Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тутурина, В. В. Изучение сапропелитов с целью получения антикоррозийных покрытий

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.26 Mб
Скачать

I-2.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

8

12

16

20

24

 

28

32

36

40

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительн ость, ч ас

Рис. 16. Зависимость

паропроницаемости

от

продолжительности

термо­

 

 

 

обработки:

 

 

 

 

 

 

1 — т е р м о о б р а б о т к а

п р и 100°,

2 — т е р м о о б р а б о т к а

п р и

200%

 

Зависимость

.паропроницаемости

от

продолжительности

термообработки

покрытия. К а к

видно

из

рис.

 

15, 16,

паро ­

проницаемость зависит от времени термообработки и толщи ­

ны

покрытия.

С увеличением времени термообработки пари-

проницаемость

уменьшается,

причем

после термообработки

до

200° паропроницаемость

гораздо

меньше.

Чем т о л щ е пленка, тем больше длительность проникно­ вения пара . Паропроницаемость покрытия на органической основе в значительной степени зависит от введенного напол­ нителя. В качестве наполнителя применяли, как и раньше, алюминиевую пудру, асбест, цемент и мел.

 

Н а

рис. 17 приведены данные результатов

исследований

по

зависимости

паропроницаемости

от количества и качест­

ва

наполнителя.

К а к видно из

рис.

17,

введение 100%

алю ­

миниевой пудры

и 20%

асбеста

понижает

паропроницаемость .

П р и этом

играет

роль

чешуйчатое

строение

алюминиевой

пудры

и

волокнистое

строение

асбеста. М е л и

цемент

повы­

ш а ю т

паропроницаемость .

 

 

 

 

 

95

 

Ю

20

30

40

50

60

70

 

80

9 0 1 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество,весовые

части.

 

 

Зависимость паропрошщаемостн

от

наполнителя:

 

 

 

1 а л ю м и н и е в а я

п у д р а , 2 а с б е с т , 3 м е л , -I ц е м е н т .

 

 

 

 

 

 

 

 

Сапропелитовое

 

 

покры­

 

 

 

 

 

 

тие обладает меньшей про­

 

 

 

 

 

 

ницаемостью

по

сравнению

 

 

 

 

 

 

с известными

покрытиями

 

 

 

 

 

 

(рис.

18).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Второй

задачей

 

исследо­

 

 

 

 

 

 

вания

в

этом

р а з д е л е

явля ­

 

 

 

 

 

 

лось

определение

 

химичес­

 

 

 

 

 

 

кой стойкости

покрытия

под

 

 

 

 

 

 

воздействием

кислот,

щело ­

 

 

 

 

 

 

чей и органических раство­

 

 

 

 

 

 

рителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее

х а р а к т е р н ы е

 

 

 

 

 

 

результаты

приведены

в

 

 

 

 

 

 

таблицах

33,

34,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К а к

видно

из

табл .

33,

 

 

 

 

 

 

образцы,

покрытые

лаком

Рис. 18. Паропроницаемость

пленок:

ТС,

стойкие

к

 

10%-ной

серной

кислоте,

к

органи­

1 — с а п р о п е л и т о в ы х ,

2 — ф е н о л ь н ы х ,

3 —

ческим

кислотам,

 

р а з р у ш а ­

э п о к с и д н ы х , 4

— п е р х л о р в н н и л о в ы х , 5 — п о -

 

л н у р е т а н о в ы х ,

6 — п е н т а ф л а т е в ы х ,

 

7 — а к ­

ются

в

 

концентрированной

р и л о в ы х , 8 —

а ц е т н л ц е л л ю л о з н ы х .

 

 

96

серной,

50%-ной

азотной

и

50%-ной

соляной

 

кисло­

тах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 18 приведены

данные

паропроппцаемостн

паров

воды

через пленки различных

лаков .

 

 

 

 

 

К а к

видно

из

табл. 34,

покрытие л а к а ТС хорошо стоит в

парах при нормальной температуре

и при температуре

90°С—

в

щелочах .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно из табл . 35,

химическая стойкость покрытий ла­

ка ТС во всех приведенных растворителях высокая,

кроме

спиртобензола и ацетона, где он разрушается .

 

 

 

Покрытие л а к а ТС не

стойкое в

моиохлоруксусиой

кисло­

те,-бромной воде, перманганате магния.

 

 

 

 

Влияние дополнительной термообработки и введения на­

полнителей на

прочность

сапропелитового покрытия.

