Ebben a cikkben elmagyarázzuk, mitől függ a korrózió sebessége, miben különböznek az elérhető védelmi módszerek, és melyiket érdemes választani raktár-, mezőgazdasági vagy állattartó csarnokhoz.
Röviden
A korrózió sebessége a környezettől függ, amelyet a PN-EN ISO 9223 szabvány C1 (nagyon kicsi korrozivitás) és CX (extrém) közötti kategóriákba sorol. A csarnokkeretek legtartósabb és legkönnyebben karbantartható védelme a tűzihorganyzás. A 6 mm-nél vastagabb falú elemekre a PN-EN ISO 1461 szabvány átlagosan legalább 85 µm cinket ír elő, ami egy tipikus C3 kategóriájú légkörben körülbelül 40 évig elegendő karbantartás nélkül.
A festés kezdetben olcsóbb, de felújítást igényel, és szállítás, illetve szerelés közben könnyen megsérül. Nagyon agresszív körülmények között duplex rendszert, azaz festékkel bevont cinkréteget alkalmaznak.
Miért korrodálódik az acélszerkezet?
A korrózió a vas oxigénnel és vízzel való reakciója. Az acél akkor rozsdásodik a leggyorsabban, ha felülete hosszú ideig nedves, vagyis ha a levegő relatív páratartalma meghaladja a kb. 80%-ot, a hőmérséklet pedig fagypont feletti. A folyamatot a szennyeződések gyorsítják: az ipari levegőben lévő kén-dioxid, az útsóból vagy tengeri sóból származó kloridok, az állattartó épületekben pedig az ammónia és az állatoktól származó állandó nedvesség.
A rozsda először ott jelenik meg, ahol a víz megáll, vagy ahol a bevonat vékony vagy sérült: az éleken, a varratokon, a kapcsolatoknál, az oszloptalpaknál és a padlóval érintkező zónában. A jó korrózióvédelemnek tehát az elem teljes felületére ki kell terjednie, beleértve a nehezen hozzáférhető helyeket is.
Korrozivitási kategóriák: hogyan értékeljük a csarnok környezetét?
A védelem kiválasztása annak felmérésével kezdődik, milyen környezetben fog dolgozni a szerkezet. A PN-EN ISO 9223 és a PN-EN ISO 12944-2 szabvány a légkör hat korrozivitási kategóriáját írja le. Mindegyikhez megadják többek között a cinkréteg éves vastagságcsökkenését, ami lehetővé teszi a cinkbevonat tartósságának becslését.
| Kategória | Korrozivitás | Példák környezetekre | Cinkveszteség (µm/év) |
|---|---|---|---|
| C1 | nagyon kicsi | fűtött épületek tiszta levegővel: irodák, üzletek | legfeljebb 0,1 |
| C2 | kicsi | fűtetlen épületek, amelyekben páralecsapódás léphet fel (raktárak, sportcsarnokok); tiszta levegőjű vidéki területek | 0,1–0,7 |
| C3 | közepes | magas páratartalmú gyártóhelyiségek (tejüzemek, mosodák, sörfőzdék); városi és ipari légkör | 0,7–2,1 |
| C4 | nagy | vegyi üzemek, uszodák; ipari területek, tengerparti sáv | 2,1–4,2 |
| C5 | nagyon nagy | szinte állandó páralecsapódású és erősen szennyezett épületek; magas páratartalmú ipar, tengerpart | 4,2–8,4 |
| CX | extrém | tengeri szerkezetek, erősen agresszív ipari környezetek | 8,4–25 |
A PN-EN ISO 9223 és a PN-EN ISO 12944-2 alapján. A példák tájékoztató jellegűek.
Az állattartó létesítményekhez, például istállókhoz vagy sertésólakhoz a szabvány nem rendel egyetlen kategóriát. A nedvesség, az ammónia és a páralecsapódás miatt a tervezők egyedileg értékelik őket, és gyakran C3 vagy C4 kategóriát vesznek alapul, a trágyával és hígtrágyával érintkező zónákban pedig akár magasabbat is.
