valtsi tihendamine

[Külaline]

Tere. Püüaks siis ka tähti närida. Oletame, et see õli töötab nii hästi, et lõksus kondensvesi ei jõua tsingini. Paisub ta (vesi) ikka kui külma saab ja väljapääsu ei leia. Ilma tühikuteta valtsi, et kondensvee teket polekski - no vaat ei usu sellisesse ideaali. Tsingipaanid liiguvad üksteise suhtes päris palju ja aastakümneid. Sellist ollust tahaks näha, mis 50 aastat töötab 200% deformatsiooniga, nakkudes seejuures 100 % tsingipinnaga. No ei usu.
Kas seal vee kõrval ka tsingiga ühendid on ei avalda lõksus vee paisumisele mingit mõju, ei aluseline ega happeline keskkond.
Ju siis on märkimisväärne hulk seda vett märkimisväärses koguses tühikutes, kui valtsid on lahti pressitud. Vesi ei pea valtsist väljuma ainult raskusjõu toimel. Esineb juhtumeid, kus vesi võib väljuda avaga ruumist ka gaasilises olekus.
Happevihmade põhitekkeks võiks pidada CO2, mis veega kokkupuutes moodustab H2SO4. Mida rohkem CO2 seda rohkem hapet. Minu kodu välisõhus ja valtsis võiks olla CO2 ligilähedaselt jah sama kogus. Aga happevihmu tekitavad CO2 suured õhku paiskajad (EE-jaamad), kust siis H2SO4 pilvede ja sademetega minu pähe (katusele ja mitte valtsidesse sajavad).
Lugupidamisega. Alar Piirfeld

[Külaline]

Aegajalt siin foorumis Alar Piirfeldi tekste lugedes, taban ennast jälle mõttelt, et mis materjale ja lahendusi kasutades ta enda maja küll ehitaks, kui eelarve oleks üle tänase harju keskmise, kuid mitte piiramatu? Seal on vist kõik ideaallahendused ja materjalid. Kuidas küll seda teada saada? Sõbralikult

[Külaline]

Tere. Eelteksti korrektsioon: happevihmade tekkel on muud gaasid vist olulisemad kui CO2.
Personaalküsimuse juurde: kaugel ideaalsest, aga kolmandat, ideaalset maja ehitada ei jõua. On ütlus, et tark õpib teiste vigadest, loll iseenda vigadest, väga loll ei õpi kunagi. Eks loodan olla seal kuskil targa ja lolli vahepeal, kuna palju on õpitud ka enda vigadest. Mitte "heast ehitustavast". Neid "insenere", kes pole ühtegi maja ehitanud ega ühtegi käsiraamatut läbi lugenud, ega suuda näha ehituses üldpilti on tohutult.
Aga teema on endiselt valtsiteema mitte persoonaalküsimus.Lugupidamisega. Alar Piirfeld.

[Robi 1]

Mettalli õlide ja puutörvaga kaitstes peaks ta ikka kauam kestama .... On palju näiteid kus on leitud vaseliini sisse mässitud püsse, mis peale 50...60 aastat seismist on nagu uued, samas leiame ka kuivalt roostetanult neid...millel vaevu kuju alles.
Või kui palju traktoreid laiali võeti ja vaseliiniga kaltsude sisse mässiti kui venelane sisse tuli... 60 aastat hiljem pandi kokku ja sõitsid edasi....Mille pärast pakiti vanasti auto lehtvedrud vaseliini sisse....jne . Eks ikka selleks, et kauem peaks...
Seega õppigem vanadelt ....ja ärgem targutagem nii palju asjadest, mida pole isegi käega katsunud.

[Imelik]

Tere. Kui teksti selekteerimine tsitaatidesse tundub tähenärimisena (mõeldud ilmselt norimist tühja - tähja kallal), siis ...- vabandust! Soovisin lihtsalt infot korrastatult (arusaadavalt) arutellu lisada.
Argumendid (ilma selektsiooni ja kommentaarideta).
Määrdel on (peab olema) kaks tähtsat omadust :
a) sobiv viskoossus
b) vett tõrjuv
Happeline keskkond on tsingikihile agressiivsem.
Nõus valtsi laialipressimise osas (peab osalema märkimisväärne kogus vett).
Vee gaasiline väljumine valtsist kõlab loogiliselt ja jäi minu poolt tähelepanuta.
Happelised sademed ei esine ainult vihma kujul ning CO2 on neist süütuim.
Lisaargumendid.
Õli moodustab töödeldud kaitsekihile lisakaitse.
Õli vähendab oksüdeerija ligipääsu.
Valtsid on katte kõige korrosioonialtim piirkond.

Küsimus- kuidas teeb Robi, taastaja või mõni teine spetsialist vaskpleki valtsi?

Lugupidamisega.

[Imelik]

Persooni/de vastu palun näidata üles lugupidamist (eriti nende suhtes, kes esinevad oma nimega ning on panustanud arutellu OMA teadmisi) ning seisukohti argumenteerida poolt või vastu argumentidega.
Härra Piirfeld, märkasin Teie parandust CO2 osas. Nõus, kuid olulisem on see - kas valtsid on vähem, rohkem või samuti ohustatud kui ülejäänud katusekate?

[Imelik]

Seega õppigem vanadelt ....ja ärgem targutagem nii palju asjadest, mida pole isegi käega katsunud.

Ma olen tsitaadile eelneva tekstiga üldjoontes päri aga hüüdlausega teps mitte.
Huvitav - kui ma käiksin välja sama mõtte ahjude alafoorumis?
Ka õppida tuleb mõistusega muidu pole sest kasu! - on minu vastulause.

Andeks, et Teie huvitavat arutelu segasin.

[Külaline]

Tere. "kas valtsid on vähem, rohkem või samuti ohustatud kui ülejäänud katusekate?" See ongi asja tuum, mida me siin juba tükk aega arutame. Majanduslikult otstarbekas on, kui katusekate ja valtsid kestaksid sama kaua. Plekimeistri Robi hinnangul on valtsid ilma määrdeta lühema kestvusega kui ülejäänud pind. Teise poole argumentatsioon on, et määrdega võidakse seda kestvust pikendamise asemel hoopis lühendada. Ilma määrdeta valtsi ja ilma värvkatteta lauspinna ohustatuse kohta juba ütlesin arvamuse (lauspind on happevihmade käes, valtsid vahetevahel puhtama kondensi käes). Muide lauspinna all tekib ka võrdeslt valtsiga kondens. Seega arvan, et valts on kaitstumas seisus. Värvkate tsingi peal tõstab oluliselt lauspinna vastupidavust. Kuna valtsi ei värvita võib nüüd valtsi kestvus võrreldes lauspinnaga väheneda. Lugupidamisega. Alar Piirfeld

[Robi 1]

See, et niiskus tuulduks topeltvaltsist ise välja ....see on vähene lootus....sest kui vaadata kasvõi vanade katuste 1 x lamavaltse ...siis isegi sealt ei kuva niiskus kergesti välja. Üldiselt on vana katust lammutades märgata, et valtsid on täis saastet ....mingi must puru, mis niiskusega kokkupuutes tekitab plekile ebasootsa keskonna. Seega niiskuse ja saaste sattumist valtsi ei saa vältida ja ei kuiva sealt ka välja pea midagi. Seepärast tundub kõige mõstlikum ikkagi täita ise valtsid mingi plekile sobiliku määrdega, mis pikendaks valtside iga.
Paane teen mina ise ...30 mm kõrged valtsid ja olen pilte ka lisanud varem.

