Zum Hauptinhalt springen

A02: Weervast staal

FAQs over het onderwerp A Weervast staal

Mogen weervast stalen profielen in het water staan?

Een kantoorgebouw staat op poten in zout water. De poten staan bij eb geheel droog en bij vloed grotendeels onder water. Is het mogelijk de poten in weervast staal uit te voeren?

In een omgeving met zout water is staal altijd bijzonder corrosiegevoelig. Het feit dat er een afwisseling is van natte en droge situaties, bevordert bovendien het corrosieproces. Er is immers zowel zuurstof als een elektrolytische vloeistof (zout water) aanwezig. Weervast staal ook bekend onder de handelsnaam Cor-Ten heeft de eigenschap om in een nat/droog-cyclus een zelfbeschermende corrosielaag te ontwikkelen die na verloop van tijd het onderliggende materiaal nagenoeg volledig beschermt tegen verdere corrosie. Deze laag heeft in tegenstelling tot gewoon constructiestaal een goede hechting met het onderliggende staal en heeft ook een veel dichtere structuur. De huidige beschikbare soorten weervast staal zijn echter niet geschikt voor gebruik in zoute milieus. In onbeschermde toestand ontwikkelt de beschermende corrosielaag zich niet of nauwelijks, terwijl bovendien putcorrosie kan optreden. In beschermde toestand (bijvoorbeeld gecoat) gedraagt weervast staal zich in zoute milieus niet beter (maar ook niet slechter) dan gewoon staal. Dat komt omdat bij een lokale beschadiging van de verflaag de corrosielaag zich niet of nauwelijks kan ontwikkelen.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 196 (juni 2007).

Wat zijn de verschillen en overeenkomsten tussen Cor-Ten A en Cor-Ten B?

Cor-Ten staal is leverbaar in de kwaliteiten Cor-Ten A en Cor-Ten B. Wat zijn de verschillen en overeenkomsten tussen deze twee soorten?

Cor-Ten staal is een merknaam voor weervast of weerbestendig staal. Een verschil tussen Cor-Ten A en B is de weerbestendigheid. Het materiaalverlies na tien jaar bedraagt voor Cor-Ten A zo n 30-75 m en voor Cor-Ten B zo n 75-100 m. Cor-Ten A is dus meer weerbestendig dan Cor-Ten B. Ter informatie: voor koolstofstaal (normaal constructiestaal) bedraagt de materiaalafname na tien jaar 150-200 m.

Een ander verschil is het gedrag bij hoge temperaturen. Cor-Ten A behoudt zijn volledige sterkte en stijfheid (vloeigrens, elasticiteitsmodulus) tot 540 °C. Voor Cor-Ten B ligt deze grens op 425 °C en voor koolstofstaal op 400 °C.

Volgens NEN-EN 10025-5 komt Cor-Ten A (type WP) nagenoeg overeen met constructiestaal S355J0 en S355J2 (J0 betekent een kerfslagwaarde van minimaal 27 J bij 0 °C en J2 eenzelfde kerfslagwaarde bij 20 °C) en Cor-Ten B (type W) met S355J2 en S355K2. De mechanische eigenschappen van Cor-Ten A en B ontlopen elkaar nauwelijks.

[afb. a]

vervangen door mu-teken (3x)

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 178 (juni 2004).

Zo nu en dan kom ik de term 'weervast staal' tegen. Wat is dat nu precies?

Weervast staal is een staalsoort met als legeringselementen onder meer chroom, nikkel, koper en fosfor. Dit materiaal is in Nederland beter bekend onder de merknamen Cor-ten staal en Patinax staal en staat genormeerd in NEN-EN 10025-5.

Bij corrosie van het metaaloppervlak ontstaat een vaste beschermende laag, waardoor de corrosiesnelheid in de tijd gezien steeds trager verloopt. De ervaring leert dat deze afsluitende laag na één tot drie jaar nagenoeg de einddikte heeft bereikt en daarna nog maar marginaal aangroeit. De beschermende laag voorkomt verdere atmosferische corrosie. Het is dan ook belangrijk deze laag intact te laten, omdat anders het corrosieproces weer op gang komt.

De periode waarin de beschermende laag wordt gevormd, hangt sterk af van de atmosfeer waarin het staal zich bevindt. In de directe nabijheid van zeewater of in een industrieel klimaat verloopt de opbouw namelijk vrij traag. Het uiterlijk van het staal verandert in die periode van lichtbruin tot een diepe roestbruine kleur.

