Népszabadság, 1961. május (19. évfolyam, 104-128. szám)

1961-05-16 / 115. szám

• mmm­i és tecí­n isi­a A vas és a beton ellensége: a korrózió A vas rozsdásodik, a fa elkorhad, a vakolat málik, a beton is ká­rosodik. Mindezeknek a folyamatoknak közös jellemvonása a korró­zió: vegyi folyamatok következtében az anyag tönkremegy. Régen a probléma nem volt súlyos, az emberiség sokkal kevesebb munkaesz­közzel dolgozott, ha az elpusztult, legfeljebb azt mondták a népi szó­lással: megette az idő vasfoga. Ez a mondás találó: a korróziót okozó vegyi folyamatok legnagyobb része légköri korrózió volt, amit az eső, hó, hideg, meleg, napfény és a levegő oxigén- és szénsavtartalma okozott. Ma egészen más a helyzet: az ipari fejlődés óriási mértékben megnövelte a munkaeszközök számát és értékét, ezek korrózióját (tönkremenetelét) már nem lehet a népi szólással elintézni. Másrészt a szaporodó gyárak füstje, a vegyipar párolgó és elfolyó termékei a levegőt sokkal rombolóbbá tették és teszik, mint a múltban. A fémanyagok korróziója következtében csak Magyarországon évente körülbelül 700 millió forint közvetlen kár keletkezik, nem számítva a szinte fel nem becsülhető közvetett károkat: termeléskiesés, elfolyó vagy szennyeződő anyagok, feleslegesen lekötött termelőerők. Legna­gyobb a kár a legnagyobb mennyiségben felhasznált szerkezeti anya­goknál: a vasnál és a betonnál. Az előbbiek korróziójával, az ellene való védekezéssel kutatóintézeti dolgozók és gyári műszakiak évek óta foglalkoznak. A Nehézvegyipari Kutatóintézet és az Általános Gép­tervező Iroda állandó korróziós, illetve felületvédelmi tanácsadó szol­gálatot tart fenn, a Magyar Kémikusok Egyesülete és a Gépipari Tu­dományos Egyesület korróziós szakosztályba tömöríti mindazokat a műszakiakat, akik részt vállalnak a vas és az acél legnagyobb ellen­sége elleni küzdelemben. A betonkorróziós károk elleni védekezéshez a szakemberek összegyűjtése, seregszemléje május 22 és 27 között kezdődik a Magyar Kémikusok Egyesülete első betonkorróziós kon­ferenciáján. A vas fogy, a rozsda nő A vas és az acél már a levegő nedvesség-, oxigén- és széndioxid tartalmának a hatására rozsdáso­dik. A rozsda kötött vizet is tar­talmazó oxigénvegyülete a vas­nak. Ha ez a rozsdásodás csak a vas felületét érintené, nem okoz­na nagy bajt, a mindig jelenlevő nedvesség hatására azonban gal­vánelemek sorozatával van dol­gunk, amelyek — miután a rozs­da érintkezik a fémvassal — rö­vidre is vannak zárva. Elektro­­kémiailag a rozsda pozitívabb, mint a vas, így a létrejövő gal­­vánfolyamatban a vas állandóan fogy, ugyanakkor a rozsda növek­szik. A rozsdás vas tehát tovább rozsdásodik még akkor is, ha leve­gőtől elzárjuk, ha pedig levegőt kap, a rozsda teljesen „megeszi”, s a vas morzsákra hull szét. Különböző ötvözőfémekkel, pél­dául krómmal, nikkellel „rozsda­­állóvá” lehet tenni a vasat, de általánosan nem lehet ötvözött acélt használni, egyrészt mert a fizikai és technológiai tulajdon­ságai nem minden célra kedve­zőek, másrészt pedig sokkal drá­gább. Más módokat kellett te­hát keresni a rozsdásodás meg­akad­ályozására. Védekezés a rozsda ellen A rozsda elleni védekezés leg­ősibb módjai a tűzi fémes bevona­tok. A rozsdától megtisztított vasat olyan megolvasztott fémekbe mártják bele, amelyek a légköri korróziónak ellenállnak, mint pél­dául a horgany vagy az ón. A konszern technika ezeket az eljá­rásokat a fémszórással egészítet­te ki, ezzel olyan acéltárgyak fe­lületét is védeni