[Külaline]

valtsid on täis saastet ....mingi must puru...

Tere. Täna vähe aega, teen lühidalt. Esimese hooga arvaks, et tegemist raud(II)oksiidiga.
Põhjustajateks ehk oksüdeerivad bakterid. Jääb küsimus- kuidas pääsevad ligi rauale? Tsingi kiht vigastatud töötlemisel?
Näiteks vase puhul seda probleemi ei eksisteeriks.

Imelik.

[Külaline]

Tere. Tsiteerin (et saadaks aru, millel järgnev jutt põhineb).

Ilma määrdeta valtsi ja ilma värvkatteta lauspinna ohustatuse kohta juba ütlesin arvamuse (lauspind on happevihmade käes, valtsid vahetevahel puhtama kondensi käes). Muide lauspinna all tekib ka võrdeslt valtsiga kondens. Seega arvan, et valts on kaitstumas seisus. Alar Piirfeld

Oletame et valtsid on veekindlad sademetele ja kuiv-sademete (liiguvad õhuga) sissepääs valtsi on takistatud (väiksem kontsentratsioon), siis jäävad ometigi
mikroorganismid kellele aeroobne ja püsivalt niiske keskkond sobib (vihjeks eelmine postitus). Lauspinnale langev happerünnak võib olla suurema kontsentratsiooniga, kuid märkimisväärselt lühiajalisem?

Kuna ise katuseid ei ehita siis kogemuslik info puudub. Visuaalne pilt vaatlemisel on näidanud liidetest alguse saanud korrosiooni (täidetud või mittetäidetud valtsiga,ei oska oletada) Lamevalts silmatorkavamalt kui püstvalts.

Imelik.

[Külaline]

Tere. Vastakad arvamused määrde kohta kuidagi teieneteisele ei lähene. Tõde on minu arvates ca 100€ kaugusel. Piisab läbi lugeda pädev käsiraamat ja tõde on käes. Isiklikult mul sellist käsiraamatut vaja ei lähe, mistõttu ei kipi seda raha välja käima. Lugupidamisega. Alar Piirfeld

[Külaline]

Tere. Millisest käsiraamatust käib jutt?

Lugupidamisega

Imelik.

[Külaline]

Tere. Ei tea. Aga kindlasti on Saksamaal selliseid olemas, mida aktsepteerivad ka vastavad erialaliidud. Mina ei viitsi otsida, aga käsiraamatute hinnatase on 100 kandis. Lugupidamisega. Alar Piirfeld

[Imelik]

Tere. Loodame et järgneva materjali autor kuulub nimetatud erialaliitu (jääb meil selguse saamiseks vajalik raha alles). Vastus küsimusele - "miks on sakslaste õpetus parem soomlaste omast ?" - on minu hinnangul aga subjektiivne.

"Valtsitehnika" (täpsemalt lk6/7).
Arvasin millegi pärast, et vene keel on laiemale auditooriumile.

Tõlge. Sakslased kasutavad väikeste kallete puhul valtsis tihenduslinti, mille eesmärk on puhtalt veepidavuse parandamine.
Samas lugesin kuskilt (ilmselt tootetutvustusest), et teistes klimaatilistes tingimustes süsteemi "täpsustada".

Pakun, et Teil oli õigus (ainult osaliselt)
Lugupidamisega.

[erks]

Antud lingil olev materjal --titaantsink (mis käitub ja on oma omadustelt oluliselt erinev tsingitud teraslehest)--ei ole just kõige parem näide, kuna see materjal on väga kapriisne igasugustele mõjutustele.

[Robi 1]

Titaantsingi puhul pole tihtilugu tegemist topeltvaltsiga ...ja pole üldse võrreldav. 1x püstivalts ei korja enda sisse niiskust ,,,pigem vajab tõesti tihendamist.

[erks]

Titaantsingi puhul pole tihtilugu tegemist topeltvaltsiga ....

??????? Norras olles sai seda materjali näpitud söögi alla ja söögi peale. Esines ainult topeltvalts või tinutamine

[Robi 1]

Loomulikult võimalik...aga ma olen näinud seda ka 1x valtsiga. Suht rabe materjal ju.

[Imelik]

Antud lingil olev materjal --titaantsink ....-ei ole just kõige parem näide....

Vastab tõele. Erinev materjal (ei pööranud tähelepanu). Oskab keegi panna parema viite (tuntud firmalt Saksamaal, kes toodab tsingitud plekki- valtsimiseks)?
Erks-i arvamus antud teemast?

[taastaja]

Valtsi tihend on seal mail täitsa olemas. Püstvaltsidesse ei mõtle seda küll keegi toppida. Ainult liistuga tehtud jätkuvaltsidesse...

voldemar13.jpg (69.84 KiB) Vaadatud 4323 korda

erks! lehvita ka onu volfile

[Külaline]

Tere. See tihend on ka Eestimaal liikumas, nimetatakse seda isepaisuvaks bituumen-polüuretaantihendiks. Suurepärane oleks, kui meie plekimeistrid ka seda kasutaksid. Deformatsioon 300 %, pritsveekindel, difuusne. Lugupidamisega. Alar Piirfeld

[erks]

erks! lehvita ka onu volfile

Ise olen tsingi puhul mastiksit kasutanud,värvkattega materjalide puhul mitte.

[Külaline]

Tere.
Kuigi on mul omal ka kogemusi ja tähelepanekuid metallide roostetamisega pole ma pädev kogenud mehi õpetama.
Mõni aeg tagasi leidsin huvitava artikli katuse kinnitusvahendite korrosiooni kohta ja salvestasin endale. Võibolla pakub see huvi ka veel kellegile, silmaringi avardamiseks.
(Vabandan ette, et dokument on 8lk. pikk, pdf fail ja ei oska siia sellele linki panna, seepärast kopeerin teksti siia. Kui kellegil huvi piltidega täisversiooni vastu, võin meilile saata.)
Lugupidamisega Olavi.


