Технологии и материалы, применяемые при окрашивании металлических конструкций в условиях отрицательных температур | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 апреля, печатный экземпляр отправим 1 мая.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Опубликовано в Молодой учёный №29 (476) июль 2023 г.

Дата публикации: 22.07.2023

Статья просмотрена: 82 раза

Библиографическое описание:

Павлуцкая, А. С. Технологии и материалы, применяемые при окрашивании металлических конструкций в условиях отрицательных температур / А. С. Павлуцкая. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 29 (476). — С. 44-48. — URL: https://moluch.ru/archive/476/105001/ (дата обращения: 15.04.2024).



В статье автор рассматривает вопрос, возможно ли использовать лакокрасочные материалы в зимнее время, а также производит их сравнительный анализ по параметрам применимости, диапазону температур возможного использования и цены.

Ключевые слова: лакокрасочные материалы, ЛКМ, отрицательные температуры.

Введение

Довольно часто при производстве строительных работ, в частности окрашивания поверхности конструкций, можно услышать мнение, что зимой красить на улице нельзя, лучше это делать летом или весной, когда тепло. Основные аргументы приводимое сторонниками данной позиции звучат так: на холоде возрастает вязкость красящего состава, процесс высыхания краски затягивается на долгое время, а при температурах ниже нуля краски (на водной основе) и вовсе замерзает. Кроме того, отрицательные температуры сами по себе затрудняют проведение каких-либо работ на открытом воздухе.

Обратимся к нормативным документам, так еще в СНиП III-В.5–62* «Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа и приемки» (с введением в действие главы СНиП III-18–75 утратил силу) [1] в п. 3.48 прописано, что окраска конструкций при отрицательных температурах допускается при применении окрасочных материалов и способов, обеспечивающих надлежащее качество окраски в этих условиях. Действительно ведь строительные процессы по всему миру ведутся круглогодично, а это значит, что и лакокрасочная промышленность должна соответствовать данным требованиям. Отложить работы до теплого времени года не всегда возможно, иногда возникает необходимость произвести окраску металлических или бетонных поверхностей зимой и более того — в мороз или снег. На сегодняшний день благодарю развитию химической промышленности, появлению современных составов красок, данная проблема получила решение.

Понятие лакокрасочных материалов, их виды

Согласно ГОСТ 28246–2017 «Материалы лакокрасочные. Термины и определения» [2], лакокрасочный материал — это жидкий, пастообразный или порошковый материал, образующий при нанесении на окрашиваемую поверхность лакокрасочное покрытие с защитными, декоративными и/или специальными техническими свойствами.

И. К. Доманская под красочным составом понимает «вязкожидкие многокомпонентные эмульсии, состоящие из связующего (матрицы), пигмента и наполнителя, которые наносят тонкими слоями для отделки и защиты поверхности строительных конструкций из металла, железобетона, дерева, кирпича и других материалов от воздействия окружающей среды» [3].

А. О. Колекина и Ю. В. Потекаева в статье «Лакокрасочные материалы: их виды и свойства» предлагают следующее определение ЛКМ: «ЛКМ представляет собой многокомпонентную систему, которая наносится в жидком или порошкообразном состоянии на изначально организованную поверхность и после высыхания (затвердевания) создает устойчивую, плотно сцепленную с основанием пленку» [4].

Г. И. Горчаков характеризует лакокрасочные материалы как вязкожидкие составы, наносимые на поверхность конструкции тонким слоем, который через несколько часов отвердевает и образует пленку, прочно сцепляющуюся с основанием [5].

На наш взгляд можно дать следующее определение ЛКМ — это многокомпонентный состав, находящийся в жидком, пастообразном или порошковом состоянии, наносимый на предварительно подготовленную поверхность строительных конструкций из металла, бетона, дерева и других материалов для их защиты от воздействия окружающей среды, который после высыхания создает устойчивую, прочно сцепленную с основанием пленку.

Производимые химической промышленностью лакокрасочные материалы подразделяются на основные, промежуточные и прочие [6]. К основным вида ЛКМ относятся:

— лаки;

— краски;

— эмали;

— грунтовки;

— шпатлевки.

Если говорить о составах, которые можно использовать при отрицательных температурах, то к ним относятся кремнийорганические краски, органосиликатные композиции, термостойкие эмали и грунт-эмали. Так, например, канадская промышленность для своего рынка выпускает акриловые толстослойные латексные краски, акриловые краски с низким содержанием летучих органических соединений [7].