Az acélszerkezetek korrózióvédelmi módszerei
Tűzihorganyzás
A tűzihorganyzás (mártó horganyzás) során a kész, megtisztított elemet kb. 450 °C-os olvadt cinkfürdőbe merítik. A cink nemcsak bevonja az acélt, hanem reakcióba lép vele, és az alapanyaghoz tartósan kötődő vas-cink ötvözetrétegeket hoz létre. A fürdő mindenhová eljut: az élekre, a sarkokba, a furatokba és a zárt szelvények belsejébe.
A cinkbevonat kétféleképpen védi az acélt. Egyrészt elzárja a nedvességtől és az oxigéntől. Másrészt katódosan hat: ha a felületen kisebb karc keletkezik, a körülötte lévő cink korrodálódik az acél helyett, és megakadályozza a rozsda terjedését. A bevonat minimális vastagságát a PN-EN ISO 1461 szabvány határozza meg:
| Acélvastagság | Minimális helyi vastagság | Minimális átlagos vastagság |
|---|---|---|
| 6 mm felett | 70 µm | 85 µm |
| 3 mm felett 6 mm-ig | 55 µm | 70 µm |
| 1,5 mm-től 3 mm-ig | 45 µm | 55 µm |
| 1,5 mm alatt | 35 µm | 45 µm |
A PN-EN ISO 1461 követelményei nem centrifugált elemekre.
A tartósság közvetlenül a bevonat vastagságából és a korrozivitási kategóriából adódik. Ha C3 légkörben a cink évente legfeljebb kb. 2 µm-rel fogy, egy 85 µm-es bevonat körülbelül 40 évig elegendő, mielőtt karbantartásra kellene gondolni.
Festés (bevonatrendszerek)
Az acélszerkezetek festését a PN-EN ISO 12944 szabvány szerint végzik. A tartósság feltétele a felület gondos előkészítése, leggyakrabban szemcseszórással Sa 2½ tisztasági fokozatig, majd több réteg felvitele: alapozó, köztes réteg és fedőréteg. A szabvány meghatározza, mennyi ideig kell egy ilyen rendszernek védenie az acélt az első jelentős felújításig:
- L (alacsony): legfeljebb 7 év,
- M (közepes): 7–15 év,
- H (magas): 15–25 év,
- VH (nagyon magas): 25 év felett.
A festék tetszőleges színt ad és kezdetben olcsóbb, de vannak gyenge pontjai. A bevonat szállítás és szerelés közben könnyen megkarcolódik, és minden ilyen helyen a festék alatt korrózió indulhat meg. Az éleket és a szelvények belsejét is nehezebb védeni, a rendszert pedig időnként fel kell újítani, ami egy működő csarnokban állványozást és leállást jelent.
Termikus fémszórás
A fémszórás során olvadt cinket vagy alumíniumot szórnak a megtisztított felületre. Olyan elemeknél alkalmazzák, amelyek nem férnek bele a horganyzókádba, valamint helyszíni javításoknál. Tipikus moduláris csarnokoknál ritkán van rá szükség.
Duplex rendszer
A duplex rendszer a tűzihorganyzás és a festés kombinációja. A festék védi a cinket az időjárási hatásoktól, a cink pedig az acélt a festék sérülésének helyein. Egy ilyen rendszer tartóssága jóval nagyobb, mint a két bevonat külön számított tartósságának összege. A duplexet C4 és C5 környezetekhez, magas páratartalmú állattartó létesítményekhez, valamint akkor választják, ha a szerkezetnek meghatározott színűnek kell lennie.
