Technisch Infoblad #10
Over de werking van de zinklaag als langjarige bescherming voor staal is al meer dan 100 jaar geleden onderzoek gestart in praktijksituaties. Nog steeds zijn er verdeeld over de hele wereld praktijklocaties waar proefplaten worden blootgesteld aan allerlei klimaatomstandigheden.
Er bestaat voor de meeste atmosferische blootstellingen een nagenoeg lineaire relatie tussen de deklaagdikte en de levensduur van de zinken deklaag. Zodoende is tamelijk nauwkeurig een inschatting te doen van wanneer het eerste grote onderhoud nodig is. Dat onderhoud kan bestaan aan het ter plaatse schilderen van het staal of het opnieuw verzinken van het staal na demontage en aanvoer op een verzinkerij.
CORROSIVITEITSCATEGORIEËN
Naast de Europese norm EN ISO 1461 die de specificaties opgeeft waaraan door thermisch verzinken aangebrachte deklagen moeten voldoen, bestaat ook de norm EN ISO 14713 deel 1 over de principes van ontwerp en de corrosieweerstand. Hierin staat over de corrosieweerstand een verwijzing naar EN ISO 9223 en EN ISO 9224.
Zowel EN ISO 9223 als EN ISO 9224 verdelen atmosferische corrosie-omstandigheden in zogenaamde corrosiviteitscategorieën (C1 tot en met C5 en CX).
Een categorie is een arbitraire indeling van een atmosfeer van zeer mild tot een milieu met ernstige verontreiniging. Aan elk van deze categorieën wordt een minimale en een maximale afname door corrosie van ijzer, zink, aluminium of koper gekoppeld.
In EN ISO 9223 is per categorie een maximale en minimale afname van de zinklaagdikte gedurende het eerste jaar aangegeven, in EN ISO 9224 is de gemiddelde jaarlijkse zinkcorrosie gedurende de eerste 10 jaar en de eerste 30 jaar aangegeven.
WAT IS ZINKPATINA?
| Corrosiecategorie | Afname zinklaagdikte in het eerste jaar uitgedrukt in g/m² (Afname in μm) |
|||
|---|---|---|---|---|
| STAAL | ZINK | KOPER | ALUMINIUM | |
| C1 | ≤ 10 (≤ 1,3) | ≤ 0,7 (≤ 0,1) | ≤ 0,9 (≤ 0,1) | te verwaarlozen |
| C2 | 10 – 200 (1,3 – 25) | 0,7 – 5 (0,1 – 0,7) | 0,9 – 5 (0,1 – 0,6) | ≤ 0,6 (–) |
| C3 | 200 – 400 (25 – 50 | 5 – 15 (0,7 – 2.1) | 5 – 12 (0,6 – 1,3) | 0,6 – 2 (–) |
| C4 | 400 – 650 (50 – 80) | 15 – 30 (2,1 – 4,2) | 12 – 25 (1,3 – 2,8) 2 | 2 – 5 (–) |
| C5 | 650 – 1500 (80 – 200) | 30 – 60 (4,2 – 8,4) | 25 – 50 (2,8 – 5,6) | 5 – 10 (–) |
ZINC COATING LIFE PREDICTOR
Naast de bovengenoemde indeling kun je ook uitgaan van de omstandigheden in de daadwerkelijke atmosfeer waarin het materiaal wordt geplaatst. De corrosie van thermisch verzinkt staal, onder atmosferische omstandigheden, hangt af van de navolgende klimatologische gegevens; temperatuur, neerslaghoeveelheid en relatieve vochtigheid. Ook van belang voor de berekening is de nabijheid van de kust (chlorides) en de aanwezigheid van zwaveldioxide. Naast bovengenoemde aspecten is het belangrijk of het materiaal in de open lucht worden geplaatst of onder een afdak, daar waar het kan natregenen of daar waar het afgeschermd is van regen maar kan worden blootgesteld aan zeewind of zwaveldioxide.
