Komplexní průvodce protikorozní ochranou kovových konstrukcí

Kovové povrchy jsou neustále vystaveny vlhkosti, dešti, UV záření, mrazu i teplotním výkyvům. Bez kvalitního nátěru dochází k postupnému vzniku rzi a degradaci materiálu. Použití kvalitního nátěru na kov do exteriéru je zásadní zejména u konstrukcí trvale vystavených dešti a UV záření.

Vlivy prostředí a koroze

Na části konstrukcí, které jsou vystaveny atmosférickým podmínkám, působí všechny negativní vlivy tohoto prostředí - znečištění ovzduší, srážky, vlhkost, sluneční záření a podobně. Důsledkem tohoto působení je korozní napadení kovových materiálů a degradace organických a kovových povlaků. Koroze je definována jako znehodnocení kovů fyzikálně-chemickými interakcemi s prostředím zemské atmosféry. Děje probíhají na rozhraní fáze kov-prostředí. Anodická reakce odpovídá oxidaci kovu (rozpouštění, korozi) a katodická reakce odpovídá současné redukci některé z oxidujících složek prostředí a tvorbě korozních produktů. Tyto elektrochemické děje probíhají při atmosférické korozi v tenké vrstvě elektrolytu, která se vyskytuje na povrchu kovu.

Základní podmínkou pro vznik a průběh atmosférické koroze je vytvoření vrstvy elektrolytu na povrchu kovu. Kromě zadržených dešťových srážek se jedná především o adsorpci a kondenzaci vzdušné vlhkosti na povrchu kovu. Tloušťka této vrstvy se v reálných podmínkách pohybuje mezi 5 - 150 nm. V této vrstvě pak probíhají chemické reakce, v jejichž důsledku dochází ke korozi. Ke kondenzaci vzdušné vlhkosti dochází, jestliže teplota povrchu a teplota rosného bodu je shodná, přičemž teplota rosného bodu je závislá na koncentraci vlhkosti ve vzduchu. Čím nižší hodnota vlhkosti, tím nižší hodnota teploty rosného bodu. V běžných atmosférách se uvádí jako kritická hodnota pro vznik korozního napadení relativní vlhkost 80 %. Hodnota kritické relativní vlhkosti je ovlivněna vlastnostmi atmosféry (teplota, relativní vlhkost, tlak vzduchu atd.) a znečištěním ovzduší. Tato hodnota se mění se znečištěním prostředí a s kvalitou, především čistotou a drsností povrchu. Při rychlých změnách teploty je další možností vzniku vrstvy elektrolytu kondenzace vlhkosti (orosení).

Při reálném korozním procesu v atmosférických podmínkách se vždy projevuje současně vliv několika faktorů. Doba ovlhčení povrchu je závislá na teplotě, relativní vlhkosti vzduchu, množství a druhu srážek, rychlosti větru, intenzitě slunečního záření, tvaru povrchu, jeho drsnosti a čistotě, stupni zakrytí povrchu a dalších. Složení elektrolytu je závislé na povaze a koncentraci nečistot v ovzduší i na charakteru povrchu kovu. Korozní rychlost je silně ovlivňována koncentrací nečistot ve vzduchu, na některých typech konstrukcí se může projevit vliv chloridů z chemických rozmrazovacích solí. Znalost podmínek působícího prostředí je důležitá pro odhad i posouzení vznikajícího znehodnocení i pro volbu účinného ochranného opatření. Při atmosférické korozi se většinou jedná o rovnoměrnou korozi.

Stupeň korozní agresivity

Stupeň korozní agresivity je technický údaj, který je základní informací pro výběr materiálů a systému ochrany proti působení atmosférického prostředí s přihlédnutím ke způsobům použití a k požadované životnosti systému ochrany či výrobku. Základem pro odvození stupně korozní agresivity jsou korozní úbytky standardních vzorků čtyř základních konstrukčních kovů (uhlíková ocel, zinek, měď, hliník) po prvém roce expozice, nebo průměrné roční hodnoty nejvýznamnějších činitelů prostředí, které působí na atmosférickou korozi, tedy teploty, relativní vlhkosti, depozice oxidu siřičitého nebo chloridů. Na základě environmentálních parametrů jsou formulovány rovnice znehodnocení umožňující výpočty korozních rychlostí, respektive korozních úbytků, viz ČSN EN ISO 9223. Podle této normy je korozní agresivita atmosféry klasifikována stupni C1 až CX.

