Gary W. Dallin, P. ing. Panourile din oțel acoperite cu metal prevopsite pentru clădiri au fost folosite cu succes de mulți ani. Un indiciu al popularității sale este utilizarea pe scară largă a acoperișurilor din oțel prevopsite în Canada și în întreaga lume.
Acoperișurile metalice durează de două până la trei ori mai mult decât cele nemetalice. 1 Clădirile metalice reprezintă aproape jumătate din toate clădirile mici nerezidențiale din America de Nord și o proporție semnificativă dintre aceste clădiri au panouri de oțel prevopsite, acoperite cu metal pentru acoperișuri și pereți.
Specificarea corectă a sistemului de acoperire (adică pre-tratament, grund și strat superior) poate asigura o durată de viață a acoperișurilor din oțel vopsit și a pereților acoperiți cu metal de peste 20 de ani în multe aplicații. Pentru a obține o durată de viață atât de lungă, producătorii și constructorii de foi de oțel acoperite cu culoare trebuie să ia în considerare următoarele aspecte conexe:
Probleme de mediu Unul dintre primii factori de luat în considerare atunci când alegeți un produs din oțel acoperit cu metal prevopsit este mediul în care va fi utilizat. 2 Mediul include clima generală și influențele locale ale zonei.
Latitudinea locației determină cantitatea și intensitatea radiațiilor UV la care este expus produsul, numărul de ore de soare pe an și unghiul de expunere al panourilor prevopsite. În mod clar, acoperișurile cu unghi joase (adică, plate) ale clădirilor situate în regiunile deșertice cu latitudini joase necesită sisteme de grunduire și finisare rezistente la UV pentru a evita decolorarea prematură, cretarea și crăparea. Pe de altă parte, radiațiile UV deteriorează mult mai puțin placarea verticală a pereților clădirilor situate la latitudini mari, cu un climat înnorat.
Perioada umedă este perioada în care acoperișul și placarea pereților devin umede din cauza ploii, umidității ridicate, a ceții și a condensului. Sistemele de vopsea nu sunt protejate de umiditate. Dacă este lăsată umedă suficient de mult, umiditatea va ajunge în cele din urmă la substratul de sub orice strat și va începe să se corodeze. Cantitatea de poluanți chimici precum dioxidul de sulf și clorurile prezenți în atmosferă determină viteza de coroziune.
Influențele locale sau microclimatice care ar trebui luate în considerare includ direcția vântului, depunerea de poluanți de către industrii și mediul marin.
Atunci când alegeți un sistem de acoperire, trebuie luată în considerare direcția predominantă a vântului. Trebuie avut grijă dacă clădirea este situată în aval de vânt față de o sursă de contaminare chimică. Gazele de eșapament gazoase și solide pot avea un efect grav asupra sistemelor de vopsea. Pe o rază de 5 kilometri (3,1 mile) de zonele industriale grele, corozivitatea poate varia de la moderată la severă, în funcție de direcția vântului și de condițiile meteo locale. Dincolo de această distanță, impactul asociat cu impactul poluant al centralei este de obicei redus.
Dacă clădirile pictate sunt aproape de coastă, impactul apei sărate poate fi sever. Până la 300 m (984 ft) de coastă pot fi critice, în timp ce efecte semnificative pot fi resimțite până la 5 km în interior și chiar mai departe, în funcție de vânturile offshore. Coasta atlantică a Canadei este o zonă în care ar putea apărea o astfel de forțare a climei.
Dacă corozivitatea șantierului propus nu este evidentă, poate fi utilă efectuarea unui sondaj local. Datele de la stațiile de monitorizare a mediului sunt utile deoarece oferă informații despre precipitații, umiditate și temperatură. Inspectați suprafețele protejate expuse și necurățate pentru particule din industrie, drumuri și sare de mare. Ar trebui verificată performanța structurilor din apropiere – dacă materialele de construcție, cum ar fi gardurile galvanizate și placarea galvanizată sau prevopsită, acoperișurile, jgheaburile și slipurile sunt în stare bună după 10-15 ani, mediul poate fi non-coroziv. Dacă structura devine problematică după doar câțiva ani, este înțelept să fiți precauți.