lehet, amelyeket nehéz volna olvasztott fémbe mártani és segítségével újabb fé­mekből (például alumíniumból) is készíthető védőbevonat. Fémes bevonatok elektrokémiai módszerekkel is készíthetők, ezek a galvánbevonatok, amelyek nem­csak védőréteget, hanem tetszetős külsőt is adnak az acéltárgynak. Éppen ezért erre a célra elsősor­ban nikkelt és krómot alkalmaz­nak. Bármilyen bevonattal is védjük a fémet, elsőrendű köve­telmény, hogy a bevonat tökélete­sen pórusmentes legyen, külön­ben a legfinomabb (mikroszkóp­pal is alig látható) pórusokon ke­resztül is be tud hatolni a ned­vesség és az elektrokémiai korró­zió megindul. Galvánbevonatok­­nál különösen kell erre vigyázni, mert a leheletvékony és látszat­ra tetszetős galvánbevonat gyak­ran többet árt, mint ha semmit sem csináltunk volna; védőhatása egyáltalán nincs és az alatta meg­induló rozsdásodás hamarosan ezt a vékony réteget is ledobja magá­ról. Azonban vasat és acélt nagyon sok olyan célra is használunk, ahol fémes bevonatot nem lehet­ne készíteni, vagy ez túl költséges lenne. Ilyen célokra alkalmazzák a vegyi módszereket, amelyeket inhibitoros védelemnek is nevez­nek. (Sajnos, nálunk csak elvétve használják.) Az inhibitorok olyan anyagok, amelyek jelenlétükkel megakadályozzák a vas rozsdáso­­dását. Hatásuk különféle lehet. A rozsdásodás galvánfolyamatában a vasatomok először elektronokat adnak le és vasionokká alakul­nak. Egyes anyagok (például a magnéziumsók) megakadályozzák az elektronkilépést, ezeket az anyagokat katódos inhibitoroknak nevezzük. Az anódos inhibitorok (például kromátok, nitritek) a fé­mek vegyi oldódását gátolják. Az adszorpciós inhibitorok olyan vé­dőréteget alkotnak a vas körül, amely akadályozza a korróziót előidéző vegyületeket abban, hogy a felülethez jussanak és káros hatást fejthessenek ki. Ipari hideg- és melegvízveze­tékeknél, autóhűtőknél, savas pá­colásoknál és tisztításoknál (pél­dául kazánkő-, vízkő-eltávolítás), az olajiparban a kutak béléscsö­veinek a védelmére éppúgy, mint az olajtávvezetékeknél — hogy csak néhány példát említsünk — inhibitoros rozsdavédelemmel, igen sok korróziós kárt lehet meg­gátolni. Előbb rozsdátlanítani, csak azután festeni Köznapi fogalmaink között a festés és a lakkozás úgy él, mint egy szépítési művelet. Ez valóban egyik célja, de ezenkívül igen fon­tos szerepe van a korrózió elleni védekezésben is. De festés előtt rozsdátlanítani kell! A legtökéletesebb rozsdátlanítás a szemcsefúvás. Ha nagy nyomá­sú levegővel homok- vagy acél­szemcséket fújnak a vasfelületre, a rozsda tökéletesen lekopik Az általánosan használt drótkefés rozsdátlanítás egyáltalán nem elég, hosszú ideig tartó drótkefé­­zés után is marad még elég rozsda ahhoz, hogy a festékréteg alatt meginduljon az elektrokémiai kor­rózió. Vékony, úgynevezett futó­rozsdaréteg esetében a vegyi rozs­daátalakítás is jó eredménnyel jár. Általában két módszer válik be. Az egyiknél gázlánggal alakít­ják át a rozsdát a vas olyan oxi­­génvegyületévé, amely a felület­ről lepattogzik. A másiknál a rozsdát vasfoszfáttá alakítják át vegyszeres kezeléssel. A már rozsdátlanított fémet meg kell védeni az újabb rozsdá­­sodástól, nehogy a festékrétegen áthatoló nedvesség hatására rozs­dásodás induljon meg. Erre a cél­ra használjuk a rozsdagátló ala­pozófestéket; ezekben olyan fém­­vegyületek vannak, amelyek meg­gátolják a rozsdaképződést. A leg­hatásosabbak közülük az ólomnak és a krómnak a vegyületei: a mí­­nium, a bázikus ólomkromát, cinktetraoxikromát