Gary W. Dallin, P. Eng. Voorgelakte, met metaal beklede stalen panelen voor gebouwen worden al vele jaren met succes gebruikt. Een indicatie van de populariteit ervan is het wijdverbreide gebruik van voorgelakte stalen daken in Canada en de rest van de wereld.
Metalen daken gaan twee tot drie keer langer mee dan niet-metalen daken. 1 Metalen gebouwen vormen bijna de helft van alle laagbouw niet-residentiële gebouwen in Noord-Amerika, en een aanzienlijk deel van deze gebouwen heeft voorgelakte, met metaal beklede stalen panelen voor daken en muren.
Een juiste specificatie van het coatingsysteem (dwz voorbehandeling, primer en toplaag) kan bij veel toepassingen een levensduur van geverfde stalen daken en met metaal beklede muren van meer dan 20 jaar garanderen. Om een dergelijke lange levensduur te bereiken, moeten fabrikanten en bouwers van kleurgecoate staalplaten rekening houden met de volgende gerelateerde kwesties:
Milieukwesties Een van de eerste factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een voorgelakt staalproduct met een metaalcoating is de omgeving waarin het zal worden gebruikt. 2 Tot de omgeving behoren het algemene klimaat en de plaatselijke invloeden van het gebied.
De breedtegraad van de locatie bepaalt de hoeveelheid en intensiteit van de UV-straling waaraan het product wordt blootgesteld, het aantal uren zonneschijn per jaar en de belichtingshoek van de voorgelakte panelen. Het is duidelijk dat lage-hoek (dat wil zeggen platte) daken van gebouwen in woestijngebieden op lage breedtegraden UV-bestendige primer- en afwerkingssystemen vereisen om voortijdige verkleuring, verkrijting en barsten te voorkomen. Aan de andere kant beschadigt UV-straling de verticale bekleding van de muren van gebouwen op hoge breedtegraden met een bewolkt klimaat veel minder.
Natte tijd is de tijd waarin dak- en gevelbekleding vochtig worden door regen, hoge luchtvochtigheid, mist en condensatie. Verfsystemen zijn niet beschermd tegen vocht. Als het vocht lang genoeg nat blijft, zal het uiteindelijk de ondergrond onder de coating bereiken en beginnen te corroderen. De hoeveelheid chemische verontreinigende stoffen zoals zwaveldioxide en chloriden die in de atmosfeer aanwezig zijn, bepaalt de corrosiesnelheid.
Lokale of microklimatologische invloeden waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de windrichting, de afzetting van verontreinigende stoffen door industrieën en het mariene milieu.
Bij de keuze van een coatingsysteem moet rekening worden gehouden met de heersende windrichting. Voorzichtigheid is geboden als het gebouw zich benedenwinds van een bron van chemische verontreiniging bevindt. Gasvormige en vaste uitlaatgassen kunnen ernstige gevolgen hebben voor verfsystemen. Binnen een straal van 5 kilometer (3,1 mijl) van zware industriële gebieden kan de corrosiviteit variëren van matig tot ernstig, afhankelijk van de windrichting en lokale weersomstandigheden. Buiten deze afstand wordt de impact die gepaard gaat met de vervuilende impact van de installatie doorgaans verminderd.
Als geschilderde gebouwen dicht bij de kust staan, kan de impact van zout water ernstig zijn. Tot 300 m (984 ft) van de kustlijn kan van cruciaal belang zijn, terwijl aanzienlijke effecten tot 5 km landinwaarts en zelfs verder voelbaar kunnen zijn, afhankelijk van de offshore wind. De Atlantische kust van Canada is een gebied waar dergelijke klimaatforcering zou kunnen optreden.
Als de corrosiviteit van de voorgestelde bouwplaats niet duidelijk is, kan het nuttig zijn om lokaal onderzoek uit te voeren. Gegevens van milieumeetstations zijn nuttig omdat ze informatie verschaffen over neerslag, vochtigheid en temperatuur. Inspecteer beschermde blootgestelde, ongereinigde oppervlakken op deeltjes afkomstig van de industrie, wegen en zeezout. De prestaties van nabijgelegen constructies moeten worden gecontroleerd. Als bouwmaterialen zoals gegalvaniseerde hekwerken en gegalvaniseerde of voorgeverfde bekleding, daken, goten en gootstukken na 10-15 jaar in goede staat zijn, kan de omgeving niet-corrosief zijn. Als de constructie al na enkele jaren problematisch wordt, is voorzichtigheid geboden.