Čtěte také: Stavební OSB desky – nátěr a ochrana

Korozní agresivita atmosfér v průmyslově rozvinutých zemích rostla od konce 19. století se znečištěním ovzduší, maxima dosahovala v padesátých a šedesátých letech 20. století. Od roku 1995 v souvislosti s uplatněním mnoha opatření na snížení znečištění ovzduší i změnou struktury průmyslové činnosti výrazně poklesla. V současné době je průměrná roční koncentrace SO2 na více než 80 % území ČR nižší než 10 µg/m3 (atmosféra s korozní agresivitou stupně C2 pro ocel); vyšší průměrná roční koncentrace SO2 se vyskytuje v severních Čechách a na Ostravsku (stupeň C3). V těchto atmosférických podmínkách se může korozně projevit i určitý synergický efekt ostatních složek znečištění ovzduší, přestože samotné plyny neovlivňují korozní chování materiálu. Nejvýznamnější je synergický vliv kombinace znečištění SO2, NO2 a O3.

Při stanovení stupně agresivity atmosféry v případě rozměrných konstrukcí a staveb je nutné vzít v úvahu rozdílné podmínky, které mohou působit na jednotlivé části konstrukce a které vyplývají z konstrukčního řešení a způsobu jejich používání, například část konstrukce mostu nad vodní hladinou, konstrukčně podmíněné nedostatečně provětrávané prostory, duté prostory konstrukcí, povrchy pod přístřeškem nebo částečně chráněné povrchy ve styku s agresivními látkami, povrchy vystavené kondenzaci, abrazivním vlivům, pohledové plochy a podobně. Významně se projevuje i orientace jednotlivých ploch vzhledem ke směru působení větru, slunečního záření nebo dešťových srážek. Velmi specifické podmínky z hlediska korozní agresivity nastávají u tunelů, kde se často projevuje vliv průsaku vody a vneseného znečištění posypových solí a dalšího znečištění. Zvláštní pozornost je dále nutné věnovat částem konstrukcí, které jsou ponořené nebo částečně omývané vodou nebo uložené v půdě. V souladu se změnami korozní agresivity atmosféry se mění i rychlost koroze kovů a slitin a pochopitelně i složení a další vlastnosti povrchových vrstev korozních produktů. Kromě atmosférické expozice může být část konstrukcí uložena v půdě nebo částečně ponořená ve vodě. Stupně korozní agresivity těchto částí konstrukcí jsou velmi obtížně definovatelné, neboť koroze je obvykle lokalizována na malé části konstrukcí. Pro účely PKO jsou normou ČSN EN ISO 12944-2 stanoveny 4 stupně korozní agresivity. Základní informace o korozních rychlostech konstrukčních kovů ve vztahu ke korozní agresivitě jednotlivých atmosfér jsou uvedeny v ČSN EN ISO 9224.

