PROTIKOROZIJSKA IN PROTIPOŢARNA ZAŠČITA JEKLENIH …

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

PROTIKOROZIJSKA IN PROTIPOŢARNA

ZAŠČITA JEKLENIH KONSTRUKCIJ

Študentka: Sandy RAGOLIČ

Študijski program: visoko strokovni, Gradbeništvo

Mentor: red. prof. dr. Stojan KRAVANJA, univ. dipl. inţ. grad.

Somentor: doc. dr. Tomaţ ŢULA, univ. dipl. inţ. grad.

Maribor, junij 2012

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Stojanu KRAVANJI, ki mi je pomagal in me vodil

pri izdelavi diplomskega dela s svojim znanjem, izkušnjami in nasveti.

Prav tako se zahvaljujem somentorju doc. dr. Tomažu ŽULA.

Zahvaljujem se celotnemu osebju Fakultete za gradbeništvo za podano znanje in izkušnje.

Zahvala tudi vsem podjetjem, ki so mi dala na razpolago vse potrebne podatke in znanje za

izdelavo diplomskega dela.

Posebna zahvala gre mojim staršem, ki sta me vsa ta leta razumela, podpirala, spodbujala,

pomagala in verjela vame.

Protikorozijska in protipožarna zaščita jeklenih konstrukcij I

PROTIKOROZIJSKA IN PROTIPOŽARNA ZAŠČITA JEKLENIH

KONSTRUKCIJ

Ključne besede: jeklene konstrukcije, korozija, protikorozijska zaščita, požar,

protipožarna zaščita

UDK: 620.197.3:624.131(043.2)

Povzetek:

V diplomskem delu obravnavamo problem zaščite jeklenih konstrukcij zaščititi pred

korozijo in požarom. Zaradi obsežnosti izbrane tematike smo se pri našem delu posvetili

osnovam problema. Tako smo v poglavju diplomskega dela najprej opisali kaj je korozija,

kako nastane in predstavili tipe korozije. Prav tako v tem poglavju predstavimo postopek

priprave površine jeklene konstrukcije, izbiro ustreznega zaščitnega premaza kakor tudi

način nanosa ter na koncu kontrola protikorozijskega premaza.

V naslednjem poglavju se posvetimo vročemu cinkanju jeklenih konstrukcij, ki prav tako

sodi v poglavje protikorozijske zaščite. Vzrok, da smo vroče cinkanje predstavili v

posameznem poglavju je ta, da je ta način protikorozijske zaščite na prvi pogled drag,

vendar je metoda dolgoročno učinkovita in stroškov za vzdrževanje skoraj da nimamo. V

tretjem poglavju diplomskega dela obravnavamo pomen požara na jeklene konstrukcije in

pasivno zaščito jeklenih konstrukcij. V zadnji točki smo pripravili izračun stroška premaza

za protikorozijsko in protipožarno zaščito jeklene hale.

II Protikorozijska in protipožarna zaščita jeklenih konstrukcij

ANTI-CORROSION AND FIRE PROTECTION OF STEEL STRUCTURES

Key words: steel structures, corrosion, anti-corrosion protection, fire, fire protection

coverings

UDK: 620.197.3:624.131(043.2)

Abstract:

The thesis discussed the problem of how to protect steel structures against corrosion and

fire. Because of the scale selected topics we focused our work on the basics of the problem.

First of all, we describe in section two of the thesis what corrosion is, how they arise and

present types of corrosion. Also in this section we present the process of preparing the

surface of steel structures, the selection of an appropriate protective coating as well as type

of application method and finally the control of anticorrosive coating.

In the next section we focus to hot dip galvanizing of steel structures, which also fall

within the section of corrosion protection. The reason, that we present hot dip galvanizing

at a given section is that this method of corrosion protection seems at first sight expensive,

but the method is successful in the long period and have no expenses for maintenance. The

third section of the thesis deals with the meaning of fire on steel structures and passive

protection of steel structures. In the last section we have prepared a calculation of the cost

of coating for corrosion protection of steel and fire halls.

Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij III

VSEBINA

1 UVOD 1

2 KOROZIJA KOVIN IN PROTIKOROZIJSKA ZAŠČITA 2

2.1 POJEM KOROZIJE IN NJEN NASTANEK 2

2.1.1 TIPI KOROZIJE 4

2.1.1.1 NAVADNA KOROZIJA 4

2.1.1.2 JAMIČASTA KOROZIJA 5

2.1.1.3 KOROZIJA V ŠPRANJI 6

2.1.1.4 GALVANSKA KOROZIJA 7

2.1.1.5 MEDKRISTALNA ALI INTERKRISTALNA KOROZIJA 8

2.1.1.6 SELEKTIVNO ODTAPLJANJE 8

2.1.1.7 KOROZIJSKO UTRUJANJE 9

2.1.1.8 NAPETOSTNO KOROZIJSKO POKANJE 9

2.1.2 KOROZIJA V ATMOSFERSKIH POGOJIH, VODI IN ZEMLJI 10

2.1.2.1 KOROZIJA V ATMOSFERSKIH POGOJIH 10

2.1.2.2 KOROZIJA V VODI 14

2.1.2.3 KOROZIJA V ZEMLJI 15

2.2 VPLIV OBLIKE KONSTRUKCIJE NA PROTIKOROZIJSKO ZAŠČITO 16

2.3 ZAŠČITA POVRŠINE PRED KOROZIJO S PREMAZI 19

2.3.1 IZBIRA USTREZNEGA PREMAZNEGA SISTEMA 20

2.3.2 PREMAZNI SISTEMI 21

2.4 PRIPRAVA POVRŠINE 25

2.4.1 POVRŠINSKE NEČISTOČE 26

2.4.2 STOPNJE ČISTOSTI POVRŠINE 27

2.4.2.1 ZAČETNO STANJE JEKLENE POVRŠINE 27

2.4.2.2 STOPNJA ČISTOSTI PRIPRAVLJENE JEKLENE POVRŠINE S

PESKANJEM

27

2.4.2.3 STOPNJA ČISTOSTI PRIPRAVLJENE POVRŠINE S STROJNIM ALI

ROČNIM ČIŠČENJEM

28


PLAMENSKIM ČIŠČENJEM

29

2.4.2.5 STOPNJA DELNEGA ČIŠČENJA JEKLENIH POVRŠIN 29

2.4.3 ČIŠČENJE POVRŠIN 29

IV Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij

2.4.3.1 PLAMENSKO ČIŠČENJE 29

2.4.3.2 ČIŠČENJE S KEMIČNIMI SREDSTVI 30

2.4.3.3 STROJNO ČIŠČENJE 30

2.4.3.4 ROČNO ČIŠČENJE 30

2.4.3.5 PESKANJE 30

2.4.5 PROFIL POVRŠINE 33

2.4.6 KONTROLA PRIPRAVLJENE POVRŠINE 34

2.5 NANOS ZAŠČITNEGA PREMAZA – BARVE 35

2.5.1 NAČINI NANAŠANJA PREMAZOV 36

2.5.2 APLIKACIJSKI POGOJI 36

2.5.3 PORABA BARVE IN IZGUBE PRI NANAŠANJU 38

2.5.4 KONTROLA NANOSA 40

2.5.4.1 MERJENJE MOKREGA FILMA 40

2.5.4.2 MERJENJE SUHEGA FILMA 41

2.5.4.3 DOLOČANJE OPRIJEMA FILMA 42

2.5.5 TRAJNOST PREMAZNIH SISTEMOV 42

3 VROČE POCINKANJE 45

3.1 PRIČETKI VROČEGA POCINKANJA 45

3.2 POSTOPEK VROČEGE POCINKANJA 47

3.2.1 PRIPRAVA POVRŠINE 47

3.2.2 POSTOPEK 48

3.2.3 PREVLEKA 48

3.2.3.1 DEBELEJŠA CINKOVA PREVLEKA 50

3.2.4 MEHANSKE LASTNOSTI 52

3.3 PROTIKOROZIJSKA UČINKOVITOST 53

3.3.1 ODPORNOST NA ATMOSFERSKO KOROZIJO 53

3.3.2 UČINKOVITOST V DRUGIH OKOLJIH 54

3.4 KAKO VROČE CINKANJE ŠČITI JEKLO? 56

3.4.1 MEJNA ZAŠČITA 56

3.4.2 ZAŠČITNO DELOVANJE 57

3.5 KONSTRUIRANJE IZDELKOV ZA VROČE CINKANJE 58

3.5.1 NAPOTKI ZA KONSTRUIRANJE 59

3.5.1.1 ODZRAČEVANJE, IZHOD ZRAKA IN IZTOK CINKA 59

Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij V

3.5.1.2 SESTAVA KOVIN IN KOMBINACIJE 60

3.5.1.3 SPOJNI IN VEZNI ELEMENTI 61

3.5.1.4 PREKRIVAJOČE SE POVRŠINE PLOČEVINE 61

3.5.1.5 ODLITKI 62

3.5.1.6 TEČAJI IN DRSNI ELEMENTI 62

3.5.2 TERMIČNE DEFORMACIJE 62

3.5.3 VARJENJE 63

3.5.4 OZNAČEVANJE IN ETIKETIRANJE 63

3.5.5 ZAŠČITA POVRŠIN, KI JIH NE ŢELIMO POCINKATI 63

3.5.6 RAVNANJE Z IZDELKI 63

3.5.7 NEČISTA POVRŠINA JEKLA 63

3.5.8 ODPRTINE, KI JIH MORAMO UPOŠTEVATI PRI PROJEKTIRANJU 64

3.6 KAKOVOST IN PREGLED 69

3.6.1 ZUNANJI IZGLED 69

3.6.1.1 TEMNO SIVA PREVLEKA 70

3.6.1.2 RJAVI MADEŢI 71

3.6.1.3 HRAPAVOST 72

3.6.1.4 ZATEKLINE IN ŠPICE 73

3.6.1.5 GRUDICE 73

3.6.1.6 BELA RJA 74

3.6.1.7 OSTANKI FLUKSA IN UMAZANIJE 75

3.6.1.8 NEZAŠČITENE POVRŠINE 76

3.6.2 OBNOVA POŠKODOVANE ZAŠČITE 76

3.7 BARVANJE IN PRAŠNO LAKIRANJE POCINKANEGA JEKLA 77

3.7.1 PREDPRIPRAVA ZA BARVANJE 78

3.7.2 NAVODILA ZA BARVANJE 80

3.7.3 NAVODILA ZA PRAŠNO LAKIRANJE 81

3.8 STROŠKI IN EKONOMIČNOST 82

3.8.1 EKONOMIČNOST 82

3.8.2 STROŠKI 82

3.8.2.1 ZAČETNI STROŠKI 82

3.8.2.2 SKUPNI STROŠKI 83

3.8.2.3 STROŠKI VZDRŢEVANJA 83

3.9 VROČE POCINKANJE IN OKOLJE 84

3.9.1 EMISIJE 85

VI Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij

3.9.2 RECIKLIRANJE 85

4 OGENJ IN PROTIPOŽARNA ZAŠČITA 87

4.1 POTEK POŢARA IN GORENJE 87

4.1.1 TRIKOTNIK GORENJA 87

4.1.2 POTEK POŢARA V OBJEKTIH 90

4.2 VPLIV POŢARA NA LASTNOSTI JEKLENIH ELEMENTOV 92

4.2.1 GOSTOTA JEKLA ρa 92

4.2.2 TOPLOTNA PREVODNOST JEKLA λa 93

4.2.3 SPECIFIČNA TOPLOTNA KAPACITETA JEKLA Ca 93

4.2.4 TOPLOTNO RAZTEZANJE εt 94

4.2.5 MEHANSKE LASTNOSTI JEKLA 94

4.3 BISTEVENE ZAHTEVE ZA VARNOST 95

4.3.1 RAZVOJ IN ŠIRJENJE POŢARA 95

4.3.2 BISTEVENE ZAHTEVE ZA VARNOST V OBJEKTIH V PRIMERU

POŢARA

95

4.4 POŢARNA ODPORNOST GRADBENIH ELEMENTOV 97

4.4.1 KLASIFIKACIJA IN OZNAČEVANJE 98

4.5 PASIVNA POŢARNA ZAŠČITA 101

4.5.1 POŢARNO ODPORNI PREMAZI 103

4.5.2 POŢARNO ODPORNI OBRIZGI 106

4.5.3 POŢARNO ODPORNE PLOŠČE 108

4.5.3.1 PLOŠČE S TEŢO DO 300 kg/m3

109

4.5.3.2 PLOŠČE S TEŢO OD 300 kg/m3 DO 600 kg/m

3 110

4.5.3.3 PLOŠČE S TEŢO NAD 600 kg/m3 111

4.5.3.4 MAVEC IN MAVČNO-KARTONSKE PLOŠČE 113

4.5.4 SOVPREŢNE KONSTRUKCIJE BETONA IN JEKLA 114

4.5.5 INTEGRIRANI KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI 115

4.5.6 HLAJENJE KONSTRUKCIJE Z VODO 115

4.5.7 POSEBNI PRIMERI 116

4.5.7.1 POŢARNA ZAŠČITA STREHE 117

4.5.7.2 POŢARNA ZAŠČITA DIREKTNO NA PLOČEVINO 117

4.5.7.3 SISTEM SPUŠČENIH STROPOV 118

4.5.7.4 POŢARNO ODPORNE PREDELNE STENE 119

Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij VII

4.5.7.5 POŢARNO ZAPIRANJE INŠTALACIJSKIH PREBOJEV IN FUG 121

4.5.7.5.1 KABELSKI PREBOJI 123

4.5.7.5.2 PREBOJI ZA CEVI 124

4.5.7.5.3 GRADBENE FUGE 125

4.5.7.5.4 POŢARNA ODPORNOST PRI PRITRJEVANJU 126

5 ANALIZA STROŠKOV PROTIKOROZIJSKE IN

PROTIPOŽARNE ZAŠČITE

127

5.1 PRIKAZ STROŠKOV ZA PROTIKOROZIJSKO ZAŠČITO (AKZ) 129

5.2 PRIKAZ STROŠKOV ZA PROTIPOŢARNO ZAŠČITO (PKZ) 130

5.3 PRIKAZ STROŠKOV ZA VROČE POCINKANO JEKLENO

KONSTRUKCIJO

131

6 SKLEP 132

7 VIRI IN LITERATURA 133

8 PRILOGE 137

8.1 SEZNAM SLIK 137

8.2 SEZNAM RAZPREDELNIC 139

8.3 SEZNAM DIAGRAMOV 139

8.4 PROSPEKTNI MATERIAL K TOČKI 5 DIPLOMSKEGA DELA 139

8.5 NASLOV ŠTUDENTA 159

8.6 KRATEK ŢIVLJENJEPIS 159

8.7 ZAHVALA PODJETJEM 159

Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij 1

1 UVOD

Uporabo ţeleza za gradbeništvo zasledimo ţe 2000 let pred našim štetjem, vendar so

pomembnejšo vlogo jeklene konstrukcije dobile z razmahom industrijske revolucije v 19.

stoletju (npr. Eifflov stolp, različni mostovi in ţelezniške postaje).

Danes arhitekti pogosto posegajo po jeklu, saj ravno pozitivne lastnosti jeklenih

konstrukcij kot npr. relativno majhna lastna teţa, omogoča elegantne in vitke konstrukcije

na eni strani, na drugi strani pa nudi kontrolirano izvedbo, saj se večina elementov izdela v

tovarnah in se jih nato na gradbišču le še sestavi v celoto. Vendar pa imajo jeklene

konstrukcije tudi svoje omejitve. Jeklo ima slabo korozijsko odpornost in pri zelo visokih

temperaturah postane plastično mehko ter ne more več prevzemati obremenitev.

V diplomskem delu ţelimo prikazati, da sta oba problema rešljiva. Pomembno je, da se ţe

v fazi projektiranja dosledno posvetimo problemu ustrezne protikorozijske in protipoţarne

zaščite jeklene konstrukcije. Saj s ustreznim in pravilno izvedenim protikorozijskim

premazom konstrukciji podaljšamo ţivljenjsko dobo ter zniţamo stroške vzdrţevanja. Prav

tako je zelo pomembna protipoţarna zaščita, ker s njo v primeru poţara lahko varno

evakuiramo ljudi, preprečimo širjenje poţara na sosednje objekte in po objektu samem.

Diplomsko delo smo zasnovali na način, da smo predstavili lastnosti jekla v primeru

pojava korozije in poţara, ter predpostavili moţnost zaščite jeklene konstrukcije pred

korozijo in poţarom.

2 Protikorozijska in protipoţarna zaščita jeklenih konstrukcij

2 KOROZIJA KOVIN IN PROTIKOROZIJSKA ZAŠČITA

2.1 POJEM KOROZIJA IN NJEN NASTANEK

Korozijo definiramo kot fizikalno-kemijsko reakcijo med materialom in njegovim okoljem,

ki povzroči spremembe lastnosti tega materiala in pogosto škodljivo vpliva na njegovo

nadaljnje delovanje. [1] Splošno kovine v naravi teţijo k temu, da preidejo v bolj stabilne

oblike, ki so za večino njihovi oksidi, sulfidi in podobne spojine. Prav ta teţnja predstavlja

gonilno silo korozije: kovina prehaja v svojo bolj stabilno obliko, pri čemer se sama

raztaplja oziroma korodira. Pri ţelezu je to pojav rje. Na sliki 2.1 je prikazana korozija na

površini ţeleza.

Slika 2.1: Korozija

Izraz rjavenje uporabljamo le za korozijo ţeleza in njegovih zlitin. Pri koroziji teh se torej

tvori rja, ali bolje, korozijski produkt različne sestave. Čeprav tudi druge kovine in njihove

zlitine korodirajo z nastankom korozijskih produktov, ne trdimo, da rjavijo, ampak, da

korodirajo.

Ne glede na to, ali se korozija pojavlja na kovinah ali zlitinah, izpostavljenih vodi, zraku

ali zemlji, se moramo zavedati, da gre v osnovi za elektrokemijski proces, kjer prihaja do

elektrokemičnega toka od ene kovine proti drugi skozi elektrolit.

Pri atmosferski koroziji prevzame vlogo elektrolita vodna plast, ki nastane na vsaki

kovinski površini zaradi absorpcije atmosferske vlage. Pri različnih konstrukcijah, ki so v

http://sl.wikipedia.org/wiki/Slika:Corrosion.jpg


stiku z zemljo, lahko elektrone, ki nastanejo v procesu oksidacije, prevzame zemlja. Če je

prisoten elektrolit in je zemlja bolj negativna od kovine, se bo vzpostavil električni tok od

kovine proti zemlji, kar bo povzročilo korozijo. Pojem korozije je povezan s propadanjem

kovin in njihovih zlitin. Pri tem pa temelji na kemičnih ali elektrokemičnih reakcijah,

katera potekajo zaradi termodinamične nestabilnosti materiala v nekem okolju.

Korozija se glede na svoje mehanizme deli na elektrokemično in kemično. Elektrokemična

korozija kovin poteka po zakonitostih elektrokemične kinetike z nastajanjem električnega

toka (korozijski tok), kemična pa po zakonitostih kemične kinetike heterogenih reakcij, pri

čemer so prisotni povsem drugačni mehanizmi in korodirani mediji.

Korodirani medij, v katerem poteka elektrokemična korozija, je delno ali v celoti disociiran

elektrolit. To je električno prevodna vodna raztopina različnih soli, baz ali kislin. Za

elektrolite je značilna ionska prevodnost, za kovine pa elektronska. Do elektrokemične

korozije prihaja v vseh vodnih raztopinah, saj je voda najbolj mnoţično topilo in

razredčilo. Mednje sodijo naravne vode, atmosferska vlaga, deţ in številne ţe omenjene

umetne raztopine.

V plinih in visoko pregretih parah ter predvsem pri povišanih ali visokih temperaturah

prihaja do kemične korozije v plinih. Imenujemo jo tudi suha korozija. Ker so korozijske

reakcije v različnih plinih pri nizkih in sobnih temperaturah zelo počasne ali celo

zanemarljive, pogosto omenjamo korozijo v plinih kot "oksidacijo", ki predstavlja v

industriji običajen problem le pri visokih temperaturah, ko so difuzijski procesi veliko bolj

izraziti. Običajna atmosferska korozija, pri kateri je elektrolit lahko ţe monomolekularni

sloj vlage, je elektrokemične narave. Sem spada tudi korozija v vodni pari pri povišanih

temperaturah, če je le izpolnjen pogoj, da imajo korozijski produkti ionski značaj

prevajanja elektrine.

Vsakdanji korozijski procesi, ki potekajo v naši okolici, so večinoma elektrokemične

narave, zato upravičeno trdimo, da okoli 95% vse škode povzroča elektrokemična korozija.


Osnovna značilnost korozije kovin je njeno začetno delovanje na površini, od koder z

različno hitrostjo napreduje v globino. Posledica tega je lokalna sprememba sestave kovine

in njenih mehansko fizikalnih lastnosti. Pri koroziji prehajajo kovine v spojine, ki jih

navadno najdemo v naravi; proces korozije je ireverzibilen in nasproten pridobivanju kovin

iz rud. Korozija torej vpliva na integriteto površine, oziroma na ţivljenjsko dobo različnih

elementov, vgrajenih v različne konstrukcije, izdelane iz različnih kovin, ki so

izpostavljene različnim korodiranim medijem.

2.1.1 TIPI KOROZIJE

Kemijska in konstrukcijska raznolikost uporabnih sistemov nam poleg termodinamične in

kinetične pestrosti ponuja tudi izbor različnih tipov korozije. Precej malo verjetno je, da bi

na vseh sistemih korozija potekala na enak način. Posamezen tip korozije je najenostavneje

določiti z opazovanjem. Če pa dovolj dobro poznamo sestavo sistema, lahko način korozije

do neke mere napovemo v naprej, saj se isti tip korozije načeloma ponavlja ob določenem

vzorcu korozijskih dejavnikov.

2.1.1.1 NAVADNA ALI SPLOŠNA KOROZIJA

Navadna ali splošna korozija (angl. general corrosion) je najbolj razširjena vrsta korozije.

Mnoge jeklene konstrukcije v atmosferskih pogojih korodirajo na tak način. Pri navadni

koroziji se na večjih ali manjših površinah različnih elementov konstrukcij nosilni prerez

enakomerno tanjša. Takšen tip korozije je dobro zaznaven in te vrste problematike je

mogoče uspešno reševati z različno protikorozijsko zaščito (uporaba premaznih sredstev,

inhibitorjev, katodne zaščite). Shematski prikaz enakomerne korozije vidimo na sliki 2.2.

Slika 2.2: Shematski prikaz enakomerne korozije

Navadna korozija je lahko tudi posledica korozijskega delovanja bakterij, raztaljenih soli

ali kovin in oksidacije pri visokih temperaturah. Pri enakomernem tanjšanju, ki je

http://sl.wikipedia.org/wiki/Sistem


posledica delovanja številnih majhnih korozijskih členov na površini kovine, obstaja

moţnost nastanka neprekinjenega korozijskega filma oziroma koţice, ki lahko upočasni ali

celo prepreči nadaljnje delovanje korozije.

2.1.1.2 JAMIČASTA KOROZIJA

Jamičasta korozija je primer lokalnega korozijskega napada, ki je značilen predvsem za

kovine, ki tvorijo pasivne filme. Pasivni film je obloga na površju kovine, ki nastane ob

reagiranju kovine s kisikom. Posledica takšnega delovanja je nastajanje jamic na površini

kovine. Jamice so pogosto tako gosto posejane, da daje površina kovine hrapav videz. V

večini primerov so jamice manjšega premera in se opisujejo tudi kot izjede, katerih premer

je na površini enak ali manjši od njihove globine.

Jamičasto korozijo je pogosto teţko ločiti od drugih podobnih pojavov, kot so npr.

posledica delovanja špranjske korozije ali razcinkanja; pri obeh so namreč prisotni povsem

drugačni mehanizmi korozije.

Značilna vrednost, s katero ocenjujemo korozijsko odpornost kovin proti nastajanju jamic,

je potencial, pri katerem se poruši pasivnost. Porušitveni potencial (Ep) predstavlja tisti

potencial, pri katerem se ne le samo začno pojavljati prve jamice, ampak je omogočena

tudi njihova nadaljnja rast.

Pasivno stanje kovine se lahko poruši najprej na tistih mestih, kjer ţe obstajajo poškodbe

na pasivnem filmu. Na teh mestih je kisik slabše vezan na kovino, zato ga kloridni ioni

iztisnejo. Na mestih, kjer je pasivni film poškodovan, nastane v prisotnosti kloridnih ionov

lokalna jamičasta korozija.

Stanje površine kovine ima precejšen vpliv na odpornost materiala proti jamičasti koroziji.

Polirane površine so neprimerno bolj odporne kot hrapave. To si je moţno razlagati s

tvorbo homogenih pasivnih filmov na polirani površini. Hrapava površina ima torej

negativnejši korozijski oz. porušitveni potencial. Polirane površine omogočajo tvorbo

manjšega števila jamic, vendar pa so te širše in bolj plitke.


Ker je jamičasta korozija povsem lokalna oblika korozije, je vrednotenje korozijskih

poškodb zaradi nje teţavno. Metode izgube mase ne moremo uporabiti. Izgube so majhne

in ne dajejo nobene indikacije o globini jamic. Meritve globine jamic so pogosto tudi

nezanesljive in predvsem zahtevnejše, zato uporabljamo statistično varianto ugotavljanja

največje globine izjed korodiranega vzorca. Čim večje je število jamic, tem manjša je torej

verjetnost, da bodo te dosegle veliko globino. Na sliki 2.3 je shematsko prikazana

jamičasta korozija.

Slika 2.3.: Shematski prikaz jamičaste korozije

2.1.1.3 KOROZIJA V ŠPRANJI

Intenzivna lokalna korozija v obliki majhne korozijske izjede ali v obliki številnih izjed,

nastalih na večji površini, so pogosto posledica delovanja majhne prostornine korozijskega

medija v ozki špranji. Špranja lahko nastane zaradi:

geometrije konstrukcije (razmik pločevin, varjeni prekrivni spoji, uporaba tesnil, itd.),

stika kovine z nekovino, kot so npr. guma, plastika, odstopajoči premazi, steklo, les in

celo beton,

usedlin peska na površini kovine, umazanije ali za medij propustnih korozijskih

produktov.

Mehanizem je zasnovan na delovanju korozijske celice, pri kateri je katoda zunanja

površina, špranja pa predstavlja anodo. Deleţ kisika v špranji je zaradi slabih pogojev

difuzije majhen, na površini zunaj špranje pa velik. Ker ima mesto z večjim deleţem kisika

(katoda) pozitivnejši potencial, se vzpostavi t.i. koncentracijska korozijska celica, v kateri


je lastna napetost dovolj velika, da sproţi delovanje korozijskih procesov na elektrodnih

površinah ter raztapljanje na anodi. Korozije v špranji je shematsko prikazana na sliki 2.4.

Slika 2.4: Shematski prikaz korozije v špranji

Korozijo v špranji lahko odpravimo ali vsaj ublaţimo s pravilnim konstruiranjem, kjer

špranje sploh ne bo, ali pa naj bo ta čim manjša, s čimer preprečimo nastajanje

koncentracijskih razlik. Pogosto odstranjevanje različnih izločenih snovi v špranji je zelo

učinkovit ukrep, dobrodošla pa je tudi katodna zaščita.

2.1.1.4 GALVANSKA KOROZIJA

O galvanski koroziji (angl. galvanic corrosion) govorimo takrat, kadar se med dvema

kovinskima komponentama z različnimi kemijskimi in mikrostrukturnimi lastnostmi,

vzpostavi elektro prevodnost. Pri tem del konstrukcije, ki je potopljen v korozivni medij,

prevzame vlogo anode, ki korodira hitreje, drugi del pa prevzame vlogo katode, ki korodira

počasneje. V tem primeru se tvori tako imenovan galvanski člen, kateri je shematsko

prikazan na sliki 2.5. Korozijo povzroča potencialna razlika med materialoma.

Slika 2.5: Shematski prikaz galvanske korozije


2.1.1.5 MEDKRISTALNA ALI INTERKRISTALNA KOROZIJA

Interkristalna korozija je posebna oblika lokalnega elektrokemičnega korozijskega napada,

pri katerem raztapljanje napreduje bodisi po mejah kristalnih zrn, bodisi v njihovi

neposredni bliţini. Do takšne korozije prihaja zaradi določene potencialne razlike med

kristalno mejo in osnovo (notranjostjo zrna). V tako oblikovani korozijski celici oz.

galvanskem členu, pa je hitrost korozije po kristalnih mejah oziroma v njihovi neposredni

bliţini večja od hitrosti korozije v notranjosti zrna. Velikost lastne napetosti je pogojena s

sestavo in mikrostrukturo kristalnih mej. Posledica interkristalne korozije je dekohezija

med zrni kovine, kar povzroča izrazito zmanjšanje ţilavosti oz. mehanskih lastnosti

kovine. Na spodnji sliki 2.6 je prikazana mikroskopska povečava medkristalne korozije.

Slika 2.6: Mikroskopska povečava medkristalne korozije

2.1.1.6 SELEKTIVNO ODTAPLJANJE

Pri nekaterih zlitinah pride ob prisotnosti določenih korodiranih medijev in s pomočjo

elektrokemičnih procesov, do selektivnega raztapljanja določene sestavine iz zlitine.

Najbolj znan primer je raztapljanje cinka (razcinkanje). Podobni procesi potekajo tudi v

drugih sistemih zlitin, kjer se na osnovi korozijskih procesov selektivno raztapljajo njihovi

osnovni elementi, kot npr. aluminij, ţelezo, kobalt, krom in še drugi. Za takšen rušilni

proces uporabljamo tudi izraz "selektivno izluţevanje". Posledica selektivnega raztapljanja

so izjede, ki vodijo tudi do preluknjanja izdelkov in poslabšanja mehanskih lastnosti

materiala.


2.1.1.7 KOROZIJSKO UTRUJANJE

Zaradi ponavljajoče se ciklične napetosti, se material lahko lokalno utrudi. Posledica tega

pa je nastajanje mikro razpoke na njegovi površini in njeno napredovanje do končnega

zloma. Njeno napredovanje je v neposredni zvezi z napetostmi v korenu razpoke in z

delovanjem elektrokemične korozije na tem mestu, kjer je prisotno lokalno drsenje

materiala po neki drsni ravnini in kopičenje dislokacij. Ravno zaradi teh momentov

predstavlja korozijsko utrujanje neko posebno obliko napetostne korozije.

Pokanje kovine zaradi istočasnega vzajemnega delovanja korodiranega medija in

ponavljajoče se spremenljive napetosti, se imenuje korozijsko utrujanje. Tako nastala

poškodba je skoraj vedno večja kot vsota parcialnih poškodb, nastalih z ločenim

delovanjem korozije in utrujanja. Korozijsko utrujanje napreduje hitro, prelomi pa so krhki

in običajno transkristalni.

Korozijsko utrujanje je močno odvisno od frekvence, to je od števila nihajev v enoti časa.

Pri običajnem utrujanju frekvenca nima bistvenega vpliva na dinamično trdnost, pri

korozijskem utrujanju pa je ta parameter bistven. Korozijsko utrujanje je mnogo bolj

izrazito pri manjši frekvenci, kar je razumljivo, saj je med posameznimi nihaji površina v

ustju razpoke daljši čas v stiku s korodiranim medijem. Pri zelo velikih frekvencah je

korozijsko utrujanje eliminirano.

2.1.1.8 NAPETOSTNO KOROZIJSKO POKANJE

Napetostno korozijsko pokanje je izraz, ki se uporablja za opis propadanja konstrukcijskih

materialov pri počasnem napredovanju razpoke, ki se je pojavila v nekem okolju. Nastala

razpoka je posledica vzajemnega delovanja mehanske napetosti in korozijskih reakcij.

Takšna je enostavna definicija sicer zelo kompliciranih dogajanj.

Napetosti, potrebne za pojav napetostno korozijsko pokanja, so majhne. V večini primerov

niţje od napetosti tečenja. Te napetosti so lahko posledica zunanjih obremenitev različnih

konstrukcij ali pa so to zaostale notranje napetosti (napetosti nastale pri različnih fazah

toplotne obdelave oziroma hladnega preoblikovanja, varjenja, strojne obdelave, kot je

brušenje itd.). Gre torej za statično obremenitev in ne za dinamično, katere posledica je


korozijsko utrujanje. Meja med enim in drugim pojavom je nerazločna, tako je korozijsko

utrujanje tudi del napetostno korozijskega pokanja. Ker pa korodirani mediji, ki povzročajo

napetostno korozijsko pokanje in korozijsko utrujanje, niso vedno enaki, oba pojava

ločimo.

Napetostna korozija predstavlja proces, za katerega je značilna zapoznela degradacija

materiala. To pomeni, da nastajanje in napredovanje razpoke poteka razmeroma počasi,

vendar le do trenutka, dokler napetost zaradi obremenitve ne prekorači nosilnost

preostanka nekorodiranega materiala, ki se nenadoma poruši.

Zaporedje dogodkov, pri napetostnem korozijskem procesu, običajno delimo na tri stopnje:

- stopnja 1 - nastanek razpoke in njeno napredovanje,

- stopnja 2 - s stabilnim načinom napredovanja razpoke,

- stopnja 3 - prisotno hitro in nestabilno širjenje razpoke do končnega zloma.

2.1.2 KOROZIJA V ATMOSFERSKIH POGOJIH, VODI IN ZEMLJI

2.1.2.1 KOROZIJA V ATMOSFERSKIH POGOJIH

Atmosferska korozija je najenostavnejša in najpogostejša oblika korozije, saj je to medij v

katerem se jekleni elementi največkrat nahajajo. Atmosferska korozija je dejansko

elektrokemična korozija, za katero je značilno, da se pojavlja pod tankim slojem

elektrolita, ki nastaja z adsorpcijo vlage, kondenzacijo vodne pare in zaradi atmosferskih

padavin. Debelina elektrolita znaša od nekaj zanemarljivo majhnih slojev adsorbirane

vode, do vidnega filma debeline od 10 do 100 μm.

Hitrost atmosferske korozije je odvisna od različnih atmosferskih pogojev, kot so:

- povečana relativna zračna vlaţnost,

- kondenzacija vode (ko je površinska temperatura enaka ali niţja od rosišča),

- povečana količina onesnaţenosti atmosfere.

Glede na intenziteto zgoraj navedenih faktorjev skozi daljša časovna obdobja lahko

klimatske vplive delimo na razrede korozivnosti. Po standardu SIST EN ISO 12944-2 so

atmosferski pogoji tipičnih okolij razdeljeni v 6 razredov korozivnosti. V razpredelnici 2.1


so prikazani posamezni razredi korozivnosti s primeri tipičnih okolji v katerih se

pojavljajo.

RAZRED

KOROZIV-

NOSTI

IZGUBA DEBELINE Primeri tipičnih okolij

JEKLO

μm

ZINK

μm

Zunaj Znotraj

C1

zelo nizka

< 10 < 0,1 - Ogrevane zgradbe s čisto

atmosfero, npr. pisarne,

trgovine, šole, hoteli.

C2

nizka

> 10 - 200 > 0,1 – 0,7 Atmosfere z nizko

stopnjo onesnaţenosti,

večinoma podeţelska

področja.

Neogrevana poslopja,

kjer lahko pride do

kondenzacije vlage, npr.

skladišča, športne hale.

C3

srednja

> 200 -

400

> 2,1 – 4,2 Mestna in industrijska

atmosfera, zmerna

onesnaţenost z

ţveplovim dioksidom.

Obmorski kraji z nizko

saliniteto.

Proizvodne hale z visoko

vlaţnostjo in zmerno

onesnaţenostjo zraka,

npr. prehrambena

industrija, pralnice,

pivovarne, mlekarne.

C4

visoka

> 400 -

650

> 4,2 – 8,4 Industrijska področja in

obmorski kraji z zmerno

saliniteto.

Kemični obrati, plavalni

bazeni, razna plovila in

pristanišča.

C5-I

industrijska

> 650 -

1500

> 4,2 – 8,4 Industrijska področja z

visoko vlago in agresivno

atmosfero.

Zgradbe ali področja s

skoraj stalno

kondenzacijo vlage in

visoko onesnaţenostjo.

C5-M

obmorska

> 650 -

1500

> 4,2 – 8,4 Obalna in priobalna

področja z visoko

saliniteto.

Zgradbe ali področja s

skoraj stalno

kondenzacijo vlage in

visoko onesnaţenostjo.

Razpredelnica 2.1: Kategorije korozivnosti za primere tipičnih okolij


V odvisnosti od debeline sloja elektrolita, pa se atmosferska korozija deli še na:

- mokro atmosfersko korozijo, za katero je značilen viden sloj vlage na površini kovine.

Ta nastaja pri 100% relativni vlaţnosti zraka. V to obliko je vključena korozija, ki je

posledica delovanja deţja, snega, curka vode ali vodne pare na kovinsko površino.

- vlaţno atmosfersko korozijo, ki deluje pod nevidnim slojem vlage, ki nastaja zaradi

kondenzacije vodne pare iz zraka in sicer pri relativni vlaţnosti niţji od 100%. Takšna

kondenzacija pare na površini kovine je lahko kapilarne ali kemične narave.

- suho atmosfersko korozijo, ki deluje v suhem zraku, ko ni moţna kondenzacija vodne

pare. Hitrost korozije večine kovin in njihovih zlitin je v takšnih pogojih zanemarljivo

majhna.

Agresivnost atmosfere je izraţena z njeno onesnaţenostjo. Bistveni faktorji, ki vplivajo na

agresivnost atmosfere so:

- prah in stanje površine kovine,

- plini in

- vlaţnost.

Pri določenih vrednostih relativne vlaţnosti zraka, hitrost atmosferske korozije hitro

naraste. To naraščanje se prične pri tako imenovani kritični vlaţnosti. Kritična vlaţnost

zraka je za določene kovine in njihove zlitine različna. Velikost kritične vlaţnosti zraka je

odvisna od stanja površine kovine, prisotnosti korozijskih produktov, narave in

koncentracije agresivnih primesi v atmosferi, temperature zraka in še od vrste drugih

faktorjev.

Prav tako je hitrost korozije odvisna od podnebja, v katerem je objekt zgrajen. V hladnem

ali suhem podnebju bo hitrost korozije niţja, kot pa v zmernem. Najhitreje bo korozija

napredovala v vroči, vlaţni in morski klimi. V razpredelnici 2.2 je prikazana povprečna

ekstremna vrednost vlaţnosti, kateri je izpostavljen objekt v posameznih podnebji.


