التصاق السدادات على طلاءات الرش الحراري

نظرا لأن مالكي مرافق صناعة النقل يتطلعون إلى حماية هياكلهم من التآكل مع تقليل الإزعاج لجمهور المسافرين ، يتجه الكثيرون إلى طلاء الرش الحراري بدلا من الطلاءات السائلة التقليدية. طلاءات الرش الحراري لها تاريخ من الاستمرار في أي مكان من 30 إلى 50 عاما قبل أن تكون هناك حاجة إلى أي أعمال إصلاح ؛ وبالتالي ، فإن التكلفة الأعلى للواجهة الأمامية ل TSC تدفع عن نفسها ، ومع وجود أعمال إصلاح أقل مطلوبة ، لا يزعج الجمهور كثيرا.

مادة طلاء الرش الحراري (TSC) المستخدمة بشكل متكرر في صناعة النقل في الولايات المتحدة هي 85/15 ألومنيوم الزنك. يتم ترك TSC إما معرضا للعناصر لتشكيل مادة مانعة للتسرب طبيعية من خلال أكسدة الزنك والألمنيوم ، أو يتم إغلاقها باستخدام مانع تسرب مخترق بعد وقت قصير من تطبيق TSC. يتم استدعاء اختبار الالتصاق TSC بشكل عام وفقا ل ASTM D4541 ، طريقة اختبار قوة السحب باستخدام أجهزة اختبار الالتصاق المحمولة. وفقا ل SSPC-CS 23.00 (I) ، المواصفات المؤقتة لتطبيق طلاء الرش الحراري (تعدين) الألومنيوم والزنك وسبائكهما ومركباتهما للحماية من التآكل للصلب ، فإن الحد الأدنى لقيمة الالتصاق لقبولها مع 85/15 Zn / Al TSC هو 700 رطل / بوصة مربعة. إليك كيف قادنا أحد المشاريع إلى التحقيق فيما إذا كانت أكسدة TSC أو اختراق المواد المانعة للتسرب تؤثر على قيم الالتصاق TSC. على الرغم من أن آلية الترابط ومدة الالتصاق المحسن ليست واضحة تماما ، إلا أن اختباراتنا الميدانية تشير إلى أن المواد المانعة للتسرب يمكنها تحسين التصاق TSC. والأهم من ذلك ، أدركنا أنه عند تحديد اختبار الالتصاق على TSC ، يجب أن يشير المحدد إلى ما إذا كان سيتم إجراء الاختبار على الطلاء المختوم أو غير المختوم.

المشروع

في عام 2002 ، شرعت لجنة جسر شلالات نياجرا في تحقيق الفوائد طويلة الأجل ل TSC على جسر قوس قزح الذي يتم السفر إليه بكثافة ، والذي ينضم إلى شلالات نياجرا ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، وشلالات نياجرا ، أونتاريو ، كندا. أدارت شركتنا المشروع الذي تبلغ مساحته 450,000 قدم مربع (40,500 متر مربع).

كانت أعمال الإنتاج في أيدي كلارا للخدمات الصناعية المحدودة ، ثاندر باي ، أونتاريو. قدمت شركة ميسكو لخدمات التفتيش المحدودة في بيكتون ، أونتاريو ، مراقبة جودة المقاول. تتطلب مواصفات المشروع 8-12 مل من 85/15 Zn / Al على الهيكل بأكمله ، يليه 0.5-1.5 مل من مادة مانعة للتسرب مخترقة يتم تطبيقها في غضون ثماني ساعات من تطبيق TSC. كما حدد العقد اختبار الالتصاق الدوري كما هو مطلوب من قبل المهندس المقيم. أثناء إجراء اختبار الالتصاق ، لاحظ موظفو الفحص اختلافا كبيرا في قيم الالتصاق حيث تم وضع دمى الاختبار على السطح قبل الختم مقارنة بالقيم بعد الختم. في حين أن جميع القيم تفي بالحد الأدنى المحدد من المتطلبات وهو 700 رطل / بوصة مربعة ، فقد أصبحنا فضوليين وأنشأنا اختبارا ميدانيا إضافيا

متابعة الاختبار الميداني

كان الهدف من الاختبار الميداني هو تحديد التأثيرات ، إن وجدت ، للسدادة الطبيعية الناتجة عن أكسدة TSC أو السدادة المخترقة على قيم التصاق TSC. تم إعداد اختبار باستخدام ثلاث لوحات منفصلة. تم تنظيف جميع الألواح الكاشطة إلى SSPC-SP 5 ، تنظيف الانفجار المعدني الأبيض ، باستخدام خبث النيكل # 20. كان ملف تعريف المرساة 4.0-4.5 ميل. تم استخدام مادة لاصقة إيبوكسي مكونة من عنصرين لضبط الدمى. تم إجراء اختبار الالتصاق باستخدام جهاز اختبار الالتصاق ذاتي المحاذاة PosiTest® AT-M وفقا ل ASTM D4541 ، طريقة الاختبار E. Plate # 1 (الشكل 1) تم تطبيق TSC على متوسط سمك 12.8 مل ؛ تم وضع ثلاث دمى على اللوحة وسحبها في اليوم التالي لتمثيل 1A. كان متوسط قيمة الالتصاق للثلاثة 733 رطل / بوصة مربعة ، مع نتائج فشل التصاق الطلاء بالركيزة وفشل التماسك داخل TSC. جلست اللوحة لمدة ثلاثة أشهر عند درجات حرارة تتراوح من 65 إلى 80 فهرنهايت (18 إلى 27 درجة مئوية) ورطوبة نسبية تتراوح بين 50 و 70٪ (RH) ، مما يسمح بأكسدة TSC. تم وضع ثلاث دمى مرة أخرى على اللوحة #1 وتم سحبها في اليوم التالي لتمثيل 1B. كان متوسط قيمة الالتصاق للثلاثة 767 رطل / بوصة مربعة ، مع نتائج فشل التصاق الطلاء بالركيزة وفشل التماسك داخل TSC (الجدولان 1A و 1B). لم يكن هناك سوى زيادة بنسبة 5٪ في قيم الالتصاق ولم يكن هناك تغيير في أوضاع الفشل ، مما يشير إلى أن سدادة الأكسيد التي تحدث بشكل طبيعي والتي تشكلت داخل TSC لم يكن لها تأثير مباشر على التصاق TSC.