Materiály a jejich odolnost

Nejdůležitějším konstrukčním materiálem je ocel. Oceli jsou slitiny železa s uhlíkem a dalšími prvky, které se do oceli dostaly jednak při výrobě (Mn, Si, P, S, Cu), nebo s prvky, které byly přidány do oceli úmyslně (např. Cr, Ni aj.), takzvanými prvky přísadovými, legujícími. Podle toho se oceli rozdělují na oceli uhlíkové a oceli slitinové. Tyto oceli jsou nejrozšířenějším konstrukčním materiálem. V ČR je pro ocelové konstrukce pozemních staveb přednostně doporučováno použití konstrukčních ocelí uvedených v tabulce 3.1 normy ČSN EN 1993-1-1. Národní příloha k této normě stanoví, že použití ocelí v této tabulce neuvedených není pro nosné OK v ČR vhodné. Jestliže se uvažuje o jejich použití, musí se spolehlivě prokázat, že jsou splněny všechny požadavky na jejich pevnost, plasticitu a svařitelnost podle ostatních článků ČSN EN 1993-1-1. Z korozního hlediska patří konstrukční oceli k materiálům málo odolným a bez povrchové úpravy mají omezené použití. V atmosféře korodují za vzniku rzi. Ta zhoršuje nejen vzhled oceli, ale i jeho elektrický odpor a tepelnou vodivost, hladkost, ztěžuje rozebíratelnost spojů a podobně. Korozní napadení je obvykle rozloženo po celé ploše, i když v jednotlivých částech postupuje do hloubky různou rychlostí. Korozi ocelí do určité míry ovlivňuje druh a obsah legur, například se stoupajícím obsahem síry roste mírně i korozní rychlost oceli, a naopak se stoupajícím obsahem uhlíku se rychlost koroze snižuje. Technický význam má přítomnost Cu, která v koncentraci 0,2 až 0,3 % zvyšuje korozní odolnost. Na dlouhodobý průběh atmosférické koroze nemá význam způsob tváření a stav povrchu, který může do jisté míry ovlivnit pouze kinetiku koroze v počátečním období. Korozní rychlost konstrukční oceli není během prvních deseti let konstantní, postupně se snižuje se vznikem vrstvy korozních produktů. Tyto materiály se prakticky vždy chrání proti atmosférické korozi.

Litina (šedá a bílá) jsou tvrdé, křehké materiály s hrubým a pórovitým povrchem. Pro zlepšení zpracovatelnosti i korozní odolnosti proti některým prostředím (chemický průmysl) se litiny legují - Cr, Si, Al, Ni, Mo aj. Pro odhad jejich korozního napadení lze vycházet z údajů pro konstrukční a nízkolegované oceli. Korozní napadení má rovnoměrnější charakter než u ocelí, protože grafitová kostra ve struktuře materiálu zůstává nenapadena. Litiny jsou v mnoha případech korozně odolnější než nízkolegované oceli a vyznačují se zejména menším sklonem k důlkové korozi. Specifickým projevem koroze litiny je takzvaná spongióza, tedy selektivní koroze železa ve slitině, kdy korozně napadený materiál má křehkou strukturu obohacenou o uhlík.

Tyto oceli jsou také označovány jako patinující nízkolegované oceli (weathering steel), popř. výrobním označením (Atmofix, Corten). Kvalita ocelí je specifikována normou ČSN EN 10025-5. Obsah legujících prvků nepřesahuje 2 %. Důležitá je vyváženost jednotlivých legujících prvků - kombinace Cu-P-Cr. Ve vhodných atmosférických podmínkách vzniká postupně pevná a přilnavá vrstva korozních produktů - patina, která zpomaluje korozní proces. Struktura, barva i ochranná funkce patiny závisí na klimatických faktorech a konstrukčním uspořádání. Rez-patina tvoří vysoce adherentní, omezeně propustnou vrstvu, která však není barierou proti průniku prostředí ani pasivní povrchovou vrstvou na kovu. Počáteční korozní rychlost těchto ocelí je přibližně stejná jako nelegovaných ocelí a vyšší odolnost se projeví až po určité době. Vrstva patiny se vyvíjí postupně a ustálených vlastností dosahuje cca po 3 - 5 letech. Pro vznik ochranné vrstvy je nezbytné periodické střídání doby ovlhčení a vysušení povrchu. Na trvale vlhkých místech nedochází ke vzniku této patiny.

Čtěte také: Prodlužte životnost svých dřevěných květináčů s naším návodem

Příprava povrchu před nátěrem

Natírání kovových povrchů má svoje specifika. Jakýkoliv kov, který je zapotřebí natřít, nejprve zbavte rzi. Použijte k tomu úhlovou brusku s nasazeným smirkovým kartáčem, vrtačku s miskovým brusným kartáčem nebo brusku vibrační, která dokonale doladí detaily. Menší plochy zvládnete obrousit i ručně brusným kartáčem a smirkovým plátnem, ale na větších plochách je zapotřebí vzít do ruky elektrické nářadí, jinak bude příprava velmi zdlouhavá a namáhavá. Natírejte až tehdy, když kromě rzi odstraníte i zbytky staré barvy, která se z povrchu odlupuje.

