Jak si poradit s protikorozní ochranou ocelových konstrukcí nátěrovými systémy

Na našem příkladu obr. 1. (sídlo naší firmy) můžeme pozorovat hliníkové stavební prvky, jako jsou žaluzie, pevná stínění a různé přístřešky. Dalším převládajícím prvkem je plechové obložení budovy s duplexním systémem: pozinkovaná ocel s vrchním nátěrem, který zajišťuje dlouhotrvající vzhledové vlastnosti. Samozřejmě nemůžeme opomenout v zadní části skryté konstrukce požárních schodišť, ošetřených pouze žárovým zinkem, tím že nezasahují do vzhledu budovy, byla ochrana žárovým zinkováním vyhodnocena za dostatečnou.

Obr. 1 : sídlo ITS

Ocelové konstrukce jsou ve stavebnictví z mnoha důvodů velmi populární. Bez ochrany proti korozi se ale jejich životnost rapidně snižuje. V našem případě je nejrozšířenější ocelovým prvkem opláštění, které je tvořeno z více vrstev, nejen samotná organická nátěrová hmota, která má zajistit požadovaný vzhled, ale i anorganická vrstva zinku, která má zajistit katodickou ochranu při narušení ochranné vrstvy. Celý proces pro zajištění co nejdelší životnosti začíná již u předúpravy povrchu materiálu. A to jak mechanické přípravy, tak i chemické. Chemická technologie může být pouze odmaštění, nebo také odmaštění s mořením pro zlepšení adheze, či rozšířena o další ochranné mezivrstvy jako jsou povlaky na bázi titanu či zirkonia pro zlepšení korozní odolnosti. Množství vrstev a jejich složení pro námi požadovanou životnost, je závislé na podmínkách prostředí, kterým bude daný systém vystaven. 

Obr. 2: Loupání nátěru

Jak dlouhou záruku mohu zákazníkovi poskytnout na náš nátěrový systém? A jak vlastně ověřím, že mnou garantovaná záruka opravdu vydrží? S těmito otázkami se u našich zákazníků setkáváme stále častěji. Stejně jako s požadavky na ověření dostatečnosti zvolené ochrany nátěrové hmoty anebo poptávkou na testování vybraných přípravků a technologií. Abychom byli schopni uspokojit stále rostoucí zájem, vybudovali jsme vlastní laboratoř a celé nové oddělení  SURFACE QUALITY INSTITUTE (SQI) s moderním zázemím a špičkovým vybavením, které se dané problematice věnuje. 
Pokud jste o těchto otázkách již také někdy přemýšleli, je dobré vědět, že pro ochranu ocelových konstrukcí proti korozi vycházíme z normy ČSN EN ISO 12944, jejich částí 1 až 9.

Tato norma se zabývá ochranou od samotné konstrukce, předcházení vzniku defektů již při samotné přípravě výkresové dokumentace, až po zhotovení nátěru: 

• Část 1 popisuje obecné zásady ochrany ocelových konstrukcí a výrobků nátěrovými systémy.
• Část 2 definuje kategorie korozní agresivity vnějšího prostředí – viz dále.
• Část 3 se zabývá konstrukčními aspekty a popisuje vhodná či nevhodná řešení z pohledu protikorozní ochrany nátěrovými systémy. Zde se mimo jiné dozvíte, jak konstrukcí zamezit shromažďování vody a nečistot. Jaký je ideální rádius hran, aby nedocházelo ke koroznímu napadení od hran. To je mimochodem jeden z nejčastějších problémů, se kterým se setkáváme při testování v naši laboratoři.
• Část 4 popisuje postupy přípravy povrchu a požadavky na jeho výslednou kvalitu.
• Část 5 doporučuje nátěrové systémy a jejich vrstvy vhodné pro jednotlivé kategorie korozní agresivity prostředí.
• Část 6 specifikuje laboratorní metody zkoušení nátěrových systémů.
• Část 7 určuje provádění a dozor při zhotovování nátěrů.
• Část 8 určuje zpracování pracováních specifikací pro nové a údržbové nátěry.
• Část 9 upravuje laboratorní metody pro extrémně korozivní atmosféry.

