Gary W. Dallin, P. Eng. Ferdigmalte metallbelagte stålpaneler for bygninger har blitt brukt med suksess i mange år. En indikasjon på populariteten er den utbredte bruken av ferdigmalte ståltak i Canada og rundt om i verden.
Metalltak varer to til tre ganger lenger enn ikke-metalltak. 1 Metallbygg utgjør nesten halvparten av alle lave næringsbygg i Nord-Amerika, og en betydelig andel av disse byggene har ferdigmalte, metallbelagte stålplater for tak og vegger.
Riktig spesifikasjon av malingssystemet (dvs. forbehandling, grunning og toppstrøk) kan sikre en levetid på malte ståltak og metallbelagte vegger på over 20 år i mange bruksområder. For å oppnå en så lang levetid, må produsenter og produsenter av fargebelagte stålplater vurdere følgende relaterte problemer:
Miljøspørsmål En av de første faktorene du bør vurdere når du velger et ferdigmalt metallbelagt stålprodukt, er miljøet det skal brukes i. 2 Miljøet omfatter det generelle klimaet og lokale påvirkninger i området.
Plasseringens breddegrad bestemmer mengden og intensiteten av UV-stråling som produktet utsettes for, antall soltimer per år og eksponeringsvinkelen til de ferdigmalte panelene. Det er klart at tak med lav vinkel (dvs. flate) på bygninger som ligger i ørkenområder med lav breddegrad krever UV-bestandig primer og finishsystemer for å unngå for tidlig falming, kritting og sprekker. På den annen side skader UV-stråling den vertikale kledningen av veggene til bygninger som ligger på høye breddegrader med overskyet klima mye mindre.
Våttid er tiden da tak- og veggkledning blir fuktig på grunn av regn, høy luftfuktighet, tåke og kondens. Malingssystemer er ikke beskyttet mot fuktighet. Hvis den blir våt lenge nok, vil fuktigheten til slutt nå substratet under ethvert belegg og begynne å korrodere. Mengden kjemiske forurensninger som svoveldioksid og klorider i atmosfæren bestemmer korrosjonshastigheten.
Lokale eller mikroklimatiske påvirkninger som bør vurderes inkluderer vindretning, avsetning av forurensninger fra industri og havmiljø.
Når du velger et beleggsystem, bør den rådende vindretningen tas i betraktning. Forsiktighet bør utvises hvis bygningen er plassert i motvind fra en kilde til kjemisk forurensning. Gassformige og faste avgasser kan ha en alvorlig effekt på malingssystemer. Innenfor 5 kilometer (3,1 miles) fra tunge industriområder kan korrosiviteten variere fra moderat til alvorlig, avhengig av vindretning og lokale værforhold. Utover denne avstanden reduseres vanligvis påvirkningen knyttet til anleggets forurensende påvirkning.
Hvis malte bygninger ligger nær kysten, kan påvirkningen av saltvann være alvorlig. Opp til 300 m (984 fot) fra kystlinjen kan være kritisk, mens betydelige effekter kan merkes opptil 5 km innover i landet og enda lenger, avhengig av fralandsvind. Atlanterhavskysten av Canada er et område hvor slike klimapådriv kan forekomme.
Hvis korrosiviteten til den foreslåtte byggeplassen ikke er tydelig, kan det være nyttig å gjennomføre en lokal undersøkelse. Data fra miljøovervåkingsstasjoner er nyttige da de gir informasjon om nedbør, fuktighet og temperatur. Inspiser beskyttede, eksponerte, urensede overflater for partikler fra industri, veier og havsalt. Ytelsen til nærliggende konstruksjoner bør kontrolleres – hvis byggematerialer som galvaniserte gjerder og galvanisert eller ferdigmalt kledning, tak, takrenner og inndekninger er i god stand etter 10-15 år, kan miljøet være ikke-korroderende. Dersom strukturen blir problematisk etter bare noen år, er det lurt å utvise forsiktighet.
Malingsleverandører har kunnskap og erfaring til å anbefale malingssystemer for spesifikke bruksområder.
Anbefalinger for metallbelagte paneler Tykkelsen på metallbelegget under maling har en betydelig innvirkning på levetiden til ferdigmalte paneler in situ, spesielt når det gjelder galvaniserte paneler. Jo tykkere metallbelegget er, desto lavere grad av underskjæringskorrosjon på kuttekanter, riper eller andre områder der lakkens integritet er kompromittert.
