Gary W. Dallin, P. Eng. Předbarvené ocelové panely s kovovým povlakem pro budovy se úspěšně používají již mnoho let. Jedním z náznaků jeho popularity je rozšířené používání předem natřených ocelových střech v Kanadě a po celém světě.
Kovové střechy vydrží dvakrát až třikrát déle než nekovové. 1 Kovové budovy tvoří téměř polovinu všech nízkopodlažních nebytových budov v Severní Americe a značná část těchto budov má pro střechy a stěny předem natřené ocelové panely s pokovem.
Správná specifikace nátěrového systému (tj. předúprava, základní a vrchní nátěr) může zajistit životnost lakovaných ocelových střech a kovových stěn v mnoha aplikacích přesahující 20 let. K dosažení tak dlouhé životnosti musí výrobci a výrobci ocelových plechů s barevným povlakem zvážit následující související problémy:
Otázky životního prostředí Jedním z prvních faktorů, který je třeba vzít v úvahu při výběru ocelového výrobku s předbarveným pokovem, je prostředí, ve kterém bude použit. 2 Prostředí zahrnuje celkové klima a místní vlivy oblasti.
Zeměpisná šířka místa určuje množství a intenzitu UV záření, kterému je výrobek vystaven, počet hodin slunečního svitu za rok a úhel osvitu předbarvených panelů. Je zřejmé, že nízkoúhlé (tj. ploché) střechy budov umístěných v pouštních oblastech nízké šířky vyžadují základní a dokončovací systémy odolné proti UV záření, aby se zabránilo předčasnému vyblednutí, křídování a praskání. Na druhou stranu UV záření poškozuje svislé opláštění stěn budov umístěných ve vysokých zeměpisných šířkách s oblačným klimatem mnohem méně.
Mokrý čas je čas, během kterého střešní a stěnový plášť zvlhne vlivem deště, vysoké vlhkosti, mlhy a kondenzace. Nátěrové systémy nejsou chráněny před vlhkostí. Pokud zůstane dostatečně dlouho vlhký, vlhkost se nakonec dostane až k podkladu pod jakýmkoli nátěrem a začne korodovat. Množství chemických znečišťujících látek, jako je oxid siřičitý a chloridy přítomných v atmosféře, určuje rychlost koroze.
Mezi místní nebo mikroklimatické vlivy, které je třeba vzít v úvahu, patří směr větru, usazování znečišťujících látek průmyslem a mořské prostředí.
Při výběru nátěrového systému je třeba vzít v úvahu převládající směr větru. Je třeba dávat pozor, pokud se budova nachází po větru od zdroje chemické kontaminace. Plynné a pevné výfukové plyny mohou mít vážný vliv na lakovací systémy. Do 5 kilometrů (3,1 mil) od oblastí těžkého průmyslu se může korozivnost pohybovat od střední až po silnou v závislosti na směru větru a místních povětrnostních podmínkách. Za touto vzdáleností se dopad spojený se znečišťujícím dopadem rostliny obvykle snižuje.
Pokud jsou malované budovy blízko pobřeží, dopad slané vody může být vážný. Až 300 m (984 stop) od pobřeží může být kritická, zatímco významné účinky lze pociťovat až do 5 km do vnitrozemí a ještě dále v závislosti na pobřežních větrech. Atlantické pobřeží Kanady je jednou z oblastí, kde by k takovému působení klimatu mohlo dojít.
Není-li korozivnost navrhovaného staveniště patrná, může být užitečné provést místní šetření. Data z monitorovacích stanic životního prostředí jsou užitečná, protože poskytují informace o srážkách, vlhkosti a teplotě. Zkontrolujte chráněné nechráněné, nevyčištěné povrchy, zda neobsahují částice z průmyslu, silnic a mořské soli. Funkčnost okolních konstrukcí je třeba zkontrolovat – pokud jsou stavební materiály jako pozinkované oplocení a pozinkované nebo předem natřené obklady, střechy, okapy a oplechování v dobrém stavu po 10–15 letech, prostředí může být nekorozivní. Pokud se struktura stane problematickou již po několika letech, je rozumné postupovat opatrně.
Dodavatelé barev mají znalosti a zkušenosti, aby doporučili nátěrové systémy pro konkrétní aplikace.
Doporučení pro panely s kovovým povlakem Tloušťka kovového povlaku pod nátěrem má významný vliv na životnost předlakovaných panelů in situ, zejména v případě pozinkovaných panelů. Čím silnější je kovový povlak, tím nižší je míra koroze podříznutí na řezných hranách, škrábancích nebo jiných oblastech, kde je narušena celistvost laku.
