1

5 ZAŠTITA OD KOROZIJE ORGANSKIM

PREMAZIMA

Svrha vjeţbe

Svrha vjeţbe je:

(1) postići razumijevanje zaštitnog djelovanja organskog premaza;

(2) upoznati se sa kemijskim sastavom premaza;

(3) upoznati se s postupkom pravilne uspostave sustava za zaštitu od korozije

premazima i odgovarajućim normama;

(4) upoznati se sa mjernim ureĎajima za kontrolu kvalitete sustava za zaštitu od

korozije premazima i odgovarajućim normama.

Zaštita od korozije premazima

Najveći dio metalnih konstrukcija (80 %) izloţen je atmosferskom korozijskom

djelovanju. Najčešći oblik njihove zaštite je zaštita organskim premazima. Premazi se

nanašaju u zaštitne, dekorativne ili obje svrhe. Sustav zaštite se obično sastoji od

temeljnog sloja i jednog ili više pokrivnih slojeva, od kojih svaki ima svoju ulogu.

Osnovna zadaća premaza je razdvajanje metalne podloge od okoliša.

Zaštitno djelovanje premaza je višestruko: premaz povećava električku otpornost

u krugu anode i katode korozijskog članka na površini metala konstrukcije, povećava

otpor difuziji kisika prema površini metala i time usporava katodnu reakciju te usporava

difuziju metalnih iona od aktivnih mjesta na površini metala i time usporava anodnu

reakciju.

2

Klasifikacija premaza

Komponente zaštitnog premaza su: vezivo (najčešće na polimernoj osnovi),

otapalo, pigmenti, punila i ostali aditivi. Razvrstavanje premaza moţe se provesti prema

različitim kriterijima: broju komponenata, trajnosti, načinu sušenja, generičkim tipovima

itd.

Premazi mogu biti jednokomponentni (1K) ili dvokomponentni (2K).

Prema normi ISO 12944 -5, premazi mogu biti: kratkotrajni - do 5 godina, srednje

trajni - 5 do 10 godina, dugotrajni - 10 do 20 godina.

Obzirom na način sušenja (očvršćavanja) premaza, moţemo ih podijeliti na

konvertibilne i nekonvertibilne.

Konvertibilni premazi su premazi koji se suše oksidacijom ili polimerizacijom.

Oba su načina nepovrativa jer je nastali sloj umreţen i netopljiv u originalnom otapalu.

Nekonvertibilni premazi su premazi koji se suše isparavanjem otapala i koji

nakon nanošenja ne prolaze kroz neke znatnije kemijske promjene.

Prema normi ISO 12944 -5, zaštitni premazi se dijele na slijedeće

generičke tipove:

Premazi koji se suše na zraku

Premazi koji se suše fizikalnim procesom

Premazi koji očvršćuju kemijskom reakcijom.

Premazi koji se suše na zraku su premazi koji otvrdnjuju isparavanjem otapala i

reakcijom sa kisikom iz zraka. To su npr. premazi čija su veziva alkidi, uretan – alkidi,

epoksidesteri i njihove modifikacije. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija se

odvija do temperature 0 C.

Premazi koji se suše fizikalnim procesom isparavanja sadrţe organsko otapalo ili

vodu.

Premazi na osnovi organskog otapala su premazi koji očvršćuju hlapljenjem

otapala. Proces je povrativ, npr. suhi sloj ostaje uvijek topiv u svome otapalu. U ovoj su

3

skupini npr. premazi čija su veziva klorkaučuk, kopolimeri polivinil klorida, akrili i

modificirani akrili, ugljikovodične smole i bitumen. Ovaj tip premaza ima odličnu

prionjivost izmeĎu slojeva i ne zahtijeva nikakvu dodatnu obradu površine prethodnog

sloja prije nanošenja slijedećeg. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi, i odvija se do

temperature -10 C.

Premazi na osnovi vode očvršćuju hlapljenjem vode i formiranjem sloja

disperziranog veziva. Ovaj tip premaza, nakon sušenja, nije topljiv u vodi. U ovoj su

skupini npr. premazi čija su veziva akrilne disperzije, vinilne disperzije i poliuretanske

disperzije. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija se odvija do temperature +5 C.

Premazi koji očvršćuju kemijskom reakcijom su premazi koji se općenito sastoje

od osnovne komponente i očvršćivača. Premaz očvršćuje isparavanjem otapala i

kemijskom reakcijom izmeĎu osnove i očvršćivača. Ova grupa premaza obuhvaća 2K

epoksidne i 2K poliuretanske premaze.

2K epoksidni premazi imaju vezivnu komponentu koja sadrţi epoksi grupe koje

reagiraju sa očvršćivačem. Veziva koja se obično koriste kod ovog tipa premaza su:

epoksid, katran epoksid i modificirani epoksid. 2K - epoksid veziva mogu biti na osnovi

organskog otapala, vode ili bez otapala. Komponenta očvršćivača je obično poliamin,

poliamid ili njihova kombinacija. Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija

otvrdnjavanja odvija se do temperature podloge od +5 C.

