NO319769B1 - Fremgangsmate for a forbedre korrosjonsresistensen av armert betong - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å forbedre korrosjonsresistensen av armert betong belagt med et termisk spraybelegg av metaller, spesielt av sink eller av sinklegeringer.

Termiske spraybelegg av sink eller sinkaluminiumslegeringer anvendes for overflateforedling av metaller, plaster, betong, papp osv. Forbedringer omfatter temperaturbestandigheten, slitasjeoppførselen og de elektriske ledningsevnene av substratmaterialene.

Fra EP-A-0 677 592 er det kjent en fremgangsmåte for å forbedre vedhenget av termoplastiske spraysjikt av metaller, metalloksider eller mekanisk-resistente materialer, spesielt av sink, aluminium og deres legeringer, hvori etter spraying, spraybeleggene belegges med en en-komponent, luftfuktighetsherdende polyuretanharpiks. Denne fremgangsmåten har fått spesiell betydning for materialstykker av stål. Det skal nevnes at vanlige beleggingssystemer som er kompatible med polyuretanharpiksen kan påføres på det dermed påførte polyuretanharpiksbelegget. Det nevnes ingen eksempler på dette. Imidlertid var det allerede observert at materialer som alkylharptkser, epoksyharpikser eller PVC-harpikser ikke hefter tilstrekkelig til metallspraybeleggene uten polyuretanharpiksbelegget.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe forbedring av korrosjonsresistensen av armert betong belagt med et termisk spraybelegg av metaller, spesielt av sink eller sinklegeringer, og vedhenget av spraybelegget til betongen skal også, om mulig, forbedres.

Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for å forbedre korrosjonsresistensen av armert betong belagt med et termisk spraybelegg av metaller, spesielt av sink eller sinklegeringer, kjennetegnet ved at spraybelegget forbindes elektrisk med armeringen uten en ytre strøm og belegges i tillegg med en polyuretanharpiks som påføres som en lawiskositetsoppløsning i organiske oppløsningsmidler, hvor polyuretanbelegget påføres ved en så lav tykkelse at det ikke dannes en kontinuerlig film, men bare porene av spraybelegget er lukket.

Polyuretanharpiksbelegget påføres ved en så lav tykkelse at det ikke dannes en kontinuerlig film, men at bare porene av spraybelegget lukkes.

Spesielt gode resultater oppnås dersom et epoksyharpiksbelegg i tillegg påføres etter herdingen av polyuretanharpiksen. Det nevnte epoksyharpiksbelegget påføres fortrinnsvis slik at det har en tykkelse på fra 200 til 400 um etter herding. Godt egnede er videre polyuretanbelegg og belegg av blandede epoksyharpikser og polyuretaner. Spraybelegget av sink eller sinklegeringer på betongen er generelt fra 100 til 400 (im, fortrinnsvis fra 150 til 300fim. Når vedhenget måles ved forside avrivning viser slike spraybelegg verdier på mellom 1,0 og 2,0 MPa. Etter at polyuretanharpiksbelegget er på-ført stiger vedhenget av sinkbelegget til betongen overraskende til fra 2,5 til 3,0 MPa. Dersom et epoksyharpiksbelegg påføres etter herdingen av polyuretanbelegget måles vedhengsverdier på mellom 2,5 og 3,5 MPa etter at det er herdet.

Det er vesentlig for vellykketheten av fremgangsmåten at belegget påført i henhold til oppfinnelsen forbindes elektrisk med armeringen av den armerte betongen. For dette formålet er det nødvendig å etablere en elektrisk ledende forbindelse mellom metallarmeringen av armeringsstålet og overflaten av betongen. Dette er en forhåndsregel som man hittil bare under tvil har gjennomført, fordi deler av armeringen som ikke er dekket av betongen vil komme i kontakt med omgivelsen og er i realiteten å anse som defekten hvor korrosjon av den armerte betongen vil finne sted spesielt raskt.

En annen uventet fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det faktum at beleggingen med polyuretanharpiks forbedrer ikke bare vedhenget av spraybelegget til betongen, men også holdbarheten av spraybelegget. Egenkorrosjonen av sinkbelegget under fuktige atmosfæriske betingelser reduseres i stor grad, og følgelig forbedres holdbarheten av spraybelegget. Korrosjonsforsøk i en saltspraytest i henhold til DIN 50121-SS har vist at så mye som 60% av et lag av tykkelse 100 u,m eroderes i løpet av 336 timer. Etter at polyuretanharpikslaget er påført er erosjonen av sinkspraybelegget bare 13%. Dersom et epoksyharpikslag i tillegg påføres vil den intrinsikke korrosjonen av spraybelegget reduseres til praktisk talt null.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen må det, før metallspraybelegget påføres, legges vekt på at den armerte betongen først renses, blåses, foroppvarmes til 70°C til 90°C, og først da påføres metallet ved spraybelegging. Renheten og ruheten av substratoverflaten er av spesiell betydning. En profil som er skarpkantet i noen grad er ofte sogar nødvendig for å sikre det nød-vendige vedhenget. Foroppvarming kan gis avkall på bare dersom det sikres at betongoverflaten ikke lenger er fuktig. I motsatt fall vil spraybelegget ikke ha tilstrekkelig vedheng.

For de metalliske spraymaterialene kan forskjellige sprayemetoder anvendes, for eksempel trådflammespraying eller tråd-lysbuespraying. Disse fremgangsmåtene skilles fra hverandre primært ved de forskjellige prosess-temperaturene og følgelig også ved forskjellige påføringseffektiviteter. Ved-hengene til betong avhenger ikke bare av overflateforbehandling, men også av typen betong som skal beskyttes. Spraybeleggene er mer eller mindre tette avhengige av tykkelsen og fremgangsmåten for spraying. For å sikre tilstrekkelig korrosjonsbeskyttelse bør tykkelsen fortrinnsvis være innenfor et område på fra 150 til 300 urn.

