Jak oceniać zniszczenia stali kortenowskich? Kiedy jednak malować?

• Autorzy: Kunce Izabela , Królikowska Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2021.12.3

Warianty tytułu

EN

How to assess the damage of weathering steels? When do they need to be painted?

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niskostopowe stale o podwyższonej odporności na oddziaływanie zmiennych warunków atmosferycznych, nazywane stalami kortenowskimi od wielu lat są powszechnie stosowanym materiałem konstrukcyjnym w krajach rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone czy Japonia, ale również w Europie. Dzięki zjawisku samorzutnej pasywacji obiekty inżynierskie, w tym mostowe, wykonane ze stali kortenowskich, przy odpowiednich założeniach projektowych, nie muszą być dodatkowo zabezpieczone przed korozją. Brak konieczności przygotowania powierzchni i malowania konstrukcji daje oczywiste oszczędności zarówno na początkowym etapie cyklu życia konstrukcji, jak również w późniejszym okresie, jeśli konstrukcja w dalszym ciągu nie wymaga malowania konserwacyjnego, czego warunkiem jest okresowa ocena stanu warstwy pasywnej na stali. Nie bez znaczenia jest tu również aspekt ekologiczny, ponieważ brak konieczności malowania obiektów inżynierskich ogranicza uwalnianie do atmosfery lotnych związków organicznych. W pracy przedstawiono polowe i laboratoryjne metody określania jakości patyny na obiektach inżynierskich wykonanych ze stali kortenowskiej.

EN

Low alloy steels with increased atmospheric corrosion resistance, known as corten or weathering steels, have been widely used for many years as a construction material in developed countries, such as the United States and Japan, but also in Europe. Due to the phenomenon of spontaneous passivation, engineering structures, including bridges, made of weathering steel, with appropriate design assumptions do not need to be additionally protected against corrosion. The lack of necessity to surface preparation and painting of structures gives obvious savings both at the initial stage of life cycle of the structure, as well as in the later period, if the structure still does not require maintenance painting, which is conditioned by periodic assessment of the state of passive layer on steel. The ecological aspect is also not negligible, as not requiring painting of engineering structures reduces the release of volatile organic compounds into the atmosphere. The paper presents field and laboratory methods for determining the quality of patina on engineering structures made of weathering steel.

Słowa kluczowe

PL

stal kortenowska; korozja; warstwa pasywna; analiza fazowa; stal trudnordzewiejąca

EN

weathering steel; corrosion; passive layer; phase analysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 12
• Strony: 405--411
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., fot., tab.