Het belangrijke voordeel van weervast staal is dat het materiaal zichzelf conserveert. Ook bij een beschadiging vormt zich na verloop van tijd weer een beschermende laag. Bij een kostenafweging tussen weervast staal of constructiestaal is het van belang niet uitsluitend naar de bouwkosten te kijken, maar naar de kosten tijdens de gehele levensduur van de constructie.

Weervast staal wordt in Europa weinig toegepast. In de Verenigde Staten echter blijkt dit materiaal bij infrastructurele projecten een concurrerend alternatief te zijn.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 138 (oktober 1997).

Hoe is de roodbruine kleur te verkrijgen van platen weervast staal bij een binnengevel?

Voor de entree van een theater is gekozen voor een binnengevel van platen weervast staal in een roodbruine kleur. Hoe is deze kleur te verkrijgen?

Weervast staal verkrijgt zijn kleur door oxidatie van het oppervlak door blootstelling aan weer en wind ; dus in combinatie van vocht en zuurstof. Aanvankelijk is de kleur gelijk aan dat van roestend staal, namelijk oranje-bruin. Na verloop van tijd en dus van het oxidatieproces wordt de kleur steeds donkerder en stabiliseert uiteindelijk. Tijdens het oxidatieproces ontstaat er een dichte, afsluitende laag op het oppervlak waardoor het oxidatieproces nog maar heel langzaam doorgaat.

Wanneer weervast staal binnen wordt toegepast zal het niet of nauwelijks oxideren door het (nagenoeg) ontbreken van vocht. De gewenste roodbruine kleur ontstaat dan niet. Een mogelijkheid is om de platen weervast staal eerst te stralen en daarna buiten onder gecontroleerde condities op te slaan, zodat het oxidatieproces geconditioneerd kan plaatsvinden. Het duurt dan ongeveer drie maanden om een roodbruine kleur te krijgen. Daarna is het mogelijk het staal te behandelen met een speciale transparante lak voor binnentoepassing waarmee de oxidehuid wordt afgesloten en tevens wordt voorkomen dat de oxidehuid afgeeft.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 193 (december 2006).

Wat zijn de verschillen tussen de staalkwaliteiten S355 J2G3 en S355 J0?

In beide gevallen gaat het om normaal constructiestaal S355 (vloeispanning 355 N/mm2). Kwaliteit JR staat voor een beproevingstemperatuur van 20 °C bij een kerfslageigenschap van 27 J; J0 staat voor een temperatuur van 0 °C bij dezelfde kerfslageigenschap. G3 staat voor andere (aanvullende) kenmerken. Voor weervast staal wordt de toevoeging W of WP gebruikt.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (juni 2009).

Is het contact met de grond nadelig voor de levensduur van een weervast stalen constructie?

Wij willen een aantal trappen maken van weervast staal en deze zo monteren dat ze in aanraking komen de grond. Is het contact met de grond nadelig voor de levensduur van de weervast stalen constructie?

De grootste vijand van weervast staal is langdurige en blijvende blootstelling aan vocht. Het corrosie-proces, wat ontstaat onder invloed van weersinvloeden, zorgt voor een afsluitende patinalaag die verdere corrosie sterk vermindert. De ontstane patinalaag heeft een ruw oppervlak. Het corrosie-proces duurt ongeveer 3 jaar en is afhankelijk van het klimaat. Na deze periode vertraagt het corrosie-proces zeer sterk, maar stopt niet.

Contact tussen nieuw weervast staal en grond verhindert de opbouw van de patinalaag en betekent in de praktijk vaak langdurige blootstelling aan vocht. Dit heeft een nadelige uitwerking op de levensduur van het weervast staal. Wij adviseren een beschermende laag aan te brengen op die plaatsen waar het weervast staal in contact komt met de grond.

Een goed uitgevoerde constructie in weervast staal heeft geen liggende delen waar zich water kan verzamelen, heeft voorzieningen die voorkomen dat het in de eerste jaren afstromende roestwater vlekken veroorzaakt op andere onderdelen en is voorzien van verbindingen met gescheiden contactvlakken. Deze aspecten maken een zorgvuldige detaillering noodzakelijk.

