Łączenie różnych materiałów z metalu w konstrukcji fasady – efekt korozji

Okna wsunięte w fasadę, eliminujące odpływ wody z powierzchni miedzianych,co obniża ryzyko 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.

Okna wsunięte w fasadę, eliminujące odpływ wody z powierzchni miedzianych,co obniża ryzyko korozji.Okna wsunięte w fasadę, eliminujące odpływ wody z powierzchni miedzianych, co obniża ryzyko korozji.

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.

Ramy okna pokryte miedzią.Ramy okna pokryte miedzią.

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

Dołącz do dyskusji

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *