СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ БЕТОНА Российский патент 2024 года по МПК C04B41/69 C04B41/70 

Изобретение относится к области защиты бетонных конструкций от коррозии и создание герметичной оболочки на бетоне и может быть использовано в строительстве при возведении бетонных сооружений.

Коррозия бетона - это процесс разрушения конструкций в результате воздействия на их структуру различных внешних агрессивных сред, или вследствие внутренних химических и физико-химических процессов.

Долговечность конструкций зависит от структуры бетона и свойств окружающей среды, в которой они эксплуатируются. Величина агрессивного воздействия на железобетонные конструкции вычисляется для каждой среды индивидуально, в зависимости от того, в каких условиях эксплуатируются сооружение.

Для увеличения срока службы бетонных изделий и предотвращения коррозиннных разрушений используется первичная и вторичная защиты. Первичная защита предусматривает комплекс мер реализуемых на стадии проектных разработок, изготовления элементов и начала возведения строительных конструкций: конструктивные улучшения эксплуатационных свойств изделий, применение модифицирующих добавок, влияющих на специальные характеристики бетонов. Вторичная защита конструкций обязана исключить прямые контакты агрессивных сред с поверхностью материала в период эксплуатации зданий и сооружений.

Известным способом максимального укрепления и защиты монолита от преждевременных разрушений, используется специальная технология железнение или металлизации бетона.

В качестве ближайшего аналога предлагается способ металлизации изделий из бетона, описанный в патенте RU 2553707 C1, С04В 41/51, опубликован 20.06.2015. Известный способ включает в себя плазменное напыление цветных металлов на поверхность бетона.

Недостатком данного способа, несмотря на хорошее качество покрытия, является высокая энергоемкость оборудования, используемого для плазменного напыления, ограниченность использования в «полевых» условиях, использование для покрытия только цветных металлов.

Желаемым техническим результатом является повышение экономической эффективности способа за счет сокращения количества технологического оборудования, а также получение функционального металлического покрытия с требуемым свойствами, например коррозионная стойкость, декоративные свойства и др, , повышение прочности сцепления покрытия с поверхностью бетона, повышение коррозионной стойкости и герметических свойств покрытия.

Желаемый технический результат достигается тем, что

- сначала выполняют очистку и нагрев поверхности бетона до температуры 50-150°С термоабразивным способом,

- затем методом высокоскоростного напыления наносят цинковый подслой толщиной 50-250 мкм, используя цинковые порошки фракцией 10-50 мкм,

- после чего цинковый подслой прогревается до температуры 50-150°С,

- затем на цинковый подслой наносят толщиной не менее 100 мкм основное покрытие по технологии газопламенного напыления одним из следующих металлических материалов: цветной металл, цветной сплав или нержавеющий сплав.

Очистка поверхности бетона - выполняется термоабразивным способом с использованием того же оборудования, что и нанесение цинкового подслоя, способствует глубокой очистке, активизации и нагреву поверхности бетона перед нанесением цинкового подслоя.

Цинковый подслой - нанесение выполняется по технологии высокоскоростного напыления на предварительно очищенную и нагретую поверхность бетона до температуры 50 - 150°С, толщина данного подслоя составляет 50-250 мкм, данный подслой обеспечивает увеличенную адгезию покрытия с поверхностью бетона, защиту основного слоя от вредного воздействия на покрытия применяемых компонентов бетона и формирует поверхность для нанесения последующего поверхностного слоя. В качестве материала для нанесения подслоя могут использоваться цинковые порошки фракцией 10-50 мкм.

Основной слой покрытия - наносится по технологии газопламенного напыления на цинковый подслой, предварительно нагретый до температуры 50-150°С. Толщина данного слоя составляет не менее 100 мкм, данный основной слой обеспечивает повышенную адгезию, функциональные свойства (коррозионная стойкость, декоративные свойства и др.), защиту бетона от вредного воздействия внешних условий, а также обеспечивает герметические свойства от проникновения внешней среды на поверхность бетона. В качестве материала для нанесения основного слоя могут использоваться проволочные материалы из цветных металлов таких, как алюминий или цветных сплавов, таких, как бронза, латунь и др., нержавеющих сплавов, а также иные металлические материалы с заданным химическим составом.