Skjærkorrosjon av metallbelegg der kutt eller skader på maling er tilstede, og hvor sink eller sinkbaserte legeringer er utsatt. Ettersom belegget forbrukes av korrosive reaksjoner, mister malingen sin vedheft og flasser eller flaker seg fra overflaten. Jo tykkere metallbelegget er, desto langsommere underskjæringshastighet og saktere tverrskjæringshastighet.
Når det gjelder galvanisering, er viktigheten av sinkbeleggtykkelse, spesielt for tak, en av grunnene til at mange produsenter av galvaniserte plater anbefaler ASTM A653 standardspesifikasjoner for varmgalvanisert (galvanisert) eller sink-jernlegert stålplate. dyppeprosess (galvanisert glødet), beleggvekt (dvs. masse) betegnelse G90 (dvs. 0,90 oz/sqft) Z275 (dvs. 275 g/m2) egnet for de fleste ferdigmalte galvaniserte påføringsark. For forbelegg på 55 % AlZn blir tykkelsesproblemet vanskeligere av en rekke årsaker. ASTM A792/A792M, standardspesifikasjon for stålplate, 55 % varmdypende aluminium-sinklegering vekt (dvs. masse) Betegnelse AZ50 (AZM150) er generelt det anbefalte belegget, da det har vist seg å være egnet for langtidsarbeid.
Et aspekt å huske på er at rullebeleggingsoperasjoner generelt ikke kan bruke metallbelagt ark som er passivert med krombaserte kjemikalier. Disse kjemikaliene kan forurense rengjøringsmidler og forbehandlingsløsninger for malte linjer, så ikke-passiverte plater er mest brukt. 3
På grunn av sin harde og sprø natur, brukes ikke galvanisert behandling (GA) i produksjon av ferdigmalte stålplater. Bindingen mellom maling og dette sink-jernlegeringsbelegget er sterkere enn bindingen mellom belegg og stål. Under støping eller påvirkning vil GA sprekke og delaminere under malingen, noe som får begge lagene til å flasse av.
Hensyn til malingssystem Det er klart at en av de viktigste aspektene for å sikre god ytelse er malingen som brukes til jobben. For eksempel, i områder som mottar mye sollys og intens UV-eksponering, er det viktig å velge en falmebestandig finish, mens i områder med høy luftfuktighet er forbehandling og etterbehandling designet for å hindre fuktinntrengning. (Problemer knyttet til applikasjonsspesifikke beleggsystemer er mange og komplekse og ligger utenfor denne artikkelens omfang.)
Korrosjonsmotstanden til malt galvanisert stål er sterkt påvirket av den kjemiske og fysiske stabiliteten til grensesnittet mellom sinkoverflaten og det organiske belegget. Inntil nylig brukte sinkbelegg blandede oksidkjemiske behandlinger for å gi grensesnittbinding. Disse materialene blir i økende grad erstattet av tykkere og mer korrosjonsbestandige sinkfosfatbelegg som er mer motstandsdyktige mot korrosjon under filmen. Sinkfosfat er spesielt effektivt i marine miljøer og i langvarige våte forhold.
ASTM A755/A755M, et dokument som gir en generell oversikt over beleggene som er tilgjengelige for metallbelagte stålplateprodukter, kalles "Steel Sheet, Hot Dip Coated Metal" og forhåndsbelagt med spolebelegg for byggeprodukter utsatt for påvirkning av det ytre miljøet.
Prosesshensyn for belegging av forhåndsbelagte ruller En viktig variabel som påvirker levetiden til et forhåndsbelagt produkt in situ, er fremstillingen av det forhåndsbelagte arket. Beleggingsprosessen for forhåndsbelagte ruller kan påvirke ytelsen betydelig. For eksempel er god malingsvedheft viktig for å hindre avskalling eller blemmer på malingen i åkeren. God vedheft krever godt kontrollerte håndteringsteknikker for rullebelegg. Prosessen med å male ruller påvirker levetiden i feltet. Problemer som dekkes:
Produsenter av rullebelegg som produserer ferdigmalte plater for bygninger, har veletablerte kvalitetssystemer som sikrer at disse problemene er riktig kontrollert. 4
Profilering og paneldesign Betydningen av paneldesign, spesielt bøyeradius langs formingsribben, er en annen viktig sak. Som tidligere nevnt oppstår sink-korrosjon der malingsfilmen har blitt skadet. Hvis panelet er utformet med liten bøyeradius, vil det alltid være sprekker i lakken. Disse sprekkene er ofte små og ofte referert til som "mikrosprekker". Imidlertid er metallbelegget eksponert og det er en mulighet for en økning i korrosjonshastigheten langs bøyeradiusen til det valsede panelet.