Кремнийорганические краски (эмали)

Данные краски производятся синтетическим способом на основе кислорода воздуха и кремния. В их состав входят специальные примеси, для предотвращения коррозии, а также добавляются акриловые смолы и этиловые эфиры целлюлозы, что позволяет добиться быстрой сушки окрашенной поверхности.

Для окраски фасадов применяют эмаль КО 174, она также может быть использована и для покраски металлоконструкций, так как обладает антикоррозионными свойствами.

В случае, если в зимний период требуется окрасить паропровод или иную металлоконструкцию, которая эксплуатируется при более высоких температурах, то возможно использование термостойкой эмали КО-870. Термостойкая эмаль обладает стойкостью к воздействию агрессивных сред: нефтепродуктов, растворов солей, минеральных масел.

Органосиликатные композиции

Органосиликатные композиции применяются при производстве различных работ, они нашли свое применение и для зимнего окрашивания металлических, бетонных или железобетонных поверхностей. Пленка эмали обладает теплостойкостью, морозостойкостью и теплоизоляционными свойствами. Органосиликатная композиция представляет собой суспензию пигментов, силикатных наполнителей и целевых добавок в среде кремнийорганических лаков. Эксплуатация покрытия возможна от — 60°C до 300°C.

Грунт-эмали и эмали

Это универсальные смеси, в их состав входят антикоррозионный пигмент и наполнители, которые выполняют функции выравнивания поверхности, финишного покрытия и защиты от ржавчины. Грунт-эмаль выполняет функции комплексной системы покрытий:

1) ингибитор коррозии — преобразует и останавливает ржавчину, позволяя наносить грунт-эмаль на подвергшуюся коррозии поверхность;

2) грунт — выравнивает поверхность

3) защитная эмаль — придает декоративные свойства.

Покрытие обладает высокими противокоррозионными и защитными свойствами в условиях агрессивной атмосферы (газы, пары кислот, щелочей). Ее достоинством является одноэтапность процесса, это исключает проблему совместимости слоев. Кроме того, при появлении повреждений в процессе монтажа или эксплуатации такое покрытие можно легко и быстро восстановить.

Эмали в свою очередь используются на предварительно загрунтованных поверхностях, отличие эмалей и грунт-эмалей кроется в составе. У грунт-эмалей в обязательном порядке должен присутствовать антикоррозионный пигмент, наполнитель или добавка, которые позволяют одному материалу выполнять функции сразу трех покрытий.

Сравнение рассмотренных выше видов ЛКМ произведено по параметрам применимости, диапазон температур возможного использования и цены, и представлено в таблице 1.

Таблица 1

Сравнение ЛКМ, представленных на строительном рынке Владивостока

Наименование

Применение

Диапазон температур

Стоимость на 4 кв. 2022 г.

1

Эмаль кремнийорганическая КО-174

защитно-декоративная окраска фасадов зданий и сооружений, антикоррозионная защита металлических поверхностей

-30°С до +40°С

270 руб./кг

2

Эмаль кремнийорганическая КО-870

защитная окраска оборудования и металлических поверхностей, подвергающихся в процессе эксплуатации воздействию температур от -60°С до + 600°С

-30°С до +40°С

702 руб./кг

3

Эмаль кремнийорганическая КО-8101

Предназначена для защитно-декоративная окраска печей, котлов, мангалов, металлического оборудования, паропроводов с перегретым паром, нефтепроводов, газопроводов, дымовых труб и других поверхностей, подвергающихся в процессе эксплуатации воздействию температур от -60 °С до + 1000 °С

-30°С до +40°С

260 руб./кг

4

Лак термостойкий КО-85

защитная окраска кирпичных, бетонных, железобетонных, асбоцементных, металлических и других поверхностей, подвергающихся в процессе эксплуатации нагреванию до + 250 °С

- 30° С до + 40 °С.

640 руб./кг

5

Композиция органосиликатная ОС 12–03

защита от коррозии металлоконструкций и промышленного оборудования, фасадов зданий и сооружений, а также арматуры железобетонных изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях повышенной влажности и перепадах температуры от — 60 о С до + 300 о С, а также для декоративной окраски пористых поверхностей промышленных зданий и сооружений (бетонных, железобетонных, кирпичных, отштукатуренных, деревянных и керамических поверхностей

-20°С до +35°С

220 руб./кг

6

Эмаль ХВ-785

защита в комплексном многослойном покрытии предварительно загрунтованных поверхностей оборудования, металлических конструкций, а также бетонных и железобетонных строительных конструкций, от воздействия агрессивных газов, кислот, растворов солей и щелочей при температуре не выше + 60 о С