Furnizorii de vopsea au cunoștințele și experiența necesare pentru a recomanda sisteme de vopsea pentru aplicații specifice.
Recomandări pentru panourile acoperite cu metal Grosimea acoperirii metalice de sub vopsea are un impact semnificativ asupra duratei de viață a panourilor prevopsite in situ, în special în cazul panourilor zincate. Cu cât învelișul metalic este mai gros, cu atât este mai mică rata de coroziune sub tăietură pe marginile tăiate, zgârieturi sau orice alte zone în care integritatea vopselei este compromisă.
Coroziunea prin forfecare a acoperirilor metalice în cazul în care sunt prezente tăieturi sau deteriorarea vopselei și unde sunt expuse zinc sau aliaje pe bază de zinc. Pe măsură ce stratul de acoperire este consumat de reacțiile corozive, vopseaua își pierde aderența și se fulge sau se dezlipește de pe suprafață. Cu cât stratul de metal este mai gros, cu atât viteza de tăiere este mai mică și viteza de tăiere transversală este mai mică.
În cazul galvanizării, importanța grosimii stratului de zinc, în special pentru acoperișuri, este unul dintre motivele pentru care mulți producători de produse din tablă zincată recomandă specificațiile standard ASTM A653 pentru tabla de oțel zincată la cald (galvanizat) sau aliaj zinc-fier. proces de scufundare (recoace galvanizat), greutatea acoperirii (adică masa) denumire G90 (adică 0,90 oz/sqft) Z275 (adică 275 g/m2) potrivit pentru majoritatea plăcilor galvanizate prevopsite. Pentru preacoperiri de 55% AlZn, problema grosimii devine mai dificilă din mai multe motive. ASTM A792/A792M, Specificație standard pentru plăci de oțel, acoperire cu 55% din aliaj de aluminiu-zinc cu scufundare la cald.
Un aspect de reținut este că operațiunile de acoperire cu rulou nu pot utiliza în general tablă acoperită cu metal care a fost pasivată cu substanțe chimice pe bază de crom. Aceste substanțe chimice pot contamina agenții de curățare și soluțiile de pretratare pentru liniile vopsite, astfel încât plăcile nepasivate sunt cele mai frecvent utilizate. 3
Datorită naturii sale dure și casante, Tratamentul Galvanizat (GA) nu este utilizat în producția de table de oțel prevopsite. Legătura dintre vopsea și această acoperire din aliaj zinc-fier este mai puternică decât legătura dintre acoperire și oțel. În timpul turnării sau impactului, GA se va crăpa și se va delamina sub vopsea, provocând desprinderea ambelor straturi.
Considerații privind sistemul de vopsea Evident, unul dintre cele mai importante aspecte în asigurarea unei bune performanțe este vopseaua folosită pentru lucrare. De exemplu, în zonele care primesc multă lumină solară și expunere intensă la UV, este important să alegeți un finisaj rezistent la decolorare, în timp ce în zonele cu umiditate ridicată, pretratarea și finisarea sunt concepute pentru a preveni pătrunderea umezelii. (Problemele legate de sistemele de acoperire specifice aplicației sunt multe și complexe și depășesc domeniul de aplicare al acestui articol.)
Rezistența la coroziune a oțelului galvanizat vopsit este foarte influențată de stabilitatea chimică și fizică a interfeței dintre suprafața zincului și stratul organic. Până de curând, placarea cu zinc folosea tratamente chimice cu oxizi mixți pentru a asigura lipirea interfacială. Aceste materiale sunt din ce în ce mai mult înlocuite cu acoperiri de fosfat de zinc mai groase și mai rezistente la coroziune, care sunt mai rezistente la coroziune sub peliculă. Fosfatul de zinc este deosebit de eficient în mediile marine și în condiții de umezeală prelungită.
