Antykorozja
 tradycja i nowoczesność
mgr inż. Hanna Żarek rzed przystąpieniem do właściwego zabezpieczenia Czyszczenie strumieniowo-ścierne
Zakład Robót Mostowych  KORMOST
Pantykorozyjnego zarówno nowych, jak i remonto- z otwartym obiegiem ścierniwa
Bydgoszcz
wanych konstrukcji stalowych mostów należy dokład- Obróbka strumieniowo-ścierna z otwartym obiegiem
nie przygotować zabezpieczaną powierzchnię celem ścierniwa jest bardzo powszechną metodą przygotowa-
zapewnienia dobrej adhezyjności nakładanych systemów nia powierzchni pod powłoki ochronne zarówno w od-
Niniejszy artykuł
antykorozyjnych. Z perspektywy minionych lat obserwuje niesieniu do nowych budów, jak i do renowacji pokryć.
poświęcono przed-
się postęp w dziedzinie automatyzacji procesów czysz- Remontowany wiadukt kolejowy Warszawa  Terespol
stawieniu zagad- czenia, stosowanych technik oraz materiałów. Jednak przed przystąpieniem do zabezpieczenia antykorozyjne-
sam mechanizm prowadzenia procesu nie uległ zmianie. go poddano oczyszczeniu strumieniowo-ściernemu, sto-
nień dotyczących
Poniżej opisano dawne i nowoczesne metody przygoto- sując żużel pomiedziowy. Jest to syntetyczne ścierniwo
udoskonalonych
wania powierzchni konstrukcji stalowych na przykładzie mineralne wytworzone z żużla pochodzącego z procesu
systemów
dwóch obiektów mostowych: remontowanego wiaduktu wytapiania miedzi i powstałe w wyniku rozdrobnienia
antykorozyjnych
kolejowego Warszawa  Terespol oraz nowo wytworzonej w wodzie, osuszane i przesiewane, z udziałem lub bez
zastosowanych
konstrukcji  kładki dla pieszych nad torami PKP i Drogą udziału procesów mechanicznego rozdrabniania (6).
na remontowanym
Gdyńską w Gdyni. W Polsce jest to obok piasku najczęściej używane
wiadukcie kolejo- ścierniwo jednokrotnego użytku. Aktualnie piasek
Dawne metody kwarcowy pomimo faktu, iż doskonale rozwija struk-
wym linii nr 2
W okresie międzywojennym oraz powojennym stoso- turę geometryczną czyszczonej powierzchni, nadając
Warszawa 
wano metody czyszczenia konstrukcji stalowych z zasto- jej optymalną chropowatość, jest zastępowany prze-
Terespol oraz
sowaniem najprostszych narzędzi oraz sprzętu. Niestety, ważnie żużlem pomiedziowym ze względów zdrowot-
kładce dla
rezultaty przygotowania powierzchni z wykorzystaniem nych (cząstki krzemionki osadzają się w pęcherzykach
pieszych w Gdyni.
nieskomplikowanych technik nie były zadowalające. płucnych, powodując w skrajnych przypadkach krze-
W artykule
Świadczy o tym przegląd zniszczeń powłok malarskich micę). Stosując czyszczenie remontowanego wiaduktu
zaprezentowano na remontowanym wiadukcie kolejowym, na którym żużlem pomiedziowym, uzyskano stopień czystości
w 90% zaobserwowano odchodzącą od podłoża powłokę Sa 21/2 (bardzo dokładna obróbka strumieniowo-ścierna)
również dawne
nawierzchniową oraz podkładową (fot. 1). zgodnie z normą PN-EN ISO 8501-1:2008. Jednak należy
techniki przygo-
Metody te nie nadawały czyszczonej powierzchni od- zaznaczyć, iż pomimo udoskonalenia technik obróbki
towania podłoży
powiedniego profilu chropowatości, powłoki malarskie strumieniowo-ściernej przed przystąpieniem do właści-
stalowych obiek-
aplikowane na niezbyt starannie przygotowane podłoże wego czyszczenia remontowanego obiektu stosowano
tów mostowych
bardzo szybko ulegały delaminacji  wadzie charaktery- tradycyjne narzędzia ręczne, tj. młotki i szczotki stalowe,
w zestawieniu
zującej się utratą przyczepności powłok do podłoża (4). aby usunąć słabo przylegające produkty korozji z po-
z obecnie stoso- W tym okresie stosowano najczęściej narzędzia do ręcz- wierzchni wiaduktu. Na fot. 3 przedstawiono proces
nego czyszczenia, tj.: ręczne szczotki stalowe wykonane czyszczenia konstrukcji stalowej wiaduktu kolejowego
wanymi metodami.