Muligheten for mikrosprekker i bend betyr ikke at dype seksjoner er umulige – designere må sørge for størst mulig bøyeradius for å imøtekomme disse seksjonene.
I tillegg til viktigheten av panel- og rulleformingsmaskindesign, påvirker driften av rulleformingsmaskinen også produktiviteten i feltet. For eksempel påvirker plasseringen av rullesettet den faktiske bøyeradiusen. Hvis justeringen ikke gjøres riktig, kan bøyninger skape skarpe knekk ved profilbøy i stedet for glatte bøyningsradier. Disse "tette" bøyningene kan føre til mer alvorlige mikrosprekker. Det er også viktig at parringsrullene ikke riper opp lakken, da dette vil redusere malingens evne til å tilpasse seg bøyeoperasjonen. Demping er et annet relatert problem som må identifiseres under profilering. Den vanlige måten å tillate tilbakefjæring på er å "knekke" panelet. Dette er nødvendig, men overdreven bøyning under profileringsoperasjonen resulterer i flere mikrosprekker. Tilsvarende er bygningspanelprodusentenes kvalitetskontrollprosedyrer utformet for å løse disse problemene.
En tilstand kjent som "oljebokser" eller "lommer" oppstår noen ganger når du ruller ferdigmalte stålpaneler. Panelprofiler med brede vegger eller flate seksjoner (f.eks. bygningsprofiler) er spesielt utsatt. Denne situasjonen skaper et uakseptabelt bølget utseende ved montering av paneler på tak og vegger. Oljebokser kan være forårsaket av en rekke årsaker, inkludert dårlig flathet av det innkommende arket, rullepresseoperasjon og monteringsmetoder, og kan også være et resultat av knekking av arket under formingen ettersom trykkspenninger genereres i lengderetningen av arket. ark. panel. 5 Denne elastiske knekkingen oppstår fordi stålet har lav eller null flytegrenseforlengelse (YPE), stick-slip-deformasjonen som oppstår når stålet strekkes.
Under valsing forsøker platen å tynnes ut i tykkelsesretningen og krympe i lengderetningen i baneområdet. I lav YPE-stål er det udeformerte området ved siden av bøyningen beskyttet mot langsgående krymping og er i kompresjon. Når trykkspenningen overstiger den begrensende elastiske knekkspenningen, oppstår lommebølger i veggområdet.
Høy YPE-stål forbedrer deformerbarheten fordi mer spenning brukes til lokal tynning med fokus på bøyning, noe som resulterer i mindre spenningsoverføring i lengderetningen. Dermed brukes fenomenet diskontinuerlig (lokal) fluiditet. Derfor kan ferdigmalt stål med YPE større enn 4 % rulles tilfredsstillende inn i arkitektoniske profiler. Nedre YPE-materialer kan valses uten oljetanker, avhengig av mølleinnstillinger, ståltykkelse og panelprofil.
Tyngden på oljetanken avtar etter hvert som flere stag brukes til å danne profilen, ståltykkelsen øker, bøyeradiene øker og veggbredden reduseres. Hvis YPE er høyere enn 6 %, kan det oppstå hull (dvs. betydelig lokalisert deformasjon) under rulling. Riktig hudtrening under produksjon vil kontrollere dette. Stålprodusenter bør være oppmerksomme på dette når de leverer ferdigmalte plater til bygningsplater, slik at produksjonsprosessen kan brukes til å produsere YPE innenfor akseptable grenser.
Hensyn til lagring og håndtering Sannsynligvis det viktigste problemet med lagring på stedet er å holde panelene tørre til de er installert i bygningen. Dersom fuktighet får trenge inn mellom tilstøtende paneler på grunn av regn eller kondens, og paneloverflatene i ettertid ikke får tørke raskt, kan det skje noen uønskede ting. Malingsvedheft kan forringes, noe som resulterer i små luftlommer mellom maling og sinkbelegg før panelet tas i bruk. Unødvendig å si at denne oppførselen kan akselerere tapet av malingsvedheft under bruk.
