Защита алюминия от коррозии контакте с металлами (Еврокод 9)

Еврокод 9

Стандарт EN 1999, который еще называют «Еврокод 9», применяется в странах Европейского Союза при проектировании конструкций из алюминиевых сплавов для зданий и гражданских сооружений. Этот стандарт соответствует принципам и требованиям по безопасности и эксплуатационной пригодности конструкций, исходным данным для их проектирования и проверкам, которые указаны в более общем строительном стандарте EN 1990 — Основы проектирования строительных конструкций.

Стандарт EN 1999-1-1 – первая часть стандарта EN 1999 – определяет основные правила для проектирования конструкций из деформируемых алюминиевых сплавов, а также, в ограниченном объеме, по применению в строительстве алюминиевых отливок.

Ниже представлен обзор рекомендаций Еврокода 9 по защите алюминиевых строительных конструкций от коррозии, которая возникает в соединениях алюминия с другими металлами: щелевой и гальванической. В строительстве такими «металлами» являются в основном:

различные сплавы самого алюминия,
оцинкованная сталь,
окрашенная сталь и
нержавеющая сталь.

Коррозия алюминия в соединениях

При проектировании алюминиевых строительных конструкций необходимо отдельно рассматривать вопросы коррозии алюминия в следующих условиях:

все контакты алюминия в соединениях с различными материалами с образованием щелей для предотвращения щелевой коррозии;
все контакты алюминия в соединениях с металлическими материалами или с металлическими шайбами, в результате которых между ними может происходить электрохимическое взаимодействие – гальваническая коррозия.

Защита контактов от щелевой и гальванической коррозии

Контактные поверхности и соединения алюминия с алюминием или с другими металлами требуют дополнительной защиты от коррозии в дополнение к общей защите алюминиевых конструкций от коррозии. Степень общей защиты алюминиевых конструкций от коррозии зависит от климатических условий их эксплуатации. Это относится также к контактным поверхностям в соединениях, выполненных на болтах, заклепках, сварке и с использованием высокопрочных фрикционных болтовых зажимах.

Рекомендации по такой дополнительной защите от щелевой и гальванической коррозии в алюминиевых строительных конструкциях в различных климатических условиях эксплуатации изложены ниже в таблицах 1-3:

таблица 1 – для не морской атмосферы различной загрязненности;
таблица 2 – для морской атмосферы различной загрязненности и
таблица 3 – для конструкций, которые работают в условиях погружения в воду, пресную или морскую.

Более подробно о мерах по защите от коррозии алюминиевых строительных конструкций изложено в стандарте EN 1090-3. Меры по защите от коррозии контактов листовых материала для крыш и наружной облицовки изложены в стандарте EN 508-2:1996.

Если осуществляется сборка строительных компонентов, которые были подвергнуты предварительному окрашиванию или защите от коррозии, то в строительной технической документации необходимо предусмотреть дополнительную изоляцию для контактирующих поверхностей, включая тип и процедуру такой изоляции. Эти меры должны учитывать предполагаемый срок эксплуатации алюминиевой конструкции, воздействие внешних факторов и степень защиты таких предварительно защищенных компонентов.

Защита от коррозии соединений в конструкциях

Поверхность соединений

Метод 0

Обычно нет необходимости в какой-либо обработке для защиты от коррозии.

Метод 0/Х

Необходимость обработки для защиты от коррозии зависит от особенностей конструкции. Небольшие контактирующие поверхности, а также поверхности, которые быстро и естественным образом высыхают от влаги можно монтировать без какой-либо герметизации (см. метод Х)

Метод Х

Обе контактирующие поверхности должны быть собраны таким образом, чтобы не оставалось щелей, в которые может проникнуть вода. Обе контактирующие поверхности, включая отверстия под болты и заклепки, перед монтажом конструкции должны быть очищены, предварительно обработаны и на них должен быть нанесен один слой грунтовки, как это указано в EN 1090-3, или герметик, так чтобы он выступал за пределы контактирующей поверхности. Поверхности должны быть соединены вместе, пока слой грунтовки еще влажный.

