Είναι γνωστό ότι η προετοιμασία της επιφάνειας πριν από την εφαρμογή είναι ο σπουδαιότερος από τους παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της προστασίας και την διάρκεια ζωής των επιχρισμάτων. Για τον λόγο αυτόν πρέπει πάντοτε να δίδεται μεγάλη προσοχή τόσο στην επιλογή της μεθόδου που θα εφαρμοσθεί, όσο και στην σωστή εφαρμογή της. Επομένως το θέμα της επιφανειακής προετοιμασίας αφορά τόσο τα στάδια σχεδιασμού και προδιαγραφής, όσο και την εκτέλεση των έργων και τον έλεγχο τους.
Πρότυπα προετοιμασίας επίσημα υπάρχουν σχεδόν αποκλειστικά για μεταλλικές κατασκευές. Για την προετοιμασία των επιφανειών, ιστορικά στην Ευρώπη το πρώτο πρότυπο που εφαρμόσθηκε διεθνώς είναι το Σουηδικό πρότυπο SIS 055900. Το πρότυπο αυτό έμεινε για πολλά χρόνια το μοναδικό πρότυπο για προεργασία μεταλλικών επιφανειών και έχει μείνει στην βιομηχανία μεταλλικών κατασκευών και στην ναυπηγοβιομηχανία ως πρότυπο αναφοράς. Το πρότυπο αυτό μεταφράστηκε και έγινε Ελληνικό πρότυπο ΕΛΟΤ 880:1985. Αργότερα εκπονήθηκε από τον ISO οι σειρές διεθνών προτύπων ISO 8501, 8502, 8504. Αυτά βασίζονται στο SIS 055900 και σε γενικές γραμμές κρατούν τους ίδιους κωδικούς στην κατάταξη των επιφανειών και της προετοιμασίας. Στη συνέχεια αυτά τα πρότυπα ενσωματώθηκαν στην Ευρωπαϊκή τυποποίηση ως EN/ISO 8501, EN/ISO 8502, EN/ISO 8504 και βεβαίως και στον ΕΛΟΤ με τους ίδιους αριθμούς.
Η προετοιμασία της επιφάνειας αρχίζει με την απομάκρυνση των ξένων υλών. Σκόνες, χώματα, άλατα, επικαθίσεις, πιτσιλιές από ασβέστη και άλλα επιχρίσματα, λάδια και άλλες λιπαρές ουσίες, πίσσες κτλ. πρέπει να απομακρυνθούν πριν από την καθεαυτού προετοιμασία που θα περιγραφεί παρακάτω. Επίσης πρέπει να απομακρυνθούν πριν από την προετοιμασία χαλαρά στρώματα παλαιών χρωμάτων καθώς και χονδρά στρώματα σκουριάς στα μεταλλικά αντικείμενα.
Ως επί το πλείστον, η προετοιμασία αρχίζει με μια σάρωση για την απομάκρυνση της σκόνης και άλλων χαλαρά συνδεδεμένων υλικών. Ακολουθεί, ανάλογα με την περίπτωση και το αντικείμενο απολίπανση για την απομάκρυνση λαδιών και λιπαρών ουσιών, ξύσιμο για την απομάκρυνση χρωμάτων και σκουριάς, γυαλοχάρτισμα και άλλα.
Η κυρίως προετοιμασία της επιφάνειας μπορεί να είναι μηχανική ή χημική. Η επιφάνεια που πρόκειται να προετοιμασθεί μπορεί να είναι από χάλυβα ή άλλο μέταλλο, από τσιμέντο, κονίες ή σκυρόδεμα, ξύλο, αλλά και πολλά άλλα υλικά.
Άλλος σημαντικός παράγοντας που υπεισέρχεται στην επιλογή της μεθόδου, στην εκτέλεση αλλά και στην κατάταξη της προετοιμασίας μιας επιφάνειας είναι η κατάσταση στην οποία βρίσκεται η επιφάνεια πριν από την προετοιμασία. Αυτή, αν είναι π.χ. χαλύβδινη, μπορεί να έχει χρώματα (διαφόρων ειδών), να είναι οξειδωμένη σε διάφορους βαθμούς οξείδωσης, ή να είναι καινούργια.