Smyková koroze kovových povlaků, kde jsou přítomny řezy nebo poškození laku a kde je vystaven zinek nebo slitiny na bázi zinku. Jak je povlak spotřebován korozními reakcemi, barva ztrácí svou přilnavost a odlupuje se nebo se odlupuje od povrchu. Čím silnější je kovový povlak, tím nižší je rychlost podřezávání a nižší rychlost řezání.
V případě zinkování je důležitost tloušťky zinkového povlaku, zejména u střech, jedním z důvodů, proč mnoho výrobců výrobků z pozinkovaného plechu doporučuje specifikace normy ASTM A653 pro žárově pozinkovaný (pozinkovaný) nebo ocelový plech legovaný zinkem. proces máčení (galvanicky žíhaný), hmotnost povlaku (tj. hmotnost) označení G90 (tj. 0,90 oz/sqft) Z275 (tj. 275 g/m2) vhodné pro většinu předlakovaných pozinkovaných plechů. U přednátěrů 55% AlZn se problém tloušťky stává obtížnějším z mnoha důvodů. ASTM A792/A792M, Standardní specifikace pro ocelový plech, 55% hmotnost povlaku z hliníkové a zinkové slitiny ponorem (tj. hmotnost) Označení AZ50 (AZM150) je obecně doporučený povlak, protože se ukázalo, že je vhodný pro dlouhodobou práci.
Jedním aspektem, který je třeba mít na paměti, je, že operace válcování obecně nemohou používat plechy potažené kovem, které byly pasivovány chemikáliemi na bázi chrómu. Tyto chemikálie mohou kontaminovat čističe a roztoky pro předúpravu lakovaných linek, proto se nejčastěji používají nepasivované desky. 3
Vzhledem ke své tvrdé a křehké povaze se Galvanized Treatment (GA) nepoužívá při výrobě předem natřených ocelových plechů. Vazba mezi barvou a tímto povlakem ze slitiny zinku a železa je silnější než vazba mezi povlakem a ocelí. Během lisování nebo nárazu GA praskne a oddělí se pod barvou, což způsobí odloupnutí obou vrstev.
Úvahy o nátěrovém systému Jedním z nejdůležitějších aspektů pro zajištění dobrého výkonu je samozřejmě barva použitá pro danou práci. Například v oblastech, které jsou vystaveny velkému slunečnímu záření a intenzivnímu UV záření, je důležité zvolit povrchovou úpravu odolnou proti vyblednutí, zatímco v oblastech s vysokou vlhkostí je předúprava a konečná úprava navržena tak, aby se zabránilo pronikání vlhkosti. (Problémů souvisejících s nátěrovými systémy pro konkrétní aplikaci je mnoho a jsou složité a přesahují rámec tohoto článku.)
Korozní odolnost lakované pozinkované oceli je značně ovlivněna chemickou a fyzikální stabilitou rozhraní mezi povrchem zinku a organickým povlakem. Až donedávna se při zinkování používalo chemické ošetření smíšeným oxidem k zajištění mezifázové vazby. Tyto materiály jsou stále častěji nahrazovány silnějšími a korozi odolnějšími zinkfosfátovými povlaky, které jsou odolnější vůči korozi pod fólií. Fosforečnan zinečnatý je zvláště účinný v mořském prostředí a v dlouhodobých vlhkých podmínkách.
ASTM A755/A755M, dokument, který poskytuje obecný přehled povlaků dostupných pro výrobky z ocelových plechů s pokovem, se nazývá „Ocelový plech, kov potažený ponorem“ a je předem potažen spirálovým povlakem pro stavební výrobky vystavené vlivu vnější prostředí.
Úvahy o procesu potahování předem potažených válců Jednou důležitou proměnnou, která ovlivňuje životnost předem potaženého produktu in situ, je výroba předem potaženého listu. Proces potahování předem potažených válců může významně ovlivnit výkon. Například dobrá přilnavost barvy je důležitá, aby se zabránilo loupání nebo tvorbě puchýřů barvy na poli. Dobrá přilnavost vyžaduje dobře řízené techniky manipulace s nanášením povlaků. Proces lakování válců ovlivňuje životnost na poli. Pokryté problémy:
Výrobci válcování povlaků vyrábějící předbarvené plechy pro budovy mají dobře zavedené systémy kvality, které zajišťují řádnou kontrolu těchto problémů. 4
Profilování a konstrukční prvky panelu Důležitost konstrukce panelu, zejména poloměr ohybu podél tvarovacího žebra, je další důležitou otázkou. Jak již bylo zmíněno, ke korozi zinku dochází tam, kde byl poškozen nátěrový film. Pokud je panel navržen s malým poloměrem ohybu, budou v laku vždy praskliny. Tyto trhliny jsou často malé a často se jim říká „mikrotrhliny“. Kovový povlak je však obnažený a existuje možnost zvýšení rychlosti koroze podél poloměru ohybu válcovaného panelu.