Povprečna vrednost letnih ekstremnih vrednosti

Vrsta

podnebji

Nizke

temperature

°C

Visoke

temperature

°C

Najvišje

temperature z

RH>95%

°C

Izračun časa

vlaţnosti pri

RH>80% in

temperaturi > 0°C

ur/leto

Izjemno mrzlo

-65 +32 +20 0 do 100

Mrzlo

-55 +32 +20 150 do 2500

Hladne

temperature

Tople

temperature

-33

-20

+34

+35

+23

+25

2500 do 4200

Toplo suho

Blago toplo

suho

Izjemno toplo

suho

-20

-5

+3

+40

+40

+55

+27

+27

+28

10 do 1600

Toplo vlaţno

Toplo vlaţno,

stalno

+5

+13

+40

+35

+31

+33

4200 do 6000

Razpredelnica 2.2: Izračun časa vlažnosti ali omočenja glede na tipe podnebji


2.1.2.2 KOROZIJA V VODI

Naravne sladke vode

Sladke vode (pitna voda, voda v jezerih, potokih, rekah itd. ) vsebujejo predvsem kalcijeve

in magnezijeve soli, ter številne druge soli, ki so vezane na kisline, kot so solna, dušikova

in silicijeva kislina. Koncentracija le teh je odvisna od lokacije izvora, oziroma od sestave

zemljin. Če je koncentracija soli visoka, so vode trde, v nasprotnem primeru so mehke.

Mehanizem zaščite, ki jo nudi trda voda, sloni na izločanju obloge (film) na površini

kovine, ta film je preteţno kalcijev karbonat (CaCO3), čeprav se izločajo še druge soli,

raztopljene v vodi, ki pa jih običajno zanemarimo. Ta film predstavlja pregrado, skozi

katero teţje prodira v vodi raztopljen kisik. Tako le-ta ne more priti do katodnih površin.

V mehkih vodah se film ne more izločiti. Vendar pa samo trdota vode ni edini faktor, ki

odloča o morebitnem izločanju CaCo3. Moţnost njegovega izločanja na površino kovine je

ravno tako odvisen od celotne kislosti ali bazičnosti (pH vrednosti) in koncentracije

raztopljenih trdnih delcev v vodi.

Morska voda

Morska voda je odličen elektrolit, v katerem so raztopljene številne soli, ki jih srečujemo v

naravi. Tako predstavlja morska voda enega najbolj agresivnih korozijskih medijev. V

morski vodi se ne nahajajo le številne raztopljene soli, temveč tudi raztopljeni plini, kot

so kisik (O2) , ogljikov dioksid (CO2), itd. Zaradi visoke vsebnosti kloridov, deluje morska

voda zelo agresivno na večino konstrukcijskih kovin.

Hitrost korozije v morski vodi je bistveno odvisna od vsebnosti kisika. Največji deleţ

raztopljenega kisika bomo imeli na površini in z globino bo ta deleţ padal. V globini je

manjše mešanje morja zaradi valovanja, zato je tudi vsebnost kisika manjša, kar vpliva na

hitrost korozije.


2.1.2.3 KOROZIJA V ZEMLJI

Zemlja vsebuje različne kemične substance in vlago in se kot takšna obnaša kot ionski

prevodnik in deluje kot elektrolit z večjo ali manjšo električno prevodnostjo. Korozija

kovin v zemlji je elektrokemične narave.

Najbolj karakterističen katoden proces elektrokemične korozije v zemlji je redukcija

kisika, ki poteka na enak način kot pri ostalih vrstah korozije. V zelo kislih tleh je moţna

korozija z izločanjem vodika. V določenih primerih pa je moţna s katodno reakcijo tudi

redukcija proizvodov različnih organizmov.

Korozija ţeleza in ostalih kovin v zemlji je odvisna od hitrosti propustnosti kisika do

kovinske površine. Iz atmosfere prodira v zemljo kisik skozi plinasto in v manjši meri

skozi tekočo fazo, v kateri je raztopljen. Prenos kisika do površine kovine s pomočjo

plinaste in tekoče faze je moţen z mešanjem obeh faz in z difuzijo.

Pri nihanju temperature v zgornjih slojih zemlje, spremembi atmosferskega pritiska in

vlaţnosti zemlje, ob atmosferskih padavinah in pri pogostem nihanju gladine podzemeljske

vode, se lahko zemlja hitreje nasiti s kisikom. Gibanje vode, bogate s kisikom, povečuje

korozijsko hitrost. Takšno gibanje je še posebej veliko v zrnatem in prodnatem zemljišču.

V debelejših slojih zemlje, v katerih kisik prodira do kovine s pomočjo počasnih

difuzijskih procesov, je korozija manjša.

S povečanjem stopnje vlaţnosti zemlje ali ob prisotnosti delcev gline, difuzija kisika skozi

zemljino hitro upada. V vlaţnem zemljišču glinasti delci tudi nabreknejo, v določenih

glinah pa je hitrost korozije klub visoki vlaţnosti neznatna (propustnost gline za kisik je

majhna, vsa površina kovine pa je obdana z glino).

Vlaga povzroča, da zemlja postaja dober elektrolit. S povečanjem vlaţnosti hitreje poteka

anodna reakcija, zmanjšuje se električna upornost zemljišča. Vendar pa se pri večjih

vlaţnostih pore zemljišča nasitijo z vodo, kar povzroča njegovo manjšo aeracijo oz.

zniţanje hitrosti difuzije kisika. Pri večjih vlaţnostih je torej katodna reakcija počasnejša,

saj je tudi debelina difuzijskega sloja večja.


Podzemni tokovi lahko povzročajo močne elektrokemične korozijske poškodbe na jeklih,

armiranobetonskih in drugih konstrukcijah (cevovodi, kabli itd.), ki se nahajajo v zemlji. Ti

tokovi se širijo iz elementov ali naprav, ki so povezani z izvori istosmernega toka kot so

tračnice elektrificiranih prog, postaje katodne zaščite itd. Na svoji poti naletijo na različne

kovinske dele, v katere tudi vstopajo. Na ugodnih mestih izstopajo in se vračajo k izvoru

(npr. k tračnici ţelezniške proge). Mesto, kjer istosmerni tok izstopa, predstavlja anodo, ki

zaradi močne zunanje polarizacije z istosmernim tokom intenzivno korodira. Mesto, kjer

tok vstopa in preostale površine, so katodne narave. Na teh lokacijah se korozija ne

pojavlja. V razpredelnici 2.3 je prikazana razporeditev objektov v vodi in zemlji.

Oznaka

izpostave

Okolje Primeri okolij in struktur

Im1 sveţa voda Obrečne naprave, hidroelektrarne

Im2 morska ali odpadna voda Pristaniška področja, razne konstrukcije zapornice,

priobalne strukture, itd.

Im3 zemlja Vkopani rezervoarji, jekleni piloti, jeklene cevi

Razpredelnica 2.3: Razredi objektov v vodi in zemlji

2.2 VPLIV OBLIKE KONSTRUKCIJE NA PROTIKOROZIJSKO ZAŠČITO

V fazi projektiranja je cilj projektanta, da pri oblikovanju konstrukcije zagotovi, da je

konstrukcija primerna za predvideno funkcijo, je ustrezno stabilna, trdna in trajna ter da je

izdelana po sprejemljivi ceni.

Oblika konstrukcijskega elementa lahko vpliva na njeno občutljivost na korozijo. Zato je

potrebno, da so konstrukcijski elementi tako oblikovani, da koroziji ne omogočijo opore s

katere bi se lahko širila. Projektant jeklenih konstrukcij pri svojem delu mora upoštevati

obliko konstrukcijskih elementov, ţivljenjsko dobo konstrukcije in zahteve za vzdrţevanje

protikorozijskega sistema, glede na okolje v katerem bo objekt izpostavljen.

Pravilno oblikovanje konstrukcij lahko znatno doprinese k izboljšanju korozijske

odpornosti različnih konstrukcij v različnih pogojih korozije. V mnogih primerih so


napačne konstrukcijske rešitve vzrok za nastajanje špranj, mehanskih in termičnih

napetosti, heterogenosti in drugih pojavov, katerih posledica je korozija.

Jeklene konstrukcije morajo biti oblikovane tako, da so čim bolj odporne proti koroziji.

Praviloma morajo biti grajene tako, da ne vsebujejo vdolbin in mrtvih kotov, v katerih bi se

zadrţevala nesnaga, voda in druge nečistoče, ter povzročale začetek korozije.

Elemente jeklenih konstrukcij z zaprtimi neprehodnimi prerezi moramo zapreti

hermetično, z varjenjem, in jih pred korozijo zaščitimo samo na zunanji strani. Če pa so

notranje površine zaščitene pred korozijo in je poskrbljeno za odvod vode, potem

hermetično zapiranje z varjenjem ni potrebno.

Jeklene konstrukcije gradimo in oblikujemo tako, da lahko voda iz vseh delov hitro odteka,

to vidimo na sliki 2.7. Površine morajo biti grajene v naklonu, kjer pa to ni mogoče, pa je

potrebno vgraditi cevi ali odprtine za iztok vode. Praviloma naj jeklene konstrukcije ne bi

bile grajene tako, da bi se na njih kopičila atmosferska usedlina ali nesnaga.

Slika 2.7: Preprečevanje zadrževanja vode po ISO 12944-3


Pri projektiranju je potrebno upoštevati, da bodo vsi elementi dobro dostopni, kar ni

pomembno le v fazi gradnje, ko se nanaša prvi protikorozijski zaščitni nanos, temveč tudi

kasneje, ko je potrebno izvesti redne preglede in v končni fazi opraviti redna vzdrţevalna

dela. Na sliki 2.8 so prikazani minimalni odmiki kateri so definirani v standardu SIST EN

ISO 12944-3. Za zagotovitev enakomerno debelega nanos zaščitnega premaza, pa je

priporočljivo, da so robovi zaobljeni in ne ostri.

Slika 2.8: Minimalne odmiki za zožitve po ISO 12944-3

Posebno pozornost je potrebno nameniti tudi spoju jekla in drugih materialov. Na primer

neposreden dotik jekla v jekleni konstrukciji z drugo kovino, lesom ali korozijskim

gradbenim materialom mora biti onemogočen z ustrezno izolacijo. Izvedbo zvarov in

stikov vidimo na sliki 2.9.


Slika 2.9: Oblika zvarov in rež po ISO 12944-3

Pri vsem navedenem pa mora projektant še v fazi načrtovanja razmisliti o prevozu

konstrukcije od proizvodnje do mesta postavitve ter o sami postavitvi konstrukcije.

Razmisliti je potrebno o načinu njihove odprave, o potrebi morebitne šablone za podporne

komponente med izkopom in samim prevozom ter o ustreznih varnostnih ukrepih za

preprečitev poškodb protikorozijskega zaščitnega premaza med nakladanjem, prevozom in

med sestavljanjem konstrukcije na kraju samem (npr. varjenje, rezanje, brušenje).

2.3 ZAŠČITA POVRŠINE PRED KOROZIJO S PREMAZI

Premaze delimo gleda na funkcijo v sistemu in sicer na:

temeljni premaz, ki mora biti kompatibilen s podlago in imeti dober oprijem na

podlago,

vmesni premaz prispeva k ustrezni skupni debelini premaznega sistema, ščiti predvsem

temeljni premaz in

pokrivni premaz premaznemu sistemu daje dekorativen učinek in odpornost na zunanje

vplive.


Kadar govorimo o tankoslojnih premazih, imamo v mislih nanose od 20 do 50 μm,

debeloslojni premazi imajo nanos od 50 do 150 μm in kadar omenjamo tako imenovane

mastic premaze, pa govorimo o high-solids premazih, kar pomeni da imajo visoko

volumsko suho snov in nizko vsebnost topil, nanosi pa so debeli nad 150 μm.

2.3.1 IZBIRA USTREZNEGA PREMAZNEGA SISTEMA

Izbira ustreznega premaznega sistema za določeno konstrukcijo je najvaţnejše in hkrati

tudi zelo zahtevno opravilo, katerega moramo urediti preden začnemo s samo izvedbo, to

je ţe v sami fazi projektiranja. Za izbiro optimalnega premaznega sistema je potrebno

upoštevati vrsto in intenziteto vplivov iz okolja, specifičnost samega objekta oz.

konstrukcije in moţnosti za pripravo površine ter način nanosa.

Izbiro in izvedbo protikorozijske zaščite nam določa standard SIST EN ISO 12944, prevzet

v Sloveniji leta 1998. Smernice in priporočila za uporabo standarda SIST EN ISO 12944

nam narekujejo:

- da je potrebno analizirati korozivnost okolja v katerem se konstrukcija nahaja,

- nadalje je potrebno ugotoviti, če obstajajo specifični pogoji, ki lahko vplivajo na izbiro

vrste korozijske zaščite. Odvisno od uporabe in zahtev konstrukcije ali objekta. To so

lahko abrazijsko odporne zaščite, notranje zaščite temperaturno odporne zaščite in

protipoţarna zaščita konstrukcije,

- izogibati se je treba korozijskim pastem in zagotoviti ustrezen način za izvajanje

protikorozijske zaščite. Prav tako je potrebno preprečiti galvansko korozijo in

medsebojno izolirati različne kovine (SIST EN ISO 12944-3),

- v primeru obnavljanja objekta je potrebno oceniti stanje podlage, ki jo ščitimo (SIST

EN ISO 12944-4),

- določiti je potrebno premazni sistem, ki ima zahtevano trajnost glede na korozivnost

okolja (SIST EN ISO 12944-5) ali pa na osnovi laboratorijskih izpostav (SIST EN ISO

12944-6),

- izberemo enega od moţnih sistemov upoštevaje način priprave površine (SIST EN

ISO 12944-4),

- prepričati moramo, da sta škoda za okolje in tveganje za ljudi minimalna. (SIST EN

ISO 12944-1 in SIST EN ISO 12944-8),


- predpisati je potrebno postopek izvajanja, nadzora in kontrole (med in po izvajanju)

protikorozijske zaščite ter izbrati način nanašanja premazov (SIST EN ISO 12944-7),

- potrebno je določiti program vzdrţevanja objekta za čas trajnosti samega

protikorozijskega sistema,

- poleg smernic standarda vplivata na izbiro premaznega sistema tudi ekonomski (cena

premaza) in estetski (ţelja po dekoraciji, odtenki barv, sijaja itd.) vidik.

2.3.2 PREMAZNI SISTEMI

Premazni sistem je določeno zaporedje slojev, ki imajo svoje specifične funkcije. Zaščita

jeklenih površin s premaznimi sredstvi deluje na principu fizične prepreke v obliki

prevleke preko kovinske površine. Naloga prevleke je, da preprečuje vodi, kisiku in ionom

dostop do kovinske površine in tako preprečuje korodiranje kovine. Zaščitna prevleka pa

je lahko ogroţena, če je na meji med kovino in zaščitnim premazom prisotna voda ali pa se

nekontrolirano pojavijo pod premazom mehurji zraka.

Pred premazovanjem mora biti površina očiščena vsaj do stopnje St 2 pri strojnem ali

ročnem čiščenju, oziroma do Sa 2 ½ - Sa 3 pri peskanju. Površine morajo biti najkasneje v

4 – do 8 urah od priprave površine zaščitene s temeljnim premazom. Natančne podatke o

stopnji čistosti jeklene površine, čas sušenja posameznih slojev so navedeni v opisu

izdelka.

Ločimo več vrst premaznih sredstev glede na vrsto veziva in sicer so v splošni uporabi

alkid, klorkavčuk, vinil, akril, epoksi, poliuretan, katran, bitumen, silikoni, vodotopna

veziva, itd.

a. Alkid

Alkid je sintetična smola, ki nastane s kemično reakcijo med sušečimi olji ali sušečimi

maščobnimi kislinami, polioli (npr. glicerin) in dvobaznimi organskimi kislinami (npr.

anhidrid ftalne kisline). Lahko se modificirajo, kar zagotavlja še dodatne lastnosti (boljše

sušenje, večja kemijska odpornost, boljše mehanske lastnosti). Alkidi se kot veziva

nahajajo v mnogih premazih. Uporabljajo se za zaščito v običajni in predvsem industrijski

atmosferi - proizvodne linije, so dobro atmosfersko obstojni, dobro zadrţujejo sijaj in


nianso. Pri aplikaciji moramo vedeti, da se sušijo dokaj hitro. Njihova slabost je, da niso

odporni na alkalije in vodo.

Alkidi se lahko tudi modificirajo v kombinaciji z drugimi vezivi, da bi se dobili premazi s

specifičnimi lastnostmi. Tipični modifikaciji sta uretanski alkid in silikonski alkid. Prvi se

uporablja predvsem kot temeljni premaz pri debelejših in mehansko odpornejših premaznih

sistemih, se hitro suši in je odporen na mehanske poškodbe. Drugi, silikonski alkid

ohranja površinski sijaj, predvsem pa se koristi za končne premaze, kateri so izpostavljeni

močni sončni svetlobi.

b. Klorkavčuk

Klorkavčuk je smola, ki nastane s kloriranjem, danes predvsem izvira iz naftne industrije.

Je fizikalno sušeče vezivo z izredno kemijsko odpornostjo in odpornostjo na vodo. Slaba

stran premazov na osnovi klorkavčuka je vsebnost klora, ki formira solne kisline pri

povišanih temperaturah (med varjenjem, rezanjem, ţganjem...) ter, da so občutljivi na

večino organskih topil. Klorkavčuk premazi so tako kemijsko odporna premazna sredstva

le za anorganske kemikalije, občutljivi so na topila in naftne derivate.

c. Vinil

Vinil je termoplastično vezivo, ki se uporablja samo ali v kombinaciji z drugimi fizikalno

sušečimi vezivi, npr. akril, alkid, sečninske smole, itd. Slaba stran premazov na osnovi

vinilov je občutljivost na določena organska topila in vsebnost klora. Vinilni premazi

imajo kemijsko podobno odpornost kot klorkavčuk premazi, z boljšo odpornostjo na

organska topila in naftne derivate. Prav tako imajo tudi boljši estetski videz površine.

Zaradi elastičnosti so primerni za zaščito paličnih konstrukcij, predvsem zaščito stikov. Se

relativno hitro sušijo, imajo slabo odpornost na toploto, imajo relativno nizko vsebnost

suhe snovi in skladno s tem so cenovno konkurenčnejši.

d. Akril

Akril oz. akrilna smola je transparentna in ima odlične lastnosti v atmosferskih pogojih,

omogoča barve in je adhezivna. Akrilni premazi se relativno hitro sušijo, imajo dobro

odpornost na vodo, odlično adhezijo med premazi, dobre mehanske lastnosti in visok


površinski sijaj. Slabost akrilnih premazov je v njihovi slabi odpornosti na topila, na

organska olja in masti. Potrebno jih je plastificirati.

e. Epoksi

Epoksi je vezivo s posebno kemično sestavo. Običajno gre za dvokomponentne barve, ki

utrjujejo in tvorijo premazni film s kemično reakcijo z ustreznim trdilcem. Strjevanje

premaza je odvisno od temperature in se pri temperaturi pod 10°C precej upočasni. Epoksi

premaz so dvokomponentni premazi z izredno kemijsko odpornostjo na anorganske in

organske kemikalije, niso primerni za zunanje dekorativne zaščite. Imajo dobre fizikale

lastnosti, kot je ţilavost, fleksibilnost in odpornost na abrazijo, so dobro odporni na večino

atmosferskih vplivov in temperaturo.

f. Poliuretan

Poliuretani so posebna visokopolimerna veziva, ki se uporabljajo v modernih tipih

premazov. So zelo ţilavi, kemijsko in UV odporni. Poliuretanski premazi so lahko eno ali

dvokomponentni premazi s podobnimi lastnostmi kot epoksidi. Dvokomponentni

poliuretani nastajajo z reakcijo med izocianatom in polioksiaminom. V primerjavi z epoksi

premazi so bolj obstojni na atmosferske obremenitve in tudi strjujejo se pri niţjih

temperaturah, vendar so tekom procesa strjevanja veliko bolj občutljivi na vlago.

Poliuertanski premazi dajejo odlično obstojnost niansi in površinskemu sijaju, imajo dobro

trdoto, kemijsko odpornost in visoko abrazivno odpornost ter so s svojimi lastnostmi

predvsem uporabni kot zaključni estetski premazi. Dvokomponentni poliuretanski premazi

so zahtevni za nanašanje. Za kvaliteten nanos potrebujemo izkušene izvajalce (pravilnost

mešanja in nanosa) ter nizko relativno vlaţnost okolice.

g. Katran in bitumen

Katran in bitumen se v nasprotju s preostalimi vezivi uporabljata brez pigmentacije,

namreč vsebujeta visoko koncentracijo ogljika, ki jim daje črno barvo. Oboji so stranski

produkt teţke industrije, katran kovinarske in bitumen naftne industrije. Njihove lastnosti

na atmosferske vplive so slabe, saj večkrat hlapijo, tako da površina oksidira in začne

pokati. Katranski premazi imajo odlično odpornost na vlago, v vodi in vodnih raztopinah

elektrolitov. Bitumenski premazi se uporabljajo za zaščito pred vodo, vlago in


anorganskimi kemikalijami ter so tako uporabni za zaščito rezervoarjev in naprav za

transport pitne vode, so v črnem, temno sivem ali temno rjavem odtenku.

Oboji imajo razmeroma dobro kemijsko odpornost, so adhezivni in so cenejši v primerjavi

z ostalimi tipi, vendar imajo slabo odpornost na atmosferske vplive in temperaturo ter

izzivajo prebijanje barve - povzročajo bledenje končnega premaza, v kolikor ta ni na

osnovi katrana ali bitumna.

Katranepoksi, imenovan tudi epoksi katran, je kombinacija katranskih in epoksidnih veziv,

ki daje izredno vodoodporen film. Dodajanje katrana epoksiju zmanjšuje stroške in izboljša

predvsem odpornost na vodo. Tako je katranepoksi na trţišču optimalni premaz sistemov

odpornih na vodo. Slabost kombinacije je slaba odpornost na atmosferske vplive in

tendenca premaza k izzivanju prebijanja barve. Za utrjevanje barve je potreben trdilec kot

pri čistih epoksidnih barvah.

h. Silikoni

Silikoni kot vezivo imajo zelo zanimivo lastnost, saj so zelo odporni na toploto, visoko

temperaturo (250°C in v kolikor je v vezivo pigmentiran aluminij tudi do 600°C), imajo

dobro odpornost na vodo, atmosferske vplive, kemikalije, dobro zadrţujejo površinski sijaj

in nianso, so odporni na solne raztopine, naravna olja in masti. Silikonski premazi

zahtevajo za sušenje visoko temperaturo, 200°C od ene do dveh ur ter se po ceni nabave in

nanašanja uvrščajo med draţje premaze. Slabost silikonskih premazov je njihova majhna

odpornost na mehanske poškodbe (kot so udarci, abrazija itd.) ter slaba odpornost na topila

pred strjevanjem.

i. Vodotopna veziva

Premazi iz vodotopnih veziv so izdelani na osnovi smol (kot je recimo alkidno-melaminska

smola), ki se redčijo z vodo in se pojavljajo v novejšem času, kot ekološko neoporečna

alternativa. Imajo namreč niţje emisije hlapnih organskih snovi, delavci med aplikacijo

niso izpostavljeni vplivom organskih topil in predstavljajo zmanjšano tveganja nesreč kot

so eksplozije in poţari. So uporabni v sistemu zaščite pred vodo, vlago in zmernimi

kemikalijami.


V razpredelnici 2.4. so prikazane mehanske in kemijske lastnosti veziv.

VRSTA VEZIVA

IN SISTEMA

Ob

sto

jnost

na

UV

ţa

rke

Meh

an

ska o

dp

orn

ost

To

plo

tna

od

po

rnost

1

Od

po

rnost

na v

od

o2

Od

po

rnost

na s

lan

ico

Od

po

rnost

na k

isli

ne

3

Od

po

rnost

na l

uţi

ne

3

Od

po

rnost

na p

are

org

an

skih

to

pil

ALKID ●● ●● ○ ●● ○ ○ ○ ●●

URETAN ALKID ●● ●● ●● ●● ○ ○ ○ ●●

VINILAKRIL ●●● ●● ○ ●● ●● ○ ○ ○

KLORKAVČUK ●● ●● ○ ●●● ●●● ●●● ●●● ○

EPOKSI ○ ●●● ●●● ●●● ●●● ●● ●●● ●●●

POLIURETAN (2K) ●●● ●●● ●●● ●●● ●●● ●●● ●● ●●●

KATRANEPOKSI ○ ●● ●● ●●● ●●● ●●● ●●● ●●●

SILIKON ●● ●● ●●● ●● ○ ○ ○ ○

Legenda:

●●● visoka odpornost

●● srednja odpornost

○ nizka odpornost

1. Toplotna odpornost pri normalnih atmosferskih pogojih brez povečanih

kemijskih vplivov:

- majhna odpornost: vzdrţi temperaturo do 70°C

- srednja odpornost: vzdrţi temperaturo do 120°C

- visoka odpornost: vzdrţi temperaturo nad 140°C

2. Velja samo za občasno izpostavo vodi. V primeru trajanja izpostave je

potrebno uporabiti high-solids ali sisteme brez topil.

3. Velja samo za občasno izpostavo vodi. V primeru trajanja izpostave je

potrebno upoštevati vrsto in koncentracijo kemikalije.

Razpredelnica 2.4: Mehanske in kemijske lastnosti veziv

2.4 PRIPRAVA POVRŠINE

Dejanska ţivljenjska doba protikorozijskega premaza je v veliki meri odvisna od tega,

kako temeljito je bila površina pred nanosom zaščitnega sistema očiščena. Barvanje

korodiranih, mastnih ali drugače umazanih površin je potratno v časovnem in materialnem

smislu, saj še tako kvaliteten zaščitni premazni sistem ne bo izpolnil pričakovanj. Zato


velja, bolj kot je površina za nanos čista, daljša bo ţivljenjska doba protikorozivnega

barvnega zaščitnega sistema.

2.4.1 POVRŠINSKE NEČISTOČE

Površino, katero nameravamo površinsko zaščiti s premazi, je potrebno pred tem najprej

očistit nečistoč, ki so škodljive za nanos. Običajne površinske nečistoče so olja in maščobe,

vodotopne soli (kloridi), prah ter korozijska produkta ţeleza rja in valjčna koţica.

Istočasno moramo ustvariti zadostno hrapavost površine, katera je primerna za dober

oprijem zaščitnega premaza.

a. Olja in maščobe

Prisotnost ţe zelo tankega filma maščob lahko prepreči ali bistveno poslabša oprijem

premazov. Za odstranjevanje maščobnega filma se lahko uporabljajo razredčila in

razmaščevalci. Problem pa lahko nastane pri odstranjevanju nastale raztopine ali emulzije

maščob, zato je priporočljivo čim pogosteje menjavati krpe za brisanje. Enkratni postopek

razmaščevanja je lahko nezadosten, saj maščobo pogostokrat le razširimo po večji

površini. Pri uporabi posebnih razmaščevalcev, slednje nanesemo v potrebni količini, jih

pustimo nekaj časa delovati in nato obvezno odstranimo s curkom sveţe vode.

b. Soli

Natrijev klorid in mnoge druge soli so topne v vodi in jih zato lahko učinkovito

odstranjujemo z vodnim curkom. Teţava pa se pojavi predvsem pri teţje dostopnih ali

poroznih mestih, kjer je izpiranje soli teţje. Ker praktično noben premaz ni popolnoma

neprepusten, bodo topljive soli - v kolikor so puščene da razpadajo pod premazom,

povzročile pojavljanje mehurčkov, prekinjanje adhezije in s tem zgodnjo korozijo.

c. Prah

Tudi prah na površini, ki jo barvamo, lahko poslabša oprijem premazov. Večina premazov

se lepi na prah, vendar pa se s tem prah dviguje s površine, kar povzroča odstopanje praha

skupaj s premazom. Z razmaščevanjem in izpiranjem odstranimo praktično tudi ves prah.

Po končani mehanski pripravi površine in peskanju je odpraševanje obvezno.


d. Korozijski produkti železa (rja in valjčna kožica)

Rja nastane kot posledica korozijskih procesov na zraku, vodi in vodnih raztopinah.

Sestavljajo jo ţelezovi oksidi in hidroksidi. Rja je porozna in mehanično slaba, ponavadi

preslaba, da bi lahko nosila premaz. Zaradi poroznosti ima tendenco, da privlači vlago,

obenem pa stara rja vsebuje ţelezne soli (sulfate in kloride). Barve premazane preko rje

začnejo zelo hitro odpadati.

Valjčna koţica je površinski oksid, ki nastane pri toplotni obdelavi jeklene pločevine in je

preteţno sestavljena iz ţelezovih oksidov. Ker je plemenitejša od jekla, lahko povzroča

močno galvansko korozijo.

2.4.2 STOPNJE ČISTOSTI POVRŠINE

V standardu SIS 05 59 00 so natančno določene štiri stopnje rjavenja in število

pripravljalnih stopenj, od katerih vsaka določa kakovostno stopnjo priprave pred

zahtevanim zaščitnim barvanjem jeklene površine, ki se nahaja v določeni stopnji rje. Te

stopnje so v tem standardu predstavljene tudi v slikah, ki nudijo jasnejšo in hitreje

ocenljivo definicijo, kot pa besedno opisovanje.

2.4.2.1 ZAČETNO STANJE JEKLENE POVRŠINE

Klasifikacija:

»A« jeklena površina je pokrita z dobro oprijemajočo valjčno koţico, rje skoraj ni

videti.

»B« jeklena površina je začela korodirati, valjčna koţica pa je pričela odpadati

»C« jeklena površina, s katere je valjčna koţica zaradi korozije ţe odpadla oz. jo je

moţno odbrusiti, na površini so vidne manjše korozijske poškodbe.

»D« jeklena površina, s katere je valjčna koţica popolnoma v celoti odpadla, na

površini pa so vidne precejšne korozijske poškodbe.


PESKANJEM

Pred postopkom priprave površine je potrebno jekleno površino očistiti umazanije in

maščob. Peskanje predstavlja najboljši način čiščenja ţeleznih površin. Najbolj razširjeno


je peskanje Sa 2 ½, katerega imenujemo tudi komercialno peskanje, saj v praksi predstavlja

najboljši kompromis med kvaliteto in stroškom priprave površine.

Klasifikacija:

Sa 1 - gledano s prostim očesom je površina brez maščob, olj, prahu in slabo

oprijemajoče valjčne koţice, stari premazi so odstranjeni.

Sa 2 - gledano s prostim očesom je površina brez maščob, olj, prahu. Valjčne koţice,

starih premazov in ostalih nečistoč praktično ni več. Na koncu površino očistimo s

sesalnikom, čistim zrakom ali čisto ščetko. Nato mora biti površina sivkaste barve.

Sa 2½ - potrebno je zelo temeljito čiščenje z razprševanjem pod pritiskom. Gledano s

prostim očesom je površina brez maščob, olj, prahu. Valjčne koţice, stari premazi in

ostale nečistoče so v celoti odstranjeni. Vsa eventualna onečiščenja so v obliki komaj

vidnih madeţev.

Sa 3 - dobimo s čiščenjem z razprševanjem pod pritiskom do čiste kovine. Gledano s

prostim očesom je površina brez maščob, olj, prahu. Valjčne koţice, stari premazi in

ostale nečistoče so v celoti odstranjene. Površina ima enoten kovinski videz.

2.4.2.3 STOPNJA ČISTOSTI PRIPRAVLJENE POVRŠINE S STROJNIM ALI

ROČNIM ČIŠČENJEM

Pred postopkom priprave površine je treba jekleno površino očistiti umazanije in maščob.

Strojna priprava površin se uporabi predvsem za lokalna popravila na samem kraju

konstrukcije, ki je ţe postavljena ali za elemente, ki se nahajajo v manj korozivnih medijih,

kjer ni večjih okoliških obremenitev.

Klasifikacija:

St 2 - potrebno je temeljito strganje in ţično ščetkanje - strojno ščetkanje - brušenje itd.

S tem postopkom je treba odstraniti ohlapne valjčne koţice, rjo in tujke (tuje snovi). Na

koncu se površina očisti s sesalnikom, čistim suhim stisnjenim zrakom ali čisto ščetko.

Gledano s prostim očesom je površina brez maščob, olj, umazanij, slabo oprijemajoče

valjčne koţice, starih premazov in drugih nečistoč. Površina mora imeti moten kovinski

sijaj.


St 3 - potrebno je zelo temeljito strganje in ţično ščetkanje - strojno ščetkanje - brušenje

itd. Priprava površin kot za St2, toda mnogo bolj temeljito. Po odstranitvi prahu mora

imeti površina zaznaven kovinski sijaj.


PLAMENSKIM ČIŠČENJEM

Poznamo tudi plamensko čiščenje, ki je označeno z FI, ki se ločuje na oznake A FI, B FI, C

FI, D FI po posameznih začetnih stanjih jeklene površine. V primeru plamenskega čiščenja

so valjčna koţica, rja, stara barva in ostale nečistoče odstranjene. Njihovi ostanki se kaţejo

le v obliki lis. V praksi se uporablja zelo redko, veliko manj kakor pripravljanje površin s

strojnim ali ročnim čiščenjem.

2.4.2.5 STOPNJA DELNEGA ČIŠČENJA JEKLENIH POVRŠIN

V primeru obstoječih starih premazov lahko uporabljamo za oceno začetnega stanja

standard ISO 4628 ne glede na tip stare barve. Pomembno je le, da ima stara barva po

čiščenju še vedno dober oprijem. Standard ISO 8501-2 postavlja črko P pred stopnjo

čistosti, ki jo doseţemo na mestih, kjer smo stari premaz v celoti odstranili. P Sa 2½ torej

pomeni, da je stari premaz delno še vedno prisoten, kjer pa je v celoti odstranjen, mora biti

čistost površine Sa 2½. Moţne so tudi ostale kombinacije npr.: P Sal, P Sa 3, P Sa 2, P St

2, P St 3 itd. V kolikor se stari premazi popolnoma odstranijo, velja standard ISO 8501-1.

2.4.3 ČIŠČENJE POVRŠIN

Izbira čistilnega postopka je odvisna od stanja in dostopnosti jeklenih površin, od vrste in

obremenitve jeklene konstrukcije, od razmer okolice in izbranega sistema zaščite. V

primeru površinske zaščite s premaznimi sredstvi in z metalizacijo je izredno pomembno,

da s čiščenjem površine poleg čistoče doseţemo tudi zadostno hrapavost površine. To pa

lahko doseţemo le s peskanjem ter ročnim čiščenjem s krtačami in brusnim papirjem.

2.4.3.1 PLAMENSKO ČIŠČENJE

Čiščenje s plamenom je postopek čiščenja jeklene površine z oksiacetilenskim plamenom

in primernim gorilnikom. Ogrevanje jeklene površine pri čiščenju s plamenom ne sme

presegati 150°C. Število prehodov s plamenom preko površin je odvisno od stanja


površine. Po vsakem prehodu je potrebno počakati, da se površina ohladi in šele nato se

postopek ponovi. Čiščenje s plamenom lahko poteka zunaj ali v dobro zračeni delavnici.

2.4.3.2 ČIŠČENJE S KEMIČNIMI SREDSTVI

Čiščenje s kemičnimi sredstvi je postopek pri katerem odstranimo rjo, s tem, da jo

potapljamo v raztopine neorganskih ali organskih kislin. Kisline, ki po čiščenju ostanejo na

površini odstranimo z izpiranjem z vodo.

2.4.3.3 STROJNO ČIŠČENJE

Strojno čiščenje je postopek, pri katerem čistimo jeklene površine s posebnim strojnim

orodjem in napravami (strugalna kladiva, rotacijske jeklene ščetke, brusilniki in drugo) od

ne preveč močne ali trdovratne rje. Orodja, ki bi lahko poškodovala jekleni material

konstrukcije, pri strojnem čiščenju, ne smemo uporabljati. Dele jeklenih konstrukcij, ki jih

zaradi nedostopnosti ne moremo strojno očistiti (koti, vdolbine in podobno), očistimo

ročno.

2.4.3.4 ROČNO ČIŠČENJE

Ročno čiščenje je uporabno tudi pri manjših jeklenih površinah, če teh ni mogoče očistiti

po kateremkoli drugem postopku, ki je predpisan v pravilniku. S ročnim čiščenjem

odstranjujemo tanke plasti rje, ki so nastale med pripravo jeklene površine in nanašanjem

zaščitenega premaza. Za ročno čiščenje površine se uporabljajo ţične krtače oziroma

brusni papir.

2.4.3.5 PESKANJE

V primerjavi z ţe opisanimi načini čiščenja in priprave površin je peskanje vse

pomembnejši postopek in praktično edini primeren način za optimalno pripravo površin

pred nanosom pokrivnih zaščitnih materialov. Peskanje se ne uporablja zgolj za

odstranjevanje starih premazov in korozije, temveč se lahko tudi uporabi za doseganje

raznih strukturnih in dekorativnih efektov.

Peskanje pomeni čiščenje površine s pomočjo abrazivnega sredstva oziroma medija za

peskanje, ki ga pod pritiskom stisnjenega zraka, z veliko hitrostjo nanašamo na površino.


Pri peskanju površin opravi peskanje dve funkciji in sicer očisti površino, istočasno pa

naredi površino tudi hrapavo. To dvojno funkcijo doseţemo z veliko hitrostjo delcev

(peska ali drugega materiala), ki padajo na površino. V odvisnosti od vrste materiala, ki ga

uporabimo za peskanje, dobimo različne oblike hrapavosti. Tako očiščena in hrapava

površina nam da optimalno osnovo za nanašanje zaščitnih sredstev. Zelo pomembno je, da

se nanese zaščita na s peskanjem očiščeno površino v roku 4 do 8 ur (odvisno od

zahtevnosti korozijske zaščite), saj je po peskanju površina neposredno izpostavljena

atmosferi, kar pomeni, da je izpostavljena korozivnemu mediju. Nezaščitena površina je

lahko po preteku navedenega časa preveč korozijsko načeta, da bi jo lahko ustrezno in

trajno protikorozijsko zaščitili.

Glede na kraj obdelave ločimo:

- peskanje za zunanjo uporabo,

- peskanje v zaprtih prostorih (peskalnicah) – izvajamo, kadar imamo podane zahteve po

najvišji stopnji zaščite in moramo imeti kontrolirano atmosfero med samim postopkom

čiščenja.

Za peskanje uporabljamo različne medije in sicer:

Kremenčev pesek – vrsto let je bil kremenčev pesek osnovni material za peskanje. Bilo

ga je v izobilju, cenovno ugoden s dobrimi lastnostmi. Uporaba kremenčevega peska je

v zadnjih desetletjih naglo upadla, zaradi ekološke in zdravstvene zakonodaje.

Kremenčev pesek se po postopku peskanje ne reciklira.

Bakrova ţlindra in granos (MCu) - sta najboljši alternativi kremenčevemu pesku.

Granos ima večjo trdnost, trdoto in abrazivnost od kremenčevega peska, zato se lahko

večkrat obrne. V primerjavi s kremenčevim peskom ima granos v sebi manj prahu.

Granos je vsestransko uporaben in sicer: odstranjevanje umazanije, doseganje

hrapavosti, pripravo materialov pred površinsko zaščito.

Jekleni sekanec (grit) - ima zelo visoko trdnost in abrazivnost. Granule grita so oglate.

