Cum este asigurata protectia otelului impotriva coroziunii intr-o structura metalica

Atunci când se vorbește despre o casă pe structură metalică, una dintre preocupările frecvente este legată de coroziune. Întrebarea este firească: poate fi oțelul afectat de acest fenomen atunci când interacționează cu un mediu coroziv?

În construcții, protecția oțelului împotriva coroziunii se stabilește în funcție de tipul materialului, sistemul de protecție aplicat, proiectarea elementelor, dar și condițiile în care structura va fi utilizată. Există standarde tehnice care definesc termenii specifici, clasifică mediile de expunere și oferă recomandări pentru protejarea elementelor din fier și oțel.

Ce este coroziunea oțelului?

Conform ISO 8044:2024, coroziunea reprezintă interacțiunea dintre un material, de regulă un metal și mediul său. Această interacțiune poate conduce la deteriorarea proprietăților materialului, a mediului sau a funcției sistemului din care materialul face parte.

În cazul oțelului, rugina este una dintre cele mai cunoscute manifestări ale coroziunii. Procesul este influențat de contactul dintre metal și mediul înconjurător, iar efectele sale nu sunt identice în toate situațiile.

ISO 8044 diferențiază, de asemenea, coroziunea generală, care afectează întreaga suprafață expusă și coroziunea localizată, concentrată în anumite zone ale materialului. Printre formele localizate definite de standard se numără coroziunea în puncte, în fisuri sau în jurul depunerilor.

Ce factori influențează coroziunea?

Comportamentul oțelului este influențat de condițiile mediului în care acesta este utilizat. ISO 9223 identifică drept factori principali ai coroziunii atmosferice combinația dintre temperatură și umiditate, poluarea cu dioxid de sulf și salinitatea transportată prin aer.

Prezenta sărurilor este relevantă în special în zonele marine sau în alte medii în care clorurile pot ajunge pe suprafața metalului. Umiditatea și perioadele în care suprafața rămâne umedă contribuie, la rândul lor, la formarea unui mediu favorabil reacțiilor de coroziune.

Din acest motiv, două elemente realizate din același tip de oțel pot avea comportamente diferite dacă sunt utilizate în condiții de expunere diferite.

Cum este evaluat mediul de expunere?

ISO 9223 stabilește un sistem pentru clasificarea gradului de coroziune specifică mediilor atmosferice. Clasificarea poate fi determinată prin măsurarea pierderii de masă sau de grosime a unor probe standard în primul an de expunere și poate fi estimată folosind informații despre condițiile locale de mediu.

Seria ISO 12944 abordează protecția structurilor din oțel prin sisteme de vopsire. Partea a doua a standardului, ISO 12944-2, clasifică principalele medii la care pot fi expuse structurile din oțel, inclusiv mediile atmosferice, structurile imersate în apă și cele îngropate în sol.

Aceste clasificări sunt importante deoarece mediul de expunere reprezintă unul dintre criteriile folosite pentru alegerea unui sistem de protecție corespunzător. O structură aflată într-un spațiu interior uscat nu este supusă acelorași condiții precum una expusă unui mediu marin sau industrial.

Cum funcționează protectia otelului impotriva coroziunii?

O metodă utilizată pentru protectia otelului impotriva coroziunii este aplicarea unui strat de zinc. ISO 14713-1 oferă recomandări privind principiile generale de proiectare și rezistență la coroziune pentru elementele din fier sau oțel acoperite cu zinc și expuse unor medii diferite.

Standardul include mai multe procedee prin care pot fi aplicate acoperirile cu zinc, printre care zincarea termică dupa realizarea elementului, zincarea continuă a tablei, pulverizarea termică și depunerea electrolitică. Alegerea procedeului depinde de produs, de procesul de producție și de cerințele proiectului.

Protecția oferită de zinc se bazează pe două mecanisme principale.

