Ochrona przed korozją elementów stalowych (metalowych) występujących w infrastrukturze miejskiej

Obecnie, kiedy mówi się o no­wej gospodarce XXI w. opartej na wiedzy, innowacji i jakości, społeczna świadomość ochrony przed korozją jest dość niska, a co gorsza ta podstawowa wiedza jest niedosta­teczna wśród projektantów i inwesto­rów, którzy tę dziedzinę budownictwa lekceważą jako rzecz drugorzędną. Projekty ochrony przed korozją na­wet dużych konstrukcji stalowych są często źle wykonywane; natomiast wszystkie drobne elementy stalowe, powszechnie występujące w prze­strzeni publicznej, są zupełnie pomija­ne w zakresie ochrony przed korozją, nawet w prestiżowych projektach. Rezultat takiego działania można za­uważyć prawie na każdej ulicy, rów­nież w otoczeniu nowych inwestycji. Wiedza o ochronie przed korozją pozwo­li ograniczyć straty korozyjne w gospo­darce narodowej, wynoszące obecnie miliony złotych w skali roku, nie mówiąc już o skutkach społecznych – nawyku przyzwyczajania się do niechlujstwa – skorodowanych i zniszczonych ele­mentów w przestrzeni publicznej.

Małe konstrukcje i elementy stalowe

Artykuł dotyczy następujących ele­mentów, powszechnie występujących w miastach i osiedlach:

– różnego rodzaju słupy i słupki lamp oświetlenia ulic, placów, parkingów itp.;

– balustrady zewnętrzne na schodach terenowych;

– ogrodzenia posesji, parków, ogro­dów, terenów rekreacyjnych, placów zabaw;

– ogrodzenia rzek, kanałów, jezior i ulic;

– ogrodzenia torów tramwajowych, ko­lejowych, przejść dla pieszych itp.;

– ogrodzenia ogródków przydomowych w miastach i osiedlach;

– bariery ochronne na mostach, wia­duktach, drogach i ulicach w obrę­bie miast;

– słupy trakcyjne tramwajowe i kole­jowe;

– kładki dla pieszych nad ulicami lub autostradami w miastach;

– podpory małych i dużych znaków drogowych, wielu różnych znaków informacyjnych i wielkich tablic re­klamowych;

– elementy instalacji np. na parkingach;

– podpory instalacji i urządzeń tech­nicznych na zewnątrz obiektów i w ich otoczeniu;

– różnego rodzaju drabiny zewnętrz­ne i schody ewakuacyjne;

– maszty flagowe i antenowe;

– drobne elementy elewacyjne na wielu obiektach – integralne części elewa­cji (np. konstrukcje do mycia elewa­cji), uchwyty flagowe, daszki ochron­ne, zamocowania instalacji itp.;

–  słupki porządkujące ruch uliczny. Wiele wymienionych elementów, a za­pewne i inne podobnego rodzaju są wykonywane ze źle dobranych profi­lów, których trwałość i odporność ko­rozyjna już z tego powodu jest niska, źle zabezpieczane przed korozją i niepoprawnie montowane.

Wszystkie tego typu konstrukcje i wy­roby ślusarskie są lekceważone nawet przez zarządy dróg miejskich, które odpowiadają nie tylko za nawierzchnię ulic, lecz również za całą ich technicz­ną i estetyczną infrastrukturę.

Tab. Przydatność profilów do drobnych elementów metalowych

Błędny dobór profilów stalowych (metalowych)

Profile otwarte korodują nawet kil­kanaście razy szybciej niż profile za­mknięte; zbiera się w nich woda, kurz, pył, substancje chemiczne, a również chlorek sodu, wszystko to inicjuje nisz­czenie powłoki malarskiej oraz korozję stali. Poza tym profile otwarte mają znacznie gorsze wskaźniki statycz­ne, są trudniejsze do konstruowania węzłów i dużo gorsze ze względów ekonomicznych. Z powyższych po­wodów nie nadają się na wymienione wyżej konstrukcje kątowniki, dwuteowniki, teowniki, ceowniki, zetowniki, a nawet płaskowniki.

W tabeli pokazano profile stalowe (metalowe) w różnych położeniach i ich przydatność do konstruowania interesujących nas elementów. Wła­ściwy dobór profilów ma podstawowe znaczenie z wielu powodów: ochrony przed korozją, ekonomicznych, estetycznych, użytkowych i ergonomicz­nych (np. pochwyty balustrad). Nie­stety, w praktyce projektowej stosuje się bardzo często złe profile, a na dalszych etapach wykonawstwa brak jest woli do naprawienia tych błędów; mógłby to z powodzeniem zrobić in­westor, lecz często przy słabości jego służb staje się to mało realne. Czasami pojawia się tłumaczenie, że elementy te są chronione prawem au­torskim, nic jednak bardziej błędnego, gdyż rozwiązania techniczne tysiące razy powtarzane nie mogą stano­

wić niczyjej własności intelektualnej, a jeśli w dodatku są obarczone pod­stawowymi błędami, nie powinny być w żadnym przypadku realizowane. Nienaprawianie złych rozwiązań przy­nosi szkodę nie tylko inwestorowi, lecz również społeczną.

W mojej dość długiej praktyce bar­dzo rzadko zdarzało mi się widzieć profesjonalnie wykonany projekt wyżej wymienionych elementów. Chciałbym więc podkreślić, że wprowadzanie zmian na budowie jest wręcz etyczną koniecznością, jeśli chce się osiągnąć końcowy dobry efekt.