Noen ganger kan tilstedeværelsen av fuktighet mellom panelene på byggeplassen føre til dannelse av hvitrust på panelene (dvs. korrosjon av sinkbelegget). Dette er ikke bare estetisk uønsket, men kan gjøre panelet ubrukelig.
Papirpakker på arbeidsplassen bør pakkes inn i papir hvis de ikke kan oppbevares inne. Papiret skal påføres på en slik måte at det ikke samler seg vann i ballen. Pakken bør som et minimum dekkes med en presenning. Bunnen blir stående åpen slik at vannet kan renne fritt; i tillegg sikrer den fri luftstrøm til tørkebunten ved kondens. 6
Arkitektoniske designhensyn Korrosjon er sterkt påvirket av vått vær. Derfor er en av de viktigste designreglene å sikre at alt regnvann og snøsmelting kan renne bort fra bygget. Vann må ikke samle seg og komme i kontakt med bygninger.
Svak skråtak er mest utsatt for korrosjon da de utsettes for høye nivåer av UV-stråling, sur nedbør, partikler og vindblåste kjemikalier – alt må gjøres for å unngå vannansamling i tak, ventilasjon, klimaanlegg og gangveier.
Vannlogging av overløpskanten avhenger av takets helning: Jo høyere helling, desto bedre korrosive egenskaper til dryppkanten. I tillegg må forskjellige metaller som stål, aluminium, kobber og bly være elektrisk isolert for å forhindre galvanisk korrosjon, og avløpsbaner må utformes for å hindre vann i å strømme fra et materiale til et annet. Vurder å bruke en lysere farge på taket for å redusere UV-skader.
I tillegg kan levetiden til panelet forkortes i de områdene av bygget hvor det er mye snø på taket og snø blir liggende på taket over lengre tid. Hvis bygget er utformet slik at plassen under takplatene er varm, så kan snøen ved siden av platene smelte hele vinteren. Denne fortsatte langsomme smeltingen resulterer i permanent vannkontakt (dvs. langvarig fukting) av det malte panelet.
Som nevnt tidligere vil vann etter hvert sive gjennom malingsfilmen og korrosjon vil bli alvorlig, noe som gir en uvanlig kort levetid på taket. Hvis innertaket er isolert og undersiden av shingelen forblir kald, smelter ikke snø i kontakt med ytterflaten permanent, og man unngår malingsblemmer og sink-korrosjon forbundet med lange perioder med fuktighet. Husk også at jo tykkere malingssystemet er, desto lengre tid vil det ta før fukt trenger inn i underlaget.
Vegger Vertikale sidevegger er mindre forvitret og mindre skadet enn resten av bygningen, bortsett fra beskyttede overflater. I tillegg er kledning plassert i beskyttede områder som veggrelieffer og avsatser mindre utsatt for sollys og regn. På disse stedene forsterkes korrosjon av at forurensninger ikke vaskes bort av regn og kondens, og heller ikke tørker ut på grunn av mangel på direkte sollys. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot beskyttede eksponeringer i industrielle eller marine miljøer eller nær store motorveier.
Horisontale seksjoner av veggkledning må ha tilstrekkelig helling for å hindre opphopning av vann og skitt – dette er spesielt viktig for kjellerebb, siden utilstrekkelig helling kan forårsake korrosjon av den og kledningen over den.
I likhet med tak må forskjellige metaller som stål, aluminium, kobber og bly være elektrisk isolert for å forhindre galvanisk korrosjon. I områder med mye snøopphopning kan korrosjon også være et sidekledningsproblem – om mulig bør området nær bygningen ryddes for snø eller god isolasjon bør installeres for å forhindre permanent snøsmelting på bygningen. panel overflate.
Isolasjonen bør ikke bli våt, og hvis den gjør det, la den aldri komme i kontakt med ferdigmalte paneler – hvis isolasjonen blir våt, vil den ikke tørke raskt (hvis i det hele tatt), og etterlate panelene utsatt for langvarig eksponering for fuktighet – - Denne tilstanden vil føre til akselerert feil. For eksempel, når isolasjonen i bunnen av sideveggpanelet blir våt på grunn av vanninntrengning til bunnen, ser det ut til at en design med panelene overlapper bunnen er å foretrekke i stedet for å ha bunnen av panelet installert direkte på toppen av panelet. bunn. Minimer muligheten for at dette problemet oppstår.
