Допустимый интервал перекрытия: незаметная характеристика с заметными последствиями

Главная страница » Теория и материалы » Допустимый интервал перекрытия: незаметная характеристика с заметными последствиями

Теория и материалы

Допустимый интервал перекрытия: незаметная характеристика с заметными последствиями

Когда заказчик, проектант или подрядчик выбирает для своих нужд лакокрасочный материал, его внимание обычно обращено на такие свойства, как сухой остаток, толщина нестекающего слоя, время высыхания и т.п., что вполне объяснимо: именно эти свойства краски определяют экономику и сроки проекта, а также качество будущего покрытия. При этом не каждый вспомнит о других свойствах покрытий, среди которых не последнее место занимает интервал перекрытия. Именно об этой характеристике промышленных лакокрасочных материалов и пойдет речь ниже.

Интервалом перекрытия (или межслойным интервалом) называется промежуток времени между завершением нанесения одного из слоев защитной системы и началом нанесения последующего слоя. Интервал перекрытия указывается производителями лакокрасочных покрытий в технической документации на материалы. Наиболее важное значение имеет максимально допустимый интервал перекрытия, истечение которого означает, что последующий слой может быть нанесен только после дополнительной обработки поверхности ранее нанесенного покрытия.

Вопрос допустимого интервала перекрытия наиболее часто возникает в ситуациях, когда грунтовочный слой наносится на заводе-изготовителе металлоконструкций, после чего загрунтованная конструкция транспортируется на монтажную площадку, где хранится некоторое время, по истечении которого наносится остальная часть защитной системы. В зависимости от графика монтажа разрыв между нанесением грунтовочного и последующих слоев может быть очень долгим, и именно в таких случаях возникает вопрос о критериях допустимости нанесения.

Очевидно, что важность интервала перекрытия обусловлена тем, что дополнительная операция, выполняемая в случае его превышения, вызывает удорожание системы ЛКП и увеличивает сроки производства работ. Если же игнорировать проблему, то цена ошибки может быть очень высокой – нанесение последующего слоя после превышения допустимого интервала перекрытия может привести к его отслоению. Суммы ущерба бывают чрезвычайными, особенно когда это касается толстослойных огнезащитных покрытий или объектов в эксплуатации.

Отслоение в результате превышения допустимого интервала перекрытия грунтовочного слоя

Проблема максимально допустимого интервала перекрытия обычно рассматривается применительно к двухкомпонентным лакокрасочным материалам, отверждение которых происходит за счет химической реакции между основой и отвердителем. Химическая реакция между компонентами протекает в течение определенного времени, и максимально допустимый интервал перекрытия характеризует точку во времени, после которой эта химическая реакция (отверждение) достигнет степени, при которой следующий нанесенный слой не будет образовывать достаточную адгезию (сцепление) с отвержденным покрытием, то есть система не будет работоспособной. Такое состояние покрытия иногда называют «остеклением» (поверхность приобретает легкий нехарактерный глянец). Таким образом, для получения работоспособной системы последующий слой должен наноситься до завершения интервала перекрытия. В противном случае, как было сказано выше, после истечения допустимого интервала перекрытия потребуется дополнительная подготовка поверхности ранее нанесенного покрытия.

Какой может быть дополнительная подготовка поверхности и как она выполняется? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вспомним механизмы адгезии. В случае превышения допустимого интервала перекрытия можно считать, что химический механизм образования адгезии не будет задействован, соответственно, адгезия будет образовываться только механическим путем, то есть за счет шероховатости. Таким образом, задача дополнительной операции состоит в том, чтобы создать шероховатость, которая обеспечит адгезию между слоями. Как правило, в данной ситуации рекомендуется выполнение свипинга с целью создания шероховатости, или ручная обработка наждачной бумагой с той же целью. Свипинг является сравнительно дорогостоящей операцией, которая подразумевает прямые затраты в виде трудоемкости и стоимости абразива, но не менее важно и то, что для выполнения этой работы требуется высокая квалификация пескоструйщика, в противном случае обрабатываемое покрытие может быть сильно повреждено и потребует ремонта. В сравнении со свипингом обработка наждачной бумагой не так затратна, однако все равно требует времени на исполнение.

Существует мнение, что проблему превышенного интервала перекрытия можно решить путем обмыва поверхности водой под давлением или путем ее обработки растворителем. Суть обоих методов сводится к тому, что происходит воздействие на верхний слой покрытия, что позволяет активировать механизм химической адгезии. В некоторых ситуациях это действительно решает проблему, однако специалисты утверждают, что такие методы эффективны не всегда.

В любом случае, каким бы ни был метод дополнительной подготовки поверхности, наилучший результат достигается в том случае, когда все слои системы наносятся в пределах указанного производителем интервала перекрытия.

Давайте теперь разберемся, от каких факторов зависит допустимый интервал перекрытия. Многие производители лакокрасочных материалов указывают интервалы перекрытия только в зависимости от температуры окружающей среды, но насколько достаточной и точной является такая информация?

Поскольку выше мы упомянули, что длительность межслойного интервала связана с химической реакцией между двумя компонентами покрытия, то температура окружающей среды действительно будет являться одним из основных факторов, определяющих допустимый временной промежуток. Чем выше температура, тем быстрее идет реакция, и тем меньше будет допустимый интервал перекрытия. То есть загрунтованные металлоконструкции, хранимые на улице в зимнее время, будут иметь более длительный интервал перекрытия, чем те же металлоконструкции, оказавшиеся на улице в летнее время.

