F O R S K N I N G S R A P P O R T
Färgsystem för underhåll
- vidhäftning efter 5 år
Författare:
Sektion:
Telefon
E-post:
Datum:
Patrik Reuterswärd
Korrosion, korrosionsskydd och provning
+46 8 674 17 37
[email protected]
2011-08-22
Er referens:
731300-7 Delrapport
S T A T U S :
Ö P P E N
Godkänd av:
Lena Sjögren
Utsk
riven: 2011-08-22
Innehåll
Sammanfattning: ....................................................................................................... 3
1.
Bakgrund ....................................................................................................... 3
2.
Förbehandling: ............................................................................................. 4
3.
Applicering och resultat............................................................................... 6
4.
Resultat och slutsatser ................................................................................ 9
Bilaga A
Vidhäftningskontroll Lyftkran
Bilaga B
Vidhäftningskontroll Baksida
Bilaga C
Vidhäftningskontroll Gavel
2
Projektnummer: 731330-7
Färgsystem för underhåll
- vidhäftning efter 5 år
Sammanfattning
På Beckholmen vid Djurgården gjordes 2005 förbehandlingsprov på gamla färglager med kolsyreisblästring. Dessa provytor användes därefter för appliceringsprov för att kontrollera att inte förbehandlingen och färgsystem för underhållsmålning påverkar gamla färglager negativt. Appliceringsprov
gjordes även på färgytor som enbart stålborstades. Färgsystem för underhållsmålning från Introteknik
användes. Appliceringsprov gjordes även med forcerade övermålningsintervall. Både färgsystem med
enbart lufttorkande färger och färgsystem som kombinerar lufttorkande grundfärg och
tvåkomponentfärger provades.
Efter fem år fanns ingen rost synlig på de ytor som övermålats.
Vidhäftningen i de gamla färgskikten var före förbehandling c:a 3 MPa. Vidhäftningen mellan
applicerade färgskikt kontrollerades efter 7 månader samt efter 5 år genom dragprov. Vid kontroll
av pålagda färgskiktens vidhäftning fem år efter förbehandling och övermålning, skedde inget
vidhäftningsbrott mellan de nya färgskikten. Brott skedde enbart i övermålad rost eller i gamla
övermålade färglager.
Den mekaniska styrkan i underliggande färglager fem år efter övermålningen var på samma nivå
som före förbehandlingen (3 MPa). I ett fåtal fall ökade de underliggande färglagrens styrka markant.
Styrkan inom nya färglager var minst 5 - 6 MPa.
Resultaten visar att varken kolsyreblästringen eller applicering av de provade färgsystemen har
skadat kvarlämnad gammal målning. Både helt lufttorkande färgsystem och hybridsystem med
tvåkomponentfärg ger tillräckligt bra vidhäftning till gammal målning.
1.
Bakgrund
I Sverige slutade man med att göra löpande underhåll av stålkonstruktioner när man av miljöskäl slutade
att använda klassiska färger med blymönja som grundfärg. I stället började man använda blästring och
moderna färgsystem med epoximastic. Äldre konstruktioner med fackverk och nitförband är inte avsedda
och konstruerade för blästring vilket leder till att rengöringen ofta inte blir bra och därför fungerar heller
inte alltid de moderna färgsystem som används vid nymålning. När åtkomligheten är begränsad eller när
tillräcklig rengörings inte kan utföras finns det ett behov av särskilt yttoleranta grundfärger som både
tränger in i trånga spalter och in i kvarvarande rost och gamla färglager.
För mindre bättringsarbeten och där det av andra skäl inte är lämpligt att blästra bort all gammal färg, är
det en stor fördel om man kan använda speciellt anpassade bättringssystem. I projektrapporten KI
Rapport 2002:4 samt i Projekt ”Instruktioner för ommålning av äldre blymönjemålade objekt” (Swerea
KIMAB på uppdrag av Trafikverket och Svenska Kraftnät), föreslås bättringssystem för underhåll
baserade på Introtekniks produkt Isotrol grund.