Tűzihorganyzás vagy festés: összehasonlítás
| Szempont | Tűzihorganyzás | Festés |
|---|---|---|
| Tartósság C3 légkörben | több évtized karbantartás nélkül | rendszertől függően néhány évtől 25 évnél is többig az első felújításig |
| Kapcsolódás az acélhoz | metallurgiai, vas-cink ötvözet | adhéziós, a felület előkészítésétől függ |
| Sérülésállóság | magas; az apró karcok katódos védelem alatt állnak | alacsonyabb; a karc helyén az acél szabaddá válik |
| Élek és szelvénybelsők | teljes egészében bevonva | nehéz egyenletesen bevonni |
| Életciklusköltségek | egyszeri, időszakos felújítások nélkül | kezdetben alacsonyabb, később időszakos felújítás |
| Minőség-ellenőrzés | a bevonatvastagság egyszerű mérése | minden réteg vastagságának és tapadásának mérése |
| Szín | természetes, ezüstszürke, idővel mattul | tetszőleges RAL-szín |
Azokban a csarnokokban, amelyeknek évtizedekig kell szolgálniuk karbantartási leállások nélkül, a tűzihorganyzás általában előnyösebb megoldás, még ha kezdetben valamivel nagyobb ráfordítást is igényel. Arról, hogy a csarnokoknál miért játszik ekkora szerepet a szerkezet minősége, és nem csak a burkolaté, a következő cikkünkben írunk: acélcsarnok vagy lemezcsarnok.
Hol különösen fontos a korrózióvédelem?
- Istállók, sertésólak és baromfiólak. A nedvesség, az ammónia és a páralecsapódás miatt a szarvasmarhatartó csarnokok, sertéstelepek és baromfiólak a legigényesebb mezőgazdasági létesítmények közé tartoznak.
- Műtrágya- és ömlesztettanyag-raktárak. A műtrágyák nedvességgel érintkezve agresszív oldatokat képeznek, ezért az ömlesztett anyagok tárolására szolgáló csarnokok tartós védelmet igényelnek, különösen az oszlopok alsó részén.
- Lovardák. A nedves homokos talaj és a pálya locsolása növeli a csarnok páratartalmát. Erről bővebben itt írunk: fedett lovarda építése.
- Hűtőházak és élelmiszeripari csarnokok. A hűtő- és fagyasztóházakban valamint az élelmiszeripari csarnokokban a szerkezeten lecsapódik a pára, a helyiségeket pedig gyakran nagynyomású vízzel mossák.
- Műhelyek és autómosók. A télen az alvázakon behordott útsó és a mosóból származó víz miatt egy autószerviz-csarnok agresszívabb környezetben működik, mint gondolnánk.
Mire kell figyelni a horganyzott szerkezet szerelésekor és használatakor?
- Horganyzás után ne hegessze és ne vágja az elemeket. Minden ilyen hely elveszíti a védelmét. A furatokat és kapcsolatokat horganyzás előtt kell elkészíteni, a kisebb sérüléseket pedig magas cinktartalmú festékkel vagy cinkszórással javítják, a PN-EN ISO 1461 szerint.
- Használjon tűzihorganyzott kötőelemeket. A vékony galvanikus bevonatú csavarok gyorsabban korrodálódnak, mint a szerkezet. Kerülje a cink és a réz közvetlen érintkezését is, mert a réz gyorsítja a cink korrózióját.
- Védje az oszloptalpakat a nedvességtől. Az oszlopok ne álljanak vízben, trágyában vagy a pálya homokjában. Segít a lábazat és a szakszerűen kivitelezett acélcsarnok-alapozás.
- Az elemeket távtartókkal tárolja. A frissen horganyzott, nedves helyen szorosan egymásra rakott elemeken fehér lerakódás, ún. fehérrozsda jelenhet meg. Ez általában felületi jelenség, de jobb megelőzni megfelelő szellőzés biztosításával.
- Végezzen rendszeres ellenőrzést. Évente egyszer érdemes átnézni az oszloptalpakat, a kapcsolatokat és azokat a helyeket, ahol víz vagy szennyeződés gyűlik össze.
Hogyan védjük a szerkezeteket a MatBudnál?