Ferdigmalte paneler belagt med et 55 % aluminium-sinklegeringsbelegg bør ikke komme i direkte kontakt med våt betong – betongens høye alkalitet kan korrodere aluminiumet og få belegget til å flasse av. 7 Dersom søknaden innebærer bruk av festemidler som trenger gjennom panelet, skal de velges slik at levetiden samsvarer med den malte panelen. I dag er det noen skruer/fester med organisk belegg på hodet for korrosjonsbestandighet og disse finnes i en rekke farger for å matche tak/veggbekledningen.
INSTALLASJONSHENSYN De to viktigste problemene knyttet til feltinstallasjon, spesielt når det kommer til et tak, kan være måten panelene beveger seg over taket og påvirkningen fra arbeidernes sko og verktøy. Hvis det dannes grader på kantene av panelene under skjæring, kan malingsfilmen skrape opp sinkbelegget når panelene glir mot hverandre. Som nevnt tidligere, uansett hvor integriteten til malingen er kompromittert, vil metallbelegget begynne å korrodere raskere, noe som negativt påvirker levetiden til det ferdigmalte panelet. På samme måte kan arbeidersko forårsake lignende riper. Det er viktig at sko eller støvler ikke lar små steiner eller stålbor komme inn i sålen.
Små hull og/eller hakk ("spåner") dannes ofte under montering, festing og etterbehandling – husk at disse inneholder stål. Etter at arbeidet er fullført, eller til og med før, kan stålet korrodere og etterlate en ekkel rustflekk, spesielt hvis malingsfargen er lysere. I mange tilfeller anses denne misfargingen å være den faktiske for tidlige nedbrytningen av de ferdigmalte panelene, og bortsett fra estetiske hensyn må byggeiere være sikre på at bygget ikke svikter for tidlig. All spon fra taket må fjernes umiddelbart.
Hvis installasjonen inkluderer et lavt skråtak, kan det samle seg vann. Selv om skråningsdesignet kan være tilstrekkelig til å tillate fri drenering, kan det være lokale problemer som forårsaker stående vann. Små bulker etterlatt av arbeidere, for eksempel ved å gå eller plassere verktøy, kan etterlate områder som ikke kan renne fritt. Hvis fri drenering ikke tillates, kan stående vann føre til at malingen får blemmer, som da kan føre til at malingen flasser av på store områder, noe som da kan føre til mer alvorlig korrosjon av metallet under malingen. Setting av bygget etter oppføring kan føre til feil drenering av taket.
Vedlikeholdshensyn Enkelt vedlikehold av malte paneler på bygninger inkluderer sporadisk skylling med vann. For installasjoner hvor panelene er utsatt for regn (f.eks. tak) er dette vanligvis ikke nødvendig. Men i beskyttede, utsatte områder som undertak og veggområder under takskjegg, er rengjøring hver sjette måned nyttig for å fjerne etsende salter og rusk fra paneloverflater.
Det anbefales at enhver rengjøring utføres ved en første "prøverengjøring" av et lite område av overflaten på et sted som ikke er for åpent for å oppnå visse tilfredsstillende resultater.
Ved bruk på et tak er det også viktig å fjerne løst rusk som løv, skitt eller konstruksjonsavrenning (dvs. støv eller annet rusk rundt takventiler). Selv om disse restene ikke inneholder sterke kjemikalier, vil de forhindre den raske uttørkingen som er kritisk for et langvarig tak.
Bruk heller ikke metallskuffer for å fjerne snø fra tak. Dette kan føre til alvorlige riper på lakken.
Ferdigmalte metallbelagte stålpaneler for bygninger er designet for årevis med problemfri service. Men over tid vil utseendet til alle lag med maling endres, muligens til det punktet hvor det er behov for ommaling. 8
Konklusjon Formalte galvaniserte stålplater har vært vellykket brukt til bygningskledning (tak og vegger) i ulike klimaer i flere tiår. Lang og problemfri drift kan oppnås gjennom riktig valg av malingssystem, nøye utforming av strukturen og regelmessig vedlikehold.
Innleggstid: Jun-05-2023