Důležité je odmaštění povrchu. Použijte osvědčenou domácí směs v podobě saponátu ve vodě, ale pak nechte povrch řádně oschnout. Mnoho z vás použije k odmaštění technický benzín, ale dejte pozor na provedení podkladu, aby se nedostal tam, kam nemá. Při odmašťování v boxu je pak problém vyřešen. Po oschnutí se pusťte do prvního nátěru.

Typy ochranných nátěrů na kov

Nátěry na kov představují komplexní řešení pro ochranu ocelových a železných povrchů proti korozi, vlhkosti a povětrnostním vlivům. Správně zvolená barva na kov a odpovídající ředidlo jsou klíčem k tomu, aby byl výsledný ochranný nátěr kovových konstrukcí nejen estetický, ale především funkční.

Základové a jednovrstvé nátěry

Základování se provádí všude tam, kde je nutné, aby svrchní vrstva nátěru dobře na kovu držela. Základová červenohnědá barva se používá na všech venkovních kovových konstrukcích, ale také tam, kde by pouhý nátěr finální barvou dlouho nevydržel. Jde hlavně o hladký plech nebo kusy konstrukcí přicházející do přímého styku s deštěm a dalšími nepříznivými vlivy. Základový nátěr proveďte i jako vícevrstvý, jen jednotlivé vrstvy ponechejte v klidu zaschnout po dobu alespoň 24 hodin nebo dle návodu k použití. Zajistí to téměř dokonalou barvenou stálost, druhý nátěr také odstraní případné chyby natěračovy práce v první vrstvě, jako je například nedokonalé naředění barvy. K ředění použijte vždy doporučené ředidlo a dávejte pozor na správné dávkování.

Jednovrstvé barvy jsou určeny k aplikaci přímo na kovový substrát, přičemž současně slouží jako vrchní nátěr a tvoří ochranu vůči povětrnostním vlivům a UV záření. Někdy se též nazývají jako "samozákladující", neboli "jednošichtovky". Dále se používají i jako podkladová antikorozivní vrstva pod vrchní polyuretanové nátěrové hmoty. Obsahují jak antikorozivní přísady, které zabezpečují dlouhou odolnost proti korozi, tak i UV stabilizátory k dlouholeté odolnosti na povětrnosti. Základové barvy se vyrábí silnovrstvé i slabovrstvé, na různé podklady (železo, ocel, neželezné kovy - hliník, měď, mosaz …) a v odstínech RAL.

Čtěte také: Bezpečné uložení klíčů

Specifické produkty pro ochranu kovů

• DEN BRAVEN Tectane Oprava zinku 400g: Pro povrchovou opravu zinkových vrstev po vrtání, řezání, sváření, broušení, ohýbání. Lze použít na veškeré typy ocelových podkladů. Chrání před korozí. Vytváří hladký povrch.
• Colorlak SYNOREX PRIMER S 2000 Šedá/Červenohnědá: Syntetická antikorozní základní barva.
• Detecha TLUMEX PLAST 4kg černý: Asfaltový antikorozní nátěr k ochraně spodních částí karoserií automobilů. Vynikající odolnost proti korozivním a abrazivním účinkům posypových materiálů.
• Proxim Konkor 500 950 g, asfaltový antikorozní lak: Určen pro ochranné nátěry kovů ve venkovním prostředí i v zemině.
• Valvoline Zinc Spray 500 ml: Poskytuje vynikající ochranu svarů při opravách karoserií. Vytváří rychleschnoucí, samoregenerační a flexibilní vrstvu, která pomáhá zastavit korozi.
• ZINGA antikorozní nátěr na kov 1,0kg: Nátěrová hmota ZINGA se používá jako primární nebo finální antikorozní ochrana ocelových součástí. Dále se používá k opravám zkorodovaných nebo poškozených galvanizovaných povrchů.
• Detecha Fest Primer 0,8kg: Ochranný a kotvící polyuretanový přípravek na kovové i jiné porézní savé materiály. Zabraňuje rozvoji koroze, výrazně zvyšuje přilnavost a životnost celého nátěrového systému.
• Detecha Superfest červenohnědý 5kg: Antikorozní pololesklý syntetický nátěr na kovové materiály. Základní a vrchní alkydová barva. Obsahuje účinné složky, které zvyšují ochranu podkladu. Nátěr je pružný a odolný.
• Biopol Paints Bisil Thermo 0,7kg černý: Barva je speciálně vyrobena k ochraně ocelových a litinových povrchů vystavených cyklickému tepelnému namáhání.