Нанесение на прогретый подслой основного покрытия обеспечивает повышенную адгезию и защиту бетона от вредного воздействия внешних условий, а также обеспечивает герметические свойства от проникновения внешней среды на поверхность бетона.

Пример 1

Покрытие напыляют с использованием установки высокоскоростной установки на бетонные образцы. Поверхность под нанесение покрытия готовят термоабразивной обработкой. В качестве материалов при нанесении подслоя используют цинковый порошок, для основного слоя покрытия используют нержавеющую сталь, например 20X13. Покрытие наносят толщиной 400 мкм (подслой - 100 мкм, основной слой 300 мкм). Прочность сцепления покрытия с поверхностью бетона определяют по клеевой методике.

Пример 2

Покрытие напыляют с использованием установки высокоскоростной установки на бетонные образцы. Поверхность под нанесение покрытия готовят термоабразивной обработкой. В качестве материалов при нанесении подслоя используют цинковый порошок, для основного слоя покрытия используют латунь. Покрытие наносят толщиной 400 мкм (подслой - 100 мкм, основной слой 300 мкм). Прочность сцепления покрытия с поверхностью бетона определяют по клеевой методике.

Пример 3

Покрытие напыляют с использованием установки высокоскоростной установки на бетонные образцы. Поверхность под нанесение покрытия готовят термоабразивной обработкой. В качестве материалов при нанесении подслоя используют цинковый порошок, для основного слоя покрытия используют бронзу. Покрытие наносят толщиной 400 мкм (подслой - 100 мкм, основной слой 300 мкм). Прочность сцепления покрытия с поверхностью бетона определяют по клеевой методике.

Таким образом, изобретение позволяет получать функциональные покрытия (коррозионная стойкость, декоративные свойства и др.), прочно сцепленные с поверхностью бетона и обеспечивающие надежную защиту от вредного воздействия внешних условий, от коррозии и других факторов, а также обеспечивающие герметические свойства от проникновения внешней среды на поверхность бетона. Кроме того, изобретение позволяет использовать для термоабразивнной очистки поверхности и нанесения подслоя покрытия одного вида оборудования, а следовательно повлиять на экономическую эффективность, путем сокращения количества технологического оборудования.

Изобретение относится к области защиты бетонных конструкций от коррозии и созданию герметичной оболочки на бетоне и может быть использовано в строительстве при возведении бетонных сооружений. Технический результат - повышение прочности сцепления покрытия с поверхностью бетона, повышение коррозионной стойкости и герметических свойств покрытия, сокращение количества используемого технологического оборудования для нанесения покрытия. В способе металлизации бетонных изделий сначала выполняют очистку и нагрев поверхности бетона до температуры 50-150°С термоабразивным способом. Затем методом высокоскоростного напыления наносят цинковый подслой толщиной 50-250 мкм, используя цинковые порошки фракцией 10-50 мкм. После чего цинковый подслой прогревается до температуры 50-150°С. Затем на цинковый подслой наносят толщиной не менее 100 мкм основное покрытие по технологии газопламенного напыления одним из следующих металлических материалов: цветной металл, цветной сплав или нержавеющий сплав. 3 пр.

Способ металлизации бетонных изделий, включающий нанесение на поверхность бетона металлического покрытия, отличающийся тем, что

сначала выполняют очистку и нагрев поверхности бетона до температуры 50-150°С термоабразивным способом,

затем методом высокоскоростного напыления наносят цинковый подслой толщиной 50-250 мкм, используя цинковые порошки фракцией 10-50 мкм,

после чего цинковый подслой прогревается до температуры 50-150°С,

затем на цинковый подслой наносят толщиной не менее 100 мкм основное покрытие по технологии газопламенного напыления одним из следующих металлических материалов: цветной металл, цветной сплав, или нержавеющий сплав.