-10°С до +30°С

250 руб./кг

7

Эмаль ХВ-124

окраска загрунтованных металлических поверхностей, а также деревянных поверхностей, эксплуатируемых в атмосферных условиях

-10°С до +30°С

300 руб./кг

8

Эмаль ХС-759

окрашивание наружных поверхностей грузовых вагонов и цистерн, оборудования, металлических и железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию растворов минеральных кислот, щелочей, солей, агрессивных газов и других химических реагентов с температурой не выше + 60 о С

-10°С до +30°С

200 руб./кг

9

Грунт-эмаль ХВ-0278

окраска металлических поверхностей с остатками окалины и плотнодержащейся ржавчины

-10°С до +25°C

210 руб./кг

10

Цинконаполненная грунт-краска Cumixan Protective Zinc

защита металлоконструкций, химического, металлургического оборудования и изделий из углеродистых и малолегированных сталей, а также железобетонных строительных конструкций

– 15 о С до + 40 о С

780 руб./кг

11

Цинконаполненная грунт-краска Cumixan Waterproof Zinc

защита металлоконструкций и оборудования из углеродистых и малолегированных сталей, а также железобетонных строительных конструкций, эксплуатируемых в пресной и морской воде, грунтовых водах, водных растворах солей; при контакте с питьевой водой в практике холодного хозяйственно- питьевого водоснабжения; при контакте с этиловым спиртом и его водными растворами

– 15 о С до + 40 о С

670 руб./кг

12

Акриловая грунт-краска Cumixan Color

защитное окрашивание оборудования, металлических, бетонных железобетонных конструкций эксплуатирующихся в различных климатических зонах с нормальным и высоким влажностным режимом и промышленной атмосфере

– 20 о С до + 35 о С

385 руб./кг

13

Грунт-эмаль «Спецкор»

антикоррозийная защита металлических изделий

-20°С до +25°C

260 руб./кг

14

Грунт-эмаль Северон АкЧ-1711

антикоррозийная защита и атмосферостойкое покрытие по металлу и лёгкой ржавчине

-35°С до +30°С

162 руб./кг

15

Грунт-эмаль «АНТИКОР» зимняя

защитная окраска металлических, бетонных, железобетонных, отштукатуренных, деревянных и керамических поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности и перепадах температуры от — 60 о С до + 300 о С

– 15 о С до + 5 о С

370 руб./кг

Таким образом, как видно из таблицы, рассмотренные ЛКМ в основном используются для защиты металлических конструкций, некоторые из них также могут быть применены для покрытия бетонных и деревянных поверхностей. В зимний период времени в г. Владивостоке для наружных работ подходят все представленные образцы, они доступны по цене, и при качественной подготовке поверхности и соблюдении температурного режима нанесения, окрашивание может быть произведено в короткие сроки, а результат продержится долгое время.

Технология производства работ по окрашиванию в зимний период

Чтобы нанесенные покрытия долго сохраняли свои первоначальные свойства, не скалывались, не трескались, особенно если работы проводятся в зимнее время, необходимо соблюдать ряд правил.

Самое главное — это воздерживаться от нанесения составов при температурах от -5° С до +5°С.

Данный диапазон считается неблагоприятным из-за образования конденсата и росы. Влага изменяет свойства ЛКМ, оно приходит в негодность и сохраняется ненадолго. Избежать конденсации влаги можно, если температура окрашиваемой поверхности выше точки росы не менее чем на 3°C.

Во время ветра, дождя, снегопада проведение работ также невозможно, так как нельзя наносить состав на сырую поверхность. Нельзя окрашивать заснеженные и обледеневшие участки, их необходимо предварительно очистить от конденсата и наледи. Наносить состав необходимо на сухие поверхности.

Также рабочую зону очищают от старого покрытия, плесени, ржавчины. Обработка поверхности может быть произведена пескоструйной машиной, наждачкой, а в случае, если слой наледи не удается убрать скребком или щеткой, возможно использование газовой горелки.

Для обезжиривания применяется ацетон, растворитель 646, изопропанол, растворитель Р-4 и Р-5.

Обработка и окрашивание конструкций при отрицательных температурах нуждаются в более тщательном приготовлении, чем в теплый период года.

Не стоит забывать и о том, что в прохладное время года наносимые составы будут сохнуть дольше. Вязкость красящего состава при понижении температуры возрастает, а процесс высыхания в свою очередь затягивается. Чтобы сократить время высыхания составов, можно использовать устройства, нагревающие воздух. Это может быть термопушка, строительный фен, можно прикрепить на строительные леса пленку.