2K poliuretanski premazi imaju vezivnu komponentu koja sadrţi hidroksilne

grupe koje reagiraju sa odgovarajućim očvršćivačem. Najčešća vezivna sredstva su:

poliester, hidroksi akrilat, epoksid i fluoro smola. Komponenta očvršćivača je

aromatski ili alifatski izocijanat. Alifatski izocijanati imaju svojstvo izvanrednog

očuvanja sjaja i boje kada se kombiniraju sa odgovarajućom osnovnom komponentom.

Vrijeme sušenja ovisi o temperaturi. Reakcija otvrdnjavanja odvija se do temperature

podloge od -10 C.

Premazi koji očvršćuju pomoću vlage iz zraka (oznaka FH), očvršćuju

isparavanjem otapala i kemijskom reakcijom sa vlagom iz zraka. Često korištena veziva

kod ovog tipa premaza su: poliuretan, cinkov - alkilsilikat i 1K silikat. Vrijeme sušenja

4

ovisi o temperaturi i o kretanju zraka. Reakcija očvršćavanja odvija se do temperature 0

C, pod uvjetom da zrak još uvijek sadrţi vlagu. Što je niţa relativna vlaţnost zraka, tim

će se sporije premaz sušiti.

Pigmenti, punila i ostali aditivi

Pigmenti daju premazu boju i neprozirnosti. Tri su grupe pigmenata:

prirodni anorganski, sintetski anorganski i sintetski organski.

Sintetski organski pigmenti uglavnom su topivi u mediju premaza i

stavljaju se u premaze koji se koriste u dekorativne svrhe. Preostale dvije grupe

pigmenata su netopljive u mediju premaza i karakteriziraju ih dobra kemijska otpornost,

stabilnost kod izlaganja svjetlu i neprozirnost. Stavljaju se u premaze čije je primarno

svojstvo zaštita.

Ekstenderi su anorganski minerali koji ne utječu bitno na boju i na prozirnost, ali

modificiraju slijedeća svojstva premaza: slijeganje pigmenata velike gustoće za vrijeme

skladištenja, svojstva nanošenja i toka tekućeg premaza, svojstva suhog premaza,

mehanička svojstva premaza - pojačavaju otpornost na abraziju i udarce, svojstva

premaza pri uranjanju, prianjanje meĎu slojevima stvarajući mehaničku potporu za

naredne slojeve.

Relativni odnos količine pigmenta i ekstendera u premazu u odnosu na osnovu

premaza ima veliki utjecaj na svojstva. Jedna od veličina koje iskazuju taj udio je omjer

pigment/vezivo, Opv:

ndv

ep

pvm

mmO

(5.1)

gdje je mp masa pigmenta, me masa ekstendera, a mndv je masa nehlapljivog dijela veziva.

Poţeljno je da je količina hlapljive organske tvari što manja.

Veće značenje ima pigmentna volumna koncentracija, PVK, definirana kao:

5

nhvep

ep

vvv

vPVK

v (5.2)

gdje je vp volumen pigmenta, ve volumen ekstendera, a vnhv je volumen nehlapljivog

dijela veziva.

Volumen pigmenta je izračunat iz mase i gustoće. Kritična pigmentna volumna

koncentracija definira se kao koncentracija pigmenta kod koje ima upravo dovoljno

veziva da potpuno oplakuje površinu pigmentnih čestica i ispunjava šupljine izmeĎu njih.

Pigmenti se dijele na inhibirajuće i neinhibirajuće. Teorijski bi se moglo očekivati

da su inhibirajući metalni pigmenti cink, aluminij i magnezij. Zbog momentalnog

stvaranja sloja slabo vodljivog oksida na površini pigmentnih čestica, koji sprječava

kontakt metal podloge/metal pigmenta, aluminij i magnezij ne djeluju inhibirajuće.

Cink je inhibirajući pigment koji se primarno upotrebljava u temeljnim

premazima za ţeljezo. U cinkovom osnovnom premazu je obično 92 - 95% cinka u

nekom od veziva, pa se galvansko djelovanje ovog premaza moţe prikazati isto kao i

galvansko djelovanje cinkove prevlake, slika 5.1. Podloga na koju se nanosi premaz,

treba biti očišćena mlazom abraziva kako bi se ostvario dobar kontakt metala podloge i

cinka.

Aluminijski listići su neinhibirajući pigment, koji zbog svog oblika i orijentacije

paralelne s površinom premaza, predstavljaju prepreku za tvari koje difundiraju kroz pore

premaza prema metalnoj površini. Premazi s aluminijskim listićima imaju široku

primjenu, uključujući i primjenu u industrijskoj i morskoj atmosferi. Kako nema

inhibirajućih učinaka, površina metala ne mora biti očišćena mlazom abraziva, već samo

odmašćena i čista od hrĎe koja ne prianja za podlogu. Alkalije nastale korozijom metala

podloge, oštećuju oksid na aluminiju, ali se on obnavlja i pri tome troši kisik, što utječe

povoljno na smanjenje korozije metala podloge.

