Łączenie różnych materiałów z metalu w konstrukcji fasady – efekt korozji
Korozja materiałów z metalu w konstrukcji fasady, może powstawać z dwóch powodów. Pierwszy z nich, czysto galwanicznego charakteru, tzn. powstający w wyniku bezpośredniego kontaktu dwóch różnych metali. Do korozji dochodzi również na skutek spływania wody opadowej z jednej powierzchni metalu na drugą.
Przed kilkoma laty, Instytut d/s Korozji przeprowadził za pomocą tzw. metody „drut na śrubę” (I), rozległe badania dotyczące korozji, występującej pod wpływem zmian atmosferycznych w różnych środowiskach. Zasadą owej metody jest owinięcie metalowego drutu na gwincie śruby wykonanej z innego metalu. Wypróbowano dwanaście różnych kombinacji metali w trzech odmiennych środowiskach. Tabela nr 1 pokazuje zestawienie rezultatów podczas rocznego testowania materiału, uzupełnione są one praktycznym doświadczeniem.
Atak korozji na miedź charakteru galwanicznego jest nieznaczny podczas kontaktu z większością przetestowanych metali. Nierdzewna stal i nikiel wykazują niewielką podatność na korozję.
Natomiast na aluminium o niezabezpieczonej powierzchni można zaobserwować wyraźne ataki korozji, które zwiększają się wraz z korozyjnym oddziaływaniem środowiska. Miedź razem ze stalą węglową osiągają najlepszy efekt.
Anodyzowane aluminium jest dużo odporniejsze od aluminium o niezabezpieczonej powierzchni. Natomiast w środowisku miejskim i morskim, miedź i stal węglowa mogą być bardziej podatne na ataki korozji.
Badania zostały przeprowadzone w latach 1976-77 i od tego czasu zaszły znaczące zmiany w kwestii występowania korozji pod wpływem zmian atmosferycznych. Atmosfera w miastach jest obecnie, w roku 2005, zdecydowanie mniej zanieczyszczona. Zawartość siarki wynosi przykładowo ok. 3 µ/m3 w porównaniu do 15 µ/m3 z roku 1976. Anodyzowane aluminium posiada w związku z tym większą odporność na korozję, od wielkości podanej w tabeli nr 1. Wyraźne ataki korozji w wyniku kontaktu z materiałem wykonanym z miedzi nie są w związku z tym prawdopodobne w atmosferze miejskiej. Jednakże atmosfera morska, może zwiększać prawdopodobieństwo korozji z powodu chloru obecnego w wodzie morskiej.
Drugi typ ataków korozji pochodzi od przepływów wody z powierzchni miedzi, która tym samym zawiera w sobie ów pierwiastek (porównaj różnice w tabeli nr 1.) Konstrukcja powinna zostać wykonana w taki sposób, aby uniknąć bezpośredniego spływania wody z miedzi na aluminium. Ta sama zasada dotyczy również elementów galwanizowanych (pokrytych cynkiem).
Okna i ich umiejscowienie w fasadzie z miedzi
Okna drewniane, drewniane pokryte miedzią oraz plastikowe nie wykazują żadnych efektów korozji. Niektórzy producenci specjalizują się w produkcji okien drewnianych pokrytych miedzią. Pojawia się tu nieskończona liczba możliwości projektowania, dzięki różnorodnym rozwiązaniom dotyczącym profilowania materiału. Okna z anodyzowanego oraz lakierowanego aluminium znajdują również swoje zastosowanie, jednakże należy w nich unikać bezpośredniego kontaktu z powierzchniami miedzianymi, tak aby woda z powierzchni miedzi nie dostawała się na powierzchnię aluminium. Aby wyeliminować tę możliwość można umiejscowić część okna w fasadzie, alternatywnie wysunąć na zewnątrz kąt okna. Należy zwrócić uwagę, aby przycięte profile aluminium miały nienaruszoną powierzchnię, gdyż również te powierzchnie powinny zostać zabezpieczone, aby ochrona przed działaniem korozji była skuteczna i długotrwała.