In een situatie waarin er sprake is van verhoogde corrosieve omstandigheden (bijvoorbeeld CX) zal de open lucht een langere levensduur opleveren. De materialen worden immers geregeld schoongemaakt door de regenval. Voor plaatsing in een lage corrosiecategorie (bijvoorbeeld C3) hoeft dit niet zo te zijn. Onder een afdak zal er geen sprake zijn van afname van de zinklaagdikte door aantasting vanwege chloriden of zwaveldioxide en zal de zinklaag het staal dus langer bescherming bieden waardoor het eerste onderhoud ook verder weg ligt.
Omdat de uitstoot van SO2 in onze atmosfeer sinds 1990 ongeveer 90% lager is geworden (minder kolengestookte energiecentrales, overstap van olie naar gas, rookgasreiniging bij raffinaderijen, industrie en energiesector), speelt deze luchtverontreiniging vandaag de dag nauwelijks tot geen rol in de corrosie van zink. Daarbij dient te worden opgemerkt dat door industriële activiteit waarbij zwaveldioxide vrijkomt, een installatie waarin thermisch verzinkt staal is toegepast door versnelde zinkcorrosie kan worden aangetast.
Op basis van de kennis van deze parameters en rekening houdend met de huidige best beschikbare kennis inzake corrosie van zink, hebben ILZRO (International Lead & Zinc Research Association) en Teck Cominco Metals Ltd een softwarepakket ontwikkeld: de Zinc Coating Life Predictor. Deze tool wordt beheerd door onze Amerikaanse zusterorganisatie AGA. Hiermee kan de jaarlijkse zinkdeklaagdikte-afname (μm/jaar) berekend worden.
Alle noodzakelijke klimatologische gegevens en de bepalende milieuverontreinigingen zijn beschikbaar bij:
De Zinc Coating Life Predictor kan u hier raadplegen. Op deze webpagina zijn ook PDF-bestanden te vinden met de noodzakelijke klimatologische en milieuverontreinigingsgegevens. Naast het kunnen inschatten door berekening, is de beschermingsduur van de zinklaag ook te beoordelen door een situatieopname te doen op de betreffende locatie. Vaak is er sprake van ander thermisch verzinkt staal op of in de buurt van de locatie. Uitgaande van de staat ervan (uiterlijk en laagdikte) en de periode waarin het verzinkte staal daar al in gebruik is, geeft dit een realistisch beeld over wanneer het eerste onderhoud te verwachten is.
In het artikel ‘Bepaling van de duurzaamheid van een thermisch verzinkt bouwproduct’ vindt u meer informatie.
| Corrosie— categorie | Afname laagdikte ( μm/jaar) | Materiaaldikte en gemiddelde minimum zinklaagdikte volgens EN ISO 1461 |
|||
|---|---|---|---|---|---|
| < 1,5 mm | ≥ 1,5 mm tot ≤ 3 mm | > 3 mm tot ≤ 6 mm | > 6 mm | ||
| 45 μm | 55 μm | 70 μm | 85 μm | ||
| C1 | < 0.05 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
| C2 | 0,05 – 0,4 | > 100 | > 100 | > 100 | > 100 |
| C3 | 0,4 – 1,1 | 40 – > 100 | 50 – > 100 | 63 – > 100 | 77 – > 100 |
| C4 | 1,1 – 2,2 | 20 – 40 | 25 – 50 | 32 – 63 | 38 – 77 |
| C5 | 2,2 – 4,4 | 10 – 20 | 12,5 – 25 | 16 – 32 | 19 – 38 |
EN ISO 1461
Door thermisch verzinken aangebrachte deklagen op ijzeren en stalen voorwerpen - Specificaties en beproevingsmethoden.
EN ISO 14713 deel 1
Zinken deklagen - Richtlijnen en aanbevelingen voor de bescherming van ijzer en staal in constructies tegen corrosie - Deel 1: Algemene ontwerpbeginselen en corrosieweerstand.
EN ISO 9223
Corrosie van metalen en legeringen – Corrosiegraad van de atmosfeer – Indeling, bepaling en schatting
EN ISO 9224
Corrosie van metalen en legeringen – Corrosiegraad van de atmosfeer – Richtwaarden voor de corrosiviteitscategorieën