Fot. 1 Złe zabezpieczenie stali przed koro­zją i zły montaż

Właściwy dobór profilów

Optymalnym profilem pod każdym względem jest okrągła rura o cien­kiej ściance, która ma identyczne wskaźniki statyczne we wszystkich kierunkach, stosunkowo mały ciężar, jest więc profilem bardzo ekonomicz­nym, estetycznym i ergonomicznym, a poza tym charakteryzującym się dużą trwałością i odpornością na ko­rozję. Dobrym rozwiązaniem są rów­nież profile zamknięte, rury kwadrato­we i prostokątne, tłoczone na zimno, o cienkich ściankach i wyoblonych kra­wędziach. Mogą być z powodzeniem stosowane w pewnych wymienionych elementach, mają dobre wskaźniki statyczne i ekonomiczne, są trwałe i odporne na korozję, nie stwarzają problemów z malowaniem krawędzi. Znacznie gorsze są kątowniki usta­wione ostrym kątem ku górze i ceowniki obrócone półkami w dół. Jeśli kon­strukcje wymagają większych profilów niż wyżej wymienione i obecnie produ­kowane w hutach, bardzo „wdzięczny­mi” profilami są odpowiednie ceowniki zespawane półkami i tworzące za­mknięte rury prostokątne.

Błędne rozwiązania ochrony przed korozją

Dość często się zdarza, że projekt danej inwestycji zawiera stwierdze­nie „zabezpieczyć elementy stalowe przez malowanie farbą antykorozyj­ną” lub nieco lepiej – podaje klasę zagrożenia korozyjnego środowiska – i na tym kończy się część projektu, odnosząca się do ochrony konstruk­cji przed korozją. Takie projektowa­nie jest nie tylko błędne, lecz wręcz szkodliwe, gdyż przy słabości służb inwestora i pazernym wykonawcy, na­stawionym na zysk (niestety oba te przypadki również występują), ochro­na korozyjna konstrukcji może być wykonana byle jak. Lepiej, aby tego typu projekty zabezpieczenia przed korozją w ogóle nie występowały.

Fot. 2 Poprawne zabezpieczenie i montaż słupa oświetlenia

Poprawne zabezpieczenie przed korozją elementów stalowych

Przede wszystkim powinien być wy­konany dobry projekt zabezpieczenia przed korozją elementów stalowych; aby go wykonać, należy rzetelnie i profesjonalnie odpowiedzieć na na­stępujące problemy:

– Określić klasy zagrożenia korozyjne­go środowiska, w którym dana kon­strukcja zostanie umieszczona.

– Określić klasę czystości stali, me­tody jej wykonania i kontroli.

– Wybrać rodzaj farb i ich układu na konstrukcji.

– Przystąpić jeszcze w dniu zakończe­nia czyszczenia do malowania pierw­szej warstwy ochrony czasowej.

– Określić niezbędne czynności przy­gotowawcze przed rozpoczęciem malowania.

– Opisać konieczne warunki zewnętrz­ne, w jakich wykonywanie powłoki malarskiej jest dopuszczalne.

– Podać specyfikowaną grubość po­włoki malarskiej – SGP

– Określić czas trwałości zaprojek­towanej powłoki ochronnej, zależ­nej od rodzaju użytych farb i klasy zagrożenia środowiska, w jakim ma konstrukcja pracować, wg PN-EN ISO 12944-5:2007.

Bardzo ważne są:

– Technologia malowania, m.in. uzy­skanie odpowiedniej grubości po­włoki na krawędziach konstrukcji i w miejscach trudno dostępnych.

– Technologia i zakres czynności za­bezpieczających przed korozją, które mają być wykonane w zakładzie pro­dukującym elementy stalowe; pożą­dane jest wykonanie gotowej powłoki.

– Zasady transportu i składowania na budowie gotowych elementów – transport może odbywać się po zakończeniu sieciowania farby i uzy­skaniu twardości powłoki.

– Kontrola jakości wykonanej powłoki malarskiej, sprawdzenie przyczepno­ści powłoki do podłoża stalowego oraz określenie ilości pomiarów grubości powłoki, zależnych od powierzchni zabezpieczanej konstrukcji.

– Określenie metody oceny popraw­nej grubości powłoki ochronnej; ko­rzystne jest zastosowanie metody PGP (pomiarowa grubość powłoki) z obliczeniem odchylenia standar­dowego; PGP >= SGP – ta zasada określa poprawną grubość wykona­nego zabezpieczenia.

– Podanie technologii wykonania wszelkich poprawek malarskich po transporcie i montażu konstrukcji

(np. elementy ślusarskie powinny być tak zabezpieczone, aby podczas transportu i montażu powłoka ma­larska nie uległa uszkodzeniu).

– Technologia zabezpieczenia wszel­kich śrub, których niezwykle cien­ka warstwa cynku jest niszczona podczas montażu. Bardzo sku­teczne ich zabezpieczenie uzysku­je się przy użyciu plastykowych kapturków napełnionych smarem maszynowym – zabezpieczenie niezwykle tanie i prawie wieczne. Dobrym zabezpieczeniem jest rów­nież dokładne pomalowanie całych śrub zestawem malarskim użytym do malowania danej konstrukcji. Należy również pamiętać, aby dłu­gość śrub ponad nakrętką nie była większa niż trzy zwoje gwintu lub 10 mm.

– Metoda i technologia kontroli stanu powłoki malarskiej podczas przeglą­dów technicznych elementów stalo­wych w czasie eksploatacji.

– Technologia renowacji powłoki ma­larskiej.

Fot. 3 Poprawne zabezpieczenie i montaż słupów tablicy reklamowej