SUORITUSLUOKKA
KORROOSIO-ONGELMAN YMMÄRTÄMINEN
Monet ympäristöt ja materiaalit voivat aiheuttaa korroosiota, mukaan lukien merisuolailma, palonestoaineet, savut, lannoitteet, säilöntäaineella käsitelty puu, jäänpoistosuolat, erilaiset metallit ja paljon muuta. Metalliset ruuvit, kiinnikkeet ja ankkurit voivat ruostua ja menettää kantokykynsä, kun ne asennetaan syövyttävään ympäristöön tai kosketuksiin syövyttävien materiaalien kanssa.
Mikäli ilmasto on korroosiota aiheuttavaa, eli ilmassa on korroosiota aiheuttavaa liuosta (meri-ilmasto, uimahallit, suolatut kadut talvella jne.), metalliosat voivat olla ympäristössä, joka on suoraan alttiina sateelle. Ne voivat olla suojassa katon, tai tuuletetun julkisivun alla.
Rakennusympäristössä esiintyvät monet muuttujat tekevät mahdottomaksi ennustaa tarkasti, alkaako korroosio tai milloin se saavuttaa kriittisen tason. Tämän suhteellisen epävarmuuden vuoksi on ratkaisevan tärkeää, että suunnittelijat ja asentajat ovat tietoisia mahdollisista riskeistä ja valitsevat käyttötarkoitukseensa sopivan tuotteen. On myös järkevää suorittaa säännöllisiä huoltoja ja määräaikaistarkastuksia, erityisesti ulkokäyttöön.
Korroosio on melko yleistä ulkosovelluksissa. Jopa ruostumaton teräs voi ruostua. Jonkinlaisen korroosion esiintyminen, esim. sinkin valkoruoste ei tarkoita, että kantavuus on heikentynyt tai että vika olisi välitön. Jos korroosiota, esim. punaista ruostetta ilmenee, tai sitä on syytä epäillä, tulee pätevän insinöörin, tai tarkastajan tutkia ruuvit ja kiinnikkeet. Vaurioituneiden osien vaihtaminen tai puhdistaminen voi olla asianmukaista. Terästen punaruostekorroosio yleensä lisääntyy ja aiheuttaa suuria vahinkoja pitkälle edenneessä vaiheessa.
GALVAANINEN KORROOSIO
Galvaanista korroosiota (tunnetaan myös nimellä bimetallikorroosio, erityyppisien metallien korroosio tai kosketuskorroosio) voi esiintyä, kun erilaiset metallit (esim. galvanoitu pehmeä teräs ja ruostumaton teräs) joutuvat kosketuksiin syövyttävässä elektrolyytissä (esim. suolaa sisältävässä vedessä, hapossa jne.). Kun galvaaninen pari muodostuu, toinen parin metalleista tulee anodiksi ja syöpyy nopeammin kuin se yksinään tekisi, kun taas toisesta tulee katodi, joka syöpyy hitaammin kuin yksinään. Jotta galvaaninen korroosio voi tapahtua, kolmen ehdon on oltava voimassa:
- Mukana on oltava sähkökemiallisesti erilaisia metalleja,
- Näiden metallien on oltava sähköisessä kosketuksessa,
- Metallit on altistettava elektrolyytille.
Materiaalin suhteellinen jaloisuus voidaan ennustaa mittaamalla sen korroosiopotentiaali. Tunnettu galvaaninen sarja (katso alla) luettelee tiettyjen materiaalien suhteellisen jalouden merivedessä. Pieni anodi/katodi pinta-alasuhde on erittäin epätoivottavaa.
Tässä tapauksessa galvaaninen virta keskittyy pienelle anodiselle alueelle. Liukenevan anodin paksuus häviää nopeasti näissä olosuhteissa. Haitallisia pinta-alasuhteita esiintyy erityisesti liitoksissa olevissa ruuveissa.
GALVAANINEN METALLISARJA
RUOSTUVAT (anodi)
Magnesium, magnesiumseokset ja sinkki
Alumiini, kadiumi, rauta ja teräs
Lyijy, tina, nikkeli ja Ni-Cr-seos
Messingit, kupari ja Cu-Ni-seokset
Nikkeli
Ruostumattomat teräkset
SUOJATUT (katodi)
KORROOSIO JA RUUVIT
Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kiinnikkeiden kanssa hiiliteräksisien ruuvien käyttöä tulee välttää, koska hiiliteräksen pinta-ala suhteessa ruostumattomaan teräkseen on pieni ja näin ruuvit altistuvat aggressiiviselle hyökkäykselle, mikä lisää korroosiota. Sitä vastoin ruostumattomasta teräksestä valmistetulla ruuvilla kiinnitetyn hiiliteräskiinnikkeen hyökkäysnopeus on paljon hitaampi. Bimetallikorroosion estäminen on mahdollista sulkemalla elektrolyytti pois liitoksesta maalaamalla tai teippaamalla liitoksen päälle. Vaihtoehtoisesti nämä kaksi metallia tulisi eristää toisistaan maalaamalla jokainen kosketuspinta tai käyttämällä ei-metallista eristysmateriaalia, kuten nailon-, neopreeni- tai teflon-aluslevyjä, pehmusteita, tiivisteitä tai holkkeja, kohteesta riippuen.
