Suunnittelu ja rakentaminen

Pintakäsittelyt

Teräksen ja muiden metallien pintakäsittelyt muodostavat tärkeän osan teräs- ja metallirakentamisessa. Kestävän rakentamisen kautta pintakäsittelyjen merkitys rakentamisessa ja muussa metallien käytössä korostuu.

Pintakäsittely:

Rakenteiden suunniteltu käyttöikä

Rakenteiden käyttöikä, ENNUS-teräs, korroosio, sinkitys.

Pintakäsittely:

Maalaus ja muut pintakäsittelyt

Teräksen maalaus, maalaukseen liittyviä artikkeleita ja resursseja, muut pintakäsittelyt ja korroosionestomenetelmät.

Pintakäsittely:

Standartit, määräykset ja ohjeet

Esikäsittelystandardit, uusia suomenkielisiä standardikäännöksiä, teräspinnan esikäsittelystandardeja. Pinnoitteiden elinkaari ja kiertotalous – asiantuntijoiden luennot.

Rakenteiden suunniteltu käyttöikä

Rakenteiden suunniteltu käyttöikä

Suunniteltu käyttöikä on standardin SFS-EN 1990 määritelmän mukaan: ”oletettu ajanjakso, jolloin rakennetta tai sen osaa on määrä käyttää aiottuun tarkoitukseensa ennakoiduin kunnossapitotoimenpitein, mutta ilman, että olennaiset korjaukset ovat välttämättömiä.”

Standardin SFS-EN 1990 mukaan rakennuskohteen suunniteltu käyttöikä on määriteltävä projektikohtaisesti.

Lisäksi suunnittelijan on ympäristöministeriön asetuksessa kantavista rakenteista 8§ mukaan määriteltävä ympäristö-olosuhteita kuvaavat rasitusluokat.

Standardisarjaa  ISO 12944 (maalit ja lakat) varten – SFS-EN ISO 12944-2, kohdassa 5.1.1 – ilmastoympäristöt on luokiteltu kuuteen eri ilmastorasitusluokkaan: 

  • C1 hyvin lievä
  • C2 lievä
  • C3 kohtalainen
  • C4 ankara
  • C5 hyvin ankara 
  • CX äärimmäinen

Samaisen standardin – SFS-EN ISO 12944-2 taulukossa 2 – on annettu ympäristöluokitus veteen upotetuille ja maanalaisille rakenteille:

  • Im1 Makeat vedet (Fresh water)
  • Im2 Meri- tai murtovesi, ilman katodista suojausta (Sea, brackish water)
  • Im3 Maaperä (Soil)
  • Im4 Meri- tai murtovesi, katodisuojauksella (Sea, brackish water)

Rakennusten yleisin suunnitel­tu käyttöikä on 50 vuotta ja silloilla se on 100 vuotta. Teräsrakenteiden pintakäsittelyt ja pinnoitus tulee suunnitella ja toteuttaa standardien ohjeiden ja vaatimusten sekä valmistajan suositusten mukaisesti ilmastorasitusluokka huomioiden.

Ladattavia artikkeleita aiheesta (PDF):

ENNUS-Teräs

Teräsrakenneyhdistys ry:n koordinoimassa TEKES-projektissa on kehitetty uusi versio Excel-pohjaisesta laskentaohjelmasta ENNUS-Teräs teräsrakenteiden käyttöiän ennakointiin. Kehitystyön teki VTT projektin rahoittajien muodostaman johtoryhmän ohjauksessa. Ohjelma on dokumentaatioineen ladattavissa ilmaiseksi.

Ohjelmalla voi käsitellä seuraavia tuotteita:

  • paikalla rakennettu tuuletettu teräsrakenteinen julkisivu
  • sandwich-elementti
  • kaksoiskuorijulkisivu, jossa julkisivuna on lasi ja takana teräsrakenn
  • teräskatteet
  • teräsrakenteiset runkorakenteet 

Sinkitys

Sinkitys

Sinkitys on pinnoitusmenetelmä, jolla teräs suojataan korroosiolta. Sinkki on terästä epäjalompi ja suojaa näin terästä katodisesti (”uhrautuva anodi”). Ilmastorasituksessa sinkkipinnoitteen pintaan muodostuu ilman hapen vaikutuksesta nopeasti hyvin ohut ZnO-kalvo. Sinkkioksidi muuttuu ilman kosteuden vaikutuksesta sinkkihydroksidiksi, Zn(OH)2, joka muuttuu edelleen ilman hiilidioksidin vaikutuksesta emäksiseksi sinkkikarbonaatiksi (”patina”). Kerros on tiivis, hyvin kiinnittynyt, melkein liukenematon veteen, ja antaa sinkkipinnoitteelle hyvän suojan.

