оголовка ниже уровня низкой воды;
- катодная защита подаваемым током или анодным заземлением (защита поверхности, находящейся в постоянном контакте с водой);
- применение марки стали AMLoCor® (зона постоянного погружения и зона низкой воды).
Интенсивность коррозии
Максимальные нагрузки сталь претерпевает в зоне постоянного погружения. Потери в толщине здесь значительно меньше, чем в критических коррозионных точках. В этих зонах - отплеска волны и низких вод - нагрузки на металл, в общем, минимальны. Поэтому, несмотря на негативное влияние на незащищённую поверхность, эти точки не являются критическими для прочности конструкции в целом.
Пример потери в толщине из-за коррозии и перераспределения моментов в заанкеренной шпунтовой стенке, установленной в морской воде:
Для получения дополнительной информации по уменьшению толщины стали в результате воздействия различных сред см. ЕС 3 часть 5 (EN 1993-5).
Применение новой марки стали AMLoCor® значительно повышает расчетный срок службы морских сооружений.
Покрытие поверхности
Классическим методом защиты шпунтовых свай от коррозии является нанесение поверхностного покрытия. В стандартах EN ISO 12944 рассматриваются различные системы покрытий и их свойства, которые необходимо учитывать для достижения оптимального результата в предотвращении коррозии. Существенным моментом является подготовка стальной поверхности к нанесению защиты: вторичная окалина должна быть удалена методом абразивной очистки (в соответствии с ISO 8501-1). В основном, системы покрытия состоят из одного или двух грунтовочных слоёв, промежуточного и верхнего слоя. Часто в качестве грунтового слоя используется цинк из-за его ингибирующих свойств. Промежуточные слои наращивают общую толщину, в результате чего увеличивается расстояние, которое требуется для диффузии влаги в поверхность стали. Верхний слой выбирается для обеспечения долговечности цвета и блеска, химического сопротивления, либо дополнительного сопротивления механическим повреждениям. В большинстве случаев при работе в морской воде и для обеспечения химического сопротивления используются эпоксидные смолы, а для сохранения цвета и блеска - полиуретан. Ниже представлены возможные системы покрытия для различных сред в соответствии с EN ISO 12944.
Атмосферное воздействие
Для подпорных стен важен как функциональный компонент, так и их внешний вид, поэтому в данном случае чаще всего используется лёгкое в нанесении и уходе за ним полиуретановое покрытие, хорошо сохраняющее блеск и цвет металла. Вариант покрытия (EN ISO 12944 - таблица А4, категория коррозионной активности - С4):- Эпоксидная грунтовка
- Промежуточный эпоксидный слой с возможностью повторного покрытия
- Алифатический полиуретановый верхний слой
- Номинальная толщина системы из сухих плёнок: 240 мкм
Морская вода/ Пресная вода (Im1 / Im2)
Для обеспечения долговечности стальных конструкций, установленных как в пресной, так и в морской воде, необходимо соблюдение всех стандартов качества, так как изнашивающее или силовое воздействие может повредить систему покрытия. Нанесение должно быть произведено в соответствии со всеми нормами, а покрытие должно регулярно проверяться. В комбинации с системой покрытия часто применяется катодная защита, при условии, что они полностью совместимы Вариант покрытия (EN ISO 12944 - таблица А6, категория коррозионной активности - Im2):- Эпоксидная грунтовка
- Эпоксидное покрытие, не содержащее растворителей, или эпоксидное покрытие с содержанием стеклянных хлопьев
- Номинальная толщина системы из сухих плёнок: 500-550 мкм
Очистные сооружения
Для того чтобы избежать воздействия очень агрессивных веществ, необходимо обеспечить стали оптимальную защиту. Система покрытия должна обладать очень хорошим сопротивлением по отношению к минеральным и органическим кислотам и другим химическим веществам, а также способностью противостоять абразивному и механическому воздействию. Вариант покрытия:- Полиамидная эпоксидная грунтовка, пигментированная слюдяной окисью железа
- Полиамидное эпоксидное покрытие с увеличенным химическим сопротивлением
- Номинальная толщина системы из сухих плёнок: 480 мкм