تم تطبيق اللوحة #2 (الشكل 2) على متوسط سمك 12 مل ؛ تم وضع ثلاث دمى على اللوحة وسحبها في اليوم التالي لتمثيل 2A. كان متوسط قيمة الالتصاق للثلاثة 620 رطل / بوصة مربعة ، مع نتائج فشل التصاق الطلاء بالركيزة. جلست اللوحة لمدة ثلاثة أشهر (65-80 فهرنهايت [18-27 درجة مئوية] و 50-70٪ رطوبة نسبية) ، مما سمح بحدوث الأكسدة. ثم تم تطبيق طبقة مانعة للتسرب مخترقة من Corothane I Preprime (تم معالجتها عند 800 فهرنهايت [427 درجة مئوية] و 60٪ رطوبة نسبية) بسمك 0.5-1.5 ميل (13-38 ميكرون). تم وضع ثلاث دمى على اللوحة # 2 وسحبت في اليوم التالي لتمثيل 2B. كان متوسط قيمة الالتصاق للثلاثة 1,133 رطل / بوصة مربعة مع فشل لاصق بنسبة 100٪ (الجدولان 2A و 2B). تشير هذه النتائج إلى أن السدادة كان لها تأثير واضح على التصاق TSC ، مع زيادة بنسبة 83 ٪ في قيم الالتصاق.

تم تطبيق اللوحة # 3 (الشكل 3) على TSC عند 10.4 مل. كانت اللوحة ملثمين ، وقسمتها إلى قسمين. تم تطبيق السدادة على TSC المكشوف عند 0.5-1.5 ميل. بعد أن شفي السدادة ، تم وضع ثلاث دمى على كل قسم وسحبها في اليوم التالي ، القسم غير المختوم يمثل 3A ، والقسم المختوم يمثل 3B. كان متوسط قيمة الالتصاق للقسم غير المختوم 753 رطل / بوصة مربعة ، مع فشل التصاق الطلاء في الركيزة. كان متوسط قيمة الالتصاق للقسم المختوم 2127 رطل / بوصة مربعة مع فشل لاصق (الجدولان 3 أ و 3 ب). تشير الزيادة بنسبة 183٪ في قيم الالتصاق مع القسم المختوم مقابل القسم غير المختوم إلى زيادة كبيرة في قيم الالتصاق عند تطبيق السدادة بعد فترة وجيزة من TSC.

ما تعلمناه

وجدت اختباراتنا الميدانية أن الأكاسيد الطبيعية ، التي تتطور في مسام TSC ، لا تؤثر على قيم الالتصاق. يمكن أن تؤثر السدادات السائلة على قيم التصاق TSC حتى عند تطبيقها بعد حدوث الحد الأدنى من الأكسدة. كما أن لها تأثيرا على قيم الالتصاق عند تطبيقها بعد فترة وجيزة من TSC ، كما وجدت اختباراتنا. يمكن للسدادات ذات خصائص الترطيب الجيدة اختراق المناطق الرخوة (أو الشقوق) وإغلاق الفراغات والمسام في TSC. قد يكون ذلك عندما يتم تطبيق مانع تسرب مخترق على TSC ، يتسرب السدادة إلى مسام وفراغات TSC ويخلق رابطة أقوى.

عندما يتم النظر في TSCs للتحكم في التآكل ، يجب على المالك النظر في فوائد تطبيق مانع التسرب السائل على TSC. توصي SSPC-CS 23.00 (I) بتطبيق السدادة في أقرب وقت ممكن بعد TSCs ، أو في غضون ثماني ساعات. الزيادة في قيم الالتصاق TSC مع السدادة المطبقة ضمن هذه المعلمات واضحة ويجب ملاحظتها. عند تحديد اختبار الالتصاق في مشروع ما ، تأكد من تحديد ما إذا كان سيتم إجراء الاختبار على TSC غير المختوم أو المختوم.

ببليوغرافيا

روبرت إتش أونجر ، "الرش الحراري للجسور" ، الرش الحراري: التقدم في تكنولوجيا الطلاء ، وقائع المؤتمر الوطني للرش الحراري ، أورلاندو ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14-17 سبتمبر 1988-8708-011.

جوزيف ت. بتلر ، المعدنة للتحكم في التآكل ، المجلد 1 ، العدد 1 (يناير 2000).

SSPC-CS 23.00 (i) ، المواصفات المؤقتة لتطبيق طلاء الرش الحراري (تعدين) الألومنيوم والزنك وسبائكهما ومركباتهما للحماية من التآكل للصلب ، دليل طلاء SSPC ، SSPC: بيتسبرغ ، بنسلفانيا (مارس 2000).

إريك سي لوهري ، تعدين الجسور الفولاذية في الميدان ، JPCL (مايو 1995) ، ص 39-50