Blogikirjoitukset

Cor-ten®, aina muodissa

Koronalla on ollut vaikutusta rakennusalaan, vaikkakaan ei niin vahvasti kuin esim. palvelu-aloille.

Julkisivu-urakoitsijoilla näyttää kuitenkin olevan melko vahva työkanta tälle kesälle Suomessa. Sesongista näyttää tulevan kiireinen työmailla kuten aikaisempinakin vuosina. Meidänkin osalta kaupat lyödään näinä aikoina lukkoon, joten kiirettä pitää.

Viimeisten kuukausien aikana olen saanut paljon puheluja ja kyselyjä liittyen erilaisiin julkisivuraaka-aineisiin, varsinkin teknisiin ominaisuuksiin ja hintatasoihin. On ollut mielenkiintoista huomata, että myös harvinaisemmat raaka-aineet kuten titaanisinkki, kupari ja anodisoitu alumiini sekä Cor-Ten® ovat nousseet paljon esille suunnittelijoiden kysymyksissä. Monet hankkeet ovat olleet urakkakuvavaiheessa, joten hieman korkeampi hinta ei ole pelottanut rakennuttajaa käyttämään näitä uniikkeja materiaaleja. Epäilen, että syy kasvuun on kestävän kehityksen merkityksen vahva nousu. Monien yllämainittujen raaka-aineiden elinkaari on jopa yli 100 vuotta.

Cor-Ten® on ollut selkeästi tänä keväänä ykkönen erikoismateriaaleja pohdittaessa. Matsku on löytynyt jo vuosia yhtiömme portfoliosta ja meillä on pitkä historia myös sen tuotannosta teräksen puolelta. Kuinka moni kuitenkaan tietää sen taustasta ja uniikeista ominaisuuksista tarkemmin?

Teräksen kehitti ja patentoi vuonna 1933 Yhdysvaltalaisen US steel teräsyhtiö. Cor-tenilla on poikkeuksellinen mekaaninen kestävyys, joten teräs suunniteltiin alkujaan pääasiassa rautatievaunujen raaka-aineeksi, raskaiden irtolastikuormien kuljettamiseen. Vasta teräksen kehittämisen jälkeen havaittiin materiaalin todella hyvä ilmastokorroosion kestävyys. Tuon löydöksen jälkeen US steel nimesi sen Cor-teniksi. Nimi tulee sanoista Corrosion resistant and tensile strength [1]. Suomalaisena olen ylpeä, että yksi maailman ensimmäisiä tunnettuja Cor-ten rakennuksia on tunnetun, ikonisen, arkkitehdin Eero Saarisen luomus. Rakennus on John Deeren 60-luvulla rakennettu pääkonttori Illinoisissa, Yhdysvalloissa. Kohde on mainio osoitus myös kestävästä kehityksestä, sillä rakennus toimii vieläkin yrityksen pääkonttorina alkuperäisillä julkisivuillaan.

Kuten kaikki tiedämme, rakennuksen elinkaareen vaikuttaa vahvasti hyvä suunnittelu ja oikeat asennustavat.  Cor-ten julkisivua suunniteltaessa ja asennettaessa tulee ottaa huomioon muutamia asioita, jotta lopputuloksesta tulee kestävä ja tavoitteen mukainen.

Listasin alle yleisimpiä suunnittelijoita ja asentajia askarruttavia asioita. Toivottavasti näistä on teille hyötyä laajemminkin kun jatkossa suunnittelette tai asennatte kohdetta jossa päädytty kauniiseen Corteniin!

Cor-Ten® -teräksellä on normaalia hiiliterästä parempi kyky vastustaa ilmastokorroosiota. Tämä ominaisuus liittyy teräksen koostumukseen joka sisältää pieniä määriä kuparia, kromia, fosforia ja nikkeliä. Korroosiokestävyys tulee teräspinnalle muodostuvasta oksidikerros, patinasta. Patinakerros toimii kestävänä pintana, suojaten teräksen ydintä.

VTT on testannut jo kolmenkymmenenkahden vuoden aikana Cor-tenin korroosiokäyttäytymistä monissa osin suomea. Tuon aikana materiaalihäviö on keskiarvoisesti ollut vain 70µm (0,07mm)! [2]

Cor-Ten® limiliitos vaatii erityistä huomiota. Vesi tunkeutuu helposti limittäin liitettyjen kasettien/levyjen väliin jäävään rakoon. Raossa korroosio kuluttaa nopeasti veteen liuennutta happea. Tämä aiheuttaa rakokorroosion joka on paikallinen korroosiomuoto. Teräsvalmistaja SSABn tekemien testien mukaan rakokorroosiossa materiaalinsyöpyminen oli jopa 10 kertaa suurempi kuin yleisessä korroosiossa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että esim. yleisesti Cor-ten julkisivutuotteissa käytetystä 1,0-1,5mm raaka-aineesta on syöpynyt 60 vuoden sisällä jopa 1,2mm jos asennusta ei ole tehty käyttäen oikeaa detaliikkaa! Tämä on yksinkertainen syy miksi materiaali tulee erottaa toisistaan esim. EPDM kumitiivisteillä vaikka kummatkin pinnat olisivat Cor-tenia (kts. Alla oleva kuva). [3]

kuva3

Kuva havainnoi Cor-ten kasetin vaakasaumaa oikein ja väärin asennettuna.
 