stb. Újabban a rozsdagátló alapozás előtt különleges kettős hatású anyagokat visznek fel a vas fe­lületére. Ezekben egyrészt rozs­­daátalakító vegyszer is van, hogy a rozsdátlanítás és a festés közöt­ti időben keletkező vékony rozs­daréteget vegyileg átalakítsa, másrészt olyan anyag is, amely a rozsdagátló alapozó felkenéséig átmeneti védelmet biztosít. Műanyag védőbevonatok A végső festék- és lakkréteg számára ma már olyan bőséges az anyagválaszték, hogy külön szakértelem kell a célnak töké­letesen megfelelő és mégis legol­csóbb­­festéktípus kiválasztásához. A műanyagfel­dolgozás fejlődé­se nyomán olyan műanyagokat is alkalmazni lehet a korrózió elle­ni védekezésnél, amelyeket a lakkipar nem tud feldolgozni, mert egyáltalán nem, vagy csak igen nehezen oldha­tók fel oldósze­rekben. Polieti­lénből, poliami­­dokból, PVC-ből és cellulózaceto­­butirátból a fes­tékrétegeknél sokkal vasta­gabb védőbevo­natot lehet ké­szíteni a ráol­­vasztásos eljá­rással: a fém­tárgyat a mű­anyag olvadás­pontja feletti hő­mérsékletre me­legítik és be­mártják a Por alakú műanyag­ba. A tárgy for­ró felületére a műanyag ráol­vad és egybefüg­gő folytonos felületet ad, amely anyagától függően lágy, ru­galmas vagy ke­mény s nemcsak korrózió ellen véd, hanem vil­lamosan szigetel is és a tárgynak­­tetszetős külsőt ad. Műanyagle­mezek és fóliák fe­lragasztásával is eredményesen lehet a korrózió ellen védekez­ni. Polietilénből és poliamidból lángszórással is készíthető bevo­nat. A PVC-por­­ból és lágyítók­ból összekevert PVC-pasztákkal vastag rétegben lehet a vastár­gyat bevonni; a melegítés hatá­sára a paszta megszilárdul és igen ellenálló, rugalmas védő­réteget biztosít. A műanyagbevonatok a korrózió elleni védekezés legújabb módsze­rei és még nagy jövő előtt állnak. Betonkorrózió és betonvédelem Köznapi fogalmaink szerint a beton az erőt, a szilárdságot je­lenti és éppen ezért néha még a szakemberek is alig-alig gondol­nak arra, hogy sok fizikai és ké­miai hatás káros a betonra és idő előtt tönkreteheti. A káros fizi­kai hatások a következők: fagy, magas hőmérséklet, tűz, kiszára­dás, rázkódások, kóbor villamos áramok rombolása. A beton kor­róziójának fogalma alatt viszont a káros vegyi hatásokat foglaljuk össze. A vegyi hatások következté­ben a beton vegyi összetétele vál­tozik meg, elsősorban a szemcsé­ket összetartó kötőanyag gyengül, ezáltal a beton szilárdsága, tehát az épületet hordozó tartók és födémek terhelhetősége állandóan csökken, míg végül a korrodált vasbetonszerkezetű épület hasz­nálhatatlanná válik. Káros kémiai hatásúak a be­tonra a savak, a lúgok, a sók, az olajok, a zsírok és agresszív vi­zek. A szilárd vegyi anyagok ál­talában nem károsak, a korróziót ugyanis folyadékok idézik elő; a gázok akkor károsak, ha ned­vesség jelenlétében hatnak. A korrózió akkor a legerősebb, ha a roncsoló anyag és a levegő vál­takozva hat a betonra, vagy ahol a folyadék állandóan átszivárog a betonon. A savak a beton kö­tőanyagát oldják ki, a kénsav ezenkívül duzzasztja is a be­tont. A sóoldatok közül különösen azok károsak, amelyek savas ha­tásúak, például a kénsav sói, a szulfátok vagy a salétromsavas sók, a nitrátok. A lúgok ugyan­csak a beton kötőanyagát oldják ki, bár hatásuk gyengébb, las­súbb, mint a savaké. Az olajok és zsírok egyrészt úgy roncsolnak, hogy levegőn el­bomlanak és savas bomlástermé­kek keletkeznek, másrészt beha­tolnak a beton szemszerkezeté­be, s megkönnyítik az egyes kris­tályszemcsék