ASTM A755/A755M, un document care oferă o prezentare generală a acoperirilor disponibile pentru produsele din tablă de oțel acoperită cu metal, se numește „Foaie de oțel, metal acoperit prin immersie la cald” și preacoperit prin acoperire cu bobine pentru produsele de construcții supuse influenței mediul extern.
Considerații privind procesul de acoperire a rolelor preacoperite O variabilă importantă care afectează durata de viață a unui produs preacoperit in situ este fabricarea foii preacoperite. Procesul de acoperire pentru rolele pre-acoperite poate afecta semnificativ performanța. De exemplu, o bună aderență a vopselei este importantă pentru a preveni decojirea sau formarea de vezicule a vopselei pe câmp. O bună aderență necesită tehnici bine controlate de manipulare a stratului de acoperire. Procesul de vopsire a rolelor afectează durata de viață în teren. Probleme acoperite:
Producătorii de rulouri de acoperire care produc foi prevopsite pentru clădiri au sisteme de calitate bine stabilite care asigură că aceste probleme sunt controlate corespunzător. 4
Caracteristicile de proiectare a profilului și a panoului Importanța designului panoului, în special a razei de îndoire de-a lungul nervurii de formare, este o altă problemă importantă. După cum sa menționat anterior, coroziunea zincului are loc acolo unde pelicula de vopsea a fost deteriorată. Dacă panoul este proiectat cu o rază mică de îndoire, vor exista întotdeauna crăpături în vopsea. Aceste fisuri sunt adesea mici și adesea denumite „microfisuri”. Cu toate acestea, acoperirea metalică este expusă și există posibilitatea unei creșteri a ratei de coroziune de-a lungul razei de îndoire a panoului laminat.
Posibilitatea apariției microfisurilor în coturi nu înseamnă că secțiunile adânci sunt imposibile – proiectanții trebuie să prevadă cea mai mare rază de îndoire posibilă pentru a găzdui aceste secțiuni.
Pe lângă importanța proiectării mașinii de formare a panourilor și a rolelor, funcționarea mașinii de formare a rulourilor afectează și productivitatea în teren. De exemplu, locația setului de role afectează raza reală de îndoire. Dacă alinierea nu este efectuată corect, îndoirile pot crea îndoituri ascuțite la îndoirile profilului în loc de raze netede de îndoire. Aceste coturi „strânse” pot duce la microfisuri mai severe. De asemenea, este important ca rolele de împerechere să nu zgârie vopseaua, deoarece acest lucru va reduce capacitatea vopselei de a se adapta la operația de îndoire. Amortizarea este o altă problemă conexă care trebuie identificată în timpul profilării. Modul obișnuit de a permite întoarcerea elastică este să „îndoiți” panoul. Acest lucru este necesar, dar îndoirea excesivă în timpul operației de profilare are ca rezultat mai multe microfisuri. În mod similar, procedurile de control al calității ale producătorilor de panouri pentru clădiri sunt concepute pentru a aborda aceste probleme.
O afecțiune cunoscută sub numele de „cutii de ulei” sau „buzunare” apare uneori la rularea panourilor de oțel prevopsite. Profilele de panouri cu pereți largi sau secțiuni plate (de exemplu, profile de clădiri) sunt deosebit de sensibile. Această situație creează un aspect ondulat inacceptabil la instalarea panourilor pe acoperișuri și pereți. Cutiile de ulei pot fi cauzate de o varietate de cauze, inclusiv planeitatea slabă a foii de intrare, operarea presei cu role și metodele de montare și pot fi, de asemenea, rezultatul flambării foii în timpul formării, deoarece solicitările de compresiune sunt generate pe direcția longitudinală a foaie. panou . 5 Această flambaj elastică apare deoarece oțelul are o alungire a limitei de curgere (YPE) scăzută sau nulă, deformarea stick-slip care apare atunci când oțelul este întins.