NehrĎajući čelik je neinhibirajući pigment koji se u premazu nalazi u obliku

listića. Sprječava difuziju kroz pore premaza, a ujedno je i inertni materijal koji posjeduje

dobru kemijsku i termalnu otpornost. Premazi s ovim pigmentom koriste se za brodske

6

rezervoare u kojima se prevoze jestiva ulja, dalekovodne stupove u jako agresivnim

atmosferama, u nuklearnim elektranama i ispušnim sistemima trkaćih automobila.

Crveni ţeljezni oksid koristi se uglavnom u uljima, lakovima i alkidnim

premazima za ţeljezo i čelik. Ne djeluje inhibicijski ali blokira difuziju tvari kroz pore

premaza. Koristi se u kombinaciji sa drugim pigmentima za jeftinije temeljne premaze

lošije kvalitete.

Ţeljezni liskunasti oksid je prirodni pigment sa lamelarnom kristalnom

strukturom. Listićast je i predstavlja prepreku difuziji kroz pore premaza. Obično se

stavlja u ulja, lakove i alkide. Koristi se sam ili sa malo grafita ili aluminija.

Olovni i kromatni pigmenti,prije često korišteni, danas se izbjegavaju zbog

toksičnosti. U specifikaciji proizvoĎača, obično je naglašeno da li premaz sadrţi kromate

ili plumbate.

Fizikalno-kemijska svojstva premaza koja utjeĉu na zaštitu

Osnovna svojstva koja se obično navode u uputama proizvoĎača su vrsta

polimerne osnove, vrsta pigmenta, volumni ili maseni udio krutih čestica, gustoća u

isporučenom stanju (kreće se obično izmeĎu 1000 - 1500 g/l), viskoznost, pokrivna moć,

tipična debljina mokrog i suhog sloja, brzina sušenja, boja, sjajnost, toksičnost, količina

hlapljive komponente, trajnost, uvjeti skladištenja i dr. Često se u uputama kao svojstvo

premaza navodi i svojstvo tiksotropnosti.

Tiksotropnost je reološko svojstvo ili svojstvo tečenja premaza. Najvaţnije

svojstvo tiksotropnih premaza je da se prilikom miješanja bitno sniţava viskoznost, a

nakon prestanka miješanja, viskoznost eksponencijalno naraste. Zbog ovog svojstva,

mijenja se i ponašanje premaza kod nanašanja na vertikalnu površinu. Prednosti

tiksotropnih premaza su slijedeće: nema gubitka materijala uslijed kapanja, bolje

pokrivanje vijaka, zakovica i sl., bolje prianjanje na četku i mogućnost uzimanja veće

količine boje na četku, nanošenje debljih slojeva bez procurivanja i postizanje iste

korozivne zaštite s manjim brojem slojeva, u kraćem vremenu i sa manjim troškovima.

7

Kod navoĎenja fizikalnih i kemijskih svojstava, u pravilu treba biti navedena

metoda odreĎivanja tih svojstva i metoda ocjene, te norme prema kojima su izvršena

ispitivanja i ocjena.

Svojstva pojedinih tipova premaza koja su od posebnog značaja za kvalitetu i

trajnost sustava zaštite od korozije prema švicarskoj normi SN 555 011 navedena su u

tablici 5.1.

Posebno treba obratiti paţnju na svojstvo kompatibilnosti premaza. MeĎusobna

kompatibilnost pojedinih vrsta premaza vaţna je pri odabiru sustava premaza koji se

sastoji od više slojeva ili ako se štite prethodno zaštićene površine sa kojih nije u

potpunosti skinuti prethodni zaštitni sloj. Kompatibilnost premaza prema normi

SN 555 011 prikazana je u tablici 5.2.

8

Tablica 5.1. Svojstva pojedinih tipova premaza koja su od posebnog značaja za kvalitetu i trajnost sustava zaštite od korozije prema

švicarskoj normi SN 555 011.

SVOJSTVA

POSTOJANOST OTPORNOST NA

VEZIVO NIJANSE

I SJAJA

MEHANIĈKA TOPLINSKA VODU SOL KISELINE LUŢINE OTAPALA

ALKID

EPOKSIDESTER

URETANALKID

POLIAKRILAT

POLIVINIL

KLORKAUĈUK

SILIKON

SILIKAT

2K EPOKSID

2K POLIURETAN

1K POLIURETAN FH

2K KATRAN-EPOKSID

1K KATRAN-POLIURETAN FH

PREVLAKE

VRU]E POCINĈANO

POCINĈANO ŠPRICANJEM

VISOKA SREDNJA NISKA

9

Tablica 5.2. Pregled kompatibilnosti vezivnih sredstava prema normi SN 555 011.

