Ржавчина — бич любых железосодержащих сплавов, особенно если речь идет об объектах на улице. Активная борьба с ней идет уже третий век, с тех пор, когда возникло массовое стальное строительство, но полностью победить извечного врага не удается. Однако задерживать его наступление человечество научилось, хотя и с оговорками. Порукой тому — сложное возрождение практически полностью разрушенной за 60 лет стояния на постаменте монументальной композиции «Рабочий и колхозница», символа «Мосфильма», и скромные кровельные конструкции и крепеж, которые призваны обеспечить работу инженерных систем в климате любой сложности.
За годы после первого появления на Всемирной выставке 1937 года скульптура Веры Мухиной практически потеряла из-за ржавчины серп и молот, руки рабочего и колхозницы, несущие элементы основного шарфа, плечевые зоны гигантов, шарф у правой ноги рабочего и все промежуточные каркасы для крепления обшивки. Все это и многое другое пришлось полностью восстанавливать с использованием современных нержавеющих сталей и специальной обработки поверхности композиции.
Причина такого состояния — особенности механизма противодействия коррозии: лиганды вроде хрома работают только при условии целостности поверхности нержавеющей легированной стали. Если ее повредить (например, при разборке и сборке, как у «Рабочего и колхозницы», или при обслуживании, как в случае кровельных аксессуаров), оксидный защитный слой не успевает сформироваться, поэтому металл начинает ржаветь.
Фотография: Alexander Konov. Скульптура: Вера Игнатьевна Мухина. Собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?curid=2670258
Кровельные конструкции и крепеж на художественную ценность не претендуют, однако риск коррозии и последующих ремонтных работ из-за нее у этих элементов не меньше: они также находятся под открытым небом, получают механические повреждения и подвергаются агрессивному погодному воздействию.
В целом у производителей кровельных конструкций и аксессуаров в борьбе со ржавчиной есть два пути: последовать Вере Мухиной, автору «Рабочего и колхозницы», и делать продукцию из нержавейки или довериться законам электрохимии и «скормить» коррозии внешнее покрытие из других металлов — катодное (из «благородных» металлов вроде меди и хрома) или анодное (из цинка).
На самом деле производители используют оба, но дорогая нержавейка идет на относительно небольшие изделия вроде кровельных воронок, и на цену детали она мало влияет. А вот крупные конструкции для тяжелых систем вентиляции и кондиционирования, подверженные вибрационному воздействию, изготавливают из гальванической оцинковки с цинковым покрытием электрохимическим способом. Для опор на улице используется три вида покрытий, которые подбираютсся с учетом региона размещения этих конструкций.
«Исследования показывают, что цинковое покрытие плотностью 760 г/м2 (толщина ≥100 мкм) позволяет стальным конструкциям служить до 50 лет без дополнительных затрат, — говорит Кирилл Ильин, проект-менеджер направления инженерных конструкций FACHMANN. — На практике все не так хорошо: скорость атмосферной коррозии оцинковки может в неблагоприятных условиях варьировать от примерно 3 мкм/год в сельской местности до 20 мкм/год в промышленных районах. Поэтому наши специалисты при проектировании стараются учитывать регион и место расположения объекта и подбирать покрытие в соответствии с реальной ситуацией. Например, для Ленинградской области, где рядом море и соленый воздух, предлагается цинковое покрытие, нанесенное горячим способом, которое более коррозионостойкое, за счет большей толщины слоя. Для других ситуаций допускается гальваническое цинкование и/или порошковая окраска».
Кровельные опоры FACHMANN для лабораторной вентсистемы
Ржавление стальных элементов конструкций для кровельного размещения техники является не только эстетической проблемой: сквозная коррозия способна нарушить работу оборудования и привести к серьезным расходам на ремонт. А если речь идет о крепежных элементах, то и к более серьезным последствиям.
«В Европе серьезно задумались над коррозией нержавеющей стали, когда в 1985 году обрушилась кровля крытого бассейна в Цюрихе, погребя под собой 40 человек, — объясняет Сергей Клементьев, технический специалист по ЮФО, инженер-консультант fischer, канд.техн.наук, ГК fischer. — На стальные анкеры много лет воздействовали насыщенная хлором влага и перепады температуры. Постепенное разрушение крепежных элементов фатально сказалось на прочности конструкции и привело к ее разрушению. И хотя сегодня предусмотрены меры защиты от подобных ситуаций, проблема остается острой — только в Германии каждый год ущерб от коррозии оценивается в несколько миллиардов евро. Поэтому мы рекомендуем защищать стальные элементы крепежа дополнительно — например, полимерным покрытием».
Огромный памятник и скромная кровельная опора отличаются кардинально. Но они оказываются в равной опасности, когда речь идет о коррозии. Поэтому думать о решении проблемы лучше заранее — до того, как ржавчина нанесет непоправимый ущерб.
