Зашто је отпорни челик пожељни конструкцијски материјал за мостове

Челик за временске услове, који се често назива Цортен челик, користи се у конструкцији мостова више од пола века. Његова репутација почива на једној особини: у погодном окружењу материјал развија приањајућу заштитну патину од рђе која успорава даљу корозију на занемарљиву брзину. Губици од корозије постају довољно мали да се нефарбани челични мост од временских утицаја може пројектовати за номинални радни век од 120 година само уз рутинску проверу.

Механизам патине: само{0}}заштита од корозије

Челик за временске услове садржи мале додатке легирајућих елемената, углавном бакра, хрома, никла и фосфора. Тамо где се површина смењује између мокре и суве, ови елементи промовишу густи, чврсто приањајући слој оксида. Обичан угљенични челик ослобађа лабаву, порозну рђу која открива свеж метал испод, док је патина на челику који је отпоран на временске услове стабилна и углавном непропусна, затварајући површину од даље влаге и кисеоника.

Тај{0}}самозаштитни слој је основа перформанси моста материјала. Када патина сазре, обично током две до четири године у зависности од климе, стопа корозије пада на делић стопе на незаштићеном конструкционом челику, често испод неколико микрометара годишње.

Дуговечност и 120-годишњи дизајнерски век

Пошто је продирање корозије тако споро, дебљина изгубљена током једног века је довољно мала да је апсорбује скромна количина корозије у дизајну. Национална и међународна пракса признаје номинални век трајања од 100 до 120 година за челичне мостове који су отпорни на временске услове, што одговара очекивањима постављеним за главну инфраструктуру. Очекује се да ће конструкција остати у функцији током тог периода уз рутинске прегледе, чишћење одвода и повремено одржавање лежајева.

Ова дуговечност се постиже без икаквог програма префарбања. Осликаном челичном мосту обично је потребан заштитни премаз који се обнавља сваких 15 до 25 година, што је скупа операција која захтева затварање трака и задржавање остатака од минирања. Неофарбан челични мост од временских утицаја уопште не улази у тај циклус.

Трошкови{0}}животног циклуса и утицаји на животну средину

Током радног века мереног деценијама, уштеде од избегавања бојења су значајне. Почетна цена материјала је нешто већа од обичног конструкцијског челика, али елиминација почетног фарбања, периодичног префарбања, управљања саобраћајем и пратећег рада превазилази ту премију. Студије трошкова целог животног века доследно показују да је челик који је отпоран на временске услове економичан за већину мостова.

Нема емисије испарљивих органских једињења од наношења премаза.

Без медија за пјескарење, остатака боје или отпада из изолације током одржавања.

Мање затварања путева за одржавање и стога мање одлагања корисника.

Челик који се у потпуности може рециклирати на крају радног века.

Услови и ограничења дизајна

Челик за отпорност на атмосферске утицаје најбоље функционише тамо где су редовни мокри и суви циклуси комбиновани са добрим протоком ваздуха, као на отвореним сеоским и приградским локацијама. Пројектанти морају осигурати да вода несметано отиче, да спојеви, лежајеви и детаљи на палуби не задржавају влагу и да се избјегну зоне прскања и уске пукотине. Места са сталним сланим спрејом или великом употребом соли за одмрзавање захтевају посебну пажњу јер контаминација хлоридима спречава правилно формирање заштитне патине.

Тамо где се ти услови не могу испунити, патина може остати нестабилна и челик би могао кородирати неприхватљивом брзином. У таквим случајевима дизајнери бирају други материјал, примењују заштитни премаз или одређују вишу-класу легуре према временским условима.

Стандарди материјала за примену на мостовима

Ове спецификације дефинишу хемијски састав, механичка својства и перформансе корозије, и то су документи на које се дизајнер ослања када потврђује да испоручена плоча или пресек испуњава претпостављене вредности пројекта.

Често постављана питања

П: Зашто је временски челик погодан за мостове?
Формира стабилну заштитну патину која драматично успорава корозију, што омогућава необојеној структури да захтева само номинално одржавање и да достигне номинални пројектовани век од 120 година.

П: Да ли челик који је отпоран на временске услове и даље рђа на мосту?
Површина развија контролисану патину од рђе која је густа и лепљива. Тај слој штити основни челик од даљег напада, због чега конструкцији није потребно фарбање.

П: Колико дуго траје челични мост који је отпоран на временске услове?
Неофарбани челични мостови од временских утицаја су типично пројектовани за номинални радни век од 100 до 120 година, под условом да услови на локацији одговарају материјалу и да се обавља рутинска инспекција.

П: Да ли је челик за временске услове јефтинији од обојеног челика?
Почетни трошак је нешто већи, али цео{0}}трошак је обично нижи јер програми за фарбање и фарбање нестају, заједно са њиховим управљањем саобраћајем и трошковима рада.

П: Где се не би требало користити челик за временске услове?
Избегавајте трајно влажне детаље, јаке приобалне зоне прскања соли{0}}и локације на којима тешка со{1}}за одлеђивање одржава површину контаминираном, осим ако дизајн није прилагођен тим условима.

П: Који стандарди покривају отпорни челик за мостове?
АСТМ А588 и АСТМ А709, укључујући 50В отпорност на временске услове, примењују се у Северној Америци, док ЕН 10025-5 покрива европске класе као што је С355Ј2В.