Sinkitysmenetelmiä on useita. Eniten käytetty sinkitysmenetelmä on kuumasinkitys, jossa pinnoitettava teräs upotetaan sulaan sinkkiin. Kuumasinkitys voidaan tehdä joko teräsohutlevyjen jatkuvatoimisella kuumasinkityslinjalla tai kappaletavarasinkityksenä. Jatkuvatoimisella kuumasinkityksellä aikaansaadaan erittäin muovattavia teräsohutlevyjä. Kappaletavarasinkityksessä puolestaan saavutetaan korkeita sinkkipinnoitepaksuuksia (60-160 µm). Kappaletavarasinkityksellä voidaan sinkitä myös erilaisia teräsrakenteita.

Muita sinkitysmenetelmiä ovat sähkösinkitys, ruiskusinkitys, mekaaninen sinkitys sekä sherardisointi. Sinkkipölymaalausta (maali sisältää hienojakoista sinkkijauhetta) voidaan käyttää mm. hitsauskohtien sekä sinkityssä pinnassa isompien vaurioiden suojaukseen. Tästä menetelmästä käytetään myös nimitystä kylmägalvanointi.

Sinkitykseen liittyviä artikkeleita

Sulametallihauraus

Video kuumasinkityksestä - Nordic Galvanizers -sivuilta

Hyödyllisiä linkkejä

Maalaus

Teräksen maalaus

Terästä maalataan korroosionkestävyyden parantamiseksi sekä ulkonäöllistä syistä. Tärkeimmät maalausmenetelmät ovat märkämaalaus, jauhemaalaus, kastomaalaus sekä jatkuvatoiminen maalipinnoitus. Märkämaalauksessa maali voi olla joko liuotin- tai vesiohenteinen. Märkämaalaus voidaan suorittaa ruiskulla, siveltimellä tai telalla. Jauhemaalit ovat jauheen muodossa olevia maaleja. Kemiallisesti kovettuva jauhe levitetään useimmiten sähköstaattisella ruiskulla. Lopullinen kalvo muodostuu polttouunissa, jossa jauhe sulaa ja polymeroituu maalikalvoksi. Kastomaalauksessa maalattavat kappaleet upotetaan maalialtaaseen joko yksitellen, nipussa, kastelutelineessä tai pienimmät kappaleet verkkokorissa tai vastaavassa. Jatkuvatoimisessa maalipinnoituksessa valmistetaan maalipinnoitettuja teräsohutlevykeloja, joissa maalaus tapahtuu isoilla teloilla, jonka jälkeen maali kovetetaan uunissa. Maalipinnoitetusta teräsohutlevystä valmistetaan erilaisia profiileja muovaamalla.

Maalit koostuvat pääasiassa sideaineista, pigmenteistä, liuottimista sekä täyte- ja apuaineista. Maalityyppejä on yleisesti useita: polyvinyylideenifluoridi, polyuretaanit, polyesterit, akryylit, epoksit, vinyylimaalit, kloorikautsu ja silikonimaalit. Maali on joko yksi- tai kaksikomponenttinen ja kuivuminen tapahtuu joko ilman, kosteuden, lämmön tai kemiallisen reaktion kautta maalityypistä riippuen. Maalien ominaisuudet riippuvat maalin koostumuksesta ja kestävyysominaisuuksissa on suuriakin eroja eri maalityyppien välillä. Kaikilla maalausteknologioilla on omat testausstandardit ja -käytännöt. Maalisysteemi ja maalausmenetelmä valitaan käyttökohteen ja sen asettamien vaatimusten perusteella.