În timpul rulării, foaia încearcă să se subțieze în direcția grosimii și să se contracte în direcția longitudinală în regiunea benzii. În oțelurile cu YPE scăzut, zona nedeformată adiacentă cotului este protejată de contracția longitudinală și este în compresie. Atunci când efortul de compresiune depășește efortul limitator de flambaj elastic, se produc unde de buzunar în regiunea peretelui.
Oțelurile YPE înalte îmbunătățesc deformabilitatea deoarece este utilizată mai multă solicitare pentru subțierea locală concentrată pe încovoiere, rezultând un transfer mai mic al tensiunii pe direcția longitudinală. Astfel, se utilizează fenomenul de fluiditate discontinuă (locală). Prin urmare, oțelul prevopsit cu YPE mai mare de 4% poate fi laminat în mod satisfăcător în profile arhitecturale. Materialele YPE inferioare pot fi laminate fără rezervoare de ulei, în funcție de setările morii, grosimea oțelului și profilul panoului.
Greutatea rezervorului de ulei scade pe măsură ce se folosesc mai multe bare pentru formarea profilului, grosimea oțelului crește, razele de curbură cresc și lățimea peretelui scade. Dacă YPE este mai mare de 6%, pot apărea crestături (adică o deformare localizată semnificativă) în timpul rulării. Antrenamentul adecvat al pielii în timpul producției va controla acest lucru. Producătorii de oțel ar trebui să fie conștienți de acest lucru atunci când furnizează panouri prevopsite pentru panouri de construcție, astfel încât procesul de fabricație să poată fi utilizat pentru a produce YPE în limite acceptabile.
Considerații privind depozitarea și manipularea Probabil cea mai importantă problemă cu depozitarea pe șantier este menținerea uscată a panourilor până când sunt instalate în clădire. Dacă umezeala este lăsată să se infiltreze între panourile adiacente din cauza ploii sau a condensului și, ulterior, suprafețele panourilor nu sunt lăsate să se usuce rapid, se pot întâmpla unele lucruri nedorite. Aderența vopselei se poate deteriora, rezultând mici pungi de aer între vopsea și stratul de zinc înainte ca panoul să fie pus în funcțiune. Inutil să spunem că acest comportament poate accelera pierderea aderenței vopselei în funcționare.
Uneori, prezența umezelii între panouri de pe șantier poate duce la formarea de rugină albă pe panouri (adică coroziunea stratului de zinc). Acest lucru nu este doar nedorit din punct de vedere estetic, dar poate face panoul inutilizabil.
Resturile de hârtie de la locul de muncă ar trebui să fie împachetate în hârtie dacă nu pot fi depozitate în interior. Hârtia trebuie aplicată în așa fel încât să nu se acumuleze apă în balot. Cel puțin, pachetul trebuie acoperit cu o prelată. Fundul este lăsat deschis pentru ca apa să se scurgă liber; in plus, asigura fluxul liber de aer catre fasciculul de uscare in caz de condens. 6
Considerații de proiectare arhitecturală Coroziunea este puternic afectată de vremea umedă. Prin urmare, una dintre cele mai importante reguli de proiectare este să se asigure că toată apa de ploaie și topirea zăpezii se pot scurge din clădire. Apa nu trebuie lăsată să se acumuleze și să intre în contact cu clădirile.
Acoperișurile ușor înclinate sunt cele mai susceptibile la coroziune, deoarece sunt expuse la niveluri ridicate de radiații UV, ploi acide, particule și substanțe chimice suflate de vânt - trebuie depuse toate eforturile pentru a evita acumularea de apă în tavane, ventilație, echipamente de aer condiționat și pasarele.
Îmbunătățirea marginii deversorului depinde de panta acoperișului: cu cât panta este mai mare, cu atât proprietățile corozive ale marginii de scurgere sunt mai bune. În plus, metalele diferite, cum ar fi oțelul, aluminiul, cuprul și plumbul trebuie să fie izolate electric pentru a preveni coroziunea galvanică, iar căile de scurgere trebuie proiectate pentru a preveni curgerea apei de la un material la altul. Luați în considerare utilizarea unei culori mai deschise pe acoperiș pentru a reduce daunele UV.
