Výběr nátěrového systému je ovlivněn celou řadou elementů. Kritéria jsou samozřejmě volena dle toho, kdo daný výběr provádí. Z pohledu člověka, který nátěr aplikuje, je rozhodující rychlost aplikace, potřeba malého počtu vrstev nebo například využití nátěru s tolerancí k horšímu základu. Naopak v případě investora se jedná zejména o cenu nátěrového systému, jeho životnost a snadnou údržbu.
Důležité faktory pro výběr nátěru
Podklad
Důležitým kritériem pro správnou volbu nátěrového systému je povrch materiálu, který bude ochrannou barvou opatřen.
Metoda nanášení barvy
Dalším měřítkem je metoda nanášení barvy. Zda je možné aplikovat barvu ručně (válečkem či štětcem) nebo je nutné využít vysokotlaké stříkací přístroje.
Schnutí
Zde hraje velkou roli samozřejmě čas. Ten je závislý na teplotě a vlhkosti prostoru určeného pro nanášení ochranného nátěru. Důležitý vliv na správný výběr nátěrové hmoty má taktéž korozní prostředí a požadovaná životnost.
Korozní prostředí a životnost
Koroze je definována jako znehodnocení kovů fyzikálně-chemickými interakcemi s prostředím zemské atmosféry. Děje probíhají na rozhraní fáze kov-prostředí. Anodická reakce odpovídá oxidaci kovu (rozpouštění, korozi) a katodická reakce odpovídá současné redukci některé z oxidujících složek prostředí a tvorbě korozních produktů. Tyto elektrochemické děje probíhají při atmosférické korozi v tenké vrstvě elektrolytu, která se vyskytuje na povrchu kovu.
Čtěte také: Řešení proti přelezení plotu
Základní podmínkou pro vznik a průběh atmosférické koroze je vytvoření vrstvy elektrolytu na povrchu kovu. Kromě zadržených dešťových srážek se jedná především o adsorpci a kondenzaci vzdušné vlhkosti na povrchu kovu. Tloušťka této vrstvy se v reálných podmínkách pohybuje mezi 5 - 150 nm. V této vrstvě pak probíhají chemické reakce, v jejichž důsledku dochází ke korozi. Ke kondenzaci vzdušné vlhkosti dochází, jestliže teplota povrchu a teplota rosného bodu je shodná, přičemž teplota rosného bodu je závislá na koncentraci vlhkosti ve vzduchu. Čím nižší hodnota vlhkosti, tím nižší hodnota teploty rosného bodu. V běžných atmosférách se uvádí jako kritická hodnota pro vznik korozního napadení relativní vlhkost 80 %.
Hodnota kritické relativní vlhkosti je ovlivněna vlastnostmi atmosféry (teplota, relativní vlhkost, tlak vzduchu atd.) a znečištěním ovzduší. Tato hodnota se mění se znečištěním prostředí a s kvalitou, především čistotou a drsností povrchu. Při rychlých změnách teploty je další možností vzniku vrstvy elektrolytu kondenzace vlhkosti (orosení). Při reálném korozním procesu v atmosférických podmínkách se vždy projevuje současně vliv několika faktorů.
Doba ovlhčení povrchu je závislá na teplotě, relativní vlhkosti vzduchu, množství a druhu srážek, rychlosti větru, intenzitě slunečního záření, tvaru povrchu, jeho drsnosti a čistotě, stupni zakrytí povrchu a dalších. Složení elektrolytu je závislé na povaze a koncentraci nečistot v ovzduší i na charakteru povrchu kovu. Korozní rychlost je silně ovlivňována koncentrací nečistot ve vzduchu, na některých typech konstrukcí se může projevit vliv chloridů z chemických rozmrazovacích solí.
Znalost podmínek působícího prostředí je důležitá pro odhad i posouzení vznikajícího znehodnocení i pro volbu účinného ochranného opatření. Při atmosférické korozi se většinou jedná o rovnoměrnou korozi. Stupeň korozní agresivity je technický údaj, který je základní informací pro výběr materiálů a systému ochrany proti působení atmosférického prostředí s přihlédnutím ke způsobům použití a k požadované životnosti systému ochrany či výrobku.