ze stali chromoniklowej, młotki, skrobaczki stalowe, iglice za pomocą żużla pomiedziowego.
Inwestorem
stalowe, którymi usuwano z remontowanego obiektu
remontu wiaduktu
luz
no przylegającą rdzę z miejsc trudno dostępnych. Czyszczenie strumieniowo-ścierne
kolejowego były
Natomiast w latach 50. XX wieku zaczęto wdrażać nowsze z zamkniętym obiegiem ścierniwa
Polskie Linie
rozwiązania  czyszczenie za pomocą młotków pneuma- Obróbkę strumieniowo-ścierną do wizualnie czystej
Kolejowe S.A.,
tycznych, piaskownic, śrutownic bezpyłowych. Czysz- stali  Sa 3  zastosowano do czyszczenia nowo wytwo-
czenie powierzchni konstrukcji stalowej piaskownicami rzonych elementów konstrukcji stalowej kładki w Gdyni.
w imieniu których
polegało na skierowaniu na zardzewiałą powierzchnię Przytoczony stopień czystości był wymagany z uwagi
działał Zakład
strumienia piasku, śrutu żeliwnego lub korundu pod na konieczność, w póz
niejszym etapie, zabezpieczenia
Linii Kolejowych
ciśnieniem sprężonego powietrza. Śrutownice bezpyło- konstrukcji cynkiem aplikowanym na powierzchnię meto-
w Warszawie,
we były udoskonalonym typem piaskownicy. Ich zaletą dą natrysku cieplnego. Proces czyszczenia przeprowadzo-
natomiast inwe-
było prawie całkowite odzyskiwanie śrutu i niezapylanie no w komorze śrutowniczej wyposażonej w nowoczesny
storem budowy
otoczenia (3). Mechanizm działania tych śrutownic jest system recyrkulacji ścierniwa  śrutu staliwnego, który
kładki dla pieszych bardzo zbliżony do obecnie istniejących komór śrutowni- przechodzi przez układ seperatorów i filtrów, po czym za-
czych z recyrkulacją ścierniwa. wracany jest ponownie do obiegu. Cały proces sterowany
była Gmina Miasta
był przez komputer, rejestrujący m.in. czas pracy oczysz-
Gdyni z siedzibÄ…
Nowoczesne metody czarek. Obróbka taka umożliwiła uzyskanie wymaganego
przy al. Marszałka
Przeprowadzając remont wiaduktu kolejowego Warszawa w Szczegółowej Specyfikacji Technicznej profilu chropo-
Piłsudskiego
 Terespol oraz oczyszczając nowo wytworzone elementy watości powierzchni 50-70 źm. Ponadto jest to proces
w Gdyni.
stalowe konstrukcji kładki dla pieszych w Gdyni, zastoso- w pełni kontrolowany, eliminujący całkowicie zapylenie.
wano tradycyjną metodę czyszczenia powierzchni oraz Czyszczenie strumieniowo-ścierne z zastosowaniem
jedną z nowszych technik przygotowania podłoży stalo- w pełni skomputeryzowanej komory śrutowniczej (fot. 2)
wych z wykorzystaniem komory śrutowniczej pracującej jest doskonałym przykładem postępu w dziedzinie prac
26 w obiegu zamkniętym. antykorozyjnych.