Aruanded
EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
39
DOI: 10.1002/stco.201300009
Materjalide valimine metallist konstruktsioonielementide ja lehtmaterjali kinnituskruvide jaoks
Pühendatud inseneriteaduste doktorile professor Helmut Saalile tema 70. sünnipäeva puhul
Thomas Misiek
Saskia Kapplein
Detlef Ulbrich
Selles ettekandes käsitletakse materjali valimise parameetreid kinnituskruvide puhul, mida kasutatakse õhukeseseinalisi lõikeid ja õhukest lehtmaterjali hõlmavate ühenduste tegemisel. Kõige olulisemate parameetritena nimetatakse erinevat tüüpi korrosiooniprotsesse ja termilisest pikenemisest tingitud korduvat paindumist. Neid parameetreid selgitatakse siin üksikasjalikult. Selle põhjal antakse mõned üldsoovitused materjali valikuks.
1 Sissejuhatus
Õhukeseseinalised ehitusdetailid, näiteks trapets- ja laineprofiiliga lehtmaterjal, kassetid (villakassetid) ja kihtpaneelid, aga ka külmvormitud lõiked kinnitatakse tavaliselt keeret moodustavate kruvide abil: ühelt poolt isekeermestuvate kruvide abil, kui on vajalik eelnev puurimine, ja teiselt poolt isepuurivate kruvide abil, kui puurimine ja keermestamine toimub samal ajal. Enamik kinnituskruve (mida tavaliselt nimetatakse lihtsalt „kruvideks”) on valmistatud roostevabast terasest või tsingitud süsinikterasest.
Et eelmainitud ehitusdetailid on enamasti seotud ilmastikust mõjutatud välisseinte või katustega, on vajalikud kas vulkaniseeritud EPDM-kummist tihendiga seibid (niinimetatud tihendseibid) või EPDM-kummist rõngastihendid. Tihendseibide metallosa valmistatakse roostevabast terasest, süsinikterasest või alumiiniumist.
Kinnituskruvide ja seibide materjali valimisel tuleb arvesse võtta ohutust (korrodeerunud kinnitusdetailide vastupidavust ja kandevõimet, kinnitusdetailide vastupidavust termilisest liikumisest tingitud korduva painutamise suhtes) ning esteetilist külge. Viimane on oluline seetõttu, et õhukest lehtmaterjali kasutatakse tihti fassaadide jaoks ning korrodeerunud tooted mõjutavad välisilmet.
a)
b)
Joonis 1. Kinnituskruvid: a) isepuurivad kruvid, b) isekeermestuvad kruvid
Selles ettekandes antakse mõned juhtnöörid kinnituskruvide materjali valimiseks juhul, kui ühendamist vajavad õhukeseseinalised lõiked ja õhuke lehtmaterjal. Juhtnööride aluseks on [1] ja autorite enda kogemused vastutusjuhtumi ekspertidena ning neid on muudetud katsetulemuste põhjal, millest osa on juba avaldatud dokumendis [2]. Ettekannet võib käsitleda lisana dokumentidele [3] ja [4], mis seda teemat ei puuduta.
Ehkki see teave kehtib esmajoones kruvide kohta, saab selle põhimõtteliselt üle kanda ka seotud kinnitusvahendi tüüpidele, näiteks pimeneetidele ja püstolkinnitusega tihvtidele.
2 Kinnituskruvid
2.1 Eelmärkused
Joonisel 1 on kujutatud mitu tüüpiliste kinnituskruvide näidet. Enamikul neist on tihendseib, ühel rõngastihend. Nagu tavaline, on rõngastihendiga kruvil seenekujuline pea, kõigil teistel aga kuuskantpead. Samuti on isepuuriv kruvi kujutatud koos varvaga (s.o keermeteta osaga), mida kasutatakse näiteks harjakinnitite jaoks või kihtpaneelide kinnitamiseks. Kihtpaneelide korral kasutatakse väga sageli kruvisid, mille pea all on lisakeere. Selle otstarbeks on veekindla ühenduse saavutamine.
2.2 Materjalid
2.2.1 Süsinikteras
Süsinikterasest kruvid valmistatakse tavaliselt tsementiiditud või parendatavast terasest [5]. Tavaliseks materjaliks on terasesort 1.1147. Tänu termilisele töötlemisele omandavad süsinikterasest detailid suure tugevuse, kusjuures pinnakõvadus on ligikaudu 530 HV0.3 ja südamiku kõvadus 320–400 HV10 ühikut. Selle suure kõvadusega kaasneb aga vesinikrabeduse oht.
Joonis 2. Kruvid pärast neutraalse soolvee katset: süsinikterasest kruvi (vasakul) ja roostevaba austeniitteras (paremal)
Aruanded
40 EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
Süsinikterasest kruvisid tuleb kaitsta korrosiooni eest. Kõige levinum korrosioonikaitse tüüp on galvaaniline tsinkimine standardi EN ISO 4042 kohaselt [6]. Tuleb märkida, et Euroopa tehnilises tunnustuses loetletud kinnitusvahenditel on tavaliselt tsinkpinne määranguga A3K, mis tähendab, et kinnitusvahendid tsingitakse ≥ 8 μm paksuse pindega ja passiveeritakse; tavaliseks standardiks on kõigest A2K, mille puhul pinde paksus on ≥ 5 μm. Niisuguste kruvide kuumsukelgalvaanimine ei ole võimalik, sest paksud tsingikihid ummistaksid keermed.
Kasutatakse ka tsingiga mitteelektrolüütilise pindamise süsteeme näiteks selliste toodete abil nagu Ruspert ja Dural. Nendel pinnetel on hajutatud tsingi- ja alumiiniumiosakestega orgaaniline või anorgaaniline maatriks. Kahjuks võivad need pinded saada kahjustada transpordil või hõõrumise tõttu paigaldamise käigus, võimalik on isegi mahakraapimine. Seetõttu on niisuguseid pindeid raske hinnata.
2.2.2 Roostevaba teras
2.2.2.1 Eelmärkused
Kruvide puhul kasutatavad roostevabad terased võib klassifitseerida standardis EN ISO 3506-4 [7] esitatud süsteemi kohaselt, mis määrab omaduste klassid (20H kuni 40H, mis vastavad 200–400 HV10 ühikule). Omaduste klassid, mida on võimalik saavutada, olenevad teraserühmast (roostevaba austeniit-, martensiit- või ferriitteras). Roostevabad terased omandavad korrosioonikindluse passiivse kroomoksiidi kihi abil.
2.2.2.2 Roostevaba austeniitteras
Sellised tähised nagu terasesort A2 ja A4 on roostevaba austeniitterase puhul täiesti tuttavad ja viitavad valdavalt korrosioonikindlusele. Standardi EN ISO 3506-4 kohaselt sisaldavad kruvide jaoks kasutatavad roostevabad austeniitterased 15–20 % kroomi ja 8–19% niklit. Roostevaba austeniitteras A4 sisaldab ka olulisel määral molübdeeni (2–3%). Roostevaba austeniitterast ei saa kõvastada termilise töötlemise, vaid kalestamise teel. On võimalik ka pinnakõvaduse suurendamine nitriitimise teel. Kui terase sissepuurimiseks on vaja isepuurivaid kruve, tuleb kruvi teraviku külge keevitada kõvastatud süsinikterasest kruviots. Pärast paigaldamist peaks kandva süsteemi osaks jääma üksnes kruvi roostevabast terasest osa, mitte külgekeevitatud kruviots. Alumiiniumi sisse puurimine on võimalik roostevabast terasest kruviotste abil.