Podle normy ČSN EN ISO 9223 je korozní agresivita atmosféry klasifikována stupni C1 až CX. V současné době je průměrná roční koncentrace SO2 na více než 80 % území ČR nižší než 10 µg/m3 (atmosféra s korozní agresivitou stupně C2 pro ocel); vyšší průměrná roční koncentrace SO2 se vyskytuje v severních Čechách a na Ostravsku (stupeň C3).
Čtěte také: Použití asfaltových pásů v protiradonové izolaci
Při stanovení stupně agresivity atmosféry v případě rozměrných konstrukcí a staveb je nutné vzít v úvahu rozdílné podmínky, které mohou působit na jednotlivé části konstrukce a které vyplývají z konstrukčního řešení a způsobu jejich používání, například část konstrukce mostu nad vodní hladinou, konstrukčně podmíněné nedostatečně provětrávané prostory, duté prostory konstrukcí, povrchy pod přístřeškem nebo částečně chráněné povrchy ve styku s agresivními látkami, povrchy vystavené kondenzaci, abrazivním vlivům, pohledové plochy a podobně.
Významně se projevuje i orientace jednotlivých ploch vzhledem ke směru působení větru, slunečního záření nebo dešťových srážek. Velmi specifické podmínky z hlediska korozní agresivity nastávají u tunelů, kde se často projevuje vliv průsaku vody a vneseného znečištění posypových solí a dalšího znečištění. Zvláštní pozornost je dále nutné věnovat částem konstrukcí, které jsou ponořené nebo částečně omývané vodou nebo uložené v půdě. Pro účely PKO jsou normou ČSN EN ISO 12944-2 stanoveny 4 stupně korozní agresivity.
Konstrukční materiály a koroze
Nejdůležitějším konstrukčním materiálem je ocel. Oceli jsou slitiny železa s uhlíkem a dalšími prvky, které se do oceli dostaly jednak při výrobě (Mn, Si, P, S, Cu), nebo s prvky, které byly přidány do oceli úmyslně (např. Cr, Ni aj.), takzvanými prvky přísadovými, legujícími. Podle toho se oceli rozdělují na oceli uhlíkové a oceli slitinové. Tyto oceli jsou nejrozšířenějším konstrukčním materiálem.
Z korozního hlediska patří konstrukční oceli k materiálům málo odolným a bez povrchové úpravy mají omezené použití. V atmosféře korodují za vzniku rzi. Ta zhoršuje nejen vzhled oceli, ale i jeho elektrický odpor a tepelnou vodivost, hladkost, ztěžuje rozebíratelnost spojů a podobně. Korozní napadení je obvykle rozloženo po celé ploše, i když v jednotlivých částech postupuje do hloubky různou rychlostí.
Korozi ocelí do určité míry ovlivňuje druh a obsah legur, například se stoupajícím obsahem síry roste mírně i korozní rychlost oceli, a naopak se stoupajícím obsahem uhlíku se rychlost koroze snižuje. Technický význam má přítomnost Cu, která v koncentraci 0,2 až 0,3 % zvyšuje korozní odolnost. Na dlouhodobý průběh atmosférické koroze nemá význam způsob tváření a stav povrchu, který může do jisté míry ovlivnit pouze kinetiku koroze v počátečním období. Korozní rychlost konstrukční oceli není během prvních deseti let konstantní, postupně se snižuje se vznikem vrstvy korozních produktů.
Čtěte také: Materiály pro ochranu betonu
Litina (šedá a bílá) jsou tvrdé, křehké materiály s hrubým a pórovitým povrchem. Pro zlepšení zpracovatelnosti i korozní odolnosti proti některým prostředím (chemický průmysl) se litiny legují - Cr, Si, Al, Ni, Mo aj. Pro odhad jejich korozního napadení lze vycházet z údajů pro konstrukční a nízkolegované oceli. Korozní napadení má rovnoměrnější charakter než u ocelí, protože grafitová kostra ve struktuře materiálu zůstává nenapadena. Litiny jsou v mnoha případech korozně odolnější než nízkolegované oceli a vyznačují se zejména menším sklonem k důlkové korozi. Specifickým projevem koroze litiny je takzvaná spongióza, tedy selektivní koroze železa ve slitině, kdy korozně napadený materiál má křehkou strukturu obohacenou o uhlík.