В дан ­

ном

разделе

производилось

исследование

влияния

дополни-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 33

 

 

 

Химическая

стойкость

покрытий

лака

ТС

в кислотах

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а ­ П р о д о л ж и т е л ь ­

 

 

 

 

 

 

 

К и с л о т ы

т у р а и с п ы ­ н о с т ь и с п ы т а ­

О ц е н к а с т о й к о с т и

П р и м е ч а н и е

 

 

 

т а н и и , С

н и и , с у т к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Серная

10%-иая

 

пар

 

400

 

Стойкое

 

 

 

 

 

»

 

 

90

 

60

 

Достаточно

 

 

 

 

»

 

 

20

 

400

 

стойкое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стойкое

 

 

 

Серная

30%-пая

 

пар

 

400

 

Достаточно

 

 

'

 

»

 

 

90

 

60

 

стойкое

 

 

 

 

 

 

 

 

Не

стойкое

Р а з р у ш и л о с ь

 

 

»

 

 

20

 

400

 

Достаточно

Хороню

Концентрирован­

 

 

 

 

 

стойкое

 

 

20

 

20

 

Не

стойкое

 

 

ная

серная

 

 

 

Р а з р у ш и л о с ь

Соляная

50%-ная

20

 

18

 

Не

стойкое

Р а з р у ш и л о с ь

Азотная

50%-ная

20

 

20

 

Не

стойкое

 

 

Р а з р у ш и л о с ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Борная

насыщен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

 

 

 

 

пар

 

400

 

Стойкое

 

Хорошо

 

 

»

 

 

90

 

400

 

Достаточно

Хорошо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стойкое

 

 

 

»

 

 

20

 

400

 

Стойкое

 

Хорошо

Уксусная

50%-ная

пар

 

400

 

Стойкое

 

Хорошо

 

 

»

 

 

90

 

60

 

Достаточно

Хорошо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стойкое

 

Хорошо

 

 

 

 

 

20

 

400

 

Стойкое

 

Хорошо

7 З а к а з

2091

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

34

 

Химическая стойкость покрытий в щелочах

 

 

С р е д а

Т е м п е р а т у р а и с п ы т а ­

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь

О ц е н к а с т о й к о с т и

н и и , ° С

и с п ы т а н и и , с у т к и

 

 

 

 

 

 

NaOH

насыщ.

20

400

 

Стойкое

 

 

 

90

60

 

 

 

КОН

насыщ.

Пар .

400

 

 

 

20

400

 

 

 

 

 

90

60

 

 

 

Са (ОН),

Пар

400

 

 

 

20

400

 

 

 

 

 

90

600

 

 

 

 

 

Пар

400

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

35

Химическая стойкость покрытия лака

ТС в органических

растворителях

О р г а н и ч е с к и е

Т е м п е р а т у р а и с п ы ­

П р о д о л ж и т е л ь ­

О ц е н к а T C O I ' I K O C T H

н о с т ь и с п ы т а н и и ,

р а с т в о р и т е л и

т а н и й , °с

с у т к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхность образца

опескострупвалась

 

 

Толуол

 

Пар

400

Стойкий

 

 

 

90

400

 

»

 

 

 

Кипение

60

 

 

 

Ацетон

 

Пар

400

 

»

 

 

 

20

400

Не

стойкий

 

 

 

Кипение

60

 

»

 

Бензин

 

Пар

400

Стойкий

 

 

 

20

400

 

»

 

Бензол

 

Кипение

60

 

»

 

 

Пар

400

 

»

 

 

 

20

400

 

»

 

 

 

Кипение

60

 

»

 

Спиртобензол

Пар

400

Достаточно.

 

 

 

20

400

стойкое

 

 

 

Не

стойкое

 

 

 

Кипение

30

Разрушилось

 

тельной термообработки и введение наполнителя на проч­ ностные свойства покрытий. Д л я выяснения влияни я термо ­ обработки образцы, покрытые лако м ТС, обрабатывалис ь при температурах 100, 200, 300, 400°С в течение 1 часа .

Дополнительная термообработка при 100° не влияет на

98

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 36

Химическая

стойкость покрытий ТС в органических и неорганических

 

 

 

веществах

 

 

 

 

 

 

 

П р о д о л ж и ­

 

 

 

С р е д а

Т е м п е р а т у р а

т е л ь н о с т ь

О ц е н к а с т о й к о с т и

 

и с п ы т а н и й , С

и с п ы т а н и й ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с у т к и

 

 

 

Этиловый

спирт

20

400

Стойкое

 

 

Кислоты

(насыщ.