Pri peskanju s tem abrazivom se doseţe enakomerna zelo hrapava, ostra in mat

površina. Uporablja se pri tlačnem peskanju (predvsem v peskalnih komorah) in pri

turbinskem peskanju. Z jeklenim sekancem se odstranjuje rja, škaja, barva in druge

nečistoče iz jeklenih in drugih trdih površin. Uporablja pa se tudi za čiščenje in za


doseganje večjega profila površine. Je idealna priprava površine pred nanašanjem

zaščitnega nanosa. Pri uporabi sekanca je potrebno vzeti v obzir to, da s sabo odnaša

material in da se pri peskanju zato sprošča veliko energije.

Jeklene kroglice (shot) - so obstojne, teţke in ekstremno trdne. Uporabljajo se pri

tlačnem peskanju (predvsem v peskalnih komorah) in pri turbinskem peskanju. Pri

peskanju z jeklenimi kroglicami se površina očisti, utrdi in odpravijo se površinske

napetosti. Zelo uporabne so tudi pri čiščenju in pripravi betonskih površin.

Sekana ţica - granulat sekane ţice je lahko izdelan iz različnih materialov (ogljikovo

jeklo, nerjavno jeklo, itd). Geometrija vseh granul je enaka, saj imajo enak premer in

enako dolţino in s tem tudi enako maso. Prednost sekane ţice pred ostalimi kovinskimi

granulati je prav v enakomerni geometriji in masi granul. Sekana ţica tudi po daljšem

času uporabe ne spremeni geometrije in trdnosti. Sekana ţica se uporablja v glavnem pri

zelo zahtevnih in specifičnih procesih, kjer mora imeti površina res enakomeren profil.

Rjavi korund - aluminijev oksid je zelo trd, ţilav, abraziven in izjemno oster material.

Granule korunda so oglate in izjemno ostre. Kvaliteta korunda je odvisna od vsebnosti

aluminijevega oksida, ki je zelo trden in obrabno odporen material. Korund je na voljo v

zelo širokem spektru velikosti in oblik zrn in ima s tem zelo dobre abrazivne lastnosti.

Od vseh materialov ki jih poznamo, je peskanje s korundom najučinkovitejše. Je okolju

in zdravju prijaznejši material, ker ne vsebuje silikatov. Ţivljenjska doba korunda je

izjemno velika saj doseţe od 20 do 30 ciklov. Zaradi izjemne abrazivnosti se lahko

peska z manjšim pritiskom zraka (do največ 4 bar) kar pomeni velik prihranek na

energiji glede na peskanje s kremenovim peskom ali s kovinskimi abrazivi.

Beli korund - mehanske lastnosti belega korunda so praktično enake kot pri rjavemu.

Razlika je le v čistosti in ne vsebuje nobenih kovinskih delcev. Izdeluje se v raznih

granulacijah, tudi v mikro granulacijah tako kot steklene kroglice. Beli korund se

uporablja tam, kjer po peskanju na površini ne smejo ostati kovinski delci.

Garnet - oglat, kompakten, trd abraziv mineralnega izvora. Mlet in separiran je iz

posebne avstralske kamnine po nazivu Garnet. Pred ostalimi abrazivi mineralnega

izvora ima prednost v manjšem prašenju in večjo obstojnostjo materiala. Uporablja se

za čiščenje, doseganje hrapavosti in profilov na vseh vrstah kovin in ne-kovin.

Steklene kroglice (perle) - se uporabljajo za čiščenje, utrjevanje in poliranje površine,

so različnih velikosti - granulacij 75-150 μm; 150-250 μm; 180-300 μm. Uporabljajo se


za peskanje vseh kovinskih in nekovinskih predmetov. Najpogosteje pa se uporabljajo

za peskanje nerjavnega jekla v ţivilski, gostinski in prehramben industriji. Uporabljajo

se tudi za peskanje elektronskih komponent in preciznih mehanizmov. Pogosto pa se

uporabljajo za čiščenje zvarov pri konstrukcijah iz nerjavnega jekla. Kovinski ali

plastični predmeti dobijo po peskanju s steklenimi kroglicami mat izgled, površina je

antirefleksna in postane spolirana.

Soda-bikarbona - je izjemno mehak in lahek material z dobrimi karakteristikami pri

mešanju z vodo. Zato se soda-bikarbona v glavnem uporablja v kombinaciji z vodo.

Peskanje s sodo je moţno samo s posebej prirejenimi tlačnimi peskalnimi aparati.

Uporablja se za čiščenje občutljivih komponent, kjer se ne sme poškodovati osnovni

material, odstranjevanje olj in masti iz ventilov in raznih gonil, gredi, osi, leţajev, itd.

Plastični granulat - lahek material oglate oblike. Na voljo je v različnih trdotah za

različne namene uporabe. V glavnem se uporablja za čiščenje oziroma odstranjevanje

barve ali drugih organskih nanosov brez da bi pri tem poškodovali osnovni material, kot

so aluminij, kompoziti, barvne kovine, itd.

2.4.5 PROFIL POVRŠINE

Večina premaznih sistemov, zahteva poleg čiste še hrapavo površino, da se zagotovi

zadosten oprijem premaza na površino. Profil površine je karakteriziran s hrapavostjo

površine in profila hrapavosti. Odvisno od sistema premaza je tudi navedena zahteva po

hrapavosti površine, odvisno od zahtev se vrednost hrapavosti giblje običajno med 20 in 80

μm.

a. Hrapavost površine

Hrapavost površine je definirana kot nepravilnost v teksturi površine, ki je nastala kot

rezultat mehanske obdelave. V primeru predpriprave za nanos premaza je to abrazivno

čiščenje (strojno ali peskanje). Hrapavost se določa tako, da izmerimo maksimalne višine

in globine profila na vzorčni dolţini ter izračunamo srednjo vrednost najmanj petih

meritev. Dobljeno vrednost označimo z Rz in predstavlja zahtevane hrapavosti v tehničnih

specifikacijah posameznih sistemov premaza.


b. Profil hrapavosti

Profile hrapavosti lahko karakteriziramo na zaobljene ali z ostrim robom. Profil hrapavosti

je predvsem odvisen od načina, ki je bil uporabljen pri pripravi površine. Pri peskanju je

torej profil hrapavosti odvisen od uporabljenega abrazivnega sredstva oz. medija za

peskanje in je lahko tako z zaobljenimi kakor tudi ostrimi robovi. Pri strojni ali ročni

pripravi površine je profil karakteriziran izključno z ostrim robom.

2.4.6 KONTROLA PRIPRAVLJENE POVRŠINE

Brez ustrezno pripravljene površine še tako kvaliteten premazni sistem ne bo izpolnil

pričakovanj. Zato moramo preveriti, da je pripravljena površina tudi primerno pripravljena

pred nanosom premaznega sistema. Kontrola priprave površine se pojavlja ţe v fazi

čiščenja, kjer ţelimo doseči določeno stopnjo čistosti (Sa 1, Sa 2, St 2...) za posamezna

začetna stanja (A,B,C in D). To počnemo z vizualnim primerjanjem slik za zahtevano

čistostjo površine in dejanskim stanjem na elementu, ki je v postopku obdelave.

Poleg vizualne kontrole čistosti površine merimo tudi hrapavost pripravljene površine.

Hrapavost mora odgovarjati zahtevam premaznega sistema in jo lahko kontroliramo na dva

načina. Prvi je Rugotest, prikazan na sliki 2.10, kjer površino vizualno primerjamo s

standardno ploščico za primerjavo na kateri so narejeni vzorci različnih stopenj hrapavosti,

doseţenih z različnimi načini čiščenja (komparatoiji po ISO 8503).

Slika 2.10.: Rugotest


Drugi način je dejansko merjenje hrapavosti z različnimi merilnimi napravami, kjer

merimo globino raz (utorov) na površini. Ti merilni instrumenti so pravzaprav prilagojeni

mikrometri z posebnimi nastavki, da jih lahko enostavno in hitro nastavimo na merilno

površino in izmerimo globino raz. Postopek moramo na več mestih površine nekajkrat

ponoviti in izmeriti vrednosti hrapavosti površine.

Najnovejši elektronski merilni instrumenti postopek merjenja hrapavosti še bolj

poenostavijo. Z njimi lahko neposredno odčitamo hrapavost površine, saj merilna igla drsi

cca 10 mm po referenčni površini. Vrednost hrapavosti se izpiše na zaslonu instrumenta

kot vidimo na sliki 2.11.

Slika 2.11.: Merilni instrument

2.5 NANOS ZAŠČITNEGA PREMAZA - BARVE

Barva je sestavljena iz barvne osnove, pigmenta in aditivov. Barvna osnova je tekoči del

barve. Ko se barva posuši in izhlapi, tvori trdno plast. Pigment je suspendiran v barvni

osnovi, to je tisti del barve, ki uravnava hitrost korozije, hitrost difuzije reaktantov skozi

suho plast. Aditivi pospešujejo hitrost sušenja. Barvno osnovo sušimo lahko na tri načine:

z izhlapevanjem raztopine, s kemijsko spremembo - oksidacijo npr. firneţa, ali s

polimerizacijo z dodatnim reagentom, ki se doda barvi tik pred nanašanjem. Suha barva

tako s pigmentom tvori zaščito pred vodo, kisikom in agresivnimi ioni, ki bi lahko prišli v

stik s kovino. Druga skupina pigmentov temelji na kromatnih ionih. Ti reagirajo z

ţelezovimi (III) ioni in tvorijo Krom-ţelezov (Cr/Fe) oksid, k i j e neprepustna prepreka.

Ţe 0,1 mm nanosa barve naj bi zagotavljal trajno zaščito kovine pred zrakom, vlago in

IZVEDBA ZAŠČITE

Hrapavost površine


agresivnim okoljem. Mnoge barve so neprepustne za kloridne, sulfatne in karbonatne ione,

medtem ko je popolna zaščita pred kisikom in vodo skoraj nemogoča. Kisik in voda tako

sčasoma pronicata v barvno zaščito, to pa omogoča katodno reakcijo.

2.5.1 NAČINI NANAŠANJA

Poznamo štiri načine nanašanja premaznih sredstev; s čopičem, valjčkom, zračnim

brizganjem ter tako imenovanim brezzračnim (airless) brizganjem. Vsak sistem nanašanja

premazov na površine je specifičen in se določi glede na zahtevnost, velikost, razgibanost

ter kvaliteto celotne zaščite s končnim estetskim videzom površine. V tehničnih

informacijah proizvajalcev premazov so podani moţni in priporočeni načini nanosa glede

na lastnosti posameznega premaza.

Brezzračno oz. airless brizganje je način brizganja, ki ne uporablja stisnjenega zraka za

razprševanja barve. Barva je pod visokim tlakom ca. 3,6 kN/cm2 in se razprši pri prehodu

skozi zelo majhno sapnico. Je zelo učinkovita metoda za nanašanje barv, saj se lahko tudi

gostejše barve zelo hitro nanašajo. Nevarnost tvorjenja mehurčkov in drugih površinskih

napak je zelo majhna.

2.5.2 APLIKACIJSKI POGOJI

Kvalitetna in trajna protikorozijska zaščita s premazom ni odvisna samo od kvalitetne

površine in samega premaznega sredstva, temveč tudi od pogojev pri katerih se izvaja. Ne

samo, da mora biti površina čista in ne sme biti vlaţna, temveč je tudi potrebno upoštevati

vremenske pogoje okolice, kot so temperatura okolice, temperatura podlage, relativno

vlaţnost in točka rosišča. Temperatura podlage mora biti najmanj 3°C nad temperaturo

rosišča.

Optimalni pogoji za izvedbo protikorozijse zaščite so:

Relativna vlaţnost zraka: 20% do 85%

Temperatura zraka: +10 do + 30°C

Temperatura podlage: do 40°C


Razumljivo je, da protikorozijske zaščite ne smemo izvajati v deţju, rosenju, megli, itd.

Priporočljivo je, da se z delom prične najmanj dve uri po sončnem vzhodu in delo konča

najmanj dve uri pred sončnim zahodom. Pri nekaterih vrstah premazov, kot sta recimo

epoksidni in poliuretanski, je zelo pomembno, da med utrjevanjem barve ne pride do

povečanja relativne zračne vlage ali celo kondenzacije vode, saj lahko to povzroči

površinske napake, obenem pa negativno vpliva na oprijem naslednjega sloja.

Vsi zahtevani pogoji so izmerljivi z najbolj preprostimi merilnimi instrumenti, izjema tukaj

je rosišče. Rosišče določimo na podlagi povezave med temperaturo zraka in relativno

vlaţnostjo. Temperaturo rosišča določimo s pomočjo razpredelnice 2.5 na podlagi

predhodno izmerjene temperature zraka in relativne vlaţnost. Na koncu še preverimo

temperaturo površine na katero nanašamo premaz, če je ta vsaj 3°C nad dobljeno

vrednostjo rosišča.

Iz razpredelnice 2.5 lahko razberemo, da pri temperaturi zraka 20°C in relativni vlaţnosti

60%, temperatura rosišča znaša 12°C k tej vrednosti še prištejemo +3°C, na kar dobimo

najmanjšo zahtevano temperaturo podlage 15°C v podanih pogojih.

Temperatura

zraka °C

Temperatura rosišča v °C pri dani relativni vlaţnosti

50%

55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90%

5 -4,1 -2,9 -1,8 -0,9 0,0 0,9 1,8 2,7 3,6

6 -3,2 -2,1 -1,0 -0,1 0,9 1,8 2,8 3,7 4,5

7 -2,4 -1,3 -0,2 0,8 1,8 2,8 3,7 4,6 5,5

8 -1,6 -0,4 0,8 1,8 2,8 3,8 4,7 5,6 6,5

9 -0,8 0,4 1,7 2,7 3,8 4,7 5,7 6,6 7,5

10 0,1 1,3 2,6 3,7 4,7 5,7 6,7 7,6 8,4

11 1,0 2,3 3,5 4,6 5,6 6,7 7,6 8,6 9,4

12 1,9 3,2 4,5 5,6 6,6 7,7 8,6 9,6 10,4

13 2,8 4,2 5,4 6,6 7,6 8,6 9,6 10,6 11,4

14 3,7 5,1 6,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,5 12,4

15 4,7 6,1 7,3 8,5 9,5 10,6 11,5 12,5 13,4

16 5,6 7,0 8,3 9,5 10,5 11,6 12,5 13,5 14,4

17 6,5 7,9 9,2 10,4 11,5 12,5 13,5 14,5 15,3

18 7,4 8,8 10,2 11,4 12,4 13,5 14,5 15,4 16,3

19 8,3 9,7 11,1 12,3 13,4 14,5 15,5 16,4 17,3

20 9,3 10,7 12,0 13,3 14,4 15,4 16,4 17,4 18,3


Temperatura

zraka °C

Temperatura rosišča v °C pri dani relativni vlaţnosti

50%

55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90%

21 10,2 11,6 12,9 14,2 15,3 16,4 17,4 18,4 19,3

22 11,1 12,5 13,8 15,2 16,3 17,4 18,4 19,4 20,3

23 12,0 13,5 14,8 16,1 17,2 18,4 19,4 20,3 21,3

24 12,9 14,4 15,7 17,0 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3

25 13,8 15,3 16,7 17,9 19,1 20,3 21,3 22,3 23,2

26 14,8 16,2 17,6 18,8 20,1 21,2 22,3 23,3 24,2

27 15,7 17,2 18,6 19,8 21,1 22,2 23,2 24,3 25,2

28 16,6 18,1 19,5 20,8 22,0 23,2 24,2 25,2 26,2

29 17,5 19,1 20,5 21,7 22,9 24,1 25,2 26,2 27,2

30 18,4 20.0 21,4 22,7 23,9 25,1 26,2 27,2 28,2

Razpredelnica 2.5: Povezava med rosiščem, temperaturo zraka in relativno vlažnostjo

Poleg vseh naštetih pogojev pred nanosom premaza, pripravljeno površino ponovno

vizualno pregledamo, če je površina razmaščena in odprašena. V času preverjanja pogojev

se lahko kaj hitro zgodi, da se izpostavljena površina kontaminira z umazanijo iz okolice.

2.5.3 PORABA BARVE IN IZGUBE PRI NANAŠANJU

Teoretično lahko na podlagi izdatnosti barve izračunamo, koliko m2 površine lahko

pobarvamo z 1 litrom barve pri dani debelini suhega filma. Izdatnost barve je odvisna od

volumenske suhe snovi barve, torej volumskega odstotka nehlapnih komponent v barvi.

Barve imajo različno vsebnost volumske suhe snovi (suha snov + topila = celotni volumen

premaza). Običajno vsebujejo med 30 - 50% suhe snovi, kar zadostuje za pribliţno 30 – 50

μm suhega filma na navpičnih površinah. V zahtevnejših primerih so v uporabi tudi tako

imenovana teţka - debeloslojna premazna sredstva z visoko vsebnostjo volumske suhe

snovi, ki znaša med 70 in 80%. Volumska suha snov je ena izmed osnovnih karakteristik

barve in je kot taka navedena v tehničnih informacijah posameznih barv proizvajalcev.

Debelino suhega filma dobimo iz razmerja med debelino nanesenega mokrega filma in

volumske suhe snovi:

DMF - debelina mokrega filma (μm)


DSF - debelina suhega filma (μm)

VSS - volumska suha snov (%)

Izdatnost barve lahko izračunamo na prikazan način:

Poraba barve je obratna vrednost izdatnosti, v litrih ali uteţnih enotah:

Na takšen način izračunane vrednosti so le teoretične, saj upoštevajo samo notranja

geometrična razmerja v barvi. Praktično je poraba barve predvsem odvisna od oblike in

velikosti elementa, na katerega nanašamo premaz oz. barvo, ampak tukaj so tudi prisotne

izgube, ki so lahko zelo velike, odvisne pa so od načina nanašanja, kakovosti izvajanja in

hrapavosti oz. vpojnosti podlage.

Hrapavost peskane površine ima občuten vpliv na izdatnost predvsem pri temeljnih

tankoslojnih premazih, npr. shop primerih. Zagotoviti moramo namreč ustrezno debelino

suhega filma nad vrhovi profila hrapavosti, kar pomeni, da je treba predhodno z barvo

zapolniti doline v hrapavi podlagi, kakor je prikazano na sliki 2.12. Ta del barve

predstavlja pravzaprav izgubo, saj dejansko zaščito predstavlja premazni film nad vrhovi

profila. Izgube so torej odvisne tudi od povprečnega profila hrapavosti in pri običajnih

stopnjah hrapavosti znašajo 30-40%. Najenostavneje jih kompenziramo z izdatnejšim

nanosom, tako da povečano debelino mokrega filma barve.


Slika 2.12 Nanos premaza preko hrapave površine – povečano

2.5.4 KONTROLA NANOSA

Poleg zagotavljanja konstantnosti aplikacijskih pogojev med nanašanjem premaza, je

potrebno zagotoviti tudi kvaliteto izvedenega nanosa. Za doseganje iskane kvalitete, ki se

izraţa v končni debelini in oprijemu (dobri adheziji) premaznega filma, uporabljamo poleg

vizualne kontrole izgleda (kontinuitete barve, gladkosti) predvsem tri tehnike za kontrolo:

merjenje mokrega filma,

merjenje suhega filma,

določanje oprijema filma,

2.5.4.1 MERJENJE MOKREGA FILMA

Merjenje debeline mokrega filma izvajamo med samim postopkom nanašanja premaza. Za

merjenje uporabljamo enostavno merilno orodje, večkotnik z urezanimi zobmi na stranicah

tako imenovan glavnik. Ob vsakem zobu glavnika je navedena vrednost globine mokrega

filma, glej sliko 2.13. Glavnik prislonimo na sveţe premazano površino, odmaknemo in

odčitamo debelino nanosa. Zadnji obarvani zob je odčitek izmerjene debeline nanosa

mokrega filma. Debelino suhega filma lahko določimo na osnovi enačbe in karakteristik

premaza. To je zelo hiter, enostaven in poceni način kontrole, ker se izvaja med samim

postopkom nanašanja premaza in nam omogoča takojšnje prilagajanje na dobljene

rezultate, na primer, da je premalo premaza nanesenega ga lahko brez dodatnih priprav

enostavno dodamo.


Slika 2.13.: Merilnik za debelino mokrega filma od 25 do 3000 μm - "glavnik"

2.5.4.2 MERJENJE SUHEGA FILMA

Debelino suhega filma lahko izmerimo šele po tem, ko se je premaz posušil in utrdil. Za

merjenje uporabljamo predvsem elektronske merilne instrumente (slika 2.14), katerega

samo prislonimo na površino in na zaslonu instrumenta praktično takoj dobimo izpisano

vrednost debeline suhega filma.

Slika 2.14: Elektronski merilnik za debelino suhega filma

http://www.google.si/imgres?q=elcometer+456&hl=sl&sa=X&biw=1024&bih=560&tbm=isch&prmd=imvnsa&tbnid=SoCvmPX7DUQcpM:&imgrefurl=http://www.flickr.com/photos/elcometer/5693411190/&docid=WVphsJeTlpI46M&imgurl=http://farm6.staticflickr.com/5029/5693411190_2053099b05_z.jpg&w=640&h=425&ei=d3iET_abH7PU4QTn4Z2-Bw&zoom=1&iact=hc&vpx=363&vpy=2&dur=703&hovh=183&hovw=276&tx=157&ty=132&sig=115338630076782686898&page=2&tbnh=157&tbnw=210&start=22&ndsp=13&ved=1t:429,r:1,s:22,i:116


2.5.4.3 DOLOČANJE OPRIJEMA FILMA

Od oprijema filma je odvisna obstojnost premaza na površini. V kolikor ne dosegamo

zadostnega oprijema filma, bo le ta začel s časom odstopati, s tem pa bo površina ostala

nezaščitena in podvrţena koroziji. Oprijem filma merimo s strgalom in primerjalnimi

tabelami. S strgalom potegnemo več vodoravnih in navpičnih zarez po površini suhega

filma, tako da dobimo mreţo. Na mesto, kjer smo dobili mreţo nalepimo lepilni trak,

potegnemo s površine in na osnovi delcev, ki so se ločili od površine in so se prilepili na

lepilni trak, ugotavljamo oprijem filma. S pomočjo tabele primerjamo količino ločenih

delcev na lepilnem traku in določimo kvaliteto oprijema filma.

Slika 2.15.: Oprema za določanje oprijema premaznega sloja

2.5.5 TRAJNOST PREMAZNIH SISTEMOV

Trajnost ali ţivljenjska doba premaznih sistemov definira standard ISO 12944-1, ki nam

podaja tri razrede trajnosti protikorozijskih premaznih sistemov. Razredi trajnosti se

navezujejo na laboratorijske izpostave premaznih sistemov na jekleni podlagi po SIST EN

ISO 12944-6, glej razpredelnico 2.6. Razredi trajnosti:

- kratka / L (low) 2 - 5 let,

- srednja / M ( medium) 5 - 1 5 let,

- dolga / H (high) nad 15 let.


Razred

korozivnosti po

ISO 12944-2

Trajnost ISO 2812-1

Odpornost na

kemikalije*

ure

ISO 2812-2

Imerzija v vodi

ure

ISO 6270

Vlaţna komora

ure

ISO 7253

Slana komora

ure

C2

kratka 48

srednja - - 48 -

dolga 120

C3

kratka 48 120

srednja - - 120 240

dolga 240 480

C4

kratka 120 240

srednja - - 240 480

dolga 480 720

C5-1

kratka 168 240 480

srednja 168 - 480 720

dolga 168 720 1440

C5-M

kratka 240 480

srednja - - 480 720

dolga 720 1440

Im 1

kratka - -

srednja - 2000 720 -

dolga 3000 1440

Im 2

kratka - -

srednja - 2000 - 720

dolga 3000 1440

Im 3

kratka - -

srednja - 2000 - 720

dolga 3000 1440

Razpredelnica 2.6.: Laboratorijska testiranja premaznih sistemov na jekleni podlagi po

ISO 12944-6

Trajnost protikorozijskega premaznega sistema še ne pomeni, da bo ta trajnost v resnici

doseţena. Trajnost je skladno s SIST EN IS0 12944-1 samo okvirni tehnični pojem, ki nam


olajša izbiro primernega protikorozijskega sistema. Za doseganje dolge ţivljenjske dobe

premaznega sistema in s tem celotnega objekta, je potrebno določiti program vzdrţevanja

za čas trajnosti samega protikorozijskega sistema.


3 VROČE POCINKANJE

Vroče pocinkanje je ena izmed najučinkovitejših, najbolj okolju prijazna in dolgoročno

učinkovita zaščita proti koroziji. Vroče pocinkanje ima veliko prednosti kot so:

sposobnost prekriti teţko dostopne površine, robove in zvare,

odpornost proti mehanskim poškodbam, ker je pocinkana plast metalurško vezana na

jekleno osnovo,

dobra korozijska odpornost v različnih okoljih,

zaščita jekla z dolgo in predvidljivo ţivljenjsko dobo, ki ne potrebuje vzdrţevanja,

visoka konkurenčnost ob enkratnem plačilu,

najbolj ekonomičen način za dolgoročno zaščito jekla,

trajna rešitev.

Ob učinkovitem varstvu okolja in smotrni rabi naravnih virov je treba poudariti, da zaščita,

ki nastane z vročim pocinkanjem, ne potrebuje popravil in bistveno prispeva k trajnostni

gradnji.

3.1 PRIČETKI VROČEGA POCINKANJA

Pred 150 leti je bilo vroče pocinkanje prvič uporabljeno za zaščito ţelezne valovite

pločevine in od takrat njegova uporaba stalno raste. Moţnosti za razvoj in rast, ne glede na

močno konkurenco, izvirajo iz preprostosti procesa in edinstvenih prednosti takšne zaščite.

Začetki vročega pocinkanja, kot postopka antikorozijske zaščite izdelkov iz ţeleza in jekla,

segajo v 16. in 17. stoletje, ko prvič zasledimo trgovanje s cinkom v Kitajski in severni

Indiji. Leta 1742 Francoz Malouin iznajde postopek, pri katerem ţelezo namoči v raztaljen

cink in ga tako zaščiti s cinkovo prevleko. Postopek vročega pocinkanja patentira leta 1837

Sorel.

Vroče pocinkanje v Sloveniji ima skoraj stoletno tradicijo v Celju. Leta 1893 v Gaberjah

pri Celju je westfalski Nemec Adolf Westen starejši ustanovil tovarno emajlirane posode.

Iz statuta novo ustanovljene delniške druţbe »A. Westen delniško društvo v Celju« je

razvidno, da je leta 1924 njena dejavnost zajemala tudi »obratovanje, ki obsega izdelovanje

hišne, kuhinjske in gospodarske opreme iz ţelezne, jeklene ali aluminijaste pločevine, v


surovi, postekleni, brušeni, pocinkani ali pokositrni izvedbi«. V letih 1929 in 1930 se je

postavila nova pocinkovalnica. Levji deleţ proizvodnje in prodaje tovarne je takrat

predstavljala emajlirana posoda, kljub temu pa tudi deleţ pocinkane posode ni bil

zanemarljiv. Leta 1932 so izdelali 350 ton, leta 1938 pa ţe dobrih 538 ton pocinkane

posode. Po II. svetovni vojni je nova oblast tovarno zaplenila. Leta 1960 so pocinkovalnico

v okviru tovarne EMO rekonstruirali in posodobili.

Tradicijo vročega pocinkanja v Celju uspešno razvija podjetje Pocinkovalnica d.o.o., ki je

leta 2006 izgradilo popolnoma novo proizvodno halo s kapaciteto 60000 ton pocinkanih

proizvodov letno. Proizvodnja linija Pocinkovalnice d.o.o. spada med najsodobnejše in

najzmogljivejše v Evropi. Med drugim so njena posebnost velike kadi, ki omogočajo

pocinkanje konstrukcij dimenzij 12,6 m x 1,7 m x 2,9 m ter teţe do 7 ton. Proizvodnja

linija ustreza tudi zadnjim zahtevam evropske IPPC direktive (Integrated Pollution

Prevention and Control), ki zahteva uporabo BAT tehnologij (Best Available Techniques).

To so tehnologije, ki narekujejo procese s čim manjšim vplivom na okolje. Tako ima ta

pocinkovalnica oba moţna vira emisij v zrak - to sta cinkova peč in kadi s kemikalijami -

nameščena v zaprtih komorah, hlape in dime pa speljane preko filtrirnih naprav. Iztoka v

vodotoke oziroma v kanalizacijo ni več, saj se odpadne vode vračajo v proces.

V svetu nenehno narašča uporaba antikorozijske zaščite z vročim pocinkanjem. Potreba

za cinkom je tako narasla iz 7,5 mio ton leta 1995 na današnjih 11 mio ton, od katerih gre

47 % za antikorozijsko zaščito. Temu porastu je v veliki meri botrovala Kitajska, ki je

največji porabnik cinka - predstavlja 29 % svetovne porabe in je hkrati tudi največji

proizvajalec cinka s četrtino svetovne proizvodnje.

Vzroke za prevladujočo uporabo vročega pocinkanja pred ostalimi načini antikorozijske

zaščite - predvsem barvanjem, lahko najdemo v njegovi ceni, saj so relativni stroški

antikorozijske zaščite 20 mm pločevine enaki stroškom peskanja in lakiranja, nato pa ti

strmo padajo v korist vročega pocinkanja in so pri zaščiti 3 mm pločevine primerjalno z

lakiranjem niţji za polovico. Pocinkane prevleke imajo neprimerljivo večjo odpornost na

mehanske obremenitve, medtem ko je njihova največja prednost - izredno dolga

ţivljenjska doba, ki v normalnih klimatskih pogojih znaša vsaj 100 let. Vroče pocinkanje


se tako ni uveljavilo samo kot protikorozijska zaščita večjih jeklenih konstrukcij,

objektov in cestne opreme, uporablja se tudi za zaščito manjših kosov, kot so prikolice,

ograje, rešetke, itd.

3.2 POSTOPEK VROČEGA POCINKANJA

3.2.1 PRIPRAVA POVRŠINE

Skrivnost učinkovite zaščite je pri vročem pocinkanju tako kot za protikorozijske premaze

temeljita priprava jeklene površine. Do pocinkovalne reakcije pride samo na kemično čisti

površini. Zelo pomembno je, da na površini pred vročim pocinkanjem ni umazanij, olj,

maščob, rje, škaje, ostanki barv itd. Za odstranjevanje takšne umazanije uporabljamo vrsto

postopkov. Ustaljena praksa je, shematski prikaz na sliki 3.1:

- razmastitev z uporabo bazične ali kisle raztopine za razmaščevanje,

- spiranje s hladno vodo,

- luţenje v klorovodikovi ali ţveplovi kislini pri sobni temperaturi, v tej fazi se

odstranijo zadnji vidni sledovi rje in valjarniška škaje,

- 2 x spiranje z vodo, s tem odstranimo vse ostanke kislin in soli katere so morda ostale

od postopka razmaščevanja in luţenja,

- fluksanje – je zadnji postopek pred pocinkovanje. Običajno je to raztopina s 30%

deleţem cink-amonijevega klorida pri 65-80°C. S tem postopkom doseţemo, da

površina katero ţelimo pocinkati enakomerno reagirala s cinkovo raztopino,

- sušenje,

- pocinkovanje - potapljanje v cinkovo raztopino,

- namakanje v vodo.


Slika 3.1.: Shematski prikaz faz pri vročem cinkanju

3.2.2 POSTOPEK

[7] Zaradi metalurške reakcije med ţelezom in cinkom se na očiščenem jeklu, ki ga

potopimo v talino cinka (običajno pri pribliţno 450°C), oblikuje serija ţelezo-cinkovih

plasti. Stopnja reakcije med jeklom in cinkom je običajno v paraboličnem razmerju s

časom, tako je začetna stopnja reakcije zelo hitra, talina cinka pa je v tej fazi nemirna.

Takrat se oblikuje glavna zaščitna plast. Potem se reakcija upočasni in debelina prevleke se

bistveno ne poveča, čeprav je obdelovanec v talini dalj časa. Potopitev običajno traja od 4

do 5 minut, vendar je za teţje obdelovance, ki imajo visoko termično kapaciteto, ali tiste,

pri katerih mora cink prodreti v notranjost, lahko daljša. Ko obdelovanec dvigujemo iz

taline, raztaljeni cink delno odteka z vrhnje plasti prevleke nazaj v talino. Ko se

obdelovanec ohladi, na njem načeloma nastane svetla sijoča prevleka, tipična za pocinkane

izdelke. Po vročem pocinkanju lahko obdelovanec ohladimo v vodi ali na zraku. Pogoji v

obratu za vroče pocinkanje, kot so temperatura, vlaţnost in kakovost zraka, ne vplivajo na

kakovost pocinkane zaščite.

3.2.3 PREVLEKA

Ko je reakcija med ţelezom in cinkom končana, obdelovanec počasi dvignemo iz taline.

Med jeklom in cinkom pravzaprav ni meje, so le postopni prehodi preko štirih cink-

ţelezovih plasti, prikazano na sliki 3.2 in 3.3, ki zagotavljajo metalurški spoj.


Slika 3.2: Mikrostruktura tipične vroče pocinkane prevleke

Slika 3.3: Shematski prikaz tipične vroče pocinkane prevleke

Nadaljnja obdelava vroče pocinkanih izdelkov ni potrebna. Barva ali prašno lakiranje se

lahko nanese iz estetskih razlogov ali kot dodatna zaščita, če je okolje zelo agresivno.

a. Debelina prevleke

S standardom SIST EN ISO 1461 je postopek vročega pocinkanja specificiran, kar pomeni,

da je celotna površina jekla popolnoma zaščitena z enotno cinkovo prevleko.

Razpredelnica 3.1 prikazuje debelino cinkove prevleke za posamezne debeline jekla.


Izdelek in njegova

debelina

Lokalna zaščita

(min) g/m2

μm Povprečna zaščita

(min) g/m2

μm

jeklo ≥ 6 mm 505 70 610 85

jeklo ≥ 3-6 mm 395 55 505 70

jeklo ≥ 1,5-3 mm 325 45 395 55

jeklo < 1,5 mm 250 35 325 45

odlitki ≥ 6 mm 505 70 575 80

odlitki < 6 mm 430 60 575 70

Razpredelnica 3.1: SIST EN ISO 1461- Minimalna teža / debelina zaščite na izdelkih

Pomembna prednost postopka vročega cinkanja je da standardno debelino zaščite

doseţemo skoraj samodejno. Dejanska debelina prevleke, ki nastane v procesu vročega

pocinkanja, pa se spreminja glede na velikost jeklenega dela, profila in sestave površine.

Dejanska teţa prevleke je mnogokrat višja od minimalne teţe, ki jo predpisuje standard. V

standardu navedena ţivljenjska doba prevlek je izračunana na osnovi njihove minimalne

zahtevane teţe, to pomeni, da je dejanska ţivljenjska doba veliko večja.

b. Centrifugirana cinkova prevleka

To je proces v skladu z standardom SIST EN ISO 1461, ki se uporablja za vroče

pocinkanje obdelovancev z navoji in drugih majhnih delov. Dele po čiščenju potopijo v

talino cinka v perforirani posodi. Ko se je oblikovala prevleka, se prične perforirana

posoda vrteti, s čimer se odstrani odvečni cink in tako se oblikuje čista površina prevleke.

Minimalno teţo povprečne centrifugirane cinkove prevleke določata standarda SIST EN

ISO 1461 in standard BS 7371 (6 del).

3.2.3.1 DEBELEJŠA CINKOVA PREVLEKA

Debelejšo cinkovo prevleko dobimo z eno od naslednjih postopkov:

- povečanje grobosti površine,

- vroče pocinkovanje reaktivnih jekel.

a. Povečanje grobosti površine

S peskanje jeklene površine pred vročim cinkanjem z jeklenim granulatom velikosti G24

do stopnje Sa 2 ½ povzroči hrapavost in poveča stično površino jekla s talino cinka. To


običajno poveča teţo do 50 % na enoto vroče pocinkane površine, slika 3.4. Za ta

postopek, morajo biti stene jeklenega elementa dovolj debele, torej primerne za peskanje.

Notranjosti votlih predelov ali izdelkov včasih ni mogoče peskati, vendar te površine

običajno niso občutljive na korozijo.

Slika 3.4: Mikrostruktura vroče pocinkane prevleke, debele zaradi predhodnega peskanja

jekla

b. Vroče pocinkanje reaktivnih jekel

Debelejša cinkova prevleka se oblikuje, če jeklo vsebuje veliko silicija ali pa je ta v

neugodnem območju. Sestavini v jeklu, ki imata največji vpliv na reakcijo ţelezo-cink, sta

silicij, ki se jeklu med proizvodnjo pogosto dodaja kot reducent in fosfor. Silicij spremeni

sestavo cink-ţelezovih legur tako, da se te s časom potapljanja intenzivno povečujejo,

stopnja rasti pa se ne upočasni, tudi ko prevleka postane debelejša, slika 3.5. Fosfor na

oblikovanje zaščite vpliva podobno, vendar v manjši meri.

Ko obdelovanec iz reaktivnega jekla dvignemo iz cinkove taline, je cink vezan v

interkristalnih plasteh, enako kot pri normalnih jeklih. Stopnja reakcije je na teh jeklih

lahko tako visoka, da se čisti cink s površine jekla popolnoma zlije v spodnje interkristalne

cink-ţelezove plasti, še preden se ohladijo. Rezultat je prevleka enake ali večje debeline, ki

pa je po videzu lahko veliko temnejša. Sprememba videza prevleke ne vpliva na

protikorozijsko odpornost zaščite.


Slika 3.5: Mikrostruktura debele pocinkane prevleke na jeklu, bogatem s silicijem

3.2.4 MEHANSKE LASTNOSTI

Korozijski zaščitni sistemi so pogosto izpostavljeni različnim mehanskim obremenitvam.

V obliki zlitine se cinkova prevleka trdno in trajno veţe na jekleno osnovo. Na sliki 3.6 je

prikazano, da je trdota ţelezo-cinkove plasti precej višja od običajne trdote konstrukcijskih

jekel. To nam zagotavlja visoko odpornost proti obrabi cinkove prevleke in nudi zanesljivo

zaščito pred mehanskimi obremenitvami. Ker je cinkanje postopek, kateri se izvede v

pocinkovalnici bo prišlo do mehanskih poškodb v fazi transporta, montaţe in obratovanja,

zaradi kamenja, peska, udarcev, itd. Mehanske poškodbe kot so praske, vdolbine, odrgnine

in druge poškodbe zmanjšajo ali pa v celoti odpravijo ţivljenjsko dobo protikorozijske

zaščite.

Slika 3.6: Shematski prikaz potek trdnosti v cinkovi prevleki


Na osnovi raziskovanj je bilo moţno ugotoviti razlike mehanskih obremenitev med vročim

pocinkanjem in klasičnim protikorozijskim sistemom.

Vroče pocinkovanje ima v primerjavi s klasičnim protikorozijskim sistemom:

- 20x večjo površinsko trdnost,

- 3 do 4x večjo spojnost s podlogo,

- ca. 10x bolj odporen na abrazijo,

- ca. 8x višjo obstojnost na udarce kamenja,

- ca. 20x boljšo zaščito robov.