Η απολίπανση γίνεται με απορρυπαντικά, διαλυτικά ή καθαριστικά γαλακτώματα. Αν χρησιμοποιηθούν απορρυπαντικά ή γαλακτώματα, πρέπει αυτά στη συνέχεια να απομακρυνθούν πολύ καλά. Όταν χρησιμοποιούνται διαλυτικά, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα ώστε οι λιπαρές ουσίες να απομακρυνθούν τελείως και να μη ξανακαθίσουν στην επιφάνεια μετά την εξάτμιση του διαλύτη.
Μια χαλύβδινη επιφάνεια μπορεί να είναι οξειδωμένη σε διάφορους βαθμούς οξείδωσης, ή να είναι καινούργια. Στην περίπτωση αυτή, συνήθως υπάρχει ένα λεπτό επιφανειακό στρώμα οξειδίων σιδήρου πολύ σκληρό και πολύ δύσκολα απομακρυνόμενο, που ονομάζεται σκωρία ελάστρου ή “καλαμίνα” (αγγλικά mill scale).
Σύμφωνα με το Σουηδικό πρότυπο SIS 055900 και τις σειρές διεθνών και Ευρωπαϊκών προτύπων EN/ISO 85xx, η κατάσταση της επιφάνειας πριν από την προετοιμασία διακρίνεται ως:
A: καινούργια επιφάνεια χάλυβα, σχεδόν χωρίς οξείδωση (σκουριά), πλήρως καλυμμένη με καλά προσκολλημένη καλαμίνα
B: επιφάνεια χάλυβα σχεδόν καινούργια, με καλαμίνα που άρχισε να αποφλοιώνεται και λίγη οξείδωση
C: επιφάνεια χάλυβα αρκετά οξειδωμένη, όπου η καλαμίνα έχει φύγει ή μπορεί να αποκολληθεί με ξύσιμο
D: επιφάνεια χάλυβα τελείως οξειδωμένη
Η αμμοβολή, στα ίδια αυτά πρότυπα, χαρακτηρίζεται με το πρόθεμα Sa και διακρίνονται 4 βαθμοί προετοιμασίας, με σειρά από την απλούστερη ως την πιο επιμελημένη:
Sa1 Sa2 Sa2 ½ Sa3.
Η προετοιμασία με το χέρι ή εργαλειομηχανές χαρακτηρίζεται ως St2 ή St3. Οι βαθμοί προετοιμασίας δίνονται περιγραφικά και ταυτόχρονα φαίνονται στο πρότυπο σε φωτογραφίες, ανάλογα με την αρχική κατάσταση της επιφάνειας, π.χ. A Sa3, C St2, κτλ.
Οι μηχανικές μέθοδοι προετοιμασίας επιφανειών είναι αυτές που εφαρμόζονται συχνότερα. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία μηχανικών μεθόδων προετοιμασίας, αρχίζοντας από το πιο απλό χειρονακτικό τρίψιμο με γυαλόχαρτο μέχρι τον καθαρισμό με ακτινοβολίες laser.
Ο πιο συνηθισμένος τρόπος σήμερα για την προετοιμασία χαλύβδινων αλλά και άλλων επιφανειών είναι η αμμοβολή. Είναι εύκολος, αρκετά γρήγορος και σχετικά οικονομικός για την ποιότητα του καθαρισμού που εξασφαλίζει.
Υπάρχει και ο καθαρισμός με υδροβολή, όπου εκτοξεύεται νερό χωρίς ψήγματα αμμοβολής, με μεγάλη πίεση. Αυτή διακρίνεται ανάλογα με την πίεση εκτόξευσης του νερού, κατά μία ταξινόμηση, ως εξής:
⇨ Low Pressure Washing (LPW) - πλύσιμο χαμηλής πίεσης, κάτω από 340 bar
⇨ High Pressure Water Cleaning (HPWC) - 340- 700 bar
⇨ High Pressure Water Jetting (HPWJ) 700 - 1700 bar
⇨ Ultra High Pressure Water Jetting (UHPWJ) πάνω από 1700 bar
Άλλοι τρόποι μηχανικής προετοιμασίας επιφανειών είναι:
⇨ Χειρονακτικοί: με συρματόβουρτσες, μαχαιρίδια, ξύστρες, σφυροκοπανισμό (ματσακόνι), κτλ.
