Duplexní systémy pro náročná korozní prostředí

Duplexní systémy, neboli také kombinované povlaky, jsou v technické praxi velmi rozšířené. Vyskytují se napříč všemi obory a jsou vystaveny různým korozním prostředím. Jejich značnou předností je, že kombinují dva typově odlišné povlaky, a to povlak kovový a organický. Uvedený článek se zaměří na využití duplexních systémů na stavbách pozemních komunikací, které jsou vystaveny nejtěžším korozním podmínkám.

ÚVOD

Využití duplexních systémů na stavbách pozemních komunikací je velice rozsáhlé. Používají se k ochraně proti korozi u hlavních nosných částí konstrukce, ale také na zábradlí, svodidla, protihlukové stěny, portály apod. Velmi zajímavou oblastí využití duplexního systému jsou mostní objekty z ocelových trub z vlnitého plechu. Jedná se o šroubované přesypané ocelové konstrukce chráněné žárově zinkovaným povlakem nebo duplexním systémem (povlak žárově zinkovaný ponorem a organický povlak), jak je ilustračně zobrazeno na Obrázku 1. Tento typ konstrukce je vystaven značnému koroznímu zatížení, kdy jedná část plochy konstrukce (rubová plocha) je zasypaná – trvalý kontakt se zeminou a betonem, druhá část (lícová plocha) je vystavená atmosférickým podmínkám. A právě uvedené korozní zatížení klade vysoké nároky na protikorozní ochranu. Veškerý popis uvedený dále v článku bude pro ocelovou přesypanou konstrukci typu SuperCor chráněnou proti korozi duplexním systémem (povlak žárově zinkovaný ponorem a organický povlak).

TECHNICKÉ PODMÍNKY

Navrhování, výroba, protikorozní ochrana, montáž apod. u staveb pro pozemní komunikace musí být v souladu s technickými, resp. technicko kvalitativními podmínkami Ministerstva dopravy ČR. Pro šroubované přesypané ocelové konstrukce platí technické podmínky TP 157 (Mostní objekty pozemních komunikací s použitím ocelových trub z vlnitého plechu) a technické kvalitativní podmínky staveb pozemních komunikací TKP 19B (Protikorozní ochrana ocelových mostů a konstrukcí).

Základní materiál
Základním materiálem pro výrobu konstrukce typu SuperCor jsou ocelové plechy tloušťky 5,5 a 7 mm, které jsou na montáži spojované šrouby. Příprava povrchu ocelového plechu, před zahájením prací spojených s protikorozní ochranou, zahrnuje zaoblení hran na poloměr min. R = 2 mm a odstranění nepřípustných vad základního materiálu a svarů.

Žárové zinkování ponorem
Žárové zinkovaní ponorem je provedeno v souladu s normou ČSN EN ISO 1461. Povrch žárového zinku musí splňovat kvalitativní podmínky pro stavby pozemních komunikací uvedené v TKP 19B. Jedná se zejména o vizuální hodnocení povlaku a kontrolu tloušťky. Vizuální kontrolou nesmí být na povrchu žárového zinku přítomny následující vady: hrudky, puchýře, ostré výstupky, nepokovené plochy, zbytky tavidla, popela, nespojitá vrstva povlaku. Zvláště na ploše konstrukce, která je v kontaktu se zeminou, je nutná velmi důkladná kontrola a veškeré vady musí být velmi důkladně odstraněny. Minimální průměrná tloušťka zinkového povlaku musí být 85 μm (dle TKP 19B, Příloha 19B.P7, Tabulka III).

V průběhu manipulace s jednotlivými pozinkovanými plechy dochází k mechanickému poškození povlaku obzvláště na hranách – viz Obrázek 3. Tyto vady je vhodné opravit až po provedení přípravy povrchu lehkým abrazivním otryskáváním – tzv. sweeping.

Příprava povrchu
Příprava povrchu je technologický proces, jehož základním účelem je odstranit z povrchu nečistoty a zároveň vytvořit podmínky pro zakotvení následně aplikovaného nátěrového systému. Ze všech dostupných technologií přípravy povrchu je nejlepší volbou otryskávání. V případě povlaku žárově zinkovaného ponorem hovoříme o tzv. lehkém abrazivním otryskávání – tzv. sweeping. Před započetím přípravy povrchu je velmi důležité optimální nastavení technologických parametrů. Technické kvalitativní podmínky TKP 19B předepisují následující parametry: použití vhodného nekovového tryskacího prostředku, frakce max. 0,5 mm, tlak v průběhu tryskání 0,3 MPa, vzdálenost mezi zařízením a povrchem cca 300 mm, pracovní úhel 30 až 60 °. Důležitá je také kontrola úbytku zinku v průběhu přípravy povrchu, která by se měla pohybovat do 10 μm. Na následujícím obrázku je znázorněn stav povrchu po provedené přípravě.

