Металл открывает широкие горизонты для полета дизайнерской фантазии. Долговечность, прочность и эффектный внешний вид делают данный материал незаменимым штрихом в портрете современного города, здания, интерьера. Однако знаком ли современный ваятель с особенностями применения металла? Ведь правильно подобранный материал – это залог экономичности, безопасности, сохранения эстетики внешнего вида и долгих лет эксплуатации. Неправильный выбор металла может обернуться дополнительными расходами на эксплуатацию, коррозией, нарушением санитарно-гигиенических норм, или, хуже того, полным разрушением всей конструкции.
Рассмотрим наиболее используемые в архитектуре и строительстве виды стали, обозначим особенности и границы их применения.
Ваш выбор: углеродистая сталь
Углеродистая сталь – это наиболее распространенный в строительстве вид стали.
Углеродистая сталь содержит как минимум 95% железа и около 2% углерода и классифицируется по доле содержания углерода. Углерод повышает прочность и твердость стали, но существенно ухудшает ее пластичность. В архитектуре традиционно используют низкоуглеродистые марки стали высокой пластичности (С от 0.05% до 0.15%), низкоуглеродистые стали (от 0,15% до 0,25%) и среднеуглеродистые стали повышенной прочности (от 0.25% до 0.35%).
Углеродистая сталь в строительстве представлена следующими видами продукции – арматурный прокат, профили, трубы, листы и штрипс. В связи с тем, что углеродистая сталь подвержена коррозии, при контакте с внешней средой ее поверхность целесообразно защищать металлическим либо лакокрасочным покрытием.
Обычно для создания защитного металлического покрытия используется алюминий, хром, медь, латунь, цинк, алюмоцинк, свинцовооловяные сплавы и олово.
Как известно, основная проблема при использовании углеродистой стали – это ее подверженность коррозии.
Степень коррозии зависит от условий внешней среды и надежности защитного покрытия. Постоянное воздействие влаги (дождь, туман, высокий уровень влажности), промышленное загрязнение, воздействие окисей серы и хлористых соединений может существенно ускорить процесс коррозии. Если не применять анти-коррозионные меры, на поверхности стали образуется ржавчина, не только ухудшающая внешний вид материала, но и негативно влияющая на его эксплуатационные свойства.
Ваш выбор: Легированная сталь
Легированная конструкционная сталь – это углеродистая сталь с содержанием до 2% хрома, марганца, никеля и молибдена. Такая сталь используется при внешней отделке и обладает механическими свойствами, схожими со свойствами низкоуглеродистой стали. В климате с колебаниями от влажного к сухому на поверхности легированной стали образуется защитный антикоррозионный слой. Благодаря защитному слою, легированные стали в меньшей степени подвержены воздействию коррозии, по сравнению с углеродистыми сталями. Защитный слой на поверхности легированной стали не является прочным.
Легированные стали нельзя применять в условиях, когда защитный слой подвергается механическому или химическому разрушению. Механическое повреждение является результатом воздействия переносимых ветром абразивных частиц, трения или царапания. Хлористые соединения и промышленные загрязнители разрушают защитную пленку. Легированные стали не рекомендуется использовать в морском климате, в условиях воздействия соли для предотвращения обледенения, а также в промышленной агрессивной среде.
Вода, попадающая на поверхность легированной стали, может привести к коррозии. Элементы из легированной стали, подверженные воздействию атмосферы, должны быть окрашены.
Ваш выбор: нержавеющая сталь
Нержавеющую сталь недаром называют королевой стали. Именно этот материал выбирают архитекторы, заинтересованные в эффективном решении наиболее распространенной проблемы применения металла в архитектуре – проблемы коррозии. В 1995 году Национальный Институт Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology) подсчитал стоимость ежегодного ущерба от металлической коррозии в США. Цифра получилась весьма внушительной - 296 млрд.USD (18% - применение в архитектуре и в строительстве). Причем расходов в 104 млрд.USD можно было бы избежать, если бы материал был выбран правильно.
Нержавеющая сталь содержит как минимум 12% хрома. На поверхности стали образуется тонкая (невидимая) защитная пленка, устойчивая к коррозии. Пленка обладает способностью самостоятельно восстанавливаться в случае повреждения или удаления в процессе обработки. Если марка нержавеющей стали выбрана правильно, материал сохранит свой внешний вид, без следов коррозии.
