Vyberte stránku

Nedokonalá protikorozní ochrana materiálu by mohla způsobit fatální následky. Jedním z nejvíce používaných způsobů protikorozní ochrany je použití nátěrových systémů. Nátěrový systém je složen ze základního a vrchního nátěru. Základní nátěr zajišťuje přilnavost, korozní odolnost a snižuje podkorodování, využívá k tomu inhibičních vlastností antikorozních pigmentů; jeho další vrstvy navyšují tloušťku a zvyšují bariéru. Dlouhodobou životnost poskytují také nátěrové systémy o vysoké tloušťce nebo kombinované povlaky, tzn. kovové povlaky s organickým nátěrem. Dlouhodobá životnost je tedy součtem různých činitelů a parametrů, které se mohou vzájemně ovlivňovat.

Vliv tloušťky nátěru na jeho vlastnosti

Tloušťka nátěru má velký vliv na výkon, vzhled a aplikaci. Kromě vlastního složení existuje z pohledu životnosti ještě několik dalších proměnných. Mezi nejvýznamnější z nich patří tloušťka jednotlivých vrstev i celého nátěrového systému, expoziční prostředí, včetně vlastního konstrukčního provedení.

Měření tloušťky nátěru

Existují dva stavy, ve kterých se měří tloušťka nátěru: tloušťka mokrého filmu a tloušťka suchého filmu. Měřidlo tloušťky povlaku je určeno k měření tloušťky povlaku.

Metody měření tloušťky nátěru

  • Ruční digitální zařízení: Nejběžnějším typem měřidla je ruční digitální zařízení, které využívá záblesk světla ke zvýšení teploty nátěru na velmi krátkou dobu. Poté analyzuje dobu, za kterou povrch opět vychladne. Na základě těchto údajů se určí tloušťka nátěru.

  • Ultrazvukové měřicí přístroje: Tyto přístroje měří dobu, za kterou zvuková vlna projde vzorkem a vrátí se zpět k měřicímu přístroji, aby bylo možné zjistit tloušťku.

    Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu

  • Mechanická měřidla: Existují také mechanická měřidla, která k měření tloušťky nátěru používají permanentní magnet, kalibrovanou pružinu a stupnici. Obvykle se jedná o tloušťkoměry vyrobené z nerezové oceli, které jsou určeny k měření tloušťky mokrého filmu. Tento praktický tloušťkoměr je šestihranný/osmihranný přesný měřicí hřeben vyrobený z těžké nerezové oceli, na kterou nepůsobí kyselé ani zásadité prvky. Jedná se o tloušťkoměr na mokrý film, který se snadno používá a je vhodný pro pryskyřice, laky, lazury a gely i barvy.

  • Kombinované měřidlo: Toto kombinované měřidlo lze použít k měření tloušťky nátěru i drsnosti povrchu. Má dva různé hroty, které umožňují oddělené funkce - ostrý vyměnitelný hrot z karbidu wolframu pro měření profilu povrchu, kalený kulatý hrot pro měření tloušťky nátěru, skleněnou destičku pro kalibraci nuly.

Přesnost a kalibrace měřidla tloušťky povlaku

Úroveň přesnosti, kterou potřebujete od měřiče tloušťky nátěru, závisí na účelu vaší zkoušky. Digitálními měřidly lze měřit s přesností na mikrony, zatímco ruční měřidla jsou výrazněji závislá na schopnostech uživatele.

Nátěrové hmoty. Stanovení tloušťky nátěru příčným řezem (ČSN EN ISO 2808:2007 metoda 6 A - metoda 2). Nátěrové hmoty. Stanovení tloušťky nátěru přístrojem na principu magnetického toku (ČSN EN ISO 2808:2007 metoda 7B). Nátěrové hmoty. Stanovení tloušťky nátěru magneticko - indukčním přístrojem (ČSN EN ISO 2808:2007 metoda 7 C).

Hodnocení kvality provedeného nátěrového systému

Hodnocení kvality provedeného nátěrového systému se provádí pomocí standardních normovaných metod, které specifikují jednoznačně postup.

Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu

Poréznost a nespojitosti nátěru

Tím je míněn nejen jednolitý a rovnoměrný povlak na celém povrchu konstrukce, bez defektů ve formě pórů a obdobných diskontinuit, ale také správný poměr obsahu pigmentů a plniv v nátěrové hmotě. Tato hodnota se u již zhotovených povlaků nedá stanovit, ale projevuje se celou řadou vlastností, mezi které patří zvýšená navlhavost a tvorba puchýřů, vnitřní pnutí a s tím spojené defekty ve formě praskání, trhlin apod.