In plus, durata de viata a panoului poate fi scurtata in acele zone ale cladirii unde pe acoperis este multa zapada si ramane zapada pe acoperis o perioada indelungata de timp. Dacă clădirea este proiectată astfel încât spațiul de sub plăcile acoperișului să fie cald, atunci zăpada de lângă plăci se poate topi toată iarna. Această topire lentă continuă are ca rezultat contactul permanent cu apa (adică umezirea prelungită) a panoului vopsit.
După cum am menționat mai devreme, apa se va scurge în cele din urmă prin pelicula de vopsea și coroziunea va fi severă, ceea ce duce la o durată de viață neobișnuit de scurtă a acoperișului. Dacă acoperișul interior este izolat și partea inferioară a șindrilului rămâne rece, zăpada în contact cu suprafața exterioară nu se topește permanent și se evită formarea vopselei și coroziunea zincului asociată cu perioade lungi de umiditate. De asemenea, amintiți-vă că, cu cât sistemul de vopsea este mai gros, cu atât va dura mai mult înainte ca umezeala să pătrundă în substrat.
Pereți Pereții laterali verticali sunt mai puțin deteriorați și mai puțin deteriorați decât restul clădirii, cu excepția suprafețelor protejate. În plus, placarea amplasată în zonele protejate, cum ar fi reliefurile de pereți și marginile, este mai puțin expusă la lumina soarelui și la ploaie. În aceste locuri, coroziunea este sporită de faptul că poluanții nu sunt spălați de ploaie și condens și, de asemenea, nu se usucă din cauza lipsei luminii directe a soarelui. O atenție deosebită ar trebui acordată expunerilor protejate în medii industriale sau marine sau în apropierea autostrăzilor importante.
Secțiunile orizontale ale placajului peretelui trebuie să aibă o pantă suficientă pentru a preveni acumularea de apă și murdărie - acest lucru este deosebit de important pentru refluxul subsolului, deoarece panta insuficientă poate provoca coroziunea acestuia și a placajului de deasupra acestuia.
La fel ca și acoperișurile, metalele diferite precum oțelul, aluminiul, cuprul și plumbul trebuie izolate electric pentru a preveni coroziunea galvanică. De asemenea, în zonele cu acumulare puternică de zăpadă, coroziunea poate fi o problemă de siding lateral - dacă este posibil, zona din apropierea clădirii trebuie curățată de zăpadă sau trebuie instalată o izolație bună pentru a preveni topirea permanentă a zăpezii pe clădire. suprafata panoului.
Izolația nu trebuie să se ude și, dacă se întâmplă, nu lăsați niciodată să intre în contact cu panourile prevopsite - dacă izolația se udă, nu se va usca rapid (dacă este deloc), lăsând panourile expuse la expunere prelungită la umiditate – - Această condiție va duce la defecțiune accelerată. De exemplu, atunci când izolația din partea inferioară a panoului peretelui lateral se udă din cauza pătrunderii apei în partea de jos, pare a fi de preferat un design cu panourile suprapuse pe partea inferioară, mai degrabă decât ca partea inferioară a panoului să fie instalată direct deasupra fund. Minimizați posibilitatea apariției acestei probleme.
Panourile prevopsite acoperite cu un strat de aliaj de aluminiu-zinc de 55% nu trebuie să intre în contact direct cu betonul umed – alcalinitatea ridicată a betonului poate coroda aluminiul, determinând desprinderea stratului de acoperire. 7 Dacă aplicarea implică utilizarea elementelor de fixare care pătrund în panou, acestea trebuie selectate astfel încât durata lor de viață să se potrivească cu cea a panoului vopsit. Astăzi există câteva șuruburi/dispozitive de fixare cu un strat organic pe cap pentru rezistență la coroziune și acestea sunt disponibile într-o varietate de culori pentru a se potrivi cu placarea acoperișului/pereților.