2.2.2.3 Roostevaba martensiitteras
Standardi EN ISO 3506-4 kohaselt sisaldab roostevaba martensiitteras 11,5–18% kroomi. Roostevaba martensiitterast saab termiliselt töödelda. Tänu sellele on võimalik toota isepuurivaid kruvisid ühes tükis koos kruviotsaga (s.t seda pole vaja külge keevitada). Korrosioonikindlus on oluliselt väiksem kui roostevabal austeniitterasel ja suur kõvadus pärast termilist töötlemist teeb roostevaba martensiitterase õrnaks vesinikhaprumise ja korrosioonmõranemise suhtes.
2.2.2.4 Roostevaba ferriitteras
Standardi EN ISO 3506-4 kohaselt sisaldab roostevaba ferriitteras 15–18% kroomi. Tavaliselt ei saa roostevaba ferriitterast termiliselt töödelda. Õhukeseseinalisi ehitusdetaile hõlmavate kandvate ühenduste puhul ei mängi see teraserühm olulist rolli ja seetõttu seda järgnevas ei käsitleta.
2.2.3 Alumiinium
Alumiiniumkruvid koosnevad tavaliselt survetöödeldavast alumiiniumisulamist 6000 või 7000. Et alumiiniumkruvid on üsna pehmed, on nende kasutusotstarbed piiratud näiteks isekeermestuvate kruvidega lehtmaterjali kinnitamiseks puidust kandekonstruktsioonide külge. Alumiiniumi puhul saavutatakse korrosioonikindlus passiivse kihi abil. Euroopa tehnilist tunnustust ei ole alumiiniumkruvide kohta siiani välja antud ja seetõttu neid siin ei käsitleta.
2.3 Tehnika tase eeskirjades
Kruvide kohta on Euroopa tehnilised tunnustused (ETT-d) olnud saadaval alates 2010. aastast. Tunnustustes määratakse iseloomulikud vastupidavusväärtused erinevate koormusolukordade puhul olenevalt kinnitusvahendi tüübist ja materjalist, ühendatavate osade paksusest jms.
Euroopa tehnilistes tunnustustes korrosioonikaitse kohta esitatud teave on üsna nõrk ja väljendatud alljärgnevalt:
„Kasutusotstarbeks on kinnituskruvid ja ühendusvahendid siseruumides ja välistingimustes kasutamiseks. Kinnituskruvid, mida kavatsetakse kasutada standardi EN ISO 12944-2 kohaselt kõrge või väga kõrge korrosioonikategooriaga väliskeskkonnas, peavad olema valmistatud roostevabast terasest.”
ja
„Täielikult või osaliselt ilmastiku- või sarnaste oludega kokkupuutuvad kinnituskruvid peavad olema valmistatud roostevabast terasest või korrosiooni eest kaitstud. Korrosioonikaitse juures tuleb arvesse võtta standardites EN 1090-2:2008 + A1:2011, EN 1993-1-3:2006 + AC:2009 ja EN 1993-14:2006 kehtestatud reegleid.”
Euroopa tehnilistes tunnustustes esitatud sõnastus peab austama Euroopa riikide erinevaid traditsioone. Kui osa riikidest on keelanud süsinikterasest kinnitusdetailide kasutamise väliskeskkonnas või sellega võrreldavates niiskustingimustes, siis teised ei ole seda teinud või neil puuduvad vastavad ettekirjutused üldse.
Kehtivad Euroopa tehnilised tunnustused ei viita otse standardite EN 1993-1-3 [8] ja EN 1999-14 [9] teabelisale B, kus on esitatud lisasoovitused materjali valikuks. Ent üldiselt tuleks seal esitatud teavet kruvide korrosioonikaitse puhul arvestada. Tabelis 1 on esitatud soovitused eelistatavate kruvimaterjalide kohta olenevalt osade materjalist ja keskkonna korrodeerivusest. Keskkonna korrodeerivuse klassifitseerimiseks viidatakse standardi EN ISO 12944-2 [10] (tabel 2) korrodeerivuskategooriatele, mis loomulikult ei võta arvesse mikrokliimat (lokaalselt suurenenud niiskust, soolade kontsentratsiooni jms). Konkreetsete olukordade ja ehitusdetailide puhul, näiteks kui kruvid paiknevad süvendites või tühemikes, võivad vajalikuks osutuda rangemad nõuded. Sellised on asjaolud näiteks ventilatsiooniavaga välisseina välisvoodri või mitmekihiliste fassaadide puhul, kuhu võiksid koguneda korrodeerivad ained ja sattuda niiskust.
Aruanded
EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
41
Tabel 1. Kinnitusdetaili materjal korrosioonikeskkonnas standarditele EN 1993-1-3 ja EN 1999-1-4 (lühendatult ja redigeeritult)
Korrodeerivuskategooria
Lehtdetaili materjal
Kinnitusvahendi materjal
Alumiinium
Elektrolüütiliselt galvaanitud teras, pinde paksus ≥ 8 μm
Roostevaba teras, tsementiiditud, 1.4006 (C1)
Roostevaba teras, 1.4301 (A2)
Lühendid ja allmärkused
A
Alumiinium, olenemata pinnaviimistlusest
X
Korrosiooni seisukohast soovitatav materjali tüüp
B
Pindamata terasleht
(x)
Korrosiooni seisukohast soovitatav materjali tüüp üksnes määratud tingimuse korral, lehtdetaili ja kinnitusvahendi vahel peab olema vananemiskindlast materjalist eraldav seib
C
Kuumsukeltsingitud (Z275) või alumiiniumi ja tsingi sulamiga (AZ150) kaetud terasleht
D
Kuumsukeltsingitud pluss orgaaniline kattekiht
E
Alumiiniumi ja tsingi sulamiga (AZ185) kaetud terasleht
-
Korrosiooni seisukohast mittesoovitatav materjali tüüp
S
Roostevaba teras
*)
Küsige alati teraslehe tarnijalt üle
Tabel 2. Atmosfääri korrodeerivuskategooriad standardi EN ISO 12944-2 [10] kohaselt ja tüüpiliste keskkondade näited
Korrodeerivuskategooria
Korrodeerivuse tase
Tüüpilise keskkonna näiteid mõõdukas kliimas (teabeks)
Välistingimused
Siseruum
C1
väga madal
-
Köetavad puhta õhuga hooned, nt kontorid, kauplused, koolid, hotellid
C2
madal
Madala saastetasemega atmosfäär. Enamasti maapiirkonnad
Mitteköetavad hooned, kus võib esineda kondensatsiooni, nt depood, spordihallid
C3
keskmine
Linna- ja tööstuspiirkonna atmosfäär, mõõdukas vääveldioksiidi saaste. Madala soolsusega rannikualad
Väga niisked ja mõningase õhusaastega tootmisruumid, näiteks toiduaineid töötlevad tehased, pesulad, pruulikojad, meiereid
C4
kõrge
Tööstuspiirkonnad ja mõõduka soolsusega rannikualad
Keemiatehased, ujumisbasseinid, rannikul asuvad laeva- ja paaditehased
C5-I
väga kõrge (tööstuslik)
Väga niisked ja agressiivse atmosfääriga tööstuspiirkonnad
Peaaegu pideva kondensatsiooni ja suure saastega hooned ja piirkonnad
C5-M
väga kõrge (merenduslik)
Suure soolsusega ranniku- ja rannaligidased alad