Twórcy

autor

Kunce Izabela

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-1578-4771

autor

Królikowska Agnieszka

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0378-0386

Bibliografia

• [1] L. A. Dobrzański. 2002. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. WNT 2002.
• [2] M. Morcillo, I. Diaz, H. Cano, B. Chico, D. de la Fuente. 2019. “Atmospheric corrosion of weathering steels. Overview for engineers. Part I: Basic concepts”. Construction and Building Materials 213 : 723-737.
• [3] P. Albrecht, S. K. Coburn, F. M. Wattar, G. L. Tinklenberg, W. P. Gallagher. 1989. NCHRP Report 314 - Guidelines For The Use Of Weathering Steel In Bridges. Transportation Research Board.
• [4] V. Krivy. 2011. “Calculation of Corrosion Allowances on Weathering Steel Bridges”. Transactions of the VŠB - Technical University of Ostrava Civil Engineering Series, Series XI (1) : 1-9.
• [5] PN-EN ISO 9224:2012 Korozja metali i stopow- Korozyjność atmosfer - Ilościowe charakterystyki kategorii korozyjności.
• [6] PN-EN ISO 9223:2012 Korozja metali i stopow- Korozyjność atmosfer- Klasyfikacja, określanie i ocena.
• [7] D. Kowalski. 2016. „Materiały i elementy stosowane do wykonania lekkiej obudowy (cz. 1)”. Izolacje 9 : 61.
• [8] T. Wierzbicki. 2017. “Stal trudnordzewiejąca w budownictwie mostowym” Mosty 2 : 53-55.
• [9] ECCS “European Design Guide For The Use of Weathering Steel in Bridge Cosntruction”, ed. 2, nr 143, 2021, ECCS – European Convention for Constructional Steelwork.
• [10] SSAB Report “Corrosion test of painted weathering steel samples”. https://www. ssab.com/products/brands/ssab-weathering-steel/corrosion-test-article
• [11] M. Yamashita, H. Miyuki, Y. Matsuda, H. Nagano. 1994. “The long term growth of the protective rust layer formed on weathering steel by atmospheric corrosion during a quarter of a century”. Corrosion Science 36 : 283–299.
• [12] Corbun S.K., Kim Y.W. 1990. Weathering steel. In: Metals handbook. Materials Park, OH: ASM, Vol 1, p. 515.
• [13] Y. Waseda, S. Suzuki 2005. Characterization of Corrosion Products on Steel Surfaces. Springer, Berlin, 2005.
• [14] M. Morcillo, I. Diaz, H. Cano, B. Chico, D. de la Fuente. 2019. “Atmospheric corrosion of weathering steels. Overview for engineers. Part II: Testing, inspection, maintenance”. Construction and Building Materials 222 : 750–765.
• [15] S. Hara, T. Kamimura, H. Miyuki, M. Yamashita. 2007. “Taxonomy for protective ability of rust layer using its composition formed on weathering steel bridge”. Corrosion Science 49 : 1131-1142.
• [16] ASTM D3359-17 Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test.
• [17] D. D. Crampton, K. P. Holloway, J. Fraczek. 2013. Final Report SPR 90-00- RB17-012 “Assessment Of Weathering Steel Bridge Performance In Iowa And Development of Inspection and Maintenance Techniques”. Iowa Department of Transportation, Federal Highway Administration, Wiss, Janney, Elstner Associates, Inc.
• [18] V.Křivy, V.Urbana, M. Kubzov. 2016. “Thickness of Corrosion Layers on Typical Surfaces of Weathering Steel Bridges”. Procedia Engineering 142 : 56-62.
• [19] T. Mizoguchi, Y. Ishii, T. Okada, M. Kimura, H. Kihira. 2005. “Magnetic property based characterization of rust on weathering steels”. Corrosion Science 47 (10) : 2477-2491.
• [20] Q. X. Li, Z. Y. Wang, W. Han, E. H. Han. 2008. “Characterization of the rust formed on weathering steel exposed to Qinghai salt lake atmosphere”. Corrosion Science 50 (2) 365-371.
• [21] D. de la Fuente, I. Diaz, J. Simancas, B. Chico, M. Morcillo. 2011. “Long-term atmospheric corrosion of mild steel”. Corrosion Science 53 (2) 604-617.
• [22] D. A. Scott, G. Eggert. 2009. Iron and steel in art. Archetype, London.
• [23] S. Hara, T. Kamimura, H. Miyuki, M. Yamashita. 2007. “Taxonomy for protective ability of rust layer using its composition formed on weathering steel bridge”. Corrosion Science 49 (3) : 1131-1142.
• [24] A. Krolikowska, L. Komorowski, I. Kunce, D. Wojda, K. Zacharuk, U. Paszek, T. Wierzbicki, K. Bilewska. 2021. “Corrosion Assessment of a Weathering Steel Bridge Structure after 30 Years of Service”. Materials 14 (14) : 3788.
• [25] T. Hopwood, S. Palle, B. W. Meade, R. Younce. 2016. Kentucky Transportation Center Research Report - KTC-16-09/SPR10-407-1F “Evaluation of the Use of Painted and Unpainted Weathering Steel on Bridges”. University of Kentucky.