Možnost mikrotrhlin v ohybech neznamená nemožnost hlubokých řezů – konstruktéři musí zajistit co největší poloměr ohybu, aby se tyto řezy přizpůsobily.
Kromě důležitosti konstrukce stroje pro tváření panelů a válců ovlivňuje provoz stroje pro tváření válců také produktivitu v oboru. Například umístění sady válečků ovlivňuje skutečný poloměr ohybu. Pokud není zarovnání provedeno správně, mohou ohyby vytvářet ostré zlomy v ohybech profilu namísto hladkých hladkých poloměrů ohybu. Tyto „těsné“ ohyby mohou vést k závažnějším mikrotrhlinám. Je také důležité, aby protilehlé válce nepoškrábaly lak, protože to sníží schopnost laku přizpůsobit se operaci ohýbání. Tlumení je další související problém, který je třeba identifikovat během profilování. Obvyklý způsob, jak umožnit odpružení, je „zalomit“ panel. To je nutné, ale nadměrné ohýbání během operace profilování má za následek více mikrotrhlin. Podobně jsou postupy kontroly kvality výrobců stavebních panelů navrženy tak, aby tyto problémy řešily.
Stav známý jako „plechovky na olej“ nebo „kapsy“ někdy nastává při válcování předem natřených ocelových panelů. Obzvláště náchylné jsou panelové profily se širokými stěnami nebo plochými profily (např. stavební profily). Tato situace vytváří nepřijatelný zvlněný vzhled při instalaci panelů na střechy a stěny. Olejové plechovky mohou být způsobeny různými příčinami, včetně špatné rovinnosti přiváděného plechu, provozu válcového lisu a způsobů montáže, a mohou být také důsledkem vyboulení plechu během tváření, protože tlaková napětí vznikají v podélném směru plechu. list. panel . 5 K tomuto pružnému vyboulení dochází, protože ocel má nízké nebo nulové prodloužení meze kluzu (YPE), což je deformace typu stick-slip, ke které dochází při natahování oceli.
Během válcování se plech pokouší ztenčit ve směru tloušťky a smršťovat v podélném směru v oblasti můstku. U ocelí s nízkým YPE je nedeformovaná oblast sousedící s ohybem chráněna před podélným smrštěním a je v tlaku. Když tlakové napětí překročí mezní elastické vzpěrné napětí, vznikají v oblasti stěny kapsové vlny.
Oceli s vysokým YPE zlepšují deformovatelnost, protože větší napětí se používá pro lokální ztenčení zaměřené na ohyb, což má za následek menší přenos napětí v podélném směru. Využívá se tedy fenoménu nespojité (lokální) tekutosti. Proto lze předbarvenou ocel s YPE větším než 4 % uspokojivě válcovat do architektonických profilů. Spodní materiály YPE lze válcovat bez olejových nádrží, v závislosti na nastavení válcovny, tloušťce oceli a profilu panelu.
Těžkost olejové nádrže se zmenšuje s tím, jak se k vytvoření profilu používá více vzpěr, tloušťka oceli se zvětšuje, poloměry ohybu se zvětšují a šířka stěny se zmenšuje. Je-li YPE vyšší než 6 %, může během válcování dojít ke vzniku rýh (tj. významné lokalizované deformaci). Správné školení pokožky během výroby to bude kontrolovat. Oceláři by si toho měli být vědomi, když dodávají předbarvené panely pro stavební panely, aby bylo možné použít výrobní proces k výrobě YPE v přijatelných mezích.
Úvahy o skladování a manipulaci Pravděpodobně nejdůležitějším problémem při skladování na místě je udržování panelů v suchu, dokud nejsou instalovány v budově. Pokud je umožněno pronikání vlhkosti mezi sousední panely v důsledku deště nebo kondenzace a následně není umožněno rychlému vysychání povrchů panelů, může dojít k některým nežádoucím věcem. Přilnavost nátěru se může zhoršit, což má za následek vznik malých vzduchových kapes mezi nátěrem a zinkovým povlakem před uvedením panelu do provozu. Netřeba dodávat, že toto chování může urychlit ztrátu přilnavosti barvy v provozu.