Нержавеющая сталь представлена различными видами продукции: листы, штрипс, плиты, прутки, трубы, литье и штамповка.
В архитектуре и строительстве чаще всего используются AISI 430 (08Х17), AISI 304 (08Х18Н9) и AISI 316 (08Х17Н12М2). Ферритная сталь марки AISI 430, как и все марки 400-й серии, обладает магнитными свойствами. Аустенитные стали AISI 304 и AISI 316, а также другие марки 300-й серии не магнититься и обретают дополнительную прочность в процессе холодной деформации. В строительстве, как правило, используется отожженная нержавеющая сталь. Если предполагается повышенная нагрузка на материал, предпочтение отдается холоднодеформированной нержавеющей стали, что позволяет уменьшить вес при сохранении и/или повышении прочности. Хромистая нержавеющая сталь AISI 430 используется при внутренней отделке помещений, в сельской и городской местности с умеренно благоприятными условиями. Сталь AISI 304 используется для внутренней отделки помещений, в сельской и городской (умеренно загрязненной) местности, а также в приморском климате с низкой влажностью и температурой.
Нержавеющая сталь AISI 316 используется в условиях агрессивной внешней среды – в морском климате, в условиях использования солей для удаления льда, в промышленной среде, в городской местности с неблагоприятными условиями. В условиях еще более агрессивной внешней среды требуется сталь с повышенными корозионностойкими свойствами.
Если выбрана подходящая марка нержавеющей стали, нет нужды в применении специального защитного покрытия. Так, например, подверженность коррозии у AISI 316 нержавеющей стали в 800 раз ниже, чем у углеродистой стали. Проводимые в США специальные исследования показали, что антикоррозионные свойства нержавеющей стали делают ее пригодной для эксплуатации в течение 75-100 лет.
Применение нержавеющей стали в нашей стране находится на сравнительно низком уровне и составляет всего около 1,9 кг на душу населения. Для сравнения: в странах Западной Европы потребление нержавеющей стали на душу населения составляет от 9 до 16 кг, а в странах Азии доходит до 40 кг.
Принятые в последние годы в Российской Федерации целевые государственные программы по развитию энергетического комплекса, атомного машиностроения, авиа и судостроения, сельского хозяйства, а также программы по жилищному строительству и строительству социально-значимых объектов призваны значительно увеличить потребление нержавеющей стали в России. И для этого есть все необходимые ресурсы и возможности.
В ближайшие годы прогнозируется значительный рост потребления нержавеющей стали в строительстве. В этой связи хочется особо отметить реализацию Федеральной целевой программы «Развитие г.Сочи как горноклиматического курорта» учитывая тот факт, что г.Сочи является столицей Зимних Олимпийских игр 2014 года. Реализация этого проекта потребует привлечения лучших достижений мировой индустрии нержавеющей стали. Общий объем инвестиций в строительство спортивных сооружений, культурно-оздоровительных и торгово-развлекательных центров, а также других объектов инфраструктуры горноклиматического курорта оценивается на уровне 20 млрд. долларов США.
По оценкам экспертов, уже в ближайшее время Краснодарский край станет одним из крупнейших потребителей нержавеющей стали в России.
Ассоциация «Спецсталь» при поддержке International Stainless Steel Forum приглашает участников рынка нержавеющей стали и представителей строительной индустрии принять участие в Международном Бизнес-Форуме «Нержавеющая сталь. Сочи 2007-2014», который пройдет в г.Сочи, в период с 16 по 17 октября 2007 года в Отеле Рэдиссон САС Лазурная.
Целью Международного Бизнес-Форума является – презентация современных видов продукции, обмен опытом и установление прямых контактов между производителями, поставщиками и потребителями продукции из нержавеющей стали.
Более подробную информацию о предстоящем мероприятии Вы можете узнать на сайте Ассоциации «Спецсталь» www.ussa.su или на сайте Форума http://sochi2007.ussa.su
Ирина Лапик
*По материалам статей Catherine Houska, TMR-Consulting
