Kepingan keluli bersalut logam pra-dicat untuk panel bangunan

Gary W. Dallin, P. Eng. Panel keluli bersalut logam pra-dicat untuk bangunan telah berjaya digunakan selama bertahun-tahun. Satu petunjuk popularitinya ialah penggunaan meluas bumbung keluli pra-dicat di Kanada dan di seluruh dunia.
Bumbung logam tahan dua hingga tiga kali lebih lama daripada bumbung bukan logam. 1 Bangunan logam membentuk hampir separuh daripada semua bangunan bukan kediaman bertingkat rendah di Amerika Utara, dan sebahagian besar bangunan ini mempunyai panel keluli bersalut logam pra-dicat untuk bumbung dan dinding.
Spesifikasi sistem salutan yang betul (iaitu pra-rawatan, primer dan lapisan atas) boleh memastikan hayat perkhidmatan bumbung keluli dicat dan dinding bersalut logam melebihi 20 tahun dalam banyak aplikasi. Untuk mencapai hayat perkhidmatan yang begitu lama, pengilang dan pembina kepingan keluli bersalut warna perlu mempertimbangkan isu berkaitan berikut:
Isu Alam Sekitar Salah satu faktor pertama yang perlu dipertimbangkan semasa memilih produk keluli bersalut logam pra-dicat ialah persekitaran di mana ia akan digunakan. 2 Persekitaran merangkumi iklim umum dan pengaruh tempatan kawasan tersebut.
Latitud lokasi menentukan jumlah dan keamatan sinaran UV yang terdedah kepada produk, bilangan jam cahaya matahari setahun dan sudut pendedahan panel pra-dicat. Jelas sekali, bumbung bangunan bersudut rendah (iaitu rata) yang terletak di kawasan padang pasir latitud rendah memerlukan sistem primer dan kemasan tahan UV untuk mengelakkan pudar pramatang, berkapur dan retak. Sebaliknya, sinaran UV merosakkan pelapisan menegak dinding bangunan yang terletak di latitud tinggi dengan iklim mendung lebih kurang.
Masa basah ialah masa di mana pelapisan bumbung dan dinding menjadi lembap akibat hujan, kelembapan tinggi, kabus dan pemeluwapan. Sistem cat tidak dilindungi daripada kelembapan. Jika dibiarkan basah cukup lama, lembapan akhirnya akan sampai ke substrat di bawah sebarang salutan dan mula terhakis. Jumlah bahan pencemar kimia seperti sulfur dioksida dan klorida yang terdapat di atmosfera menentukan kadar kakisan.
Pengaruh tempatan atau mikroklimat yang perlu dipertimbangkan termasuk arah angin, pemendapan bahan pencemar oleh industri dan persekitaran marin.
Apabila memilih sistem salutan, arah angin semasa harus diambil kira. Penjagaan harus diambil jika bangunan itu terletak di bawah angin daripada sumber pencemaran kimia. Gas ekzos gas dan pepejal boleh memberi kesan yang serius pada sistem cat. Dalam 5 kilometer (3.1 batu) dari kawasan perindustrian berat, kekakisan boleh berjulat dari sederhana hingga teruk, bergantung pada arah angin dan keadaan cuaca tempatan. Di luar jarak ini, impak yang berkaitan dengan kesan pencemaran tumbuhan biasanya berkurangan.
Jika bangunan dicat berhampiran dengan pantai, kesan air masin boleh menjadi teruk. Sehingga 300 m (984 kaki) dari garis pantai boleh menjadi kritikal, manakala kesan ketara boleh dirasai sehingga 5 km ke pedalaman dan lebih jauh lagi, bergantung kepada angin luar pesisir. Pantai Atlantik Kanada adalah salah satu kawasan di mana iklim memaksa boleh berlaku.
Jika kekakisan tapak pembinaan yang dicadangkan tidak jelas, mungkin berguna untuk menjalankan tinjauan tempatan. Data dari stesen pemantauan alam sekitar berguna kerana ia menyediakan maklumat tentang pemendakan, kelembapan dan suhu. Periksa permukaan terdedah dan tidak dibersihkan yang dilindungi untuk bahan zarahan daripada industri, jalan raya dan garam laut. Prestasi struktur berdekatan perlu diperiksa – jika bahan binaan seperti pagar bergalvani dan pelapisan bergalvani atau pra-dicat, bumbung, longkang dan kelipan berada dalam keadaan baik selepas 10-15 tahun, persekitaran mungkin tidak menghakis. Jika struktur menjadi bermasalah selepas hanya beberapa tahun, adalah bijak untuk berhati-hati.