VEZIVNO

SREDSTVO

VEZIVNO SREDSTVO NAREDNOG PREMAZA

PRETHODNOG

PREMAZA

AK

EPE

URAK

PAK

PVC

KK

SIL

2K

EP

2K

PU

1K

PU

FH

2K

KTE

1K

KTP

FH

AK

EPE

URAK

PAK

PVC

KK

PLS

2K EP

2K PU

1K PU FH

2K KTE

1K KTP FH

SLT

PREVLAKE

VP

PŠ

UOBIĈAJENE KOMBINACIJE KOMPATIBILNO NEKOMPATIBILNO

AK=ALKID KTE=KATRANEPOKSID PU=POLIURETAN URAK=URETANALKID

EP=EPOKSID KTP=KATARANPOLIURETAN PVC=POLIVINIL PŠ=POCINĈANO ŠTRCANJEM

EPE=EPOKSIDESTER PAK=POLIAKRILAT SIL=SILIKON VP=VRUĆE POCINĈANO

KK=KLORKAUĈUK PLS=POLISTIROL SLT=SILIKAT

10

Izgradnja sustava za zaštitu od korozije premazima

Izgradnja sustava zaštite premazom obuhvaća:

1. izradu projektne dokumentacije

2. pripremu površine

3. nanošenje premaza

4. kontrolu kvalitete uspostavljenog sustava zaštite.

Projektna dokumentacija

Projektna dokumentacija odreĎuje tip (ili više tipova) premaznog sredstva, način

pripreme površine, metodu nanošenja premaza, metode kontrole provedenih radova,

način ispravljanja uočenih nedostataka, prijedlog danjeg odrţavanja sustava, mjere zaštite

zdravlja i okoliša, potvrde o svojstvima i kvaliteti korištenih materijala izdane od strane

proizvoĎača i nezavisnih institucija i način odrţavanja sustava zaštite od korozije.

Priprema površine

Priprema površine je uvjet trajnosti zaštite. Površina treba biti čista i definirane

hrapavosti da bi se uspostavila dobra prionjivost prevlake.

Priprema površine obuhvaća: ocjenu zatečenog stanja površine, postupke čišćenja

i ocjenu uspješnosti provedenih postupaka.

Metalne površine na kojima se ţeli provesti zaštita mogu biti:

1. nezaštićene metalne površine (npr. čelik prekriven okuinom ili hrĎom)

2. metalne površine na kojima postoji zaštita premazima

3. vruće pocinčane površine

4. galvanski pocinčane površine

5. metalne površine na koje je prevlaka nanesena štrcanjem-metalizacijom

6. metalne površine na koje je nanesen organski ili anorganski radionički temelj.

11

Stanje metalne površine treba provjeriti i ocijeniti vizualno npr. prema normi

ISO 8504 – 1. Za prethodno nezaštićene površine treba odrediti: tip podloge i debljinu

podloge, najviši stupanj zahrĎalosti prema normi ISO 8501 - 1, te utvrditi postojanje

kemijskog onečišćenja površine.

Za prethodno zaštićene površine odreĎuju se: tip veziva i pigmenta, pribliţna

debljina sloja, starost stanje premaza, stupanj zahrĎalosti prema ISO 4628 - 3, stupanj

ostalih vrsti korozijskih oštećenje prema normama ISO 4628 - 2, 4 i 5 te dodatni podaci

koji se odnose na prionjivost, kemijska ili druga zagaĎenja.

Čišćenje površine provodi se prema standardiziranim ili nestandardiziranim

postupcima. Metode se dijele prema: tehničko - tehnološkim uvjetima, vrsti sredstava za

čišćenje, tipu abraziva, radnim uvjetima, zaštitnim mjerama i utjecaju na okoliš. Ova

pitanja razmatra grupa normi ISO 8504. Primjenu testova za ocjenu očišćenosti površine

razmatra grupa normi ISO 8502, a odreĎivanje stupnja hrapavosti površine grupa normi

ISO 8503.

Tri osnovna načina čišćenja su:

1. kemijski i/ili fizikalni postupak čišćenja

2. mehanički postupak

3. termički postupak

Kemijski i/ili fizikalni postupak čišćenja čine: odmašćivanje, čišćenje mlazom

vode, čišćenje čeličnih površina kiselinama ili luţinama, skidanje stare boje otapalom i

kemijski čišćenje vruće pocinčanih površina.

Mehanički postupak čišćenja čine čišćenje ručnim alatom, strojno čišćenje,

čišćenje mlazom abraziva, čišćenje mlazom vode i ostale metode.

Za čišćenje većih, površina na otvorenom prostoru, kod nas se najčešće koristi

čišćenje ručnim alatom, što uključuje: čišćenje ţičanim četkama, mekim i tvrdim

strugačima, brusnim papirom, čekićem za otucavanje hrĎe itd. Ove je alate moguće

primijeniti na metalnim dijelovima na kojima je dozvoljeno oštetiti osnovnu metalnu

površinu.

12

Najdjelotvornija metoda čišćenja čije su prednosti: brzina, moguća regulacija

hrapavosti površine, čišćenje raznih oblika površina, mogućnost selektivnog čišćenja i

dr., je čišćenje mlazom abraziva. Ta je metoda u slučaju većih površina na otvorenom

prostoru vezana za niz problema uključujući i one zdravstvene i ekološke prirode (u

razvijenim gospodarstvima zabranjena je upotreba kvarcnog pijeska kao abraziva zbog

zagaĎenja okoliša i opasnosti od silikoze).