Avšak pozor! Tato norma nezohledňuje další faktory, jako jsou odolnosti vůči:

• působení chemikálií
• mikroorganismům 
• mechanickým vlivům
• vysokým teplotám / ohni

Od poslední aktualizace normy ČSN EN ISO 12944 z roku 2019 se, konkrétně v části 2, rozlišuje šest základních prostředí (agresivit atmosfér), kde může být díl exponován. Navíc uvádí i čtyři prostředí pod hladinou a pro konstrukce uložené v půdě.

• C1: velmi nízká korozní agresivita (interiér)
• C2: nízká korozní agresivita (atmosféry s nízkým znečištěním, např. venkovské oblasti) 
• C3: střední korozní agresivita (atmosféry se střední úrovní znečištění, např. městské a průmyslové oblasti)
• C4: vysoká korozní agresivita (průmyslové a přímořské prostředí se střední salinitou)
• C5: velmi vysoká korozní agresivita (průmyslové oblasti s vysokou vlhkostí a agresivní atmosférou, např. pobřežní oblasti s vysokou salinitou)
• CX: extrémní korozní agresivita (přímořské oblasti s vysokou salinitou a průmyslové oblasti s extrémní vlhkostí a agresivní atmosférou, subtropické a tropické atmosféry)

Obr. 3: Korozní napadení konstrukce po 2 letech v  prostředí C3

Pro části pod hladinou a uložené v půdě:

• Im1: sladká voda
• Im2: mořská nebo brakická voda (bez katodové ochrany)
• Im3: půda
• Im4: mořská nebo brakická voda (s katodovou ochranou)

Ke každému prostředí jsou přiděleny čtyři požadované „životnosti nátěru“:

• nízká: do 7 let
• střední: od 7 do 15 let
• vysoká: od 15 do 25 let
• velmi vysoká: 25 let a více

Je třeba mít na paměti, že uvedené životnosti nátěru slouží pouze jako pomocné kritérium pro volbu vhodného nátěrového systému. Nejsou spojeny s životností konstrukce! Ta je ovlivněna mnoha vnějšími vlivy: 

• korozní agresivita prostředí, jakému prostředí bude díl vystaven 
• působení chemikálií, mechanické namáhaní apod.
• samotná konstrukce, zamezení vzniku míst s vyšší kondenzací či nižší vrstvou laku (např. ostré hrany)
• povrchová předúprava: volba dle požadavků životnosti a kontrola jejího správného provedení
• nátěrový systém, volba počtu a síly vrstev pro dosažení dostatečné ochrany pro dané prostředí, kontrola správné aplikace a vytvrzení
• program údržby během životnosti celého systému

A jak tedy zjistíme, že námi navržený nátěrový systém je dostatečně odolný? Norma předepisuje testy, které nám pomohou prověřit teoretickou odolnost nátěru tak, abychom byli schopni říci, zda je záruka reálná. Takovým testem je například korozní test dle ČSN EN ISO 9227, viz obr. 4. Ale pozor! Jednotlivé laboratorní zkoušky umělého stárnutí neodpovídají přesně skutečnému prostředí, testuje se jeden faktor, a proto je potřeba tyto testy různě kombinovat. Tato kombinace testů by měla co nejvíce napodobovat reálné prostředí zahrnující další faktory, jako je mechanické či chemické namáhání, které nám mohou životnost nátěrového systému ovlivnit.

Naše laboratoř SQI je vybavena nejmodernější technikou pro simulaci korozních a klimatických vlivů a následné hodnocení životností nátěrových systémů, a to nejen v oblasti stavebních konstrukcí. Velmi rádi vám pomůžeme s výběrem a ověřením vhodného nátěrového systému. Naše divize SQI se také zabývá vzděláváním v oblasti lakování či anodické oxidace.

Obr. 4: Urychlené korozní zkoušky dle ČSN EN ISO 9227 (NSS)