Если собираются предварительно окрашенные или компоненты с защитой от коррозии, то герметизация контактирующих поверхностей может быть необязательной, в зависимости от состава краски или примененного способа защиты от коррозии, а также предполагаемого срока эксплуатации конструкции и особенностей окружающей среды.

Метод Y

Полная электрическая изоляция между двумя металлами и всеми крепежными деталями. Обеспечивается за счет установки неабсорбирующих и неэлектропроводящих пленок, шайб и прокладок, чтобы предотвратить металлический контакт между материалами. Может потребоваться применение дополнительного покрытия или герметиков.

Метод Z

Если требуется применение метода Y, а нагрузка передается через точечный контакт, и это препятствует применению изолирующих материалов, то соединение должно быть собрано без использования изолирующих материалов, но с выполнением полной внешней изоляции всего сборочного узла, чтобы предотвратить проникновение влаги к элементам соединения. Способы такой изоляции должны быть установлены по согласованию между заинтересованными сторонами.

Болты и заклепки

Как правило, никакой дополнительной обработки не требуется.

Метод 1

Между головками болтов, гайками, шайбами и соединяемыми материалами должны быть установлены прокладки из инертного материала или герметики, чтобы герметизировать соединение и предотвратить попадание влаги на поверхность контакта между строительными компонентами и крепежными деталями.

Необходимо принять меры для того, чтобы применяемые прокладки и герметики в соединении не оказывали отрицательного влияния на передачу нагрузки через это соединение.

Метод 2

(1) В случае, если поверхности соединения не имеют слоя краски или другого покрытия, то головки болтов, гайки и заклепки, а также близлежащие участки соединяемых материалов, должны быть защищены, по крайней мере, одним слоем грунтовки (см. EN 1090-3). Особое внимание следует уделить герметизации всех щелей.
(2) В случае применения оцинкованных болтов, защита соединения со стороны алюминия не требуется.
(3) В случае применения алюминиевых болтов или заклепок, защита соединения со стороны алюминия не требуется.
(4) В случае применения болтов из нержавеющей стали для соединения алюминиевых или оцинкованных стальных деталей, близлежащая оцинкованная область соединения должна иметь аналогичную защиту (т. е. защищена хотя бы одним слоем грунтовки).

Дополнительная защита от коррозии

Процедура а

В тех случаях, когда в области соединения может скапливаться грязь или удерживаться влага, а прилегающие к соединению металлические детали не были окрашены по каким-либо причинам, то может потребоваться их защита с помощью подходящего лакокрасочного покрытия

Процедура z

Может потребоваться дополнительная защита оцинкованных строительных деталей в целом.

Защита контактов “металл-металл” от щелевой и гальванической коррозии

Обозначения в таблицах 1-3:

M – металл (metal), В – болт (bolt), R – заклепка (rivet)
Методы защиты от коррозии металлов 0, 0/Х, Х, Y и Z – см. раздел 4.1
Методы защиты болтов и заклепок 0, 1 и 2 – см. раздел 4.2
Дополнительные методы защиты a и z – см. раздел 4.3
При назначении методов защиты в скобках ( ) необходимо принять во внимание особые условия для общей коррозионной защиты (см. Общая защита от коррозии алюминиевых конструкций, раздел 5)

Щелевая и гальваническая коррозия в обычной атмосфере

Таблица 1 – Методы защиты соединений металл-металл от щелевой и гальванической коррозии в условиях обычной (не морской) атмосферы – сельской и промышленной

Щелевая и гальваническая коррозия в морской атмосфере

Таблица 2 – Методы защиты соединений металл-металл от щелевой и гальванической коррозии в условиях морской атмосферы – сельской и промышленной

Щелевая и гальваническая коррозии в воде – пресной и морской

Таблица 3 – Методы защиты соединений металл-металл от щелевой и гальванической коррозии в условиях эксплуатации в воде – пресной и морской

Источник: Европейский стандарт EN 1999-1-1:2014