Vsota vseh našteti lastnosti je vzrok zakaj je vroče cinkanje boljši sistem zaščite pred

korozijo, kot pa klasični premazni sistemi.

3.3 PROTIKOROZIJSKA UČINKOVITOST

Ţivljenjska doba pocinkanih površin je odvisna od emisij v ozračju, kar pomeni, če se

emisije v ozračju zmanjšajo se poveča ţivljenjska doba pocinkane površine.

3.3.1 ODPORNOST NA ATMOSFERSKO KOROZIJO

Odpornost vročega pocinkanja na atmosfersko korozijo je odvisna od zaščitnega filma, ki

se oblikuje na površini cinka. Sveţa cinkova prevleka ima svetlo in sijočo površino.

Sčasoma se ta spremeni v temno sivo patino, ker površina reagira s kisikom, vodo in

ogljikovim dioksidom iz ozračja. Oblikuje se kompleksna, vendar močna in stabilna

zaščitna plast, ki se tesno oprime cinka. Največji sovraţnik cinka je ţveplov dioksid (S02)

in ravno njegova prisotnost je glavni dejavnik atmosferske korozije cinka.

Stopnja korozije cinka je linearna za dano okolje. Velika prednost je, da je mogoče

predvideti ţivljenjsko dobo zaščitnega sloja na podlagi izmerjene debeline prevleke. V

zadnjih desetletjih se je stopnja ţveplovega dioksida v ozračju znatno zniţala, zato se je

ţivljenjska doba pocinkanih zaščit znatno povečala. Pomembno je, da za oceno ţivljenjske

dobe zaščite uporabljamo veljavne podatke. Rezultati milenijskega zemljevida cinka

kaţejo, da lahko standardna 85 μm vroče pocinkana prevleka v večini okolji doseţe


ţivljenjsko dobo 50 let. Podobno lahko debelejša, 140 μm vroče pocinkana prevleka, ki je

pogosta na konstrukcijskem jeklu, doseţe ţivljenjsko dobo nad 100 let.

Spodnja razpredelnici 3.2 iz standarda SIST EN ISO 14713 prikazuje okvirne vrednosti

korozije cinka za različna okolja.

Korozijska kategorija Povprečna letna korozijska

stopnja cinka (v μm/leto)

C1 notranjost: suha <0,1

C2 notranjost: občasen kondenz

zunanjost: podeţelje

0,1 do 0,7

C3 notranjost: visoka vlaţnost, rahla zračna onesnaţenost

zunanjost: urbano, kontinentalno ali blago obalno

področje

0,7 do 2

C4 notranjost: plavalni bazeni, kemične tovarne

zunanjost: industrijska – kontinentalna ali urbana

obalna področja

2 do 4

C5 zunanjost: industrijska – visoka vlaţnost ali visoko

slano obalno področje

4 do 8

Razpredelnica 3.2: Okvirne vrednosti korozije cinka za različna okolja

3.3.2 UČINKOVITOST V DRUGIH OKOLJIH

a. Notranja okolja

Prepričanje, da pri jeklenih elementih v pokritih prostorih, ki so sicer zaščiteni pred

okoljskimi dejavniki, ni teţav s korozijo, je napačno. Korozija postane velik problem na

nezaščitenem jeklu, če na površini pogosto prihaja do kondenzacije.


V takšnih pogojih vroče pocinkanje zagotavlja več kot 40 let ţivljenjske dobe. Vroče

pocinkanje se je precej uporabljalo za zaščito jeklenih elementov v notranjih pokritih

prostorih v bolj izpostavljenih okoljih, kot so plavalni bazeni in pivovarne. Do korozije

lahko pride tudi na izpostavljenih nepocinkanih jeklenih elementih, namenjenih za notranja

okolja.

b. V vodi – hladna voda

Večina vod vsebuje soli, ki tvorijo vodni kamen, ta lahko oblikuje zaščitno plast na

notranjih površinah pocinkanih vodovodov, zato se lahko ţivljenjska doba prevleke

podaljša nad 40 let. Če teh soli ni, na primer v mehkih vodah, lahko ţivljenjsko dobo

podaljšamo z nanosom dveh bitumenskih prevlek.

c. V vodi – vroča voda

Lastnosti vode, ki povzročajo nastanek vodnega kamna, so pomembne tudi v vroči vodi in

omogočajo normalno ţivljenjsko dobo nad 10 let. Pri temperaturi nad 60 °C lahko cink v

nekaterih vodah postane katoden na jeklo in v primeru, da je zaščitni sloj poškodovan, ne

zagotavlja več zadostne zaščite. Tam kjer bi se to lahko zgodilo, se lahko uporabi

magnezijeva anoda, ki ščiti vroče pocinkano prevleko.

d. V vodi – morska voda

Morska voda je agresivnejša od sladke. Če je predmet stalno potopljen, je običajna stopnja

korozije 10-15 um na leto. Stopnja korozije se lahko poveča, če je predmet potopljen v

območju plimovanja, stalno izpostavljen morski vodi ali potopljen v toplih tropskih vodah.

e. V zemlji

Ţivljenjska doba vroče pocinkane prevleke v zemlji se lahko spreminja, na primer glede na

vrsto prsti - njene kislosti in obdelanosti. Priporočljiv je razpon pH od 5.5 do 12.5, to je

šibka kislost do bazičnost. Zemlja, ki vsebuje pepel in glino, je še posebej škodljiva. V

mnogih primerih je priporočljiva dodatna zaščita z bitumenskim premazom, še posebej če

se vroče pocinkano jeklo nahaja v zemlji ali na točki prehoda iz betona. Za večjo zaščito v

zemlji je potrebno uporabiti debelejše plasti zaščite.


f. V stiku z lesom

Če sta površini izolirani pred neposrednim stikom, lahko tudi zelo kisel les, kot na primer

hrastov, kostanjev, les rdeče cedre in jelke uporabimo v kombinaciji s pocinkanim jeklom.

g. V stiku z drugimi kovinami

Posledica stika cinka z večino kovin v večini atmosferskih pogojev pomeni le rahlo

dodatno korozijo. Bimetalna korozija lahko nastane v vodi ali na lokacijah, kjer deţevnica

ne more nemoteno odtekati s stičnih površin ali se na njih posušiti.

h. V stiku s kemikalijami

Stik s kemikalijami zahteva posebno obravnavo. S pocinkanim jeklom je zdruţljiva široka

paleta kemikalij. Vendar pa dolgotrajni ali pogosti stiki s kislinami in močnimi bazami niso

priporočljivi.

i. Visoka temperatura

Vroče pocinkana prevleka brez posledic prenese trajno izpostavljenost temperaturi okrog

200°C in občasno izpostavljenost temperaturi do 275°C. Pri višjih temperaturah se začne

ločevati zunanja plast cinkove prevleke, vendar pa notranje ţelezo-cinkove plasti ostanejo

nedotaknjene. Te pa predstavljajo glavnino prevleke. Ustrezna zaščita je torej običajno

zagotovljena do talilne točke ţelezo-cinkovih plasti prevleke (okrog 530°C).

j. V stiku z gradbenim materiali

Vlaţna malta, cement in mavec imajo med sušenjem ali montaţo rahlo jedkalen učinek na

vroče pocinkano prevleko, ki pa izgine, ko je proces končan.

3.4 KAKO VROČE POCINKANJE ŠČITI JEKLO?

3.4.1 MEJNA ZAŠČITA

Cinkova prevleka predstavlja mejo med jeklenimi površinami ter okoljem. Pocinkanje je

izraz, ki se pogosto napačno uporablja pri splošnem opisovanju pocinkanih prevlek.

Spodnja slika 3.7 prikazuje, kako se različne vrste pocinkanih prevlek spreminjajo glede na

debelino prevleke. Ţivljenjska doba pocinkane prevleke je v največji meri odvisna od

debeline. Debelejša zaščita omogoča daljšo ţivljenjsko dobo. Vroče pocinkanje je trajna,


trdna, metalurško spojena zaščita z veliko večjo debelino, ki jeklu ali jeklenim izdelkom

zagotavlja najvišjo moţno zaščito.

Slika 3.7: Primerjava pocinkanih prevlek glede na njihovo debelino

3.4.2 ZAŠČITNO DELOVANJE

Cink korodira na račun jekla, se sam troši in s tem ščiti jeklo. Hkrati se na cinkovi prevleki

tvorijo produkti korozije, ki prevleko dodatno ščitijo. Pri barvnih premazih je treba

poškodovano mesto takoj zaščititi, sicer jeklo začne rjaveti. Zaščita v celoti odpove, če

korozija prodre pod barvni premaz.

Na sliki 3.8 so prikazane poškodbe pri različnih protikorozijskih zaščitah in sicer na levi

sliki imamo prikazane poškodbe v primeru zaščite s vročim pocinkanje, sredinjska slika

prikazuje poškodbe nastale pri barvnem premazu in na desni sliki imamo prikazene

poškodbe na kovinah, katere so bolj elektropozitivne od jekla.


Slika 3.8: Prikaz posledic škode pri raznih protikorozijskih zaščitah

a. Zaščita, ki jo doseţemo z vročim cinkanjem

Oblikuje se galvanska celica. Cink, ki obkroţa mesto poškodbe, korodira. Produkti

korozije se nabirajo na površini jekla in jo ščitijo. Jeklo je zaščiteno tudi zato, ker je

katodno glede na cink.

b. Barvni premaz

Jeklo rjavi, kjer je poškodovan barvni film. Rja prodre pod barvni film, ki se dvigne.

Korozija se nadaljuje, dokler ne odpravimo škode.

c. Premaz kovin, ki so bolj elektropozitivne od jekla

Na poškodovanih mestih na kovinah, kot so nikelj, krom in baker, pride do hitrejšega

korozijskega delovanja kot pri jeklu. Korozija se pogosto pojavi v obliki razjedanja, ki

lahko prodre tudi skozi jeklo.

3.5 KONSTRUIRANJE IZDELKOV ZA VROČE POCINKANJE

Vroče pocinkanje je prilagodljiv postopek, zato lahko obdelujemo široko paleto izdelkov -

od matic in vijakov do dolgih konstrukcijskih izdelkov. Ta razpon in istočasno moţnost

spajanja in varjenja izdelkov po vročem pocinkanju omogoča vroče pocinkanje skoraj

vsakega izdelka, ne glede na velikost ali strukturo. Kompleksne oblike, odprte posode in

večino votlih predmetov lahko pocinkamo znotraj in zunaj v enem samem postopku,

vendar to zahteva posebno pripravo in tehniko vročega pocinkanja.


Ključ za najboljše rezultate v postopku pocinkanja je pravočasen posvet med

pocinkovalnico, proizvajalcem in konstruktorjem. Znanje konstruktorja pri izdelavi

načrtov, ki predvidevajo izdelavo odprtin za odzračevanje elementov za vroče pocinkanje,

bo izboljšalo kakovost in izgled zaščite.

3.5.1 NAPOTKI ZA KONSTRUIRANJE

3.5.1.1 ODZRAČEVANJE, IZHOD ZRAKA IN IZTOK CINKA

Dobro projektiranje zahteva:

odprtine za vstop in iztok cinkove taline v notranje predele votlih delov,

odprtine za odvajanje plinov iz notranjih predelov in ţepov (ventiliranje).

Pomembno je vedeti, da predmete iz jekla potapljamo v kotel s cinkovo talino pri

temperaturi 450°C. Zato je treba predvideti odprtine pravilne velikosti na pravilnih mestih,

ki bodo omogočale izhod plinov iz notranjosti votlih delov in ţepov, ter dotok in iztok

cinka v in iz votlih delov in ţepov.

Pri določenih izdelkih lahko odprtine, ki so namenjene drugim potrebam, uporabljamo za

ventiliranje in iztok, če takšnih odprtin ni, je treba narediti posebne odprtine za zračenje in

iztok.

Za izdelavo kakovostne prevleke mora cinkova talina neovirano teči po vseh površinah

izdelka. Pravilno in dosledno odzračevanje votlih delov in ţepov omogoča dobro zaščito in

med uporabo onemogoča pojav kakršnekoli korozije tudi v najbolj skritih delih elementa.

Splošna načela:

1. Odprtine za ventiliranje in iztok naj bodo kolikor se da velike. Minimalni premeri

odprtin so navedeni v razpredelnici 3.3.

2. Odprtine za odvajanje in iztok naj leţijo diagonalno druga nasproti druge, na najvišji in

najniţji točki izdelka, ki je med pocinkanjem obešen pod kotom 30-45°. Izredno dolgi,

votli deli izdelka zahtevajo dodatne odzračevalne odprtine, ki omogočajo iztok in

pripomorejo k boljši zaščiti površin.


3. Če so votli deli izdelka na eni strani zamašeni, je treba napraviti odprtine, ki naj spet

leţijo diagonalno druga nasproti druge in na koncu elementa. Praviloma je veliko bolj

učinkovito, lepo in varčno, če na koncu votlega dela - izdelka naredimo izsek v obliki

črke U ali V ali če odbrusimo kote pravokotnih votlih delov; takšni postopki namreč

omogočajo idealne lokacije za ventiliranje in iztok. Kasnejše vrtanje ne omogoča tako

dobrega odzračevanja, saj je v spodnji točki elementa običajno zvar.

4. Če je treba narediti odprtine na končnih ploščah ali delih izdelka, ki sluţijo kot

zamašek, morajo odprtine prav tako leţati diagonalno druga nasproti druge, stran od

centra in kolikor se le da blizu stene cevi ali profila, s katerim so povezani.

5. Notranja in zunanja ojačevalna rebra, plošče, vstavki in podobno morajo imeti

porezane vogale, ki omogočajo, da cinkova talina neovirano teče oziroma preprečujejo

nastanek zračnih ţepov.

Velikost votlega dela / cevi (mm) Minimalni premer odprtine (mm)

< 25 10

≥25 – 50 12

>50-100 16

>100-150 20

>150 posvetujte se s pocinkovalnico

Razpredelnica 3.3: Primerne velikosti odzračevalnih odprtin v cevastih strukturah

Če je potrebno ventiliranje daljšega votlega dela izdelka (več kot 3 m), se lahko zgodi, da

bodo potrebne dodatne ali večje odzračevalne odprtine.

Odprtine, ki smo jih napravili za ventilacijo, lahko kasneje zamašimo, vendar predvsem iz

estetskih razlogov, saj vroče pocinkanje zaščiti tudi notranje površine. Če je treba, lahko

uporabimo povoskane aluminijaste ali plastične zamaške, ki preprečujejo vstop vode.

3.5.1.2 SESTAVA KOVIN IN KOMBINACIJE

Pocinkamo lahko navadna ogljikova jekla, nekatera nizko legirana jekla in odlitke iz ţeleza

in jekla. Spajkanih ali bronastih delov naj ne bi cinkali.


Izogibati se moramo konstrukcijam ali elementom, ki so sestavljeni iz različnih jekel, saj

se vsako od njih pri vročem pocinkanju vede drugače, to pa lahko vpliva na enotnost in

izgled cinkove prevleke. Če so uporabljena različna jekla, lahko s peskanjem celotne

konstrukcije zmanjšamo razlike v izgledu in debelini cinkove prevleke. Seveda pa je

najboljše, če je izdelek iz enakega jekla.

Pri jeklenih elementih, ki so bili izpostavljeni teţjemu hladnemu preoblikovanju (na primer

ostro krivljenje), se na tem mestu po vročem pocinkanju lahko pojavi lom ali razpoka. V

takšnih primerih je potrebno pred vročim pocinkanjem odstraniti notranje napetosti

jeklenega elementa. Če pa je potrebno vroče pocinkati visokotrdnostno jeklo, pa moramo

upoštevati nevarnost, da lahko po pocinkanju pride do razpok v jeklu.

3.5.1.3 SPOJNI IN VEZNI ELEMENTI

Splošno pravilo je, da je mogoče pocinkati matice, vijake in podloţke do velikosti premera

8 mm, veliko navojnih spojev in veznih elementov pa se da obdelati s posebno opremo.

Običajno je, da so standardni vijaki popolnoma pocinkani, matice pa so pocinkane gole in

se navoj, do 0,4 mm vreţe kasneje. Po vrezu je treba navoje rahlo naoljiti. Pri sestavljanju

so navoji matice posredno zaščiteni s pokritjem cinka na vijaku. Tudi po nekaj letih

uporabe je mogoče pocinkane matice brez teţav odviti.

Vroče pocinkani spojni in vezni elementi imajo običajno svetlo sivo barvo, vendar pa je v

nekaterih primerih, ko gre za visoko vzdrţljive in visoko raztezne vijake, zaščita lahko mat

sive barve, ker visoka vsebnost silicija v ţelezu močneje reagira s cinkovo talino. Vroče

pocinkani spoji in vezni elementi pri visoki temperaturi (okoli 550°C) dobijo enotno mat

sivo barvo, ki se pojavi zaradi specifičnega formiranja prevleke.

3.5.1.4 PREKRIVAJOČE SE POVRŠINE PLOČEVINE

Če je mogoče se izognemo prekrivajočim se površinam in zaprtim votlim elementom. Če

sta prekrivajoči površini popolnoma zaprti z varjenjem, lahko med potapljanjem pride do

eksplozije, saj se poveča pritisk ujetega zraka. Če prekrivajoči površini nista popolnoma

zatesnjeni, lahko predpocinkovalna tekočina vdre v prostor med obema površinama in

kasneje po pocinkanju izteče in povzroči rjave madeţe na prevleki.


3.5.1.5 ODLITKI

Odlitki se pred pocinkanjem speskajo, ker se pesek, ki je obtičal na izdelku med

odlivanjem, ne da odstraniti s konvencionalnimi postopkom kemičnega čiščenja. Ko

oblikujemo odlitek, katerega ţelimo kasneje pocinkati, se moramo odpovedati

podrobnostim, kot so na primer ostri vogali in globoke vdolbine, ker lahko med vročim

pocinkanjem povzročijo termično deformacijo izdelka.

3.5.1.6 TEČAJI IN DRSNI ELEMENTI

Da se po pocinkanju tečaji in drsni elementi prosto premikajo, moramo omogočiti dovolj

veliko toleranco med stičnimi površinama. Načeloma zadostuje dodatna toleranca v

velikost 1 mm.

3.5.2 TERMIČNE DEFORMACIJE

Zaradi notranjih napetosti, ki so bile predhodno vnesene v jekleni izdelek, lahko na njem

med pocinkanjem pride do deformacij, ker se pri segrevanju jekla na temperaturo taline

napetosti sprostijo. Notranje napetosti lahko izvirajo iz jekla ali pa so prišle vanj z

varjenjem, hladnim preoblikovanjem ali rezanjem in luknjanjem.

Da bi se izognili oziroma zmanjšali odvečnim napetostnim je potrebno med projektiranjem

upoštevati sledeče:

- potrebno je izvesti poseben nadzor med procesom varjenja pri proizvodnji izdelkov,

- potrebno je poskrbeti, da bodo vari simetrični. Njihova velikost naj bo minimalna,

- potrebno se je izogniti velikim spremembam v prečnem prerezu - asimetriji in debelini

sten.

Če pa je nevarnost termične deformacije velika (na primer pri nesimetrično oblikovanih

izdelkih) pa jo je moţno zmanjšate oziroma celo odpraviti, če se konstrukcija izdela iz

manjših kosov (več medsebojnega vijačenja), kar omogoča enostavno in hitro potapljanje v

talino. Velikost in poloţaj odprtin za dotok in iztok cinkove taline na izdelku ter velikost in

oblika odprtin oziroma ušes za obešanje izdelka imata pomembno vlogo pri učinku na

deformacijo.


3.5.3 VARJENJE

Varilna ţlindra, ki je nastala pri varjenju in ni bila očiščena, bo po vročem pocinkanju

pustila nepocinkana črna mesta. Da bi se tej teţavi izognili, se uporablja proces varjenja s

plinom, kot je na primer M.I.G. Če pa se uporabljajo za varjenje prevlečene elektrode, je

pa nujno potrebno z zvarjenih delov temeljito očistite ţlindro. Da pa zmanjšamo pojav

dvignjenih varov po vročem pocinkanju, naj bo vsebnost silicija v materialu za varjenje

niţja kot 0.04 %. Varilni spreji naj bodo vodotopni in naj ne vsebujejo olja in silicija.

3.5.4 OZNAČEVANJE IN ETIKETIRANJE

Za začasne identifikacijske oznake se lahko uporabljajo vodotopne barve ali kovinske

tablice. Nikakor se ne smejo uporabljati pisala na osnovi oljnih barv. Za trajno

označevanje, ki mora biti vidno tudi po pocinkanju, je treba izvesti reliefno označevanje.

3.5.5 ZAŠČITA POVRŠIN, KI JIH NE ŢELIMO POCINKATI

Če določeni deli jeklenega izdelka ne smejo biti vroče pocinkani, je treba uporabiti

primerno zaščito - visokotemperaturne trakove, mast ali barvo oziroma katerikoli drugi

postopek, ki preprečuje vroče pocinkanje.

3.5.6 RAVNANJE Z IZDELKI

Glede na obliko in dimenzijo izdelka bodo morda potrebne odprtine oziroma ušesa za

obešanje. Obstajajo tudi moţnosti neposrednega obešanja z verigami ali pa manjše izdelke

poloţimo v košare (ni najbolj primeren način, ker povzroča veliko stičnih in s tem

nepocinkanih mest). Pri velikih posodah, posebej eno- ali dvostransko odprtih, bodo

potrebne notranje konzolne povezave, ki med pocinkanjem ohranijo obliko posode.

3.5.7 NEČISTA POVRŠINA JEKLA

Za kakovostno vroče pocinkanje so nujno potrebne čiste površine jekla. Umazanij, kot so

maščobe, katran, barve in varilna ţlindra, ni mogoče odstraniti s kemičnim čiščenjem,

posledica so nepocinkani črni madeţi. Projektanti morajo poskrbeti, da je za dobavo čistih

izdelkov za vroče pocinkanje odgovoren proizvajalec konstrukcije, ki jih je dolţan pred

vročim pocinkanjem odstraniti vso umazanijo.


Jekleni deli, ki so bili rezani oziroma navrtani z raztopinami na podlagi olja, lahko

povzročajo podobne teţave kot varilni spreji. Strojno tekočino, ki se je vţgala ali zapekla v

jeklo, je treba odstraniti, preden izdelek pošljemo na vroče pocinkanje.

Nečistoče na jekleni površini je včasih teţko odkriti, pokaţejo se šele po vročem

pocinkanju. Tak izdelek je treba z dodatnimi stroški še enkrat pocinkati.

3.5.8 ODPRTINE, KI JIH MORAMO UPOŠTEVATI PRI PROJEKTIRANJU

Dimenzije jeklenih konstrukcij za vroče pocinkanje so na primer v Pocinkovalnici Celje

omejene na dimenzije kadi in znašajo 12.600 x 1.700 x 2.900 mm. Največja teţa

konstrukcijskega elementa je lahko 7.000kg.

Natančnejša navodila v zvezi s projektiranjem izdelkov, ki jih bomo vroče pocinkali nam

podaja standard SIST EN ISO 14713. V razpredelnici 3.4 so podani najmanjši premeri

izvrtin za odzračevanje jeklenih cevi.

Razpredelnica 3.4: Potreben premer izvrtin za odzračevanje jeklenih cevi

Sekanje notranjih oglišč nosilcev bo pripomoglo k dostopu in iztoku cinkove taline v in iz

kotov, rezultat bo lepa in popolna cinkova prevleka.


Pokončni kotniki bodo odrezani pred stikom s poloţnim profilom. Tako bo staljeni cink

laţje stekel iz konstrukcije. Dobili bomo popolno cinkovo prevleko in zmanjšali moţnosti

za zadrţevanje pepela v kotih in nastanek zračnih ţepov v konstrukciji, kar lahko povzroči,

da se cink na nekaterih delih ne sprime z jeklom.

Če ima obdelovanec votle dele, moramo poskrbeti za zračenje in iztok cinkove taline. Pri

navpičnih profilih so to lahko izvrtane luknje ali zareze v obliki črke V. Odprtine morajo

leţati diagonalno druga nasproti drugi, tik ob vrhu in dnu profila. Zunanja oglišča

zvarjenih profilov morajo biti odzračena. Glej sliko 3.9.

Slika 3.9: Primeri razporeditev odprtin na cevnih konstrukcijah

Prekrivajoče ali dotikajoče se površine so potencialno nevarne, saj vanje lahko priteče

predpocinkovalna raztopina. V talini se ta tekočina upari in lahko povzroči eksplozijo.


Robovi dotikajočih površin morajo biti neprekinjeno zvarjeni, glej sliko 3.10. Za vsakih

100 cm2 površine, kjer se dve ploskvi prekrivata, je potrebno zvrtati skozi obe prekrivajoči

se površini luknjo z minimalnim premerom 10 mm. Tako se izognemo eksploziji med

pocinkanjem.

Slika 3.10: Prekrivajoči se površini

Če to ni mogoče, naj bo zvar prekinjen. Pri procesu pocinkanja bo izmed obeh

prekrivajočih se plošč verjetno iztekla tekočina ali bo med njima celo ostala. Kasnejše

iztekanje te raztopine lahko povzroči rjave madeţe, ki ne bodo vplivali na kakovost zaščite

cinkovega premaza. Odprtine za odzračevanje zaprtega prostora niso potrebne, če je

površina manjša kot 100 cm2 (na primer 10 x 10 cm).

Notranje plošče v večjih »škatlastih« profilih imajo posekana oglišča in večjo prehodno

odprtino, glej sliko 3.11. Notranje plošče na manjših »škatlastih« profilih morajo imeti

samo posekana oglišča. V teh primerih in ko gre za odzračevanje v notranjosti profilov

(»nevidne« odprtine), mora biti pocinkovalnica seznanjena z ustrezno skico.

Slika 3.11: Odzračevanje reber in plošč


Zunanja rebra profilov morajo imeti posekano notranje oglišče, prikazano na sliki 3.12.

Slika 3.12: Primeri odzračevanja profilov, pritrjenih na ploščo.

Če zvarjeni spoji kako drugače ne tvorijo zaprtega - neprezračenega prostora, naj bodo

neprekinjeni. Spoje, ki so povezani med seboj z vijaki, se spajajo po pocinkanju. Pravilno

spajanje profilov je prikazano na sliki 3.13.

Slika 3.13: Pravilno spajanje profilov


Da bi kar se da najbolj zmanjšali tveganje deformacij, je treba na večjih ploščah izvesti

kriţne ali piramidaste vtise. Odprtine se naredijo v ogliščih.

Slika 3.14: Prikaz ojačitve

Stene velikih odprtih škatlastih posod je treba medsebojno povezati – ojačati, glej sliko

3.14. Če so stene na robovih ukrivljene navznoter, morajo biti oglišča odzračena. Debeline

sten priključkov in navarjenih elementov so podobne debelini sten posode. Pri vročem

pocinkanju takšnih elementov so termične deformacije po navadi zelo izrazite.

Odprtine za zračenje okroglih posod leţijo diagonalno druga nasproti druge. Njihov premer

je potrebno določiti s pocinkovalnico. Notranje plošče morajo biti posekane zgoraj in

spodaj. Ušesa za dvigovanje morajo biti nameščena, kot kaţe slika 3.15 - v liniji

odzračevalnih odprtin. Notranji elementi so vidni skozi zračne ali nadzorne odprtine.

Slika 3.15: Prikaz ušes za dvigovanje


3.6 KAKOVOST IN PREGLED

Proces pocinkanja v večini primerov zagotavlja, da je zaščita dovolj debela in da s tem

ustreza zahtevam standarda SIST EN ISO 1461. Obstajajo številne kontrolne tehnike, ki jih

lahko uporabimo.

Dokončno teţo oziroma debelino cinkove zaščite lahko določimo z destruktivno metodo,

tako imenovano »razcinkaj in stehtaj«, ali s pripravo in mikroskopsko meritvijo debeline.

Vendar pa so v večini primerov priporočljivi nedestruktivni instrumenti. Na voljo sta dva

tipa magnetnih instrumentov - prvi meri magnetno privlačnost med permanentno magnetno

iglo in bazo jekla oziroma ţeleza, drugi pa deluje na principu magnetne indukcije.

Nedestruktivne teste lahko izvajamo kadarkoli, tako da lahko izvedemo meritve debeline

tudi kasneje. Magnetno testiranje debeline zaščite predpisuje standard EN ISO 2178.

3.6.1 ZUNANJI IZGLED

Razpredelnica 3.5 povzema kriterije zunanjega izgleda prevleke. Različice izgleda so

posledica površine in kakovosti jekla, sprejemljivost prevleke pa se običajno ocenjuje z

vidika njegove obstojnosti in odpornosti na korozijo.

Izgled Zadovoljivost zaščite

(ni povezana z izgledom)

temno siva prevleka

(samo Fe-Zn plasti, brez zunanje

cinkove plasti)

Sprejemljivo.

rjavi madeţi Sprejemljivo

zlahka odstranimo s krtačo

hrapavost Sprejemljivo, če ni drugače dogovorjeno.

zatekline in špice Sprejemljivo, če ni drugače dogovorjeno

(neenakomeren iztok cinka).

grudice Sprejemljivo, če ni prevelike količine trdega

cinka.

bela rja Sprejemljivo, če teţa odgovarja SIST EN ISO

1461.


Izgled Zadovoljivost zaščite

(ni povezana z izgledom)

ostanki fluksa Niso sprejemljivi.

nezaščitena mesta Niso sprejemljiva

poškodovana mesta je mogoče popraviti z

upoštevanjem navodil standarda SIST EN ISO

1461

Razpredelnica 3.5: Razpredelnica končnega izgleda prevleke

3.6.1.1 TEMNO SIVA PREVLEKA

Silicij je včasih med proizvodnjo jekla dodan kot reducent in med pocinkanjem pospeši

reakcijo med jeklom in cinkovo talino. Ko pocinkani predmet dvignemo iz cinkove taline,

je prevleka dovolj vroča, da se reakcija v njej nadaljuje. Ta povzroči širjenje cink-

ţelezovih kristalov iz plasti proti zunanjosti prevleke. Ti povzročijo končni sivi izgled

prevleke. Cink-ţelezove plasti so temno sive kot na sliki 3.16, čista cinkova plast pa je

svetle sijajne barve. Svetlo sijajne prevleke imajo na površini čisto cinkovo plast, med tem

ko so pod njo prav tako tri različne cink-ţelezove plasti. S staranjem prevleke razlika v

barvi med njima postaja manj očitna.

Prevleke, ki so v celoti sestavljene iz ţelezo-cinkovih plasti, so debelejše in obstojnejše od

tistih na jeklih, ki niso pomirjene s silicijem oziroma aluminijem. V industrijskem okolju,

kjer je veliko kislin je lahko ţelezo-cinkova prevleka bolj odporna proti koroziji kot pa

čista cinkova prevleka. Cink-ţelezova prevleka je odpornejša na abrazijo kot tista s cinkom

v zgornji plasti, vendar pa obstaja pri njej večja nevarnost luščenja, zato je treba s takšnimi

prevlekami ravnati previdneje.

Na temno sivih površinah zaščite se lahko pojavijo madeţi ţe po krajšem izpostavljanju

vlagi. To je samo površinska reakcija in ne pomeni resnega poslabšanja kakovosti zaščite.


Slika 3.16: Temno siva prevleka

3.6.1.2 RJAVI MADEŢI

Na zdravem pocinkanem jeklu z dolgo ţivljenjsko dobo se lahko spremeni barva ali pa se

pojavijo rjavi madeţi (slika 3.17). Zato lahko pomislimo, da zaščita ne deluje in je

vizualno nesprejemljiva, čemer pa ni tako. To je lahko posledica katerega izmed naslednjih

dejavnikov:

neposredni stik pocinkanih predmetov z nezaščitenim oziroma nepravilno zaščitenim

jeklom (npr. deli pocinkanega jekla so spojeni z nezaščitenimi oziroma galvansko

pocinkanimi ali pobarvanimi jeklenimi spoji),

odlaganje ţelezovega prahu na prevleki iz drugih virov iz okolice,

pritekanje vode iz rjastih oziroma slabo zaščitenih jeklenih konstrukcij (npr.

poškodovana območja na pobarvani jekleni konstrukciji),

pritekanje rje iz por zvarov elementa, ki jih raztaljeni cink ne more doseči. V postopku

kemičnega čiščenja površine pred pocinkanjem kislina prodre v porozne zvare ali

prostore dveh stičnih ploskev in iz njih izteče kasneje - po pocinkanju,

rjavenje področij, zavarjenih po vročem pocinkanju, ki so ostala nezaščitena oziroma so

bila neprimerno zaščitena,

voda teče z ostalih materialov, kot je baker, ali nekaterih trdih lesov (npr. hrast). To se

lahko zgodi vedno, kadar voda raztaplja material ene površine in se steka na pocinkano

jeklo.


Da bi se izognili rjastim madeţem, morajo biti vsi deli konstrukcije primerno zaščiteni.

Tudi vijaki in matice morajo biti vroče pocinkani. Če je le moţno, morajo biti vari

neprekinjeni in neporozni. Z njih je potrebno odstraniti vse ostanke varilne škaje. Zgradbe

morajo biti projektirane tako, da je onemogočeno stekanje vode na pocinkane elemente.

Mesta, ki so varjena po pocinkanju, je treba popolnoma očistiti in obnoviti cinkovo zaščito.

Madeţi in spremembe barve, ki so posledica zunanjih virov, nimajo vpliva na ţivljenjsko

dobo zaščite. Vendar pa lahko konstrukcijo očistimo in s tem izboljšamo njen zunanji

videz. Običajno čiščenje z ţičnato krtačo ali čistilnimi praški odstrani madeţe in pusti za

seboj zdravo pocinkano površino.

Slika 3.17: Rjavi madeži

3.6.1.3 HRAPAVOST

Standard SIST EN ISO 1461 zahteva »gladko« pocinkano površino, vendar opozarja, da je

gladkost relativen pojem in da zaščite na obdelovanih predmetih ne smemo ugotavljati po

istih standardih, po katerih sodimo mehansko očiščene predmete.

Neenakomerna zaščita (slika 3.18) je običajno posledica prekomerne oziroma

neenakomerne rasti ţelezo-cinkove plasti prevleke zaradi sestave in stanja površine jekla.

Neravna prevleka je pogosto debelejša od ravne - gladke in zato bolj obstojna, vendar pa je

lahko včasih neprimerna oziroma lahko moti namen uporabe predmeta.


Slika 3.18: Hrapavost

3.6.1.4 ZATEKLINE IN ŠPICE

Zatekline nastanejo zaradi neenakomernega iztoka staljenega cinka s predmeta, ko ga

odstranimo iz taline in se pojavijo zaradi oblike ali tankosti predmeta, ki ga cinkarno, glej

sliko 3.19. Ne škodujejo ţivljenjski dobi zaščite. Ostre špice odvečnega, strjenega cinka

niso sprejemljive, saj tako predmet postane nevaren za ravnanje. Zatekline in špice

odstranimo s jeklene površine in nato takoj popravimo zaščito.

Slika 3.19: Zatekline in špice

3.6.1.5 GRUDICE

Grudice sestavlja trdi cink, slika 3.20. Zmes cinka in ţeleza, ki se stalno oblikuje v talini

cinka. Lahko so tudi posledica ţelezovih soli, ujetih na površini obdelovanca, ki jih

prenesemo v talino iz predobdelovalnih kopeli. Povečana koncentracija grudic je lahko tudi


posledica vzburkanja dna taline, kamor se sicer odlaga trdi cink. Trdi cink ima podobno

stopnjo antikorozijske zaščite kot cink in njegova prisotnost v zaščiti (v obliki drobno

razpršenih delcev) ni problematična. Vendar pa so večje koncentracije trdega cinka v

prevleki moteče, zato jih pocinkovalec skuša spraviti na najniţjo moţno raven.

Slika 3.20: Grudice

3.6.1.6 BELA RJA

Bela rja so beli ali temni korozijski madeţi, ki jih lahko vidimo na novo pocinkanih

predmetih, ki smo jih skladiščili enega na drugem oziroma smo jih transportirali v vlaţnih

in mokrih pogojih, slika 3.21. Kjer se pojavi bela rja, je prevleka pod njo lahko temno siva

ali črna.

Da bi preprečili pojav bele rje zaradi nepravilnega skladiščenja, je treba pocinkane

predmete transportirati in hraniti v suhih in dobro zračenih prostorih. Če jih skladiščimo

zunaj, naj se pocinkane površine med seboj ne dotikajo; kroţenje zraka je potrebno, da

preprečimo kondenzacijo in zadrţevanje vlage. Izogibati se je treba skupnemu pakiranju

oziroma skladiščenju, saj kapilarno delovanje lahko privleče vodo v med seboj dotikajoče

se površine. Predmeti se v času skladiščenja ne smejo dotikati in ne smejo biti v stiku s

tlemi.

Kadar je videz zelo pomemben, lahko za ohranjanje visokega sijaja uporabimo zaščitne

premaze tako imenovane pasivizatorje. Na voljo je vrsta prodajnih proizvodov, nekateri

izmed njih so za prav posebne namene. Večje madeţe bele rje je treba odstraniti. Običajno


to lahko naredimo s trdo ščetinasto krtačo ali neţnim strgalom. Kemična sredstva naj bodo

zadnja moţnost, saj po uporabi zahtevajo temeljito spiranje s čisto vodo.

Slika 3.21: Bela rja

3.6.1.7 OSTANKI FLUKSA IN UMAZANIJE

Pred potapljanjem v cinkovo talino elemente potopimo v raztopino fluksa, ki v talini

odgoreva v pepel. Ta se lahko oprime cinkove prevleke, slika 3.22. Čeprav je to površinski

učinek, lahko ostanki fluksa bistveno vplivajo na ţivljenjsko dobo zaščite in jih je zato

treba odstraniti.

Umazanija lahko na površino prevleke pride iz okolice npr. gradbišča, nastane med

prevozom ali ob stiku z drugimi predmeti. Umazanijo je lahko sprati, pod njo pa ostaja

normalna prevleka, zato madeţi umazanije niso škodljivi.

Slika 3.22: Ostanki fluksa in umazanije


3.6.1.8 NEZAŠČITENE POVRŠINE

Izdelke z nezaščitenimi mesti, nastalimi zaradi napačne obdelave bo odkril pocinkovalec

med pregledom in jih saniral, vendar pa lahko nezaščiten površine nastanejo tudi zaradi

napak med valjanjem jekla, npr. dvoplastnosti ali oksidov, ki se pojavijo na površini, slika

3.23.

Slika 3.23: Nezaščitene površine

3.6.2 OBNOVA POŠKODOVANE ZAŠČITE

Površine se lahko po pocinkanju poškodujejo zaradi dejavnosti, kot so na primer rezanje ali

varjenje, in čeprav ima cinkova prevleka odlično odpornost na grobo obdelavo, se pri

prevozu in montaţi lahko pojavijo majhne površine s poškodbami. Zaradi

elekronegativnega delovanja cinka majhne napake ne zmanjšajo zaščite. Kljub temu je

zaradi estetskih razlogov treba pogosto obnoviti zaščito tudi na tako majhnih površinah.