Minden azonnal elérhető acélszerkezetünk és moduláris csarnokunk tűzihorganyzott, melegen hengerelt IPE I-szelvényekből készül. A szerelési furatokat horganyzás előtt készítjük el, így az építkezésen az elemeket csavarozzák, nem pedig vágják vagy hegesztik, és a bevonat sértetlen marad. A cinkbevonatra 10 év garanciát adunk, a horganyzott csarnokokat pedig a festett csarnokok árán kínáljuk.
A garancia nem azonos a tartóssággal. Tíz év az az időszak, amelyre felelősséget vállalunk a bevonatért, valós élettartama azonban tipikus körülmények között több évtized. Arról, hogyan rövidítik le a kész szerkezetek az építkezést és csökkentik a hibák kockázatát, a kész acélszerkezetekről szóló cikkben olvashat, a kerettípusokról és alkalmazási területeikről pedig az acélcsarnok-szerkezetek típusairól szóló írásban.
Összefoglalás
A korrózióvédelmet ahhoz a környezethez kell igazítani, amelyben a csarnok működni fog. A legtöbb raktár-, ipari és mezőgazdasági csarnokban a tartósság és a költség legjobb arányát a tűzihorganyzás adja: a teljes felületet védi, elviseli az apróbb sérüléseket, és évtizedekig nem igényel karbantartást. A festés ott válik be, ahol fontos a szín és enyhék a körülmények, agresszív környezetben pedig a duplex rendszer a legjobb választás.
Csarnokot tervez? Árazza be a konfigurátorban vagy lépjen kapcsolatba velünk. Tanácsot adunk, milyen szerkezetvédelem felel meg az épület rendeltetésének.
FAQ
Meddig tart ki egy tűzihorganyzott szerkezet?
Ez a bevonat vastagságától és a környezettől függ. A 6 mm-nél vastagabb elemeken lévő 85 µm-es bevonat tipikus C3 kategóriájú légkörben körülbelül 40 évig elegendő karbantartás nélkül. Agresszívabb környezetben, pl. állattartó létesítményekben ez az időszak rövidebb, és érdemes megfontolni a duplex rendszert.
Festhető-e a horganyzott szerkezet?
Igen, ez maga a duplex rendszer. A cinkfelületet azonban megfelelően elő kell készíteni, pl. enyhe szemcseszórással, és horganyzott felületre szánt festékeket kell használni. Előkészítés nélkül felvitt festék lepattogzhat.
Miben különbözik a tűzihorganyzás a galvanikus horganyzástól?
A galvanikus horganyzást elektrolitikusan viszik fel, és mindössze néhány–néhány tíz mikrométer vastag bevonatot ad. Főként épületen belül működő apró elemekhez használják. A tűzihorganyzás többszörösen vastagabb, és kültéri hatásoknak kitett szerkezetekhez is alkalmas.
A cinktartalmú festék ugyanaz, mint a tűzihorganyzás?
Nem. A magas cinktartalmú festék jó alapozó és javítóanyag, de nem képez ötvözetet az acéllal, és vékonyabb. Nem helyettesíti a teljes szerkezet tűzihorganyzását.
Mi a fehérrozsda, és veszélyes-e?
A fehérrozsda fehér, porszerű lerakódás a friss cinken, amely akkor jelenik meg, ha az elemek hosszú ideig nedvességben, levegő nélkül fekszenek. Általában felületi, és nem befolyásolja az acél védelmét, de rossz tárolásra utal.
Elég-e mezőgazdasági csarnokhoz a festett szerkezet?
Száraz gép- vagy szalmatárolóhoz néha igen, de időszakos felújítást igényel. Istállókban, sertésólakban, baromfiólakban és műtrágyaraktárakban a festett szerkezet gyorsan elveszíti védelmét, ezért ott jobb a tűzihorganyzást vagy a duplex rendszert választani. Tekintse meg kínálatunkat: mezőgazdasági csarnokok.