 

 

 

 

 

растворы)

 

 

20

400

 

 

 

лимонная

 

Достаточно

стойкое

 

стеариновая

 

20

400

 

 

 

моиохлоруксусная

20

400

Не стойкое

 

 

винная

 

 

20

400

Стойкое

 

 

фталевая

 

20

400

Достаточно

 

 

сульфаннловая

20

400

стойкое

 

 

»

 

 

бензиойная

 

20

400

»

 

 

салициловая

20

400

»

 

 

трнфталевая

20

400

»

 

 

щавелевая

 

20

400

Стойкое

 

 

Бромная

вода

20

400

Не стойкое

 

 

Хлористый

барий

20

400

Стойкое

 

 

Азотистый

натр

20

400

»

 

 

Пермангаиат

 

 

 

 

 

 

мапшя

 

 

20

400

Не стойкое

 

 

физико-механические свойства,

термообработка

при

200°

повышает

качество

покрытий.

О д н а к о

термообработка

при

300 и 400° увеличивает твордость, уменьшает прочность на

изгиб и

адгезию. Следовательно, д л я повышения

прочност­

ных

свойств покрытий необходимо

произвести

термообработ ­

ку

после

его формирования при

200°С в течение 1

часа

Д л я

повышения термостойкости

покрытий

вводились

на­

полнители.

 

 

 

 

 

Из табл . 37 видно, что хорошим

наполнителем

можно

счи­

тать алюминиевую пудру и цемент. П р и использовании их в

качестве

наполнителей

повышаются

адгезионные

свойства.

П р и добавлении этих наполнителей

до 5%

все

физико-меха­

нические

свойства не только сохраняются,

но и

повышаются .

П р и увеличении количества цемента,

мела

и асбеста

качество

покрытий

ухудшается,

исключение

составляет

алюминиевая

пудра.

 

 

 

 

 

 

7*

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 37

Результаты испытаний

покрытий с

наполнителями

на термостойкость

 

П о к р ы т и е

Т е м п е р а т у ­

Ц и к л и ч н о с т ь

А д г е з и я п о р е ш е т ч а т о м у

 

р а , С

'

:i(l-|-2(K) С

 

н а д р е з у

 

 

 

 

Без

наполнителя

0

 

 

20

 

Хороню

С

наполнителем:

100

 

 

40

 

Хорошо

алюминиевая

пудра

200

 

 

50

 

Хорошо

 

 

 

300

 

 

60

 

Хорошо

 

 

 

400

 

 

35

 

Удовлетворит.

цемент

 

100

 

 

25

 

Хорошо

 

 

 

200

 

 

25

"

Хорошо

 

 

 

300

 

 

20

 

Удовлетворит.

мел

 

400

 

 

10

 

Плохо

 

100

 

 

25

 

Хорошо

 

 

 

200

 

 

20

 

Удовлетворит.

 

 

 

300

 

 

5

 

Плохо

асбест

 

400

 

 

 

Плохо

 

100

 

 

30

 

Хорошо

 

 

 

200

 

 

30

 

Хорошо

 

 

 

300

 

,

ю

 

П.'охо

 

 

 

400

 

 

10

 

Плохо

 

И с п ы т а н ия 'наполненных покрытии па термостойкость при

температуре

100, 200, 300,

400°С

в течение

1 часа проведены

в

условиях

введения

наполнителей

по

20

весовых единиц.

Д а н н ы е приведены в табл .

37.

 

 

 

 

 

 

Д а н н ы е

табл. 37

свидетельствуют

о

том,

что дополнптель-

нпя термообработка наполненных образцов, кроме алюминие­ вой пудры, не повышает прочностных свойств. Образцы, на­ полненные алюминиевой пудрой, после термообработки в течение 1 часа при 100 и 200° повышают свои свойства.

В результате исследований выяснено, что сапропелитовые покрытия мало подвергаются старению, химическая устойчи­ вость их высокая в органических кислотах, в щелочах и в

некоторых растворителях. Прочность покрытия

достаточна

для применения их в

производстве.

 

 

П РОМЫШЛ ЕМ Н Ы Е ИСП ЫТА11И Я

 

 

САПРОПЕЛИТОВЫХ

ПОКРЫТИИ

 

Д л я

проведения

промышленных испытаний

была разра ­

ботана

специальная

программа

совместно с

работниками

треста Востокспборгтехстрой г. Иркутска и железобетонного завода г. Шелехова . Согласно программе сто промышленных

100

з а к л а д н ы х детален различных размеров и форм были опескоструены на заводе тяжелого машиностроения им. Куйбы­ шева и-покрыты лаком ТС по разработанной нами методике.

Испытываемые

детали

после

покрытия н контроля сплош­

ности передавались

на

завод

для

установки

в изделие из

обычного бетона

и

перлнто-бетона.