Metody detekce poréznosti

  • Nízkonapěťové detektory: Nízkonapěťové detektory používají vlhkost k vedení elektrického proudu skrz jakoukoliv nespojitost v nátěru. Testovací zařízení je spojeno s kovovým podkladem pomocí kabelu pro vedení signálu a používá se stejnosměrné napětí. Zjištěná nespojitost je pak na přístroji detekována signálem (akustickým nebo rozsvícením kontrolky). Je ideální pro nátěry s celkovou tloušťkou suché vrstvy do 500 µm a zkušebním napětím do 90 V. Nátěr musí být před zkouškou zcela vytvrzen (vysušen) dle instrukcí výrobce, povrch nátěru musí být suchý a nesmí na něm být olej nebo nečistoty.

  • Vysokonapěťová metoda: U vysokonapěťové metody je vytvářena v nespojitosti nátěru jiskra, pokud má tato nespojitost menší dielektrickou pevnost než materiál nátěru. Nátěr musí být před zkouškou zcela vytvrzen (vysušen) dle instrukcí výrobce, povrch nátěru musí být suchý a nesmí na něm být olej nebo nečistoty.

Přilnavost nátěru

Přilnavost nátěru ke kovovému povrchu je významným faktorem, který rozhoduje o dlouhodobé životnosti a průběhu koroze na rozhraní nátěr-povrch kovu. Pro praxi není důležitá pouze přilnavost nátěru k povrchu kovu před vystavením atmosférickým podmínkám nebo vodě, ale zejména průběh změny přilnavosti s časem. Nátěry se vyznačují různou mírou citlivosti k působení prostředí na změnu přilnavosti. Je obecně známo, že nátěry neposkytují plný bariérový účinek pro pronikání molekul vody. Vliv vody na přilnavost nátěru lze však ovlivnit volbou vhodného základního nátěru, který má dobrou přilnavost k danému kovovému povrchu, a dalších vrstev nátěru, které se s ním dobře vážou. V současné praxi jsou široce uplatňovány vysokosušinové nátěry s bariérovým mechanismem ochrany.

Metody zkoušení přilnavosti

  • Mřížková zkouška

    Čtěte také: Komplexní průvodce měřením vibrací

  • Zkouška křížovým řezem

  • Odtrhová zkouška: Odtrhová zkouška se provádí podle ČSN EN ISO 4624. Přilnavost se vyjadřuje silou potřebnou k odtržení definované plochy nátěru a udává se v MPa. Hodnotí se nejen odtrhová pevnost, ale i charakter lomu. Výsledky zkoušky nejsou ovlivněny pouze mechanickými vlastnostmi zkoušeného nátěru, druhem a způsobem přípravy podkladu, způsobem nanášení nátěrových hmot, ale i dalšími faktory, jako jsou typ použitého zkušebního přístroje, volba lepidla a tloušťka podkladového materiálu. Norma pro zkoušení protikorozní ochrany ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy ČSN EN ISO 12944 v části 6, týkající se laboratorních zkušebních metod, doporučuje tloušťku ocelových podkladů nejméně 3 mm, ale v dalších platných normách je možné najít doporučovanou tloušťku ocelových podkladů až 10 mm. Ke stanovení přilnavosti byl použit hydraulický odtrhoměr P.A.T.GM01 s rozsahem měření 0-20 MPa. K lepení zkušebních tělísek bylo použito dvousložkové epoxidové lepidlo. Po 24 hodinách od nalepení tělíska bylo provedeno odtržení zkušebního tělíska od podkladového kovu.

Vliv tloušťky podkladu na přilnavost

Ověření vlivu tloušťky podkladového ocelového podkladu na hodnotu přilnavosti: Výsledky přilnavosti aplikovaného nátěrového systému před a po korozní zkoušce. Nátěrový systém z dvousložkových vodou ředitelných nátěrových hmot byl zhotoven na ocelovém podkladu o tloušťce 1,5 mm, 3 mm a 5 mm. Nátěr byl vytvrzován po dobu 30 dnů. Z výsledků vyplynulo, že čím byla tloušťka podkladového kovu vyšší, tím vyšší byla hodnota odtrhové pevnosti nátěru, což souvisí s deformací podkladu. Zkouška přilnavosti byla provedena ještě po vystavení nátěru korozní zkoušce v neutrální solné mlze po dobu 168 hodin.