Někdy může přítomnost vlhkosti mezi panely na staveništi vést k tvorbě bílé rzi na panelech (tj. korozi zinkového povlaku). To je nejen esteticky nežádoucí, ale může to způsobit nepoužitelnost panelu.
Stohy papíru na pracovišti by měly být zabaleny do papíru, pokud je nelze uložit uvnitř. Papír musí být aplikován tak, aby se v balíku nehromadila voda. Balík by měl být minimálně zakryt plachtou. Dno je ponecháno otevřené, aby voda mohla volně odtékat; navíc zajišťuje volné proudění vzduchu k sušícímu svazku v případě kondenzace. 6
Úvahy o architektonickém návrhu Koroze je silně ovlivněna vlhkým počasím. Jedním z nejdůležitějších pravidel návrhu je proto zajistit, aby veškerá dešťová voda a tání sněhu mohly odtékat z budovy. Voda se nesmí hromadit a přicházet do styku s budovami.
Nejnáchylnější ke korozi jsou střechy s mírným sklonem, protože jsou vystaveny vysokým úrovním UV záření, kyselým dešťům, částicím a chemikáliím navátým větrem – je třeba vynaložit veškeré úsilí, aby se zabránilo hromadění vody ve stropech, ventilaci, klimatizačních zařízeních a chodníkech.
Podmáčení přepadové hrany závisí na sklonu střechy: čím vyšší sklon, tím lepší korozní vlastnosti okapnice. Kromě toho musí být různé kovy, jako je ocel, hliník, měď a olovo, elektricky izolovány, aby se zabránilo galvanické korozi, a odtokové cesty musí být navrženy tak, aby se zabránilo proudění vody z jednoho materiálu do druhého. Zvažte použití světlejší barvy na střeše, abyste snížili poškození UV zářením.
Kromě toho může být životnost panelu zkrácena v těch oblastech budovy, kde je na střeše hodně sněhu a sníh na střeše zůstává po dlouhou dobu. Pokud je budova navržena tak, aby byl prostor pod střešními deskami teplý, pak sníh u desek může tát celou zimu. Toto pokračující pomalé tavení má za následek trvalý kontakt s vodou (tj. prodloužené smáčení) lakovaného panelu.
Jak již bylo zmíněno dříve, voda nakonec prosákne skrz nátěrový film a koroze bude závažná, což má za následek neobvykle krátkou životnost střechy. Pokud je vnitřní střecha izolována a spodní strana šindelů zůstává studená, sníh v kontaktu s vnějším povrchem trvale neroztaje a zabrání se tvorbě puchýřů a zinkové koroze spojené s dlouhými obdobími vlhkosti. Pamatujte také, že čím silnější je nátěrový systém, tím déle bude trvat, než vlhkost pronikne do podkladu.
Stěny Svislé boční stěny jsou méně zvětralé a méně poškozené než zbytek budovy, s výjimkou chráněných povrchů. Kromě toho jsou obklady umístěné v chráněných oblastech, jako jsou nástěnné reliéfy a římsy, méně vystaveny slunečnímu záření a dešti. V těchto místech je koroze umocněna tím, že škodliviny nejsou smývány deštěm a kondenzací a také nevysychají nedostatkem přímého slunečního záření. Zvláštní pozornost by měla být věnována chráněným expozicím v průmyslovém nebo mořském prostředí nebo v blízkosti hlavních dálnic.
Vodorovné úseky obkladu stěn musí mít dostatečný sklon, aby nedocházelo k hromadění vody a nečistot – to je důležité zejména u sklepních odlivů, protože nedostatečný sklon může způsobit korozi jeho i obkladu nad ním.
Stejně jako střechy musí být různé kovy, jako je ocel, hliník, měď a olovo, elektricky izolovány, aby se zabránilo galvanické korozi. Také v oblastech se silnou akumulací sněhu může být koroze vedlejším problémem – pokud je to možné, oblast v blízkosti budovy by měla být zbavena sněhu nebo by měla být instalována dobrá izolace, aby se zabránilo trvalému tání sněhu na budově. povrch panelu.
Izolace by neměla zvlhnout, a pokud ano, nikdy ji nedovolte, aby se dostala do kontaktu s předem natřenými panely – pokud se izolace namočí, nebude rychle schnout (pokud vůbec), takže panely budou vystaveny dlouhodobému vystavení vlhkost – - Tento stav povede k urychlenému selhání. Například, když izolace na spodní straně panelu boční stěny zvlhne kvůli pronikání vody do spodní části, zdá se být vhodnější provedení s panely překrývajícími spodní část, než aby spodní část panelu byla instalována přímo na horní část panelu. dno. Minimalizujte možnost výskytu tohoto problému.