В к а ж д о е

изделие были

установлены з а к л а д н ы е детали, покрытые лаком ТС различ­ ных наименований. После .изготовления по принятой на за­

водах Ж Б И технологии

типовых строительных

панелей изде­

лия проходили контроль

и устанавливались

на испытание.

Испытания проводились в следующих условиях: действующая

пропарочная камера

с т я ж е л ы м режимом

работы на

заводе

Ж Б И в

г. Шелеховс, электролизный

цех

Иркутского

алюми­

ниевого

комбината,

цех изготовления

железобетонных

конст­

рукций завода Ж Б И , действующий цех хлорметила

на Усоль-

ском

 

комбинате,

действующая

химическая

л а б о р а т о р и я

Иркутского политехнического

института.

 

 

 

 

Велось .наблюдение и .изучение защитных свойств покры­

тий в

 

бетонной оболочке и без нее. Результаты

наблюдений

приведены в т а б л . 3 8 .

 

 

 

 

 

 

В

лаборатории

института

з а к л а д н ы е

детали

были

под­

вергнуты испытанию на искусственное и термическое

старе­

ние

и

увлажнение .

Результаты

наблюдений

приведены в

табл .

 

38.

 

 

 

 

 

 

 

Из

табл . 38, 39

видно, что

покрытия

на промышленных

закладных деталях, прошедших технологические особенности

изготовления

панелей

(вибрация; абразивный х а р а к т е р . н а -

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 38

 

 

Результаты промышленных

испытаний

 

УСЛОВИЯ ИСПЫТаНИИ

Д л и т е л ь н о с т ь и с п ы т а н и и ,

 

 

м е с я ц

Р е з у л ь т а т о б с л е д о в а н и я

 

 

 

 

 

В пропарочной

камере

 

 

 

( +

100—+20°)

цех

1

Без

изменения

Электролизный

24

Без

изменения

Цех

ЖБИ

 

25

Без

изменения

Цех

хлорметила

3

Разрушено

Химическая

лаборато­

36

Без

изменения

рия

 

 

 

 

 

101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 39

Результаты

испытаний

закладных

деталей,

покрытых

лаком

ТС

У с л о в и я и с п ы т а н и и

 

Д л и т е л ь н о с т ь

С п л о ш ­

В н е ш н и й в и д

 

 

и с п ы т а н и и ,

 

 

н о с т ь ,

?0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м е с я ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закладные

детали

в

 

 

 

 

 

 

 

 

термошкачу 100°

 

 

 

24

100

 

Без перемен

 

 

 

В термошкафу

360°

 

 

1 .

20

 

Микротрещппы

 

 

Облучение ртутной

лам­

6

80

 

Поверхность

мутная

пой

 

 

 

 

 

 

Попеременное

 

 

 

 

24

100

 

Без изменений

 

 

увлажнение

 

 

 

 

 

 

 

Постоянное

увлажнение

24

100

 

»

 

 

 

 

Лабораторные

 

 

 

 

36

100

 

»

 

 

 

 

В покрышной

станции

 

38

0,1

 

Частично

потеряло

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блеск

 

 

 

 

полнптеля,

перевозка,

пропариванпе, агрессивные

воздейст­

в и я ) , не изменили своих защитных свойств в течение

 

38 мес.

Покрытие

разрушилось только в

цехе хлорметила

(дан­

ные промышленных испытаний совпадают с данными

 

опытов

на образцах)

(раздел — химическая

стойкость). При нагре­

вании до 360° и облучении лампой

покрытие теряет

 

сплош­

ность после месячной и З^месячной

выдержки .

 

 

 

 

Влияние сварки на сапропелитовые покрытия. По техно­

логии

строительства

крупнопанельных

зданий

в

 

процессе

сборки

панелей

производится

сварка

з а к л а д н ы х

 

деталей .

Поэтому необходимо было проверить влияние сварки на по­ крытие. Д л я этого 40 заводских з а к л а д н ы х деталей с анкер­ ными болтами было покрыто л а к о м ТС не наполненным и наполненным до 50 вес. частей алюминиевой пудрой. Поверх­ ность деталей перед покрытием опеокоструивалась.

Д е т а л и

после контроля

передали

заводу Ж Б И

г.

Иркут ­

ска и сварили по типовой технологии. После сварки

детали

подвергли

испытанию

на

старение,

попеременное

у в л а ж н е ­

ние. Б ы л и проведены натурные испытания и проверка

влияния

атмосферы химической лаборатории . Р е з у л ь т а т ы

исследова­

ний приведены в табл . 40.