Stanovení korozní agresivity a příprava povrchu

Návrh na protikorozní ochranu ocelových konstrukcí obecně vychází z požadavku dlouhodobé životnosti. Pro splnění tohoto kritéria je nutné použít správně zvolený nátěrový systém, dostatečně a vhodným způsobem připravit povrch a provést nátěrový systém v souladu s celou řadou pravidel, která jsou uvedena v technickém listu jednotlivých nátěrových hmot. S rostoucí korozní agresivitou a očekávanou životností rostou také požadavky na kvalitu přípravy povrchu.

Klasifikace korozní agresivity

Obecně lze pro stanovení korozní agresivity použít normu ČSN EN ISO 12944-2, která zahrnuje ocelové konstrukce vystavené působení atmosféry, konstrukce ponořené ve vodě, sladké i mořské nebo uložené v půdě. Pro různé atmosférické podmínky je uveden klasifikační systém vycházející ze stupňů korozní agresivity. Dále jsou v normě popsána různá prostředí pro konstrukce ponořené ve vodě a uložené v půdě. Pro stanovení stupňů korozní agresivity se důrazně doporučuje expozice standardních vzorků podle normy ČSN EN ISO 9226. V normě jsou stupně korozní agresivity definovány na základě úbytků hmotnosti nebo tloušťky standardních vzorků zhotovených z nízkouhlíkové oceli a zinku po prvním roce expozice. Podrobnosti o standardních vzorcích a jejich přípravě před expozicí a vyhodnocení po expozici je uvedeno v normě ČSN EN ISO 9226. V praxi se často setkáváme se špatně zvolenou korozní agresivitou a následně z toho vyplývajícím selháním nátěrového systému. Jako příklad je možné uvést vnitřní povrch komína, kdy se jedná o speciální prostředí, nikoliv atmosférické. Také na střešní krytinu, která je na průmyslové hale, mohou působit specifické korozní vlivy z vyústěných provozních výduchů. Mezi další speciální druhy namáhání patří např. zvýšená teplota vlivem provozu, trvalá kondenzace vody na povrchu vznikající vlivem proudění kapaliny, mechanické namáhání, např. abraze způsobená pískem strhávaným větrem nebo abraze unášenými kamínky v proudící vodě.

Vliv znečištění povrchu rozpustnými solemi

Významný může být vliv znečištění povrchu rozpustnými solemi. Zejména u konstrukcí vystavených prostředí s vysokou vlhkostí nebo ponoru ve vodě může za určitých podmínek znečištění povrchu solemi vést k předčasnému selhání. Rozpuštěné solné roztoky urychlují oxidaci oceli, což má za následek podkorodování povlaku, tzn. Vlhkost procházející nátěrovým filmem rozpouští rozpustné soli pod povlakem, na rozhraní kov-povlak. V tomto případě povlak působí jako semipermeabilní membrána mezi vodným nebo zředěným roztokem nad povlak a koncentrovaným roztokem pod povlakem. Tento rozdíl v koncentraci způsobuje průnik další vlhkosti k více koncentrovanému solnému roztoku, který zvýší osmotický tlak pod povlakem.

Ačkoliv je tato skutečnost známá, není konečná hodnota koncentrace solí jednoznačná a obecně známá. Nicméně nátěrové systémy určené pro ocelové konstrukce s dlouhodobou životností a exponované prostředí s vyšší korozní agresivitou mohou mít limit chloridů, resp. rozpustných solí, předepsaný. V tomto případě se nejčastěji vychází z americké normy SSPC - SP12/NACE No 5, která definuje stupně čistoty, viz tabulka 1. Také někteří dodavatelé nátěrových hmot definují maximální obsah chloridů na povrchu před aplikací nátěrů.

Problémem, který vždy existuje při testech v terénu, je to, že ačkoli měření solí v roztoku extrahovaném z povrchu je přesné, stupeň extrakce solí z povrchu se může značně lišit. Množství solí, které se převedou z povrchu do roztoku (extraktu), závisí na počáteční koncentraci solí na povrchu, použité zkušební metodě extrakce a zkušenostech provádějícího technika. Mezi faktory, které ovlivňují extrakci rozpustných solí z povrchu, jsou hloubka a tvar korozních důlku, množství extrakčního činidla, délka extrakce, teplota a další proměnné.

Poznámka: Ke korozi může dojít i za nepřítomnosti jakýchkoli solí, např. Pro nátěry exponované atmosféře nejsou obdobné definice rizika ani limity obecně stanoveny.

Doporučení pro volbu nátěrového systému

Doporučení pro volbu nátěrového systému je v normě ČSN EN ISO 12944-5.

