درک مکانیسم های خوردگی در Prestressing Steel

فولاد ضد استرس تحت استرس دائمی بالا عمل می کند، و آن را به ویژه در برابر شکست مرتبط با خوردگی آسیب پذیر می کند. مکانیزم های اصلی استرس شامل خوردگی، خوردگی استرس (SCC)، و هیدروژن تحریک کننده به سرعت یون های کلرید را از تجزیه نمک های التهابی خاص، و محیط های زیست دریایی می توانند به بتن نفوذ کنند و فیلم اکسید منفعل که به طور معمول محافظت می کند، هنگامی که خوردگی شروع به سرعت به انتخاب شکستگی های شدید، نه تنها به دلیل آسیب رساندن به طور کلی، و نه به جلوگیری از آسیب پذیری، و نه تنها به طور کلی، و نه به دلیل آسیب پذیری، و نه به طور کلی، بلکه باعث تشدید تنش های هشدار دهنده، و جلوگیری از آن می شود.

پوشش های حفاظتی: انواع و روش های کاربردی

پوشش های حفاظتی اولین خط دفاع در برابر عوامل فاسد کننده است.انتخاب بستگی به محیط نوردهی، شرایط فولاد و محدودیت های نرم افزار دارد.در زیر به طور گسترده ای استفاده می شود سیستم های پوشش.

پوشش Epoxy

پوشش های Epoxy یک چسبندگی عالی، مقاومت شیمیایی و کم مصرف بودن را ارائه می دهند، آنها به طور معمول به عنوان یک سیستم مایع دو قسمتی از طریق اسپری، برس، یا رول. Fusion-bond اپوکسی (FBE) یک پوشش پودر است که بر روی فولاد، ایجاد یک سد فشرده و با دوام استفاده می شود. FBE معمولا برای رشته های قبل از استرس در ساخت و ساز طولانی مدت استفاده می شود - مانند یک عملکرد / GPL / M775.

پوشش های روی-Rich

اولرهای ضخیم روی، ذرات کاتودیک را در پوشش گیاهی که به طور ناخواسته ترجیح می دهند، محافظت از بستر فولاد را فراهم می کنند، این پوشش ها به عنوان ارگانیک (استفاده از اپوکسی یا چسب های پلی اورتان) یا غیر آلی (استفاده از اتصال دهنده های سیلیکا) طبقه بندی می شوند، آنها توسط اسپری یا برس استفاده می شوند و باید برای دوام در محیط های تهاجمی پوشش غنی با استفاده از لایه های استاندارد ASTM گالوانیزه گرم و اغلب با لایه های گالوانیزه گالوانیزه استفاده می شود.

پوشش های PICK

روکش های بالای پا برای مقاومت UV، انعطاف پذیری و حفظ رنگ آنها به طور معمول بر روی یک نخست کننده مقاوم در برابر خوردگی اعمال می شوند. Aliphatic پلی تکنیک های بلند مدت و مقاومت گچ را فراهم می کند، و آنها را برای ساختارهای معماری در معرض مناسب می کند. کاربرد نیاز به مخلوط دقیق و کنترل محیط زیست (هوا، رطوبت) برای جلوگیری از سرخ کردن یا درمان ضعیف سیستم های PICK بخشی از عملکرد بالا، مانند آن هایی که در 40 یافت می شود.

پوشش Bitumrag

پوشش های Bitumrag (asphalt یا زغال سنگ) برای فولاد قبل از تنش مدفون یا غرق شده استفاده می شود، آنها ضد آب عالی را فراهم می کنند، اما مقاومت UV و محدوده دما محدود دارند. اپوکسی زغال سنگ با اپوکسی برای خواص بهبود یافته ترکیب می شود. کاربرد توسط برس، یا اسپری، اغلب نیاز به چندین کت برای دستیابی به ضخامت فیلم خشک مشخص شده است.

روش های کاربردی و آمادگی سطح

صرف نظر از نوع پوشش، آماده سازی سطح مهم ترین گام است. Rust، مقیاس آسیاب، روغن و گرد و غبار باید برداشته شود. انفجار آبراسیک (SSPC-SP10 یا SP6) استاندارد است، با مشخصات سطح مناسب برای سیستم پوشش (معمولا 2-4 میلی لیتر) رطوبت و نقطه پین باید کنترل شود تا از پوشش زنگ زدن فلش جلوگیری شود.

درمان های سطحی برای افزایش قابلیت های دوره ای

فراتر از پوشش های ارگانیک، درمان های سطح فلزی و شیمیایی، خود فولاد را برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی تغییر می دهند.

Hot-Dip Galvanization

گالوانیزه گرم گالوانیزه فولاد تمیز شده در زینک ذوب شده ( ⁇ ° C)، تشکیل یک سری از لایه های آلیاژ روی-iron به دست آمده توسط روی خالص، این پوشش فراهم می کند هر دو حفاظت از سد و محافظت از کاتواید گالوانیزه اضافی برای فولاد قبل از استرس، روند می تواند خواص مکانیکی به دلیل دمای نوردهی را تحت تاثیر قرار دهد؛ بنابراین، روش های کم دما یا رشته های تخصصی استفاده از گالوانیزه با محیط های استاندارد و ضد تنش (طبق با الزامات استاندارد).