Předem natřené panely potažené 55% povlakem ze slitiny hliníku a zinku by neměly přijít do přímého kontaktu s vlhkým betonem – vysoká zásaditost betonu může korodovat hliník a způsobit odlupování povlaku. 7 Pokud aplikace zahrnuje použití upevňovacích prvků, které pronikají panelem, musí být vybrány tak, aby jejich životnost odpovídala životnosti lakovaného panelu. Dnes existují některé šrouby/spojovací prvky s organickým povlakem na hlavě pro odolnost proti korozi a tyto jsou k dispozici v různých barvách, aby ladily se střešním/stěnným obkladem.
INSTALAČNÍ ÚVAHY Dvěma nejdůležitějšími otázkami spojenými s instalací v terénu, zejména pokud jde o střechu, může být způsob, jakým se panely pohybují po střeše, a vliv obuvi a nástrojů pracovníků. Pokud se na okrajích panelů během řezání vytvoří otřepy, může nátěrový film poškrábat zinkový povlak, protože panely po sobě klouzají. Jak již bylo zmíněno dříve, všude tam, kde je narušena celistvost nátěru, kovový povlak začne rychleji korodovat, což negativně ovlivňuje životnost předem natřeného panelu. Podobně mohou podobné škrábance způsobit i boty pracovníků. Je důležité, aby boty nebo boty nedovolily, aby se do podrážky dostaly malé kamínky nebo ocelové vrtáky.
Malé otvory a/nebo zářezy („úlomky“) se často vytvářejí během montáže, upevňování a dokončování – pamatujte, že obsahují ocel. Po dokončení práce nebo ještě před tím může ocel zkorodovat a zanechat ošklivou rezavou skvrnu, zvláště pokud je barva laku světlejší. V mnoha případech je tato změna barvy považována za skutečnou předčasnou degradaci předbarvených panelů a kromě estetických hledisek si majitelé budov musí být jisti, že budova předčasně nezklame. Všechny hobliny ze střechy musí být okamžitě odstraněny.
Pokud je součástí instalace střecha s nízkým sklonem, může se hromadit voda. Přestože návrh svahu může být dostatečný pro umožnění volného odtoku, mohou se vyskytnout místní problémy způsobující stojatou vodu. Malé promáčkliny zanechané pracovníky, například při chůzi nebo odkládání nástrojů, mohou zanechat oblasti, které nemohou volně odtékat. Pokud není povoleno volné odtékání, může stojatá voda způsobit puchýře barvy, které pak může způsobit odlupování barvy na velkých plochách, což pak může vést k závažnější korozi kovu pod barvou. Usazení budovy po montáži může vést k nesprávnému odvodnění střechy.
Úvahy o údržbě Jednoduchá údržba natřených panelů na budovách zahrnuje občasné opláchnutí vodou. U instalací, kde jsou panely vystaveny dešti (např. střechy), to obvykle není nutné. V chráněných exponovaných oblastech, jako jsou podhledy a stěny pod okapy, je však čištění každých šest měsíců užitečné při odstraňování korozivních solí a nečistot z povrchů panelů.
Pro dosažení určitých uspokojivých výsledků se doporučuje, aby jakékoli čištění bylo provedeno nejprve „zkušebním čištěním“ malé plochy povrchu na místě, které není příliš otevřené.
Při použití na střeše je také důležité odstranit volné nečistoty, jako je listí, špína nebo stavební stékající voda (tj. prach nebo jiné nečistoty kolem střešních větracích otvorů). Přestože tyto zbytky neobsahují agresivní chemikálie, zabrání rychlému vysychání, které je pro střechu s dlouhou životností kritické.
K odstraňování sněhu ze střech také nepoužívejte kovové lopaty. To může vést k vážným škrábancům na laku.
Předbarvené ocelové panely s pokovem pro budovy jsou navrženy pro roky bezporuchového provozu. Postupem času se však vzhled všech vrstev barvy změní, možná až do bodu, kdy je nutné přelakování. 8
Závěr Předbarvené pozinkované ocelové plechy se již desítky let úspěšně používají pro opláštění budov (střechy a stěny) v různých klimatických podmínkách. Dlouhého a bezporuchového provozu lze dosáhnout správnou volbou nátěrového systému, pečlivým návrhem konstrukce a pravidelnou údržbou.
Čas odeslání: 05.06.2023