Отдельно следует упомянуть о хранении ЛКМ, так даже если нанесение состава возможно при отрицательных температурах, храниться он должен в теплом помещении. А температура используемого лакокрасочного материала должна превышать 0 °С. Если состав сильно охлажден, его необходимо подогреть, например поместить в емкость с предварительно разогретой жидкостью. При нанесении составов возможно использование нескольких емкостей с краской, пока одна из них используется, вторая находится в теплом помещении, когда состав в первой постепенно охлаждается, становится вязким, емкости заменяются и работа продолжается без перерывов на повторный нагрев краски.

Таким образом, достоинства рассмотренных ЛКМ заключаются в морозостойкости, прочности, долговечности. Данные составы создают эластичную пленку, что хорошо защищает поверхность от атмосферных и температурных воздействий. При эксплуатации они выдерживают широкий диапазон температур.

К недостаткам отнесем то, что при нанесении красок поверхности нужно тщательно зачищать от льда и снега, сушить от влаги перед покраской и ждать высыхания краски. Также следить, чтобы состав не охлаждался ниже ноля градусов, и подогревать его в случае необходимости.

Заключение

Итак, отвечая на вопрос, возможно ли окрашивание строительных конструкций зимой, можно дать утвердительный ответ. Как видно из проведенного сравнительного анализа, многие современные составы могут быть использованы при отрицательных температурах, вплоть до 30 °С.

Можно выделить следующие общие свойства, которые объединяют морозостойкие лакокрасочные материалы:

— образуют защитный эластичный слой;

— не замерзают на морозе;

— приемлемы для разнообразных видов материалов;

— возможна эксплуатация от — 30С до + 40С;

— влагостойкие.

Принцип производства работ по окрашиванию поверхностей зимой отличается от летней покраски. При этом для создания надежного, долговечного покрытия необходимо соблюдать требования соответствующих нормативных документов, и технологию проводимых работ:

1) Не допускать наличия изморози и инея на окрашиваемых поверхностях;

2) Избегать окрашивания в диапазоне температур от +5 о С до — 5 о С;

3) Температура окрашиваемой поверхности и наносимого состава должны быть одинаковы;

4) Необходимо произвести обезжиривание поверхности ацетоном или изопропанолом;

5) Окрашивание лучше производить кистью или валиком, так как в морозную погоду сопло краскопульта быстро забьется;

6) Краска для зимних работ сохнет намного дольше, чем обычная, поэтому если предусмотрено нанесение второго и последующих слоев, необходимо выдержать интервал времени в три дня.

При выборе ЛКМ следует также учитывать, то какая конструкция подлежит окрашиванию, ее основное назначение, температурные условия окружающей среды.

Литература:

  1. СНиП III-В.5–62* «Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа и приемки»
  2. ГОСТ 28246–2017 «Материалы лакокрасочные. Термины и определения»
  3. Строительные материалы и изделия: учеб. пособие / В. С. Руднов [и др.]; под общ. ред. доц., канд. техн. наук И. К. Доманской. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. 203 с.
  4. Колекина А. О., Потекаева Ю. В. Лакокрасочные материалы: их виды и свойства // APRIORI. Серия: Естественные и технические науки. 2016. № 3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/lakokrasochnye-materialy-ih-vidy-i-svoystva
  5. Строительные материалы: Учеб. для вузов / Г. И. Горчаков, Ю. М. Баженов. М.: Стройиздат, 1986. 688 с.
  6. Лакокрасочные материалы: Справочное пособие / М. Л. Лившиц, Б. И. Пшиялковский. М.: Химия, 1982. 360 с.
  7. Should You Paint Your House in the Winter? URL: https://www.thecitypainters.com/painting-house-in-winter
Основные термины (генерируются автоматически): поверхность, Температура, диапазон температур, материал, состав, эмаль, Краска, окрашиваемая поверхность, окружающая среда, процесс эксплуатации.


Похожие статьи

Эволюция и будущее технологий автомобильной покраски

«Candy»-краски — относятся к группе прозрачных автомобильных красок, которые совершенно не создают плотного слоя, но при этом при использовании придают машине необычный красочный цвет. Наносят их на поверхность в специальной технике лессирования.

Обзор химии красок и красителей. Сравнительный анализ ручной...

Классификация красок и других лакокрасочных материалов отечественного производства и их система обозначения построена в зависимости от химической природы основного пленкообразующего вещества и назначения покрытия применительно к условиям эксплуатации.

Исследование возможности использования теплоизоляционной...

Ёмкости были наполнены горячей водой. Температура внешней поверхности ёмкости измерялась с помощью тепловизора. Распределение температуры отображается на дисплее прибора как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета.