Pembekal cat mempunyai pengetahuan dan pengalaman untuk mengesyorkan sistem cat untuk aplikasi tertentu.
Pengesyoran untuk Panel Bersalut Logam Ketebalan salutan logam di bawah cat mempunyai kesan yang ketara ke atas hayat perkhidmatan panel pra-dicat in situ, terutamanya dalam kes panel tergalvani. Semakin tebal salutan logam, semakin rendah kadar kakisan terpotong pada tepi yang dipotong, calar atau mana-mana kawasan lain di mana integriti kerja cat terjejas.
Kakisan ricih salutan logam di mana terdapat luka atau kerosakan pada cat, dan di mana aloi berasaskan zink atau zink terdedah. Oleh kerana salutan dimakan oleh tindak balas menghakis, cat kehilangan lekatannya dan mengelupas atau mengelupas dari permukaan. Semakin tebal salutan logam, semakin perlahan kelajuan pemotongan dan semakin perlahan kelajuan potong silang.
Dalam kes galvanizing, kepentingan ketebalan salutan zink, terutamanya untuk bumbung, adalah salah satu sebab mengapa banyak pengeluar produk lembaran tergalvani mengesyorkan spesifikasi standard ASTM A653 untuk kepingan keluli aloi bergalvani (bergalvani) celup panas atau besi zink. proses mencelup (bergalvani annealed), berat salutan (iaitu jisim) penetapan G90 (iaitu 0.90 oz/sqft) Z275 (iaitu 275 g/m2) sesuai untuk kebanyakan helaian aplikasi bergalvani pra-dicat. Untuk pra salutan 55% AlZn, masalah ketebalan menjadi lebih sukar untuk beberapa sebab. ASTM A792/A792M, Spesifikasi Standard untuk Plat Keluli, 55% Hot Dip Aluminium-Zink Aloi Berat Salutan (iaitu Jisim) Penetapan AZ50 (AZM150) secara amnya adalah salutan yang disyorkan kerana ia telah terbukti sesuai untuk kerja jangka panjang.
Satu aspek yang perlu diingat ialah operasi salutan gulung secara amnya tidak boleh menggunakan kepingan bersalut logam yang telah dipasifkan dengan bahan kimia berasaskan kromium. Bahan kimia ini boleh mencemarkan pembersih dan penyelesaian pra-rawatan untuk garisan dicat, jadi papan bukan pasif paling kerap digunakan. 3
Oleh kerana sifatnya yang keras dan rapuh, Rawatan Tergalvani (GA) tidak digunakan dalam pengeluaran kepingan keluli yang telah dicat. Ikatan antara cat dan salutan aloi zink-besi ini lebih kuat daripada ikatan antara salutan dan keluli. Semasa pengacuan atau hentaman, GA akan retak dan delaminate di bawah cat, menyebabkan kedua-dua lapisan terkelupas.
Pertimbangan Sistem Cat Jelas sekali, salah satu aspek terpenting dalam memastikan prestasi yang baik ialah cat yang digunakan untuk kerja itu. Sebagai contoh, di kawasan yang menerima banyak cahaya matahari dan pendedahan UV yang sengit, adalah penting untuk memilih kemasan tahan pudar, manakala di kawasan yang mempunyai kelembapan tinggi, pra-rawatan dan kemasan direka untuk mengelakkan kemasukan lembapan. (Isu yang berkaitan dengan sistem salutan khusus aplikasi adalah banyak dan kompleks serta berada di luar skop artikel ini.)
Rintangan kakisan keluli tergalvani yang dicat sangat dipengaruhi oleh kestabilan kimia dan fizikal antara muka antara permukaan zink dan salutan organik. Sehingga baru-baru ini, penyaduran zink menggunakan rawatan kimia oksida campuran untuk memberikan ikatan antara muka. Bahan-bahan ini semakin digantikan oleh salutan zink fosfat yang lebih tebal dan tahan kakisan yang lebih tahan terhadap kakisan di bawah filem. Zink fosfat amat berkesan dalam persekitaran marin dan dalam keadaan basah yang berpanjangan.