Peaaegu pideva kondensatsiooni ja suure saastega hooned ja piirkonnad
Aruanded
42 EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
Saadaolevate pinnete teistsuguste omaduste tõttu ei käsitleta tabelis 1 tsingiga mitteelektrolüütiliselt pinnatud ega sarnase pindega kruvisid. Kogemused niisuguste pinnatud kruvidega lamekatusesüsteemide puhul, mida katsetati ETAG 006 [11] kohaselt, on ilmsiks toonud nende kattekihtide nõrkuse.
Lisaks tuleb mainida, et nende teabelisade kohaselt võib korrodeerivuskategooria C1 puhul kasutada kaitsmata teraskruve, mida pole tsingitud. Tegelikult on sel juhul nii tsingitud kui ka kaitsmata kruvide puhul tulemuseks sama kasutusotstarve ja eeldatav korrosioonikindlus.
3 Korrosioonitüübid
3.1 Atmosfäärikorrosioon (üldine korrosioon)
Atmosfäärikorrosioon on ühtlase oksiidikihi (rooste) moodustumine süsinikterasest kruvidele neutraalse vee või niiske atmosfääri mõjul. Saaste suurendab korrosiooniprobleemi. Atmosfäärikorrosiooni esineb peaaegu kõigi katustes ja seintes kinnituskruvide kasutamise viiside puhul. Atmosfäärikorrosioon põhjustab ristlõike vähenemist ja seetõttu ühenduskoha kandevõime vähenemist. Rooste tekkimine mõjutab ka esteetilist külge ja mitte üksnes kruvi enda juures: äravoolav roostene vesi võib muuta ka fassaadi või katusekatte plekiliseks. Kui mõjutatud on ka seibid, võib probleemiks muutuda leke.
Hapnikuvaegusega piirkondades on atmosfäärikorrosiooni erijuhuks korrosioon õhustuselementide kaudu. Näiteks võib tuua märga isolatsioonimaterjali läbivad kruvid või liitekohtade kinnitusvahendid, mille puhul lehtede vahel tekib kapillaarniiskus. Kahjustuste näited on toodud dokumendis [1].
3.2 Galvaaniline korrosioon (bimetalliline korrosioon)
Galvaaniline korrosioon toimub siis, kui elektrolüüdi (nt vihma tõttu tekkinud niiskuse) juuresolekul puutuvad omavahel kokku kaks piisavalt erineva elektroodi potentsiaaliga (mida väljendab nende asukoht elektrokeemilises pingereas) metalli. Elektrilise potentsiaali erinevuse tõttu tekib elektrivool. Elektrivool põhjustab ioonide lahustamise teel vähem elektropositiivse metalli (anoodi) korrodeerumise. Elektronid reageerivad vesinikuioonidega ning moodustavad katoodil eralduva atomaarse või molekulaarse vesiniku.
Olulisteks parameetriteks on kahe metalli elektrokeemilise pingerea asukoht üksteise suhtes ja seetõttu nende potentsiaali erinevus, mis sõltub elektrolüüdi tüübist. On oluline eristada standardset potentsiaali (määratakse standardse vesinikelektroodi abil) ning praktilist potentsiaali nt merevees või happelises vees. Teiseks oluliseks parameetriks on katoodi ja anoodi pinna suhe. Kui anoodi ja katoodi pinna suhe on suur, ei ole potentsiaali erinevused nii problemaatilised.
Seetõttu tuleb alumiiniumlehtede või üldse alumiiniumdetailide kinnitamiseks kasutada roostevabast terasest või alumiiniumist kinnitusvahendeid. Kui on vaja kasutada süsinikterasest kinnitusvahendeid, kulub galvaanilisel tsinkimisel tekkinud õhuke kattekiht lühikese aja jooksul maha, aga tänu sellele, et teras on elektrokeemilises pingereas alumiiniumiga võrreldes kõrgemal kohal, ei avalda see allesjäänud süsinikterasest kinnitusvahendile mõju. Sellest ajast alates tsingi kaitsev toime puudub. Teisest küljest ei soovitata kasutada alumiiniumist kinnitusvahendeid teraslehtede kinnitamiseks galvaanilist korrosiooni silmas pidades. Katoodi (põhimetalliks süsinikteras) ja anoodi (mitte nii positiivse potentsiaaliga metall alumiinium) pinna suhe on väike ja see põhjustab kiiremat korrodeerumist. Alumiiniumist kinnitusvahendeid võib kasutada alumiiniumdetailide kinnitamiseks alumiiniumist kandekonstruktsioonide külge. Et alumiiniumist valmistatud kinnitusvahendid pole nii levinud ja neil on teisigi puuduseid, tuleks kohtades, kus on väiksemgi elektrolüüdi tekkimise tõenäosus, kasutada ainult roostevabast terasest kinnitusvahendeid. Muidu tingib roostevabast terasest kinnitusvahendite kasutamine raskes merekeskkonnas agressiivse elektrolüüdi tõttu kinnitusvahenditega külgneva alumiiniumi tõsise korrodeerumise. Siin tuleks kaitsta ühenduskohta merevee toime eest pinnakattega, krohviga vms. Kui bimetallilist korrosiooni ei võeta piisavalt arvesse, ulatuvad tagajärjed fassaadide ja konstruktsioonide välimuse rikkumisest kuni ühenduskoha purunemiseni korrodeerunud kinnitusvahendi ristlõike vähenemise tõttu.
3.3 Vesinikhaprumine
Vesinikhaprumine kirjeldab metallide venitatavuse vähenemist vesiniku toimel ja sellele järgnevat habrast purunemist. Difusiooni teel metalli sisse leviva atomaarse vesiniku rekombineerumine, eriti terapiiridel, kutsub tühemikes esile survet ja tõmbepingeid metallimaatriksi aatomvõres. Nende pingete tõttu kasutatakse ka mõistet „vesinikkorrosioonmõranemine”. Mõiste „katoodkorrosioonmõranemine” viitab elektrokeemilisele protsessile.
Tõmbepinged (nt külmvormimisest jäänud sisepinged, aga ka pingutamisest tingitud tõmbepinged) suurendavad vastuvõtlikkust võre deformatsiooni tõttu, mis hõlbustab vesiniku difusiooni teel levimist terase ja selle kõige rohkem pinges olevate osade sisse. Mittelegeeritud teras, näiteks ferriitne süsinikteras, mille tõmbetugevus on ligikaudu 1000 N/mm2 või kõvadus üle 320 HV10 ühiku, on vesinikhaprumisele vastuvõtlik. Neid terasesorte kasutatakse tavaliselt kruvide valmistamiseks. Vesinikhaprumisele on vastuvõtlik ka suure tugevusega martensiitteras[12], autensiitterast (roostevaba terast) see aga ei mõjuta.
Vesiniku allikateks on tootmisprotsessid, näiteks galvaanilisele katmisele eelnev söövitamine (esmane vesinikhaprumine, hiline habras purunemine). Standardis EN ISO 4024 esitatakse soovitused vesinikhaprumise vähendamiseks. Võimaluste hulka kuulub pingete leevendamine või kõvastamine, mida saab loomulikult rakendada üksnes tootmise käigus. Ent ühtlasi väidetakse standardis, et vesinikhaprumise täielikku kõrvaldamist pole võimalik tagada.
