Защита алюминиевых конструкций от коррозии
|
Относительно высокая по сравнению со строительными сталями коррозионная стойкость алюминия — следствие его химической активности к кислороду, благодаря чему на поверхности изделия быстро образуется защитная окисная пленка, имеющая плотное строение и хорошее сцепление с металлом. Чем выше чистота алюминия и чем ровнее поверхность изделия, тем более прочная пленка на ней образуется. Наличие в составе алюминиевых сплавов меди, железа, никеля и некоторых других металлов, даже в очень небольших количествах, приводит к снижению плотности окисной пленки и, следовательно, к снижению коррозионой стойкости материала. Присутствие кремния, марганца, кадмия практически не влияет на свойства пленки. Добавки магния, титана, ванадия способствуют повышению коррозионной стойкости сплавов. Однако при содержании магния более 4—5% у сплавов появляется склонность к межкристаллитной коррозии. Царапины, надрезы и другие дефекты на поверхности изделия нарушают целостность пленки и способствуют ускоренному развитию коррозии. На коррозионную стойкость алюминия влияет также режим термической обработки (в процессе которой изменяется фазовый состав сплава). Для алюминиевых сплавов, наряду с равномерной поверхностной коррозией, характерна местная точечная, которая на тонких листах при определенных условиях может привести к образованию сквозных отверстий. Интенсивность коррозии определяется степенью разрушающего воздействия внешней среды на окисную пленку. Наиболее агрессивными по отношению к алюминию являются соляная кислота, щелочные растворы, галогены фтора и хлора, карбонаты калия и натрия. К числу кислот, степень агрессивности которых во многом зависит от концентрации и температуры, относятся серная, сернистая, фосфорная и азотная. Сера, сернистый газ, сероводород, аммиак в условиях невысокой влажности, а также уксусная, лимонная, винная и некоторые другие органические кислоты агрессивного воздействия на алюминий практически не оказывают. Толщина окисной пленки, образующейся в естественных условиях, составляет всего 0,01—0,015 мк. Ho даже такая тонкая пленка при отсутствии на ней нарушений служит надежной защитой от коррозии в малоагрессивной среде. Значительное утолщение пленки может быть достигнуто искусственным оксидированием. Наиболее эффективен способ анодного оксидирования, обычно называемый анодированием. Этот способ заключается в следующем. Подготовленную деталь (изделие) погружают в водный раствор серной или хромовой кислоты и подсоединяют к ней положительную клемму источника тока. При прохождении тока на поверхности изделия (аноде) происходит активное выделение кислорода и под имеющейся на нем тонкой окисной пленкой образуется новая толщиной до 20—25 мк. Эта пленка имеет хорошее сцепление с металлом, обладает твердостью инструментальной стали, жаростойкостью и достаточно высокими электроизоляционными свойствами. Оборудование отечественных заводов строительных алюминиевых конструкций позволяет оксидировать изделия размерами до 12X2,4 м. Конструкции, эксплуатируемые в сильноагрессивных средах, дополнительно защищают лакокрасочными покрытиями. Сведения о применяемых материалах имеются в соответствующих справочниках и руководствах. Степень воздействия агрессивных сред на алюминиевые конструкции, основные требования и указания по способам защиты регламентированы СНиП П-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии».  Для строительных алюминиевых конструкций большую опасность представляет контактная коррозия. При непосредственном контакте алюминия с медью, сталью, оловом и другими металлами в условиях влажной среды или со свежими строительными растворами и бетоном возникает процесс электрохимической коррозии. Чтобы предотвратить контактную коррозию, рекомендуются следующие мероприятия: - болты и другие крепежные детали из стали должны быть предварительно кадмированы или оцинкованы; - бетон, раствор и кирпичную кладку следует изолировать от алюминия щелочноупорными материалами; - между деревянными деталями и алюминием необходимо проложить два-три слоя тиоколовой ленты; в составе материалов, используемых для пропитки древесины, не должно быть веществ, агрессивных по отношению к алюминию; - алюминиевые детали надо оксидировать и покрывать лакокрасочными материалами. Для оксидирования отдельных участков алюминиевых конструкций используют химический способ. В биметаллических конструкциях между деталями (элементами) из алюминия и стали необходимо ставить изолирующие прокладки (рис. 12.16). Вопрос о защите алюминиевых конструкций от коррозии должен решаться в процессе проектирования одновременно с выбором марки и состояния сплава. |