Danas se često koristi i metoda čišćenja mlazom vode. Radni pritisak kreće se

izmeĎu 15 i 100 MPa, a neki proizvoĎači nude ureĎaje koji rade pod pritiskom od 250

MPa. Poteškoće su vezane osim uz moguću nedostupnost vode i uz pojavu tzv. primarne

hrĎe koja predstavlja nepovoljnu podlogu za kasnije nanošenje organskih premaza. Ako

se vodi dodaje inhibitor potrebno je obratiti paţnju na njegovu kompatibilnost sa

premazom.

Termičke metode čišćenja temelje se na primjeni oksiacetilenskog plamena visoke

temperature. Nakon čišćenja plamenom, površine se moraju očistiti npr. metalnim

četkama.

Ocjena čistoće površine provodi se vizualnom usporedbom s uzorcima ili

fotografijama prema različitim normama. Najpoznatiji postupak utvrĎivanja kvalitete

pripremljenosti primarne metalne površine, provodi se prema švedskoj normi

SIS 055900-1967. Norma je 1988 nadopunjena i prihvaćena kao ISO-SIS 8501-1.

Stupanj očišćenosti se definira oznakama St2 i St3 za postupke čišćenja ručnim ili

strojnim alatima, te oznakama Sa1, Sa2, Sa 2 1/2, Sa 3, za postupke pjeskarenja.

Za ocjenu stupnja očišćenosti prethodno zaštićene metalne podloge koja se čisti

do metalne podloge, vrijedi dodatak ISO-8501-1 standarda.

Nanošenje premaza

Nanošenje premaza provodi se: četkom, valjkom i štrcanjem.

Nanošenje četkom treba biti izvedeno uredno kako bi dalo ravnomjerni sloj

premaza što jednoličnije debljine. Premaz mora prekriti sve nepravilnosti površine,

kutove, pukotine i sl. Nakon premazivanja ne smiju ostati tragovi četke i curenja

premaza. Sva osjetljiva mjesta, npr. rubovi, zakovice, vijci i sl., mogu se prema projektu,

13

posebno premazati prije pristupanja nanošenju boje na ostale dijelove, kako bi bili

posebno dobro zaštićeni.

Nanošenje štrcanjem moţe biti zabranjeno na odreĎenim mjestima, npr. tamo gdje

postoji opasnost od oštećenja okolnih dijelova. Najčešće tehnike su: štrcanje

komprimiranim zrakom, bezzračno štrcanje i termoštrcanje. Ako se koristi neka od

navedenih tehnika, potrebno je posebno voditi računa o zaštiti okoliša.

Ako se premaz slijeţe, u tlačnu posudu treba biti ugraĎeno miješalo. Oprema

mora odgovarati svrsi, imati dobre mogućnosti raspršivanja i imati odgovarajuće

regulatore pritiska. Oprema se mora drţati u čistom stanju da bi se omogućilo nanašanje

bez prljavštine i ostalih onečišćenja sloja premaza. Zrak koji se koristi kod nanašanja

treba biti dovoljno suh i bez tragova ulja. Oprema za bezzračno štrcanje mora biti

pravilno uzemljena. Ostaci otapala u opremi trebaju se potpuno odstraniti prije upotrebe.

Rubovi područja štrcanja se trebaju preklapati. Štrcalo se treba drţati okomito na

površinu i na dobroj udaljenosti. Loša tehnika koja rezultira "pješčanom" površinom ne

smije se tolerirati.

Posebna se paţnja treba posvetiti vrsti i količini razrjeĎivača, temperaturi premaza

te tehnici koja neće dati previše viskozan, suh ili previše tanak sloj.

Kontrola kvalitete uspostavljenog sustava zaštite

Kontrola se provodi prije, za vrijeme i nakon uspostave sustava zaštite.

Uvjeti na mjestu izvoĎenja radova moraju biti dokumentirani tijekom cijelog

perioda izvoĎenja. U tu svrhu preporuča se voĎenje kontrolnih listi (dodatak 5.1 ).

Pod uvjetima na mjestu, izvoĎenja obično se podrazumijevaju: temperatura

podloge, temperatura zraka, relativna vlaţnost i temperatura rosišta, a po potrebi odreĎuje

se i: tok zraka (ventilacija), brzina vjetra, temperatura boje i osvjetljenje. Ako su svojstva

okoliša u sukobu sa zahtjevima koje nameću proizvodi, ljudski faktor i dr., izgradnja

sustava se odgaĎa. Npr. većina premaznih sredstava zahtijeva prije, za vrijeme i nakon

njihova nanošenja, potpuno suhu površinu. Ukoliko je temperatura površine upravo

jednaka ili niţa od točke rošenja zraka, odnosno ako je relativna vlaţnost zraka veća od

14

kritične vlaţnosti, na površini se javlja kondenzirana voda, pa je nanošenje premaza

onemogućeno.