Verfleveranciers hebben de kennis en ervaring om verfsystemen voor specifieke toepassingen aan te bevelen.
Aanbevelingen voor met metaal gecoate panelen De dikte van de metallische coating onder de verf heeft een aanzienlijke invloed op de levensduur van voorgelakte panelen ter plaatse, vooral in het geval van gegalvaniseerde panelen. Hoe dikker de metalen coating, hoe lager de mate van ondersnijdingscorrosie op snijranden, krassen of andere gebieden waar de integriteit van de lak in gevaar komt.
Schuifcorrosie van metalen coatings waar insnijdingen of beschadigingen aan de verf aanwezig zijn en waar zink of legeringen op zinkbasis zichtbaar zijn. Naarmate de coating wordt verbruikt door de corrosieve reacties, verliest de verf zijn hechting en schilfert of schilfert van het oppervlak. Hoe dikker de metalen coating, hoe langzamer de ondersnijsnelheid en hoe langzamer de dwarssnijsnelheid.
In het geval van verzinken is het belang van de dikte van de zinklaag, vooral voor daken, een van de redenen waarom veel fabrikanten van gegalvaniseerde plaatproducten de ASTM A653-standaardspecificaties aanbevelen voor thermisch verzinkte (gegalvaniseerde) of zink-ijzergelegeerde staalplaten. dompelproces (gegalvaniseerd gegloeid), coatinggewicht (dwz massa) aanduiding G90 (dwz 0,90 oz/sqft) Z275 (dwz 275 g/m2) geschikt voor de meeste voorgelakte gegalvaniseerde toepassingen. Voor precoatings van 55% AlZn wordt het dikteprobleem om een aantal redenen moeilijker. ASTM A792/A792M, standaardspecificatie voor staalplaat, 55% thermisch aluminium-zinklegering Coatinggewicht (dwz massa) Aanduiding AZ50 (AZM150) is over het algemeen de aanbevolen coating, omdat is aangetoond dat deze geschikt is voor langdurig werk.
Eén aspect om in gedachten te houden is dat bij rolcoatingwerkzaamheden over het algemeen geen met metaal beklede platen kunnen worden gebruikt die zijn gepassiveerd met chemicaliën op chroombasis. Deze chemicaliën kunnen reinigingsmiddelen en voorbehandelingsoplossingen voor geverfde lijnen verontreinigen, daarom worden meestal niet-gepassiveerde platen gebruikt. 3
Vanwege zijn harde en broze aard wordt Galvanized Treatment (GA) niet gebruikt bij de productie van voorgelakte staalplaten. De verbinding tussen verf en deze zink-ijzerlegeringscoating is sterker dan de verbinding tussen coating en staal. Tijdens het vormen of stoten zal GA onder de verf barsten en delamineren, waardoor beide lagen loslaten.
Overwegingen bij het verfsysteem Uiteraard is een van de belangrijkste aspecten bij het garanderen van goede prestaties de verf die voor de klus wordt gebruikt. In ruimtes met veel zonlicht en intense UV-blootstelling is het bijvoorbeeld belangrijk om een lichtbestendige afwerking te kiezen, terwijl in ruimtes met een hoge luchtvochtigheid de voorbehandeling en afwerking zijn ontworpen om het binnendringen van vocht te voorkomen. (Problemen met betrekking tot toepassingsspecifieke coatingsystemen zijn talrijk en complex en vallen buiten het bestek van dit artikel.)
De corrosieweerstand van geverfd gegalvaniseerd staal wordt sterk beïnvloed door de chemische en fysische stabiliteit van het grensvlak tussen het zinkoppervlak en de organische coating. Tot voor kort werd bij het verzinken gebruik gemaakt van chemische behandelingen met gemengde oxiden om grensvlakbinding te bewerkstelligen. Deze materialen worden steeds vaker vervangen door dikkere en corrosiebestendigere zinkfosfaatcoatings die beter bestand zijn tegen corrosie onder de film. Zinkfosfaat is bijzonder effectief in mariene omgevingen en in langdurige natte omstandigheden.