Еще одним фактором, влияющим на длительность допустимого интервала перекрытия, является воздействие ультрафиолетового излучения (солнца). Чем более интенсивным будет воздействие солнца, тем быстрее будет «стекленеть» покрытие, и тем короче будет допустимый интервал между слоями. На практике это означает, что покрытие, находящееся под навесом, с точки зрения интервала перекрытия имеет более благоприятные условия, чем покрытие, находящееся на открытом воздухе. Однако, случается и так, что различные поверхности одной металлоконструкции, расположенной на воздухе, будут находиться в разных условиях по интенсивности солнечного воздействия. Так, например, верхняя часть конструкции, обращенная к небу, будет подвергаться воздействию прямых солнечных лучей и будет сильно нагреваться. Для такой поверхности интервал перекрытия может быть совсем коротким. С другой стороны, на внутренние поверхности этой же конструкции солнечные лучи могут вообще не попадать, то есть время до нанесения может быть значительным.

Значение будет иметь и тип наносимого покрытия. Если взять, к примеру, толстослойное огнезащитное покрытие, которое необходимо нанести на эпоксидный грунт, то в этом случае неправильный учет допустимого интервала перекрытия может привести к катастрофическим последствиям. Кроме того что огнезащитное покрытие имеет большую физическую массу, для которой нужно создать достаточную адгезию, эти покрытия во многих случаях являются высокомолекулярными соединениями с молекулами крупного размера – в таких ситуациях необходимо задействовать все механизмы образования адгезионных связей и как можно более точно следовать рекомендациям производителя материала в части допустимого интервала между слоями.

Нужно учитывать и будущие условия эксплуатации наносимой системы. Для систем, эксплуатируемых в условиях постоянного погружения в жидкость, максимальные межслойные интервалы будут значительно короче, чем при эксплуатации в условиях окружающей атмосферы. Покрытия, эксплуатируемые в жидкости, как правило, имеют более высокую адгезию, поскольку жидкость со временем проходит через защитную пленку и может вызывать разрушение системы на границе между слоями, если межслойная адгезия будет недостаточной.

Для некоторых покрытий в расчет принимается также блеск: глянцевые покрытия являются более гладкими, чем матовые, и должны перекрываться следующим слоем через более короткий срок.

До сих пор мы рассматривали проблематику интервала перекрытия только применительно к двухкомпонентным материалам. Но как быть с однокомпонентными материалами? Существует ли эта проблема для них?

Как показывает практика, межслойный интервал следует учитывать и при нанесении однокомпонентных покрытий, но в этом случае допустимые значения будут больше, чем для двухкомпонентных материалов. Напомним, что пленка однокомпонентных материалов образуется либо за счет реакции с кислородом воздуха, либо за счет испарения растворителя. В обоих случаях полимеризация продолжается в течение длительного периода, таким образом, у исполнителя работ при любом графике выполнения проекта обычно бывает достаточно времени, чтобы нанести последующий слой. Тем не менее, даже для этих материалов в определенный момент времени перед нанесением следующего слоя потребуется дополнительная обработка поверхности. Можно возразить, что при нанесении акриловых или виниловых (однокомпонентные материалы физической сушки, пленка которых формируется за счет испарения растворителя) систем последующий слой растворяет предыдущий, и, таким образом, слои покрытия «слипаются» друг с другом независимо от того, когда происходит нанесение. Однако, такой подход не всегда оказывается надежным и даже однокомпонентные покрытия следует обмывать водой под давлением после длительного нахождения на открытом воздухе.

Все перечисленные выше факторы так или иначе влияют на длительность допустимого интервала перекрытия. Степень влияния каждого фактора оценить сложно, и, возможно, это и есть та причина, по которой производители лакокрасочных материалов указывают интервалы перекрытия только в зависимости от температуры. Их позицию понять можно: температура безусловно является основным фактором, а обо всем остальном можно судить только при наличии дополнительной информации (информация о последующем слое, график строительства, условия хранения окрашенной конструкции и т.п.). Наша точка зрения состоит в следующем:

– график окраски необходимо составлять таким образом, чтобы успевать нанести все слои системы в пределах установленных производителем ЛКМ интервалов перекрытия – в этом случае надежность системы будет наилучшей;

– превышение интервала перекрытия и, как следствие, дополнительная подготовка поверхности нежелательны, но допустимы. Необходимо следить за тщательностью выполнения подготовки;

– основой для принятия решения являются требования производителя ЛКМ. Все перечисленные выше факторы необходимо рассматривать как факторы дополнительного анализа при оценке рисков и последствий.

4 комментария

  1. Прошкуривание поверхности в случае превышения допустимого интервала перекрытия должно производиться с помощью наждачной бумаги с зернистостью не выше средней. Грубая наждачная бумага будет оставлять глубокие царапины, что повлияет на антикоррозионные свойства покрытия. Важно создать на поверхности шероховатость, при этом не повредив покрытие.

  2. АСК

    На мостах вроде бы всегда первый слой цинковый грунт красили на заводе, а потом остальные слои уже на объекте через полгода или год. Водой помыли и все, проблем никогда не было…

  3. Распространенные в мостостроении цинкнаполненные эпоксидные грунты содержат большое количество цинка, благодаря которому поверхность покрытия не является гладкой и имеет некоторую шероховатость, т.е. в определенном смысле проблема подготовки грунта в случае превышения интервала перекрытия уже решена. Обмыв водой под давлением позволяет удалить посторонние частицы и обеспечить чистоту поверхности перед нанесением последующего слоя и, как написано в статье, вносит свой вклад в повышение адгезионных свойств будущего покрытия. Такая процедура стала традиционной в мостостроении и хорошо зарекомендовала себя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *