Захисні покриття для залізобетонних і сталевих конструкцій мостів та інших споруд, що експлуатуються в умовах обводнення і струмів витоку

Abstract

UA: Дисертація присвячена актуальній проблемі створення нових антикорозійних покриттів для захисту від корозії конструкцій мостів, тунелів і водопропускних труб, експлуатованих в умовах сумісної дії струмів витоку та обводнення, з мінімальними грошовими витратами. Розроблені захисні покриття мають оптимальний склад, що забезпечує їх максимально високі захисні властивості і довговічність. На базі основних положень колоїдної хімії і фізико-хімічної механіки диспе-рсних систем, уявлень про електрогетерогенні взаємодії в системі покриття - метал розвинені уявлення про реологічні властивості і структуроутворення розроблених покриттів. Розвинені уявлення про залежність адгезії затверділого захисного покриття від краєвого кута змочування при його нанесенні на поверхню, про меха-нізм протікання електрокорозійних процесів під захисним покриттям, про геометричні й електроповерхневі властивості епоксидної, кам’яновугільної, інденкумаронової смол і пігментів, про механізми взаємодії між ними, про міцність і адгезію розроблених захисних покриттів, структуру і структурні характеристики захисних покриттів на мікро-, субмікрорівнях і їх оптимальних (за водонепроникністю і адгезіею) величинах. Виконані експериментальні дослідження взаємодії розроблених захисних покриттів з поверхнею, що захищається, за допомогою комплексу фізико-механічних, фізичних і фізико-хімічних методів. Дослідження підтвердили коректність розвинутих теоретичних уявлень і ефективність розроблених захисних покриттів. Виконана експлуатаційна перевірка розроблених захисних покриттів, яка показала високу електрохемостійкість і довговічність комбінованих захисних покриттів типу ЗС-3М+ЗС-1М. Розроблені покриття упроваджені на конструкціях залізничних мостів і водопропускних труб та інших споруд Південної залізниці й інших організацій. RU: Диссертация посвящена актуальной проблеме создания новых надежных материалов, в частности антикоррозионных покрытий для защиты от коррозии конструкций мостов, тоннелей и водопропускных труб, эксплуатируемых в условиях совместного действия токов утечки и обводнения, с минимальными денежными затратами. Разработанные защитные покрытия имеют оптимальный состав, обеспечивающий их максимально высокие защитные свойства и долговечность. Наполнитель в составе покрытия с противоположным (по отношению к наружным полюсам активных групп структурных элементов матрицы) знаком электроповерхностного потенциала влияет на процесс полимеризации матрицы и на образование направленной фибриллярной структуры отвердевшей эпоксидной смолы. На базе основных положений коллоидной химии и физико-химической механики дисперсных систем, представлений об электрогетерогенных взаимодействиях в системе покрытие - металл развиты представления о реологических свойствах и структурообразовании разработанных покрытий. Развиты представления о зависимости адгезии затвердевшего защитного состава от краевого угла смачивания при его нанесении на поверхность, о механизме протекания электрокоррозионных процессов под защитным покрытием, о геометрических и электроповерхностных свойствах эпоксидной, каменноугольной, иденкумароновой смол и пигментов, о механизме взаимодействий между ними, о прочности и адгезии полимеркомпозиционных защитных покрытий на микро-, субмикроуровнях и их оптимальных (по водонепроницаемости и адгезии) величинах. Сформулирована сущность и выведены соответствующие уравнения оптимального содержания компонентов в покрытии, оцениваемого по оптимальному коэффициенту раздвижки частиц. Для прогнозирования и оценки антикоррозионных свойств покрытий определены расчётным путем электроповерхностные потенциалы р пигментов и наполнителя. Выполнены исследования контактной зоны разработанных защитных покрытий с защищаемой поверхностью и стойкости покрытий против электрокоррозии следующими методами: оптикомикроскопическим, потенциостатическим, измерения тока и электросопротивления во времени при высоком напряжении в присутствии раствора кислоты и электронной микроскопии с дополнительным увеличением с помощью сканера и ПЭВМ. Исследования подтвердили корректность развитых теоретических представлений и высокие защитные свойства покрытий, в том числе по сравнению с краской ПФ-115, распространенной для защиты железнодорожных металлических мостов. Выполнена комплексная экспериментальная проверка разработанных защитных покрытий на долговечность по долговременной безнапорной водопроницаемости, морозостойкости и адгезии к стальным и бетонным поверхностям, которая показала высокую долговечность и защитные свойства комбинированных защитных покрытий типа ЗС-3М+ЗС-1М для растворных и стальных образцов. Разработанные покрытия успешно прошли производственно- эксплуатационные испытания на электрохемостойкость и долговечность и внедрены на конструкциях железнодорожных мостов, водопропускных труб и других сооружений Южной ж.д. и других организаций.

EN: The dissertation is devoted the topical problem of creation of new anticorrosive coatings for the corrosion protection of constructions of bridges, tunnels and waterskip pipes, exploited in the conditions of joint action of currents of loss and of flooded, with minimum еxpenses of monies The developed coatings have optimum composition, which provides them maxi-mally high protective properties and durability. On the base of basic concepts of colloid chemistry and physico-chemical mechan-ics of the dispersed systems, concepts of electrogeterogeneous interactions in the sys-tem coating-metal notions of rheological properties and of structureformation coatings are developed. Developed notions of dependence of adhesion of hardened coating on the regional corner of moistening at his inking on a surface, about the mechanism of flowing of electro-corrosive processes under sheeting, about geometrical and electro-surface properties epoxy, stouncoal and inden-cumaron resins and pigments, about the mechanisms of interactions between them, about strength and adhesion of the developed coatings, structure and structural characteristics of coatings on micro- and submi-crolevels and their optimum (on a watertightness and adhesion) values. Experimental researches of interactions of the developed sheeting with the pro-tected surface, by the complex of physico-mecanical, physical and physio-chemical methods were executed Correctness of the developed theoretical presentations and effi-ciency of the developed sheeting were confirmed by this researches. Exploitative tests of the developed sheeting showed high еlectrochemoresistance and durability of the combined sheeting of type ЗС-3М+ЗС-1М. The developed coatings are introduced on the constructions of railway bridges and waterskip pipes and other buildings of the South railway and other organizations.