U slučaju da se premaz nanese na vlaţnu konstrukciju, sloj vode zadrţat će se

izmeĎu premaza i površine metala, odnosno izmeĎu uzastopnih slojeva premaza. Kako

premaz nije 100% nepropustan za kisik, voda će u kombinaciji sa kisikom u kraćem

vremenskom roku uzrokovati korozijski proces i stvaranje korozijskih produkata na

površini metala. Doći će do napredovanja korozijskog procesa ispod premaza i konačno

do ljuštenje.

O temperaturi zraka i objekta ovisi i vrijeme sušenja premaza o kojem ovisi

mogućnost nanošenja slijedećih slojeva. Dozvoljeno vrijeme djelovanja atmosferilija na

temeljne premaze i prevlake do nanošenja slijedećeg premaza kreće se obično od

nekoliko sati do dva dana, i navedeno je u uputama proizvoĎača, te ga treba strogo

poštivati.

Prije pristupanja nanošenju jednokomponentnog premaza ili miješanju

komponenti dvokomponentnog premaza, potrebno je utvrditi slijedeće: da li se premaz

nalazi u originalnoj ambalaţi i da li je prethodno neotvaran, da li premaz odgovara

specifikaciji iz projekta, ime proizvoĎača i dobavljača, datum proizvodnje, broj šarţe, da

li se na premazu stvorila koţa, da li je ona tvrda ili meka i da li se lako skida, da li je

premaz tiksotropan, da li dolazi do separacije slojeva, postoje li vidljive nečistoće, postoji

li talog i da li je on lako mješljiv, datum miješanja i tko je izvršio miješanje i kojim

postupkom, ako je premaz dvokomponentan, količina umiješanog razrjeĎivača, postoji li

i kakvo je slijeganje i opaţanja koja se odnose na boju.

Kontrola za vrijeme i nakon nanošenja uključuje: vizualnu kontrolu površina na

koje je nanesen premaz, mjerenje debljine neočvrsnutog sloja, mjerenje debljine suhog

sloja, mjerenje prionjivosti i mjerenje poroznosti.

Debljina neočvrsnutog sloja premaza mora se kontrolirati, jer je preduvjet za

postizanje propisane debljine suhog sloja. Odnos debljine suhog i vlaţnog sloja ovisi o

količini otapala koje hlapi prilikom sušenja.

15

Debljina suhog sloja premaza, (DSS), utječe bitno na trajnost sustava za zaštitu

premazima. Filozofija "čim više, tim bolje" moţe biti kobna kad je u pitanju zaštita

premazima. TakoĎer, premale DSS ili pak nanošenje jednog sloja gdje su propisana dva,

dovodi do potpunog propadanja sustava zaštite. Nanošenjem slijedećeg sloja popunjavaju

pore prethodnog i bitno poboljšava neporoznost premaza kao jedno od osnovnih

svojstava na kojima se zasniva zaštitna funkcija premaza.

Npr., danas se zbog svoje ekonomičnosti i efikasnosti, najčešće koriste

debeloslojni premazi, tiksotropnih svojstava, koji omogućavaju nanošenje u sloju

debljine reda 100 m. Takav premaz, previše razrijeĎen, kako bi se nanio u tanjem sloju,

postaje porozan i pruţa lošu i kratkotrajnu zaštitu.

Instrumenti za mjerenje DSS rade na magnetskom ili elektromagnetskom principu

mjerenja. Oni omogućuju mjerenje debljine prevlaka kao što su: organski, cinkovi i

kromni premazi, galvanske prevlake, plastika i guma, nanesenih na feromagnetsku

podlogu: ugljični čelik, lijevano ţeljezo, feritni nehrĎajući čelik. Ako pigment u premazu

ima feromagnetska svojstva, tada mjerenje tim instrumentima neće davati točne podatke.

Stariji su modeli sa permanentnim magnetom, a noviji umjesto permanentnog

magneta, kao izvor magnetskog polja, koriste istosmjernu struju.

Modeli sa permanentnim magnetom rade na principu djelovanja silom u smjeru

od površine (okretanjem kruţne skale), na magnetsku glavu koja je u kontaktu s

podlogom, počevši od vrijednosti na skali koje su veće od očekivane vrijednosti debljine

premaza. U trenutku odvajanja magneta od podloge, kada je privlačna magnetska sila

savladana, provodi se očitanje na skali instrumenta.

Noviji se modeli, bez trajnog magneta, danas preporučuju kao točniji, brţi,

jednostavniji za rukovanje i jednostavniji za biljeţenje i obradu podataka (mogu se spojiti

sa računalom).

Druga varijabla koja utječe na točnost mjerenja DSS jest način baţdarenja

instrumenta. Treba naglasiti da se postupak kalibracije instrumenta razlikuje ovisno o

tome da li se mjerenje provodi na ravnoj ili hrapavoj podlozi. Instrument je moguće i

16

prethodno baţdariti za mjerenje na hrapavim površinama, čime se greška smanjuje na 5

do 10 %. Hrapavost podloge imat će veći utjecaj na točnost za manje vrijednosti DSS.

Kod duplex sustava valja vrijednostima debljine oduzeti vrijednost debljine

cinkovog sloja.

