Malowanie konstrukcji stalowych czyli zabezpieczanie przed korozją 

Każda konstrukcja stalowa jest w toku swej eksploatacji narażona na działanie wilgoci. Niezależnie od tego, czy powstaje ona w trakcie kondensacji pary wodnej, czy też bezpośredniego oddziaływania deszczu, to zawsze wiąże się z ryzykiem stopniowej degeneracji. Malowanie konstrukcji stalowych to proces, który ma temu zjawisku zapobiec.

Dlaczego należy zabezpieczać konstrukcję stalową przed korozją?

Każda konstrukcja stalowa ma ściśle określone parametry. Zależą one od jej przeznaczenia, kształtu, ale też od rodzaju użytego do jej produkcji budulca. Tym ostatnim jest oczywiście stal, która mimo olbrzymiej wytrzymałości, jest podatna na działanie wilgoci.

Dlaczego rdza jest tak dużym wyzwaniem dla konstruktorów budowli stalowych? Ponieważ tlenek żelaza pogarsza ich parametry, a co za tym idzie – osłabia konstrukcję i zwiększa ryzyko uszkodzenia oraz zniszczenia konstrukcji. Korozja może dotyczyć nie tylko samych powłok stalowych (w tym nośnych), ale też nitów, śrub, połączeń i innych newralgicznych elementów, które mają wpływ na stabilność całości.

Sposoby na uniknięcie rdzy

Istnieją co najmniej cztery sprawdzone metody zabezpieczenia konstrukcji stalowych przed wystąpieniem rdzy.

1. Należy użyć farby do konstrukcji stalowych, której powłoka zapewni maksymalną ochronę przed działaniem wilgoci niezależnie od warunków atmosferycznych, temperatury i wilgotności powietrza.
2. Należy utrzymać obszar wokół konstrukcji stalowych w stanie suchym i to z uwzględnieniem wilgotności powietrza, a także zjawiska kondensacji pary wodnej.
3. Koniecznie trzeba usuwać brud i pozostałe zanieczyszczenia. Regularne czyszczenie konstrukcji stalowych sprawia, że woda nie oddziałuje tak intensywnie na konstrukcję.
4. Niezbędne jest sprawdzanie pokrycia konstrukcji pod kątem pojawiającej się rdzy.

Najskuteczniejszym sposobem na zabezpieczenie konstrukcji stalowych przed korozją jest użycie różnych rodzajów farb, które są odporne na warunki zewnętrzne i nie tracą swoich właściwości wraz z upływem czasu.

Klasyfikacja środowisk eksploatacji konstrukcji stalowych

Istnieją normy i przepisy w Polsce, które jasno określają korozyjność środowiska oddziałującego na powłokę stalową, a także wytrzymałość powłoki malarskiej i rodzaje farb oraz lakierów, które powinny być stosowane w celu zabezpieczenia stali przed korozją. Mowa tu o normie PN-EN ISO 12944, a konkretnie o częściach:

• PN-EN ISO 12944-2,
• PN-EN ISO 12944-5.

W pierwszym z podpunktów definiuje się klasyfikację środowisk eksploatacji konstrukcji stalowych (warunki atmosferyczne i ziemne/w zanurzeniu), czyli czynników, na jakie są one narażone w toku eksploatacji.

• C1 – bardzo niska korozyjność (ogrzewane wnętrza z niezanieczyszczonym powietrzem),
• C2 – niska korozyjność (nieogrzewane wnętrza i/lub atmosfera z małym zanieczyszczeniem),
• C3– średnia korozyjność (pomieszczenia o dużej wilgotności, obszary przybrzeżne o małym zasoleniu, tereny miejskie),
• C4– wysoka korozyjność (zakłady produkcyjne, stocznie, tereny przemysłowe i przybrzeżne o średnim zasoleniu, baseny),
• C5-I– bardzo wysoka korozyjność w środowisku przemysłowym (wysoki stopień wilgotności i zanieczyszczenia atmosfery),
• C5-M– bardzo wysoka korozyjność w środowisku morskim (oddziaływanie dużej wilgotności i/lub zanieczyszczenia),
• lm1– konstrukcje zanurzone w wodzie słodkiej,
• lm2– konstrukcje zanurzone w wodzie słonej (konstrukcje portowe, morskie farmy wiatrowe etc.),
• lm3– konstrukcje zakopane w ziemi.

Okresy trwałości powłok

Te same normy definiują okresy trwałości powłok malarskich, które wynikają z ich stopniowej degradacji. Wyróżniamy tu:

• okresy krótkie (2 do 7 lat),
• okresy średnie (7 do 15 lat),
• okresy długie (15 do 25 lat),
• okresy bardzo długie (powyżej 25 lat).

Warto pamiętać, że to, jak długo dane zabezpieczenie przed korozją spełnia swoją funkcję, zależy nie tylko od samej powłoki oraz jej składu, ale też stopnia wykwalifikowania personelu remontowego. Pracownicy o odpowiednim doświadczeniu są w stanie wykorzystać bardziej zaawansowane techniki, dzięki którym powłoka jest grubsza i lepiej znosi oddziaływanie niekorzystnych warunków atmosferycznych.

Zaleca się, aby grubość powłoki malarskiej na konstrukcji stalowej nie była niższa niż 100 µm.

Jakie środki wykorzystywane są przy malowaniu konstrukcji stalowych?

Podczas malowania konstrukcji stalowych wykorzystuje się różne rodzaje farb. Optymalna trwałość zabezpieczenia antykorozyjnego konstrukcji stalowych zależy nie tylko od składu farby, ale też od jej rodzaju.

Do zabezpieczania powłok metalicznych wykorzystuje się najczęściej farby jednoskładnikowe. Ich cechą charakterystyczną jest krótki okres wysychania. Opcjonalnie można też użyć farb dwuskładnikowych. W roli powłok antykorozyjnych sprawdzają się przede wszystkim:

• farby epoksydowe, które szybko schną,
• farby poliuretanowe, które nie tylko chronią przed korozją, ale też doskonale prezentują się na malowanej powierzchni,
• farby silikonowe, które sprawdzają się zwłaszcza w przypadku powierzchni narażonych na duże wahania temperatur,
• farby etylokrzemianowe, przeznaczone do zabezpieczania pieców i rurociągów,
• farby wodne, okrętowe, chlorokauczukowe  

Charakterystyka konstrukcji stalowych nie oznacza, że są one produkowane wyłącznie ze związku żelaza i węgla (o odpowiednich proporcjach). Dlatego zabezpieczenie ich powierzchni przed korozją wymaga użycia różnych rodzajów materiałów.

• W przypadku stali węglowej (żelazo + węgiel) najskuteczniejszym rozwiązaniem jest użycie pigmentu antykorozyjnego, czyli odpowiedniej farby.
• Stal ocynkowania nie wymaga dodatkowych środków zabezpieczających. Jeśli warstwa cynku zostanie z jakichś powodów uszkodzona, powłokę należy uzupełnić gruntem antykorozyjnym.
• Powierzchnie aluminiowe nie wymagają zabezpieczenia przed korozją, gdyż same nie są podatne na działanie wilgoci.
• Żeliwo jest z kolei bardzo wrażliwe na działanie wilgoci. Zastosowanie farby okrętowej powinno skutecznie zapobiec powstawaniu rdzy.

Reasumując, odpowiednia powłoka malarska w połączeniu z właściwą techniką nakładania, to skuteczny sposób na wieloletnią ochronę powierzchni stalowych przed działaniem korozji.