elcsúszását egymá­son és így csökkentik a szilárdsá­got. Bár a betont mint építőanyagot már több mint másfél évszázada alkalmazzák, korróziójával és az ellene való védekezéssel alig né­hány évtizede foglalkoznak. Az első időkben bitumen- vagy víz­­üvegbevonattal látták el a be­tont, de általában csak ott, ahol igen erős volt a korróziós hatás. Az általános védekezés szüksé­gességét csak a közelmúltban is­merték fel, de ezzel egyidejűleg ugrásszerűen növekedtek is a vé­dekezési lehetőségek. A betonvédelem egyik elvi irá­nya: megfelelő vegyi módszerek­kel úgy átalakítani a beton anya­gát, hogy vegyi hatásoknak ellen­álljon, de szilárdsága ne csökken­jen. Ilyen módszer a fluorral va­ló kezelés. Kész betontárgyak fe­lületén csak úgy lehet ezt elvé­gezni, hogy fluortartalmú vegyü­­letekkel kezelik. Ezt a műveletet nevezik fluorozásnak. Jelentős magyar találmány ezen a terüle­ten a Betonol nevű anyag, amelyben a fluorozó hatású anya­gon kívül olyan finomeloszlású anyagok is vannak, amelyek a be­ton pórusait eltömik és így meg­akadályozzák, hogy a korrodáló folyadék a beton belsejébe hatol­jon. Betonburkolólapokat viszont sziliciumtetrafluorid-gázzal is le­het kezelni s ennek az eljárásnak az az előnye, hogy teljes mélység­ijén megtörténik a fluoridokk­á való átalakítás. A korrodáló folyadék behatolá­sát a betonpórusokba úgy lehet meggátolni, hogy a beton felüle­tét víztaszítóvá tesszük. Erre a célra a szilikonvegyületek alkal­masak. Egyik módszer szerint szi­­likongyanta-oldattal kenik be a betont, a másik módszernél olyan vízben oldható szilikonvegyületet alkalmaznak, amely a leve­gő hatására rövid idő múlva old­hatatlan, víztaszító szilikonbevo­­nattá alakul át A szilikonos víz­taszítóréteg nem zárja el a beton pórusait, a folyadék azonban nem tud rajta hártyát alkotni, hanem lepereg róla. Itt is segít a műanyag A műanyagipar fejlődése széles távlatokat nyitott a betonkorró­zió elleni védekezésben is. Ha be­tonhoz vizes diszperzió alakjában műanyagokat vagy műkaucsuk-lá­­texeket keverünk, akkor a mű­anyag, illetve a műkaucsuk egy­részt átveszi a betonszemcsék kö­zötti kötőanyag szerepét, másrészt a vegyi behatásra érzékeny szem­cséket körülfogja és megvédi. Kü­lön előny: a műanyaggal vagy gumiadalékkal készült beton ru­galmassága megnő. Műanyagbevonatokat elsősor­ban nagy rugalmasságú, korrózió­­álló műanyagokból, illetve mű­­kaucsukokból lehet készíteni. Ágyazóhabarcsként és hézagkitöl­tő ki­tként a fenol-, a furán- és az epoxigyanták válnak be. A beton­védelemre használt újabb és újabb anyagok mind több és több lehetőséget biztosítanak, de olyan védőanyag, vagy korrózió ellen védő módszer nincsen, amely ál­talánosan használható. Minden egyes esetben külön kell megvizs­gálni és elbírálni a korróziós ha­tásokat, a felhasználási körülmé­nyeket és ennek alapján kivá­lasztani a legmegfelelőbb anyagot és módszert. Kiss Bél Sósavat szállító kőagyag-csővezeték kötőbilincse a kiszivárgó sósav hatá­sára egy hét alatt ment ennyire tönkre. Egy savtorony belseje. Az oszlopok eredetileg a felső részén látható rácsokig értek, de a sav teljesen „elfo­gyasztotta” őket. Föld alatti víztároló medence betonból. Műanyag disz­perziós bevonattal ellátva nemcsak agresszív vizek, ha­nem például bor tárolására is alkalmas. Teljesen elkorrodált és részben le­omlott, salakbetonból készült úgyne­vezett Mátrai-födém. A századelejei építkezések öröksége, amelynek kárai mind súlyosabban jelentkeznek a régi házakban.

Next