ASTM A755/A755M, een document dat een algemeen overzicht geeft van de coatings die beschikbaar zijn voor met metaal beklede staalplaatproducten, heet “Steel Sheet, Hot Dip Coated Metal” en is vooraf gecoat door middel van coil-coating voor bouwproducten die zijn blootgesteld aan de invloed van de externe omgeving.
Procesoverwegingen voor het coaten van voorgecoate rollen Een belangrijke variabele die de levensduur van een voorgecoat product in situ beïnvloedt, is de vervaardiging van de voorgecoate plaat. Het coatingproces voor voorgecoate rollen kan de prestaties aanzienlijk beïnvloeden. Zo is een goede verfhechting belangrijk om te voorkomen dat de verf in het veld afbladdert of blaast. Een goede hechting vereist goed gecontroleerde verwerkingstechnieken voor rolcoating. Het verfproces van rollen heeft invloed op de levensduur in het veld. Onderwerpen die aan bod komen:
Fabrikanten van rolcoatings die voorgelakte platen voor gebouwen produceren, beschikken over gevestigde kwaliteitssystemen die ervoor zorgen dat deze problemen goed worden gecontroleerd. 4
Kenmerken van profilering en paneelontwerp Het belang van het paneelontwerp, vooral de buigradius langs de vormrib, is een andere belangrijke kwestie. Zoals eerder vermeld treedt zinkcorrosie op daar waar de verffilm beschadigd is. Als het paneel met een kleine buigradius is ontworpen, zullen er altijd scheuren in het lakwerk ontstaan. Deze scheurtjes zijn vaak klein en worden vaak ‘microscheurtjes’ genoemd. De metaalcoating is echter zichtbaar en er bestaat een mogelijkheid van een toename van de corrosiesnelheid langs de buigradius van het gewalste paneel.
De mogelijkheid van microscheuren in bochten betekent niet dat diepe secties onmogelijk zijn; ontwerpers moeten zorgen voor de grootst mogelijke buigradius om deze secties op te vangen.
Naast het belang van het ontwerp van paneel- en rolvormmachines, heeft de werking van de rolvormmachine ook invloed op de productiviteit in het veld. Zo heeft de locatie van het rollenstel invloed op de daadwerkelijke buigradius. Als de uitlijning niet correct wordt uitgevoerd, kunnen bochten scherpe knikken veroorzaken bij profielbochten in plaats van vloeiende buigradiussen. Deze “strakke” bochten kunnen leiden tot ernstigere microscheuren. Het is ook belangrijk dat de tegenrollen de lak niet bekrassen, omdat dit het vermogen van de verf om zich aan te passen aan de buigbewerking zal verminderen. Demping is een ander gerelateerd probleem dat tijdens het profileren moet worden geïdentificeerd. De gebruikelijke manier om terugvering mogelijk te maken is door het paneel te “knikken”. Dit is nodig, maar overmatig buigen tijdens het profileren resulteert in meer microscheuren. Op dezelfde manier zijn de kwaliteitscontroleprocedures van fabrikanten van bouwpanelen ontworpen om deze problemen aan te pakken.
Een aandoening die bekend staat als “oliekannen” of “pockets” komt soms voor bij het rollen van voorgelakte stalen panelen. Paneelprofielen met brede wanden of vlakke delen (bijv. bouwprofielen) zijn bijzonder gevoelig. Deze situatie zorgt voor een onaanvaardbaar golvend uiterlijk bij het installeren van panelen op daken en muren. Olieblikken kunnen worden veroorzaakt door een verscheidenheid aan oorzaken, waaronder een slechte vlakheid van de binnenkomende plaat, de werking van de rolpers en montagemethoden, en kunnen ook het gevolg zijn van het knikken van de plaat tijdens het vormen, omdat er drukspanningen worden gegenereerd in de lengterichting van de plaat. laken. paneel. 5 Dit elastische knikken ontstaat omdat het staal een lage of nul rekgrens (YPE) heeft, de stick-slip vervorming die optreedt wanneer het staal wordt uitgerekt.
