Tabel 3. Epoksiidvärvi abrasiivne kulumine tingimusklassides 3 ja 4.
Aastane abrasiivne kulumiskiirus (µm/a) 68 76 57 90 62 133 51 192 (eritingimus) 81
Tingimusklass
Silla nimi
Hõreda Sillakõrtsu Kirepi Palivere Aru Männoja Ülejõe Põrste Keskmine
3 3 3 3 3 3 4 4 -
Järeldused Soovituslikud materjali kulumiskiirused
Tabel 5 sisaldab uurimustöö üht keskset soovitust, mille eesmärk on parandada teraskonstruktsioonide eluiga prognoosivaid arvutusi ning aidata vältida varajasi konst- ruktsioonide abrasiivseid kahjustusi. Sulgudeta esitatud väärtused pärinevad kehtivast juhendist. Sulgudes ja tär- niga tähistatud väärtused on uurimustöös leitud tegeli- kud materjali kulumisväärtused, mida peaks rakendama abrasiivses keskkonnas. Kuidas saavutada 50–100 aastat kasutusiga? Kehtivas juhises on toodud näide lisakaitsega kaetud terastoru kasutusea arvutamisest. Terastorul, millel on rakendatud lisakaitset, arvutatakse kasutusiga valemiga:
Polüurea ja trenchcoati abrasiivne kulumine Polüurea ja trenchcoati reaalseks arvutuslikuks kulumiskindluse hindamiseks viidi esmalt korrelatsiooni tsingi objektipõhiste mõõdistuste ja laboratoor- katsete tulemused. Tabelis 4 on tsinkkatte kulumisekiiruse põhjal arvutatud polüurea ja trenchcoati aastased abrasiivsed kulumiskiirused. Täpsema selgituse arvutustele leiab lõputööst. Leiti, et arvutuslik aastane abrasiivne kulumiskiirus tingimusklassides kolm ja neli on polüureal 8,2 μm/aastas ja trenchcoatil 9,7 μm/aastas ning eritingimus- tes polüureal 16,4 μm/aastas ja trenchcoatil 19,3 μm/aastas.
KI = T1 + z*T2 + T3.
Võtame näiteks konstruktsiooni, mille teraslehe paksus on 5000 μm, tsingikihi paksus 90 μm, epoksiidvärvi pak- sus 150 μm ja konstruktsiooni keskkonnaklass on kolm. Juhise kohaselt arvutades on sellise konstruktsiooni kasutusiga 43,4 aastat. Kasutades aga korrektseid materjali aastaseid korrosiooni- ja kulumiskiiruseid sel- gub, et konstruktsioon saavutab vaid kasutusea 21,4 aas- tat. Reaalne kasutusiga on projekteeritud kasutuseast lausa kaks korda väiksem. See selgitab Eesti terastoru- sildade varajaste kulumisnähtude põhjuse ning näitab selgelt, et laialdaselt kasutusel olevad lisakaitsemater- jalid ei täida oma funktsiooni. Kasutades eelmainitud konstruktsioonil aga uue põlv- konna innovaatilisi lisakaitsematerjale, on võimalik materjali keemilistest omadustest tuleneva minimaalse kihipaksuse polüureaga (1000 µm) saavutada kasutus- iga 141,5 aastat ja trenchcoatiga (254 µm) 45,7 aastat . Autor järeldab, et Eesti teede terastorusildade pikaeali- suse tagamiseks tuleb projekteerimisjuhise metoodikat ajakohastada. Kasutusea arvutamisel peab arvestama abrasiivse kulumise mõjuga ning viima materjalide kulu- miskiiruse näitajad vastavusse tegelikkusega. Eelkõige ei tohiks mõõduka ja tugeva abrasiivsusega keskkondades piirduda üksnes tsink- või epoksiidkaitsega, vaid raken- dada tänapäevaseid kaitsekihte, mille vastupidavus agressiivsetes keskkonnatingimustes on märkimis- väärselt suurem.
7,0 7,1 8,3 8,2 9,8 9,7
Tsinkkatte abrasiivne kulumiskiirus (µm/a) Tsingi kesmine kulumine 100 p. kohta (µm) Polüurea kesmine kulumine 100 p. kohta (µm) Polüurea abrasiivne kulumiskiirus (µm/a) Trenchcoati kesmine kulumine 100 p. kohta (µm) Trenchcoati abrasiivne kulumiskiirus (µm/a)
Tabel 4. Polüurea ja trenchcoati arvutuslik kulumiskindlus keskkonnaklassis 3 ja 4.
Materjali aastane korrosiooni- ja kulumiskiirus
Materjal
Tingimus- klass 1
Tingimus- klass 1
Tingimus- klass 1
Tingimus- klass 1 Erijuhtum
Tsink
2 (0)
(14)*
5 (7)*
3 (0)
8 (7)*
(200)* (ei soovita)
12 (81)* (ei soovita)
8 (81)* (ei soovita)
Epoksiidvärv
3 (1,5)
5 (1,5)
Trenchcoat
2,5
(19,3)*
3,5
9,5 (9,7)*
6,0 (9,7)*
Polüurea
2,5
(16,4)*
3,5
9,5 (8,2)*
6,0 (8,2)*
Tabel 5. Korrigeeritud kaitsematerjalide aastased korrosiooni- ja kulumiskiirused.
65
TEEJUHT / NR 16
Powered by FlippingBook