Bij goed uitgevoerde constructies in weervast staal zitten onder normale omstandigheden in het roestwater alleen ijzeroxiden die zonder negatieve gevolgen door de natuur opgenomen kunnen worden omdat ijzer ook in de natuur veelvuldig voorkomt. Alleen indien de patinalaag van het oppervlak wordt verwijderd, treedt enige emissie van koper op.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (februari 2010).

Moeten er speciale maatregelen worden getroffen voor het toepassen van weervast staal aan de kust?

Een kantoorgebouw vlak aan de kust wordt uitgevoerd met een gevelbekleding van weervast staal. Moeten er speciale maatregelen worden getroffen voor het toepassen van weervast staal aan de kust?

Een te grote concentratie van chloorionen in de lucht aan de kust verhindert de opbouw van de beschermende laag bij weervast staal zodat voor de toepassing van weervast staal wordt geadviseerd wordt om een minimale afstand van ongeveer 2 km tot de zee aan te houden. Indien de beschermende laag door de aanwezigheid van chloriden niet of niet goed opgebouwd kan worden (dit duurt 2 tot 3 jaar) heeft dit ook effect op het uiterlijk van het staal. Indien de constructie dichter bij de zee staat dan 2 km wordt geadviseerd een verfsysteem toe te passen of het weervast staal te voorzien van een transparante poedercoating. Hiervoor moet eerst de patinalaag gevormd zijn en de verlangde kleur hebben. Om dit te bereiken kunnen de platen enige tijd buiten, op voldoende afstand van de kust, opgesteld worden. Er zijn mogelijkheden om door een zuurbehandeling de platen versneld te laten corroderen. Hiervoor kunt u contact opnemen met een leverancier van weervast staal.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (maart 2010).

Zijn er HEA- en IPE-profielen van weervast staal in de handel?

Is het mogelijk om in plaats van thermisch verzinkt staal voor kolommen en liggers te construeren in weervast staal (Cor-Ten)? Zijn hiervan HEA- en IPE-profielen in de handel?

Weervast staal is standaard alleen in platen te krijgen. Het minimum tonnage van 50 ton per profiel is vaak te hoog om profielen in weervast staal te bestellen. Meestal is het dan handiger om zelf profielen uit weervast plaatmateriaal samen te stellen.

---

Deze vraag is eerder beantwoord door de Helpdesk van Bouwen met Staal (november 2010).

Moet bij een weervast stalen gevel rekening worden gehouden met vervuild regenwater dat langs de gevel afstroomt?

Voor de gevel van een kantoor is gekozen voor een beplating van weervast staal. In hoeverre moet bij het ontwerp rekening worden gehouden met vervuild regenwater dat langs de gevel afstroomt?

Corrosie van weervast staal zorgt voor een nagenoeg afsluitende oxidatielaag of patina dat het onderliggende materiaal beschermt tegen verdergaande corrosie. Echter in het Europese klimaat komt het corrosieproces in een buitentoepassing nooit volledig tot stilstand, zelfs niet na de vorming van het patina. Tijdens de eerste jaren vindt de roestvorming relatief snel plaats, daarna verloopt het proces veel langzamer.

De eerste twee tot drie jaar na de ingebruikname van een constructie(deel) in weervast staal bevat aflopend regenwater daarom een belangrijke concentratie aan corrosieproducten. Deze concentratie vermindert daarna wel, maar daalt nooit geheel tot nul. De meegevoerde ijzerzouten zijn oplosbaar in water: ze kunnen neerslaan en (roest)vlekken achterlaten op aanliggende constructies, zoals metselwerk, een betonnen fundering of een glazen gevel. Tijdens het ontwerp en de bouw moet hiermee altijd rekening worden gehouden: aflopend water moet worden afgevoerd zander schadelijke sporen achter te laten op kwetsbare oppervlakken. Dat kan bijvoorbeeld door het aanbrengen van een uitstekende afdeklijst of door het water op te vangen in een goot en af te voeren.

Ruiten die worden vervuild door lekwater moeten regelmatig worden gewassen om blijvende strepen door 'inslijten' van vuil water te voorkomen. Zie ook de publicatie Weervast staal.

---

Deze vraag is eerder verschenen in de rubriek Vraag & Antwoord in Bouwen met Staal 223 (oktober 2011).

Stel een vraag