Technisch Infoblad #30
Niets biedt meer zekerheid dan thermisch verzinkt staal. Er zijn geen verborgen gebreken en thermisch verzinken is al langer dan 150 jaar de kampioen op het vlak van corrosiewering. Toch raakt ook een thermisch verzinkte deklaag een keer op zijn eind. We weten dat dit moment meestal nooit eerder komt dan na vele tientallen jaren. Slechts een éénmalige investering en er is geen onderhoud meer nodig. Geen wonder dat menigeen kiest voor thermisch verzinkt staal. Hoe komt het dan dat de zinklaag gaandeweg verdwijnt? In dit technisch infoblad zullen we uitleg geven.
Vaak heeft men het over “verzinken”. Er zijn echter verschillende zinkapplicatiemethoden met elk zijn voor-en-nadelen. Het is daarom belangrijk te begrijpen waar deze verschillen toe kunnen leiden. Zie ook ‘[Ver-zin-ken] Verschillende technieken om te verzinken’ en Technisch Infoblad 11: Zinkapplicatiemethoden.
Thermisch verzinken is een metallurgisch proces dat optreedt als we staal onderdompelen in gesmolten zink. De deklaag komt tot stand door Fe-Zn diffusie aan het staaloppervlak, gevolgd door de vorming van Zn-Fe legeringen die ‘metallurgisch verankerd’ zijn aan het staaloppervlak. Een uitstekende hechting en slijtweerstand is het gevolg.
Zodra het verzinkte staal is gemonteerd en wordt blootgesteld aan de atmosfeer, ontstaat er een aanvullende bescherming van de verzinkte deklaag: de zinkpatinalaag. Het is deze patinalaag die de reactiviteit van het zinkoppervlak remt en daarmee een snelle corrosie van het zink verhindert. Is deze patinalaag enigszins poreus door agressieve stoffen in de lucht dan zal er sprake zijn van een versnelde afname van de zinklaag, terwijl bij een gesloten patinalaag er nauwelijks enige afname plaatsvindt. Kortom: de atmosferische omstandigheden bepalen de periode waarin het zink zorgdraagt voor bescherming van het staal.
Na verloop van tientallen jaren komt er een ogenblik dat het voorwerp wordt gerenoveerd. Dat kan zijn omdat er groot onderhoud wordt uitgevoerd en men de verzinkte materialen ook “als nieuw” zou willen zien.
Het is niet nodig om bijvoorbeeld nieuwe leuningen te maken. Als men de huidige leuning nog steeds geschikt vindt, dan is het renoveren ervan voldoende. Het is met name uit milieutechnisch oogpunt en de carbon-footprint een enorm voordeel. Na demontage en reiniging van het voorwerp, levert u die aan uw verzinkerij om een nieuwe zinklaag aan te brengen.
Bij het opnieuw verzinken van een voorwerp, is het van belang dat deze “schoon” wordt aangeleverd. Zaken zoals; stickers, verf, vuil, cement, beton en vet moeten beslist worden verwijderd, evenals eventuele plastic doppen of pluggen omdat anders het voorwerp niet kan worden behandeld. Wanneer de constructie uit holle profielen bestaat, zal goed moeten worden bekeken of de binnenzijde ervan ook voldoende schoon is. Ook zal men de grootte van de verzinkgaten opnieuw moeten bekijken. In de loop van de jaren zijn de eisen, vermeld in de norm EN-ISO 14713-2, enigszins gewijzigd.
RIJKSWATERSTAAT EN RENOVEREN VAN DE GELEIDERAIL
Rijkswaterstaat (RWS) wil graag klimaatneutraal, circulair en emissievrij werken. Hergebruik van geleiderails, in de volksmond vangrails genoemd, draagt bij aan die ambitie. Om die reden is er sinds 2019 veel communicatie geweest met de stakeholders en daaruit is de wens ontstaan om in plaats van het verschrotten van de geleiderails, te kiezen voor hergebruik (soms “Reno” genoemd). Het kan zijn dat de toestand van de verzinkte geleiderail nog zodanig is dat directe herplaatsing mogelijk is. Nog een optie is de geleiderails te renoveren en te voorzien van een nieuwe corrosiewerende zinklaag. Om de markt zover te krijgen om mee te werken aan het realiseren van deze
“schone” methode, is het aanbestedingsbeleid zodanig aangepast dat hergebruik interessant wordt ondanks een hogere inschrijfprijs. RWS beloont de aannemers met de laagste milieubelasting met een fictieve korting via de zogenaamde milieukostenindicator (MKI). Dit maakt het al tijdens de aanbestedingsfase van een werk aantrekkelijk
voor aannemers om met herbruikbare geleiderails te gaan werken.