CONSIDERAȚII DE INSTALARE Cele mai importante două probleme asociate cu instalarea pe teren, în special atunci când vine vorba de un acoperiș, pot fi modul în care panourile se deplasează pe acoperiș și influența încălțămintei și instrumentelor muncitorilor. Dacă se formează bavuri pe marginile panourilor în timpul tăierii, pelicula de vopsea poate zgâria stratul de zinc pe măsură ce panourile alunecă unele pe altele. După cum am menționat mai devreme, oriunde este compromisă integritatea vopselei, stratul de metal va începe să se corodeze mai repede, ceea ce afectează negativ durata de viață a panoului prevopsit. În mod similar, pantofii muncitorilor pot provoca zgârieturi similare. Este important ca pantofii sau bocancii să nu permită introducerea unor pietre mici sau burghie din oțel în talpă.
Găuri mici și/sau crestături („chips”) sunt adesea formate în timpul asamblarii, fixării și finisării - rețineți că acestea conțin oțel. După terminarea lucrărilor, sau chiar înainte, oțelul se poate coroda și poate lăsa o pată urâtă de rugină, mai ales dacă culoarea vopselei este mai deschisă. În multe cazuri, această decolorare este considerată a fi degradarea prematură reală a panourilor prevopsite și, în afară de considerente estetice, proprietarii clădirilor trebuie să fie siguri că clădirea nu va defecta prematur. Toate așchiile de pe acoperiș trebuie îndepărtate imediat.
Dacă instalația include un acoperiș cu înclinare joasă, se poate acumula apă. Deși proiectarea pantei poate fi suficientă pentru a permite scurgerea liberă, pot exista probleme locale care cauzează stagnarea apei. Micile lovituri lăsate de muncitori, cum ar fi mersul pe jos sau plasarea uneltelor, pot lăsa zone care nu se pot scurge liber. Dacă nu este permisă scurgerea liberă, apa stătătoare poate face ca vopseaua să se învețe, ceea ce poate cauza apoi dezlipirea vopselei pe suprafețe mari, ceea ce poate duce la coroziune mai severă a metalului de sub vopsea. Așezarea clădirii după ridicare poate duce la drenarea necorespunzătoare a acoperișului.
Considerații privind întreținerea Întreținerea simplă a panourilor vopsite de pe clădiri include clătirea ocazională cu apă. Pentru instalațiile în care panourile sunt expuse la ploaie (de exemplu, acoperișuri), acest lucru nu este de obicei necesar. Cu toate acestea, în zonele protejate expuse, cum ar fi intradoși și zonele pereților de sub streașină, curățarea la fiecare șase luni este utilă pentru îndepărtarea sărurilor corozive și a resturilor de pe suprafețele panourilor.
Se recomandă ca orice curățare să se facă prin prima „curățare de probă” a unei zone mici a suprafeței într-un loc nu prea deschis pentru a obține anumite rezultate satisfăcătoare.
De asemenea, atunci când utilizați pe un acoperiș, este important să îndepărtați resturile slăbite, cum ar fi frunzele, murdăria sau scurgerile din construcție (adică praful sau alte resturi din jurul orificiilor de ventilație de pe acoperiș). Deși aceste reziduuri nu conțin substanțe chimice dure, ele vor preveni uscarea rapidă, care este critică pentru un acoperiș de lungă durată.
De asemenea, nu folosiți lopeți metalice pentru a îndepărta zăpada de pe acoperișuri. Acest lucru poate duce la zgârieturi severe pe vopsea.
Panourile din oțel acoperite cu metal prevopsite pentru clădiri sunt proiectate pentru ani de funcționare fără probleme. Cu toate acestea, în timp, aspectul tuturor straturilor de vopsea se va schimba, posibil până la punctul în care este necesară revopsirea. 8
Concluzie Tablele din oțel zincat prevopsite au fost folosite cu succes pentru placarea clădirilor (acoperișuri și pereți) în diferite climate de decenii. Funcționarea lungă și fără probleme poate fi realizată prin alegerea corectă a sistemului de vopsea, proiectarea atentă a structurii și întreținerea regulată.
Ora postării: 05-jun-2023