Tyto oceli jsou také označovány jako patinující nízkolegované oceli (weathering steel), popř. výrobním označením (Atmofix, Corten). Kvalita ocelí je specifikována normou ČSN EN 10025-5. Obsah legujících prvků nepřesahuje 2 %. Důležitá je vyváženost jednotlivých legujících prvků - kombinace Cu-P-Cr. Ve vhodných atmosférických podmínkách vzniká postupně pevná a přilnavá vrstva korozních produktů - patina, která zpomaluje korozní proces. Struktura, barva i ochranná funkce patiny závisí na klimatických faktorech a konstrukčním uspořádání. Rez-patina tvoří vysoce adherentní, omezeně propustnou vrstvu, která však není barierou proti průniku prostředí ani pasivní povrchovou vrstvou na kovu. Počáteční korozní rychlost těchto ocelí je přibližně stejná jako nelegovaných ocelí a vyšší odolnost se projeví až po určité době. Vrstva patiny se vyvíjí postupně a ustálených vlastností dosahuje cca po 3 - 5 letech. Pro vznik ochranné vrstvy je nezbytné periodické střídání doby ovlhčení a vysušení povrchu. Na trvale vlhkých místech nedochází ke vzniku této patiny.
Typy protikorozních nátěrů
- Samozákladující antikorozní rychleschnoucí barva tzv. „jednošichovka“: Tyto barvy umožňují rychlou aplikaci jedné vrstvy, která plní funkci základu i vrchního nátěru. Příkladem je Rokosil S 2199, samozákladující jednovrstvá antikorozní polomatná barva na nátěr ocelových konstrukcí.
- Barva na bázi akrylátové pryskyřice v organických rozpouštědlech: S přísadou antikorozního zinkfosfátového pigmentu a aditiv.
- Samozákladující syntetická "jednošichtovka" v pololesku: Další varianta pro jednovrstvé nátěry.
- Základní dvousložková nátěrová hmota 2K-Akryl Antikor tix: Určena pro kovy, pozink, hliník, měď apod. Vyniká svou pružností a vysokou přilnavostí. Provedení tix pro nástřiky v síle 100-200 µm v jedné vrstvě.
- Jednovrstvá antikorozní nátěrová hmota: Obě varianty rovněž v provedení tix - aplikace jeden nástřik 100 - 200 mikr.
- PPG STEELGUARD: Jsme výhradní dodavatel PPG STEELGUARD pro ČR a SR. Nátěr suchý na dotek již po 20 min. PPG je certifikována celosvětově uznávaným standardem ISO 9001. Naše nabídka zahrnuje také vodou ředitelné roztoky vytvořené pro použití přímo na stavbě. Tyto produkty mají téměř nulové VOC a jsou prakticky bez zápachu - mohou tak být aplikovány i za normálního provozu budovy.
Protipožární/intumescentní nátěry
Ocelové konstrukce jsou kostrou budovy, která ji udržuje. Když vypukne požár, teplota se rychle zvýší na úroveň, kdy ocelové konstrukce ztratí svou stabilitu a následně se zřítí. U veřejných budov je nezbytné zajistit, aby lidé, kteří budovu používají, měli v případě požáru dostatek času na únik. Pomocí protipožárních/intumescentních nátěrů můžeme zpomalit proces zahřívání oceli. Intumescentní barva vytváří na povrchu oceli izolační vrstvu tím, že vlivem tepla pění. Ocel snese v průměru 350-750 °C v závislosti na jejím zatížení. Čím více je těžkých konstrukcí, od typu střechy až po počet pater v budově, tím větší je zatížení.
Požadovaný systém požární ochrany tedy závisí na zatížení konstrukcí: Pokud má budova pouze jedno podlaží a je v ní mnoho východů, jako například v nákupních centrech nebo na stadionech, často postačí systém 30min. Intumescentní nátěry splňují všechny hlavní mezinárodní normy v oblasti požární ochrany.
Příklad protipožárního nátěru: Flamgard Transparent je protipožární nátěrová hmota na vodné bázi určená do interiérů k ochraně dřevěných konstrukcí proti ohni a účinkům sálavého tepla vhodná na staré a vyzrálé dřevo o vlhkosti max. 10 %. Přípravek Flamgard Transparent je certifikovaný jako systém (protipožární nátěr a uzavírací lak). Po zaschnutí je průhledný, se světle žlutým odstínem a zachovává původní kresbu dřeva.