Vesinikku võib eralduda ka korrosiooniprotsesside käigus, nt galvaanilisel korrosioonil (teisene vesinikhaprumine). Tüüpiliseks kruvi vesinikhaprumisest tingitud hapra purunemise näiteks on alumiiniumlehe kinnitamine teraskonstruktsiooni külge süsinikterasest kruviga. Ilmastiku mõju kutsub esile galvaanilise korrosiooni (elektrolüüdiks on vihmavesi) koos atomaarse vesiniku eraldumisega. Õhuke tsinkpinde kiht ei ole vesiniku difusiooni suhtes kindel või võib isegi olla paigaldamise või korrosiooniprotsessi käigus juba kahjustada saanud. Vesinik levib difusiooni teel kruvi sisse, eriti terapiiridel ning koguneb kõige rohkem pinge all olevatesse osadesse (tavaliselt on selleks varre ja pea vaheline raadius). Habras purunemine toimub varres pea lähedal. Joonisel 3 on näha tüüpilise purunemiskoha pind – hästi on näha rebenemiskohad terapiiridel. Joonisel 4 on võrdluseks näha purunemiskoha pind pärast sitket purunemist.
Aruanded
EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
43
Joonis 3. Kruvi purunemiskoha pind pärast vesinikhaprumisest tingitud purunemist.
Joonis 4. Kruvi purunemiskoha pind pärast liigset pingutamist (sitke purunemine)
3.4 Korrosioonmõranemine
Korrosioonmõranemine (ehk anoodkorrosioonmõranemine), mida siin käsitletakse, on roostevaba ferriit-, austeniit- ja martensiitterase korrosiooni vorm kloriidide, happeliste või oksüdeerivate elektrolüütide toimel. Selle tulemusel väheneb ka venitatavus ja vastupidavus, mis põhjustab teradevahelist või terasisest habrast purunemist. Vastuvõtlikkust suurendavad mehaanilised tõmbepinged (nt külmvormimise järgsed sisepinged, aga ka pingutamisest või välisest koormusest tingitud tõmbepinged). Sõltuvalt elektrolüüdist võib purunemiseks vaja olla keskkonna suurenenud temperatuuri. Tavaliselt ei ole korrosioonmõranemine ja selle tagajärjed kruvide siin käsitletud kasutusviiside seisukohalt olulised.
3.5 Punktkorrosioon
Punktkorrosioon on äärmiselt lokaalne korrosioonivorm, mida võib näha roostevaba terase või alumiiniumi juures. Põhimõtteliselt on punktkorrosioonil kaks põhjust: näiteks roostevaba terase või alumiiniumi passiivse kihi lokaalne kahjustus või üksikterade galvaaniline korrosioon või alusmetalli (nt legeeriva elemendi) sadestumine ümbritsevasse väärismetalli.
Tavaliselt ei ole punktkorrosioon ja selle tagajärjed kruvide siin käsitletud kasutusviiside seisukohalt olulised.
3.6 Pilukorrosioon
Pilukorrosioon on kahjustuse lokaalne vorm, mille käivitab pilude sisse jäävate ja katmata piirkondade hapnikutaseme erinevus. Pilud esinevad kinnituskruvide keermete ja ühendatavate osade lähedal. Tõenäoliselt ei ole see probleemiks, välja arvatud seisvates lahustes, kus võib tekkida kloriidide akumulatsioon. Pilukorrosiooni raskusaste sõltub väga palju pilu geomeetrilisest kujust: mida kitsam ja sügavam on pilu, seda tugevam on korrosioon. Põhimõtteliselt on punkt- ja pilukorrosioon sarnased nähtused, ent kahjustus algab pilus kergemini kui avatud pinnal.
4 Korrosiooni seisukohast olulised materjali valimise parameetrid
Kinnitusvahendite materjal tuleb valida olenevalt ühendatavate konstruktsiooniosade materjalist, ümbritseva keskkonna korrodeerivuse mõjust ja kavakohasest elutsüklist. Kõige olulisem on korrosioon, mida mõjutavad ka ühendatavate osade materjalid. Tuleb rõhutada, et kinnitusvahendite suur tugevus ei mõjuta oluliselt ühenduse vastupidavust, sest õhukeseseinaliste lõigete ja õhukese lehtmaterjali korral on põhiliseks parameetriks ühendatavate ehitusdetailide purunemine. Seetõttu ei ole jõududest tingitud pinged kinnitusvahendite materjali valimisel tavaliselt kriitilise tähtsusega.
Ümbritseva keskkonna korrodeerivus sõltub niiskustingimustest, õhusaastest (tolm, mis võib vees lahustuda, tööstus- ja merekeskkonnas või jäätõrjesooladest pärinevad kloriidid, elektrijaamadest ja liiklusest lähtuv vääveldioksiid jne) ning kokkupuute kestusest. Niiskus võib kruvidele ligi pääseda ilmastiku tõttu, aga ka külmasildadel tekkiva kondensatsiooni kaudu. Mõni soojusisolatsioonimaterjal, näiteks mineraalvill, võib toimida käsnana ja imada vett. Kui kruvid paigaldatakse läbi küllastunud mineraalvilla sisaldava kihtpaneeli, mõjutab korrosioon vahetult kruvi kandvat osa. On ka oluline mõista, et korrodeerivate ainete akumuleerumisel võivad tingimused halveneda. Üheks silmapaistvaks näiteks on nii korrodeerivate ainete, näiteks jäätõrjesoolade kui ka niiskuse akumuleerumine ventilatsiooniavaga välisseinte taha. Teisest küljest võib aeg-ajalt sadav vihm kruvi isegi puhastada. Seega on väga oluline parameeter ka detailiseerimine.
5 Kinnitusvahendite paindumine korduva koormuse mõjul
Ühendatud detailide (nt päikesest soojendatud fassaadis paikneva trapetsprofiiliga lehtmetallist paneeli ja kandekonstruktsiooni osaks oleva lõike) erinevad temperatuurid ja sellest tulenevad termilise pikenemise erinevused võivad kinnitusvahendites lisapingeid tekitada. Kinnituskohtades, kus mõlemad detailid külgnevad teineteisega vahetult, põhjustavad pinged põikjõudude tekkimist kinnitusvahendis ja detailides olevate avade pikenemist. Teisiti põhjustab ühendatavate detailide vaheline kaugus lisapaindepingete tekkimist kinnitusvahendis.
Aruanded
44 EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
Tabel 3. Korrosioonikindluse klassi valik Saksamaa riikliku tunnustuse Z-30.3-6 kohaselt
Keskkonnatingimused
Keskkonnaklass
Kriteeriumid ja näited
Korrosioonikindluse klass
I
II
III
IV
Niiskus, aasta keskmine niiskuse U-väärtus
SF0
kuiv
U < 60% X
SF1
harva niiske
60% ≤ U < 80% X
SF2
sageli niiske
80% ≤ U < 95% X
SF3
pidevalt niiske
95% < U
X
Ümbritseva piirkonna kloriidide sisaldus, kaugus M merest, kaugus S elava liiklusega teedest, mida soolatatakse
SC0
väike
maa, linn,
M > 10 km,
S > 0.1 km X
SC1
keskmine
tööstuspiirkond,
10 km3 M > 1 km,
0,1 km3 S> 0,01 km
X
SC2
suur
M ≤ 1 km
S ≤ 0.01 km
X1)
SC3
väga suur
sisebassein, maanteetunnel
X2)
Kokkupuude redoksit mõjutavate kemikaalidega (nt SO2, HOCl, Cl2, H2O2)