Ustrezno protikorozijsko zaščito na vsaki prizadeti površini bomo dosegli, če bo debelina

nanosa na popravljenem mestu enaka debelini nepoškodovane prevleke. Po standardu SIST

EN ISO 1461 so ustrezne naslednje tehnike:

z ţično krtačo temeljito skrtačimo poškodovano površino in nanesemo zadostno

količino premaza na osnovi cinka v prahu (s čopičem ali aerosolnim razpršilcem), da

bo debelina zaščite skladna s standardom (to je EN ISO 1461),

temeljito skrtačimo prizadeto površino, jo segrejemo z gorilnikom do 300 °C in

nanesemo cink v palicah (lotanje) ali v prahu (metalizacija s cinkovim prahom), da


doseţemo zahtevano debelino obnovljene zaščite. Na stoječi jekleni konstrukciji ali

teţko dostopnih območjih je navedena tehnika lahko preteţavna ali zamudna. Pri

segrevanju z gorilnikom moramo biti pozorni, da previsoka temperatura ne poškoduje

bliţnjih pocinkanih površin, še posebej teţjih zaščit, ki nastanejo zaradi reaktivnih

jekel,

opeskamo prizadete površine in termično nabrizgamo cink. Debelina 100 μm termično

nabrizganega cinka zagotavlja protikorozijsko zaščito, enakovredno 85 um vroče

pocinkane prevleke.

Barvo, obogateno s cinkom, je izredno lahko uporabljati, še posebej na mestu samem.

Termično brizganje cinka je običajno izvedljivo le v delavnici.

Standard SIST EN ISO 1461 zahteva, da mora biti debelina zaščite na obnovljenih

površinah običajno 30 μm debelejša od predpisane debeline cinkove prevleke za to

debelino jekla. Izjema je primer, ko je treba celotno prevleko dodatno premazati, takrat je

dovolj premaz enake debeline, kot je cinkova prevleka.

Izbira sredstva za popravilo prevleke mora biti usklajena s končnim premazom, če se bo

končni naročnik odločil za nanašanje dodatnega premaza.

3.7 BARVANJE IN PRAŠNO LAKIRANJE POCINKANEGA JEKLA

Vroče pocinkanje je ekonomična in dolgotrajna protikorozijska zaščita. Kadar organske

premaze, kot sta barvanje in prašno lakiranje, nanašamo na pocinkano jeklo, dobimo

dvojno zaščito, znano kot sistem Duplex.

Ti premazi se uporabljajo za:

estetski videz, kamuflaţo ali iz varnostnih razlogov,

povečanje ekonomičnosti zgradbe,

zagotavljanje dodatne zaščite v agresivnem okolju.

Barvni premaz lahko nanesemo kmalu po vročem cinkanju ali kasneje, ko je bila cinkova

zaščita ţe izpostavljena vplivom vremena. Lahko ga nanesemo tudi takrat, ko je potrebna

dodatna zaščita za zagotovitev obstojnosti.


Kadar barvo uporabimo za podaljšanje ţivljenjske dobe vroče pocinkane konstrukcije, je

običajno najbolje, da z barvanjem nekoliko počakamo in s tem izkoristimo obdobje v

katerem vzdrţevanje ni potrebno.

Pri vseh delih na jeklenih konstrukcijah je zelo pomembna temeljita priprava vroče

pocinkane prevleke, ki jo bomo barvali. Nepravilno oziroma slabo razmaščevanje površine

pocinkanega jekla je še posebej pogost razlog za neuspešni sistem duplex.

Prav tako organskih premazov običajno ne smemo nanašati neposredno na pocinkano

jeklo. Vendar pa postajajo vedno bolj priljubljeni barvni sistemi za preprosto nanašanje

vseh barv, ki so posebej proizvedeni za nanos na neţelezne kovine, kot je cink.

Razlogi za potrebo po učinkoviti zaščiti površine so običajno dobro znani. Ko je jeklo

pocinkano, ima sprva čisto, svetlo in sijočo barvo. Sčasoma se ta barva spremeni v temno

sivo patino, saj cink reagira s kisikom, vodo in ogljikovim dioksidom v zraku, kar oblikuje

kompleksno, trdo, stabilno zaščito, ki se trdno oklepa cinka. Patina se oblikuje nekaj časa,

ta čas pa je odvisen od okolja, v katerem je potekal proces vročega pocinkanja, to je

obdobje, ki traja od šest mesecev do dveh let ali več. Med to spremembo se zunanji sloj

cinka oblikujejo v končnem stanju v preproste okside in ogljike, ki se slabo veţejo na

površino. Ker je večina premazov duplex narejena v tem času, je treba površino cinkove

prevleke očistiti s kemičnimi ali mehaničnimi sredstvi. Premaze lahko nanesemo

neposredno na sveţo, lahko pa tudi na staro cinkovo prevleko.

Kadar so estetske zahteve zelo visoke, je potrebno vloţiti nekaj dela, saj ţe manjše

neravnine na površini lahko po nanosu organskega premaza postanejo še bolj vidne. To je

še posebej opazno pri prašnem lakiranju. Posebno pozornost pa je potrebno poloţiti pri

poliranju cinkove prevleke, ker se zaradi premočnega ali preobseţnega poliranja lahko

poškoduje.

3.7.1 PREDPRIPRAVE ZA BARVANJE

Najboljše je pocinkane elemente predpripraviti takoj po cinkanju še preden se lahko

površina kakor koli onesnaţi, čeprav to ni vedno najbolj praktično. Predpripravo lahko


izvedemo tudi kasneje, vendar pa je treba površino primerno očistiti in odstraniti vse

sledove umazanije, kot so olje, maščobe in prah. Čiščenje ne sme pustiti za seboj

nikakršnih sledi, prav tako je potrebno s krtačo odstraniti vse madeţe. Z vodo lahko

očistimo le razne soli.

Poznamo štiri metode predpriprave površine, ki pogojujejo ustrezno podlago za nanos

barvnega premaza:

raztopina »T-wash« oz. njen ekvivalent,

jedkanje raztopine,

peskanje,

krtačenje in pranje.

a. Raztopina »T-wash« oziroma njen ekvivalent

Kljub temu, da ta postopek čiščenja poznamo ţe nekaj časa, metoda »T-wash« še vedno

velja za najboljšo predpripravo za barvanje pocinkanega jekla. »T-wash« je modificirana

raztopina cinkovega fosfata, ki vsebuje manjšo količino bakrenih soli. Pri nanosu se na

cinkovi površini pojavi rahel temno siv ali črn madeţ. Raztopina se ne sme nabirati na

vodoravnih površinah, kajti to bi preprečilo maksimalno vezavo barve. Vso odvečno

raztopino moramo odstraniti z vodo. »T-wash« je najbolj primeren za uporabo na novo

pocinkanih površinah in ni primeren za obdelavo starih površin.

»T-wash« vsebuje fosforne kisline (9,0 %), etilno raztopino (16,5 %), metilni alkohol (16,5

%), vodo (57 %) in bakrov karbonat (1 %). Poznamo več različic te raztopine, zato je

potrebno se pred nakupom posvetiti z dobaviteljem, da se tako zagotovi najboljša

učinkovitost.

Pred prvim nanosom barve mora raztopina »T-wash« reagirati in se posušiti (informacijo

o hitrosti delovanja raztopine da dobavitelj). Čeprav so raziskave pokazale, da so površine,

obdelane z raztopino »T-wash«, primerne za barvanje tudi po 30 dneh in je vezivnost barve

še vedno dobra, je priporočljiv čim krajši čas med predpripravo in barvanjem. Kakršno koli

sol, ki se zaradi izpostavljanja vlagi pojavi na površini, obdelani z raztopino »T-wash«,


moramo pred nanašanjem barve odstraniti s trdo krtačo. Če je površina, obdelana z

raztopino »T-wash«, jo je treba očistiti v skladu z navodili in priporočili dobavitelja.

b. Jedkalne raztopine

Primerne so tudi jedkale raztopine. Njihova glavna pomanjkljivost je, da v primerjavi z

raztopino »T-wash« ni vidne spremembe barve. Zato se ne moremo prepričati, ali so vse

površine prišle v stik z reagentom. Jedkanje je bolj primerno za starejše pocinkane

površine.

c. Peskanje

Mehanska metoda predpriprave je peskanje z bakreno ţlindro, silicijevim karbidom, pri

maksimalnem pritiskom 2.7 bara. Na ta način iz cinka odstranimo minimalno količino

oksidov. Pocinkana površina postane rahlo groba. Posebno pozornost je treba posvetiti

peskanju debelejših pocinkanih slojev, da se ne poškoduje površina. Za zagotavljanje

optimalnih rezultatov je treba ugotoviti optimalno razdaljo od šobe do obdelovanega

predmeta ter kot peskanja. Jekleni sekanec je v vsakem primeru prepovedan. Peskanje se

pogosto uporablja poleg kemične priprave.

d. Krtačenje in pranje

Ta postopek je učinkovit samo, če je bila pocinkana površina izpostavljena vremenskim

vplivom najmanj 6 mesecev. Površino pripravimo z brusnim papirjem ali sirkovo krtačo, s

čimer odstranimo vse odpadajoče okside in nečistoče ter se prepričamo, da pocinkana

površina še ni bila premazana. Temu sledi čiščenje z vročim detergentom in spiranje s čisto

vodo. Pred nanosom barve mora biti površina popolnoma očiščena. Metoda ni

priporočljiva za pripravo površine v morskem okolju z visoko stopnjo klora.

3.7.2 NAVODILA ZA BARVANJE

Vsi sistemi za barvanje morajo biti prirejeni za uporabo na pocinkanem jeklu in nastavljeni

v skladu s priporočili proizvajalca barv.

Izbira sistema za barvanje je odvisna od dveh dejavnikov, in sicer od načina nanašanja in

delovnega okolja. Z upadom uporabe kloriranega kavčuka in alkidnih barv se za bolj


agresivna okolja vse bolj uporabljajo epoksidni izdelki v debelih slojih, vinilni/vinil-

kopolimerni sistemi, kjer je epoksi ojačan s steklom.

V sistemih, kjer se nanaša več slojev, se uporablja temeljna antikorozijska barva, ki

vsebuje ţelezov oksid, ker ta omogoča boljši oprijem.

Dvokomponentni poliuretan in akrilni uretani se ponavadi uporabljajo kot prekrivni

premazi. Omogočajo visoko trajnost in dobro ohranjajo barvo. Obstajajo naslednje

alternative: akrilni epoksidi in polisiloksani. Slednji omogočajo večjo obstojnost proti

abraziji, hkrati pa imajo visok sijaj in dobro ohranjajo barvo.

Trenutno se veliko uporabljajo epoksidni premazi v debelih slojih, čeprav se bolj

predpisujejo vodotopni materiali, vključno s poliuretanskimi, ki so bolj občutljivi na slabšo

predobdelavo.

3.7.3 NAVODILA ZA PRAŠNO LAKIRANJE

Prašno lakiranje je metoda barvanja jeklenih površin, ki postaja vedno bolj razširjena. Kot

vroče pocinkanje se prašno lakiranje izvaja v posebnih prostorih v tovarnah, zato je

maksimalna količina jeklenih proizvodov, namenjenih za prašno lakiranje, omejena.

Vendar pa so lahko vroče pocinkane površine prašno lakirane.

Toplotne lastnosti pocinkanega jekla so skoraj enake tistim, ki jih ima nepocinkano jeklo,

namenjeno za prašno lakiranje, in pogosto se dogaja, da jeklo najprej pocinkamo, potem pa

ga še prašno polakiramo.

Vendar pa je predpriprava vroče pocinkanega jekla odvisna od tega, katerega od mnogih

tipov prašnih premazov, kot so poliester, epoksid ali hibrid, bomo uporabili. V

predpripravo običajno spada kemična predpriprava, kot je kromatiranje ali fosfatiranje,

neţna toplotna obdelava, ki ji sledi nanos prahu. Uspešen nanos prašnega laka na

katerokoli jekleno površino zahteva upoštevanje vseh posameznih korakov navodil, ki jih

predpisuje proizvajalec prašnega premaza. Zato lahko to nalogo opravlja le izkušen

oziroma izurjen izvajalec. Kot pri mokrih barvah, je tudi tukaj na voljo široka paleta barv.


Pomembno je, da pocinkovalca obvestimo, da bomo izdelek kasneje prašno lakirali, tako

da bodo postopki po pocinkanju usklajeni z izvajalcem prašnega lakiranja.

Za neposredni nanos na pocinkano jeklo je na voljo omejeno število izdelkov. S primerno

pripravo pri uporabi barv za neposredni nanos ni potrebna kemična ali mehanska

predpriprava.

3.8 STROŠKI IN EKONOMIČNOST

Vroče pocinkanje jeklenih konstrukcij in predmetov predstavlja neprimerljive finančne

ugodnosti do konca njihove ţivljenske dobe, lahko pa je konkurenčno ţe na ravni začetnih

stroškov.

3.8.1 EKONOMIČNOST

Pri določanju prave cene protikorozijske zaščite jeklenih elementov je treba upoštevati dva

pomembna dejavnika:

začetni strošek zaščite,

ceno zaščite, ki vključuje tudi stroške vzdrţevanja. To so stroški za zagotavljanje zaščite

jeklenega elementa pred korozijo v celotnem času njegove uporabe.

3.8.2 STROŠKI

3.8.2.1 ZAČETNI STROŠKI

Proces vročega pocinkanja pogosto izgleda draţji, kot je v resnici. Za to sta dva razloga.

Prvi razlog je, da pogosto podzavestno predvidevamo, da tako visokokakovostna zaščita

mora biti draga. Drugi razlog pa je, da se je začetni strošek vročega pocinkanja v

primerjavi z barvanjem v zadnjih letih izredno spremenil. Stroški barvanja so enakomerno

in stalno rasli, med tem ko so stroški pocinkovanja ostali nespremenjeni.

V sodelovanju podjetja Svetovanje za zaščito jekla Ltd. (SPC) je podjetje WS Aktins v

Veliki Britaniji opravilo raziskavo o cenovni konkurenčnosti vročega pocinkanja.

Sprojektirali so 240-tonsko stavbo z jekleno konstrukcijo in zanjo objavili razpis.

Opredelili so dva sistema protikorozijske zaščite: (I) proces vročega pocinkanja in (II)

visoko kvalitetno peskanje in sistem barvane troslojne zaščite z debelino suhega premaza


250 μm. Dobili so ponudbe osmih pocinkovalcev iz različnih krajev Velike Britanije in

izračunali povprečje njihovih ponudb. Sistem barvanja je bil za 35 % draţji od procesa

vročega pocinkanja.

Razlog za to je preprost: alternativne zaščite, kot je barvanje, so z vidika delovne sile v

primerjavi z vročim pocinkanjem veliko bolj zahtevne, saj je vroče pocinkanje visoko

mehaniziran.

3.8.2.2 SKUPNI STROŠKI

Definicija skupnih stroškov zgradbe je lahko naslednja »Cena nakupa, delovanja in

vzdrţevanja stavbe od začetka do konca ţivljenjske dobe oziroma do odstranitve.«

Določanje skupne doţivljenjske cene lahko označimo kot sistem, ki meri količino

finančnih vrednosti stavb od njihovega začetka pa do konca uporabne dobe. To je pristop,

ki uravnoteţi stroške kapitala in stroške dohodkov in ponudi optimalno rešitev za čas od

začetka do konca ţivljenjske dobe stavbe.

Ta tehnika, ki ni čisto nova, je v zadnjih letih sprejeta kot najboljša moţna praksa pri

oskrbi konstrukcij. Doţivljenjsko ceno lahko določimo v katerikoli fazi oskrbe na vseh

ravneh. Sem je vključeno vse od začetnega projektiranja do konca uporabne dobe.

Predvidoma se do 80 % doţivljenjske skupne cene stavbe lahko pripiše na račun stroškov

delovanja, vzdrţevanja in prenavljanja. Posledično lahko v ţivljenju zgradbe najdemo

stroškovne viške okoli desetega leta in potem vsako peto leto.

Začetna izbira materialov in način zaščite torej igrata pomembno vlogo pri stroških

vzdrţevanja in prenavljanja zgradbe do konca njene uporabne dobe, kar pomeni, da ima

velik vpliv na doţivljenjsko ceno projekta.

3.8.2.3 STROŠKI VZDRŢEVANJA

Celotna cena zaščite jeklenega izdelka do konca njegove uporabne dobe je odvisna od cene

in trpeţnosti začetne zaščite v določenem okolju in od stroškov ter pogostosti vseh


nadaljnjih obdelav, ko ţivljenjska doba izdelka preseţe zahtevano ţivljenjsko dobo prvotne

zaščite.

V večini primerov vroče pocinkanje zagotavlja dolgo ţivljenjsko dobo in ne potrebuje

dodatnega vzdrţevanja in barvanja.

Poznamo načine, s katerimi lahko izračunamo prednosti oziroma slabosti posameznih

metod protikorozijske zaščite. Najbolj pogosta metoda je izračun neto tekoče vrednosti

(NPV) vsake od metod in primerjava njihovih rezultatov. Takšna kalkulacija upošteva tudi

stroške izposoje denarja, začetne stroške zaščite, kasnejše stroške vzdrţevanja in

ţivljenjsko dobo projekta. Podjetja to metodo pogosto uporabljajo, da bi izmerila verjeten

rezultat projekta investicije kapitala.

Kjer je:

I = začetni strošek zaščitnega sistema

M1 = strošek vzdrţevanja v letu P1

M2 = strošek vzdrţevanja v letu P2

r = odstotek popusta

3.9 VROČE POCINKANJE IN OKOLJE

Pocinkanje je zaščita ţeleza in jekla s cinkom in je verjetno najbolj okolju prijazen in

dostopen postopek protikorozijske zaščite, ker je dolgoročno učinkovit. Gre namreč za

prihranek energije in naravnih virov, ampak kljub temu s vročim pocinkanjem jekleno

konstrukcijo zaščitimo za desetletja in zmanjšamo vzdrţevanje na minimum.

V postopku vročega pocinkanja izdelke iz ţeleza ali jekla potopimo v kotel s cinkovo

talino. Cink, ki ne oblikuje prevleke na kovini, ostane v talini za nadaljnjo uporabo.

Odpadke in cink, ki nastanejo pri vročem pocinkanju, je mogoče predelati za nadaljnjo

uporabo. Za nadaljnjo uporabo se, poleg tako pridobljenega cinka, porabi tudi cink iz


drugih virov, npr. odpadni cink, ki se pogosto predela za vroče pocinkanje. V postopku

izdelave jekla lahko pocinkano jeklo recikliramo z drugim odpadnim jeklom.

3.9.1 EMISIJE

Emisije iz postopka vročega pocinkovanja so zelo nizke. Odpadne tekočine vsebujejo

predvsem izrabljene kisline. Pooblaščena podjetja za ravnanje z odpadki odstranijo

odpadne tekočine kot je predpisano, in s tem zaščitijo površinske vode ter podtalnico.

Uporabljene kisline se vedno pogosteje uporabljajo za nevtralizacijo drugih odpadkov in

pri izdelavi kemikalij za čiščenje vode.

Emisije v ozračje so zelo nizke in so strogo določene s predpisom o varstvu okolja. Peči za

vroče pocinkanje morajo preprečevati emisijo delcev v ozračje. To uspešno doseţejo z

uporabo tunela s filtri. Rezultati raziskav programa za najboljše prakse okoljske

tehnologije so pokazale, da pocinkovalci porabijo manj kot 25 litrov vode na tono izdelka

v primerjavi z 2000 litri v splošni kovinski industriji.

3.9.2 RECIKLIRANJE

Cink je neţelezna kovina, ki se lahko reciklira sama. Recikliramo ga lahko neomejeno

dolgo, ne da bi se pri tem poslabšale njegove fizične ali kemične lastnosti. To je velika

prednost vročega pocinkanja, saj tako zagotavljamo okoljsko trajnost in cenovno

učinkovitost.

Okrog 30 % svetovne porabe cinka izhaja iz recikliranih virov. Ta številka narašča s

povečano okoljsko ozaveščenostjo in izboljšavami v tehnologiji recikliranja.

Cinkova zaščita na jeklu ne omejuje njegovih sposobnosti za recikliranje. Pocinkano jeklo

se reciklira skupaj z drugimi jeklenimi odpadki, ki nastanejo v proizvodnem postopku.

Cink hitro izhlapi in se zbira za ponovno uporabo. Drugi primeri uporabe in trgov, kjer je

mogoče uporabiti reciklirani cink:

cinkovi oksidi - farmacevtski izdelki, ţivila, gnojila in za sušenje gume,

cinkov prah - barve, kemikalije, maziva, baterije in pri pridobivanju zlata,


zlitine z drugimi kovinami - lite v manjše dele za naprave, strojno opremo, elektroniko

in igrače.

Uporaba cinka pri vročem pocinkanju je izredno učinkovita, saj višek staljenega cinka

steče nazaj v talino.

Med postopkom nastanejo trije stranski izdelki zmes cinka in ţeleza, imenovana trdi cink,

cinkov pepel in ostanki oksida. Vsi vsebujejo cink, ki ga pridobivajo in reciklirajo

specializirana podjetja. Reciklirani cink se pogosto vrne pocinkovalnicam. Cinkov oksid,

ki se pridobiva tudi iz pepela, nastalega pri vročem pocinkanju, se uporablja v

farmacevtski in kozmetični industriji.


4 OGENJ IN PROTIPOŢARNA ZAŠČITA

4.1 POTEK POŢARA IN GORENJE

Gorenje je eksotermna kemijska reakcija med gorljivo snovjo in oksidacijskem sredstvu, v

večini primerov je to kisik iz zraka. Gorljiv material mora biti segret na vţigno

temperaturo. Do pričetka gorenja lahko pride zaradi samodejnega vţiga gorljivega

materiala ali zaradi zunanjega vira vţiga. Pri gorenju se sprošča toplota.

4.1.1 TRIKOTNIK GORENJA 21

Do gorenja pride, le če so istočasno v zadostnih količinah oz. koncentracijah prisotni:

gorljiv material (gorivo),

oksidacijsko sredstvo,

vir toplote oziroma vţiga.

Gorivo, kisik in toplota so trije potrebni elementi gorenja in tvorijo trikotnik gorenja (slika

4.1).

Slika 4.1: Trikotnik gorenja

Kot gorivo nastopajo materiali, ki lahko zaradi svoje kemijske sestave oksidirajo. To so

predvsem materiali, ki jih preteţno sestavljata ogljik in vodik. Večina gorljivih trdnih

organskih snovi ter vnetljivih tekočin in plinov vsebuje visok procent ogljika in vodika.

Razen ogljika in vodika lahko oksidirajo tudi drugi kemijski elementi (nekovine in

kovine).


Kot oksidacijsko sredstvo pri gorenju v večini primerov nastopa kisik iz zraka. En

volumski deleţ zraka vsebuje poprečno 1/5 (21 %) kisika in 4/5 (79 %) dušika. Pri

določenih pogojih (segrevanje) lahko oddajajo kisik tudi posamezni materiali, ki so

poznani pod imenom oksidanti npr. kalijev permangant, vodikov peroksid itd.

Nekatere snovi imajo kisik vgrajen v svojo strukturo, tako da za gorenje ni potreben

zunanji kisik npr. etilenoksid, piroksilin, itd.. Zato oksidacija (gorenje) teh snovi lahko

poteka tudi v atmosferi plinov za inertizacijo, kot so ogljikovega dioksida, dušika in

intertni plini.

Toplota je potrebna za zagotavljanje poteka reakcij oksidacije, in sicer:

za segrevanje do vţigne temperature,

pri trdnih in tekočih snoveh za nastanek hlapov (izparevanje) in nastanek plinskih

razkrojnih produktov (piroliza),

za cepljenje vezi pri molekulah gorljivih snovi in kisika (aktivacijska energija).

Gorenje se bo nadaljevalo dokler:

1. ne pogori ves gorljiv material ali ne odstranimo gorljivega materiala,

2. koncentracija oksidacijskega sredstva ne pade pod koncentracijo, ki je še potrebna za

vzdrţevanje gorenja (oksidacijsko sredstvo se porabi ali pa ga izpodrinemo z inertnimi

plini),

3. ne ohladimo gorljivega materiala pod vţigno temperaturo,

4. ne zatremo plamenov s kemijskimi sredstvi.

Pri gorenju potekajo tako endotermne reakcije (toplota se porablja) kot tudi eksotermne

reakcije (toplota se sprošča), vendar se več toplote sprosti kot pa se je porabi, zato je

gorenje eksotermna reakcija. Proces gorenja poteka zelo hitro. Ker se sproščena toplota ne

more hitro odvajati, temperatura reaktantov narašča. Zaradi vpliva pri gorenju sproščene

toplote, ki se z mesta pričetka poţara s kondukcijo, konvekcijo in sevanjem širi na gorljive

materiale v neposredni okolici (sevanje, pirolizira, izhlapevanje gorljivih snovi) se

zagotavlja vzdrţevanje in širjenje gorenja.


Slika 4.2: Širjenje gorenja

Če gorenje poteka pri visokih temperaturah in prebitku kisika (dobro prezračevanje), pride

do popolnega seţiga gorljivih snovi. To pomeni, da se ves ogljik v gorljivih snoveh

spremeni v ogljikov dioksid, vodik v vodno paro, ostali elementi, kot sta npr. ţveplo in

dušik, pa v ţveplove oz. dušikove okside.

V večini primerov pri gorenju oz. poţaru ne pride do popolnega seţiga. Pri nepopolnem

seţigu poleg navedenih oksidov nastanejo tudi vmesni produkti, ki nastanejo pri razkroju

večjih kompleksnih molekul in zaradi pomanjkanja kisika ali prenizke temperature ne

reagirajo s kisikom, ampak ostanejo nespremenjeni. Pri poteku poţara običajno

temperatura raste, zato se večina teh produktov, ki so pogosto toksični, razkroji.

Dim predstavlja disperzijo trdnih in tekočih delcev v nosilnem plinu, ki sestavljajo plinski

produkti gorenja in zraka. Tekoči delci so katranu podobne kapljice ali meglice, ki jo

sestavljajo tekoči produkti pirolize ali delno oksidirani produkti in voda. Trdne delce pa

predstavljajo predvsem različne oblike elementarnega ogljika.

Gorenje se nadaljuje dokler:

- ne pogori ves gorljiv material ali ne odstranimo gorljivega materiala,

- koncentracija oksidacijskega sredstva ne pade pod koncentracijo, ki je še potrebna za

vzdrţevanje gorenja (oksidacijsko sredstvo se porabi ali pa ga izpodrinemo z inertnimi

plini),

- ne ohladimo gorljivega materiala pod vţigno temperaturo (npr. z vodo),


- ne zatremo plamenov s kemijskimi sredstvi (gašenje z kemijskim prahom ali hlapnih

tekočin).

4.1.2 POTEK POŢARA V OBJEKTIH 22

Na sliki 4.3 je prikazan časovni potek tipičnega poţara v objektu. Iz poteka krivulje

temperatura/čas je razvidno, da običajni poţar poteka v več fazah.

Slika 4.3: Časovni potek tipičnega požara v objektu

a. Faza vţiga – faza začetnega poţara

V tej fazi pride do vţiga in pričetka gorenja gorljivega materiala.

Viri vţiga, ki v prisotnosti kisika in gorljivega materiala povzročijo vţig, so lahko

naslednji:

direktni plameni ali stik z drugimi vročimi ali gorečimi materiali (kondukcija),

daljša izpostavljenost zunanjemu viru toplote pri sorazmerno nizki temperaturi,

samodejno segrevanje, ki vodi do samovţiga,

eksotermne kemijske reakcije (reakcije pri katerih se sprošča toplota),

električne iskre ali obloki,

toplota ali iskre zaradi trenja,

hitro zvišanje pritiska plina, kar povzroči dvig temperature dokler ni doseţena

temperatura samovţiga,

segrevanje s konvekcijo ali sevanjem.


b. Faza rastočega poţara

Po vţigu je gorenje lahko:

- zelo hitro (npr. plinske eksplozije),

- hitro ali enakomerno (npr. gorenje kompaktnega lesa),

- počasno (npr. tlenje).

Hitrost razvoja poţara je na začetku odvisna predvsem od lastnosti gorljivih materialov in

manj od ostalih faktorjev, kot so npr. dovajanje kisika (prezračevanje), geometrija prostora,

lastnosti obodnih gradbenih elementov.

Goreči materiali postanejo novi izvori segrevanja do vţigne temperature in vţiga ostalih

gorljivih materialov v okolici nastanka poţara. Z razvojem in širjenjem poţara običajno

temperatura poţara raste.

V zaprtih prostorih v fazi rastočega poţara pogosto pride do faze, ko se zaradi zviševanja

temperature zraka oziroma dimnih plinov pod stropom (med 500 in 600°C) in posledičnega

toplotnega sevanja te vroče plasti plina, v zelo kratkem času vţgejo vsi še negoreči

materiali v prostoru. Plameni zajamejo ves prostor in poţar preide v polno razviti poţar. Ta

prehod se imenuje "flash-over".

c. Faza razvitega poţara

Za fazo razvitega poţara je značilno:

da so v poţar zajeti vsi gorljivi materiali v prostoru,

da temperatura ne narašča več tako hitro oz. sploh ne narašča več kasneje pa prične

postopoma padati,

da je hitrost sproščanja toplote največja. Pogosto v tej fazi več materiala pirolizira, kot

pa zgori. Razlog za to je pomanjkanje kisika. Ventilacija v tej fazi kontrolira hitrost

gorenja.

V tej fazi imajo zunanji faktorji, kot so ventilacija, geometrija prostora in lastnosti obodne

strukture prostora, odločujoč vpliv na hitrost gorenja v prostoru. V tej fazi običajno pride

do širjenja poţara v sosednje prostore oziroma na sosednje objekte.


d. Faza pojemajočega poţara

V tej fazi pride do pojemanja poţara, ker zmanjkuje gorljivega materiala ali kisika.

Gorljiv material običajno kontrolira hitrost gorenja v tej fazi. Če je do pojemanja poţara

prišlo zaradi pomanjkanja kisika in ne zaradi pomanjkanja gorljivega materiala, lahko v tej

fazi tudi po sorazmerno daljšem času ob ponovnem dovajanju kisika (npr. ob odprtju vrat)

poţar ponovno preide iz faze tlenja v fazo intenzivne rasti poţara.

4.2 VPLIV POŢARA NA LASTNOSTI JEKLENIH ELEMENTOV

Poţar je sproščanje toplote, ki prehaja iz gorečega materiala v okolico. Za konstruktorje

postane problematično, če toplota poţara prehaja na gradbene elemente. Toplota, ki jo

prevzame gradbeni element, poveča obstoječi energijski nivo materiala.

Lastnosti materiala se spremenijo s porastom temperature, posebej če temperatura naraste

čez 100°C. Z naraščanjem temperature se zmanjšuje togost jeklenih elementov, elastični

modul in meja plastičnosti pa praviloma nelinearno upadata, povečuje se duktilnost. Pri

temperaturah nad 400°C se v obremenjenih elementih pojavijo plastične deformacije, ki

naraščajo tudi pri konstantni temperaturi in mehanski obteţbi. Hitrost plastičnih deformacij

se z višanjem temperature in napetosti hitro povečujejo in dodatno prispevajo k

»mehčanju« materiala. V odvisnosti od zasnove konstrukcije, predvsem od stopnje statične

nedoločenosti, je vpliv plastičnih deformacij lahko ugoden, saj mehčanje materiala na

najbolj obremenjenih mestih povzroča prerazporeditev notranjih sil po konstrukciji. Po

drugi strani pa izrazite plastične deformacije praviloma povzročijo velike nepovratne

geometrijske spremembe konstrukcije.

Jekleni element, ki je z vseh strani izpostavljen plamenu, se segreje najprej na površini,

nato pa se toplota prevaja v notranjost prereza. Način prevajanja toplote po prerezu je

odvisen od debeline prereza in mehanskih ter toplotnih karakteristik, kot je toplotna

prevodnost, specifična toplotna kapaciteta in gostota.

4.2.1 GOSTOTA JEKLA ρa

Z naraščanjem temperature gostota jekla linearno pada. Standard SIST ENV 1993 - del 1.2

določa za gostoto jekla na celotnem temperaturnem območju konstantno vrednost ρa =


7850 kg/m3, kar je večja vrednost od dejanskih gostot jekla pri različnih temperaturah.

4.2.2 TOPLOTNA PREVODNOST JEKLA λa

Toplotna prevodnost jekla je odvisna od vsebnosti legur in temperature. Za gradbena jekla

velja, da z višanjem temperature in z višjo vsebnostjo legur toplotna prevodnost jekla pada.

Diagram 4.1 prikazuje odvisnost koeficienta toplotne prevodnosti jekla λa od temperature.

Diagram 4.1: Odvisnost koeficienta toplotnega raztezanja jekla od temperature

4.2.3 SPECIFIČNA TOPLOTNA KAPACITETA JEKLA Ca

Specifična toplotna kapaciteta jekla ca je tista količina toplote, ki je potrebna, da jekleno

telo z maso 1 kg segreje za 1 °C. Z naraščanjem temperature se specifična toplotna

kapaciteta jekla zelo nelinearno spreminja, meritve pa so zaradi različnih vsebnosti legur v

jeklih pokazale rezultate na precej širokem območju.

Na območju prekristalizacije jekla med 723 in 950 °C je za naraščanje temperature

potrebno bistveno več toplote (do 5000 J/kg), kot na ostalih temperaturnih intervalih.


Diagram 4.2: Prikaz specifične toplotne kapacitete jekla kot funkcije temperature

4.2.4 TOPLOTNO RAZTEZANJE εt

Pri segrevanju večine materialov pride do povečanja prostornine obravnavane snovi.

Sprememba prostornine je določena s specifičnimi spremembami dolţin εt namišljenih

vlaken materiala. Poskusi kaţejo, da se specifična sprememba dolţine jekla pribliţno

linearno spreminja s temperaturo.

Koeficient toplotnega raztezka jekla je v primerjavi z ostalimi gradbenimi materiali

relativno visok, kar pomeni, da se jekleni nosilec dolţine 10 m v primeru povišanja

temperature za 600°C podaljša za 9 cm. Ta sprememba dolţine lahko pripelje do

deformacije ali celo do porušitve konstrukcije.

4.2.5 MEHANSKE LASTNOSTI JEKLA

Rezultati enoosnih poskusov na vzorcih konstrukcijskega jekla različnih kvalitet pri

različnih temperaturah izkazujejo znatne razlike med obnašanjem različnih vrst jekla.

Skupna značilnost je, da se modul elastičnosti in meja plastičnega tečenja pri naraščanju

temperature vzorca zmanjšujeta. Pomembna je tudi ugotovitev, da valjani jekleni elementi,

ki med segrevanjem niso bili bistveno nepovratno deformirani, po ohladitvi praktično

pridobijo svojo prvotno nosilnost.

Osnova za razvoj temperaturno odvisnih razmerij med napetostmi in deformacijami so

meritve lezenja pri poskusih poţarne odpornosti elementov. Vsekakor je potrebno


razlikovati med pridobljenimi rezultati raztezkov, eni nastanejo zaradi neovirane

temperature in drugi zaradi obteţbe. Poskusi se ponavljajo pri različnih temperaturah in

intenzitetah obremenitev, rezultati pa se vnašajo v delovne diagrame jekla.

4.3 BISTVENE ZAHTEVE ZA VARNOST

4.3.1 RAZVOJ IN ŠIRJENJE POŢARA

Razvoj in širjenje poţara v gradbenih objektih sta odvisna od številnih faktorjev, kot so:

- vrsta in porazdelitev gorljivih materialov (poţarna obremenitev),

- lega in arhitektura objekta in s tem povezan odvod dimnih plinov in dovod sveţega

zraka (odprtine) ter toplotne lastnosti obodnih elementov objekta,

- izvedeni gradbeno-tehnični ukrepi za preprečevanje širjenja poţara (pasivna poţarna

zaščita),

- načrtovani in izvedeni ukrepi za odkrivanje in gašenje poţara (aktivna poţarna

zaščita),

- organizacijski ukrepi za preprečevanje nastanka in za primer poţara.

Obodni elementi prostora oz. prostorov morajo biti poţarno odporni za določeno časovno

obdobje, s tem omogočimo vsem uporabnikom varen umik iz objekta. Prav tako moramo

upoštevati, da vrata, stopnišča, tekoče stopnice in drugi elementi ne smejo predstavljati

moţnosti za širjenje ognja in dima.

Varnost ljudi v objektu lahko izboljšamo z zgodnjim odkrivanjem poţara s sistemom za

avtomatsko odkrivanje in javljanje poţara in/ali z gašenjem z ustreznim vgrajenim

avtomatskim sistemom.

Pri zagotavljanju poţarne varnosti v gradbenih objektih igra pomembno vlogo tudi

intervencija gasilcev in reševalnih ekip. Določila in ukrepe za zagotavljanje

poţarne varnosti je vedno potrebno obravnavati v tesni povezavi z zagotavljanjem dostopa,

gašenja in reševanja, ki ga izvajajo gasilci.

4.3.2 BISTVENE ZAHTEVE ZA VARNOST V OBJEKTIH V PRIMERU POŢARA

Vsi objekti morajo biti projektirani in zgrajeni tako, da so v primeru poţara izpolnjene


naslednje bistvene zahteve:

zagotovljena nosilnost konstrukcije objekta za določen čas,

omejena moţnost nastanka in širjenja ognja in dima po objektu,

omejeno širjenje poţara na sosednje objekte,

zagotovljena varna evakuacija vseh uporabnikov objekti,

upoštevana varnost reševalcev/gasilcev.

Bistvene zahteve je potrebno prilagoditi posameznim skupinam objektov in pri tem

upoštevati specifične nevarnosti za nastanek in širjenje poţara ter za zdravje in ţivljenje

ljudi.

Nivo izpolnjevanja bistvenih zahtev za varnost v primeru poţar je v splošnem odvisen od:

vrste, namembnosti in lokacije objektov,

razporeditve prostorov,

izvedenih ukrepov in vgrajenih naprav za primer poţara.

Bistvene zahteve za varnost v primeru poţara morajo izpolnjevati vsi novo zgrajeni

objekti. V ta namen je potrebno v vseh fazah gradnje objektov, kot so prostorsko

planiranje, projektiranje, izgradnja in rekonstrukcije, upoštevati in izvajati zahtevane

poţarnovarnostne ukrepe.

Pristojna inšpekcija lahko tudi v določenih primerih zahteva posamezne protipoţarne

ukrepe za posamezne obstoječe objekte in sicer:

- če se uporabljajo kot javni objekti,

- če se uporabljajo kot zbirališča ljudi,

- če le-ti po oceni v primeru poţara ali eksplozije predstavljajo veliko nevarnost za

okoliške objekte in okolico.