 

 

 

 

Покрытие, наполненное

алюминиевой пудрой,

ведет себя

при сварке значительно

лучше. Н а обратной стороне

з а к л а д ­

ной детали во время сварки температура достигала

300—400°,

покрытие

не изменило

своих защитных свойств. Ненаполнен -

102

Т а б л и ц а 40

Влияние сварки на качество покрытия

 

CZ

 

Ьй

Л а к

а

 

 

%

Сплош­ ность, %

А д г е з и я

П р о ч н о с т ь

 

п о р е ш е т ­

 

на у д а р ,

В н е ш н и й в и д

ч а т о м у

к г / с м "

 

н а д р е з у

 

 

 

 

 

 

 

До

сварки

 

 

ТС

 

 

I

100

Хорошо

50

Черный блеск

ТС (100 весовых

частей II

 

 

 

 

лака,

алюминиевой

пуд­

100

Хороню

50

Блеск

ры 50)

 

 

 

 

 

 

После

сварки

 

 

ТС

 

 

I

80

Хорошо

45

Потускнело

ТС (100 весовых

частей

 

 

 

 

лака,

алюминиевой

пуд­

100

Хорошо

50

Без изменений

ры 50)

 

 

II

ные покрытия потеряли сплошность на расстоянии 15 мм о г шва и помутнели, сопротивление удару изменилось. После облучения ртутной лампой поверхность покрытия закладны х деталей, прошедших сварку, растрескалась .

Пр и сварке, по-видимому, создаются напряжени я в покры-

Т а б л и ц а 41 Результаты испытаний закладных деталей, покрытых лаком ТС

У с л о в и я и с п ы т а н и й

га

%

 

 

%

Д л и т е л ь н о с т ь

В н е ш н и й в и д

в о з д е й с т в и я , С п л о ш н о с т ь , %

м е с я ц

 

Облучение

ртут­

I

3

60

Мутная

 

ной лампой

 

II

3

80

Без

изменений

Попеременное

 

I

24

80

Частичное

помут­

увлажнение

 

11

24

100

нение

 

В

накрышной

I

Без

изменений

36

80

Частичное

помут­

станции

 

II

36

100

нение

 

В

лаборатории

Без

изменений

I

36

80

Частичное

помут­

 

 

 

И

36

100

нение

 

 

 

 

Без

изменении

103

тип, и оно становится более чувствительным к ультрафиоле ­ товым лучам . Наполнение покрытия менее напряженно и поэтому менее чувствительно к ультрафиолетовы*! лучам . Д а н н ы е исследования совпадают с данными, полученными раньше . В результате можно сказать, что д л я закладных де­ тален лучше всего рекомендовать покрытия, наполненные алюминиевой пудрой.

Определение прочности сцепления сапропелитового по­ крытия с бетоном. Испытание производилось по следующей методике:

1. В форму восьмерки помещается стальной образец, по­ крытый лаком состава 100 вес. частей лака, 50 вес. частей алюминиевой пудры, и непокрытый образец — п р о к а т н а я фор ­ ма с установленными образцами з а л и в а л а с ь составом бетона. После вибрации форма устанавливалась в пропарочную каме ­ ру. Пропариванпе проводилось по типовой технологии, после пропаривания образцы выдерживались 10 суток и разрыва ­

лись. Д а н н ы е

испытаний приведены

в

табл .

42.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 42

 

 

 

Прочность

сцепления бетона

с

покрытием

 

 

К л е е в о й ш о и

П р о ч н о с т ь на р а з р ы и .

 

Х а р а к т е р р а з р ы в а

к г / с м 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Без покрытия

 

(прокат)

30

 

По

шейке

 

 

Покрытие

из

ТС

42

 

Выше

и

ниже

образца

Покрытие

100

вес. ча­

 

 

пе

по

шейке

 

стей ТС, 50 вес. частей

 

 

 

 

 

 

 

алюминиевой

пудры

40

 

 

 

"

П о характеру р а з р ы в а восьмерки можно судить, что сцеп­ ление с бетоном образца с покрытиями выше, чем без покры­ тия.

2. Изготовленные образцы из бетона были склеены л а к о м

ТС и лаком следующего состава:

100 вес. частей л а к а

ТС и

50 вес. частей алюминиевой

пудры. После термообработки при

300° в течение

30 мин. и выдержки

10 суток образцы р а з р ы ­

вались . Д а н н ы е

исследования приведены в табл . 43.

 

И з табл . 43

 

видно,

что

разрыв

склеенного образца

про­

исходит в ы ш е

и

ниже

шва.

Это значит, что прочность

сцеп -

104

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