SR0
väike
maa, linn X
SR1
keskmine
tööstuspiirkond
X1)
SR2
suur
sisebassein, maanteetunnel
X2)
pH-väärtus pinnal
SH0
aluseline (nt kokkupuutel betooniga)
9 < pH X
SH1
neutraalne
5 < pH < 9 X
SH2
vähehappeline (nt kokkupuutel puiduga)
3 < pH < 5
X
SH3
happeline (kokkupuude hapetega)
pH ≤ 3
X
Konstruktsiooniosade asukoht
SL0
siseruumides
köetavates ja mitteköetavates siseruumides X
SL1
väljas, puutuvad kokku vihmaga
katmata konstruktsioonid
X3)
SL2
väljas, ligipääsetavad, kuid ilmastiku eest kaitstud
katusega konstruktsioonid
X3)
SL3
väljas, ligipääsmatud4), ligi pääseb ümbritsev õhk
saasteainete kogunemine pinnale õhusaaste tõttu, puhastamine pole võimalik
X
Arvesse tuleb võtta üksnes keskkonnatingimusi, mis annavad tulemuseks kõrgeima korrosioonikindluse klassi (CRC).
Keskkonnatingimuste kokkulangemine ei tingi suuremaid nõudeid.
Saastatud teraspinnad (nt värv, määrdeaine, mustus) võivad olla väiksema korrosioonikindluse põhjuseks.
1) Kui ligipääsetavaid pindu puhastatakse korrapäraselt või need puutuvad kokku vihmaga, on korrosioon palju väiksem ja korrosioonikindluse klassi võib ühe võrra alandada. Kui konstruktsiooniosade pindadele võivad sadestuda ja sinna jääda korrosiooni mõjutavad ained, tuleb korrosioonikindluse klassi ühe võrra tõsta.
2) Kui ligipääsetavaid pindu puhastatakse korrapäraselt, on korrosioon palju väiksem ja korrosioonikindluse klassi võib ühe võrra alandada.
3) Kui elutsükkel on piiratud 20 aastaga ja lubatav on punktkorrosioon kuni 100 mm, võib valida korrosioonikindluse klassi I (visuaalsed nõudmised puuduvad).
4) Konstruktsioonid klassifitseeritakse ligipääsmatuks, kui nende seisundi kontrollimine on äärmiselt raske ja vajalik ennistamine on väga kulukas.
Selline on olukord harjakinnitite puhul trapetsprofiiliga lehtmaterjalis ja kihtpaneeli kinnitusvahendite puhul, kus kruvi läbib paneeli mõlemad välisküljed. Kui termiline pikenemine päevast öösse muutub mitu korda, korduvad ka paindepinged kinnitusvahendites. Seda tuleb arvesse võtta kinnitusvahendite kavandamisel nt [4] kohaselt.
Ühenduskoha vastupidavus korduva painutamise suhtes, mida väljendatakse pea lubatava läbipaindena max u, sõltub kandekonstruktsiooni paksusest tII ja selle konstruktsiooni poolt tagatava pöörlemise piiramise vastavast määrast. Kui väiksemate paksuste tII korral on põhiliseks mõjuriks konstruktsiooni deformatsioon (võttes arvesse deformatsiooni/läbipainde suuri u-väärtusi), siis suuremate paksuste tn korral saavutatakse täielik piiramine ning vastupidavuse seisukohalt on põhiliseks geomeetrilise kuju ja kruvimaterjali mõju. Paindekatsed, kus kinnitusvahenditele mõjub korduv koormus, on näidanud, et roostevabast terasest kinnitusvahendid käituvad palju paremini kui süsinikterasest kinnitusvahendid. Roostevabast austeniitterasest kruvide ja süsinikterasest kruvidega tehti dokumendi [4] kohased paindekatsed. Joonistel 5 ja 6 on esitatud nende katsete tulemused. Pea läbipainde maksimaalne lubatav väärtus max u jagatuna konsooli pikkusega (võrdub kihtpaneeli paksusega dc) on graafikule kantud vastavuses paksusega tk,II, mis on kandekonstruktsiooni põhikihi paksus. Tulemused hõlmavad katseid erinevate kruvide, nii isepuurivate kui ka -keermestuvate kruvidega eri tootjatelt. Statistiline hindamine annab tulemuseks joonistel esitatud konstruktsioonikõverad. Roostevabast austeniitterasest kinnitusvahendite konstruktsioonikõvera võib välja kirjutada järgmiselt
max u = 0,3 mm ∙ dc/tk,II ≥ 0,07 ∙ dc (1)
ja süsinikterasest kinnitusvahendite puhul järgmiselt
Aruanded
EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
45
põhikihi paksus tk,II [mm] põhikihi paksus tk,II [mm]
Joonis 5. Lubatav pea läbipainde väärtus roostevabast austeniitterasest kruvide korral [2]
Joonis 6. Lubatav pea läbipainde väärtus süsinikterasest kruvide korral [2]
Tabel 4. Terasesortide määramine vastavalt korrosioonikindluse klassidele
Nr
Terase nimetus1)
Terasesort1)
Terasesort2)
Roostevaba terase tüüp3)
Korrosioonikindluse klass CRC4)
1
X2CrNi12
1.4003
ebasobivad
F
I / madal
2
X6Cr17
1.4016
elemendid
F
3
X5CrNi18-10
1.4301
A2
A
4
X2CrNi18-9
1.4307
A2L
A
5
X3CrNiCu18-9-4
1.4567
A2L
A
II / keskmine
6
X6CrNiTi18-10
1.4541
A3
A
7
X2CrNiN18-7
1.4318
5)
A
8
X5CrNiMo17-12-2
1.4401
A4
A
9
X2CrNiMo17-12-2
1.4404
A4L
AF
10
X3CrNiCuMo17-11-3-2
1.4578
A4L
A
III / kõrge
11
X6CrNiMoTi17-12-2
1.4571
A5
A
12
X2CrNiMoN17-13-5
1.4439
5)
A
13
X2CrNiN23-4
1.4362
5)
A
14
X2CrNiMoN22-5-3
1.4462
5)
AF
15
X1NiCrMoCu25-20-5
1.4539
5)
A
16
X2CrNiMoNbN25-18-5-4
1.4565
5)
A
IV / väga kõrge
17
X1CrNiMoCuN25-20-7
1.4529
5)
A
18
X1CrNiMoCuN20-18-7
1.4547
5)
A
1) standardi EN 10088-1 kohaselt
2) standardi EN ISO 3506 kohaselt
3) F – ferriitterased; A – austeniitterased; AF – austeniit-ferriitterased
4) Korrosioonikindluse klassi (CRC) valimise kohta vt tabelit 3.
5) Tegelikult katmata, seetõttu tuleks kasutada standardi EN 10088-1 kohast terasesorti.
isekeermestuv kruvi, väljatõmbamine ei õnnestu
isekeermestuv kruvi, purunenud
isepuuriv kruvi, väljatõmbamine ei õnnestu
isepuuriv kruvi, purunenud
võrrandi (1) järgi arvutatud väärtus
pea läbipaine max u / paneeli paksus dc [-]
isekeermestuv kruvi, väljatõmbamine ei õnnestu
isekeermestuv kruvi, purunenud
isepuuriv kruvi, väljatõmbamine ei õnnestu
isepuuriv kruvi, purunenud
võrrandi (2) järgi arvutatud väärtus
pea läbipaine max u / paneeli paksus dc [-]
Aruanded
46 EE-tõlge Saksa teraskonstruktsiooni 6 (2013) nr.1 ajakirjast
max u = 0,1 mm ∙ dc/t2k,II ≥ 0,023 ∙ dc (2)
Kuna aga väiksematele paksustele tk,II vastav max u ei sõltu nii oluliselt kruvi materjalist, muutuvad materjali omadused tähtsaks suuremate paksuste ja suurema pöörlemise piiramise määra korral. Suuremate paksuste tk,II puhul on roostevabast austeniitterasest kinnitusvahendite pea läbipainde lubatav väärtus max u kolm korda suurem kui süsinikterasest kinnitusvahendite vastav väärtus. Selle käitumiserinevuse põhjuseks on asjaolu, et tsementiiditud süsinikterasest kruvide suur kõvadus takistab pinge kriitiliste kõrgpunktide vähendamist lokaalse plastse deformatsiooni kaudu. Ehkki roostevabast austeniitterasest kruvide puhul ei ole pea läbipaine tavaliselt kriitilise tähtsusega, tuleb seda hoolikalt kontrollida juhul, kui peab kasutama süsinikterasest kruvisid.
