Ochrona polskich obiektów stalowych przed korozją

Cynkowanie ogniowe to skuteczna technologia zabezpieczania stali przed korozją. Dzięki wielu korzyściom, jakie oferuje, metoda ta jest wykorzystywana w różnych branżach polskiej gospodarki. Obecnie trwają zaawansowane prace nad jej skuteczną implikacją w inżynierię mostową.

Współczesne cynkowanie ogniowe stanowi dynamicznie rozwijającą się technologię, dysponującą nowoczesną metodologią i zaawansowanym zapleczem instrumentalnym. Uznawane jest za jedną z najbardziej efektywnych, sprawdzonych i ekonomicznych metod ochrony stali. W związku z tym metodę tę wykonuje się w ocynkowniach o wysokich standardach jakościowych, dzięki którym zanurzenie stalowych konstrukcji w wannie z roztopionym w 450 stopniach cynkiem jest możliwe. I choć technologia cynkowania ogniowego niewiele się zmieniła od czasów, w których ją odkryto, to dzięki rozwojowi rynku, zmiany pokoleniowej inżynierów i upowszechnieniu wiedzy na temat cynkowania pojawiają się coraz to nowe jej zastosowania.

Proces cynkowania

Proces cynkowania składa się z kilku technologicznie zaawansowanych etapów wstępnych, które przygotowują materiał do zanurzenia w kąpieli cynkowej. Głównymi ich celami są mechaniczne usunięcie niejednorodności przylegających do powierzchni cynkowanego przedmiotu, odtłuszczenie powłoki z substancji woskowatych lub oleju oraz przygotowanie do prawidłowego przebiegu reakcji chemicznych. Ostatni etap procesu cynkowania polega na zanurzeniu uprzednio przygotowanego podłoża stalowego w kąpieli stopionego cynku w temperaturze 445-455°C. W tych warunkach cynk i żelazo ulegają bardzo szybkiej reakcji chemicznej, co skraca czas zanurzenia powierzchni stalowych w ciekłym cynku do kilku minut. W konsekwencji otrzymujemy powłokę stopową trwale związaną ze stalą, która chroni konstrukcję przed działaniami mechanicznymi i chemicznymi. Prawidłowo wykonana powłoka cynkowa, w zależności od jej grubości, agresywności środowiska i erozji mechanicznej, wytrzymuje od 40 do 100 lat.

Stan polskich obiektów stalowych

Na chwilę obecną mosty, wiadukty, estakady, kładki oraz przepusty w Polsce nie są utrzymywane w odpowiednim stanie technicznym, który zapewniłby bezpieczeństwo ludzi i sprawność ruchu drogowego. Z ustaleń wynika, że ponad połowa sieci polskich dróg publicznych wymaga gruntownego remontu. Nie jest jednak to przypadłość tylko polskiego podwórka. Niemcy, posiadając około 60 tys. mostów i wiaduktów, aż 20% z nich muszą oddać do generalnego remontu. Podobnie jak w Polsce, wynika to z faktu, że do zbrojenia konstrukcji żelbetowych wykorzystano zwykłą stal zbrojeniową. Zważając na fakt, że okres żywotności konstrukcji ma swoje limity, naturalne jest, że w trakcie normalnego użytkowania pojawi się korozja. Obecnie renowacja tych obiektów wiąże się z zamknięciem linii kolejowych i drogowych, co z kolei grozi ogromnymi utrudnieniami komunikacyjnymi. Przy wykorzystaniu technologii cynkowania ogniowego żywotność tych obiektów można było przedłużyć o kilkadziesiąt lat. O ile sama technologia cynkowania ogniowego prawdopodobnie nie będzie się znacząco rozwijać, to z pewnością ma wielki potencjał przy budowie konstrukcji mostowych.

Szansa na wzrost bezpieczeństwa

Prowadzone przez Polskie Towarzystwo Cynkownicze działania edukacyjne mają na celu uświadomienie młodych inżynierów o korzyściach, jakie niesie ze sobą wykorzystanie technologii cynkowania ogniowego. Projektanci wciąż do końca nie wiedzą, jak duże części mogą być zanurzone w wannach cynkowniczych – w Polsce istnieją wanny specjalistyczne, które na raz mogą zanurzyć element o wymiarach do 19 m długości. Z kolei standardowy wymiar wanny cynkowniczej to 12,5 x 2 x 3 m. Ponadto raz ocynkowany obiekt nie wymaga powtórnego zabezpieczenia przez wiele lat, w przeciwieństwie do pokrycia stali warstwą farby ochronnej. Mimo to, ze względu na wielkogabarytowe części konstrukcji mostowych, metoda zanurzeniowa wciąż nie może być w pełni wykorzystywana przy takich obiektach. Rozwiązaniem tego ograniczenia jest modułowe budowanie mostów, mocno rozwijane w Niemczech, dzięki któremu poszczególne elementy konstrukcji mogłyby być zabezpieczone w kąpieli ocynkowej. Obecnie każdy wiadukt projektowany jest indywidualnie, w przyszłości inżynierowie chcą wprowadzić standaryzowane części nośne, które będą dostosowywane w zależności od przewidywanych ciężarów. Wówczas taki most składałby się z dźwigaru stalowego i nawierzchni betonowej. Zaletami tego rozwiązania są możliwość szybkiego demontażu konstrukcji, poddanie jej ewentualnym zabiegom renowacyjnym, a następnie ponowne zamontowanie.

Dzięki oparciu jej struktury na elementach stalowych łatwo i szybko można ją zabezpieczyć przed korozją na wiele lat, tym samym unikając sytuacji, które obecnie mają miejsce w Niemczech i Polsce. Poszukując nowych możliwości, Polskie Towarzystwo Cynkownicze rozpoczęło prace badawcze nad zachowaniem się ocynkowanych prętów zbrojeniowych w betonie. Wspólnie z Politechniką Krakowską wykonano badania porównawcze przyczepności prętów czarnych oraz ocynkowanych do betonu w celu udowodnienia wytrzymałości metody wykorzystującej cynk. Co ciekawe – technologia ta standardowo wykorzystywana jest w budownictwie w Ameryce, Azji i Australii, Europa jednak wciąż z dystansem patrzy na takie jej zastosowanie. Aby zmienić tę sytuację, a tym samym przekonać inżynierów do wykorzystania technologii cynkowania ogniowego, prowadzone są zaawansowane badania laboratoryjne.

Więcej informacji: www.portal-cynkowniczy.pl

Mogą zaciekawić Cię artykuły o podobnej tematyce, > (otwiera się na nowej zakładce)”>sprawdź tutaj >>