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
Pozostałości farby chlorokau-
czukowej (nawierzchniowej)
Pozostałości minii ołowiowej
(farby podkładowej)
Fot.1. Pozostałości starych powłok
przed remontem wiaduktu
1. kolejowego
podkładową nałożono farbę chlorokauczukową (jako po-
Nowoczesne systemy
włokę nawierzchniową), którą aktualnie bardzo rzadko się
a tradycyjne materiały
stosuje ze względu na możliwą destrukcję z wydzieleniem
Obecnie producenci materiałów antykorozyjnych  chlorowodoru, dużą zawartość rozpuszczalników oraz
głównie farb  prześcigają się w prezentowaniu najroz- tworzenie powłok cienkowarstwowych.
maitszych systemów malarskich, które mają coraz dosko- Tendencje światowe wskazują na coraz mniejsze zna-
nalszy skład chemiczny, przyczyniający się do wzrostu czenie tego rodzaju farb ze względów ekologicznych
trwałości zabezpieczenia antykorozyjnego. W niniejszym  konieczność ograniczenia emisji rozpuszczalników
opracowaniu przytoczone zostanÄ… systemy epoksy- do atmosfery (2). Jako alternatywne rozwiÄ…zanie w sto-
dowo-poliuretanowe, które wykorzystano do ochrony sunku do popularnych dawniej farb chlorokauczukowych
antykorozyjnej dwóch obiektów będących tematem typuje się np. wyroby akrylowe. Podczas renowacji wia-
przewodnim niniejszego artykułu: remontowanego duktu kolejowego zastosowano udoskonalone wyroby
wiaduktu kolejowego linii nr 2 Warszawa  Terespol lakierowe epoksydowo-poliuretanowe. W skład systemu
oraz nowo wytworzonej konstrukcji stalowej kładki dla antykorozyjnego weszły:
pieszych w Gdyni. Te nowoczesne materiały ochronne  warstwa gruntująca  dwuskładnikowa, dobrze zwilża-
zostały przeciwstawione dawniej stosowanym wyrobom jąca i penetrująca podłoże farbą epoksydową o dużej
malarskim, którymi zabezpieczono przed remontem zawartości części stałych, wykazuje odporność na ście-
wiadukt kolejowy. ranie, wodę oraz rozpuszczalniki; grubość warstwy
po utwardzeniu: 100 źm;
 warstwa pośrednia, również dwuskładnikowa żywi-
Wiadukt kolejowy
ca epoksydowa z wysoką zawartością cząstek stałych,
Warszawa  Terespol odporna na chemikalia, wodę, różniąca się jedynie
Wiadukt kolejowy przed remontem był zabezpieczony odcieniem od warstwy gruntującej; grubość warstwy
farbą podkładową przeciwrdzewną miniową. Skład tej po utwardzeniu wyniosła 100 źm;
farby oparty był na minii ołowianej, której jest aż 60%  warstwa nawierzchniowa  dwuskładnikowa farba po-
wszystkich barwideł. Spoiwem był czysty pokost lniany, liuretanowa z półpołyskiem, odporna na UV, ścieranie,
który najbardziej gwarantował dobre przyleganie farby bardzo dobrze przyczepna do podłoża, pozbawiona
miniowej do powierzchni stali (3). Farba miniowa została szkodliwych dla zdrowia i środowiska związków che-
wycofana z produkcji na skutek działań proekologicznych, micznych, ponadto charakteryzuje się doskonałą ela-
ponieważ zawierała toksyczne pigmenty, które zastąpio- stycznością i w przeciwieństwie do dawniej stosowa-
no pigmentami fosforanowymi. Najszersze zastosowa- nych farb nawierzchniowych doskonale zachowuje
nie w farbach antykorozyjnych znalazł fosforan cynku kolor, co jest bardzo istotne ze względów estetycznych;
(od 1965 r.) (5) zamiast minii ołowiowej. Na warstwę grubość warstwy po utwardzeniu: 60 źm. 27
fot. archiwum firmy  GOTOWSKI BKiP Sp. z o.o. Bydgoszcz
2. 4.