Tijdens het walsen probeert het vel uit te dunnen in de dikterichting en te krimpen in de lengterichting in het baangebied. Bij laag-YPE-staalsoorten wordt het onvervormde gebied grenzend aan de bocht beschermd tegen longitudinale krimp en staat het onder druk. Wanneer de drukspanning de beperkende elastische knikspanning overschrijdt, ontstaan er pocketgolven in het wandgebied.
Hoge YPE-staalsoorten verbeteren de vervormbaarheid omdat er meer spanning wordt gebruikt voor lokale verdunning gericht op buiging, wat resulteert in minder spanningsoverdracht in de lengterichting. Er wordt dus gebruik gemaakt van het fenomeen discontinue (lokale) vloeibaarheid. Daarom kan voorgelakt staal met een YPE van meer dan 4% op bevredigende wijze in architecturale profielen worden gerold. Lagere YPE-materialen kunnen worden gewalst zonder olietanks, afhankelijk van de freesinstellingen, staaldikte en paneelprofiel.
De zwaarte van de olietank neemt af naarmate er meer stutten worden gebruikt om het profiel te vormen, de staaldikte toeneemt, de buigradii toenemen en de wandbreedte afneemt. Als de YPE hoger is dan 6%, kunnen er tijdens het walsen gutsen (dat wil zeggen aanzienlijke plaatselijke vervorming) optreden. Een goede huidtraining tijdens de productie zal dit onder controle houden. Staalproducenten moeten zich hiervan bewust zijn bij het leveren van voorgelakte panelen voor bouwpanelen, zodat het productieproces kan worden gebruikt om YPE binnen aanvaardbare grenzen te produceren.
Overwegingen bij opslag en hantering Waarschijnlijk het belangrijkste probleem bij opslag op locatie is het droog houden van de panelen totdat ze in het gebouw worden geïnstalleerd. Als er door regen of condensatie vocht tussen aangrenzende panelen kan infiltreren, en de paneeloppervlakken vervolgens niet snel kunnen drogen, kunnen er ongewenste dingen gebeuren. De hechting van de verf kan verslechteren, wat kan leiden tot kleine luchtbellen tussen de verf en de zinklaag voordat het paneel in gebruik wordt genomen. Het is onnodig te zeggen dat dit gedrag het verlies aan verfhechting tijdens gebruik kan versnellen.
Soms kan de aanwezigheid van vocht tussen de panelen op de bouwplaats leiden tot de vorming van witte roest op de panelen (dat wil zeggen corrosie van de zinklaag). Dit is niet alleen esthetisch ongewenst, maar kan het paneel onbruikbaar maken.
Pakken papier op de werkplek moeten in papier worden gewikkeld als ze niet binnen kunnen worden bewaard. Het papier moet zo worden aangebracht dat er zich geen water in de baal ophoopt. Het pakket moet in ieder geval afgedekt zijn met een zeildoek. De bodem wordt open gelaten zodat het water vrij kan weglopen; bovendien zorgt het voor een vrije luchtstroom naar de droogbundel in geval van condensatie. 6
Overwegingen bij het architectonisch ontwerp Corrosie wordt sterk beïnvloed door nat weer. Daarom is een van de belangrijkste ontwerpregels ervoor te zorgen dat al het regenwater en gesmolten sneeuw uit het gebouw kunnen wegvloeien. Er mag geen water ophopen en in contact komen met gebouwen.
Licht hellende daken zijn het meest gevoelig voor corrosie, omdat ze worden blootgesteld aan hoge niveaus van UV-straling, zure regen, fijnstof en door de wind meegevoerde chemicaliën. Er moet alles aan worden gedaan om waterophoping in plafonds, ventilatie, airconditioningapparatuur en looppaden te voorkomen.
Wateroverlast van de overlaatrand is afhankelijk van de helling van het dak: hoe hoger de helling, hoe beter de corrosieve eigenschappen van de druiprand. Bovendien moeten ongelijksoortige metalen zoals staal, aluminium, koper en lood elektrisch worden geïsoleerd om galvanische corrosie te voorkomen, en moeten afvoerpaden worden ontworpen om te voorkomen dat water van het ene materiaal naar het andere stroomt. Overweeg een lichtere kleur op uw dak te gebruiken om UV-schade te verminderen.