Baţdarenje instrumenta treba provoditi na podlozi što sličnijoj onoj na kojoj će se

provoditi mjerenje DSS i to u odnosu na vrstu podloge, hrapavost podloge, zakrivljenost

podloge i sl. Baţdarenje se, u pravilu, provodi svaki dan prije izvoĎenja mjerenja

(najnoviji standardi predviĎaju čak i baţdarenje nakon mjerenja), a svakako u slučaju

pojave neočekivanih rezultata.

Prionjivost se mjeri destruktivnom metodom i sastoji se u zarezivanju mreţice

pomoću grupe noţeva. Premaz se zarezuje do podloge. Postupak i ocjena rezultata

provodi se prema jednoj od normi ISO 2409, ASTM D - 3359 ili DIN 53151, (tablica

5.3).

Poroznost do debljine sloja od oko 300 m, mjeri se niskonaponskim detektorom,

a za veće debljine koristi se visokonaponski iskreći detektor. Postupak mjerenja je

standardiziran (NACE, RP0188 - 88). Princip rada je jednostavan i temelji se na

zatvaranju strujnog kruga koji čine: s jedne strane, metalna kvačica priključena na

neizolirano mjesto na konstrukciji i spojena vodičem na instrument, i s druge strane

mokra spuţva takoĎer električki spojena na instrument, koja dodiruje površinu premaza, i

omogućava prodor vode kroz pore premaza. Ovisno o električnim otporu premaza, kroz

strujni krug teče struja odreĎene jakosti. Kad je otpor premaza ispod neke granične

vrijednosti (npr. 90 k), oglašava se zvučni signal.

Eksperimentalni zadatak i postupak izvoĊenja vjeţbe

(1) Odrediti stupanj zahrĎalosti metalne površine prema normi ISO 8501-1.

(2) Izmjeriti relativnu vlaţnost zraka pomoću psihrometra prema normi ASTM E 337.

17

(3) Izmjeriti temperaturu zraka i temperaturu metalne podloge. Iz dobivenih podataka i

tablice u priloţenom Priručniku, odrediti kritičnu vlaţnost i ustanoviti da li je ličenje

dozvoljeno.

(4) Odrediti debljinu suhog sloja premaza (prema normi ASTM D1186) na površini gdje

je premaz nanesen u jednom i dva sloja. Na svakoj od navedenih površina provesti 10

mjerenja, te odrediti srednju vrijednost i standardno odstupanje.

(5) Odrediti prionjivost jednog i dva sloja premaza urezivanjem mreţice prema normi

ASTM D 3359.

(6) Odrediti poroznost jednog i dva sloja premaza pomoću niskonaponskog detektora

poroznosti prema normi NACE.

Termometar za mjerenje temperature metalne podloge na poleĎini kućišta ima

magnet koji omogućava dobar termički kontakt termometra i podloge. Termometar

postiţe stvarnu temperaturu metala nakon 10-15 minuta.

Psihrometar je ureĎaj za odreĎivanje relativne vlaţnosti zraka. UreĎaj se sastoji

od dva ţivina termometra ugraĎena u plastično kućište. Preko lukovice mokrog

termometra prevučen je pamučni stijenj. UreĎaj se koristi na slijedeći način:

1. Otvori se kućište psihrometra i izvadi se stijenj koji se navlaţi

destiliranom vodom. Stijenj se vrati na vrh termometra i zatvori se kućište.

2. Uključi se ventilator. Okolni zrak što struji pokraj vrška mokrog

termometra izmjenjuje s njim toplinu, zasićuje se vodenom parom, a temperatura

na termometru se smanjuje. Nakon par minuta temperatura se stabilizira. Isključi

se ventilator i očita se temperatura na oba termometra.

3. Iz dobivenih podataka pomoću kliznog računala odredi se relativna

vlaţnost.

4. Kritična vlaţnost zraka očita se iz priloţene tablice iz temperature

zraka i temperature metalne podloge.

Klizno računalo za određivanje relativne vlažnosti vizualno je podijeljeno na

gornji i donji polukrug. Na gornjem se odreĎuje temperatura rosišta (DEW POINT) tako

18

da na se obodu kliznog računala izravnaju temperatura suhog termometra (DRY BULB

TEMTERATURE) i temperatura vlaţnog termometra (WET BULB TEMPERATURE).

Očita se DEW POINT TEMPERATURE u prozoru, neposredno iznad temperature

mokrog termometra. Na donjem polukrugu se očita relativna vlaţnost (% RELATIVE

HUMIDITY) tako da se izravna temperatura suhog termometra i temperatura rosišta.

Relativna vlaţnost očita se u prozoru ispod strelice.

Jednostavniji je postupak pomoću priručnog kliznog računala na kome se

poravnaju temperature vlaţnog i suhog termometra. Na kraju skale se očita postotak

relativne vlaţnosti.

Tablica 5.4 za određivanje kritične vlažnosti sadrţi u vodećem stupcu i retku

podatke o temperaturi zraka (oC) i temperaturi podloge (oC). Kritična se vlaţnost očita iz

tablice na mjestu sjecišta tih dviju izmjerenih vrijednosti. Liĉenje je dozvoljeno ako je

relativna vlaţnost izmjerena psihrometrom manja od kritiĉne relativne vlaţnosti.