Fot. 2. Stacjonarna komora śrutownicza
z systemem recyrkulacji ścierniwa
Fot. 3. Czyszczenie strumieniowo-ścierne
3.
części górnej wiaduktu kolejowego
Fot. 4. Wiadukt kolejowy po renowacji powłok
antykorozyjnych
Te dwa rodzaje farb antykorozyjnych, aplikowane jako stosowana. Doskonale nadaje się do nakładania powłok
grunt i warstwa pośrednia, doskonale zastępują minię cynkowych na duże i proste powierzchnie, dlatego
ołowiową, która pomimo dobrej adhezyjności do podłoża wykorzystano ją do zabezpieczenia nowo wytworzonej
stalowego była szkodliwa dla aplikujących ją malarzy. konstrukcji stalowej kładki dla pieszych w warunkach
Materiały te doskonale penetrują gorzej przygotowane warsztatowych.
podłoża i posiadają doskonałą zwilżalność oczyszczonej Warto zauważyć, że przy powłokach natryskiwanych
powierzchni w przeciwieństwie do minii ołowiowej, cieplnie najważniejszą sprawą jest stan czystości po-
dzięki czemu zostały wykorzystane jako zabezpieczenie wierzchni stali przed ich nakładaniem. Wymagany jest
antykorozyjne remontowanego obiektu. Ponadto zasto- stopień Sa 3 (obróbka strumieniowo-ścierna do wizualnie
sowanie małocząsteczkowych żywic epoksydowych oraz czystej stali) wg normy PN-EN ISO 8001-1, PN-EN 22063
małocząsteczkowych utwardzaczy aminowych pozwoliło oraz normy PN-H-0468. Norma PN-EN 13507 dopuszcza
na ograniczenie lub wyeliminowanie rozpuszczalników stopień Sa 21/2 (bardzo dokładna obróbka strumieniowo-
z farb epoksydowych. Stosując te udoskonalone wyro- ścierna) dla powłok o grubości do 200 źm (5). W związku
by lakierowe, redukuje się lotne substancje organiczne z powyższym metodą tą zabezpieczono elementy stalo-
(VOC), będące głównym zagrożeniem dla środowiska. we kładki dla pieszych w Wytwórni, gdzie bardzo łatwo
Na fot. 4 zaprezentowano wiadukt kolejowy po renowacji. można było uzyskać wymagany stopień czystości po-
wierzchni Sa 3. Na budowach, podczas przeprowadzania
Kładka dla pieszych w Gdyni renowacji obiektów mostowych, nie zaleca się metalizacji
Wytworzona konstrukcja stalowa kładki dla pieszych z uwagi na niedokładność przygotowania podłoża stalo-
w Gdyni została zabezpieczona zgodnie ze Szczegółową wego, szczególnie w miejscach trudno dostępnych, gdzie
Specyfikacją Techniczną nie tylko wyrobami malarskimi, można uzyskać jedynie stopień Sa 2 (dokładna obróbka
ale również jako grunt zastosowano cynk aplikowany strumieniowo-ścierna).