Bovendien kan de levensduur van het paneel worden verkort in die delen van het gebouw waar veel sneeuw op het dak ligt en er gedurende langere tijd sneeuw op het dak blijft liggen. Als het gebouw zo is ontworpen dat de ruimte onder de dakplaten warm is, kan de sneeuw naast de platen de hele winter smelten. Dit voortdurende langzame smelten resulteert in permanent watercontact (dwz langdurige bevochtiging) van het geverfde paneel.
Zoals eerder vermeld zal er uiteindelijk water door de verffilm sijpelen en zal de corrosie ernstig zijn, wat resulteert in een ongewoon korte levensduur van het dak. Als het binnendak geïsoleerd is en de onderkant van de dakspanen koud blijft, smelt sneeuw die in contact komt met het buitenoppervlak niet permanent en worden verfblaasjes en zinkcorrosie als gevolg van langdurige perioden van vocht vermeden. Houd er ook rekening mee dat hoe dikker het verfsysteem is, hoe langer het duurt voordat er vocht in de ondergrond dringt.
Muren Verticale zijwanden zijn minder verweerd en minder beschadigd dan de rest van het gebouw, behalve beschermde oppervlakken. Bovendien worden bekledingen die zich in beschermde gebieden bevinden, zoals muurreliëfs en richels, minder blootgesteld aan zonlicht en regen. Op deze plaatsen wordt de corrosie versterkt doordat verontreinigende stoffen niet worden weggespoeld door regen en condensatie, en ook niet uitdrogen door het ontbreken van direct zonlicht. Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan beschermde blootstellingen in industriële of maritieme omgevingen of dichtbij grote snelwegen.
Horizontale delen van de wandbekleding moeten voldoende helling hebben om de ophoping van water en vuil te voorkomen. Dit is vooral belangrijk bij kelderverdiepingen, omdat onvoldoende helling corrosie van de kelder en de bekleding erboven kan veroorzaken.
Net als daken moeten ongelijksoortige metalen zoals staal, aluminium, koper en lood elektrisch geïsoleerd worden om galvanische corrosie te voorkomen. In gebieden met zware sneeuwophopingen kan corrosie ook een probleem zijn met de zijbeplating. Indien mogelijk moet het gebied in de buurt van het gebouw sneeuwvrij worden gemaakt of moet er goede isolatie worden geïnstalleerd om permanent smelten van de sneeuw op het gebouw te voorkomen. paneel oppervlak.
Isolatie mag niet nat worden, en als dat toch gebeurt, mag deze nooit in contact komen met voorgelakte panelen. Als de isolatie toch nat wordt, zal deze niet snel drogen (of helemaal niet), waardoor de panelen worden blootgesteld aan langdurige blootstelling aan vocht – - Deze toestand zal leiden tot versneld falen. Wanneer bijvoorbeeld de isolatie aan de onderkant van het zijwandpaneel nat wordt als gevolg van het binnendringen van water aan de onderkant, lijkt een ontwerp waarbij de panelen de bodem overlappen de voorkeur te hebben boven het installeren van de onderkant van het paneel direct bovenop het zijwandpaneel. onderkant. Minimaliseer de kans dat dit probleem zich voordoet.
Voorgelakte panelen bedekt met een coating van 55% aluminium-zinklegering mogen niet in direct contact komen met nat beton – de hoge alkaliteit van het beton kan het aluminium aantasten, waardoor de coating kan loslaten. 7 Als bij de toepassing gebruik wordt gemaakt van bevestigingsmiddelen die het paneel binnendringen, moeten deze zo worden gekozen dat hun levensduur overeenkomt met die van het geverfde paneel. Tegenwoordig zijn er enkele schroeven/bevestigingsmiddelen met een organische coating op de kop voor corrosiebestendigheid en deze zijn verkrijgbaar in verschillende kleuren, passend bij de dak-/muurbekleding.
