Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУЦИЙ

Абсиметов В.Э. Круподер В.А. Сериков П.Г. Калмагамбетова А.Ш.
Одним из приоритетных направлений прикладных исследований в области строительной индустрии является создание и опытно-промышленное освоение производства новых строительных материалов и конструкций с использованием местного сырья и промышленных отходов, конкурентоспособных в условиях открытой экономики.

Кроме того, в качестве государственной ставится задача по решению комплексной проблемы сохранения основных фондов, затрагивающая все отрасли промышленности Республики Казахстан. Реализация поставленных задач возможна только на основе разработки и внедрения в производство современных и постоянно обновляемых технологий и материалов, способных обеспечить конкурентоспособность отечественной продукции на основе реализации научно-технологических разработок промышленной направленности. В современных условиях только государства, располагающие развитой научно-технологической сферой, могут занять достойную нишу на мировом рынке, стимулировать инновационную деятельность и обеспечить рост благосостояния населения.

В настоящее время в качестве антикоррозионных наибольшее распространение получили лакокрасочные материалы на основе полимеров различных видов. Широкое использование защитных покрытий на полимерной основе обусловлено их невысокой стоимостью, технологичностью нанесения и высоким уровнем ремонтопригодности. Номенклатура этих материалов достаточно обширна, однако их выбор и применение далеко не всегда научно обоснованы.

Одним из основополагающих вопросов по данному аспекту является развитие теории и практики повышения стойкости антикоррозионных покрытий и металлических строительных конструкций, работающих в условиях сложного напряженного состояния при воздействии активных технологических и природных сред, с учетом изменения их свойств в процессе изготовления и эксплуатации конструкции, а также обеспечение более широкого применения металлических конструкций повышенной коррозионной стойкости и антикоррозионных защитных материалов, разработанных на основе сырьевых ресурсов, отходов и побочных продуктов промышленности Республики Казахстан.

Бесспорна и научная новизна в развитии данного направления, которая включает:

  • Разработку новых составов антикоррозионных материалов с использованием сырьевых ресурсов предприятий Казахстана и технология их приготовления и применения как в качестве реновационных защитных покрытий, так и для защитных покрытий новых конструкций.
  • Разработку способов механохимической стабилизации продуктов коррозии на эксплуатируемых строительных конструкциях.
  • Разработку конструкций повышенной коррозионной стойкости.

С практической точки зрения, реализация поставленных задач позволит осуществить разработку высокоэффективных композиционных материалов, повышающих долговечность строительных конструкций под воздействием агрессивных факторов. Помимо этого, трудно не согласиться с актуальной во все времена проблемой утилизации отходов, а также побочных продуктов различных производств.

В настоящее время разработанные строительные конструкции повышенной коррозионной стойкости и методы их реновации внедрены при строительстве и выполнении текущих и капитальных ремонтов на объектах Карагандинского, Челябинского и Магнитогорского металлургических комбинатов, Лисаковского, Лебединского и Бакальского горнообогатительных комбинатов, при строительстве объектов промышленного и гражданского назначения в Усть-Каменогорске, Жезказгане, Павлодаре, Караганде и Астане.

На основании анализа опытно-промышленного применения результатов научных исследований уже сегодня проведен целый комплекс работ по развитию направления повышения долговечности строительных конструкций. Так:

