Blog - Building Envelopes

Zawsze interesujący COR-TEN®

COVID-19 wpłynął na branżę budowlaną, ale w znacznie mniejszym stopniu niż na usługi. Firmy zajmujące się montażem fasad mają dużo zleceń i zapowiada się dla nich pracowite lato. Lato to szczyt sezonu dla tej branży, a teraz podpisuje się umowy na realizację w letnich miesiącach. 

Odbieram wiele telefonów i otrzymuję wiele zapytań w sprawie różnych surowców, ich parametrów i, oczywiście, cen. Co ciekawe, materiały takie, jak tytan-cynk, miedź, anodyzowane aluminium i Cor-Ten® przemówiły do osób odpowiedzialnych za wybór materiałów i decydują się one na użycie tych unikalnych materiałów w różnych projektach. Być może kluczem do tego wyboru jest współczynnik ekologiczności. Wiele ze wspomnianych materiałów ma ponad 100-letnią przewidywaną trwałość. 

Jeśli z tej listy miałbym wybrać jeden materiał…byłaby to stal Cor-Ten®. Do tej pory był to najchętniej wybierany materiał. Cor-Ten® produkujemy i oferujemy od dawna. Ale niewielu z nas zna pochodzenie i szczegółowe parametry tego przedziwnego patynowanego cuda. Został wynaleziony i opatentowany przez US Steel w 1933 r. Charakteryzował się wyjątkową odpornością mechaniczną i używany był przede wszystkim w węglarkach kolejowych do przewożenia ciężkiego ładunku luzem [1]. Wkrótce potem odkryto kontrolowaną korozję, która obecnie jest najbardziej znaną zaletą tego materiału, co przyspieszyło starania USS o zarejestrowanie nazwy Cor-Ten® jako znaku towarowego [1]. Jako Fin jestem dumny, że jedną z najsłynniejszych fasad wykonanych ze stali Cor-Ten® zaprojektował fiński architekt Eero Saarinen. Projekt zrealizowano w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku na biurowcu firmy John Deere w Illinois, USA. To także dobry przykład długiego funkcjonowania, ponieważ firma nadal ma swoją siedzibę w budynku z oryginalną fasadą z Cor-Ten®! 

Trwałość budynku to wynik dobrego szczegółowego planowania i prawidłowego montażu. Projektując lub montując konstrukcję ze stali Cor-Ten®, trzeba uwzględnić kilka parametrów: Poniżej zamieszczam odpowiedzi na kilka pytań na temat tego materiału, które często zadają mi klienci: 

Stal Cor-Ten®: 

  • Stal Cor-Ten® cechuje wyższa odporność na korozję atmosferyczną. Cecha ta związana jest ze staranniem dobranym składem chemicznym stali, który tworzą pierwiastki stopowe takie jak miedź, chrom, nikiel i fosfor. Efektem jest warstwa tlenków na powierzchni stali, tzw. patina. W normalnych warunkach atmosferycznych patina pozostaje całkowicie szczelną i trwałą warstwą, która zapobiega dalszej korozji i ogranicza straty w grubości stali.
  • Z trwających 32 lata badań wykonanych przez VTT Technical Research Centre of Finland [2] wynika, że strata materiału w przypadku Cor-Ten® wynosi zaledwie 70 µm (czyli 0,07 mm)!
  • W przypadku montowania kasetonów/stali Cor-Ten® na zakładkę wymagane jest zachowanie szczególnej ostrożności! Na fasadach woda i wilgoć z łatwością przenikają przez zakładki blachy stalowej. W szczelinie korozja szybko zużywa tlen rozpuszczony w wodzie. Powoduje to powstanie warunków dla występowania korozji niskotlenowej, czyli szczelinowej. Korozja szczelinowa występuje miejscowo i ma znacznie wyższy współczynnik korodowania niż korozja ogólna. Badania laboratoryjne Cor-Ten® dowodzą, że wielkość korozji szczelinowej jest przeszło dziesięciokrotnie większa od korozji ogólnej. W praktyce oznacza to stratę 1,2 mm materiału w ciągu 60 lat, a zasadniczo grubość materiału na fasadach Cor-Ten® to 1,0-1,5 mm. Dlatego należy oddzielać stal Cor-Ten® od innych materiałów np. za pomocą uszczelek gumowych EPDM (zob. poniższa ilustracja). 
  •  

           Na ilustracji pokazano zakładki na złączu poziomym kasetonu z uszczelkami EPDM i bez nich.