ASTM A755/A755M, dokumen yang memberikan gambaran umum tentang salutan yang tersedia untuk produk kepingan keluli bersalut logam, dipanggil "Lembaran Keluli, Logam Bersalut Hot Dip" dan prasalut oleh salutan gegelung untuk produk pembinaan yang tertakluk kepada pengaruh persekitaran luaran.
Pertimbangan proses untuk menyalut gulungan pra-bersalut Satu pembolehubah penting yang mempengaruhi hayat produk pra-bersalut in situ ialah fabrikasi kepingan pra-bersalut. Proses salutan untuk gulungan pra-bersalut boleh menjejaskan prestasi dengan ketara. Sebagai contoh, lekatan cat yang baik adalah penting untuk mengelakkan pengelupasan atau lepuh cat di lapangan. Lekatan yang baik memerlukan teknik pengendalian salutan gulung yang dikawal dengan baik. Proses mengecat gulungan mempengaruhi hayat perkhidmatan di lapangan. Isu yang diliputi:
Pengeluar salutan gulung yang menghasilkan kepingan pra-dicat untuk bangunan mempunyai sistem kualiti yang mantap yang memastikan isu ini dikawal dengan betul. 4
Ciri-ciri reka bentuk profil dan panel Kepentingan reka bentuk panel, terutamanya jejari lentur di sepanjang rusuk yang membentuk, adalah satu lagi isu penting. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kakisan zink berlaku di mana filem cat telah rosak. Jika panel direka bentuk dengan jejari selekoh yang kecil, akan sentiasa ada keretakan pada kerja cat. Retakan ini selalunya kecil dan sering dirujuk sebagai "microcracks". Walau bagaimanapun, salutan logam terdedah dan terdapat kemungkinan peningkatan dalam kadar kakisan di sepanjang jejari lenturan panel yang digulung.
Kemungkinan retakan mikro dalam selekoh tidak bermakna bahagian dalam adalah mustahil - pereka bentuk mesti menyediakan jejari selekoh terbesar yang mungkin untuk menampung bahagian ini.
Di samping kepentingan reka bentuk mesin membentuk panel dan gulungan, operasi mesin membentuk gulungan juga mempengaruhi produktiviti di lapangan. Sebagai contoh, lokasi set penggelek mempengaruhi jejari selekoh sebenar. Jika penjajaran tidak dilakukan dengan betul, selekoh boleh mencipta kekusutan tajam pada selekoh profil dan bukannya jejari selekoh licin licin. Selekoh "ketat" ini boleh menyebabkan retakan mikro yang lebih teruk. Ia juga penting bahawa penggelek mengawan tidak mencalarkan kerja cat, kerana ini akan mengurangkan keupayaan cat untuk menyesuaikan diri dengan operasi lenturan. Kusyen adalah satu lagi masalah berkaitan yang perlu dikenal pasti semasa pemprofilan. Cara biasa untuk membenarkan springback adalah dengan "mengerutkan" panel. Ini adalah perlu, tetapi lenturan yang berlebihan semasa operasi pemprofilan mengakibatkan lebih banyak retakan mikro. Begitu juga, prosedur kawalan kualiti pengeluar panel bangunan direka bentuk untuk menangani isu ini.
Keadaan yang dikenali sebagai "tin minyak" atau "poket" kadangkala berlaku apabila menggulung panel keluli pra-dicat. Profil panel dengan dinding lebar atau bahagian rata (cth profil bangunan) amat terdedah. Keadaan ini mewujudkan penampilan beralun yang tidak boleh diterima apabila memasang panel pada bumbung dan dinding. Tin minyak boleh disebabkan oleh pelbagai sebab, termasuk kerataan lembaran masuk yang lemah, operasi tekan penggelek dan kaedah pemasangan, dan juga boleh disebabkan oleh lencongan lembaran semasa pembentukan kerana tegasan mampatan dijana dalam arah membujur lembaran. panel . 5 Lekuk anjal ini berlaku kerana keluli mempunyai pemanjangan kekuatan hasil yang rendah atau sifar (YPE), ubah bentuk gelincir kayu yang berlaku apabila keluli diregang.