na oczyszczoną powierzchnię metodą natrysku cieplne- Powłoka cynkowa jest porowata i wymaga uszczelnienia
go. Jest to technika bardzo często stosowana, szczegól- porów. Brak doszczelnienia powłoki cynkowej może
nie na polskich obiektach mostowych. U nas w kraju powodować pęcherzenie spowodowane uwalnianiem
wprowadzono tę metodę eksperymentalnie do ochrony się powietrza zgromadzonego w porach powłoki cynko-
jednostek pływających, a od 1956 r. rozpoczęto meta- wej. Porowatość powłok cynkowych związana jest z ich
lizowanie stalowych zamknięć wodnych, a następnie właściwościami ochronnymi. Im powłoki są cieńsze, tym
i mostów (1). ważniejszy staje się ten parametr (5). Porowatość powłok
Mechanizm prowadzenia procesu metalizacji nie uległ wpływa na zużycie środka uszczelniającego, co często
z upływem lat zmianie. Nastąpił znaczący rozwój w kie- wywołuje konflikty między producentem farb i firmą
runku unowocześnienia sprzętu używanego do natrysko- wykonawczą. Warto przy okazji zaznaczyć, iż przykład
wego cynkowania. W procesie tym materiał powłokowy realizacji inwestycji na terenie Niemiec, dotyczącej
w postaci dwóch drutów uległ stopieniu w powstającym zabezpieczenia antykorozyjnego dwóch wiaduktów
pomiędzy nimi łuku elektrycznym. Za pomocą strumienia kolejowych, dowiódł, że metalizację zastępuje się bardzo
powietrza stopiony metal został rozpylony i naniesiony często nowoczesnymi systemami malarskimi. Zamiast
na powierzchnię. Wyżej wymieniona metoda natryski- cynku aplikowanego metodą natrysku cieplnego
wania cieplnego (metoda łukowa), pomimo iż wymaga zastosowano 2 rodzaje materiałów malarskich. Pierwszy
28 drogiego sprzętu, jest aktualnie bardzo powszechnie z nich to kopolimer epoksydowy z dużą zawartością pyłu
fot. archiwum firmy  GOTOWSKI BKiP Sp. z o.o. Bydgoszcz
most y mat eri ał y i t echnol ogi e
5a. 5b.
Fot. 5. Widok konstrukcji stalowej kładki
dla pieszych w Gdyni po aplikacji
powłok antykorozyjnych
cynkowego (powyżej 92% w suchej warstwie), niską  Warstwa nawierzchniowa  materiał na bazie poliure- Piśmiennictwo
zawartością rozpuszczalników. Grunt ten jest elementem tanów alifatycznych, posiadający przede wszystkim 1. Bogucki W.: Budownictwo
składowym tzw. ciężkiej korozji, szczególnie zalecany odporność na kredowanie i wysoką trwałość barw. Na- stalowe  część 1. Warsza-
do zabezpieczania konstrukcji stalowych w silnie agre- leży on do wyrobów typu high solids  o zwiększonej wa 1976.
sywnym środowisku przemysłowym narażonym na ob- zawartości substancji stałych (72% wag. składników 2. Chmielewski A.: Zabezpie-
ciążenia mechaniczne. Drugi  jest materiałem epoksy- stałych). Ponadto spełnia ona  pod względem VOC czanie przeciwkorozyjne
dowym zawierajÄ…cym fosforan cynku, mniej odpornym  nawet najbardziej rygorystyczne wymagania konstrukcji stalowych  po-
na uszkodzenia mechaniczne od epoksydu z pyłem (ok. 340 g/l); grubość warstwy po utwardzeniu  60 źm. włoki malarskie. Wrocław
cynkowym. Na wyżej wymienione grunty naniesiono Na fot. 5a i b przedstawiono kładkę dla pieszych w Gdyni 1997.
między innymi epoksyd modyfikowany polimerem, po montażu i aplikacji powłok antykorozyjnych. 3. Grembowicz W.: Poradnik
zawierający w swoim składzie chemicznym mikę żelazną, Przy okazji omawiania nowoczesnych systemów anty- robotnika wykwalifikowa-
mogący stanowić jednocześnie grunt, międzywarstwę korozyjnych warto również wspomnieć o metodach ich nego. Malarz mostów sta-
i powłokę nawierzchniową. Przytoczone wyżej udo- aplikacji na obiektach mostowych. Powłoki malarskie apli- lowych i znaków drogo-
skonalone wyroby malarskie zastosowane na obiekcie kowano na oczyszczoną powierzchnię, stosując najpręż- wych. Warszawa 1969.