Suuri ANODI (hiiliteräs) -alue, pieni CATHODE (ruostumattomasta teräksestä valmistettu ruuvi) -alue, jossa ei ole hyökkäystä kiinnikkeisiin ja suhteellisen vähäinen hyökkäys hiiliteräkseen.
Suuri katodialue (ruostumaton teräs), pieni ANODI (hiiliteräsruuvi) -alue, jossa ei ole hyökkäystä ruostumattomaan teräkseen, mutta ruuviin huomattavasti lisääntynyt vaikutus.
BIMETALLIKORROOSIOTAULUKKO
Alla olevassa taulukossa on yksityiskohtia yleisistä materiaaleista, joita voidaan käyttää yhdessä tietyissä tapauksissa, riippuen myös pinta-alasuhteesta, kuten aiemmin on käsitelty.
Joskus on vaikea arvioida joitakin materiaaleja (esim. alumiini), koska tiettyjen ainesosien esiintymisellä määrätyissä seoksessa (esim. kupari) on suuri vaikutus korroosionkestävyyteen joidenkin elektrolyyttien (esim. jäänpoistosuola) vaikutuksessa. Lisäksi jälkikäsittelyllä (esim. Eloxation) on suuri merkitys korroosionkestävyyteen.
Hyvä tietää: Kun pienseosteiset teräkset joutuvat kosketuksiin hiiliteräs-pienhiukkasten kanssa kosteassa ilmastossa, bimetallikorroosio voi aiheuttaa ruostumattoman teräksen korroosion. Näin voi käydä esim. kun ruostumattomia ruuveja käsitellään muilla kuin ruostumattomilla työkaluilla.
SUORITUSLUOKAT
Suoritusluokat Eurocode 5:n mukaan: Suoritusluokkien ympäristön määritelmä on annettu standardissa EN1995-1-1
MÄÄRITELMÄ
ESIMERKIT
Materiaalien kosteuspitoisuus vastaa 20°C lämpötilaa ja ympäröivän ilman suhteellinen kosteus vain muutaman viikon ajan vuodessa yli 65%.
Lämpimät tilat, välilattiat, puurunkoiset seinät – sisä- ja väliseinät.
Materiaalien kosteuspitoisuus vastaa 20°C lämpötilaa ja ympäröivän ilman suhteellinen kosteus vain muutaman viikon ajan vuodessa yli 85%.
Kylmät tilat, pohjakerrokset, puurunkoiset seinät – ulkoseinät, joissa elementti on suojattu suoralta kastumiselta.
Ilmasto-olosuhteet, jotka johtavat korkeampaan kosteuspitoisuuteen kuin suoritusluokassa 2.
Ulkotilan käyttötarkoitukset – täysin suojaamaton.
RUOSTUMATON TERÄS UIMAHALLISSA
Aiemmin on ollut jonkin verran epävarmuutta ruostumattomien materiaalien oikeasta valinnasta uimahallien kantaviin osiin. vuonna 2015 julkaisusta standardista EN 1993-1-4:A1 lähtien suunnittelijoilla on ollut selkeä ja helppo opastus oikean materiaalin valitsemiseen uusimman tekniikan perusteella.
Uimahallirakennusten ilmasto on yksi aggressiivisimmista ympäristöistä. Klooripohjaiset desinfiointiaineet reagoivat uimareiden tuomien epäpuhtauksien kanssa muodostaen kloramiineja, jotka uima-altaan vedestä tulevan höyryn sisältämänä voivat tiivistyä ruostumattomiin teräskomponentteihin ja joita pidetään tärkeimpänä tekijänä ruostumattoman teräksen korroosiossa uima-allas ympäristöissä.
EN 1993-1-4 sallii vain 3 tyyppisten CRC V -terästen käytön kantavissa osissa, esim. 1,4529. Näille teräksille ei vaadita tarkastusta, joten niitä voidaan käyttää kohteissa, joita ei voida tarkistaa. Poikkeuksena ovat esteettömät rakennuksen osat, jotka tarkastetaan vähintään viikoittain. Mahdolliset teräslaadut tässä tapauksessa on annettu standardissa EN 1993-1-4.