Semasa bergolek, helaian cuba menipis mengikut arah ketebalan dan mengecut dalam arah membujur di kawasan web. Dalam keluli YPE rendah, kawasan yang tidak cacat bersebelahan dengan selekoh dilindungi daripada pengecutan membujur dan berada dalam mampatan. Apabila tegasan mampatan melebihi tegasan lekuk anjal had, gelombang poket berlaku di kawasan dinding.
Keluli YPE tinggi meningkatkan kebolehubah bentukan kerana lebih banyak tegasan digunakan untuk penipisan tempatan yang tertumpu pada lenturan, mengakibatkan pemindahan tegasan yang kurang dalam arah membujur. Oleh itu, fenomena kecairan tidak berterusan (tempatan) digunakan. Oleh itu, keluli pra-dicat dengan YPE lebih besar daripada 4% boleh digulung dengan memuaskan ke dalam profil seni bina. Bahan YPE yang lebih rendah boleh digulung tanpa tangki minyak, bergantung pada tetapan kilang, ketebalan keluli dan profil panel.
Berat tangki minyak berkurangan apabila lebih banyak tupang digunakan untuk membentuk profil, ketebalan keluli bertambah, jejari lentur bertambah dan lebar dinding berkurangan. Jika YPE lebih tinggi daripada 6%, gouges (iaitu ubah bentuk setempat yang ketara) mungkin berlaku semasa bergolek. Latihan kulit yang betul semasa pembuatan akan mengawal ini. Pembuat keluli harus menyedari perkara ini apabila membekalkan panel pra-dicat untuk panel bangunan supaya proses pembuatan boleh digunakan untuk menghasilkan YPE dalam had yang boleh diterima.
Pertimbangan Penyimpanan dan Pengendalian Mungkin isu paling penting dengan penyimpanan tapak adalah memastikan panel kering sehingga ia dipasang di dalam bangunan. Jika lembapan dibenarkan menyusup di antara panel bersebelahan akibat hujan atau pemeluwapan, dan permukaan panel kemudiannya tidak dibenarkan kering dengan cepat, beberapa perkara yang tidak diingini boleh berlaku. Lekatan cat mungkin merosot mengakibatkan poket udara kecil antara cat dan salutan zink sebelum panel dimasukkan ke dalam perkhidmatan. Tidak perlu dikatakan, tingkah laku ini boleh mempercepatkan kehilangan lekatan cat dalam perkhidmatan.
Kadangkala kehadiran lembapan antara panel di tapak pembinaan boleh menyebabkan pembentukan karat putih pada panel (iaitu kakisan salutan zink). Ini bukan sahaja tidak diingini dari segi estetik, tetapi boleh menyebabkan panel tidak boleh digunakan.
Rim kertas di tempat kerja hendaklah dibalut dengan kertas jika tidak boleh disimpan di dalamnya. Kertas mesti digunakan sedemikian rupa sehingga air tidak terkumpul di dalam bal. Sekurang-kurangnya, bungkusan itu hendaklah ditutup dengan terpal. Bahagian bawah dibiarkan terbuka supaya air boleh mengalir dengan bebas; di samping itu, ia memastikan aliran udara bebas ke berkas pengeringan sekiranya berlaku pemeluwapan. 6
Pertimbangan Reka Bentuk Senibina Kakisan sangat dipengaruhi oleh cuaca basah. Oleh itu, salah satu peraturan reka bentuk yang paling penting ialah memastikan semua air hujan dan cair salji boleh mengalir keluar dari bangunan. Air tidak boleh dibiarkan terkumpul dan bersentuhan dengan bangunan.
Bumbung bernada sedikit adalah yang paling mudah terdedah kepada kakisan kerana ia terdedah kepada sinaran UV, hujan asid, zarah dan bahan kimia yang ditiup angin yang tinggi - segala usaha mesti dilakukan untuk mengelakkan pengumpulan air di siling, pengudaraan, peralatan penyaman udara dan laluan pejalan kaki.