Ověřování účinnosti nátěrových systémů

Ochranná účinnost nátěrových systémů se ověřuje řadou urychlených laboratorních zkoušek, např. podle doporučení ČSN EN ISO 12944-6, avšak interpretace jejich výsledků do reálných podmínek pro přesnou predikci životnosti je značně obtížná. Na životnost nátěrových systémů má výrazný vliv nejen základní formulace nátěrové hmoty, ale také expoziční podmínky, konstrukční uspořádání, čistota povrchu pod nátěrem, klimatické podmínky při aplikaci a obecně kvalita odvedené práce aplikační firmy.

Související normy a zkoušky

Předmět zkoušky Norma / Metoda Zaměření
Nátěrové hmoty - Zkoušky zasychání ČSN EN ISO 9117-3 Zkouška povrchového zasychání s balotinou
Nátěrové hmoty a nátěry SOP 1 (ČSN 67 3052:1996) Standardní operační postup - stanovení zasychání nátěrových hmot
Nátěry ČSN EN ISO 2178:2017 Nemagnetické povlaky na magnetických podkladech. Měření tloušťky povlaku - Magnetická metoda
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 11997-1:2006 cyklus B Cyklus B
Povlaky, nátěry ASTM D 2247 Stanovení odolnosti povlaku proti vlhkosti v prostředí o 100% relativní vlhkosti
Nátěr, povlak ČSN EN ISO 6270-2:2018 Nátěrové hmoty - Stanovení odolnosti proti vlhkosti - Část 2: Kondenzace (expozice v komoře se zásobníkem ohřáté vody)
Povlaky, Nátěry ČSN EN 286-2: 1994, čl. Korozní zkoušky v umělých atmosférách
Povlaky, nátěry ČSN EN ISO 4623-1 Nátěrové hmoty - Stanovení odolnosti proti nitkové korozi, Část 1: Ocelové podklady
Nátěr ČSN 67 3098 Nátěrové hmoty - Stanovení odolnosti proti střídání teplot
Nátěry ČSN EN ISO 4628-1:2016 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 1: Obecný úvod a systém klasifikace
Nátěry ČSN EN ISO 4628-2:2016 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 2: Hodnocení stupně puchýřkování
Nátěry ČSN EN ISO 4628-3:2016 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 3: Hodnocení stupně prorezavění
Nátěry ČSN EN ISO 4628-4:2016 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 4: Hodnocení stupně praskání
Nátěry ČSN EN ISO 4628-5:2016 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 5: Hodnocení stupně odlupování
Nátěry ČSN EN ISO 4628-6:2012 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 6: Vyhodnocení stupně křídování metodou samolepící pásky
Nátěry ASTM D 610-08 Normalizované metody hodnocení stupně rezivění natřených ocelových povrchů
Nátěry ASTM D1654-08 Hodnocení vzorků s organickými povlaky po vystavení koroznímu prostředí
Nátěry, organické povlaky ČSN EN ISO 3651-2 Ponorová korozní zkouška
Kovové materiály ČSN 03 8135 Ponorová korozní zkouška
Kovové materiály ČSN 03 8171 Ponorová korozní zkouška
Kovové materiály ČSN 03 8137 Metalografická zkouška - korozní napadení
Kovové materiály ČSN ISO 6988 Kovové a jiné anorganické povlaky. Zkouška oxidem siřičitým s povšechnou kondenzací vlhkosti
Kovové a anorganické povlaky na kovových podkladech ČSN EN ISO 4536 Korozní zkouška solnými kapičkami (zkouška SD)
Kovové a jiné anorganické povlaky ČSN ISO 4541 Korozní zkouška Corrodkote
Kovové povlaky ČSN ISO 4538 Korozní zkouška thioacetamidem (Zkouška TAA)
Metody korozních zkoušek kovových a jiných anorganických povlaků na kovových podkladech ČSN EN ISO 10289 Hodnocení vzorků a výrobků podrobených korozním zkouškám
Kovy a slitiny ČSN EN ISO 8565 Atmosférické korozní zkoušky. Základní požadavky na staniční zkoušky
Kontinuálně lakované kovové pásy ČSN EN 13523-19 Metody zkoušení - Část 19: Návrh vzorku a metoda zkoušení pro atmosférickou expozici
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 2810 Přirozené stárnutí - Expozice a hodnocení
Koroze kovů a slitin ČSN ISO 7441 Stanovení kontaktní koroze při atmosférických korozních zkouškách
Koroze kovů a slitin ČSN ISO 8407 Odstraňování korozních zplodin ze vzorků podrobených korozním zkouškám
Kovové a jiné anorganické povlaky ČSN EN ISO 4543 Všeobecné zásady pro korozní zkoušky v podmínkách skladování
Atmosférické zkoušky obalů a balení ČSN 77 0231 Atmosférické zkoušky obalů a balení
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 11341 Umělé stárnutí a expozice umělému záření - Expozice filtrovanému záření xenonové obloukové výbojky