Dzięki zastosowaniu falcowania (łączenia na wpusty) oraz zadaszeń można osiągnąć wiele efektywnych rozwiązań, biorąc pod uwagę korozyjne oddziaływanie wody opadowej. Warto wiedzieć, że to nie powodzie stanowią największe problemy z korozją. W dużych ilościach wody zawartość jonów jest zazwyczaj niska, ponieważ ulegają one ”rozcieńczeniu”. To rosa i drobny deszcz oznaczają najczęściej agresywny atak wody na powierzchnie narażone na korozję.
Odnośniki:
V. Kucera: Korozja galwaniczna Instytut d/s Korozji KI Raport 1977:16
Tabela nr 1
Lewa kolumna: ryzyko korozji galwanicznej w przypadku metali przy połączeniach z innym metalem w różnych typach atmosfer.
Zastosowano trójstopniową skalę:
0: Brak ryzyka korozji galwanicznej pod wpływem działania czynników atmosferycznych przy połączeniu wymienionego metalu z innym metalem.
I: Zwiększone ryzyko korozji przy połączeniu wymienionego metalu z innym metalem.
II: Wysokie ryzyko korozji przy połączeniu wymienionego metalu z innym metalem.
Prawa kolumna: szybkość procesu korozji została również oceniona dla metali w aktualnym połączeniu według następujących oznaczeń:
– Bez podkreślenia ≤ 1 µ/rok
– Podkreślenie 1 < 5 µ/rok
– Wytłuszczenie ≥ 5µ/rok
Patrz na wydruk tabeli dla dobrej interpretacji wyników.
Metal | Atmosfera wiejska | Atmosfera miejska | Atmosfera morska | |
Stal węglowa | 0 | Pb, Zn, Al, Mg odporna na rdzę | Pb, Zn, Al, Mg odporna na rdzę | Pb, Zn, Al, Anod Al, |
I | nierdzewna, Cu, Ni, Anod Al, Sn, Cr | Nierdzewna, Cu, Ni, Anod Al, Sn, Cr | Cr, Mg odporna na rdzę nierdzewna, Cu, Ni, Sn | |
II | ||||
Stal nierdzewna | 0 | Cu, Ni, Cr | Cu, Ni, Cr | Cu, Ni, Cr |
I | ||||
II | ||||
Miedź | 0 | Stal węglowa, Pb, Anod Al, Sn Cr, Mg | Stal węglowa, Pb, Anod Al Sn, Cr, Mg | Stal węglowa, nierdzewna, Pb, Ni Anod Al, Sn, Cr, Mg |
I | nierdzewna, Ni | nierdzewna, Ni | ||
II | ||||
Aluminium | 0 | Pb, Zn, Anod Al, Sn, Cr, Mg | Zn, Anod Al, Mg | Zn, Anod Al, Mg |
I | Stal węglowa, nierdzewne, Cu Ni, odporne na rdzę | Stal węglowa, nierdzewne, Pb, Ni, Sn, Cr, odporne na rdzę | Nierdzewne, Ni, Sn, Cr | |
II | Cu | Stal węglowa, Cu, Pb, odporne na rdzę | ||
Aluminium anodyzowane | 0 | Pb, Ni, Sn, Mg | Pb, Cr, Mg | Cr, Mg |
I | stal węglowa, nierdzewne, Cu, Cr | nierdzewne, Ni, Sn | nierdzewne, Pb, Ni, Sn | |
II | stal węglowa, Cu | stal węglowa, Cu | ||
Stal węglowa | 0 | Al, Mg | Al, Mg | Al, anod Al, Mg |
I | Nierdzewny, Anod Al, Sn, Cr | Nierdzewny, anod Al, Sn, Cr | nierdzewny, Cr | |
II | Stal węglowa, Cu, Pb, Ni | Stal węglowa, Cu, Pb, Ni | Stal węglowa, Cu, Pb, Ni, Sn |
Źródło: Forum miedzi
Nie wiedziałam, że to rosa i drobny deszcz najbardziej powodują korozję, bardziej bym się spodziewała rdzewienia po zalaniu dużą ilością wody. Dobrze, że są sposoby, aby tej korozji uniknąć.