Forsøk på å påføre et epoksybelegg umiddelbart på spraybelegget har ført til fullstendig utilfredsstillende resultater, mens overraskende gode resultater oppnås dersom et polyuretanbelegg først påføres i henhold til oppfinnelsen.

En entydig forklaring på disse resultatene eksisterer foreløpig ikke, men det finnes en viss støtte for teorien av uretangruppene er i stand til å reagere med hydroksygrupper under herdeprosessen, hvori ikke bare gjenværende fuktighet bindes, men sterke bindinger dannes også mellom det påsprayede metallet og polyuretanharpiksen. Det er også overraskende at spesielt gode resultater oppnås dersom belegg påføres ved så lav tykkelse at bare porene av sprayene kan akkurat fylles, men uten at det dannes en kontinuerlig film. Slike tynne belegg kan foreksempel påføres ved børsting, valsing eller spraying, men en målbar oppbygging av lag bør ikke finne sted. Ikke desto mindre forårsaker dette tynne belegget allerede en stor reduksjon av egen-korrosjon på grunn av fuktige atmosfæriske betingelser, mens samtidig vedhenget av metallbelegget til betongen økes.

Etter at denne uretanmalingen er herdet kan en ytterligere forbedring oppnås spesielt ved å påføre et toppbelegg av epoksyharpiks; utmerkede resultater er for eksempel oppnådd ved å anvende "Amerlock 400 GFR" maling fra Ameron, USA. Dette ekstra epoksyharpikslaget anvendes spesielt dersom overflatene står under høy mekanisk belastning. Lag av polyuretan eller blandinger av epoksyharpikser og polyuretaner er imidlertid også meget velegnede.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustreres ytterligere ved hjelp av de følgende eksemplene:

EKSEMPEL 1

Et nytt byggverk av armert betong prepareres ved anvendelse av stråler av trykkluft opptil en renhetsverdi på Sa3 og en gjennomsnittlig ruhet, Rz, påført i 5 (im. Deretter rengjøres det derved preparerte materialet for vedhengende forurensninger så godt som mulig ved anvendelse av trykkluft, foroppvarmes til 70 til 90°C og utstyres med et sinkspraybelegg ved en tykkelse på 150 til 300 jim. Vedhengsmålinger utført ved forside avrivning gir verdier på mellom 1,5 og 2,0 MPa. Deretter belegges metallspraybelegget med en kommersielt tilgjengelig lavviskositet 1 K PUR beleggingsoppløsning ved penselpåføring på en slik måte at det ikke finner sted en målbar oppbygging av lag. Polyuretanmalingen som ble anvendt var fra firma Steelpaint GmbH, Kitzingen.

Etter at belegget var tørket kan det fastslås av vedhenget av sinkbelegget har øket fra 2,5 til 3,0 MPa.

Etter at polyuretanbelegget var herdet ble en del av substratet i tillegg belagt med et epoksyharpiksbelegg. Det anvendte materialet var "Amerlock 400 GFA" i lagtykkelser på mellom 200 og 400 nm. Etter herding av dette andre belegget var vedhenget fra 2,5 til 3,5 MPa.

I korrosjonsforsøk i en saltspraytest i henhold til DIN 50121-SS, kunne det faktisk talt ikke fastslås noen målbar erosjon av sinkbelegget.

SAMMENLIGNINGSFORSØK

Det samme sinkspraybelegget som i eksempel 1 ble øyeblikkelig belagt med epoksyharpiksen. Vedhengsmålingen ved forsideavrivning forblir ved 1,2 til 2,0 MPa. Vedhenget av epoksybelegget til sinkbelegget var ikke bestandig.

EKSEMPEL 2

Ankerbuer med behov for renovering i en sjøhavn frigjøres først eksternt fra forkorrodert betong inntil armeringsståldeler er eksponert. De sveises til hverandre for at alle skal være sammenhengende med hverandre på en elektrisk ledende måte. Videre installeres og isoleres elektriske ledninger. Deretter påføres reparasjonsmørtel i en tykkelse på opptil 10cm. Etter herding påføres det derpå et sinkspraybelegg av tykkelse 300 u.m som

i eksempel 1 og belegget deretter med lawiskositets PUR beleggingsoppløs-ningen, men det legges vekt på at ingen elektrisk ledende kontakt opptrer mellom armeringsståldelene og sinkbelegget. Det derved påførte sinkbelegget virker som en offeranode. Den etterfølgende påføringen av PUR oppløsningen øker den mekaniske stabiliteten av belegget. Deretter belegges overflaten med et epoksyharpiksbelegg som i eksempel 1, som har en gjennomsnittlig tykkelse på 400 um. Følgelig er det dannet en overflate som er meget resistent mot sjøvann og annen korrosjon og sikrer en langvarig beskyttelse av betongen og de inkorporerte armeringsståldelene.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å forbedre korrosjonsresistensen av armert betong belagt med et termisk spraybelegg av metaller, spesielt av sink eller sinklegeringer, karakterisert vedat spraybelegget forbindes elektrisk med armeringen uten en ytre strøm og belegges i tillegg med en polyuretanharpiks som påføres som en lawiskositetsoppløsning i organiske oppløsningsmidler, hvor polyuretanbelegget påføres ved en så lav tykkelse at det ikke dannes en kontinuerlig film, men bare porene av spraybelegget er lukket.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat epoksyharpiksbelegg i tillegg påføres etter herding av nevnte polyuretanharpiks.

3. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 eller 2,karakterisert vedat epoksyharpiksbelegget påføreforåhaen tykkelse på fra 200 til 400 um etter herding.