För att undersöka egenskaperna hos bättringssystem med Isotrol grund gjordes under oktober 2005
förbehandlingsprov med alternativ förbehandling, kolsyreisblästring (KSB) och övermålning av äldre
nedbrutna färglager på målade stålkonstruktioner på Beckholmen vid Djurgården. Provobjekt var dels en
Utsk
riven: 2011-08-22
äldre lyftkran, dels en stållådas ”baksida” och ”gavel”. Befintlig gammal målning innehöll
zinkkromatgrundfärg och blymönja samt minst 3 olika lager täckfärger.
Lyftkran
Gavel
Baksida
Kolsyreblästring avlägsnade täckfärgskikt så att övermålning kunde ske direkt mot gammal befintlig
blymönjegrundfärg och rostfläckar. På de kolsyreisblästrade ytorna applicerades olika typer av
färgsystem lämpliga för underhållsmålning.
Appliceringsprov gjordes även på gammal täckfärgsyta med rostfläckar som ”lättblästrades” eller enbart
stålborstades. Vissa appliceringar gjordes med mycket korta övermålningsintervall.
Enligt Boverkets BSK 07 ska vidhäftningen vid dragprov för korrosivitetsklass C3 vara minst 2 MPa
efter 2 års exponering för lufttorkande färger (enkomponentsfärg).
2.
2.1
Utförande
Kolsyreblästring:
Lyftkran före kolsyreblästring (2005).
Närbild av området som kolsyreisblästrades
Provyta efter kolsyreblästring. Det yttersta täckfärgslagret togs
bort på provytan.
Gavel efter kolsyreblästring. De yttre färg
skikten togs delvis bort
4
Närbild av blästrad yta (gavel).
Gammal svets efter blästring, färgkanter
är avfasade genom kolsyreblästring.
På baksida och gavel användes dessutom lätt kolsyreblästring där enbart täckfärgen rengjordes.
2.2
Stålborstning
Stålborstning som enda förbehandling användes för att mattera gammal färgyta på lyftkran till höger om
kolsyreisblästrat område och på ett område på baksidan.
2.3
Vidhäftning
Vidhäftningen har kontrollerats 2006-06-20, 2007-05-29 och efter fem år 2010-10-27 genom dragprov.
2.4
Färger och färgsystem
2.4.1
Färger som användes
Isotrol Grund
Isotrol Aluminium
Isoguard Pansar (IP) röd
Isomastic (IM) aluminium
Isodur (ID) vit
Isotrol Finish (IF) gul
Oldopox ZM (OP) grön
Anm: I tabeller avsnitt 3 samt i bilagor används färgernas förkortning som anges ovan inom ( ).
2.4.2
Färgsystem som provades
Färgsystem som undersöktes visas i tabell 1 och 2.
Tabell 1. Helt lufttorkande system:
Första skikt
Andra skikt
Isotrol grund
Isoguard Pansar
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol Aluminium
Isoguard Pansar
Isoguard Pansar
Tredje skikt
Isoguard Pansar
Isotrol Finish
Utsk
riven: 2011-08-22
Tabell 2. Hybridsystem (lufttorkande grundfärger/ kemiskt härdande 2 komponentfärger):
Första skikt
Andra skikt
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isotrol grund
Isomastic Aluminium
Isomastic Aluminium
Oldopox grön
Oldopox grön
Isoguard röd
Isoguard röd
Isoguard röd
Oldopox grön
Isoguard röd
Isoguard röd
Isoguard röd
3.
Applicering och resultat
3.1
Tredje skikt
Fjärde skikt
Isodur
Isodur vit
Isomastic Aluminium
Oldopox grön
Isodur vit
Isodur vit
Isoguard röd
Isoguard röd
Isoguard röd
Isomastic Aluminium
Oldopox grön
Isodur vit
Provyta Lyftkran
Provytor efter applicering 2005-10-13 och placering av vidhäftningsprov 2006.