  • Poniżej znajduje się zdjęcie projektu, w którym po 3 latach okładzina została zdjęta i ponownie zainstalowana. Powodem był niepoprawny montaż. Brakowało uszczelek EPDM. Otwory na łączniki powinny być odpowiednio duże, by uwzględnić przemieszczenia związane z różnicami temperatur. Ruukki dostarcza wszystkie wymagane akcesoria oraz produkuje elementy z otworami fabrycznymi o właściwych rozmiarach i umiejscowieniu, jak również naturalnie łączniki z poprawnymi podkładkami. Jeśli okładzina jest zamontowana poprawnie, ochronna warstwa patyny pozostaje nienaruszona i zaledwie minimalne plamy rdzy wystąpią pod okładziną.  

           

  • Cor-Ten® opuszcza fabrykę w stanie surowym z ochronną tymczasową warstwą oleju/wosku. Celem jest zabezpieczenie materiału podczas dostawy, a warstwa ta znika pod wpływem deszczu. Jeśli jednak warstwa ta zostanie wyczyszczona przed montażem, proces oksydacji zacznie się dużo szybciej i Cor-Ten® szybciej uzyska gładką, szczelną i równą powierzchnię. Kolejną zaletą oczyszczenia produktu i usunięcia warstwy oleju/wosku jest ograniczenie ilości cząsteczek rdzy, które w przeciwnym razie spływałyby z fasady wraz z olejem/woskiem podczas opadów deszczu.
  • W przypadku patynacji, aby osiągnąć końcową warstwę patyny potrzeba 12–24 miesiące (zob. ilustracja poniżej). Czas patynacji jest zależny od lokalizacji i warunków atmosferycznych. Aby zaszła patynacja, stal musi na zmianę moknąć i wysychać.

         

  • Jeśli Cor-Ten® ma być zastosowany wewnątrz, należy go albo oczyścić z tymczasowej warstwy ochronnej i pozostawić na jakiś czas na zewnątrz, albo poddać obróbce, która w nienaturalny sposób przyśpieszy proces oksydacji. 
  • Na rynku dostępne są różne typy stali trudnordzewiejących. W SSAB produkujemy oryginalną stal trudnordzewiejącą Cor-Ten®, z europejską licencją, a wszystkie produkty odpowiednio znakujemy. Inne gatunki stali trudnordzewiejącej, np. S355W, to nie jest stal COR-TEN, i dlatego nie ma takiego oznakowania.

         

  • Na wczesnych etapach patynacji stali, rdza rozpuszcza się w wodzie opadowej i może zabarwić inne materiały. Zalecane jest odprowadzanie zabrudzonej rdzą wody opadowej z dala od innych elementów fasady. Plamy rdzy można usunąć z aluminium, ale usunięcie ich z betonu czy innych materiałów porowatych będzie bardzo trudne.
  • Stały kontakt z wodą także przyspiesza stratę materiału. Dlatego nie zaleca się wykonywana z Cor-Ten® systemów rynnowych.
  • Walcowana na zimno (grubość do 4 mm) stal Cor-Ten® nie posiada Deklaracji Właściwości Użytkowych, ponieważ nie istnieje obejmująca ten materiał zharmonizowana norma unijna.
[1] = Wikipedia, Historia stali Cor-Ten®
[2] = Raport VTT: VTT-CR-05247-14, Säänkestävien teräslevyjen korroosiotutkimus v. 2014, Leena Carpen