  • Разработаны антикоррозионные составы с использованием каменноугольного пека, отходов производства полистирола, инден-кумароновой смолы, латексов СКС-65ГП и СКСМ-30РП, битума и каучука.
  • Разработаны защитные составы АКС-К и АКС-Б с использованием в качестве наполнителей гранулированный фосфорный шлак и фосфогипс. В ходе экспериментальных работ установлено ингибирующее действие указанных наполнителей.
  • Опытами установлено, что данные антикоррозионные материалы по своим защитным свойствам находятся в одном ряду с широко применяемой эмалью ПФ-115, а полистирольно-пеково-эпоксидная композиция даже превышает ее, приближаясь по защитным свойствам к эпоксидной краске ЭП-527, относящейся к группе наиболее коррозионностойких лакокрасочных материалов.
  • В соответствии с разработаным методом возобновления защитных покрытий металлических строительных конструкций - метод механохимической стабилизации продуктов коррозии (МХСПК), заключающийся в нанесении на поверхность металлических конструкций специально подобранного состава без ее подготовки, за исключением удаления слабосцепленной ржавчины.
  • Выдвинуто и экспериментально подтверждено предположение о высоких защитных свойствах антикоррозионных материалов, не содержащих пигментов и наполнителей. В результате теоретико-экспериментальных работ разработана рецептура полимерного ингибированного ремонтного состава (ПИРС) «Казантикор-1», предназначенного для нанесения по ржавчине.
  • Результаты исследования кинетики изменения защитных свойств покрытий из ПИРСа «Казантикор-1» в ходе ускоренных испытаний в различных агрессивных средах показали, что срок службы таких покрытий на 10‑50% превышает срок службы эталонных покрытий (в зависимости от состава среды и степени ее агрессивности).
  • Физико-технологические свойства ПИРС «Казантикор-1» позволяют в полной мере реализовать на практике преимущества метода МХСПК, в несколько раз сократить число операций при ремонте и возобновлении антикоррозионной защиты эксплуатируемых металлических конструкций, уменьшить трудозатраты и стоимость таких работ при увеличении долговечности покрытий.

На основе проведенных научных исследований и анализа результатов практического применения разработанных лакокрасочных материалов можно сделать следующие выводы:

  1. Установлено, что состояние поверхностей металлических строительных конструкций в агрессивных средах определяется составом продуктов их коррозии. Выбор способов механохимической стабилизации продуктов коррозии на поверхности строительных конструкций и адгезионные свойства защитных покрытий зависят от степени кристаллизации фазовых минералов в продуктах коррозии - гетита(α-FeOOH), магнетита (Fe3O4) и лепидокрокита (γ-FeOOH), определяемой по результатам рентгенофазового анализа, и от их массового соотношения в составе ржавчины.
  2. Экономический эффект (в национальной валюте в ценах на 1.01.2005г) от внедрения способов механохимической стабилизации продуктов коррозии на поверхностях металлических строительных конструкций, в сочетании с разработанными композиционными материалами, за счет увеличения продолжительности межремонтных периодов, в зависимости от агрессивности эксплуатационной среды, составляет от 720 до 2580 тенге на 1 м2 поверхности. Организация промышленного производства разработанных композиционных материалов и средств механохимической стабилизации продуктов коррозии, с использованием сырьевой базы Республики Казахстан и отходов предприятий, улучшит экологическую обстановку в промышленных регионах, решит проблему обеспечения страны средствами антикоррозионной защиты, и, решая проблему импортозамещения, поможет снять зависимость от поставок аналогичной продукций из зарубежных стран.
  3. В ходе экспериментально-теоретических исследований и осмысления результатов практического применения ПИРСов наметились пути дальнейшего развития, как теории защиты металлов от коррозии полимерными покрытиями, так и прикладных задач по созданию новых защитных средств.

Значительный эффект может быть достигнут и на пути поиска рецептур новых ингибированных защитных материалов, способных длительное время подавлять коррозионные процессы под образованными такими материалами покрытиями. На этом пути возможно использование уже известных органических ингибиторов и поиск новых дешевых ингибирующих веществ, а также попытаться применить соли нитробензойных кислот с их универсальными защитными свойствами.

Расширение ассортимента ПИРСов представляется возможным при использовании в их составах маслорастворимых органических и неорганических ингибиторов, каучуков, силикатных связующих.


Библиографическая ссылка

Абсиметов В.Э., Круподер В.А., Сериков П.Г., Калмагамбетова А.Ш. ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУЦИЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 4. – С. 66-68;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22710 (дата обращения: 22.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252