Första skikt
Foto nr i Vidhäftning MPa
Följande färgskikt
2005-10-05
Bilaga A nr
2010
2006
1A
8,0
Yttersta täckfärgen
avlägsnades genom
OP grön
2A
5,6
5,2
IP röd
kolsyreisblästring.
OP grön + ID vit
3A
6,2
> 13
Ytan behandlades med
8,2
8,8
ID vit
4A
Isotrol grund.
Förbehandlingsförsök
2005-10-03
Yttersta täckfärgen
matterades genom
stålborstning. Ytan
behandlades med
Isotrol grund.
IP röd
2x IP röd
OP grön + ID vit
ID vit
ID vit
5A
6A
7A
4,8
6,0
6,0
5,0
6,5
5,0
IM Al + ID vit
8A
2,0*
6,0
* Kombinationen 2x IP röd + IM Al har fördröjt den oxidativa torkningen av Isoguard Pansar (IP).
Se även Bilaga A Lyftkran vidhäftningskontroll
6
3.2
Provyta Baksida
Före förbehandling
Förbehandlingsförsök 20051003
A. Lätt kolsyreisblästring
(utan Isotrol grund)
Efter lätt förbehandling med kolsyreisblästring
och behandling med Isotrol grund 2005-10-13
Följande färgskikt
Vidhäftningskontroll MPa
Foto nr
2005-10-05 2005-10-07 2005-10-13
2010
Bilaga B 2007
IP röd
IM Al
B. Lätt kolsyreisblästring och Isotrol
IM Al
OP grön
OP grön
OP grön
OP grön
OP grön
-
ID vit
ID vit
ID vit
ID vit
2x ID vit
ID vit
2x ID vit
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3,8
5,0
3,8
5,8
3,8
4,4
4,3
4,4
5,0
III Stålborstning
med Isotrol
-
2x OP grön
IV a Stålborstning
med Isotrol
IM Al
-
-
12
4,4
IV b Stålborstning
utan Isotrol grund
IP röd
IP röd
-
IF gul
13
10
5,0
4,3
Se även Bilaga B Baksida vidhäftningskontroll
11
Utsk
riven: 2011-08-22
3.3
Provyta Gavel
4
7a 7b
7a 7b
.
3(b) 3
.8 c 8 b 8 a
1
.5
b
5a
2
6
Provytor 200x200 mm med lätt kolsyreisblästring
Provytor efter applicering (2005-10-30)
Gavel efter applicering av färger 2005-10-13
Gavel efter vidhäftningskontroll 2010
Vidhäftningskontroll 2010 (3,8 MPa)
Vidhäftningskontroll 2010 (4,9 MPa)
Vidhäftningskontroll 2010 (4,1 MPa)
Vidhäftningskontroll 2010 (3,8 MPa)
8
Förbehandling
2005-10-03
Lätt kolsyreisblästring
Applicering
Vidhäftningskontroll MPa
2005-10-03/04 2005-10-05 2005-10-07 Foto nr Bilaga C
Isotrol Grund
Isotrol Grund
IM Al
-
IM Al
ID vit
Isotrol Grund
Isotrol Grund
Isotrol Grund
-
OP grön
OP grön
OP grön
ID vit
ID vit
ID vit
Isotrol Al
Isotrol Al
-
ID vit
2006
2010
22
2,6
1, 2, 14, 15, 21, 23- 3,8/5,0 3,7/3,7/4,0
24
3, 16, 25-26, 27
3,8
3,8/4,0
32
4,1
5, 17, 30, 31
3,8
4,8/5,4
6, 19, 33
4,4
28
3,8
4, 18, 29
5,8
4,9
Se även Bilaga C Gavel vidhäftningskontroll
4.
Resultat och slutsatser
Efter fem år fanns ingen rost synlig på de ytor som övermålats.
Vidhäftningen i de gamla färgskikten var före förbehandling c:a 3 MPa. Vid vidhäftningskontroll fem år
efter övermålningen skedde inget brott inom de nya färgskikten utan brott enbart skedde i övermålad rost
och i gamla övermålade färglager. Vidhäftningen i underliggande färglager fem år efter övermålningen
var som lägst 3,7 MPa, utom för kombinationen Isotrol grund och Isomastic. Låg mekanisk styrka och
vidhäftning för Isomastic kan förklaras av att Isomastic innehåller epoxibindemedel som bryts ner med
tiden om den används som sista strykning.