Speciální barvy a jejich vlastnosti

• Speciální kovářská barva s metalizovaným efektem: Zároveň působí jako antikorozní ochrana bez potřeby samostatného základu.
• Primalex žáruvzdorná kovářská černá: Speciální syntetická barva na bázi silikonové pryskyřice s obsahem hrubší železité slídy, grafitu a antikorozních pigmentů, která je určená pro finální ochranné, ale i dekorativní nátěry ocelových, železných a litinových prvků ve venkovním i vnitřním prostředí (např. kovové části krbů, kamen, kouřovodů). Dokáže snášet vysoké teploty.
• Akzo Nobel Hammerite radiátor bílá polomatný: Speciálně pro radiátory.
• Druchema Stříbřenka 100g: Nespalitelný hliníkový nátěr.

Moderní technologie a aplikace

Kromě ručního natírání různými nátěrovými hmotami sáhněte třeba i po stříkací pistoli, která odvede dobrou práci především na větších kovových dílcích a površích větší velikosti. Velkým přínosem posledních let jsou práškové lakovny, které nabízejí lakování kovových dílů za solidní ceny. K jeho vytvrzení dochází při teplotách nad 150 °C ve vypalovací peci. Tímto krokem se prášek změní na dokonale hladký a lesklý povrch. Aby prášek před spojením v peci na dílech držel, je využito elektrostatického náboje - prášek má kladný náboj a stříkaný díl náboj záporný.

Pro optimalizaci základního přístupu k návrhu protikorozní ochrany je důležité správné zadání návrhu se všemi požadavky, které na dílo budou kladeny. Zadání návrhu stavební konstrukce projektovou specifikací představuje technickou dokumentaci stavby (TDS), která popisuje návrh a jeho speciální požadavky. Zhotovitel musí vyhotovit technologický předpis (TePř) výroby ocelové konstrukce (OK), včetně technologického postupu (TP) prací a kontroly systému PKO. V případě stavebních konstrukcí mají některé konstrukční prvky a/nebo díly charakter certifikovaných výrobků, což zahrnuje i jejich PKO (např. svodidla, zábradlí, mostní ložiska, mostní uzávěry, tunelové portály apod.).

Loctite PC 9020 - epoxidový systém

Loctite PC 9020 - IDH 452757 je dvousložkový epoxidový systém určený pro aplikace, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost vůči mechanickému namáhání, především jako podklad pro ložiskové plochy v kuželových a gyrátorových drtičích. Tento produkt eliminuje potřebu tradičního tavení nebo použití speciálních zařízení, což usnadňuje a zrychluje aplikaci. Loctite PC 9020 je určen pro použití v těžebním a zpracovatelském průmyslu jako vysoce odolný podklad pro ložiskové plochy v kuželových a gyrátorových drtičích.

Pro důkladné odmaštění a odstranění nečistot použijte čistič Loctite SF 7063. Pro důkladné odstranění starých usazenin a nečistot, včetně olejů, tuků a dalších průmyslových nečistot, použijte Loctite SF 7840. Po dokončení aplikace použijte Loctite SF 7850, který je vhodný k efektivnímu čištění rukou. Skladujte při teplotě 8 °C až 21 °C.

Zkratky a pojmy v protikorozní ochraně

tags: #ochranny #nater #na #kov #90 #shore

Oblíbené příspěvky:

• Sanace vlhkého zdiva
• Přečtěte si článek o sádrovém tmelu Profi
• Dlouhá životnost kaučukové izolace
• profesionální stěrky
• Jak vegetační tvárnice pomáhají zeleni