Protecția de barieră

Stratul de zinc separă oțelul de mediul exterior. Atât timp cât bariera rămâne continuă, aceasta limitează contactul dintre oțel și elementele din mediu care pot susține procesul de coroziune.

American Galvanizers Association descrie protecția de barieră ca prima linie de apărare oferită de stratul de zinc aplicat pe oțel.

Protecția catodică

Zincul poate oferi și protecție catodică, denumită frecvent protecție sacrificială. Atunci când zincul și oțelul sunt conectate într-un mediu electrolitic, zincul este mai activ electrochimic și se corodează preferențial, protejând astfel oțelul de bază.

Acest mecanism poate continua să ofere protecție în apropierea unor discontinuități locale ale stratului, precum marginile tăiate sau zgârieturile de dimensiuni reduse. Eficienta sa depinde însă de dimensiunea zonei expuse, de cantitatea de zinc disponibilă și de condițiile mediului.

Cum aplică TechDaal aceste principii

Protecția împotriva coroziunii începe încă din etapa de proiectare. Alegerea tipului de oțel și a acoperirii protectoare se realizează în funcție de cerințele proiectului și de mediul în care va funcționa construcția.

TechDaal utilizează, în funcție de specificul proiectului, profile realizate din oțel zinc-magneziu cu acoperire de până la ZM200 g/m² sau din oțel zincat cu acoperire de până la Z400 g/m². Aceste materiale sunt prelucrate în unitatea proprie de producție pe linii automatizate, fiecare element fiind fabricat conform documentației tehnice.

Procesul integrat de proiectare, producție și montaj permite controlul fiecărui element al structurii pe parcursul execuției. Astfel, protecția împotriva coroziunii nu este tratată doar ca o caracteristică a materialului, ci ca parte a unui sistem constructiv în care proiectarea, producția și execuția contribuie împreună la performanța finală a structurii.

De ce contează proiectarea structurii?

Protecția oțelului împotriva coroziunii nu depinde exclusiv de existența unui strat protector. ISO 14713-1 include proiectarea elementelor și mediul de utilizare printre aspectele care trebuie analizate atunci când este stabilită protecția prin acoperiri cu zinc.

Detaliile constructive trebuie să limiteze situațiile care pot favoriza acumularea apei, pătrunderea umezelii sau expunerea neprevăzută a oțelului. Pentru sistemele protejate prin vopsire, ISO 12944-3 stabilește criterii de proiectare destinate evitării coroziunii premature și degradării stratului protector.

Într-o construcție, comportamentul în timp trebuie analizat la nivelul întregului sistem: material, acoperire, detalii de proiectare, execuție și condiții de exploatare.

Poate rugini o structură metalică din oțel zincat?

Oțelul zincat este utilizat în construcții tocmai pentru protecția pe care stratul de zinc o oferă împotriva coroziunii. Într-o structură metalică ușoară corect proiectată, executată și protejată de expunerea necorespunzătoare la umiditate, riscul de coroziune al oțelului este semnificativ redus.

Zincul formează o barieră între oțel și mediul exterior și, în același timp, oferă protecție catodică: în cazul unor deteriorări locale ale stratului de protecție, zincul se corodează preferențial, contribuind la protejarea oțelului de bază.

De aceea, simplul fapt că vorbim despre o structură metalică nu trebuie asociat automat cu riscul de rugină. Pentru o construcție realizată corect, contează alegerea oțelului și a stratului de zincare potrivit, proiectarea detaliilor constructive, protejarea structurii în cadrul anvelopei clădirii și respectarea condițiilor de utilizare pentru care aceasta a fost proiectată.

Durabilitatea protecției depinde de clasa materialului, de acoperirea utilizată și de mediul de expunere, motiv pentru care nu există o singură durată universală aplicabilă tuturor structurilor și tuturor condițiilor. Însă, atunci când materialele și soluțiile constructive sunt alese corect, zincarea reprezintă un sistem eficient și consacrat de protecție a oțelului împotriva coroziunii.