Poţar ogroţa zdravje in varnost ljudi (regulirano področje), zato morajo pristojna

ministrstva z določili v tehničnih predpisih poskrbeti, da je v primeru poţara v gradbenih

objektih zagotovljen varen umik ljudi in ţivali iz objekta, varnost gasilcev/reševalcev ter

preprečeno širjenje in delovanja poţara na sosednje zemljišče, objekte in prostore drugih


lastnikov. Za ostale ukrepe pa pristojna ministrstva v tehničnih predpisih določijo samo

minimalne zahteve, dodatne zahteve in določila pa določijo zavarovalnice ter poslovna in

strokovna zdruţenja.

4.4 POŢARNA ODPORNOST GRADBENIH ELEMENTOV

V primeru, da pri poţaru v prostoru popustijo konstrukcijski gradbeni materiali (stene,

stropi, podi, nosilci, stebri, ipd.) ali ostali zaporni elementi (vrata, lopute, zapore, prehodi

instalacij, ipd.), se poţar lahko neovirano razširi na ostale sosednje prostore s plameni ali

pa s prenosom toplote s konvekcijo, kondukcijo in sevanjem. Če pa se npr. poruši strop,

padejo goreči materiali v spodnjo etaţo in tako povzročijo vţig.

Ustrezna poţarna odpornost konstrukcijskih gradbenih in zapornih elementov omogoča

varno evakuacijo ljudi in preprečuje širjenje poţara po objektu ter na sosednje objekte.

Osnovna merila za poţarno odpornost so naslednja:

a. Nosilnost ali stabilnost (R):

Sposobnost elementa, da pri poţaru ne pride do njegove porušitve.

Slika 4.4: Stabilnost - ne sme priti do porušitve

b. Celovitost ali integriteta (E):

Sposobnost elementa, da prepreči prehod plamenov in vročih plinov. Pri izpostavljenosti

poţaru na elementu ne sme priti do razpok ali odprtin.


Slika 4.5: Celovitost - ne sme priti do odprtin in razpok

Izolativnost (I):

Sposobnost elementa, da prepreči prekomeren prehod toplote s kondukcijo. Elementi

morajo biti izdelani iz materialov, ki so toplotni izolatorji.

Slika 4.6: Izolativnost - prenos toplote skozi element mora biti majhen

Konstrukcijski gradbeni elementi lahko izpolnjujejo en, dve ali vse tri kriterije, odvisno od

vrste in uporabe oz. zahtev.

4.4.1 KLASIFIKACIJA IN OZNAČEVANJE [22]

Poţarna odpornost elementov gradbenih konstrukcij se podaja z osnovnimi črkovnimi

znaki R, E, I, W, ter M, C in S v kombinaciji s številko, ki pomeni poţarno odpornost v

minutah (15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 ali 360). Za določene proizvode se

uporabljajo tudi črkovne oznake G, K, H, P, PH:

• R - nosilnost

Sposobnost elementa konstrukcije, da določen čas ne izgubi nosilnosti v primeru poţara z

ene ali več strani (porušitev).


• E - celovitost

Sposobnost elementa konstrukcije s funkcijo ločevanja, da določen čas preprečuje prenos

poţara na neizpostavljeno stran s prebojem plamenov ali vročih dimnih plinov (vţig

bombaţne vate ali špranja velikosti 6 mm x 150 mm oz. 25 mm ali plamen).

• I - toplotna izolativnost v pogojih standardnega poţara


poţara na neizpostavljeno stran zaradi prevelikega prenosa toplote (povišanje temperature

za 140 ali 180 K).

• W - toplotno sevanje


poţara na neizpostavljeno stran zaradi prenosa toplote s sevanjem (15 kW/m2 v

oddaljenosti 1 m - pri tej intenziteti toplotnega sevanja so bolečine na goli koţi neznosne

po treh sekundah).

• M - mehanska trdnost

Sposobnost elementa konstrukcije, da prenese udarec, ki lahko nastane zaradi padca

drugega elementa v poţaru.

• C - samozapiranje

Lastnost proizvoda, da se v primeru poţara avtomatsko zapre.

• S - omejeno puščanje dima

Sposobnost elementa konstrukcije s funkcijo ločevanja, da preprečuje oziroma zmanjša

prehod dimnih plinov na neizpostavljeno stran.

• P in PH - funkcioniranje energetskega ali signalnega voda v pogojih poţara

Sposobnost električnega kabla, da v primeru poţara določen čas zanesljivo dovaja energijo

od izvora do poţarno varnostne naprave.


• G - odpornost na poţar saj

Sposobnost dimnika, da je odporen na poţar v notranjost dimnika (seţig saj); pri tem se

upošteva tesnost in prenos toplote.

• K - poţarno zaščitna zmoţnost

Sposobnost obloge, da prepreči vţig, pooglenitev ali drugačno poškodbo za oblogo

postavljenega gorljivega materiala.

• H - odvod dima in toplote

Sposobnost naprave za odvod dima in toplote, da pri navedeni temperaturi (200, 300, 400

ali 600 °C) deluje določen čas (do 120 minut).

Poţarna odpornost elementa konstrukcije se lahko poda z enim znakom ali pa s

sestavljanjem večih črkovnih znakov (npr. REI, EI, REW). Za temi črkovnimi oznakami

stoji številka, ki označuje trajanje odpornosti v minutah: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180,

240 ali 360. Na koncu osnovne oznake poţarne odpornosti je lahko oznaka določene

dodatne lastnosti elementa (M, S ali C).

Razred poţarne odpornosti elementa se lahko označi na naslednji način:

• Za nosilne elemente:

REI ttt …ttt pomeni čas v katerem ni preseţen noben kriterij poţarne odpornosti

(nosilnost, celovitost in toplotna izolativnost),

RE ttt…...ttt pomeni čas v katerem ni preseţen kriterij nosilnosti in celovitosti

R ttt ....... ..ttt pomeni čas v katerem ni preseţen kriterij nosilnosti

• Za nenosilne elemente:

EI ttt ...... .ttt pomeni čas v katerem ni preseţen noben kriterij poţarne odpornosti

(celovitost in toplotna izolativnost),

E ttt ....... .ttt pomeni čas v katerem ni preseţen kriterij celovitosti


Moţna je tudi kombinacija razredov poţarne odpornosti. Če pride pri preiskusu predelne

stene do izgube kriterija izolativnosti po 43 minutah, preboj plamenov pa nastopi po 63

minutah, se poţarna odpornost predelne stene označi z EI 30, E 60.

Zahtevan čas poţarne odpornosti nosilnih in nenosilnih gradbenih elementov je odvisen

od:

namembnosti objekta,

vrste in količine gorljivih materialov v objektu,

pričakovanega poteka poţara (poţarni scenarij),

vrste gradbenega elementa:

- nosilni elementi brez funkcije poţarnega ločevanja (stebri, nosilci),

- nosilni elementi s funkcijo poţarnega ločevanja (notranje stene, zunanje stene,

stropne konstrukcije, strešne konstrukcije),

- nenosilni elementi,

razdelitev objektov v poţarne sektorje,

izvedenih aktivnih poţarnovarnostnih ukrepov v objektu.

Zahteve za čas trajanja poţarne odpornosti posameznih konstrukcijskih elementov so

podane v tehničnih poţarnovarnostnih predpisih za posamezne skupine objektov.

4.5 PASIVNA POŢARNA ZAŠČITA

Jeklo po evropskih standardih klasificirajo kot negorljiv material. Če pa malo bolj

natančno analiziramo lastnosti jekla pa ugotovimo, da se pri temperaturi nad 500°C

nosilnost in stabilnost konstrukcije kritično zmanjšata. Iz tega razloga je potrebno v

poţarno ogroţenih objektih, poţarno ogroţenost zmanjšati na sprejemljivo raven in nosilno

konstrukcijo zaščititi pred učinki poţara.

Kot ţe navedeno je koeficient toplotnega raztezka v primerjavi z ostalimi gradbenimi

materiali relativno visok, kar pomeni, da se jekleni nosilec dolţine 10 m v primeru

povišanja temperature za 600°C podaljša za 9 cm. Ta sprememba dolţine lahko pripelje do

deformacije ali celo do porušitve objekta. S tem pa je pot poţaru v druge prostore oz.

poţarne sektorje odprta. Druga slaba lastnost pa je, da nosilnost s povišanjem temperature


močno pada. V grobem je nekje pri temperaturi 500 °C nosilnost zmanjšana na polovico

trdnosti pri sobni temperaturi. Navadno to zmanjšanje nosilnosti privede do porušitve

konstrukcije in s tem objekta.

Po standardni krivulji poţara, ki ponazarja povprečne temperature poţara v odvisnosti od

časa, je po petih minutah temperatura ţe višja od 500 °C. Zaradi visokega koeficienta

toplotne prevodnosti se tudi jeklo hitro segreje na to temperaturo. Kako hitro pa je odvisno

od dimenzije nosilca oz. od mase jekla, ki se segreva. V primeru dimenzioniranja

konstrukcij, ki je v uporabi v večini primerov, se to zgodi po nadaljnjih petih do desetih

minutah.

Poznamo več načinov ščitenja. Vsi morajo biti predvideni ţe v fazi planiranja. Način

ščitenja lahko v okviru tehničnih moţnosti izberemo v odvisnosti od pričakovane

obremenitve, pričakovanega vzdrţevanja, izgleda, gospodarnosti zaščite, teţavnosti

montaţe in drugega.

Glede na pristop zagotavljanja ohranitve nosilnosti ločimo 2 načina:

1. zaščita na površini jeklene konstrukcije

To je daleč največkrat uporabljen način zaščite. Jeklo pred povišano temperaturo ščitimo z

izolacijskimi materiali, ki določen čas preprečujejo dvig temperature jekla do kritične

temperature. Ta čas je odvisen od profila jekla, vrste materiala, ki je uporabljen za zaščito

in njegove debeline. Profil je določen s strani statika. Debelino zaščite lahko izračunamo s

pomočjo U/A faktorja, ki je razmerje med obsegom profila in njegovim presekom. Vrste

materialov pa so:

poţarno zaščitni premazi,

poţarno zaščitni ometi in obrizgi,

poţarno odporne plošče.

2. zaščita v jedru jeklene konstrukcije

Votle jeklene profile lahko napolnimo z vodo ali betonom. Na ta način ohranimo nosilnost

konstrukcije le krajši čas, navadno 30 minut.

Poţarno zaščito jeklenih konstrukcij lahko v grobem zagotovimo s:


poţarno odpornimi premazi,

poţarno odpornimi obrizgi,

poţarno odpornimi ploščami,

sovpreţnimi konstrukcijami betona in jekla,

integriranimi jeklenimi elementi v drugih konstrukcijski elementih,

hlajenjem konstrukcije z vodo.

4.5.1 POŢARNO ODPORNI PREMAZI [42]

Poţarno odporni premazi so običajno večslojni premazi, katere nanašamo na jekleno

konstrukcijo. Vedno je eden od premazov intumescenčni, kar pomeni, da pri povišani

temperaturi ta sloj močno poveča svoj volumen. Pri večini premazov ob poţaru nastane

ogljikova pena, ki je dober izolator. Tako se del toplotne energije, ki nastaja pri poţaru,

uporabi za aktiviranje intumescenčnega premaza, obenem pa pena, ki se tvori toplotno

izolira konstrukcijski element (steber, nosilec, steno, strešno konstrukcijo, itd.). S tem se

zmanjšuje pregrevanje jeklenega dela in tako ohranja nosilnost konstrukcije.

Celoten sistem je sestavljen iz več plasti, ki imajo tudi različno vlogo (slika 4.7).

Slika 4.7: Prikaz konstrukcije s kombinacijo osnovnega (antikorozijskega) (4) in

intumescenčnega premaza (5) ter zaključnega, prekrivnega premaza (6)

Jekleno konstrukcijo je potrebno najprej peskati in nato temeljno zaščititi z antikorozijsko

osnovno barvo. Pri tem je ţe vnaprej potrebno vedeti, katera antikorozijska osnovna barva

se bo uporabljala, da slučajno ne bi prišlo do kasnejše kemične reakcije in slabega

oprijema. Obenem je ta antikorozijska osnovna barva tudi sloj, na katerega nanašamo


zaščitni intumescenčni sloj. Med prvim antikorozijskim slojem in intumescenčnim slojem

mora biti zagotovljena dovolj dobra oprijemljivost za naslednji sloj, da se ne bi zgodilo, da

bi v primeru poţara intumescenčni sloj odpadel, namesto da bi ekspandiral in tako zaščitil

konstrukcijo. Običajna količina antikorozijske osnovne barve je od 80 - 120 g/m2, kar

pomeni debelino od 50 - 85 m.

Drugi sloj je vedno intumescenčni (ekspandirajoči) sloj. To je poseben premaz, ki v

primeru poţara opravi glavno nalogo, saj zaradi ekspanzije velikokrat poveča svoj prvotni

volumen. Premaz deluje tako, da vrhnji sloj pri določeni temperaturi prične ekspandirati.

Ker temperatura narašča, tudi povišana temperatura prodira v globino in s tem sproţa

ekspanzijo tudi v globljih delih sloja. Stopnje ekspanzije so pri teh premazih zelo velike

(doseţejo tudi vrednost 50x), zato se nam zdi, kot da pena nenehno narašča. Jasno je, da je

izolacija vedno boljša, vendar je tudi temperatura vedno višja. Kljub temu, da so naneseni

sloji premaza za običajne premaze sorazmerno debeli, enkrat zmanjka premaza, ki bi naj še

ekspandiral, zato zagotavljajo poţarno odporni premazi vedno manjšo poţarno odpornost.

Količina nanesenega intumescenčnega premaza se giblje običajno med 1400 g/m2 do 1600

g/m2, kar pomeni debelino mokrega premaza 1000 - 1200 m in suhega premaza >750

g/m2. Pri tem je potrebno vedeti, da ti podatki veljajo za odprte profile, medtem ko za

zaprte profile navedene vrednosti lahko podvojimo. Pri vsem tem je vedno potrebno

upoštevati navodila proizvajalca in za to delo najemati ljudi, ki poznajo vse postopke

nanašanja premaza.

V odvisnosti od izbranega sistema uporabljajo nekateri proizvajalci tudi končni, zaključni

premaz. Ta premaz se uporablja tam, kjer je intumescenčni premaz izdelan na vodni

osnovi, saj bi lahko vpliv vode na ta sloj povsem izničil delovanje zaščitnega premaza. Ta

premaz je lahko tudi niansiran zaradi zahtev investitorja, obenem pa se na takem premazu

bolje vidijo poškodovana mesta. Pri niansiranju je potrebno vedno upoštevati navodila

proizvajalca, saj je nekatere barve moţno izdelati le z uporabo organskih (gorljivih)

pigmentov in smol.


Nanašanje premazov je v bistvu enostavno, vendar zelo zahtevno delo. Če pogledamo

potrebne količine za doseganje zahtevane poţarne odpornosti, potem nam je jasno, da 1500

g/m2 ne moremo nanesti v enem sloju, temveč najmanj v 4 slojih. To pa pomeni tudi toliko

delovnih postopkov, časov sušenja, kar pomeni tudi veliko časa. Premazi se nanašajo na

vse znane načine: s čopičem, valjčkom ali brizganjem (tako airless kot z zračnimi pištolami

za brizganje). Od vseh postopkov se največ uporablja postopek z zračnimi pištolami za

brizganje, kar pomeni nekaj večjo porabo zaradi izgub pri nanašanju. Te izgube se gibljejo

od 10-20%. Velik vpliv na delo in porabo materiala ima tudi oblika konstrukcije, saj ni

vseeno, če je le ta predalčna ali sestavljena iz polnih profilov.

Praksa kaţe, da je najbolj enostavno, če se konstrukcija zaščiti ţe na tleh. Jasno je, da pri

postavljanju konstrukcije pride do poškodb, katere je po postavitvi potrebno popraviti, da

ne bi ravno to poškodovano mesto povzročilo pregrevanje in izgubo nosilnosti v poţaru.

Obenem je potrebno celotno konstrukcijo redno pregledovati (običajno proizvajalci

predpisujejo kontrolni pregled 1 - 2 krat letno). Prav tako predpišejo popravila

poškodovanih mest po določenem postopku. Sestavni del poţarne zaščite je (tako kot v

vseh ostalih primerih) tudi namestitev ene ali več identifikacijskih (razpoznavnih) ploščic.

Značilnosti poţarne zaščite jeklenih konstrukcij s poţarno odpornimi premazi so:

nanašanje premazov ne moremo primerjati z navadnim barvanjem kovine, ţe zaradi

postopka in debeline nanosov ne moremo po izvedbi zaključnega pokrivnega premaza

pričakovati ravnih in gladkih površin,

nanašamo lahko samo v suhem vremenu in pri temperaturi nad 8 °C,

podlaga mora biti dobro pripravljena ter oprijem celotnega sistema na podlago je

potrebno večkrat kontrolirati,

potrebno je razlikovati zaščito zaprtih profilov od zaščite odprtih profilov ter upoštevati

moramo navodila proizvajalcev, ki navajajo potrebno debelino za zaprte (cevi ali

kvadratni votli profili) in posebej za odprte profile (npr. I profili),

točno je potrebno upoštevati proizvajalčeva navodila o debelini nanosa, ker je

premajhna količina ali prevelika količina nanošenega premaza problematična v obliki

razpok sloja, ki je posledica prehitrega sušenja, zato je potrebno premaz zaščititi pred

prehitrim sušenjem zaradi vetra ali sonca,


ločiti moramo premaze za zaščito notranjih in zunanjih, to je z vremenskimi vplivi in

UV svetlobo obremenjenih konstrukcij, nikakor ne smemo uporabiti premazov, ki so

namenjeni notranji zaščiti, na konstrukciji, ki je obremenjena z vremenskimi vplivi,

celoten sistem je potrebno označiti s tablico, na kateri so podatki, ki so navedeni v

atestu,

ker na sistemu lahko pride do mehanske poškodbe ali odstopanja od podlage, je

potrebno opravljati periodične preglede,

oblika konstrukcije se ne spremeni, oblika ostane vidna- dekorativen izgled,

nizka teţa zaščite,

zagotavljanje niţjih razredov poţarne odpornosti (običajno do 30 minut),

omogočajo hitro izvedbo poţarne zaščite konstrukcije,

ne povečuje obsega jeklene konstrukcije, zaradi česar ostane več prostora za napeljave,

ki gredo skozi ali ob jekleni konstrukciji,

s premazi za zunanjo uporabo je moţno izvesti poţarno zaščito še pred zapiranjem

zgradbe,

so cenejši kot poţarno zaščitne obloge v primeru manjše zahtevane poţarne odpornosti

elementov (F15, F30 in F60),

manjše poškodbe ne vplivajo bistveno na zmanjšanje poţarne odpornosti,

moţno je enostavno popravilo poškodovanih delov.

Da bo v primeru poţara sistem zaščite deloval, je potrebno točno upoštevati navodila

proizvajalca. Zelo pomembne so debeline nanosov, zato je razumljivo, da se z nanašanjem

lahko ukvarjajo le posebej izšolane ekipe.

4.5.2 POŢARNO ODPORNI OBRIZGI [42]

Poţarno odporni obrizgi (nekateri jih imenujejo tudi malte) so mešanice različnih

materialov s hidravličnimi vezivi in dodatki za doseganje posebnih lastnosti, katere

potrebuje obrizg za jeklene konstrukcije, slika 4.8. Osnovni materiali, ki se uporabljajo v

teh maltah, so vedno materiali, ki so ţe sami po sebi negorljivi. To je bil včasih azbest,

nato mineralna volna, danes pa je skoraj v vseh obrizgih vermikulit ali perlit, saj azbesta ne


smemo več uporabljati. Dodatki pa morajo zagotoviti dober oprijem na jekleno

konstrukcijo in dober oprijem tudi v poţaru.

Slika 4.8: Zaščita stebra z vermikulitnim ometom

Vermikulit je v svojem bistvu sljuda, ki ima med plastmi kemično vezano vodo. Če kos

vermikulita izpostavimo visoki temperaturi, se plasti razmaknejo, kar ima za posledico

povečanje volumna in zniţanje specifične teţe. Tako dobimo ekspandiran vermikulit, ki je

zaradi svojih lastnosti zelo uporaben skoraj na vseh področjih kmetijstva in gradbeništva.

Vermikulit je negorljiv, obstojen v temperaturnem območju od -200°C do +1200°C, dober

toplotni in zvočni izolator, odporen proti staranju, netopen v vodi in organskih topilih in

odporen na večino kislin in bazičnih raztopin. Zaradi vseh teh lastnosti je zelo uporaben v

industrijskih okoljih.

Preden se lotimo zaščite jeklene konstrukcije s poţarno odpornimi obrizgi ali ploščami, je

potrebno izračunati faktor profila oziroma faktor prereza. Faktor profila (fp) nam sluţi za

določanje debeline potrebne obloge, ki naj zaščiti jekleno konstrukcijo fp= U/A, kjer

pomeni U obseg izbranega profila, preko katerega se toplota prenaša na nosilec (ali steber),

A pa je presek izbranega profila. Zaradi tega ni vseeno, ali imamo odprt ali zaprt profil, tri-

ali štiristransko obremenjen, saj vse to vpliva na izračun faktorja profila in s tem na

debelino obloge. Faktor profila se lahko izračuna po navedeni formuli ali pa se poišče iz

tabel posameznih proizvajalcev. Ko izračunamo faktor profila s pomočjo tabel za

določanje debeline izolacije poiščemo najmanjšo potrebno debelino izolacije.


Nanašanje obrizga na jekleno konstrukcijo je zahtevno in zamudno delo. To si najlaţje

predstavljamo, če si zamislimo predalčno konstrukcijo, katere vsak posamezni del moramo

zaščititi z npr. 2 cm obrizgom. Ker je konstrukcija vedno prostorska, so tudi višine

običajno velike, to pa pomeni, da je glavni del konstrukcije, ki ga moramo zaščititi,

običajno visoko. Sam način nanašanja obrizga (naj bo to ročno ali strojno nanašanje)

samega nanašanja ne olajša. Na vsakem delu jeklene konstrukcije mora biti 2 cm poţarno

odpornega obrizga, saj bo v primeru, da bo na nekem mestu manj izolacije, to mesto v

primeru poţara bolj temperaturno obremenjeno in s tem bo prej doseglo kritično

temperaturo.

Pri poţarno odpornih obrizgih je potrebno upoštevati tudi teţo obrizga. Sam obrizg je

malta, ki ima specifično teţo med 10-12 kg/m2 za debelino 1 cm. To pomeni pri debelini 2

cm za 1 m dodatno teţo cca 25 kg/m2 ščitene površine. Taka teţa pa pomeni dodatno

obremenitev za jekleno konstrukcijo in vpliv take teţe mora presojati statik. Obenem je pri

visokih profilih (kar pomeni prosto površino večjo kot 30 cm) potrebno sloj obrizga

dodatno armirati z mreţo, ki jo je treba pritrditi na jekleno konstrukcijo. V takih primerih

postane zaščita z poţarno odpornim obrizgom ţe vprašljiva.

Pri samem nanašanju obrizga na konstrukcijo se običajno pojavlja še problem

enakomernega nanosa obrizga na jekleno konstrukcijo. Neenakomernost tako ročnega kot

strojnega nanašanja znaša 2 cm, kar predstavlja dodatno delo za izravnavanje površine. Če

je neenakomernost prevelika, pomeni to tudi manjšo poţarno zaščito. Pri vsem delu s

strojnim nanašanjem poţarno odpornega ometa se pojavijo še velike izgube, kar dodatno

podraţi zaščito ter predstavlja tudi velik problem pri čiščenju ali zaščiti površine pod

jekleno konstrukcijo.

4.5.3 POŢARNO ODPORNE PLOŠČE [42]

Namesto poţarno odpornih obrizgov se je na zahodu močno uveljavila zaščita s poţarno

odpornimi ploščami. To so plošče različnih debelin iz različnih materialov, ki so seveda

poţarno odporne in se enostavno pritrjujejo na jekleno konstrukcijo različnih oblik. Seveda

morajo vse te plošče zadostiti osnovnim zahtevam poţarnega varstva ter zahtevam

različnega okolja, kateremu bodo izpostavljene v uporabi. Tako so zahteve naslednje:


plošče ne smejo biti pretirano higroskopične, odporne morajo biti na večino olj, lugov in

kislin, industrijska atmosfera ne sme negativno vplivati na lastnosti materiala ter montaţa

mora biti kar najbolj enostavna. Seveda tudi teţa in debelina plošč pri tem igra določeno

vlogo, ki mora biti po moţnosti čim niţja.

Za določanje debeline poţarno odpornih plošč moramo vedno slediti navodilom

proizvajalca, ki je s preizkusi določil tabele za posamezne stopnje poţarne zaščite. Osnova

za določanje je zopet izračun faktorja profila, ki ga izvedemo enako kot za poţarno

odporne obrizge. Ko izračunamo faktor profila, iz kombinacije stopnje poţarne zaščite in

faktorja profila določimo debelino plošče. Način montaţe plošč vedno določa proizvajalec

plošč, kateri je sistem preizkusil v pooblaščenem testnem poţarnem laboratoriju.

Glede na teţo plošč za poţarno zaščito lahko razdelimo v 3 skupine:

plošče s teţo do 300 kg/m3,

plošče s teţo od 300 kg/m3 do 600 kg/m

3,

plošče s teţo nad 600 kg/m3.

Jekleni profili z masivnim prerezom se v poţarnovarnostnem smislu obnašajo bolje in

potrebujejo manj debelo oblogo kot profili s tankimi stenami. Iz te fizikalne zakonitosti se

je razvil postopek dimenzioniranja, s katerim določimo razmerje med obsegom obloge in

površino prečnega preseka profila.

4.5.3.1 PLOŠČE S TEŢO DO 300 kg/ m3 [42]

Tipičen predstavnik plošč te skupine so plošče iz mineralne volne, vezane z ustreznimi

vezivi ter običajno teţe cca 200 kg/m3. Ker so plošče iz mineralne volne dokaj mehke, se v

glavnem ne uporabljajo na takih mestih, kjer lahko pridejo v direkten kontakt s stroji ali

ljudmi. Zato se take plošče uporabljajo na večjih višinah, običajno nad 2 m višine. Obenem

je zaradi lastnosti teh plošč potrebno pri višinah stojine ali pasice več kot 280 mm izvajati

posebne ojačitve, da se teţa obloge prenese na steber ali nosilec. Posebej je še potrebno

poudariti, da naj se debeline obloge, večjo kot 40 mm, izvaja (če je le moţno) dvoslojno,

do debeline 40 mm pa enoslojno.


Poseben problem teh plošč je tudi površina plošč, saj je površina dokaj groba. Zaradi tega

(in vplivov okolja, zlasti vode) je potrebno površino dodatno zaščititi. To običajno

izvajamo z armaturo in nanosom zaključnega sloja, ki se kasneje lahko prebarva.

Zaradi nizke teţe teh plošč in cenenosti (v primerjavi z drugimi ploščami) so te plošče

dokaj pogosto uporabljajo za izvedbo poţarne zaščite jeklenih konstrukcij.

Zaradi nizke teţe teh plošč in cenenosti (v primerjavi z drugimi ploščami) so te plošče

dokaj pogosto uporabljajo za izvedbo poţarne zaščite jeklenih konstrukcij. Iz razpredelnice

4.1 je razvidna okvirna debelina plošč za doseganje posameznih stopenj poţarne zaščite

glede na faktor profila in debelino plošč.

Najmanjša deb.

obloge(mm) 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

U/A

m-1

F 30-A <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300

F 60-A <145 <230 <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300 <300

F 90-A <70 <115 <160 <215 <280 <300 <300 <300 <300 <300

F 120-A <45 <70 <95 <130 <170 <210 <250 <300 <300 <300

Razpredelnica 4.1: Najmanjša debelina plošč iz mineralne volne glede na faktor profila in

stopnjo požarne odpornosti

4.5.3.2 PLOŠČE S TEŢO OD 300 kg/ m3 DO 600 kg/m

3 [42]

Običajni problem večine plošč kot tudi obrizgov je velika teţa. Jasno je, da je premaz v

bistvu najlaţji, vendar z njim dosegamo samo nizke razrede poţarne odpornosti (običajno

do 30 minut, izjemoma tudi do 120 minut). S teţkimi, kompaktnimi poţarno odpornimi

ploščami dosegamo tudi najvišje razrede poţarne odpornosti, obenem pa konstrukcijo tudi

dodatno obremenjujemo s teţo. Zato so posamezne tovarne razvile srednje teţke poţarno

odporne plošče, ki zadovoljujejo vse kriterije pri poţarnih preizkusih, teţa pa je bistveno

manjša. Pri tem moramo računati z dejstvom, da je za doseganje enakega razreda poţarne

odpornosti pri ploščah z niţjo teţo potrebna nekoliko večja debelina. Zato moramo vedno

upoštevati navodila proizvajalca.


Postopek za določanje faktorja profila je jasno v vsakem primeru enak. Izračunamo faktor

profila in na osnovi navodil proizvajalca plošč glede na zahtevani razred poţarne

odpornosti določimo najmanjšo debelino plošč.

Sama vgradnja teh srednje teţkih plošč je jasno malo bolj komplicirana kot vgradnja plošč

iz mineralne volne. Zaradi teţe plošče (kompaktna plošča, debeline 2 cm je teţka cca 19

kg/m2, medtem ko je plošča teţe cca 500 kg/m

3 teţka cca 10 kg/m

2) je potreben poseben

sistem pritrjevanja (prenosa teţe na jekleno konstrukcijo), ki ga predpisuje vsak

proizvajalec posebej. Načeloma se med stojino I nosilca vgradi cca 20 cm širok pas plošče,

na katerega se nato pritrdi obloga nosilca. Na to osnovo se nato izdela celotna obloga

nosilca ali stebra.

Laţja je montaţa plošč na zaprt profil, saj iz plošč naredimo kompletno škatlo ter jo

zbijemo. Pritrjevanje plošč ena na drugo je običajno predvideno z vijaki (hitro vgradni

vijaki) ali z ţeleznimi sponkami ustrezne dolţine in debeline. Pri vsaki taki montaţi je

priporočljivo, da upoštevamo proizvodne tolerance jeklene konstrukcije in med

konstrukcijo in oblogo pustimo 5 mm prostora.

4.5.3.3 PLOŠČE S TEŢO NAD 600 kg/m3

[42]

Glede na vsa navedena dejstva lahko rečemo, da so te plošče sicer najteţje, vendar zaradi

svoje teţe tudi najbolj kompaktne. Ravno zaradi te kompaktnosti jih lahko uporabljamo za

doseganje posameznih razredov poţarne odpornosti manjše debeline plošč, kar prinese tudi

manjšo teţo obloge. Nekatere plošče tega razreda imajo tudi druge pozitivne lastnosti, ki v

posameznih primerih odločilno vplivajo na uporabo teh plošč.

Sistem oblaganja s temi ploščami je popolnoma enak kot z vsemi drugimi ploščami. Pri

tem je potrebno poudariti razliko med oblaganjem nosilca in oblaganjem nosilnega stebra,

slika 4.9. Pri oblaganju stebra se obloga izvede dokaj preprosto s štiristransko oblogo, ki

stoji na tleh, medtem ko moramo pri oblogi nosilca celotno teţo obloge preko vmesnih

delov prenesti na nosilec. To delo je zelo natančno, vendar nujno zaradi nihanja

konstrukcije.


Posamezni izdelki iz te skupine imajo tudi druge pozitivne lastnosti, katere moramo

pogosto upoštevati pri izbiri. Tako moramo vedeti, kakšno je obnašanje plošče v poţaru

(temperaturni razteznostni koeficient), da raztezek v poţaru ne bo dodatno obremenjeval

konstrukcije. Nadalje je za zelo vlaţne prostore pomemben podatek, koliko vlage se

navzame material, iz katerega je izdelana plošča in kakšne posledice nastanejo na plošči,

ko se plošča posuši. Včasih pa je pomemben tudi podatek, ali je plošča odporna na obločni

plamen ali ne. Na koncu pa je pomemben tudi podatek iz kakšnih sestavin je material in

kako ga lahko po uporabi tudi skladiščimo na deponiji in ali so potrebni posebni postopki

skladiščenja.

Pri sami izvedbi poţarno odporne obloge moramo vedno upoštevati tudi nekaj osnovnih

pravil, ki zagotavljajo, da poţar ne bo prodrl do konstrukcije in s svojim delovanjem

vplival na nosilnost in stabilnost konstrukcije. Zamik plošč je potreben zaradi delovanja

plošč v poţaru, saj nam je jasno, da ima vsak material svoje razteznostne koeficiente. Ker

se razteznostni koeficienti jeklene konstrukcije in obloge običajno razlikujejo, je potrebno

ali izvesti ojačitve (ter tako kompenzirati raztezke ali skrčke, kar je odvisno od lastnosti

materiala) ali pa stike zamikati ter na ta način zmanjšati vpliv raztezkov ali skrčkov na

celoten sistem. Pri taki izvedbi poţarne zaščite ni potrebna dodatna ojačitev plošč.

V primeru poţarne zaščite nosilca je potrebna dodatna zaščita stika plošč, ki obenem

predstavlja tudi del, ki prenaša obremenitev teţe plošč na nosilec. Zaradi te ojačitve ni

potrebno zamikati stik plošč, saj ta ojačitev pomeni tudi zamik plošč. S tem se prepreči

tudi delovanje negativnih vplivov raztezkov ali skrčkov materialov na jekleno

konstrukcijo, obenem pa se prepreči moţnost porušitve obloge zaradi delovanja poţara. Pri

tem je potrebno še posebej upoštevati delovanje hladne gasilne vode na oblogo, pregreto v

poţaru.


Slika 4.9: Steber in nosilec oblečena z Knauf gips ploščami

4.5.3.4 MAVEC IN MAVČNO-KARTONSKE PLOŠČE [17]

Mavčno-kartonske plošče same po sebi niso dovolj stabilne, vendar so primerne, da

gorljive oziroma za ogenj občutljive nosilne in podporne gradbene dele ali podkonstrukcije

varujejo pred neposredno poţarno obremenitvijo.

Mavec, ki se uporablja v obliki mavčnih gradbenih plošč (mavčno kartonskih plošč,

mavčno-vlaknenih plošč) ali v obliki fugirnih materialov, vsebuje okoli 20 odstotkov

kemično vezane vode. V primeru poţara se ta kristalno vezana voda sprosti v vodno paro

in tvori s paro nasičeno kopreno na površini mavca. Izparevanje odvzame mavčni plošči

toplotno energijo; dokler se lahko tvori vodna para, se temperature v mavčni plošči ne

povzpne preko 100°C. Tako se podaljšuje uničevalni učinek poţara. Šele po pribliţno 12

minutah se temperatura pri 12,5 mm debeli mavčno-kartonski plošči povzpne na s poţarom

obremenjeni strani preko 100°C, medtem ko je temperatura v prostoru s poţarom narasla

ţe na preko 650°C.

Varovalna funkcija pa ni odvisna samo od prispevka, ki ga nudi gradbeni material pri

pretvorbi toplotne energije. Nadaljnja predpostavka pri tem je, da enotna zaščitna plast

ostane čim dlje ohranjena. Tudi dehidrirana mavčna plošča ima še nekaj časa zaščitno

funkcijo, s tem da plasti in konstrukcijske elemente (kot npr. izolacijo in kovinske ali

lesene stojke), ki leţijo za njo, ščitijo pred polnim učinkom vročine in neposrednim

ognjem, dokler se mavec nazadnje zaradi povečanja krhkosti ne poči in površinsko

razpade.


Ker se pri mavčno-kartonskih ploščah ţe kmalu po pričetku delovanja poţara kartonski

površinski sloj spremeni v pepel, se z izgubo osnovne armature poveča nevarnost, da v

ognju dehidriran mavčni sloj plošče hitreje razpade in da si ogenj s tem utre prosto pot

skozi njo. Razpad plošč je pogosto pospešen zaradi dodatnih toplotnih napetosti, ki

prehajajo skozi kovinsko podkonstrukcijo plošče.

Za izboljšanje trdnosti strukture mavčnega jedra ognjevarnim mavčno-kartonskim ploščam

dodajajo posebno kakovostna steklena vlakna. Ta vlaknena armatura dehidrirano porozno

mavčno strukturo zadrţi dlje časa trdno in s tem nudi večjo odpornost.

4.5.4 SOVPREŢNE KONSTRUKCIJE BETONA IN JEKLA

Velike poţarne odpornosti dosegajo sovpreţne konstrukcije (slika 4.10), kombinacija

jeklenih elementov in betona. Poţarna odpornost se za sovpreţne plošče izvedene s

profilirano pločevino giblje med 30 min in 90 min, seveda je odpornost odvisna od oblike

pločevine oziroma njene razvite dolţine. Pri tovrstnih ploščah je dobra lastnost

preprečevanje prehoda ognja iz enega na drugi poţarni sektor, kjer kljub razpokanemu

betonu pločevina preprečuje prodor plamena v višje nadstropje. Poţarno odpornost

sovpreţnih plošč lahko povečamo do 120 min z izvedbo spuščenih stropov, z oblogami,

itd..

Slika 4.10: Sovprežni elementi – nosilci in stebri

Tudi nosilcem, ki so delno ali v celoti v betonu se poveča poţarna odpornost. V kolikor

imamo dele nosilcev izpostavljene, jih oblečemo s obloţnimi ploščami ali drugače poţarno

zaščitimo in tako dobimo dobro poţarno odpornost celotne konstrukcije.

Stebri so lahko delno v betonu, kar nam omogoča poţarno odpornost do 60 min. Če pa

jeklene stebre v celoti zalijemo z betonom in dodamo še armaturo na vogalih in stremena

lahko poţarna odpornost naraste do 120 min.


4.5.5 INTEGRIRANI KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI

Velikokrat so jekleni konstrukcijski elementi vezani na druge elemente objekta, kot na

primer v zidovih, v montaţnih betonskih elementih, itd.. Ker so beton, razne opeke in

zidaki poţarno odporni zaradi njihovih izolativnih karakteristik in preprečujejo direkten

stik jeklenih elementov z ognjem dosegajo takšne konstrukcije odpornosti na poţar tudi do

120 min. Nekaj primerov integriranih jeklenih konstrukcij v ostale konstrukcijske elemente

je razvidnih iz slike 4.11.

Slika 4.11: Integrirani jekleni elementi v ostale konstrukcije

4.5.6 HLAJENJE KONSTRUKCIJE Z VODO

Eden izmed načinov povečanja poţarne odpornosti konstrukcije je hlajenje z vodo (slika

4.12), ki pa se pri nas ne uporablja. Primerna je v primerih ko hočemo imeti vidno

konstrukcijo, katera mora biti sestavljena in zaprtih profilov, da lahko voda kroţi po

konstrukciji in s tem absorbira toploto. Načini hlajenja temeljijo na fizikalnih lastnostih in

sicer na:

- absorpciji toplote: voda v konstrukciji poveča konstrukciji toplotno kapaciteto in na ta

način zmanjšuje temperaturo,

- odvodu toplote s kroženjem vode: zaradi različne gostote mrzle in tople vode se topla

voda dviga in se menja z hladno katera absorbira toplotno energijo,


- izparevanju vode: pri povišani temperaturi se voda upari za kar se porablja toplota in s

tem se zmanjšuje temperatura jeklenega elementa. Voda in para se dviga in menja z

hladnejšo vodo ter se na vrhu objekta v rezervoarju ohlaja.