⇨ Με εργαλειομηχανές ηλεκτροκίνητες ή αεροκίνητες: τροχός λειάνσεως, συνήθως με σμυρίδα, συρμάτινες περιστρεφόμενες βούρτσες, σφυροκοπανισμός απλός (αεροματσάκονο) ή με βελόνες.
Ο καθαρισμός με συρματόβουρτσα ή με μηχανή με περιστρεφόμενες βούρτσες ενέχει τον κίνδυνο η επιφάνεια που θα προκύψει να γίνει πολύ λεία, με αποτέλεσμα το χρώμα να μην έχει καλή πρόσφυση πάνω σ’ αυτήν.
Μετά τον μηχανικό καθαρισμό πρέπει να ακολουθήσει απομάκρυνση των προϊόντων καθαρισμού.
Εμβάπτιση σε οξέα:
Αγγλικά ονομάζεται pickling. Το χαλύβδινο αντικείμενο εμβαπτίζεται σε αραιό διάλυμα ανόργανων οξέων. Στη συνέχεια ξεπλένεται καλά, εξουδετερώνεται και αν απαιτείται παθητικοποιείται.
Φωσφάτωση:
Η φωσφάτωση είναι κατεργασία της επιφάνειας με φωσφορικές ενώσεις. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός μιας λεπτής φωσφορικής επικάλυψης πάνω στην επιφάνεια. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι φωσφάτωσης: με εμβάπτιση, με ψεκασμό (spray), με τρίψιμο με πανί κ.ά.
Για την φωσφάτωση μπορεί να χρησιμοποιηθούν φωσφορικά άλατα του σιδήρου, του ψευδαργύρου, του μαγγανίου, ή και μικτά.
Μετατροπείς οξειδώσεων:
Υπάρχουν ορισμένα χημικά παρασκευάσματα που λέγονται μετατροπείς οξειδώσεων (αγγλικά Rust Converters). Αυτά περιέχουν αναγωγικά υλικά, όπως ταννικό οξύ και άλλα, και ανάγουν τα προϊόντα οξείδωσης του σιδήρου.
Οι επιφάνειες από τσιμέντο ή σκυρόδεμα πρέπει να καθαρίζονται πρώτα από λάδια και άλλες λιπαρές ουσίες, όπως είναι τα αποκολλητικά των ξυλοτύπων. Αυτό μπορεί να γίνει με υδατικό διάλυμα σόδας, φωσφορικού νατρίου ή ειδικά απορρυπαντικά. Πολλές φορές είναι απαραίτητη η αμμοβολή για την προετοιμασία τσιμέντινης επιφάνειας. Η αμμοβολή σ’ αυτές τις περιπτώσεις είναι πολύ αποτελεσματική διότι απομακρύνει όλα τα ξένα σώματα, σαθρά κομμάτια τσιμέντου, άλατα που προέρχονται από επικάθιση ή από την αποσάθρωση του τσιμέντου και πολλά άλλα.
Μια άλλη προετοιμασία που συνηθίζεται στις τσιμέντινες επιφάνειες είναι ο καθαρισμός με οξέα. Συνήθως χρησιμοποιούνται αραιά διαλύματα υδροχλωρικού οξέος. Αν υπάρχει κίνδυνος προσβολής του οπλισμού από το υδροχλώριο, χρησιμοποιούνται παθητικοποιημένα οξέα ή φωσφορικό οξύ. Στη συνέχεια ξεπλένεται πολύ καλά η επιφάνεια με γλυκό νερό, ελέγχεται η ουδετερότητα της (pH = 7) και αφήνεται να στεγνώσει καλά πριν από την εφαρμογή των χρωμάτων.
Είναι αυτονόητο ότι όλη η διαδικασία που περιγράφεται στην παράγραφο 1.12.2 εφαρμόζεται και στις επιφάνειες αυτές.