Proces aplikace ochranných nátěrů
Chápeme, že natírané objekty by měly co nejdříve sloužit svému účelu, a proto při jejich malování postupujeme s maximální rychlostí a šetrností.
- Zakrytí okolních objektů: Včetně průmyslových strojů, které se například mohou poblíž malované konstrukce nacházet.
- Odmaštění a očištění natíraného objektu: K tomu používáme například saponáty či brusný papír, kterým podle potřeby natíranou konstrukci přebrousíme.
- Aplikace základní barvy: Pro samotné nátěry používáme například stříkací zařízení Airless, které nám umožňuje konstrukci natřít rychle a rovnoměrně. Špatná místa přetřeme například základní dvousložkovou polyuretanovou barvou U 2008, v případě dřevěných trámů natíráme základní barvou, podle potřeby vytmelíme a případně znovu přebrousíme.
- Aplikace vrchní barvy: Pak nanášíme nátěr vrchní barvy. V případě mycích boxů používáme například dvousložkovou vrchní polyuretanovou barvu U 2072.
Ochranné nátěry realizujeme jak z plošin a lešení, tak i z výškových žebříků. Na ochranné nátěry používáme svoje 12m vysoké pojízdné lešení, výškový žebřík i kloubový výškový žebřík, podle potřeby můžeme použít pojízdnou plošinu. Stříkací zařízení Airless je neocenitelným pomocníkem při práci ve velkém rozsahu. Kromě nástřiku velkých ploch v halách jej lze použít i pro nátěr fasád či nástřik konstrukcí. Dva z našich třech stříkacích strojů mohou aplikovat i protipožární nátěry.
Příklady použití ochranných nátěrů
Je důležité chránit různé konstrukce vhodným nátěrem. Ochranný nátěr prodlužuje jejich životnost a brání například korozi.
- Ocelové konstrukce: Základní a vrchní antikorozní barva na kov. Multifunkční nátěr na ocel, zoxidovanou pozinkovanou ocel nebo železo, na konstrukce, vrata, střechy, sloupy.
- Dřevěné trámy a konstrukce: Nanášíme protipožární nátěry, které dokážou zvýšit odolnost dřevěné konstrukce proti požáru, a tím i bezpečnost celého objektu.
- Betonové a kovové konstrukce: Také natíráme konstrukce ocelové, betonové i kovové.
- Mycí boxy: Ochranným nátěrem umíme opatřit i mycí boxy.
- Podlahy: Epoxyban se vyznačuje vysokou mechanickou odolností, vzdoruje ropným produktům a většině běžných chemikálií. Je použitelný jako litá podlahovina, neobsahuje rozpouštědla a při vytvrzování nemění objem. Lze jej nanášet v libovolně silné vrstvě. Výsledný nátěr je lesklý. Epoxyban je vhodný pro dlouhodobý kontakt s potravinami.
- Fasády a střechy: Mezi ochranné nátěry lze zařadit i nátěry fasád a střech. Realizujeme ochranné nátěry střech, konstrukcí i podlah.
- Obložení, dřevěné štíty, podhledy: Mezi ochranné nátěry můžeme zařadit různé nátěry konstrukcí, nátěry obložení, ale i třeba nátěry dřevěných štítů i k nátěrům podhledů.
Díky naší plošině není pro nás problém realizovat veškeré ochranné nátěry rodinných domů, ani nátěry komerčních budov. Ochranné nátěry se musí po nějakém čase znovu obnovit a na to je právě vhodná naše plošina.