Jeklo se v teh primeri ne segreje na več kot 200°C. Poznamo dva sistema in sicer v enem je

stalno voda v elementih, pri drugem se pa voda napolni le v primeru poţara. V kolikor

imamo v sistemu stalno vodo moramo vzeti v obzir zmrzovanje v zimskem času ter

korozijo jeklenih elementov.

Slika 4.12: Hlajenje konstrukcije z vodo

4.5.7 POSEBNI PRIMERI

Kot poseben primer poţarne zaščite jeklenih konstrukcij se pojavijo primeri poţarne

zaščite strehe ali razdelitev hale v dva ali več sektorjev z delitvijo s poţarno odporne stene.

Pri sami poţarni zaščiti strehe pa se včasih postavi tudi vprašanje ali ne bi bilo smotrno

celotno zgornjo konstrukcijo strehe z vsemi instalacijami zaščititi z poţarno odpornim

spuščenim stropom, saj v tem primeru ni potrebna poţarna zaščita vsakega elementa


posebej. Ne smemo pozabiti tudi na zaščito prebojev med poţarnimi sektorji, ki so

potrebni za vodenje instalacij.

4.5.7.1 POŢARNA ZAŠČITA STREH

Vsaka streha predstavlja zgornji zaključek nekega objekta. Če hočemo preprečiti prenos

poţara preko strehe na drug objekt, mora tudi streha biti ali ţe sama po sebi poţarno

odporna ali pa moramo izvesti poţarno zaščito strehe, glej sliko 4.13. Ker se pri jeklenih

konstrukcijah velikokrat uporablja kot strešna kritina profilirana trapezna pločevina, ki

zaradi majhne debeline in hitrega pregrevanja zelo hitro izgubi svojo nosilnost, jo moramo

dodatno poţarno zaščititi. To lahko storimo z oblogo, ki se direktno pritrjuje na streho ali s

poţarno odpornim spuščenim stropom. Zaradi velikega števila raznih variant je potrebno

vsako konstrukcijo posebej pregledati in najti ustrezno rešitev. Obstajajo tudi strešni

paneli, ki so izdelani kot sendvič iz profilirane pločevine iz obeh strani in kamene volne,

tak sistem nam zagotavlja tudi do 90 min poţarne odpornosti.

Slika 4.13: Način zaščite jeklenega I profila in strešne trapezne pločevine

4.5.7.2 POŢARNA ZAŠČITA DIREKTNO NA PLOČEVINO

V primeru, da se projektant odloči za poţarno zaščito strehe je, sama izvedba sorazmerno

enostavna. Po katalogih proizvajalcev projektant izbere ustrezen tip strehe, poišče varianto,

ki ustreza zahtevani poţarni odpornosti in predpiše material. Jasno je, da je potrebno strogo

slediti detajlom, ki jih je predpisal proizvajalec, saj mora biti vsak sistem preizkušen in

certificiran.


Najenostavnejši sistem, kar ga poznamo, je tisti, pri katerem se poţarno odporne plošče

pritrjujejo direktno na vale trapezne pločevine. Po navodilu proizvajalca plošč se plošče

pritrdijo na val trapezne pločevine. Pri tem je potrebno upoštevati tudi dejstvo, da nekateri

proizvajalci predpisujejo na stikih plošč ojačitve, ki jih je v tem primeru potrebno izvesti.

Zato se plošče malo odmikajo od same pločevine, da pridobimo mesto za montaţo. Pri tem

je potrebno seveda tudi vse sekundarne nosilce strešne kritine zaščititi kot nosilce in pri

tem upoštevati vse detajle, ki so navedeni v poglavju za poţarno zaščito nosilcev. V

primeru, da sta potrebna dva sloja plošč je potrebno oba sloja zamakniti, pač glede na

zahteve proizvajalca.

4.5.7.3 SISTEM SPUŠČENIH STROPOV

Če se projektant odloči za sistem spuščenega stropa (slika 4.14), potem je to za izvajalca

veliko laţje delo kot v primeru, da mora vsak del kovinske konstrukcije posebej ščititi.

Glede na materiale, ki se danes dobijo na trţišču, ni teţko doseči poţarno odpornost stropa

od 30 do 120 min. Pri poţarno odpornem stropu obenem pridobimo tudi vso zaščito

številnih instalacij (od elektroinštalacij do plinskih instalacij), ki jih potrebujemo praktično

v vsaki hali. Tudi sama instalacija za luči ni problematična, saj se lahko izvedejo posebne

niše za svetilke.

Z izvedbo spuščenega poţarno odpornega stropa ustvarimo praktično dva ločena poţarna

sektorja: pod in nad stropom. Pri tem se seveda postavlja vprašanje, kje izvesti revizijske

odprtine za občasno kontrolo dela pod streho in kako lahko po takem stropu hodimo, če je

potrebno popravilo. Izdelava revizijskih odprtin ni problematična, večji problem

predstavljajo nujna popravila. Zavedati se je treba, da ti stropovi niso posebno trdni, zato je

potrebno večje število revizijskih odprtin. Iz te potrebe so nastali demontaţni poţarno

odporni stropovi in sicer v rasterski obliki ali celo sklopni stropovi.


Slika 4.14: Strop nam vertikalno prostor razdeli na dva požarna sektorja

Pri klasifikaciji poţarne zaščite je potrebno upoštevati stropne sisteme v povezavi z

osnovnim stropom, pri čemer razlikujemo »poţarno obremenitev samo od spodaj« in

samostojne sisteme za poţarno zaščito »poţarna obremenitev od spodaj in/ali od zgoraj«.

Pri uvrstitvi poţarno zaščitnih stropov pri poţarni obremenitvi »samo od spodaj« v različne

razrede poţarne odpornosti igra poleg konstrukcijske zgradbe obešenega stropa odločilno

vlogo tudi osnovna plošča, na katero je sekundarni strop obešen.

Konstrukcijska zgradba obešenega stropa je odločilni element pri klasifikaciji gradbenih

elementov. Paziti je tudi treba, da se stropna konstrukcija izdela v skladu s potrdilom o

preizkusu.

4.5.7.4 POŢARNO ODPORNE PREDELNE STENE

Včasih se pokaţe potreba po razdelitvi celotne hale v dva ali več poţarnih sektorjev. V tem

primeru lahko steno izdelamo na več načinov, izvedba pa je odvisna od zahtev. V glavnem

ločimo stene glede na način izdelave in uporabljene materiale:

klasične stene (zidane),

montaţne stene,

steklene stene.

Pri klasičnih zidanih stenah ni potrebno izgubljati preveč besed, saj so stvari znane. Jasno

je, Če je v steni odprtina (za prehod ali za instalacije), da morajo biti tudi prehodi izdelani

kot poţarno odporni.


Primer suhomontaţne poţarno odporne stene si lahko ogledamo na sliki 4.15. V bistvu

postavimo jekleno konstrukcijo od tal do vrha in jo obloţimo s poţarno odpornimi

ploščami.

Jeklena konstrukcija se izdela iz ustreznih profilov (konstrukcija je lahko tudi nosilna),

nato se izdelajo in montirajo prečni vezni elementi in na te se pritrdi druga plošča. V

primeru zahtev po razredu poţarne odpornosti, večjem kot 90 min, se stena izdela v

dvoslojni varianti, z upoštevanjem zamikov, spojev, preklopov, itd..

V primeru, da je potrebna vidljivost oziroma prozornost sten zaradi nadzora določenih

procesov je nujno, da del stene izdelamo iz posebnih profilov, v katere lahko vgradimo tudi

steklo. Danes ti profili niso več nekaj posebnega, temveč nekaj povsem normalnega v

gradbeništvu. Pri tem je potrebno paziti na nekaj malenkosti kot so: razred poţarne

odpornosti stene, profilov in stekla, višino profilov, itd.. Seveda so ti profili uporabni tudi

za izdelavo zastekljenih poţarno odpornih vrat, kar tudi pride v poštev, čeprav bolj pri

zahtevnejši gradnji.

Slika 4.15: Primer izvedbe predelne, požarno odporne stene

Trajanje odpornosti pregradne stene proti ognju je primarno odvisno od debeline in vrste

obloge in vstavljenega izolacijskega materiala. Treba je upoštevati, da mora za izpolnitev


poţarno zaščitnih lastnosti stenska podkonstrukcija imeti enako trajanje odpornosti proti

ognju kot stena sama. V nasprotju z zvočno zaščito velikost votlega dela stene nima

omembe vrednega učinka na protipoţarno odpornost.

4.5.7.5 POŢARNO ZAPIRANJE INŠTALACIJSKIH PREBOJEV IN FUG

Pravilno zasnovana poţarna zaščita ima za varnost v objektih zelo pomembno vlogo.

Oblikovanje poţarnih sektorjev z določeno poţarno odpornostjo je pasivni protipoţarni

ukrep, ki deli objekt na več med seboj ločenih enot. Poţar je na ta način bolje obvladljiv,

saj meje poţarnega sektorja preprečujejo širjenje ognja in dima. Konstrukcijski elementi,

torej poţarne stene in stropovi, morajo biti pravilno zasnovani, da zagotavljajo ustrezno

časovno odpornost in tako v primeru poţara zagotavljajo varno evakuacijo ter zmanjšujejo

materialno škodo.

Pri zagotavljanju poţarne odpornosti stropov in sten pa je potrebno posebno pozornost

posvetiti kritičnim mestom (slika 4.16), kot so:

prehodi med sektorji (okna, vrata, prezračevalne odprtine),

spoji med poţarnimi stenami in stropovi ter dilatacijske fuge,

vertikalni inštalacijski jaški,

inštalacijski preboji stropov in sten.

Slika 4.16: Pregled kritičnih točk v prostoru


Pri načrtovanju zapiranja tovrstnih odprtin se običajno sklicujemo na standard DIN 4102.

Trenutno je na trţišču moč dobiti ţe kar široko paleto proizvodov, ki so skladno z

omenjenim standardom tudi preizkušeni.

Načrtovane ukrepe za pasivno poţarno varnost je v praksi potrebno natančno izvesti in

dosledno upoštevati navodila proizvajalca. Če pogoji dopuščajo lahko izbiramo med

različnimi rešitvami, vendar je treba pri izvedbi zatesnitve gledati na preboj kot na celoten

sistem in upoštevati naslednje kriterije:

zahtevana časovna odpornost,

preboj v steni ali stropu (za nekatere rešitve je v stropu moţna enostranska izvedba),

material, debelina oz. izvedba poţarne stene (min. debelina običajno 150 mm),

velikost in oblika odprtine (nekatere rešitve so namenjene za manjše druge za večje),

zasedenost odprtine s kabli (največ 60%),

oddaljenost od sosednjega preboja,

oddaljenost kablov oz. kabelske police od sten odprtine,

moţnost naknadne vgraditve dodatnih kablov oz. spremembe,

namen: začasna oz. trajna zatesnitev,

zahtevnost dela,

cena.

Poţarni sektorji torej preprečujejo širjenje ognja in dima, zato morajo biti poţarni sektorji

v objektu ločeni s pravilno zasnovanimi konstrukcijskimi elementi, ki zagotavljajo

ustrezno časovno poţarno odpornost in preprečujejo prehod ognja in dima v druge

prostore. Tako v primeru poţara za ljudi zagotovimo varne izhode iz objekta in

zmanjšujemo materialno škodo. Pri omejevanju poţara v sektorjih s poţarnimi stenami in

stropi moramo biti še posebej pozorni na njihova kritična mesta, kjer se ogenj in dim lahko

neovirano širita. Taka mesta so:

prehodi iz sektorjev (vrata, okna, prezračevalne odprtine),

različni spoji med poţarnimi stenami in stropi ter dilatacije (fuge),

horizontalni preboji za inštalacije,

vertikalni povezovalni jaški za inštalacije.


Vertikalni, medetaţni povezovalni jaški za inštalacije z velikim številom električnih

napeljav, gorljivimi in negorljivimi cevmi, delujejo v objektu kot dimnik. V primeru

poţara se lahko v njih ogenj v pičli minuti dvigne za 20 metrov, če ţe v fazi projektiranja

ni bila upoštevana ustrezna poţarna zaščita, oziroma je bila v fazi izvedbe nepravilno

izvedena.

Za pravilno zapiranje inštalacijskih prebojev se sklicujemo na standard DIN 4102, del 9, ki

obravnava poţarno odpornost kabelskih prebojev in del 11, ki obravnava preboje za cevi.

Za pravilno poţarno zapiranje prebojev so primerni le preizkušeni materiali, ki glede na

zahtevano časovno poţarno odpornost natančno predpisujejo način vgradnje skladno z

velikostjo in vrsto preboja.

4.5.7.5.1 KABELSKI PREBOJI

Za vse kabelske preboje velja, da smejo kabli v pravilno poţarno zaprtem preboju

zavzemati največ 60 % celotne površine preboja. Zato je potrebno preboje ustrezno

predhodno dimenzionirati. Najpomembnejši dejavniki, ki vplivajo na izbiro ustreznega

materiala za protipoţarno zapiranje prebojev so:

velikost in oblika odprtine,

namembnost prostora, kjer se preboj nahaja (npr. računalniški prostori ali prostori v

bolnišnicah imajo še posebne dodatne zahteve),

moţnost naknadnega spreminjanja inštalacij,

zahtevana časovna poţarna odpornost.


Slika 4.17: Zaščita prebojev za inštalacije s tesnilno maso, protipožarnimi čepi, opekami,

vrečkami, malto, intumescenčno maso

Za velike odprtine, kjer preboj trajno zapiramo in zahtevamo tudi večjo trdnost, je

najprimernejša poţarno odporna malta. Ta je primerna za zapiranje prebojev tudi v tistih

delih objekta, kjer je nevarnost, da material preboja uničijo glodalci.

Pri manjših odprtinah okroglih in nepravilnih oblik do premera 200 mm, uporabljamo

intumescenčno protipoţarno maso v kombinaciji s kameno volno. V kolikor je potrebno

skozi manjše preboje okroglih oblik večkrat spreminjati napeljavo in namembnost prostora

ne dopušča prašenja pri montaţi, uporabimo protipoţarne čepe. Ti so primerni tudi za

zapiranje okroglih odprtin, prek katerih ne potekajo kabli. Pri odprtinah večjih dimenzij

praviloma uporabimo protipoţarne vrečke ali opeke, ki prav tako omogočajo naknadno

spreminjanje ali dodajanje kablov.

4.5.7.2 PREBOJI ZA CEVI

Cevi, ki jih uporabljamo za različne vrste strojnih inštalacij so gorljive (PVC, PP, PE, ipd.)

ali negorljive (jeklene cevi). Še posebej problematično je zapiranje prebojev gorljivih cevi

(odtoki, prezračevanja, itd.), kajti ogenj se lahko neovirano širi po cevi, učinek podtlaka, ki

povzroči dodatno vsrkavanje zraka v sistem, pa gorenje še pospešuje. V ta namen se za

učinkovito omejevanje ognja in dima na preboju cevi prek zidu ali stropa uporabljajo

ustrezne protipoţarne objemke. Objemka izdelana iz pocinkane jeklene pločevine je

skonstruirana tako, da intumescenčna snov v jedru obroča pri visoki temperaturi (pribliţno

400°C) stisne zmehčano cev in na ta način prepreči napredovanje ognja in dima. Pri

prehodu cevi skozi steno je potrebno objemko vgraditi na obeh straneh zidu (slika 4.18),


medtem ko pri prehodu skozi strop zadostuje vgradnja objemke na spodnji strani stropa.

Preostalo odprtino med cevjo in zidom je potrebno poţarno zatesniti, vsekakor je

priporočljiva uporaba intumescentne mase. Prek kovinskih ušes objemko še pritrdimo na

zid ali strop.

Preboje negorljivih cevi enostavno zapremo tako, da vmesni prostor med cevjo in steno oz.

stropom poţarno zatesnimo s intumescenčno maso.

Slika 4.18: Način pritrjevanja objemk

4.5.7.5.3 GRADBENE FUGE

Zaključne, dilatacijske in druge fuge v poţarnih stenah oziroma stropih so prav tako

občutljiva mesta, prek katerih je moţen prehod ognja in dima. Še posebej občutljivi so

spoji sten, ki so izdelani iz različnih gradbenih materialov, na primer spoj beton/opeka. Za

ustrezno poţarno tesnjenje takih zvez uporabljamo posebne mase, ki v kombinaciji z

negorljivo kameno volno preprečujejo prehod ognja in dima. Fuge so v splošnem

izpostavljene različnim obremenitvam. To so lahko mehanske obremenitve (natezne) ali

druge kemične obremenitve, ki nastanejo pod vplivi iz okolice (agresivne atmosfere, UV

ţarki, staranje, ipd.). Za mehansko bolj obremenjene fuge in tam kjer so fuge izpostavljene

večjim vplivom iz okolice, uporabimo maso na silikonsko nevtralni osnovi. Vse fuge v

notranjost objekta, ki mehansko niso močno obremenjene, pa zatesnimo z masami na

akrilni osnovi. Večjih fug v celoti ne zalivamo z maso, temveč vedno uporabljamo še

polnilni material, ki je praviloma kamena volna, gostote 150 kg/m2. Globina nanosa mase

je pribliţno polovica širine fuge.


4.5.7.5.4 POŢARNA ODPORNOST PRI PRITRJEVANJU

Pri poţarni varnosti objekta ne smemo pozabit na sredstva za pritrjevanje, to so vijaki s

katerimi pritrjujemo različne elemente, razne kanale za inštalacije, cevi, itd. V kolikor ne

izberemo primernega vijaka, ki ni poţarno odporen na zahtevan čas, obstaja nevarnost

porušitve vijaka in posledično porušitev pritrjenega materiala. Zato je pomembno, da

izberemo ustrezna sredstva za pritrjevanje, ki naj bodo vgrajena po navodilih proizvajalca

in imajo ustrezne a-teste.


5 ANALIZA STROŠKOV PROTIKOROZIJSKE IN

PROTIPOŢARNEGE ZAŠČITE

V nadaljevanju bomo prikazali kako se določijo stroški antikorozijskega in protipoţarnega

premaza jeklene konstrukcije za halo tlorisne dimenzije 15,00 x 48,00 m, svetle višine

10,00 m. Pri izbiri ustreznega protikorozijska in protipoţarnega premaza na neobdelano

površino jeklene konstrukcije nam je svetovalo podjetje Sika. Tehnični opis izdelkov je

priloţen v prilogi.

Specifikacija profilov:

Poz. Profil m Jeklo

kg/m

Površina

m2/m

SKUPAJ

jeklo

kg

SKUPAJ

površina

m2

Horizontalna fasadna

lega - čelno

Prav.cev

50 x 30 x 3,2 150,00 3,63 0,155 23,25 96,76

Horizontalna fasadna

lega - vzdolţno

Prav.cev

60 x 40 x 5,6 480,00 7,60 0,190 3.648,00 91,20

Vertikalni fasadni

steber - čelno IPE 140 186,00 12,90 0,551 2.399,40 102,49

Vertikalni fasadni

steber - vzdolţno IPE 160 161,00 15,80 0,623 2.543,80 100,30

Vmesno vet.pov. -

čelno zg.pas.

Kv.cev

70 x 70 x 5 30,00 10,00 0,271 300,00 8,13

Vmesno vet.pov. -

čelno sp.pas.

Kv.cev

70 x 70 x 7,1 22,50 13,70 0,268 308,25 6,03

Vmesno vet.pov. -

čelno vertikala

Kv.cev

40 x 40 x 2 14,00 2,94 0,153 41,16 2,14

Vmesno vet.pov. -

čelno diagonala

Kv.cev

60 x 60 x 5 34,00 8,47 0,231 287,98 7,85

Strešno vet.pov. -

prečno diagonala

Okrogla cev

10,2 x 1,8 156,00 0,37 0,032 58,19 4,99

Strešno vet.pov. -

vzdolţno vertikala L 25 x 25 x 3 30,00 1,12 0,097 33,60 2,91

Strešno vet.pov. -

vzdolţno diagonala L 30 x 20 x 3 99,06 1,11 0,097 109,96 9,61


Poz. Profil m Jeklo

kg/m

Površina

m2/m

SKUPAJ

jeklo

kg

SKUPAJ

površina

m2

Lege na strehi INP 140 480,00 14,30 0,502 6.864,00 240,96

Vezajka pri strešni

legi

Okrogla cev

10,2 x 1 96,00 0,23 0,032 21,79 3,07

Bočno predalčje -

sp.pasnica IPE 450 96,00 77,60 1,605 7.449,60 154,08

Bočno predalčje -

zg.pasnica

Kv.cev

25 x 25 x 1,5 96,00 1,06 0,095 101,76 9,12

Bočno predalčje -

vertikala

Okrogla cev

30 x 1 110,08 0,72 0,094 78,71 10,37

Bočno predalčje -

diagonala

Kv.cev

30 x 30 x 3 127,80 2,36 0,110 301,61 14,06

Vertikalno povezje

vzdol. - zg. prečka

Kv.cev

25 x 25 x 2 96,00 1,36 0,093 130,56 8,93

Vertikalno povezje

vzdol. - vmesna

prečka

Kv.cev

55 x 55 x 4 96,00 6,08 0,206 583,68 19,78

Vertikalno povezje

vzdol. - diagonala

Kv.cev

40 x 40 x 2,6 235,42 2,92 0,151 687,43 35,55

Steber glavnega

okvirja HEA 360 184,00 112,00 1,834 20.608,00 337,46

Strešni palični nosilec

- zg.pasnica

Kv.cev

100 x 100 x 3,2 120,06 9,52 0,389 1.142,97 46,70


- sp.pasnica

Kv.cev

100 x 100 x 5 120,00 14,20 0,379 1.704,00 45,48


- vertikala

Kv.cev

50 x 50 x 3,2 65,00 4,63 0,195 300,95 12,68


- diagonala

Kv.cev

90 x 90 x 4 143,12 10,70 0,353 1.531,38 50,52

SKUPAJ: 51.781,28 1.347,66


Izračun stroškov jeklene konstrukcije:

- materialni stroški za jeklo S355 51.781,28 kg x 0,80 €/kg = 41.425,02 €

- varjenje (2% mat. stroškov) 828,50 €

- izdelava JK (25 % mat stroškov) 10.356,26 €

- montaţa JK (10 % mat stroškov) 4.142,50 €

SKUPAJ: 56.752,28 €

5.1 PRIKAZ STROŠKOV ZA PROTIKOROZIJSKO ZAŠČITO (AKZ)

Pred izvedbo oblog je potrebno jekleno konstrukcijo protikorozijsko zaščititi. Izbrali smo

protikorozijsko zaščito podjetja Sika d.o.o., ki je primerna za korozivni razred C3 in

zagotavlja trajnost nad 15 let. Sistem je potrebno skladno s navodili proizvajalca redno

pregledovati in vzdrţevati.

Uporabili bomo protikorozijski sistem SikaCor EG, ki je kombinacija dvokomponentnih

zaščitnih osnovnih in vmesnih premazov na osnovi epoksidnih smol, ţelezovega sijajnika

in poliuretanskih pokrivnih premazov, z izjemno barvno stabilnostjo in odpornostjo proti

kredanju.

Premaz je kombinacija dobrih protikorozijsko zaščitnih lastnosti epoksidnih smol v

osnovnih in vmesnih premazih in poliuretanov v krovnih premazih:

- odlična kemijska, vremenska in barvna stabilnost,

- ţilavo elastičen in trd, ampak ne krhek,

- odporen na udarce in sunke,

- visoka odpornost na drgnjenje,

- temperaturno obstojen do +150°C.

Izračun protikorozijske zaščite (AKZ) jeklene konstrukcije

a. Osnovni premaz:

- peskanje do stopnje Sa 2,5 51.781,28 kg x 0,10 €/kg = 5.178,13 €

- odpraševanje 51.781,28 kg x 0,08 €/kg = 4.142,50 €

- 1x SikaCor EG-Phosphat - 60 m 1.347,66 m2 x 0,90 €/m

2 = 1.212,89 €

- delo – pleskanje 1.347,66 m2 x 2,00 €/m

2 = 2.695,32 €


b. Vmesni premaz:

- ročno čiščenje, popravilo poškodb do 10 %


- 1x SikaCor EG1 - 80 m 1.347,66 m2 x 1,80 €/m

2 = 2.425,79 €


2 = 2.695,32 €

c. Končni premaz:

- ročno čiščenje,popravilo poškodb do 10 %


- 1x SikaCor EG5 - 60 m 1.347,66 m2 x 1,60 €/m

2 = 2.156,26 €


2 = 2.695,32 €

SKUPAJ AKZ: 31.486,53 €

Jeklena konstrukcija (JK) 56.752,28 €

SKUPAJ AKZ + AKZ: 83.238,81 €

5.2 PRIKAZ STROŠKOV ZA PROTIPOŢARNO ZAŠČITO (PKZ)

Za zgoraj naveden primer objekta smo izbrali protipoţarni zaščitni sistem s katerim bomo

jekleno konstrukcijo najprej premazali s osnovnim premazom (primer) Sika Permacor

1705, nato bomo nanesli intumisentni premaz Sika Unitherm 38091 in zaključili bomo s

pokrivnim slojem Sika Unitherm 7854. S navedenim sistemom bo konstrukcija zaščitena

za poţar 30 min.

Izračun protipoţarne zaščita (PKZ) jeklene konstrukcije:

a. Osnovni premaz:

- peskanje do stopnje Sa 2,5 51.781,28 kg x 0,10 €/kg = 5.178,13 €


- 1x SikaPermacor 1705 - 40 m 1.281,58 m2 x 0,70 €/m

2 = 897,11 €


2 = 3.844,74 €

b. Intumisentni premaz:

- 1x SikaUnitherm 38091 - 60 m 1.281,58 m2 x 2,10 €/m

2 = 2.691,32 €


2 = 3.844,74 €


c. Končni premaz:

- 1x SikaUnitherm 7854 - 60 m 1.281,58 m2 x 2,25 €/m

2 = 2.883,55 €


2 = 3.844,74 €

SKUPAJ PKZ: 27.326,83 €

jeklena konstrukcija (JK) 56.752,28 €

SKUPAJ JK + PKZ: 84.079,11 €

5.3 PRIKAZ STROŠKOV ZA VROČE POCINKANO JEKLENO

KONSTRUKCIJO

Po tabeli iz EN ISO 14713-1 bomo še zgoraj navedeno jekleno konstrukcijo pocinkali. In

sicer za korozivni razred C3 je predpisana cinkova plast debeline debeline 70μm, kar naj bi

pomenilo, da naslednjih 100 let ni potrebno vlagati v vzdrţevanj, ampak kljub temu je

potrebno jekleno konstrukcijo redno pregledovati. Vroče pocinkano konstrukcijo je moţno

še zaščititi s protipoţarnim sistemom, isto kot ţe zgoraj navedeno uporabi se le drug

primer.

Izračun vroče pocinkane jeklene konstrukcije:

- delo 51.781,28 kg x 0,50 €/kg = 25.890,64 €

- vroče pocinkanje - 70 m 1.347,66 m2 x 9,00 €/m

2 = 12.128,94 €

SKUPAJ vroče pocinkanje: 38.019,58 €

jeklena konstrukcija (JK) 56.752,28 €

SKUPAJ: 94.771,86 €


6 SKLEP

S poznavanjem korozije in poţara ter njunih uničujočih učinkov, kot je npr. zrušitev

objekta, kar ima za posledico ogromno materialno škodo in velikokrat tudi izgubo

človeških ţivljenj, lahko ocenimo, kako velik pomen ima protikorozijska in protipoţarna

zaščita. Kljub vsemu pa zaščita jeklene konstrukcije ni zadostna, če ni pravilno izbrana in

nanešena na kvalitetno pripravljeno površino in v svoji ţivljenjski dobi primerno

vzdrţevana.

Vsi obravnavani zaščitni sistemi, protikorozijski premazi, vroče cinkanje in protipoţarna

zaščita, imajo nekaj skupnega. Ţe v fazi ponudbe moramo definirati korozijski razred in

trajnost sistema zaščite, v fazi projektiranja je potrebno razmisliti o posebnostih izvedbe

posameznih konstrukcijskih elementov, o načinu in izvedbi zaščite, transportu

konstrukcijskih elementov, montaţi celotne konstrukcije, popravilni zaščiti na gradbišču in

seveda o samem vzdrţevanju zaščitnega sistema tekom ţivljenjske dobe objekta. Vsekakor

je pri izvedbi zaščitnega sistema zelo pomembna kontrola, katera se izvaja pod budnim

očesom strokovnjaka in tudi samega izvajalca del, ţe med pripravo površine jeklene

konstrukcije in nato s kontrolo vsake faze postopka, od razmaščevanja do zahtevane

stopnje čistosti peskane površine. Pred in med nanosom zaščitnega premaza se posvetimo

kontroli atmosferskih pogojev, temperaturi in vlaţnosti zraka ter temperaturi obdelovalne

površine. Pri tem pa moramo biti pozorni na točko rosišča. Med nanašanjem premaza je

pomembna kontrola debeline mokrega filma in na suhem premazu opraviti kontrolo

debeline suhega filma ter kontrolo oprijema. Velik pomen kvalitetne izvedbe

protiokorozijske zaščite je tudi ustrezen vizualni izgled barvanih površin.

Čista površina, ustrezni nanosi in kontrola vsakega postopka izvedbe nam zagotavljajo, da

bodo izbrani zaščitni sistemi v fazi projektiranja izvedeni kvalitetno ter da bodo dosegli

predvideno ţivljenjsko dobo. Zagotovo pa je zanimiv kombiniran sistem zaščite vročega

pocinkanja in dodatnega barvanja s premazi, tako imenovani »duplex sistemi«, ki

zagotavljano ob rednem vzdrţevanju mehanskih poškodb dolgotrajno protikorozijsko

zaščito.


7 VIRI IN LITERATURA

[1] L.Vehovar, Korozija Kovin, Fakulteta za arhitekturo, gradbeništvo in geodezijo,

Ljubljana 1991

[2] Miroslav Pregelj, Zbornik - 1. Slovenski dnevi jeklenih konstrukcij, Projektiranje,

gradnja in vzdrţevanje jeklenih konstrukcij, Inštitut za metalne konstrukcije, Ljubljana,

1994

[3] Miroslav Pregelj, Zbornik - 4. Slovenski dnevi jeklenih konstrukcij, Z jeklenimi

konstrukcijami v novo tisočletje, Inštitut za metalne konstrukcije, Ljubljana, 1999

[4] Miroslav Pregelj, Zbornik seminarja, Kvaliteta izdelave in montaţe jeklenih

konstrukcij, Inštitut za metalne konstrukcije, Ljubljana, 1998

[5] Bundesverband Korrosionsschutz e.V., Korrosionsschutz durch Beschichtungen im

Stahlbau, Köln

[6] Miroslav Pregelj, Zbornik seminarja, Poţarna zaščita in varnost jeklenih konstrukcij,

Inštitut za metalne konstrukcije, Ljubljana, 1998

[7] Pocinkovalnica, Priročnik za inţenirje in arhitekte: Vroče pocinkanje, Celje, 2007

[8] Pocinkovalnica, Navodila za konstruiranje pred vročim cinkanjem, Celje

[9] L. Vehovar, F.Strašek, M. Tander. Kovine zlitine Tehnologije, Vroče pocinkanje jekla,

1997, letnik 31, posebna številka, str. V-XI

[10] P.Maaß in P.Peißer, Handbuch Feuerverzinken, WILEY-VCH Verlag GmbH, Co.

KGaA, Weinheim, 2008

[11] Dragan BuĎevac, Zlatko Marković, Dragana Bogavac in Dragoslav Tošić, Metalne

konstrukcije – Specialna poglavlja i tehnologija izrade, GraĎevinski fakultet, Univerziteta

u Beogradu, Beograd, 1999.

[12] Bojan Grm, Boris Stevanovič, Kemija v gasilstvu – poţar, eksplozija in nevarne

snovi, Gasilska zveza Slovenije, Ljubljana, 2002.

[13] Androič, Boris in Darko Dujamovič in Ivica Dţeba. 1994. Metalne konstrukcije 1, 2

in 3 Zagreb 1998: Institut graĎevinarstva Hrvatske

[14] Beg Darko, Projektiranje jeklenih konstrukcij po Evropskem predstandardu ENV

1993-1-1, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza v Ljubljani, Ljubljana 1997.

[15] Franci Krţič, Jeklene konstrukcije I. Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza

v Ljubljani. Ljubljana, 1994.


[16] Milan Hajdukovič, Poţarnozaščitni premazi jeklene konstrukcije; Poţar, 2, 2002, str.

16-19.

[17] Mavec in mavčno-kartonske plošče z vidika odpornosti proti ognju; Gradbenik, 4,

1998, str. 56-57.

[18] Protipoţarno zaščitne obloge nosilnih in podpornih konstrukcij; Gradbenik, 3, 1998,

str. 55-56.

[19] Milan Hajdukovič, Poţarna klasifikacija gradbenih proizvodov; Gradbenik, 2, 1999,

str. 45-49.

[20] Aleš Gabrovšek, Neizogibno potrebna poţarna zaščita pri gradnji; Gradbenik, 1, 2001,

str. 24.

[21] Republika Slovenije, Ministrstvo za obrambo, Uprava RS za zaščito in reševanje;

Gradivo (delno) za pripravo na strokovni izpit iz varstva pred poţarom, Ljubljana 2009

[22] doc.dr. Karl Gotlih, Seminar poţarne varnosti – zbornik referatov, Društvo strojnih

inţenirjev in tehnikov Maribor, Maribor 2001

[23] Leon Pajek, Poţarna zaščita jeklenih konstrukcij s premazi; Gradbenik, 1, 2001, str.

14-15

[24] Stojan Kravanja, Zapiski s predavanj pri predmetu kovinske gradnje in jeklene

konstrukcije, 2000.

[25] Beg Darko, Poţarna odpornost jeklenih konstrukcij, v Miroslav Pregelj (urednik), 4.

slovenski dnevi jeklenih konstruktorjev – z jeklenimi konstrukcijami v novo tisočletje,

Ljubljana, 20. maj 1999, Inštitut za metalne konstrukcije, Ljubljana, 1999, str. 43.-62.

[26] Slovenski standard SIST EN ISO 12944-1: 1998, Barve in laki – Korozijska zaščita

jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 1. del: Splošna predstavitev


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 2. del: Klasifikacija okolji


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 3. del: Upoštevanje vrste in načina

oblikovanja konstrukcije


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 4. del: Tipi površin in priprava

površine



jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 5. del: Zaščitni premazni sistemi


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 6. del: Laboratorijske preskusne

metode


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 7. del: Izvedba in nadzor

protikorozijske zaščite


jeklenih konstrukcij z zaščitnimi premaznimi sistemi – 8. del: Razvoj specifikacij za

novogradnje in vzdrţevanje

[34] Slovenski standard oSIST prEN 13381-4; 2009, Preskusne metode za ugotavljanje

prispevka k poţarni odpornosti konstrukcijskih elementov – 4. del: Poţarna odpornost

gradbenih materialov in elemntov

[35] Slovenski standard oSIST prEN 13381-8; 2008, Preskusne metode za ugotavljanje

prispevka k poţarni odpornosti konstrukcijskih elementov – 8. del: Zaščita jeklenih

elementov

[36] Slovenski standard SIST EN ISO 1461:1999, Vroče pocinkana zaščita ţeleznih

izdelkov in jeklenih predmetov – specifikacija in načini testiranja

[37] Slovenski standard SIST EN ISO 14731:1999, Protikorozijska zaščita ţeleznih in

jeklenih konstrukcij – cinkova in aluminijasta zaščita - navodila

[38] Standard EN ISO 2064:2000, Definicija in določitev meritve debeline prevleke

[39] http://sl.wikipedia.org/wiki/Korozija

[40] http://www.dlib.si

[41] http://www.piroterm.si

[42] http://www.trimo.si

[43] http://www.sika.si

[44] http://www.promat.si

[45] http://www.knauf.si

[46] http://www.rigips.com

[47] http://www.hilti.com

[48] http://www.termo.si

http://sl.wikipedia.org/wiki/Korozija

http://www.trimo.si/

http://www.sika.si/

http://www.promat.si/

http://www.knauf.si/

http://www.rigips.com/

http://www.hilti.com/

http://www.termo.si/


[49] http://www.helios.si

[50] http://www.color.si

[51] http://www.chemcolor.si

[52] http://www.chromos.org



http://www.chemcolor.si/

http://www.chromos.org/


8 PRILOGE

8.1 SEZNAM SLIK

Slika 2.1: Korozija

Slika 2.2: Shematski prikaz enakomerne korozije

Slika 2.3: Shematski prikaz jamičaste korozije

Slika 2.4: Shematski prikaz korozije v špranji

Slika 2.5: Shematski prikaz galvanske korozije

Slika 2.6: Mikroskopska povečava medkristalne korozije

Slika 2.7: Preprečevanje zadrţevanja vode po ISO 12944-3

Slika 2.8: Minimalne dimenzije za zoţitve po ISO 12944-3

Slika 2.9: Oblika zvarov in reţ po ISO 12944-3

Slika 2.10: Rugotest

Slika 2.11: Merilni instrument

Slika 2.12: Nanos premaza preko hrapave površine – povečano

Slika 2.13: Merilnik za debelino mokrega filma od 25 do 3000 μm - "glavnik"

Slika 2.14: Elektronski merilnik za debelino suhega filma

Slika 2.15: Oprema za določanje oprijema premaznega sloja

Slika 3.1: Shematski prikaz faz pri vročem cinkanju

Slika 3.2: Mikrostruktura tipične vroče pocinkane prevleke

Slika 3.3: Shematski prikaz tipične vroče pocinkane prevleke

Slika 3.4: Mikrostruktura vroče pocinkane prevleke, debele zaradi predhodnega peskanja

jekla

Slika 3.5: Mikrostruktura debele pocinkane prevleke na jeklu, bogatem s silicijem

Slika 3.6: Shematski prikaz potek trdnosti v cinkovi prevleki

Slika 3.7: Primerjava pocinkanih prevlek glede na njihovo debelino

Slika 3.8: Prikaz posledic škode pri raznih protikorozijskih zaščitah

Slika 3.9: Primeri razporeditev odprtin na cevnih konstrukcijah

Slika 3.10: Prekrivajoči se površini

Slika 3.11: Odzračevanje reber in plošč

Slika 3.12: Primeri odzračevanja profilov, pritrjenih na ploščo.