 Alla on kuva erään hankkeen julkisivusta. Kohteen julkisivut menivät vaihtoon vain kolme vuotta asennuksen jälkeen. Syynä tähän oli EPDM-tiivisteiden puuttuminen kiinnikkeissä ja liian ahdas kiinnikkeen kiinnitysreikä. Kohteessa levyt oli kiinnitetty suoraan levyyn ruuvaamalla, joten lämpöliikkeelle ei jäänyt tilaa, näin liike lisäsi levyn kiinnitysreiän korroosiota hankaamalla levyn pintoja ja tämän seurauksena rako laajeni. Me ruukkina toimitamme kaikki tarvittavat lisävarusteet(rosterikiinnikkeet ja kumit) ja tuotteissamme on esirei’ityt ovaalireiät jotka ottavat huomioon lämpölaajeneman ja erotuksen. Suojaava oksidikerros pysyy näin myös ehjänä ja verhouksen alapuolelle syntyy vähemmän ruostetahroja patinoituessa.

kuva4

Kuva väärinasennetusta levystä.

Cor-Ten® toimitetaan työmaalle ”raakana” ja pintaa suojaa väliaikainen vesipohjainen öljy/vaha. Öljyn tarkoitus on suojata materiaalia toimituksen aikana ja se poistuu pinnalta ajan myötä. Jos patinointiprosessia halutaan nopeuttaa, suosittelemme öljyn poistamista pinnalta esim. hiekkapuhaltamalla. Näin Cor-Ten® saa sileän, tiiviin ja tasaisen pinnan nopeammin. Toinen etu on yhtenäisempi patinoituminen. Suojaöljy poistuu pinnasta eri aikaan, joten patinoitumisprosessi on hajanaisempi ja ”läikikkäämpi” kuin öljystä puhdistetulla pinnalla.

 

Patinakerroksen muodostumisen nopeuteen vaikuttaa säävaihtelut ja hankkeen sijainti. Patinoituminen vaatii kosteutta ja tuon jälkeen kuivumista. Karkeasti Suomen oloissa patinoituminen kestää 12-24 kuukautta asennuksesta.

kuva5

Kuva kuvaamaan raa’an Cortenin ja patinoituneen version eroa.

Jos Cor-tenia käytetään sisätiloissa, tällöin tuote pitää esipatinoida. Lämpimissä ja kuivissa sisätiloissa patinointia ei synny teräksen pinnalle.

Cor-ten teräs kuuluu ns. säänkestävien terästen tuoteperheeseen. Säänkestäviä teräksiä löytyy erilaisia ja konsernillamme(SSAB) on lisenssi valmistaa patentoitua Cortenia. Aidon Cortenin tunnistaa levyn taustapuolen Cor-ten merkinnästä (kts. Alta). Muita säänkestäviä teräslaatuja ovat esim. S355W.

Kuva. Corten merkintä kasetin takapuolella.

Patinoinnin alkuvaiheissa Cortenista irtoaa valumaveden mukana ruostetta joka voi tahrata muita materiaaleja. Jo suunniteltaessa on hyvä ottaa huomioon valumavesien ohjaaminen siten, ettei tahraamisen riskiä synny. Ruostevesitahrat voidaan puhdistaa helposti esim. Alumiinista, mutta huokoisten materiaalien, kuten betoni, puhdistaminen on työläämpää. 

Jatkuva kosketus veden tai kosteuden kanssa nopeuttaa materiaalihäviötä merkittävästi. Näin ollen rännejä jne. ei ole suositeltavaa tehdä Cortenista.

Cor-Tenista valmistetut julkisivutuotteet eivät ole CE-merkittyjä, koska ko. raaka-aineen osalta harmonisoitua tuotestandardia ei ole olemassa. Näin ollen CE-merkintä standardin pohjalta on mahdoton.

 

[1] = Wikipedia, History of Cor-Ten® steel

[2] = VTT report: VTT-CR-05247-14, Säänkestävien teräslevyjen korroosiotutkimus v. 2014, Leena Carpen

[3] = SSAB lausunto Cor-ten ohutlevytuotteiden liitoksesta, 2019