Модификация акриловой водно-дисперсионной краски...

Водно-дисперсионная краска на протяжении многих лет остается одним из наиболее востребованных строительных материалов в мире. Она широко используется для окрашивания стен, потолков, дверей, окон и других поверхностей.

Защита кузова автомобиля от коррозии | Статья в журнале...

Процесс ламинирования кузова подразумевает нанесения на поверхность лакокрасочного покрытия специальной пленки, основу которой составляет полимерная структура. Такой способ достаточно удобный, так как после монтажа, она становится незаметной.

Виды огнезащитных материалов | Статья в журнале...

Пассивные меры защиты являются защитой поверхностей от огня и высоких температур в течение заданного времени т. е. являются профилактикой возгораний.

Химические включают в себя пропиточные составы, лаки, эмали, краски.

Технологическая карта для разработки технологии нанесения...

За основу для напыления была взята сталь 40ХН2МА, её характеристики приведены в первой главе, а напыляемой поверхностью является Бронза Бр0Ф9–2, её характеристики будут приведены ниже. Составим технологическую карту для каждой напыляемой детали.

Обзор методов нанесения кремниевых покрытий

Давление в камере составляет 5·10–4 Па, температура роста 12500 C, продолжительность процесса выращивания от 2 до 5 ч. В основном ЖФЭ применяется в промышленности для получения пленок карбида кремния [6].

Анализ инженерно-технических решений по повышению уровня...

Лакокрасочные предприятия в Российской Федерации занимают одну из важных веток отрасли химии в промышленности страны. Они выпускают более двух тысяч видов краски, грунтовок, лаков и эмалей.

Печатно-технические свойства печатных красок, основанных на...

В статье изучены физико-механические свойства набивных тканей и рН среда традиционных и смешанных загустителей, а также печатных красок, которые играют важную роль для печатания хлопчатобумажных тканей.

Похожие статьи

Эволюция и будущее технологий автомобильной покраски

«Candy»-краски — относятся к группе прозрачных автомобильных красок, которые совершенно не создают плотного слоя, но при этом при использовании придают машине необычный красочный цвет. Наносят их на поверхность в специальной технике лессирования.

Обзор химии красок и красителей. Сравнительный анализ ручной...

Классификация красок и других лакокрасочных материалов отечественного производства и их система обозначения построена в зависимости от химической природы основного пленкообразующего вещества и назначения покрытия применительно к условиям эксплуатации.

Исследование возможности использования теплоизоляционной...

Ёмкости были наполнены горячей водой. Температура внешней поверхности ёмкости измерялась с помощью тепловизора. Распределение температуры отображается на дисплее прибора как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета.

Модификация акриловой водно-дисперсионной краски...

Водно-дисперсионная краска на протяжении многих лет остается одним из наиболее востребованных строительных материалов в мире. Она широко используется для окрашивания стен, потолков, дверей, окон и других поверхностей.

Защита кузова автомобиля от коррозии | Статья в журнале...

Процесс ламинирования кузова подразумевает нанесения на поверхность лакокрасочного покрытия специальной пленки, основу которой составляет полимерная структура. Такой способ достаточно удобный, так как после монтажа, она становится незаметной.

Виды огнезащитных материалов | Статья в журнале...

Пассивные меры защиты являются защитой поверхностей от огня и высоких температур в течение заданного времени т. е. являются профилактикой возгораний.

Химические включают в себя пропиточные составы, лаки, эмали, краски.

Технологическая карта для разработки технологии нанесения...

За основу для напыления была взята сталь 40ХН2МА, её характеристики приведены в первой главе, а напыляемой поверхностью является Бронза Бр0Ф9–2, её характеристики будут приведены ниже. Составим технологическую карту для каждой напыляемой детали.

Обзор методов нанесения кремниевых покрытий

Давление в камере составляет 5·10–4 Па, температура роста 12500 C, продолжительность процесса выращивания от 2 до 5 ч. В основном ЖФЭ применяется в промышленности для получения пленок карбида кремния [6].

Анализ инженерно-технических решений по повышению уровня...

Лакокрасочные предприятия в Российской Федерации занимают одну из важных веток отрасли химии в промышленности страны. Они выпускают более двух тысяч видов краски, грунтовок, лаков и эмалей.

Печатно-технические свойства печатных красок, основанных на...

В статье изучены физико-механические свойства набивных тканей и рН среда традиционных и смешанных загустителей, а также печатных красок, которые играют важную роль для печатания хлопчатобумажных тканей.

Задать вопрос