Shrnutí důležitých termínů
Pro lepší orientaci v problematice protikorozní ochrany uvádíme seznam často používaných zkratek a termínů:
- AK: Alkyd, alkydový
- AY: Akrylát, akrylátový
- DFT: Tloušťka suchého filmu
- EP: Epoxid, epoxidový
- ESI: Ethylsilikát
- H: Vysoká životnost (od 15 do 25 let)
- KZP: Kontrolní a zkušební plán
- L: Nízká životnost (do 7 let)
- M: Střední korozní agresivita prostředí v daném typu atmosféry
- Misc.: Označení základní nátěrové hmoty s různými typy antikorozních pigmentů
- NA: Neměřitelný (nepoužívá se)
- NDFT: Předepsaná tloušťka suchého povlaku
- NH: Nátěrová hmota
- NS: Nátěrový systém
- OK: Ocelová konstrukce
- ONS: Ochranný nátěrový systém
- OPS: Ochranný povlakový systém
- PKO: Protikorozní ochrana
- PUR: Polyuretan, polyuretanový
- RDS: Realizační dokumentace stavby
- TePř: Technologický předpis
- TP: Technologický postup
- VH: Velmi vysoká životnost (vyšší než 25 let)
- VOC: Volatile Organic Compounds - těkavé organické látky
- VTD: Výrobně technická dokumentace
- WFT: Tloušťka mokrého filmu
- Zn(R): Označení základní nátěrové hmoty s vysokým obsahem zinku (vyšším než 80 % hmot.
Hodnocení nákladů životního cyklu (LCC)
Pro hodnocení nákladů na celkovou životnost konstrukce je nutné použít hodnocení nákladů životního cyklu (LCC - Life Cycle Costing). Analýza nákladů životního cyklu je proces ekonomické analýzy zaměřený na posouzení celkových nákladů na pořízení a vlastnictví, jakož i na vypořádání (likvidaci) produktu. Ta poskytuje důležité vstupní údaje při procesu rozhodování v etapách návrhu, vývoje, používání a vypořádání produktu. Analýza nákladů životního cyklu se nejefektivněji používá v počáteční etapě návrhu k optimalizaci základního přístupu k návrhu.
Pro optimální volbu protikorozní ochrany je důležité správné zadání návrhu se všemi požadavky, které na dílo budou kladeny. Zadání návrhu stavební konstrukce projektovou specifikací představuje technickou dokumentaci stavby (TDS), která popisuje návrh a jeho speciální požadavky. Zhotovitel musí vyhotovit technologický předpis (TePř) výroby ocelové konstrukce (OK), včetně technologického postupu (TP) prací a kontroly systému PKO.
V případě stavebních konstrukcí mají některé konstrukční prvky a/nebo díly charakter certifikovaných výrobků, což zahrnuje i jejich PKO (např. svodidla, zábradlí, mostní ložiska, mostní uzávěry, tunelové portály apod.).
Důležitost technických norem a konzultací
Text předpokládá určité technické znalosti v tomto oboru. Vzhledem k šíři problematiky nelze postihnout všechny problémy, které mohou nastat při řešení této problematiky. Pro volbu vhodného protikorozního opatření je žádoucí konzultovat problematiku s korozním odborníkem (např. s certifikovanými korozními inženýry apod.). Základní technické požadavky na ocelovou konstrukci z hlediska jejího zhotovení a návrhové životnosti jsou uvedeny v ČSN EN 1990.
Kromě technických norem jsou vydávány resortní předpisy (viz kapitola Literatura), které podrobněji specifikují požadavky jednotlivých správců stavebních konstrukcí na životnost konstrukcí a jejich protikorozních ochran, provádění a kontrolu protikorozní ochrany atd. V nich bývají specifikovány také požadavky na kvalifikaci pracovníků navrhujících, provádějících nebo kontrolujících protikorozní ochranu.
Předmětem pomůcky "Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí" je souhrn základních informací a postupů, které jsou spojené s protikorozní ochranou ocelových konstrukcí vystavených atmosférickým a dalším vlivům, které mohou působit na tyto konstrukce během jejich života a používání. Pomůcka se věnuje návrhu a provádění protikorozní ochrany povlaky všech typů stavebních konstrukcí, například dopravních, vodohospodářských, průmyslových a zemědělských staveb, staveb pro potravinářskou výrobu, pozemních staveb, telekomunikačních staveb, energetických staveb z konstrukčních ocelí. Zabývá se především problematikou PKO nových ocelových konstrukcí. Pomůcka ukazuje příklady nejčastěji navrhovaných a používaných systémů PKO pro atmosférickou expozici.
Objednatel - investor nebo organizace pověřená investorem funkcí objednatele, nikoliv zhotovitel stavby, objednávající ocelovou konstrukci; podle stavebního zákona.
tags: #vše #o #rychleschnoucích #protikorozních #nátěrech