Комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях для будівельних конструкцій
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)156Ключові слова:
оцинкована сталь, гнутий профіль, холодна прокатка, цинкування, пасивація, хлориди, корозія, технологія профілювання, хімічний аналіз.Анотація
Кухар В. В., Курпе О. Г., Бутенко Е. О., Циміданов Д. В., Малій Х. В. Комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях для будівельних конструкцій
У статті представлено комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях, виготовлених з рулонної оцинкованої сталі марки DX51D+Z140, яка широко використовується у будівництві як армувальний або конструктивний елемент. Досліджено повний технологічний цикл виробництва — від кислотного травлення гарячекатаної смуги та її холодної прокатки, через гаряче цинкування у захисній атмосфері, до фінального етапу профілювання на багатовалкових станах. У кожному з етапів проаналізовано потенційні чинники виникнення дефектів, що можуть призвести до зниження антикорозійної стійкості покриття. Встановлено, що основними технологічними порушеннями є: залишки оксидів заліза на поверхні після неповного травлення, відсутність або неякісна пасивація зовнішньої поверхні профілю після цинкування, а також потрапляння хлоридів — як внутрішнього походження (технічна вода), так і зовнішнього (атмосферні впливи). Проведено експериментальні вимірювання товщини цинкового шару на штабових заготовках і готових профілях із подальшою статистичною обробкою даних за критеріями Кохрена та Фішера. Хімічний аналіз забруднень підтвердив наявність хлоридів на зовнішній поверхні профілів, Cr(VI) лише під покриттям (свідчення неповної пасивації), а також залишкових органічних емульсій. Дослідження показали, що профілі, виготовлені з рулонів із підвищеною дисперсією цинку, є найбільш вразливими до локальної корозії. Навіть мінімальні відхилення від регламентованих параметрів на будь-якому етапі виробництва можуть мати критичні наслідки для експлуатаційної надійності конструкцій. Попри те, що середні значення товщини покриття відповідали вимогам стандарту Z140 (ДСТУ EN 10346:2014), комплексна дія внутрішніх і зовнішніх чинників спричинила появу «білої іржі» ще до експлуатації. Запропоновано рекомендації щодо вдосконалення технологічних і логістичних процесів для підвищення довговічності гнутих оцинкованих профілів.
Посилання
Androshchuk A., Androshchuk H., Nebrat V., Suprun N., et al. Recovery for development: foreign experience and Ukrainian prospects. Kyiv: Institute for Economics and Forecasting of the NAS of Ukraine, 2023. 570 p. (in Ukrainian).
Kurando O. I., Plesnetsov Yu. O., Plesnetsov S. Yu. Forecasting the emergence of defects in cold-formed profiles. Methods and Devices for Quality Control. 2024. No. 2(53), pp. 16–22. https://doi.org/10.31471/1993-9981-2024-2(53)-16-22 (in Ukrainian).
Dehtiariova I., Burlakova I., Bavykina A. Economy for ecology: prospects and challenges. Mechanism of an Economic Regulation. 2014. No. 2(64), pp. 134–141. http://mer-journal.sumy.ua/index.php/journal/article/view/499 (in Ukrainian).
Nahnibeda M. M., Kukhar V. V., Tkachov R. O., Radushev O. O., Yasko S. H., Frolov Ye. A. Bending test of closed reinforcing profiles of cold-formed and welded execution. Material Forming by Pressure. 2019. No. 2(49), pp. 156–162. (in Ukrainian).
Kukhar V., Klimov E., Chernenko S. Analysis of galvanized steel sheets fabrication in cold rolling shop and identification of local impacts contributing to corrosion of metal-products. Solid State Phenomena. 2021. Vol. 316, pp. 873–879. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.316.873.
Saienko O. F., Hubskyi S. O., Chukhlib V. L., Serhiienko M. Ye., Kolisnyk K. D. Approach to reducing the number of technological transitions in the production of cold-formed profiles. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Mechanical Engineering and CAD Systems. 2023. No. 2(8), pp. 108–113. https://doi.org/10.20998/2079-004X.2023.2(8).12 (in Ukrainian).
Danvis. Access mode: http://danvis.ua/.
QUARTZ. Profiling lines for metal SLM. Access mode: https://qz.dp.ua/ua/p1559589547-linii-profilirovaniya-metalla.html.
Fuentes M., de la Fuente D., Chico B., Llorente I., Jiménez J. A., Morcillo M. Atmospheric corrosion of zinc in coastal atmospheres. Materials and Corrosion. 2019. pp. 1–11. https://doi.org/10.1002/maco.201810620
Yeremenko V. S., Kuts Yu. V., Mokiichuk V. M., Samoilichenko O. V. Statistical analysis of measurement data: textbook. Kyiv: NAU, 2013. 320 p. (in Ukrainian).
Dziuba O. A. Study of the impact of uneven corrosion damage on the durability of rods in an aggressive environment. Problems of Computational Mechanics and Structural Strength. 2016. Issue 25, pp. 51–68. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pom_2016_25_7 (in Ukrainian).
