Cinkuotas ritinys: pakankamai patikimas?

Suprasti cinkuotų juostų atsparumą korozijai

Cinkuotos juostos dominuoja pramonės ir statybų srityse dėl nepaprasto atsparumo korozijai. Šis patvimumas kyla dėl dviejų sinerginių mechanizmų: cinko vaidmens kaip fizinio barjero ir jo elektrocheminių aukos savybių. Derinant šias gynybos priemones, cinkuotas plienas išlaiko ilgaamžiškumą ir konstrukcinį vientisumą dešimtmečius.

Kaip cinkavimas padidina cinkuoto plieno atsparumą korozijai

Karštojo cinkavimo procesas panardinamas į kaitintą cinką, sukuriant metalurginį ryšį. Tai sukuria vienodą sluoksnį, kuris izoliuoja plieno paviršių nuo deguonies ir drėgmės – pagrindinių rūdžių katalizatorių. Rezultatas – iki 10 kartų lėtesnis korozijos procesas lyginant su neapdorotu plienu.

Cinko sluoksnis kaip barjeras: pagrindinis apsaugos mechanizmas

Cinko nepralaidus sluoksnis blokuoja 95–98 % korozinių elementų standartinėje aplinkoje. Dangos storis nulemia ilgaamžiškumą – 70 metų ir ilgesnį laiką apsaugo 60 µm dangos kaimo vietovėse, o 20 µm danguose pakanka vidaus naudojimui.

Auka apsauga: kaip cinkas apsaugo pagrindinį plieną

Kai įbrėžimai ar pjūviai atidengia plieną, pirmiausia korozuoja cinkas dėl jo didesnės elektrocheminės aktyvumo. Šis procesas gamina cinko karbonatą – stabilų junginį, kuris savaime užgydo mažus dangos pažeidimus.

Aplinkos veiksniai, darantys įtaką cinkuoto plieno našumui

Pakrantės druskingumas pagreitina cinko praradimą 50 % lyginant su sausomis vietovėmis. Pramonės teršalai, tokie kaip sieros dioksidas, sukelia rūgštines reakcijas, dvigubai padidindami korozijos tempmą intensyviai naudojamose miesto zonose.

Išsklaidant mitą: ar cinkuotas plienas tikrai atsparus rūdžių atsiradimui?

Nors jis pranoksta daugelį metalų, cinkuotos juostos galiausiai degraduojasi esant ekstremaliam pH (<6 arba >12) arba pastoviai stovinčiam vandeniui. Tinkamas drenažo dizainas ir sandūrų izoliavimas pratęsia naudojimo laiką daugiau nei 40 metų daugelyje infrastruktūros projektų.

Cinkuoto plieno ilgaamžiškumas lauko ir sunkiose aplinkose

Ilgam laikui atsparumo tyrimai dėl cinkuotų juostų ilgaamžiškumo

Nepriklausomi tyrimai parodo cinkuoto plieno atsparumą per dešimtmečius. 2023 metų korozijos analizė atskleidė, kad kaimo vietovėse esančios konstrukcijos išlaiko 90 % cinko sluoksnio nepaisant daugiau nei 30 metų trukusio poveikio, ir išlaiko konstrukcinį stiprumą bent jau 100 metų . Pakrantės aplinkoje degradacija vyksta lėčiau nei buvo manoma anksčiau – 18–25 metų prieš atsirandant rūdžių grėsmei dėl cinko išsisklaidymo, konstrukcinis vientisumas daugeliu atvejų išlaikomas dėl cinko aukos veiksmo.

Jūrinė, miesto ir kaimo aplinka: palyginus korozijos atsparumą

Drėgna druskos migla pagreitina cinkuoto ritinio koroziją 6 kartus greičiau nei sausose klimato sąlygose, tačiau cinkuotas plienas vis tiek veikia geriau nei neapdorotas plienas 40:1 patikimumo atžvilgiu, ypač vietose, kuriose vyrauja ekstremalios oro sąlygos.

Atvejo analizė: cinkuotos juostos panaudojimas pakrantės infrastruktūros projektuose

35 metų trukmės vertinimas dėl cinkuotos juostos naudojimo pakrantės infrastruktūros projektuose parodė įspūdingą ilgaamžiškumą:

• 94 % cinko sluoksnio išlaikymas apsaugotose vietose
• 78 % išlaikymo vėjuotosiose paviršių dalyse
• Puikiai išlaiko kietas, sūrias sąlygas su minimaliu priežiūros reikalavimu.

Cinkuoto plieno skardos degradacijos laikotarpis ekstremaliuose klimatuose

Pradinis sluoksnio suardymas prasideda po 20–25 metų ekspozicijos jūros aplinkoje, kai po kurio laiko atsiranda plieno pagrindo oksidacijos požymių 5–7 papildomi metai . Nors atsiranda matomų dėmių, cinkuoto plieno branduolys išlieka apsaugotas ilgiau nei dešimtmečius po medžiagos estetinio amžiaus pabaigos.

Dažniausiai paskyrančių klausimų skyrius

Kas yra karštojo cinkavimo procesas?

Karštojo cinkavimas – tai plieno dengimo procesas, kurio metu jis panardinamas į lydalą cinko maudynių, suformuojant ilgaamžę sluoksnį, kuris apsaugo plieną nuo korozijos.

Kiek laiko tarnauja cinkuotas plienas skirtingose aplinkose?

Kaimo vietovėse cinko danga gali tarnauti daugiau nei 70 metų. Pakrantės aplinkoje ji tarnauja apie 18–25 metų, kol pasirodo pirmieji cinko sluoksnio išsisklaidymo požymiai. Miestų aplinkoje su pramoniniais teršalais jos ilgaamžiškumas yra apie 15–20 metų.

Ar cinkuotas plienas yra atsparus rūdžių atsiradimui?

Nors cinkuotas plienas yra labai atsparus rūdžių atsiradimui, jis nėra visiškai nuo jų apsaugotas ir gali degraduoti esant ekstremalioms pH sąlygoms arba nuolatiniam vandens poveikiui.