In de meeste gevallen wordt eerst de verzinkte deklaag verwijderd waarna een nieuwe wordt aangebracht. Er zijn ondertussen ook al technieken ontwikkeld waarbij dit verwijderen van de bestaande zinklaag niet meer nodig is. Dat kan vooralsnog alleen bij seriematige profielen zoals een geleiderail waar geen andere delen aan zijn gelast.
Renovatie van geleiderails technisch en economisch haalbaar, met winst voor milieu
De renovatie van geleiderails kan op een verantwoorde manier in de praktijk worden gebracht. Renoveren en opnieuw gebruiken geeft een aanzienlijke winst voor het milieu, met een besparing op de milieukosten tot wel 70%. Daarnaast is renovatie goedkoper dan nieuw produceren en past het binnen de strenge veiligheidseisen die gelden voor geleiderails. Dit blijkt uit een onderzoek van Rijkswaterstaat, organisatieadviesbureaus TwynstraGudde en LBPSight, betrokken aannemers, leveranciers van geleiderails en verzinkerijen. Het circulair maken van geleiderails is één van de manieren voor Rijkswaterstaat om in 2030 circulair te werken en dus zo min mogelijk primaire grondstoffen te gebruiken. In de verkenning naar circulaire geleiderails is de hele renovatieketen onder de loep
genomen, waarbij gebruikte geleiderails een volgend leven krijgt door de rail te demonteren, schoon te maken, te ontzinken en opnieuw te verzinken om daarna weer langs de weg te worden geplaatst.
Bij het herverzinken moet u bedenken dat er een nieuwe zinklaag wordt aangebracht op het stalen voorwerp. Dus; de materialen gedragen zich weer als nieuw en zullen weer tientallen jaren het staal beschermen tegen corrosie. Wist u dat dit vaker gedaan kan worden? Tenminste 10 keer! Wanneer we deze methode zien als zijnde “groot onderhoud” dan kan een voorwerp zoals bijvoorbeeld een leuning onder normale omstandigheden zomaar 500 jaar mee! Er is in Europa steeds meer aandacht voor hergebruik van stalen constructiedelen. In Nederland is daarover een technische aanwijzing uitgebracht door NEN: NTA 8713. Ook is er een Europese technische specificatie van kracht: CEN/TS 1090-201.
De milieu impact van herverzinken is bijzonder laag vergeleken met het opnieuw fabriceren en conserveren van de onderdelen. De staalproductie en bijbehorende transporten en bewerkingen zijn immers onnodig. Het product is er al! Anders dan bij verflagen die in de vorm van afval tijdens stralen en schuren vrijkomen, wordt het zink opgelost in zuur en kan het vrij makkelijk worden teruggewonnen. Zink is zink, het is een metaal dat altijd dezelfde eigenschappen blijft behouden, hoe vaak je het ook gebruikt en weer terugwint.
EN ISO 1461
Door thermisch verzinken aangebrachte deklagen op ijzeren en stalen voorwerpen - Specificaties en beproevingsmethoden.
EN ISO 14713 deel 2
Zinken deklagen - Richtlijnen en aanbevelingen voor de bescherming van ijzer en staal in constructies tegen corrosie - Deel 2: Thermisch verzinken
NTA 8713
Hergebruik van constructiestaal
CEN/TS 1090-201
Uitvoering van staalconstructies en aluminiumconstructies - Hergebruik van constructiestaal
TECHNISCH INFOBLAD 10
Corrosieweerstand van thermisch verzinkt staal
TECHNISCH INFOBLAD 25
Zinkpatina: ontstaan en bescherming