INSTALLATIE-OVERWEGINGEN De twee belangrijkste problemen die gepaard gaan met installatie ter plaatse, vooral als het om een dak gaat, kunnen de manier zijn waarop de panelen over het dak bewegen en de invloed van schoenen en gereedschap van werknemers. Als er tijdens het snijden bramen ontstaan aan de randen van de panelen, kan de verffilm krassen maken op de zinklaag terwijl de panelen tegen elkaar glijden. Zoals eerder vermeld zal de metalen coating, waar de integriteit van de verf wordt aangetast, sneller gaan corroderen, wat de levensduur van het voorgelakte paneel negatief beïnvloedt. Op dezelfde manier kunnen werknemersschoenen soortgelijke krassen veroorzaken. Het is belangrijk dat bij schoenen of laarzen geen kleine steentjes of stalen boren in de zool terechtkomen.
Tijdens de montage, bevestiging en afwerking ontstaan vaak kleine gaatjes en/of inkepingen (“chips”) – onthoud dat deze staal bevatten. Nadat de werkzaamheden zijn voltooid, of zelfs daarvoor, kan het staal gaan roesten en een vervelende roestvlek achterlaten, vooral als de verfkleur lichter is. In veel gevallen wordt deze verkleuring beschouwd als de daadwerkelijke voortijdige degradatie van de voorgelakte panelen, en afgezien van esthetische overwegingen moeten gebouweigenaren er zeker van zijn dat het gebouw niet voortijdig zal bezwijken. Alle spanen van het dak moeten onmiddellijk worden verwijderd.
Als de installatie een laag hellend dak heeft, kan er zich water ophopen. Hoewel het ontwerp van de helling voldoende kan zijn om een vrije afvoer mogelijk te maken, kunnen er lokaal problemen zijn die stilstaand water veroorzaken. Kleine deuken die door werknemers worden achtergelaten, bijvoorbeeld door het lopen of het plaatsen van gereedschap, kunnen gebieden achterlaten die niet vrij kunnen wegvloeien. Als er geen vrije afvoer is toegestaan, kan stilstaand water ervoor zorgen dat de verf gaat blaren, waardoor de verf op grote oppervlakken kan loslaten, wat vervolgens kan leiden tot ernstigere corrosie van het metaal onder de verf. Het bezinken van het gebouw na de bouw kan leiden tot een onjuiste afvoer van het dak.
Onderhoudsoverwegingen Eenvoudig onderhoud van geverfde panelen op gebouwen omvat af en toe spoelen met water. Bij installaties waarbij de panelen worden blootgesteld aan regen (bijvoorbeeld daken) is dit doorgaans niet nodig. In beschermde, blootgestelde gebieden, zoals binnenmuren en muuroppervlakken onder dakranden, is het echter nuttig om elke zes maanden te reinigen bij het verwijderen van corrosieve zouten en vuil van paneeloppervlakken.
Het wordt aanbevolen om elke reiniging uit te voeren door eerst een “proefreiniging” uit te voeren van een klein deel van het oppervlak op een plaats die niet te open is, om bepaalde bevredigende resultaten te verkrijgen.
Bij gebruik op een dak is het ook belangrijk om los vuil zoals bladeren, vuil of bouwafval (dwz stof of ander vuil rond dakventilatieopeningen) te verwijderen. Hoewel deze resten geen agressieve chemicaliën bevatten, voorkomen ze de snelle droging die cruciaal is voor een duurzaam dak.
Gebruik ook geen metalen scheppen om sneeuw van daken te verwijderen. Dit kan leiden tot ernstige krassen op de lak.
Voorgelakte, met metaal gecoate stalen panelen voor gebouwen zijn ontworpen voor jarenlang probleemloos gebruik. Na verloop van tijd zal het uiterlijk van alle verflagen echter veranderen, mogelijk tot het punt waarop opnieuw schilderen nodig is. 8
Conclusie Voorgelakte gegalvaniseerde staalplaten worden al tientallen jaren met succes gebruikt voor de bekleding van gebouwen (daken en muren) in verschillende klimaten. Een lange en probleemloze werking kan worden bereikt door de juiste keuze van het verfsysteem, een zorgvuldig ontwerp van de constructie en regelmatig onderhoud.
Posttijd: 05-jun-2023