Slika 3.13: Pravilno spajanje profilov


Slika 3.14: Prikaz ojačitve

Slika 3.15: Prikaz ušes za dvigovanje

Slika 3.16: Temno siva prevleka

Slika 3.17: Rjavi madeţi

Slika 3.18: Hrapavost

Slika 3.19: Zatekline in špice

Slika 3.20: Grudice

Slika 3.21: Bela rja

Slika 3.22: Ostanki fluksa in umazanije

Slika 3.23: Nezaščitene površine

Slika 4.1: Trikotnik gorenja

Slika 4.2: Širjenje gorenja

Slika 4.3: Časovni potek tipičnega poţara v objektu

Slika 4.4: Stabilnost - ne sme priti do porušitve

Slika 4.5: Celovitost - ne sme priti do odprtin in razpok

Slika 4.6: Izolativnost - prenos toplote skozi element mora biti majhen

Slika 4.7: Prikaz konstrukcije s kombinacijo osnovnega (antikorozijskega) (4) in

intumescenčnega premaza (5) ter zaključnega, prekrivnega premaza (6)

Slika 4.8: Zaščita stebra z vermikulitnim ometom

Slika 4.9: Steber in nosilec oblečena z Knauf gips ploščami

Slika 4.10: Sovpreţni elementi – nosilci ni stebri

Slika 4.11 Integrirani jekleni elementi v ostale konstrukcije

Slika 4.12: Hlajenje konstrukcije z vodo

Slika 4.13: Način zaščite jeklenega I profila in strešne trapezne

Slika 4.14 Strop nam vertikalno prostor razdeli na dva poţarna sektorja

Slika 4.15: Primer izvedbe predelne, poţarno odporne stene

Slika 4.16: Pregled kritičnih točk v prostoru

Slika 4.17: Zaščita prebojev za inštalacije s tesnilno maso, protipoţarnimi čepi, opekami,

vrečkami, malto, intumescenčno maso

Slika 4.18: Način pritrjevanja objemk


8.2 SEZNAM RAZPREDELNIC

Razpredelnica 2.1: Kategorije korozivnosti za primere tipičnih okolij

Razpredelnica 2.2: Izračun časa vlaţnosti ali omočenja glede na tipe podnebji

Razpredelnica 2.3: Razredi objektov v vodi in zemlji

Razpredelnica 2.4: Mehanske in kemijske lastnosti veziv

Razpredelnica 2.5: Povezava med rosiščem, temperaturo zraka in relativno vlaţnostjo

Razpredelnica 2.6: Laboratorijska testiranja premaznih sistemov na jekleni podlagi po

ISO 12944-6

Razpredelnica 3.1: SIST EN ISO 1461- Minimalna teţa / debelina zaščite na izdelkih

Razpredelnica 3.2: Okvirne vrednosti korozije cinka za različna okolja

Razpredelnica 3.3: Primerne velikosti odzračevalnih odprtin v cevastih strukturah.

Razpredelnica 3.4: Potreben premer izvrtin za odzračevanje jeklenih cevi

Razpredelnica 3.5: Razpredelnica končnega izgleda prevleke

Razpredelnica 4.1: Najmanjša debelina plošč iz mineralne volne glede na faktor profila

in stopnjo poţarne odpornosti

8.3 SEZNAM DIAGRAMOV

Diagram 4.1: Odvisnost koeficienta toplotnega raztezanja jekla od temperature

Diagram 4.2: Prikaz specifične toplotne kapacitete jekla kot funkcije temperature

8.4 PROSPEKTNI MATERIAL K TOČKI 5 DIPLOMSKEGA DELA

SikaCor EG –Sistem

Sika Permacor 1705

Sika Unitherm 38091

Sika Unitherm 7854


Tehnični list Izdano 03.09 DS-koda.:1615 SikaCor

®

EG-System

1/5

SikaCor®

EG-System 1

Co

nstr

ucti

on

SikaCor

®

EG-System

Epoksidna smola - železov sijajnik + poliuretan nem.(nem.)

Opis proizvoda

SikaCor EG-System je kombinacija dvokomponentnih zaščitnih osnovnih in vmesnih premazov na osnovi epoksidnih smol, železovega sijajnika in poliuretanskih pokrivnih premazov, z izjemno barvno stabilnostjo in odpornostjo proti kredanju. SikaCor EG-System so preizkusili in atestirali na nemških železnicah po »TL/TP-KOR Stahlbauten«, stran 87. Atestiran je tudi kot premaz na galvaniziranih površinah. SikaCor Zinc R in SikaCor EG Phosphat sta pri debelinah nanosa do 20µm primerna tudi kot varilni delavniški premaz (ima atest). Z dodatkom 1% SikaCor PUR pospeševalca (za dodatne informacije glejte tehnični list) se doseže hitrejše sušenje na dotik in presušitev premaza. Glede na razvrstitev protikorozijsko zaščitnih premazov v VdL, vsebujejo SikaCor Zinc R, SikaCor EG Phosphat in SikaCor EG 1 nizko koncentracijo topil.

Uporaba Robustna protikorozijska zaščita za jeklo, galvanizirano jeklo in aluminij z dolgotrajno dekorativno zaščito. Primerno za mostove, cevovode, rezervoarje, industrijske in pristaniške naprave, čistilne naprave, naprave v agresivni atmosferi, v vodi, morski vodi in področju odpadnih vod. Primeren tudi za delo v delavnicah in na terenu.

Značilnosti / prednosti Premaz je kombinacija dobrih protikorozijsko zaščitnih lastnosti epoksidnih smol v osnovnih in vmesnih premazih in poliuretanov v krovnih premazih: odlična kemijska, vremenska in barvna stabilnost žilavo elastičen in trd, ampak ne krhek odporen na udarce in sunke visoka odpornost na drgnjenje temperaturno obstojen do +150°C

Podatki o proizvodu

Vrste SikaCor Zinc R: cink siva, rdeč, mat.-št. 687.03/04 SikaCor EG-Phosphat: peščeno rumen cca. RAL 1002, mat.-št. 687.02 SikaCor EG-Phosphat: rdeče rjav cca. RAL 8012, mat.-št. 687.06 SikaCor EG-Phosphat: cink siva, cca. RAL 7005 SikaCor EG 1: siv cca. DB 702/703/601, mat. - št. 687.12/13/14, bel, cca. DB 701 SikaCor EG 4: kovinski barvni toni, mat.-št. 687.30 – 687.74 SikaCor EG 5: RAL barvni toni, mat.-št. 687.75 – 687.99

Barvni toni Glej zgoraj. Neznatna barvna odstopanja posamezne sarže od osnovnih barvnih tonov so lahko posledica različnih vhodnih surovin.

2/5

2 SikaCor®

EG-System

Pakiranje SikaCor EG-Phosphat: 30, 15 in 3 kg SikaCor EG 1: 30, 15 in 3 kg SikaCor EG 4: 30, 12,5 in 3* kg SikaCor EG 5: 30, 10 in 3* kg Razredčilo Verdünnung EG : 25, 10 in 3 l SikaCor Zinc R: 26, 15 in 7 kg SikaCor Cleaner: 25, 160 l * minimalna količina za nekatere barvne tone

Skladiščenje

Pogoji skladiščenja / rok uporabe

V dobro zaprti originalni embalaži, v hladnem in suhem prostoru, je rok uporabe za: SikaCor Zinc R: 1 leto SikaCor EG-Phosphat, SikaCor EG 1: 3 leta SikaCor EG 4 / EG 5: 2 leti

Podatki o sistemu

Sistem premazovanja

Jeklo: 3 slojna zaščita 1x SikaCor EG Phosphat ali 1x SikaCor Zinc R 1x SikaCor EG 1 1x SikaCor EG 4 ali SikaCor EG 5 4 slojna zaščita za ekstremne obremenitve 1x SikaCor EG Phosphat ali 1x SikaCor Zinc R 2x SikaCor EG 1 1x SikaCor EG 4 ali SikaCor EG 5 Pri stalnih podvodnih obremenitvah oz. obremenitvi s kondenčno vodo kot osnovni premaz uporabimo samo SikaCor Zinc R. Pocinkane površine in aluminij: 1x SikaCor EG 1 1x sikaCor EG 4 ali SikaCor EG 5 Pri uporabi SikaCor EG 5 v svetlih tonih za primerno pokrivnost uporabimo dva nanosa.

Priprava površine Jeklo: Peskanje do normativne čistosti Sa 2,5 po EN ISO 12944, 4. del. Podlaga mora biti čista, brez umazanije, masti in olj. Pocinkane površine in aluminij: Brez olj, masti, cinkovih soli. Pri trajnih obremenitvah pod vodo ali s kondenčno vodo, površine rahlo speskamo. Pred izvedbo premaza je površino priporočljivo očistiti s SikaCor Wash.

Tehnični podatki

Poraba materiala Gostota

premaza

cca.kg/l

Vsebnost suhe

snovi cca. % Teoretična poraba / pokrivnost brez

izgub za srednjo debelino suhe plasti

vol.

ut.

suha

plast

µm

mokra

plast

µm

cca.

kg/m2

cca.

m2/kg

SikaCor EG

Phosphat 1,6 62 80

20

80

30

130

0,050

0,205

20,00

4,85

SikaCor EG 1 1,6 60 77 80 135 0,215 4,65

SikaCor EG 4 1,4 55 70 80 145 0,205 4,85

SikaCor EG 5 1,3 59 72

60

80*

100

135

0,135

0,175

7,45

5,70

SikaCor Zinc R 2,8 67 89

60

80**

90

120

0,250

0,335

4,00

3,00

* Pri visoki zračni vlagi in debelejših nanosih lahko pride do tvorbe mehurjev. ** Pri brizganju. Razen na majhnih površinah se s SikaCor Zinc R ne sme preseči 150µm debeline suhega filma.

3/5

3 SikaCor®

EG-System

Debelina suhega filma osnovnega premaza ne upošteva korekcijskega faktorja hrapavosti površine po ISO 19840. Pri SikaCor EG Phosphat in SikaCor EG 1 lahko z brizganjem dosežemo debelino do 120 µm suhega filma v enem nanosu.

Razmerje mešanja v

utežnih delih Komponenti A : B

SikaCor EG Phosphat / SikaCor EG 1: 90 : 10 SikaCor EG 4: 92 : 8 SikaCor EG 5: 90 : 10 SikaCor Zinc R: 94 : 6

Odpornost Kemična: SikaCor EG-System je odporen na vremenske vplive, vodo, odpadne vode, morsko vodo, pline, talilne soli, kislinske in lužne pare, olja, masti in kratkotrajne vplive goriv in topil. Temperaturna: Odvisno od uporabljenega osnovnega premaza: SikaCor EG Phosphat : suha vročina do +100°C, kratkotrajno do + 150°C. SikaCor Zinc R : suha vročina do +150°C, kratkotrajno do +180°C, vlažna vročina do cca. + 50°C. Ateste vam lahko predložimo. Pri višjih temperaturnih obremenitvah se, prosimo, posvetujte z našo tehnično službo.

Delovna navodila

Priprava materiala Komponento A dobro premešamo z električnim mešalnikom, dodamo komponento B v predpisanem razmerju in mešanico obeh komponent premešamo. Da preprečimo škropljenje in pljuskanje materiala čez rob, komponenti kratek čas mešamo počasi. Mešamo z večstopenjskim električnim mešalnikom, z nizkim številom obratov. Počasi povečujemo število obratov do intenzivnega mešanja, vendar ne več kot do 300 obratov/minuto. Čas mešanja znaša najmanj 3 minute, oziroma dokler ne dobimo homogene mešanice. Zajemamo tudi material ob stenah in z dna posode. Zmes nato prenesemo v čisto posodo in še enkrat na hitro premešamo. Pri delu moramo upoštevati predpise o varnosti pri delu, kar pomeni, da moramo nositi zaščitne rokavice, gumijast predpasnik, biti oblečeni v primerno zaščitno obleko, ki vključuje srajco z dolgimi rokavi, delovne hlače in zaščititi obraz z očali in ščitnikom za obraz. Pri uporabi temeljnega premaza za varilni delavniški premaz, dodamo SikaCor EG Phosphat cca. 20% razredčila Verdünnung EG, SikaCor Zinc R pa 12% razredčila Verdünnung K.

Način vgradnje Navedeno debelino suhe plasti dosežemo z brezzračno napravo za brizganje. Doseganje enotne debeline plasti kot tudi enakomeren videz sta odvisna od izbranega postopka nanašanja. Na splošno dobimo najboljše rezultate z brizganjem. Dodatek topila zmanjša trdnost in debelino plasti. Nanašanje s čopičem ali valjčkom je prednostno tam, kjer je zahtevana debelina plasti odvisna od konstrukcije, položaja ali barvnega tona. V vsakem primeru je potrebno glede ustreznosti izbranega načina nanašanja pred začetkom del izvesti testiranje na poskusni površini. Nanašanje s čopičem ali z valjčkom: Za doseganje prijetnega optičnega učinka priporočamo, da v primeru premazov, ki vsebujejo hematitne luske (železov sijajnik), pri nanosu zadnjega, pokrivnega premaza uporabite brizganje oz. če nanašate s čopičem ali valjčkom, premazujete samo v eni smeri. S tem se izognemo pasastemu videzu. Brizganje Visokotlačno s šobo 1,5 - 2,5 mm, 3 - 5 barov, nujna uporaba odstranjevalca olj in vode. V danem primeru dodamo največ do 5% Razredčila EG. Brezzračno brizganje: Delovni pritisk nanašanja najmanj 180 barov, premer šobe 0,38 – 0,53mm (0,015 – 0,021cole), kot brizganja 40-80°.

Temperatura pri vgradnji Najmanj +5°C (material in površina).

4/5

4 SikaCor®

EG-System

Obdelavni čas SikaCor EG Phosphat, SikaCor EG 1 in SikaCor Zinc R: pri +10°C cca. 12 ur pri +20°C cca. 8 ur pri +30°C cca. 5 ur SikaCor EG 4 in SikaCor EG 5: pri +10°C cca. 7 ur pri +20°C cca. 5 ur pri +30°C cca. 4 ure

Stopnja suhosti 6 po DIN 53 150

Proizvod Debelina suhe plasti

+5°C

+23°C

+40°C

+80°C

SikaCor Zinc R 60 m 3 ure 2,5 ure 1,5 ure 45 min. SikaCor EG Phosphat

80 m

10 ur

3,5 ure

25 min.

15 min.

SikaCor EG 1 80 m 12 ur 6 ur 75 min. 20 min.

SikaCor EG 4 80 m 19 ur 12 ur 90 min. 20 min. SikaCor EG 5 80 m 21 ur 14 ur 3 ure 45 min.

Čakalni čas med nanosi Najmanj: Dokler ni dosežena stopnja suhosti 6. Največ: 4 leta. Pri daljših čakalnih časih se, prosimo, posvetujte z našo tehnično službo. Če so prisotne nečistoče, je potrebno površino pred nanosom nadaljnjih premazov očistiti.

Končni čas sušenja Popolno otrditev doseže material odvisno od debeline nanosa in temperature v 1-2 tednih. Testiranje površine izvedemo lahko šele takrat, ko je le ta popolnoma posušena.

Razredčevanje Z razredčilom Verdünnung EG, za SikaCor Zinc R pa razredčilo Verdünnung K.

Čiščenje orodja Čiščenje orodja in opreme s SikaCor Cleaner. Opremo za brizganje je potrebno pred uporabo PUR pokrivnih premazov splakniti z razredčilom Verdünnung EG.

Pomembna opozorila

Direktiva 2004/42/CE (Decopaint predpisi)

Glede na EU direktivo 2004/42, znaša največja dovoljena vsebnost VOC (razred izdelka IIA /j, tip Lb) 500 g/l (omejitve 2010), za proizvode, pripravljene za uporabo. Največja vsebnost VOC za SikaCor EG Phosphat, SikaCor Zinc R, SikaCor EG 1 in SikaCor EG 5, pripravljene za uporabo, znaša manj kot 500 g/l. Glede na EU direktivo 2004/42, znaša največja dovoljena vsebnost VOC (razred izdelka IIA /j, tip Lb) 550 g/l (omejitve 2007), za proizvode, pripravljene za uporabo. Največja vsebnost VOC za SikaCor EG 4, pripravljen za uporabo, znaša manj kot 550 g/l.

5/5

5 SikaCor®

EG-System

Zdravstvene in varnostne informacije

SikaCor Zinc R, SikaCor EG-Phosphat in SikaCor EG 1: GISCODE: RE 3 Podroben opis glede Giscode in ustrezne informacije o nevarnih snoveh (Gisbau) lahko najdete na spletni strani pod: http://www.wingis-online.de/wingisonline/ Tekoča smola lahko v stiku s kožo s povzroči poškodbe ali alergijo! Pri rokovanju z nezreagirano smolo se je zato potrebno izogibati neposrednemu stiku s kožo. Pri rokovanju moramo nositi potrebno zaščitno obleko. Informacije lahko najdete v sledečih prilogah: » Navodila za nošenje zaščitnih rokavic pri rokovanju s Sikinimi proizvodi« (številka 7511), » Navodila za zaščito pri delu« (številka 7510), ali na spletu pod: http://www.sika.de/home/gen-prod_sicherheit.htm. Pri ravnanju s Sikinimi proizvodi upoštevamo tehnične, varnostne, toksikološke in ekološke predpise za obravnavani proizvod, ki so navedene v Varnostnem listu. Pozorni moramo biti na opozorila na etiketi originalne embalaže. Več informacij za rokovanje z epoksidnimi smolami dobite na spletni strani servisne dejavnosti BG BAU pod: http://www.gisbau.de/service/epoxi/epoxi.htm.

Temelj izmerjenih vrednosti

Vsi tehnični podatki navedeni v tem tehničnem listu temeljijo na laboratorijskih preiskavah. Dejanski podatki lahko odstopajo v odvisnosti od okoliščin pri uporabi, na katere nimamo vpliva.

Pravna opozorila Informacija in še posebej priporočila, ki se nanašajo na rabo in končno uporabo Sika proizvodov, so dani v dobri veri, ki temelji na Sikinem dosedanjem znanju in izkušnjah v zvezi s proizvodi, če so pravilno skladiščeni, če se z njimi pravilno ravna in če so uporabljeni v normalnih pogojih. V praksi so razlike v materialih, podlagah in dejanskih pogojih na gradbišču take, da iz te informacije ali katerihkoli pisnih priporočil ali iz katerihkoli drugih podanih nasvetov ne moremo jamčiti tržljivosti ali primernosti za nek poseben namen, niti ne moremo prevzeti nobene odgovornosti, ki izvira iz kateregakoli zakonitega odnosa. Lastninske pravice tretjih se morajo spoštovati. Vsa naročila podležejo našim sedanjim prodajnim in dobavnim pogojem. Porabniki bi morali vedno pregledati najnovejši izvod tehničnega lista za zadevni proizvod, kopijo katerega dostavimo na zahtevo.

Co

nstr

ucti

on

Sika d.o.o. Prevale 13 1236 Trzin

Tel. +386 1 580 95 34 Fax +386 1 580 95 33 www.sika.si

Sika® Permacor® 1705 1/3

ProduktdatenblattAusgabe 24.02.2011Version Nr. 3Sika® Permacor® 1705

Sika® Permacor® 1705Lösemittelhaltige, 1-komponentige Zinkphosphat-Grundbe-schichtung auf Kunstharzbasis für Stahl

Beschreibung Sika® Permacor® 1705 ist eine vielseitig verwendbare Grundbeschichtung auf Basis Alkydharz.

Anwendung Sika® Permacor® 1705 wird als Grundbeschichtung für Stahl unter Sika® Unitherm®-Brandschutz-Systemen sowie als Fertigungs- oder Grundbeschichtung für den Korrosionsschutz von atmosphärisch belasteten Stahloberflächen eingesetzt.

Vorteile Schnelltrocknende universell einsetzbare Grundbeschichtung mit breitem Schicht-dickenspektrum.

Produktdaten

ArtFarbton Rotbraun, ca. RAL 8012

Lieferform Kessel à: 25 kg netto

LagerungLagerbedingungen /Haltbarkeit

Im ungeöffneten Originalgebinde bei einer Lagertemperatur zwischen +5 °C und +25 °C: 12 Monate ab Produktionsdatum. Trocken und kühl lagern.

Technische DatenDichte Ca. 1.4 kg/l

BeständigkeitThermischeBeständigkeit

Sika® Permacor® 1705 ist witterungsbeständig.

TemperaturTrockene Hitze bis +80 °C Dauerbelastung.


SystemdatenBeschichtungsvorschläge Grundbeschichtung für Stahl

1 x Sika® Permacor® 1705

Geeignete DeckbeschichtungenVielseitig mit 1-komponentigen Deckbeschichtungen bzw. Sika® Unitherm® überar-beitbar.

Verarbeitungs-hinweiseVerbrauch

Dichte flüssig Feststoffgehalt

Materialverbrauch/Ergiebigkeit ohne Verlust für mittlere Trockenschichtdicke von

ca. kg/l ca.

Vol.-% ca.

Gew.-% TFD in µm

NFD in µm

ca. kg/m2

ca. m2/kg

1.4 49 67 20 40 80

040 085 165

0.057 0.114 0.229

17.50 08.75 04.38

Untergrundvorbereitung StahlStrahlen im Vorbereitungsgrad Sa 21/2 nach DIN EN ISO 12 944, Teil 4.

Frei von Schmutz, Fett und Öl.

Verarbeitungs-bedingungen / LimitenUntergrundtemperatur Min. +5 °C

Materialtemperatur Min. +5 °C

VerarbeitungsanweisungMischgeräte Sika® Permacor® 1705 wird verarbeitungsfertig geliefert. Vor Gebrauch gründlich

mit einem elektrischen Rührgerät aufrühren.

Verarbeitungsmethode Die angegebene Trockenschichtdicke wird mit dem Airless-Spritzverfahren erreicht. Das Erlangen einer einheitlichen Schichtdicke sowie gleichmässiger Optik ist vom Applikationsverfahren abhängig. Im Allgemeinen führt das Spritzverfahren zum besten Ergebnis. Die Zugabe von Lösemittel reduziert die Standfestigkeit und die Trockenschichtdicke. Im Streich- oder Rollverfahren sind für die geforderte Schichtdicke je nach Konstruktion, örtlicher Gegebenheiten und Farbton weitere Arbeitsgänge vorzusehen. Zweckmässigerweise ist vor dem Beginn der Beschich-tungsarbeiten mittels einer Probefläche vor Ort zu prüfen, ob das gewählte Applikationsverfahren mit dem vereinbarten Produkt im Ergebnis den Erforder-nissen entspricht.

Streichen oder Rollen

SpritzenIm Hochdruckspritzverfahren mit 1.3 - 2.0 mm Düsen; falls erforderlich maximal 3 Gew.-% Verdünnung B zugeben.

Airless-SpritzenSpritzdruck in der Pistole: Min. 150 barDüse: 0.38 - 0.53 mmSpritzwinkel: 40° - 80°

Gegebenenfalls maximal 3 Gew.-% Verdünnung B zugeben.

Gerätereinigung SikaCor® Cleaner

Wartezeit zwischen denArbeitsgängen

Min. 16 Stunden bei +20 °C


Tel. 058 436 40 40Fax 058 436 46 55www.sika.ch

Sika Schweiz AGPostfachTüffenwies 16CH-8048 Zürich

Schlusstrockenzeit Die völlige Durchtrocknung ist je nach Schichtdicke und Temperatur nach 1 Woche erreicht.

Messwerte Alle in diesem Produktdatenblatt aufgeführten technischen Daten stammen aus Laborversuchen. Von uns nicht beeinflussbare Umstände können zu Abweichungen der effektiven Werte führen.

LänderspezifischeDaten

Die Angaben in diesem Produktdatenblatt sind gültig für das entsprechende, von der Sika Schweiz AG ausgelieferte Produkt. Bitte berücksichtigen Sie, dass die Angaben in anderen Ländern davon abweichen können, beachten Sie im Ausland das lokale Produktdatenblatt.

WichtigeSicherheitshinweise

Für detaillierte Angaben konsultieren Sie bitte das aktuelle Sicherheitsdatenblatt unter www.sika.ch.

RechtlicheHinweise

Die vorstehenden Angaben, insbesondere die Vorschläge für Verarbeitung und Verwendung unserer Produkte, beruhen auf unseren Kenntnissen und Erfahrungen im Normalfall, vorausgesetzt die Produkte wurden sachgerecht gelagert und angewandt. Wegen der unterschiedlichen Materialien, Untergründen und abweichenden Arbeitsbedingungen kann eine Gewährleistung eines Arbeitsergebnisses oder eine Haftung, aus welchem Rechtsverhältnis auch immer, weder aus diesen Hinweisen, noch aus einer mündlichen Beratung begründet werden, es sei denn, dass uns insoweit Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit zur Last fällt. Hierbei hat der Anwender nachzuweisen, dass er schriftlich alle Kenntnisse, die zur sachgemässen und erfolgversprechenden Beurteilung durch Sika erforderlich sind, Sika rechtzeitig und vollständig übermittelt wurden. Der Anwender hat die Produkte auf ihre Eignung für den vorgesehenen Anwendungszweck zu prüfen. Änderungen der Produktspezifikationen bleiben vorbehalten. Schutzrechte Dritter sind zu beachten. Im übrigen gelten unsere jeweiligen Verkaufs- und Lieferbedingungen. Es gilt das jeweils neueste Produktdatenblatt, das von uns angefordert werden sollte.

Tehnični list Izdaja 31/07/09 Identifikacijska št.: 02 06 04 00 003 0 000029 Sika

® Unitherm

®-38091 interior

1/4

Sika® Unitherm®-38091 interior 1

Gra

db

en

ištv

o

Sika®

Unitherm®

-38091 interior

Intumiscentni premaz, vsebuje topila

Opis proizvoda

Sika® Unitherm

®-38091 interior je tankoslojni požarno zaščitni premaz za jeklene

konstrukcije.

Uporaba Intumiscentni premaz za notranjo uporabo. Zaščita delov jeklene konstrukcije kot so stebri, nosilci, paličja,..

Značilnosti / prednosti Tvori toplotnoizolacijsko peno. Ni zahtevan pokrivni sloj, razen za barvne površine. Enostavna vgradnja. Ne poveča obremenitve. Samo za notranjo uporabo.

Testi Britanski standard, Warrington Fire Research Nemški standard, BAM Mnoge ostale države, npr. Tajvan, Kitajska, Singapur,…

PODATKI O IZDELKU

Barva bela

Pakiranje 25,0kg, neto

Skladiščenje 12 mesecev od datuma proizvodnje, če je pravilno skladiščeno v originalni, neodprti in nepoškodovani embalaži, na suhem in pri temperaturi med +5ºC in +30ºC. Zaščiti pred zmrzaljo.

Gostota ~ 1,29 kg/L

Suha snov ~ 70% (utežno)

Plamenišče ~ +26ºC

Požarna odpornost Testirano za požarno zaščito 30minut do 120minut.

2/4

2 Sika® Unitherm®-38091 interior

PODATKI O SISTEMU

Sistem vgradnje

Jeklo primer 1x Sika

® Permacor

®-1705

intumiscentni premaz 1x Sika® Unitherm

®-38091 interior

pokrivni sloj (znotraj) 1x Sika® Unitherm

®-7854

ali pokrivni sloj (zunaj) 2x Sika

® Unitherm

®-7854

Galvanizirano jeklo primer 1x Sika

® Permacor

®-2706 EG


®-38091 interior


®-7854


® Unitherm

®-7854

TEHNIČNI PODATKI

Poraba materiala Poraba premaza Sika® Unitherm

®-38091 interior je odvisna od uporabljenega

standarda. Na debelino vpliva dimenzija jeklenega dela, izpostavljenost plamenom in zahtevan čas zaščite. Za vsak posamezen standard so na voljo tabele in diagrami zahtevane debeline. Primer (standard BS 476 del 21) Za debelino suhega filma 550µm je ustrezna debelina mokrega filma 750-800µm, poraba v tem primeru znaša 1000g/m

2 oz. ~0,78L/m

2.

Priprava podlage Pred vgradnjo Sika® Unitherm

®-38091 interior na osnovni premaz Sika

® Permacor

®-

1705 ali Sika® Permacor

®-2706 EG mora biti površina čista, suha in brez nečistoč

kot npr. umazanija, olja, maščobe, oblog, površinskih obdelav, ipd. V primeru dvoma je potrebno izdelati testno površino.

DELOVNA NAVODILA

Temperatura podlage in okolice

min. +5ºC / +38ºC

Relativna zračna vlaga max. 80% r.z.v.

Točka rosišča Paziti na kondenzacijo! Površina in nestrjen premaz mora biti min 3ºC nad točko rosišča da se zmanjša možnost kondenzacije in cvetenja pokrivnega premaza.

Mešanje Enokomponenten premaz, temeljito premešati brez dovajanja zraka.

Orodje za mešanje Sika® Unitherm

®-38091 interior je potrebno temeljito premešati z uporabo elektro

mešala (300-400 o/min) ali drugega ustreznega orodja.

3/4


Način vgradnje / orodje Airless brizganje - material se ne redči - airless črpalka z razmerjem > 45:1, pretok 4-5 L/min - premer cevi min 3/8 cole - priporočljiva velikost šobe: 0,46 – 0,66mm ali 0,019 – 0,0273 cole - odstraniti je potrebno filtre - cevi morajo biti odporna na topila

Valjček/čopič

- za isto debelino suhega filma je verjetno potrebno več premazov kot z airless brizganjem

- uporaba orodja odpornega na topila

Sika® Unitherm

®-38091 interior je potrebno vgraditi v več slojih do zahtevane

debeline suhega filma. Prvi sloj na osnovni premaz naj ne preseže debeline mokrega filma 400µm. Ostali premazi naj ne presežejo debelino mokrega filma 500µm

Čiščenje orodja Čiščenje orodja in opreme s Sika® Unitherm

®-11089 takoj po uporabi. Strjen

material se lahko odstrani samo mehansko.

Potlife Ko ga ni več možno vgraditi (rok skladiščenja)

Čakalni čas med premazi Vgradnja Sika® Unitherm

®-38091 interior na Sika

® Permacor

®-1705 ali Sika

®

Permacor®-2706 EG:

temperatura podlage min max +10ºC 24 ur 48 ur

+20ºC 16 ur 24 ur +30ºC 16 ur 24 ur

Vgradnja Sika

® Unitherm

®-38091 interior na Sika

® Unitherm

®-38091 interior

temperatura podlage min max +10ºC 48 ur -

+20ºC 24 ur - +30ºC 24 ur -

Vgradnja Sika

® Unitherm

®-7854 na Sika

® Unitherm

®-38091 interior

temperatura podlage min max +10ºC 72 ur -

+20ºC 48 ur - +30ºC 48 ur -

Časi so približni in nanje vplivajo pogoji okolice, predvsem temperatura in relativna zračna vlaga.

Omejitve

V primeru r.z.v. ≥80% se čakalni čas med premazi poveča za 24ur. Vedno je potrebno zagotoviti dobro prezračevanje zaprtih prostorov, da se zagotovi sušenje. Sika

® Unitherm

®-38091 interior mora biti zaščiten pred dežjem, kondenzacijo, vodo

in vremenskimi vplivi. Če je potrebno ogrevanje se ne sme uporabljati plinskih, parafinskih ali ostalih gorilnikov na fosilna goriva, ker proizvajajo velike količine CO2 in vlage, ki kvarno vplivata na premaz. Za ogrevanje se lahko uporablja električne grelce za vpihovanje vročega zraka.



Informacije o varnem rokovanju, skladiščenju in distribuciji kemičnih izdelkov se dobijo v najnovejšem varnostnem listu, ki vsebuje fizikalne, ekološke, toksikološke in ostale varnostne podatke.

EU regulativa 2004/42 (VOC Decopaint Directive)

Po direktivi 2004/42 znaša največja dovoljena vsebnost VOC (hlapne organske komponente) za kategorijo proizvodov IIA / i, tip Sb, 500 g/l (omejitev 2010). Največja vsebnost VOC za Sika

® Unitherm

®-38091 interior znaša manj kot 500 g/l.

4/4



Gra

db

en

ištv

o



Tehnični list Izdaja 22/07/08 Identifikacijska št.: 02 06 04 00 001 0 000015 Sika

® Unitherm

®-7854

1/3

Sika® Unitherm®-7854 1

Gra

db

en

ištv

o

Sika®

Unitherm®

-7854

PVC-alkidni pokrivni premaz, vsebuje topila

Opis proizvoda

Sika® Unitherm

®-7854 je robusten enokomponenten pokrivni premaz v sistemu

protipožarne zaščite Sika® Unitherm

® – intumiscentni premaz.

Uporaba Barvni pokrivni premaz za protipožarne premaze na vodni osnovi in na osnovi topil. Vremenska zaščita protipožarnega premaza.

Značilnosti / prednosti Dobra UV odpornost. Dobra vremenska odpornost. Enostavna vgradnja. Ne poveča obremenitve. Ne vpliva na formiranje termoizolacijske obloge.

Testi Britanski standard, Warrington Fire Research Nemški standard, BAM Mnoge ostale države, npr. Tajvan, Kitajska, Singapur,…

PODATKI O IZDELKU

Barva RAL barvni odtenki, ostali po povpraševanju.

Pakiranje 13,0kg, neto

Skladiščenje 12 mesecev od datuma proizvodnje, če je pravilno skladiščeno v originalni, neodprti in nepoškodovani embalaži, na suhem in pri temperaturi med +5ºC in +30ºC. Zaščiti pred zmrzaljo.

Kemijska osnova PVC-alkidna smola

Gostota ~ 1,30 kg/L

Suha snov ~ 61% (utežno)

Plamenišče ~ +38ºC

UV odpornost UV odporen

2/3

2 Sika® Unitherm®-7854

PODATKI O SISTEMU

Sistem vgradnje

Jeklo primer 1x Sika

® Permacor

®-1705


®-38091 interior/exterior


®-7854


® Unitherm

®-7854

Galvanizirano jeklo primer 1x Sika

® Permacor

®-2706 EG


®-38091 interior/exterior


®-7854


® Unitherm

®-7854

TEHNIČNI PODATKI

Poraba materiala Znotraj poraba ~180 g/m

2 ali ~140 ml/m

2

debelina mokrega filma ~140µm debelina suhega filma ~60µm Zunaj poraba ~2x 150 g/m

2 ali ~2x 120 ml/m

2

debelina mokrega filma ~2x 120µm debelina suhega filma ~2x 50µm = 100µm

Priprava podlage Površina mora biti čista, suha in brez nečistoč kot npr. umazanija, olja, maščobe, starih premazov, površinskih obdelav, ipd. Pred vgradnjo pokrivnega premaza Sika

® Unitherm

®-7854 mora biti Sika

®

Unitherm®-38091 interior/exterior suh (test z nohtom).

V primeru dvoma je potrebno izdelati testno površino.

DELOVNA NAVODILA

Temperatura podlage in okolice

min. +5ºC / +38ºC

Relativna zračna vlaga max. 80% r.z.v.

Točka rosišča Paziti na kondenzacijo! Površina in nestrjen premaz mora biti min 3ºC nad točko rosišča da se zmanjša možnost kondenzacije in cvetenja pokrivnega premaza.

Mešanje Enokomponenten premaz, temeljito premešati brez dovajanja zraka.

Orodje za mešanje Sika® Unitherm

®-7854 je potrebno temeljito premešati z uporabo elektro mešala

(300-400 o/min) ali drugega ustreznega orodja.

Način vgradnje / orodje Airless brizganje - material se ne redči - airless črpalka z razmerjem > 30:1, tlak brizganja 180 bar - premer cevi min 3/8 cole - priporočljiva velikost šobe: 0,27 – 0,56mm ali 0,011 – 0,023 cole - cevi morajo biti odporne na topila

Valjček/čopič

- uporaba orodja odpornega na topila

Čiščenje orodja Čiščenje orodja in opreme s Sika® Unitherm

®-11089 takoj po uporabi. Strjen

material se lahko odstrani samo mehansko.

3/3

3 Sika® Unitherm®-7854

Potlife Ko ga ni več možno vgraditi (rok skladiščenja)

Čakalni čas med premazi Vgradnja Sika® Unitherm

®-7854 na Sika

® Unitherm

®-38091

temperatura podlage min max

+10ºC 72 ur - +20ºC 48ur -

+30ºC 48ur - Vgradnja Sika

® Unitherm

®-7854 na Sika

® Unitherm

®-7854

temperatura podlage min max

+10ºC 48ur 5dni +20ºC 24ur 3dni

+30ºC 24ur 3dni Časi so približni in nanje vplivajo pogoji okolice, predvsem temperatura in relativna zračna vlaga.

Omejitve

V primeru r.z.v. ≥80% se čakalni čas med premazi poveča za 24ur. Vedno je potrebno zagotoviti dobro prezračevanje zaprtih prostorov, da se zagotovi sušenje. Svež nanos Sika

® Unitherm

®-7854 mora biti zaščiten pred dežjem, kondenzacijo,

vodo in vremenskimi vplivi najmanj 5dni. Če je potrebno ogrevanje se ne sme uporabljati plinskih, parafinskih ali ostalih gorilnikov na fosilna goriva, ker proizvajajo velike količine CO2 in vlage, ki kvarno vplivata na premaz. Za ogrevanje se lahko uporablja električne grelce za vpihovanje vročega zraka.



Informacije o varnem rokovanju, skladiščenju in distribuciji kemičnih izdelkov se dobijo v najnovejšem varnostnem listu, ki vsebuje fizikalne, ekološke, toksikološke in ostale varnostne podatke.

EU regulativa 2004/42 (VOC Decopaint Directive)

Po direktivi 2004/42 znaša največja dovoljena vsebnost VOC (hlapne organske komponente) za kategorijo proizvodov IIA / i, tip Sb, 600 g/l (omejitev 2007). Največja vsebnost VOC za Sika

® Unitherm

®-7854 znaša manj kot 600 g/l.


Gra

db

en

ištv

o



Protikorozijska in protipožarna zaščita jeklenih konstrukcij 159

8.5 NASLOV ŠTUDENTA

Sandy RAGOLIČ

Kozjak nad Pesnico 17/H

2201 Zg. Kungota

Tel.: (02) 655 38 41

e-mail: [email protected]

8.6 KRATEK ŽIVLJENJEPIS

Rojena: 19.11.1976 v Frankfurtu pri Main (Nemčija)

Šolanje: 1983 – 1986 OŠ v Nemčiji (Elsa Brandstöm Schule)

1986 – 1991 OŠ Krenovih v Zg.Kungoti

1991 – 1995 Srednja trgovska Šola Maribor

Smer: Aranžerski Tehnik

1995 vpis Fakulteta za gradbeništvo

Smer: VS gradbeništvo

8.7 ZAHVALA PODJETJEM

Trimo d. d.

Inženiring in proizvodnja montažnih objektov

Prijateljeva cesta 12

8210 Trebnje

SLOVENIJA

Pocinkovalnica d.o.o.

Bežigrajska cesta 6

SI -3000 Celje

SLOVENIJA

HELIOS KEMIČNA TOVARNA DOMŽALE d.o.o.

Ljubljanska cesta 114

1230 Domžale

COLOR d.d.

Cesta komandanta Staneta 4

1215 Medvode

http://www.trimo.si/client/index.php

160 Protikorozijska in protipožarna zaščita jeklenih konstrukcij

SIKA d.o.o.

Prevale 13

1236 Trzin

SIKA Österreich GmbH

Josef-Krainerstr. 16

A-8074 Graz

Documents

PROTIKOROZIJSKA IN PROTIPOŢARNA ZAŠČITA JEKLENIH …