De korta övermålningsintervall som användes på lyftkranen kan ge rynkning i applicerade färglager
(fotografier 1A-4A bilaga A) och fördröjer den oxidativa lufttorkningen av de lufttorkande färglagren.
Tilläckligt bra vidhäftning och hållfasthet vid dragprovning uppmättes i dessa fall efter 5 år. De
färglagrens styrka ökade med tiden markant i dessa fall. Styrkan inom nya färglager var minst 5 - 6 MPa.
Resultaten visar att varken kolsyreblästringen eller applicering av de provade färgsystemen har skadat
kvarlämnad gammal målning. Kolsyreisblästring kan därför användas för att avlägsna täckfärgsskikt och
lämna underliggande gammal målning intakt. Kolsyreisblästring kan användas för att fasa av färgkanter
vilket generellt minskar risken för färgresning vid övermålning.
Både helt lufttorkande färgsystem och hybridsystem med tvåkomponentfärg ger tillräckligt bra
vidhäftning till gammal målning.
Bilaga A Vidhäftningskontroll
Vidhäftningskontroll Lyftkran 2006-06-02
Prov
nr
MPa
Kommentarer Brottyta
brottyta
1A
8,0
Brott mellan
pansar och
blymönja
2A
5,6
Brott i rynkig
Pansar
3A
6,2
Brott i rynkig
Pansar
4A
8,2
Brott i
Pansar
5A
4,8
Brott mellan
original
täckfärg
Dragkuts (spegelvänd mot
brottyta)
Prov
nr
MPa
Kommentarer Brottyta 2006-06-02
brottyta
6A
6,0
Brott i
gammal
6,0
Mellan
mönja
gammal
täckfärg
2,0
50 % i
täckfärg 50
% i rynkig
Pansar(2x)
7A
8A
Dragkuts (spegelvända)
Bilaga B Vidhäftningskontroll
Vidhäftningskontroll Baksida 2007
Prov nr.
Fotografier efter dragprov
1B
2B
Dragprov 1
Dragprov 2
Dragprov 3
Dragprov 4
Dragprov 5
Dragprov 6
Dragprov 7
Dragprov 8
Dragprov 9
Dragprov 10
3B
4B
5B
6B
7B
8B
9BB
10B
Bilaga C Vidhäftningskontroll
Vidhäftningskontroll Gavel 2006
Prov
nr
Brott
MPa
Kommentar
brottyta
1C
3,8
Mellan
zinkkromat
och grå tf
2C
5,0
I rost och
valshud
3C
3,8
Delvis mellan
Zn-kromat
och grå tf
4C
5,8
40 % Znkromat/tf
40% i
rost/valshud
20 % mönja/tf
5C
3,8
80 % mellan
Zn-kromat/
grå tf
6C
4,4
40 % i
rost/valshud
Brottyta
Dragkuts (spegelvänd)
Utsk
riven: 2011-08-22
Vidhäftningskontroll Gavel 2007
Prov nr
Fotografier efter dragprov
14C
15C
Dragprov nr 14
Dragprov nr 15
Dragprov nr 16
Dragprov nr17
Dragprov nr 18
Dragprov nr 19
16C
17C
18C
19C
2
Vidhäftningskontroll Gavel 2010-10-02
Prov
nr
Brott
MPa Kommentar
21C
3,7
22C
2,6
23C
3,8
24C
4,0
25C
4,0
26C
3,8
27C
3,8
Brottyta
Dragkuts (spegelvänd)
Utsk
riven: 2011-08-22
Prov
nr
Brott
MPa Kommentar
28C
3,8
29C
4,9
30C
5,4
31C
4,8
32C
4,1
33C
3.8
Brottyta
Dragkuts (spegelvänd)
4