w Niemczech świadczą o różnorodnych rozwiązaniach niej rozwijającą się technikę  natrysk hydrodynamiczny 4. Królikowska A.: Projektowa-
antykorozyjnych. bezpowietrzny. W okresie międzywojennym i powojennym nie i nadzór nad wykona-
Po wykonaniu metalizacji o grubości 200 źm na elemen- technika ta nie była tak rozpowszechniona. Stosowano niem zabezpieczeń antyko-
tach konstrukcji stalowej kładki dla pieszych w Gdyni najprostsze modele aparatów do natrysku powietrznego, rozyjnych na konstrukcjach
naniesiono odpowiednio dobrany do warstwy cynku sys- niestety nie znano wówczas metody bezpowietrznej  hy- stalowych  kurs 3 stopnia.
tem malarski, który składał się z następujących materiałów drodynamicznej aplikacji farb. W związku z tym nakładano Warszawa 2009.
antykorozyjnych: jedynie cienkie powłoki, a co za tym idzie  uzyskiwano 5. Królikowska A.: Projekto-
 Warstwa doszczelniająca powłokę cynkową  niskoczą- małą wydajność procesu oraz słabe właściwości ochronne wanie i nadzór nad wy-
steczkowa farba epoksydowa, którą naniesiono w cią- powłok. W latach póz
niejszych zaczęto już stosować apa- konaniem zabezpieczeń
gu 4 godzin od zakończenia metalizacji. Uszczelniacz raty do natrysku bezpowietrznego membranowe (zasto- antykorozyjnych na kon-
ten całkowicie wyparł z powłoki cynkowej powietrze, sowanie do lat 90. XX wieku). Pod koniec lat 90. stosowano strukcjach stalowych 
zamknął jej pory i dzięki temu była możliwa aplika- już dość powszechnie pompy tłokowe nurnikowe, które kurs 2 stopnia. Warszawa
cja kolejnych powłok. Należy zwrócić uwagę na fakt, wykazywały tendencję rozwojową. 2010.
iż ilość nanoszonego środka uszczelniającego musi być 6. PKN.2000.PN-EN ISO
znikoma, gdyż za gruba powłoka może przyczynić się Podsumowanie 11126-3. Przygotowanie
do osłabienia całego systemu antykorozyjnego. War- Analizując rozwój antykorozji stalowych obiektów podłoży stalowych przed
stwa doszczelniająca jest niemierzalna. mostowych, stwierdza się z perspektywy kilkudziesięciu nakładaniem farb i podob-
 Warstwa pośrednia (tzw. międzywarstwa)  w skład lat znaczący postęp w dziedzinie automatyzacji prac nych produktów. Wyma-
której weszła dwuskładnikowa farba epoksydowa za- antykorozyjnych, metod aplikacji powłok ochronnych. gania techniczne dotyczą-
wierająca aluminiowe wypełniacze płatkowe, talk oraz Udoskonalono systemy malarskie, ograniczając przede ce niemetalowych ścierniw
błyszcz żelaza. Materiał ten jest niestety nieodporny wszystkim emisję bardzo szkodliwych dla zdrowia i śro- stosowanych w obróbce
na zjawisko kredowania  występowania na powłoce dowiska związków chemicznych (toksycznych pigmen- strumieniowo-ściernej. Żu-
luz
no przylegającego drobnego proszku, wywołane de- tów), lotnych substancji organicznych (VOC) poprzez żel pomiedziowy.
gradacją jednego lub wielu jej składników (4); grubość zastosowanie bezrozpuszczalnikowych wyrobów typu
warstwy po utwardzeniu  150 źm. high solids o wysokiej zawartoÅ›ci części staÅ‚ych. qð 29
fot. archiwum firmy  GOTOWSKI BKiP Sp. z o.o. Bydgoszcz