Zkoušení vlivů prostředí ČSN EN 60068-1 Zkoušení vlivů prostředí
Zkoušky vlivu prostředí ČSN EN 60068-2 Zkoušky: Zkoušky A: Chlad
Zkoušky vlivu prostředí ČSN EN 60068-2 Zkoušky: Zkoušky B: Suché teplo
Zkoušky vlivu prostředí ČSN EN 60068-2 Zkoušky: Zkouška Db a návod: Vlhké teplo cyklické (12 + 12h cyklus)
Zkoušky vlivu prostředí ČSN EN 60068-2 Zkoušky: Zkouška Cy: Konstantní vlhké teplo zrychlená zkouška určená především pro součástky
Elektrotechnické a elektronické výrobky ČSN IEC 68-2-38 Základní zkoušky vlivu vnějších činitelů prostředí. Část 2-38: Zkouška Z/AD: Složená cyklická zkouška teplotou a vlhkostí
Zkouška skladováním ČSN EN 60068-2-48 Zkouška skladováním
Elektrotechnické a elektronické výrobky ČSN IEC 68-2-61 34 5791 Základní zkoušky vlivu vnějších činitelů prostředí. Část 2-61: Zkouška Z/ABDM: Klimatická řada
Zkoušení vlivů prostředí ČSN EN 60068-3-4 Část 3-4: Doprovodná dokumentace a návod. Zkoušky vlhkým teplem
Koroze kovů a slitin ČSN ISO 9223 Korozní agresivita atmosfér. Klasifikace
Koroze kovů a slitin ČSN ISO 9224 Korozní agresivita atmosfér. Směrné hodnoty pro stupně korozní agresivity
Ochrana kovových materiálů proti korozi ČSN EN 12500 Pravděpodobnost koroze v atmosférickém prostředí - Klasifikace, stanovení a odhad korozní agresivity atmosférického prostředí
Klasifikace podmínek prostředí ČSN EN 60721-2-3 Klasifikace podmínek prostředí
Klimatické namáhání přepravního balení ČSN 77 0930 Klimatické namáhání přepravního balení
Bariérové systémy s vysoušedly ČSN 77 0113 Bariérové systémy s vysoušedly
Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze ČSN 77 0112 Zásady pro používání obalových materiálů s vypařovacími inhibitory koroze
Dočasná protikorozní ochrana Dočasná protikorozní ochrana Dočasná protikorozní ochrana
Povlaky, nátěry ČSN EN ISO 13076:2013 Vizuální posouzení defektů při umělém osvětlení
Nátěry SOP 7 Měření tlouštěk vrstev kovových, oxidových a organických povlaků a výpočet plošné hmotnosti
Kovové,oxidované a organické povlaky ČSN ISO 11463; čl. 3.1.4, čl. Stanovení bodové koroze
Nátěry ČSN EN 13523-27:2010 Kontinuálně lakované kovové pásy - Zkušební metody Část 27: Zkouška odolnosti proti vlhkosti Sandwich testem
Povlaky, nátěry ČSN EN ISO 1463:2004 Měření tloušťky povlaku - Mikroskopická metoda
Kovové a oxidové povlaky ČSN EN 60068-1 Zkoušení vlivů prostředí
Cyklický korozní test SAE J 2334:2003 Cyklický korozní test
Povlaky, nátěry ČSN EN ISO 11977-2:2014 Zkouška korozní odolnosti cyklickým namáháním solná mlha/sucho/vlhkost/UV záření
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 21227-1 Hodnocení vad povlakovaných povrchů s použitím optického zobrazení - Část 1: Všeobecný návod
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-1 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 1: Obecný úvod a systém klasifikace
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-2 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 2: Hodnocení stupně puchýřkování
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-3 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 3: Hodnocení stupně prorezavění
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-4 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 4: Hodnocení stupně praskání
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-5 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 5: Hodnocení stupně odlupování
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-6 Hodnocení degradace nátěrů - Stanovení intenzity, množství a velikosti běžných typů obecných vad - Část 6: Vyhodnocení stupně křídování metodou samolepicí pásky
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-7 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 7: Hodnocení stupně křídování metodou sametu
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-8 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 8: Hodnocení stupně delaminace a koroze v okolí řezu
Nátěrové hmoty ČSN EN ISO 4628-10 Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 10: Hodnocení stupně nitkové koroze

tags: #vse #o #mereni #sily #nateru

Oblíbené příspěvky: