Выбор надежного антикоррозионного покрытия

На сегодняшний день одним из основных способов повышения срока службы металлоконструкций является использование высокоэффективных изолирующих защитных покрытий. Эти покрытия оптимально должны обладать высокой атмосферо- и влагостойкостью, стойкостью к агрессивным средам, должны быть беспористыми, иметь высокую адгезию к металлу, достаточно высокую прочность на изгиб и удар, длительный срок эксплуатации - не менее 25 лет. Также немаловажным требованием является технологичность покрытий для нанесения как в условиях закрытого цеха, так и на открытой строительной площадке, нередко в сложных погодных условиях.

Предложений на рынке много. Стандарт организации СТО-01393674-007-2026 по противокоррозионной защите металлических конструкций транспортных сооружений, разработанный в АО «Центральный научно-исследовательский институт транспортного строительства» (АО ЦНИИТС) в 2026 году, содержит 588 систем покрытий от 55 производителей ЛКМ. И это далеко не весь рынок: сверх того существуют специфические покрытия для нефтегазовой отрасли, гидротехники, судостроения и других направлений. Ориентироваться в таком объёме информации тяжело, а цена ошибки - преждевременные дефекты и внеплановый ремонт. Чтобы определить покрытие, которое действительно даст конструкции нужную долговечность, выбор ведут по стандартам последовательно: условия эксплуатации, затем толщина и число слоёв, затем тип плёнкообразующего и тип грунтовки.

Защита от коррозии начинается с определения условий эксплуатации. Именно фактическое окружение конструкции задаёт отправную точку для стратегии снижения коррозии. По части 2 ГОСТ 34667 условия окружающей среды классифицируют по потере массы стандартного стального образца или по потере его толщины от коррозии.

Возьмём срок службы более 25 лет в промышленной атмосфере или во внутренних конструкциях плавательного бассейна, то есть коррозионную среду С4. Покрытие на основе полимеров с цинкнаполненным грунтом здесь должно набираться из 3-х слоёв суммарной толщиной не менее 260 мкм. Если грунтовка без цинка, для той же долговечности потребуется 2 слоя общей толщиной 300 мкм. Те же самые покрытия в категории коррозионной активности С-5 (прибрежные и морские районы) отработают 15-25 лет. То есть одна и та же система в более агрессивной среде теряет часть заявленного срока службы, и это тоже результат выбора по таблице.

Для свай и шпунтовых ограждений, работающих в погружённом состоянии, срок службы 15-25 лет даст покрытие с надёжным цинкнаполненным грунтом толщиной не менее 360 мкм. Когда цинка в грунтовке нет либо его меньше 80 % по весу, толщина требуется уже не менее 380 мкм. 

Рынок сейчас охотно предлагает «одномарочные» системы, то есть системы на основе грунт-эмалей для разных гидротехнических сооружений, которые эксплуатируются в воде или в земле. Как правило, это толстослойные материалы одной марки, наносимые за один или два слоя. По ГОСТ 34667-5 такое покрытие отработает 15-25 лет при толщине не менее 400 мкм. Для офшорных морских сооружений однослойное покрытие должно иметь толщину не менее 800 мкм. Всё перечисленное заказчику или проектировщику следует держать в голове, когда он выбирает систему покрытия. В таблицах ГОСТ 34667.5 перечислены только основные типы плёнкообразующих веществ: алкидные краски АК, акриловые AY, этилсиликатные ESI, эпоксидные покрытия EP, полиуретановые покрытия PUR. На практике применяются и другие типы плёнкообразующих. Системы покрытий, которые отличаются по типу плёнкообразующего вещества или по толщине, допускается рассматривать к применению только тогда, когда их эффективность подтверждена практикой и испытаниями по ГОСТ 34667.6 на соответствующую категорию коррозионной активности либо на более жёсткие условия. Оценивать и подтверждать результаты должна независимая лаборатория. У новых технологий опыта применения может не быть вовсе, и для такого случая стандарт разрешает проводить испытания в более агрессивной среде. 

Долговечность покрытия завязана на химические и физические характеристики лакокрасочной системы, в первую очередь на тип плёнкообразующего вещества. Антикоррозионные покрытия химического отверждения (эпоксидные EP, полиуретановые PUR) стандарт признаёт наиболее стойкими к агрессивному воздействию внешней среды, поэтому в жёстких условиях эксплуатации (категория С-5 или СХ) максимальную долговечность более 25 лет обеспечивают только они. Алкидные АК и акриловые AY системы покрытий максимальный срок службы свыше 25 лет обеспечат только в условиях С3 а для категории С-4 с прогнозируемый срок службы составит 15-25 лет. В более жестких условиях С5 или СХ акриловые материалы рекомендуется использовать только в качестве финишного слоя.

Помимо природы плёнкообразующего, долговечность и надёжность системы определяет тип грунтовки. ГОСТ 34667.5 делит грунтовки на два основных типа: 

● цинкнаполненные грунтовки [Zn ®] - те, что образуют покрытие с содержанием цинковой пыли (цинкового порошка) как пигмента в количестве 80 % и более по массе в высохшем покрытии; 

● прочие грунтовки, к которым отнесены все остальные типы. 

Плюсы цинкнаполненных грунтовок: меньшая толщина системы, больший срок службы, многолетний опыт применения на реальных объектах и в РФ, и за рубежом, пригодность во всех категориях коррозионной активности, сдерживание подпленочной коррозии и продолжение защиты даже при механическом повреждении покрытия вплоть до подложки. Всё это верно при одном условии: цинка действительно не менее 80 % по массе в сухом слое. Сложность в том, что лабораторное определение содержания металлического цинка в цинкнаполненных грунтовках даёт высокую погрешность, и производителю разрешено декларировать теоретическое содержание цинкового порошка по расчёту. Этим пользуются отдельные производители: в погоне за низкой ценой они недокладывают дорогой пигмент, а грунтовку объявляют цинксодержащей или даже цинкнаполненной.

Как же понять, сколько цинка в материале? Можно запросить рецептуру, но большинство производителей ответит, что это конфиденциальная информация и коммерческая тайна. Компании масштаба Транснефти или Газпрома в состоянии проверить поставщика аудитом. А что делать остальным? По моему личному опыту первый признак нехватки цинка в грунтовочном материале - относительно лёгкий вес единицы упаковки материала. К примеру, девять литров материала должны весить примерно 28 кг. Если вес заметно ниже 25 кг, стоит насторожиться. Фасовка у разных производителей отличается, поэтому ориентироваться правильнее не на вес тары, а на плотность материала. У материалов с высоким содержанием цинка она составляет от 2,5 до 3,11 кг/л, причём чем ниже объёмный сухой остаток, тем выше весовое содержание цинка в сухой плёнке. Объёмный сухой остаток цинкнаполненных материалов обычно лежит в пределах 61-71 %. При сухом остатке около 70 % плотность должна быть примерно 3 кг/л, при 60 % - примерно 2,5 кг/л. Когда производитель указал низкую плотность при высоком сухом остатке, скорее всего, цинка в таком материале будет недостаточно для протекторной защиты. В этом случае читаем подробное описание или лист безопасности, где бывают указаны пигменты и наполнители в составе грунта. Если рядом с цинком стоят другие пигменты, например железооксидная слюдка (MIO), материал следует относить к прочим, нецинкнаполненным грунтовкам.

Само по себе это не говорит о том, что материал плохой или не будет работать. Грамотный специалист сделает из такой информации правильный вывод: протекторной защиты у этого покрытия не будет, останется только барьерный эффект, в местах повреждений возможна подпленочная коррозия, а значит, механических повреждений нужно избегать, и для получения заданной долговечности потребуется нанесение более толстого покрытия.