Technologie tryskání je proces, kdy se na povrch materiálu vrhá tryskací prostředek s velkou kinetickou energií. I při nejvhodnějším nastavení technologických parametrů tryskání dochází k místnímu poškození povlaku zinku. Postup opravy vzniklých poškození musí být předem odsouhlasený a musí být součásti technologického předpisu protikorozní ochrany.

Ochranný nátěrový systém
Technické kvalitativní podmínky TKP 19B v příloze 19B. P7, Tabulce I závazně předepisují ochranné protikorozní povlaky pro ocelové konstrukce. Pod pořadovým číslem 15 se nacházejí mostní objekty z ocelových trub z vlnitého plechu, kde jsou předepsané systémy označené jako IIID (rubová plocha konstrukce) a IIIA, resp. IIIC (lícová plocha konstrukce). Následující Obrázek 7 popisuje skladbu uvedených systémů. Pro dosažení maximální kvality aplikovaného nátěrového systému se doporučuje:

• před započetím nátěrů důkladně odstranit zbytky nečistot z povrchu vhodnou metodou,
• aplikovat nátěrový systém bezvzduchovou technologii, tzv. AIRLESS,
• provádět ruční předetírání otvorů, hran, svarů, koutů a obtížně přístupných míst pro dodržení rovnoměrných mikronových tlouštěk. Aplikaci provést štětcem nebo válečkem. Pro základní vrstvu lze použít pouze štětec,
• během aplikace provádět kontrolní měření mokrého filmu hřebenovými měrkami,
• v průběhu aplikace nátěrového systému dodržovat minimální a maximální přetírací intervaly uvedené v Technických údajových listech nátěrových hmot,
• v případě časové prodlevy mezi jednotlivými vrstvami nátěrového systému převyšující 7 dnů, je nutné před aplikaci následující vrstvy nátěru provést vizuální kontrolu nanesené vrstvy a případné odstranění zjištěných vad (např. zamaštění, znečištění apod.),
• nátěrové hmoty ředit a dodržovat aplikační podmínky v souladu s údaji uvedenými v Technických údajových listech nátěrových hmot
• kontrolovat klimatické podmínky, aby byly v souladu s TKP 19B, ale zároveň i s údaji uvedenými v Technických údajových listech nátěrových hmot.

Mechanické poškození ochranného nátěrového systému
V průběhu aplikace nátěru, v průběhu manipulace, balení, dopravy, montáže apod. dochází k různým stupňům mechanického poškození nátěrového systému. I přes veškeré opatření tomu nelze zcela zabránit. A právě z tohoto důvodu je v obsahu technologického předpisu protikorozní ochrany kapitola zabývající se opravou vzniklých vad. V této kapitole jsou odborně způsobilou osobou navrženy technologické postupy a opravné nátěrové systémy pro různé stupně mechanického poškození (např. mechanické poškození až na ocelový materiál, mechanické poškození až na kovový povlak, povrchové poškození nátěru). Zde je velmi důležité uvést a vysvětlit jednu podstatnou informaci, týkající se nátěrových systémů, z důvodu často se vyskytujících otázek a pochybností. Mechanické poškození ochranného systému by nemělo být důvodem k nepřevzetí ocelové konstrukce, pokud dojde k opravě v souladu s navržených technologickým postupem. Opravou v souladu s navrženým technologickým postupem nedojde k negativnímu ovlivnění životnosti protikorozní ochrany. V případě jakýchkoliv pochybností je nutné, aby vyhodnocení vzniklé situace prováděly vždy odborně způsobilé osoby.

Následující obrázky dokumentují poškození protikorozní ochrany v průběhu manipulace a montáže ocelové přesypané konstrukce.

ZÁVĚR

Duplexní systémy mají v technické praxi svoji opodstatněnou pozici. Poskytují vynikající ochranu proti korozi a dlouhou životnost. Své uplatnění mají i na stavbách pozemních komunikací, kde se mezi jinými využívají pro protikorozní ochranu přesypaných ocelových konstrukcí vyrobených z vlnitého plechu. Tento typ stavby je vystaven velmi vysokému koroznímu zatížení, a proto vyžaduje odborný přístup v každé fázi realizace.