Anodizing

Anodizing یک فرایند محرک الکترواتیک است که ضخامت لایه اکسید طبیعی بر فولاد (یا سایر فلزات) را افزایش می دهد.برای فولاد ضد زنگ استفاده شده در prestressing، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و سطح یکنواخت بیشتری را فراهم می کند.

درمان های Passivation

Passivation آهن آزاد و آلاینده ها را از سطح حذف می کند و اجازه می دهد تا تشکیل یک فیلم اکسید پایدار پایدار را ایجاد کند.این معمولا با محلول های اسید نیتریک یا سیریک انجام می شود. Passivation مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد اما ضخامت قابل توجهی را فراهم نمی کند؛ اغلب در ترکیب با سایر پوشش ها استفاده می شود.

طراحی و بهترین روش ها

سازه های بادوام با طراحی آگاهانه شروع می شوند. مهندسین باید قرار گرفتن در معرض محیط زیست را در هر ISO 12944 (C1-C5 دسته)، الزامات زندگی خدمات و سازگاری با محیط بتن و یا سیمانی، ارزیابی کنند:

  • طبقه بندی محیط زیست: [FLT 1] شناسایی قرار گرفتن در معرض کلرید، چرخه های دما، اشعه UV و عوامل شیمیایی.
  • ماتریس انتخاب: سیستم پوشش مسابقه به سطح نوردهی، با توجه به هزینه، محدودیت های درخواست و دسترسی به نگهداری.
  • آمادگی چهره: استاندارد تمیز کردن (SSPC یا ISO 8501) و مشخصات سطح (ISO 8503).
  • تضمین کیفیت: شامل آزمایش های چسبندگی (pull-off در ASTM D4541)، تشخیص تعطیلات و اندازه گیری ضخامت.
  • و در این صورت، از آن ها و وسایل نقلیه و وسایل نقلیه پرهیز کنید.
  • ] Inspecment and Maintenance: [FLT 1 ] طرح بازرسی پوشش دوره ای و لمس در طول زندگی ساختار.

تکنولوژی های نوظهور و نوآوری ها

صنعت پوشش ها همچنان با مواد و تکنیک های جدید پیشرفت می کند. پوشش های مبتنی بر فناوری نانو نانوذرات (به عنوان مثال، سیلیکا، ceria) را برای بهبود خواص مانع، مقاومت UV و توانایی های خود بهبود خود، پوشش های خود تعمیر و نگهداری از خوردگی را گسترش می دهد، و هنگامی که ترک ها شکل، حفاظت از پوشش های حرارتی طولانی تر، مانند توانایی های پوشش قوسی یا پوشش ایمنی فعال برای حفاظت از مواد غذایی و یا پوشش های محافظ زنده، می تواند به دلیل وعده های محافظ زنده آنها، جلوگیری از مقاومت کند.

مطالعات موردی و برنامه های کاربردی واقعی جهانی

چندین پروژه اصلی زیربنایی نشان دهنده ارزش انتخاب مناسب پوشش است. [FLT] [FLT]:0I-35W St. آنتونی آبشار پل در مینیاپولیس استفاده از لوله های حاوی اپوکسی بالا تقسیم شده در سیستم های ضد حرارت مقاوم در برابر خوردگی برای دستیابی به یک زندگی 100 ساله طراحی، مانند [F2] پوشش شدید فلوراید، در برابر این سیستم های ضد استرس آب و هوایی پیچیده در برابر سیستم های ضد خوردگی مقاوم در برابر با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با سیستم های مشابه با ساختار پوشش آب و مقاوم در برابر با ساختار پوشش آب و مقاوم در برابر با پل کانادا است.

استاندارد و تست برای پوشش های حفاظتی

رعایت استانداردهای شناخته شده، سازگاری و عملکرد را تضمین می کند. استانداردهای کلیدی عبارتند از:

  • ] ASTM A775 / A775M: [ مشخصات برای رشته های فولادی پوشیده از اپوکسی برای بتن قبل از تنش.
  • ] ASTM A882 / A882M: [ مشخصات برای فولاد با پوشش اپوکسی هفت سیم.
  • ISO 12944: رنگ ها و جلاها - حفاظت از سازه های فولادی توسط سیستم های رنگ محافظ.
  • [Society for protection] استانداردهای حفاظت: آماده سازی سطح و دستورالعمل های کاربردی پوشش.
  • [در حال حاضر AMPP]: استانداردهای بازرسی و صلاحیت پوشش (به عنوان مثال NACE شماره 13).

روش های تست شامل اسپری نمک ( ASTM B117)، خوردگی چرخه ای (STD G85)، چسبندگی و مقاومت در برابر آهن، برای فولاد قبل از استرس، تست های ترک خوردگی در محیط های تهاجمی (به عنوان مثال، Ammon Tiocyanate یا محلول های کلرید سدیم) عملکرد پوشش را در شرایط خدمات معتبر می کند.

نتیجه گیری و آینده چشم انداز

پوشش های حفاظتی و درمان های سطحی مکمل های اختیاری نیستند – آنها برای دوام و ایمنی ساختارهایی که به فولاد پیش از استرس متکی هستند، پایه گذاری شده اند.پیشرفت در علوم مواد و فن آوری نرم افزار همچنان به بهبود قابلیت اطمینان این سیستم ها ادامه می دهد و مشخص می کند که باید انتخاب های خود را در درک کامل از مکانیسم های خوردگی، خواسته های زیست محیطی و استانداردهای موجود قرار دهند.