Genangan air di tepi alur tumpahan bergantung pada cerun bumbung: semakin tinggi cerun, semakin baik sifat menghakis tepi titisan. Di samping itu, logam yang berbeza seperti keluli, aluminium, tembaga, dan plumbum mesti diasingkan secara elektrik untuk mengelakkan kakisan galvanik, dan laluan longkang mesti direka untuk menghalang air daripada mengalir dari satu bahan ke bahan yang lain. Pertimbangkan untuk menggunakan warna yang lebih terang pada bumbung anda untuk mengurangkan kerosakan UV.
Di samping itu, hayat panel boleh dipendekkan di kawasan bangunan yang terdapat banyak salji di atas bumbung dan salji kekal di atas bumbung untuk jangka masa yang panjang. Sekiranya bangunan itu direka bentuk supaya ruang di bawah papak bumbung hangat, maka salji di sebelah papak boleh mencairkan sepanjang musim sejuk. Pencairan perlahan yang berterusan ini mengakibatkan sentuhan air kekal (iaitu pembasahan berpanjangan) pada panel yang dicat.
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, air akhirnya akan meresap melalui filem cat dan kakisan akan menjadi teruk, mengakibatkan jangka hayat bumbung yang luar biasa pendek. Jika bumbung dalam ditebat dan bahagian bawah kayap kekal sejuk, salji yang bersentuhan dengan permukaan luar tidak akan cair secara kekal, dan cat melepuh dan kakisan zink yang dikaitkan dengan kelembapan yang lama dapat dielakkan. Juga ingat bahawa lebih tebal sistem cat, lebih lama masa yang diperlukan sebelum kelembapan menembusi substrat.
Dinding Dinding sisi menegak kurang luluhawa dan kurang rosak berbanding bangunan lain, kecuali permukaan yang dilindungi. Selain itu, pelapisan yang terletak di kawasan terlindung seperti pelega dinding dan tebing kurang terdedah kepada cahaya matahari dan hujan. Di tempat-tempat ini, kakisan dipertingkatkan oleh fakta bahawa bahan pencemar tidak dihanyutkan oleh hujan dan pemeluwapan, dan juga tidak kering kerana kekurangan cahaya matahari langsung. Perhatian khusus harus diberikan kepada pendedahan yang dilindungi dalam persekitaran industri atau marin atau berhampiran dengan lebuh raya utama.
Bahagian mendatar pelapisan dinding mesti mempunyai cerun yang mencukupi untuk mengelakkan pengumpulan air dan kotoran - ini amat penting untuk surut bawah tanah, kerana cerun yang tidak mencukupi boleh menyebabkan kakisan dan pelapisan di atasnya.
Seperti bumbung, logam yang berbeza seperti keluli, aluminium, kuprum dan plumbum mesti ditebat elektrik untuk mengelakkan kakisan galvanik. Selain itu, di kawasan yang mempunyai pengumpulan salji yang lebat, kakisan boleh menjadi masalah bahagian tepi - jika boleh, kawasan berhampiran bangunan harus dibersihkan daripada salji atau penebat yang baik harus dipasang untuk mengelakkan pencairan salji kekal pada bangunan. permukaan panel.
Penebat tidak boleh basah, dan jika ia berlaku, jangan biarkan ia bersentuhan dengan panel pra-dicat - jika penebat menjadi basah, ia tidak akan cepat kering (jika ada), meninggalkan panel terdedah kepada pendedahan berpanjangan kepada kelembapan – - Keadaan ini akan membawa kepada kegagalan dipercepatkan . Sebagai contoh, apabila penebat di bahagian bawah panel dinding sisi menjadi basah akibat kemasukan air ke bahagian bawah, reka bentuk dengan panel bertindih bahagian bawah kelihatan lebih baik daripada bahagian bawah panel dipasang terus di atas bawah. Kurangkan kemungkinan masalah ini berlaku.
Panel pra-dicat yang disalut dengan salutan aloi aluminium-zink 55% tidak boleh bersentuhan langsung dengan konkrit basah - kealkalian konkrit yang tinggi boleh menghakis aluminium, menyebabkan salutan mengelupas. 7 Jika aplikasi melibatkan penggunaan pengikat yang menembusi panel, ia mesti dipilih supaya hayat perkhidmatannya sepadan dengan panel yang dicat. Hari ini terdapat beberapa skru/pengikat dengan salutan organik pada kepala untuk rintangan kakisan dan ini boleh didapati dalam pelbagai warna untuk dipadankan dengan pelapisan bumbung/dinding.