6 Soovitused ja kokkuvõte
Järgnevad soovitused tuginevad punktides 3 kuni 5 kirjeldatud mõjule ja neid toetavad arvestatavad kogemused riiklikul tasandil.
- Ilmastiku või sellega võrreldavate niiskustingimustega kokkupuutuvad kruvid tuleks valmistada roostevabast austeniitterasest. Sellega ei peeta silmas külgekeevitatud kruviotsi, kuid tuleb kontrollida, kas sissekruvitav pikkus on piisavalt suur tagamaks, et süsinikterasest osad ei ole osaks kandvast süsteemist.
- Arvesse tuleks võtta ehitamisaja pikkust ning seda ka ehitustööde tegemise aastaaja seisukohast.
- Kasutusviisideks, mille korral korrodeerivate ainete kontsentratsioon võib akumuleeruda või suurema korrodeerivusega keskkonnas, on vajalik kõrgema sordi roostevaba austeniitteras (nt A4). Selline võib olla olukord välisseinte ventilatsiooniavades või tühemikes asuvate või muul viisil otsese vihmasaju eest varjatud kruvide puhul, kus ei nähta ka ette korrapärast puhastamist või pole see võimalik. Dokumendis [13] avaldatud tabelid 3 ja 4 aitavad projekteerijal valida kinnitusdetailide korrosioonikindluse seisukohast õige roostevaba terase sordi.
- Süsinikterasest või roostevabast martensiitterasest kruvid ei sobi juhul, kui on olemas korrosioonikindluse miinimumnõuded. Süsinikterasest kruvisid, kaasa arvatud elektrolüütiliselt galvaanitud või pinnatud kinnitusvahendid, ja roostevabast martensiitterasest kruvisid võib kasutada üksnes juhul, kui neid ei mõjuta niiskus. See hõlmab järgmist:
mitmekihiliste katuse- ja seinakonstruktsioonide (katteprofiilide või kassettide) kinnitamine ümber kuivade ja valdavalt suletud ruumide eeldusel, et väliskiht takistab korrodeerivate ainete ja vihmavee sissepääsu ning kogunemist (väliskiht on valmistatud lehtmaterjalist);
ventileerimata ühekihiliste katuste katteprofiilide kinnitamine ümber kuivade ja valdavalt suletud ruumide, mille välisküljel on isolatsioon (tüüpiline kasutamine isolatsioonimembraanidega lamekatustel);
laesüsteemid kuivade ja valdavalt suletud ruumide kohal.
Alumiiniumlehtmaterjal tuleb kinnitada roostevabast terasest (või alumiiniumist) kruvidega, välja arvatud raskes merekeskkonnas, kus ühenduskohad vajavad lisakaitsemeetmeid.
- Konstruktsioonide projekteerimisel ja detailiseerimisel tuleb arvesse võtta galvaanilist korrosiooni.
- Ehkki roostevabast austeniitterasest kinnitusvahendite konstruktsiooni puhul ei ole kinnitusvahendite korduv painutamine termilise pikenemise tõttu tavaliselt kriitilise tähtsusega, tuleb karastatud martensiit- või süsinikterasest kruvide
puhul olla ettevaatlik.
Viited
[1] Wieland, H.: Korrosionsprobleme in der Profilblech- und Flachdach-Befestigungstechnik [corrosion problems in roofing and siding], Befestigungstechnik Bau, SFS intec AG, Heer-brugg, 1988.
[2] Misiek, T., Käpplein, S., Hettmann, K, Saal, H., Ummenhofer, T.: Rechnerische Ermittlung derTragfahigkeit der Befestigung von Sandwichelementen [computation of loadbearing capacity of fixings of sandwich panels], Bauingenieur 86 (2011). pp. 418-424.
[3] ECCS TC 7. The Testing of Connections with Mechanical Fasteners in Steel Sheeting and Sections. ECCS pub. No. 124, Brussels, 2009.
[4] ECCS TC 7 & CIB W56. Preliminary European Recommendations for testing and design of fastenings for sandwich panels. CIB report pub. 320/ECCS pub. No. 127, CIB/ECCS, Rotterdam/Brussels, 2009.
[5] EN ISO 10066:1999: Drilling screws with tapping screw thread - Mechanical and functional properties.
[6] EN ISO 4042:1999: Fasteners - Electroplated coatings.
[7] EN ISO 3506-4:2009: Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners - Part 4: Tapping screws.
[8] EN 1993-1-3:2006+AC:2009: Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-3: General rules - Supplementary rules for cold-formed members and sheeting.
[9] EN 1999-1-4:2007+AC:2009: Eurocode 9: Design of aluminium structures - Part 1-4: Cold-formed structural sheeting.
[10] EN ISO 12944-2:1998: Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems -Part 2: Classification of environments.
[11] ETAG 006: Systems of Mechanically Fastened Flexible Roof Waterproofing Membranes. EOTA. Brussels. 2000.
[12] Landgrebe, R., Gugau, M., Friederich, H.\ Anfalligkeit ge-windeformender Schrauben aus korrosionsbestandigen Stahlen gegeniiber Spannungsrisskorrosion [susceptibility of thread-forming screws made from stainless steels with relation to stress corrosion cracking], Materials and Corrosion 53 (2002), pp. 165-175.
[13] German technical approval Z-30.3-6:2009-04: Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stahlen [products, fastening elements and structural parts made of stainless steels].
Märksõnad: õhukeseseinalised konstruktsioonid; kruvid; kinnitusvahendid; korrosioon
Autorid:
Inseneriteaduste doktor Thomas Misiek, Breiniinger Ingenieure Tuttlingen - Stuttgart, Kanalstr. 1-4, 78532 Tuttlingen, thomas.misiek@breinlinger.de
Diplomeeritud insener Saskia Käpplein, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine Karlsruher Institut für Technologie, Otto-Ammann-Platz 1, 76131 Karlsruhe, saskia.kaepplein@kit.edu
Diplomeeritud insener Detlef Ulbrich, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Kolonnenstraße 30B, 10829 Berlin, dul@dibt.de

[Imelik]

Tere. Loetavuse parandamiseks võiks admin. asendada "copy/ paste" selle viitega.
Viide huvitav, kuid valtside puhul ei ole see informatsioon rakendatav?
Spetsialistid räägivad siin stiilis:

... kapriisne materjal ... loomulikult võimalik.... ei mõtle keegi toppida...tervita onu... jne.

Mis siis ikka, lõpetan enda jaoks erialaselt võõra teema lahkamise.