Uređaj za mjerenje debljine suhog sloja premaza koristi se samo kada je premaz

potpuno suh. Elektroda za mjerenje umetne se na instrument. Uključi se instrument i

elektroda se postavi okomito na mjernu površinu. Mjerenje se očita nakon zvučnog

signala. Instrument se sam isključuje nakon 10 s.

19

Tablica 5.3. Klasifikacija rezultata testa prionjivosti

OPIS IZGLED

POVRŠINE

ISO

2409

DIN

53151

ASTM

D -

3359

Tragovi rezova su

potpuno glatki,

nijedan kvadratić

mreţice nije otkinut

0

0

5B

Nešto premaza je

oljušteno na

sjecištima u mreţici,

manje od 5%

površine je oštećeno

1

1

4B

Dio premaza je

oljušten na rubovima

i sjecištima u mreţici.

5 do 15% površine je

oštećeno.

2

2

3B

Premaz je oljušten

duţ rubova i unutar

kvadratića mreţice.

15 do 35% površine je

oštećeno.

3

3

2B

Premaz je oljušten

duţ rubova cijelog

reza, neki kvadratići

su potpuno oljušteni.

35 do 65% površine je

oštećeno.

4

4

1B

Iznad 65 % površine

je oljušteno.

Oštećenje veće od

65%.

5

5

0B

20

Uređaj za mjerenje poroznosti premaza je niskonaponski detektor poroznosti. Taj

ureĎaj omogućava utvrĎivanje i najmanjih oštećenja zaštitnog premaza. Ako postoji

neizolirano ili slabo izolirano mjesto na konstrukciji, zatvara se strujni krug izmeĎu

spuţve, preko metalne podloge, i metalne štipaljke instrumenta te se oglasi zvučni signal.

UreĎaj se koristi na slijedeći način:

1. Poveţe se vodič sa štipaljkom sa kontaktom koji se nalazi na kraju ručke ureĎaja.

2. Spuţva se navlaţi s vodom.

3. Uključi se ureĎaj. Provjera rada ureĎaj a ostvaruje se dodirom štipaljke metalnog

dijela i metalnog vrha sonde na kojem se nalazi spuţva, kada se treba začuti

zvučni signal.

4. Spoji se štipaljka s testiranom metalnom površinom bez premaza.

5. ProĎe se spuţvom preko obojene površine. U slučaju poroznog premaza, ureĎaj

će se oglasiti zvučnim signalom.

Uređaj za određivanje prionjivosti premaza sadrţi šest paralelno učvršćenih

oštrih noţeva koji su razmaknuta po 2 mm. Postupak mjerenja je slijedeći:

1. Površinu na kojoj će se načiniti rezovi, treba očistiti od svih nečistoća i naslaga.

2. Ţustrim potezom noţa načini se rez duljine 20 mm. Rez mora biti takav da oštrice

noţa dosegnu metalnu podlogu.

3. Mekom četkom ili tkaninom uklone se olupljeni komadići premaza.

4. Pod pravim kutom povuče se još jedan rez noţem preko prethodnog reza tako da

se dobije oblik mreţice.

5. Na područje reza zalijepi se ljepljiva traka ljepljivosti xx, te se nakon xx min,

povuče naglo pod kutom od 180 u odnosu na smjer ljepljenja.

6. Ponovno se očistiti područje reza te se ocjeni prionjivost (tablica 5.3).

21

Tablica 5.4. Tablica za određivanje kritične vlažnosti.

Temperatura podloge (oC)

T

e

m

p

e

r

a

t

u

r

a

z

r

a

k

a

(oC)

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

15 71.5 76 81.5 88.0 93.0 100.0 -

16 67.5 71.5 77.0 82.0 87.5 93.0 100.0

17 63.0 67.0 72.0 77.5 82.0 88.0 93.5 100.0

18 59.0 63.0 68.0 72.5 77.0 82.5 88.0 93.5 100.0

19 55.5 59.0 63.5 68.0 72.5 77.5 82.5 87.5 93.0 100.0

20 52.0 55.5 59.5 64.0 68.0 73.0 78.0 83.0 88.0 93.0 100.0

22 46.0 49.0 53.0 57.0 60.0 64.0 69.0 73.5 78.0 82.0 89.0 94.0 100.0

24 41.0 44.0 47.0 49.5 53.0 56.5 61.0 65.5 69.0 73.0 78.0 82.5 88.5 92.5 100.0

26 36.5 38.5 42.0 44.0 47.0 50.5 54.0 57.5 61.0 65.0 70.0 74.0 79.0 84.0 88.0 94.0

28 32.5 34.5 37.0 39.0 42.0 45.0 48.0 51.5 54.5 58.0 61.5 65.0 70.0 74.0 78.5 84.0

30 29.0 30.5 33.5 35.0 37.5 40.0 43.0 46.0 48.5 52.0 55.0 58.0 62.5 66.0 70.0 75.0