PERTIMBANGAN PEMASANGAN Dua isu paling penting yang berkaitan dengan pemasangan medan, terutamanya apabila ia berkaitan dengan bumbung, boleh menjadi cara panel bergerak merentasi bumbung dan pengaruh kasut dan alatan pekerja. Jika burr terbentuk di tepi panel semasa pemotongan, filem cat mungkin mencalarkan salutan zink apabila panel menggelongsor antara satu sama lain. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, di mana sahaja integriti cat terjejas, salutan logam akan mula menghakis lebih cepat, yang memberi kesan negatif kepada hayat panel pra-dicat. Begitu juga, kasut pekerja boleh menyebabkan calar yang serupa. Adalah penting bahawa kasut atau but tidak membenarkan batu kecil atau gerudi keluli memasuki tapaknya.
Lubang kecil dan/atau takuk (“serpihan”) sering terbentuk semasa pemasangan, pengikat dan kemasan – ingat, ini mengandungi keluli. Selepas kerja selesai, atau sebelum ini, keluli boleh menghakis dan meninggalkan kesan karat yang teruk, terutamanya jika warna cat lebih cerah. Dalam kebanyakan kes, perubahan warna ini dianggap sebagai kemerosotan pramatang sebenar panel pra-dicat, dan selain daripada pertimbangan estetik, pemilik bangunan perlu memastikan bahawa bangunan itu tidak akan gagal sebelum waktunya. Semua pencukur dari bumbung mesti dikeluarkan dengan segera.
Jika pemasangan termasuk bumbung nada rendah, air mungkin terkumpul. Walaupun reka bentuk cerun mungkin mencukupi untuk membenarkan saliran bebas, mungkin terdapat masalah tempatan yang menyebabkan air bertakung. Penyok kecil yang ditinggalkan oleh pekerja, seperti dari berjalan atau meletakkan alatan, boleh meninggalkan kawasan yang tidak boleh mengalir dengan bebas. Jika saliran bebas tidak dibenarkan, air bertakung boleh menyebabkan cat melepuh, yang kemudiannya boleh menyebabkan cat mengelupas di kawasan yang luas, yang kemudiannya boleh menyebabkan kakisan logam yang lebih teruk di bawah cat. Penempatan bangunan selepas didirikan boleh menyebabkan pengaliran bumbung yang tidak betul.
Pertimbangan penyelenggaraan Penyelenggaraan mudah panel yang dicat pada bangunan termasuk membilas sekali-sekala dengan air. Untuk pemasangan di mana panel terdedah kepada hujan (cth bumbung), ini biasanya tidak diperlukan. Walau bagaimanapun, dalam kawasan terdedah yang dilindungi seperti soffit dan kawasan dinding di bawah cucur atap, pembersihan setiap enam bulan membantu dalam mengeluarkan garam dan serpihan yang menghakis dari permukaan panel.
Adalah disyorkan bahawa sebarang pembersihan dilakukan dengan "pembersihan percubaan" pertama kawasan kecil permukaan di tempat yang tidak terlalu terbuka untuk mendapatkan hasil yang memuaskan.
Selain itu, apabila menggunakan di atas bumbung, adalah penting untuk mengeluarkan serpihan yang longgar seperti daun, kotoran, atau larian pembinaan (iaitu habuk atau serpihan lain di sekeliling lubang bumbung). Walaupun sisa ini tidak mengandungi bahan kimia yang keras, ia akan menghalang pengeringan cepat yang penting untuk bumbung tahan lama.
Juga, jangan gunakan penyodok logam untuk mengeluarkan salji dari bumbung. Ini boleh menyebabkan calar teruk pada cat.
Panel keluli bersalut logam pra-dicat untuk bangunan direka bentuk untuk perkhidmatan tanpa masalah selama bertahun-tahun. Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, penampilan semua lapisan cat akan berubah, mungkin ke tahap pengecatan semula diperlukan. 8
Kesimpulan Kepingan keluli tergalvani yang telah dicat telah berjaya digunakan untuk membina pelapisan (bumbung dan dinding) dalam pelbagai iklim selama beberapa dekad. Operasi yang panjang dan bebas masalah boleh dicapai melalui pilihan sistem cat yang tepat, reka bentuk struktur yang teliti dan penyelenggaraan yang kerap.