TRY:n julkaisemia maalaukseen liittyviä artikkeleita (PDF):

Teräsrakenteiden palosuojamaalaus

TRY jatkuvatoiminen maalipinnoitus

TRY jauhemaalauksen perusteet

TRY maalaukseen liittyviä standardeja

TRY korroosionestomaalit

TRY maalaus korroosionestomenetelmänä

TRY maalaustyö ja välineet

TRY maaliyhdistelmät

TRY esimerkkejä maaliyhdistelmistä

TRY pintakäsittelyn huomioonottaminen suunnittelussa

Muita hyödyllisiä maalaukseen liittyviä resursseja:

Jatkuvatoiminen maalipinnoitus:

Muut pintakäsittelyt ja korroosionestomenetelmät

Teräksen muita pintakäsittelyitä ovat:

  • Sähkökemiallinen sinkitys
  • Sähkökemiallinen nikkelöinti
  • Kiiltokromaus
  • Kovakromaus
  • Kemiallinen nikkelipinnoitus
  • Sherardisointi
  • Sinkkihiutalepinnoitus
  • Muovipinnoitus
  • Kumitus
  • Fosfatointi
  • Typetys
  • Booraus
  • Emalointi

Muita korroosionestomenetelmiä:

  • Katodinen suojaus

Standardit,
määräykset ja ohjeet

Yhteenveto ISO 12944

Lyhyt yhteenveto standardin ISO 12944 päivityksistä 2018.

SFS-EN 1090-1 ja -2 pintakäsittelyn kannalta ja CE merkintä

Pintakäsittelyjaos Veikko Numminen, SFS-EN 1090-1 ja -2 pintakäsittelyn kannalta ja CE merkintä.

Rakenneterästen korroosio ja korroosionesto

Rakenneterästen korroosio ja korroosionesto, Insinöörityön tiivistelmä, Vilja Rautio.

Työ luettavissa kokonaisuudessaan täältä.

Esikäsittelystandardeja

  • SFS-EN ISO 12944-4 Maalit ja lakat. Teräsrakenteiden korroosionesto suojamaaliyhdistelmillä. Osa 4: Pintatyypit ja pinnan esikäsittely.

     

  • SFS-EN ISO 8501-1 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Pinnan puhtauden arviointi silmämääräisesti. Osa 1: Teräspintojen ruostumisasteet ja esikäsittelyasteet. Maalaamattomat teräspinnat ja aiemmista maaleista kauttaaltaan puhdistetut teräspinnat.

     

  • SFS-ISO 8501-2 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Pinnan puhtauden arviointi silmämääräisesti. Osa 2: Ennestään pinnoitetun teräksen esikäsittelyasteet sen jälkeen kun aikaisemmat pinnoitteet on poistettu paikoittain.

     

  • SFS-EN ISO 8501-3 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Pinnan puhtauden arviointi silmämääräisesti. Osa 3: Hitsien, leikkaussärmien ja muiden pintavirheellisten alueiden esikäsittelyasteet.

     

  • SFS-EN ISO 8503-2 Teräspintojen esikäsittely ennen pinnoitusta maalilla tai vastaavilla tuotteilla. Suihkupuhdistettujen teräspintojen pinnankarheuden ominaisuudet. Osa 2: Raesuihkupuhdistetun teräksen pintaprofiilin arviointimenetelmä. Vertailumenetelmä.

     

  • SFS-EN 1090-2 + A1 Teräs- ja alumiinirakenteiden toteutus. Osa 2: Teräsrakenteita koskevat tekniset vaatimukset.

Uusia suomenkielisiä standardikäännöksiä

Termisesti ruiskutettujen pinnoitteiden ostamiseen liittyviä asioita, joista ostajan ja pinnoittajan kesken on sovittava laadukkaan pinnoitteen aikaansaamiseksi käsitellään standardissa SFS-EN ISO 12670. Standardi esittää tekniset toimitusehdot sekä uusien kappaleiden pinnoittamiselle että vanhojen korjaukselle.

Toinen uusi julkaisu koskee suosituksia termiseen ruiskutukseen, SFS-EN ISO 12679. Tämä standardi sisältää yleiset ohjeet metallisten, metallikeraamisten, oksidikeraamisten ja muovisten pinnoitteiden ammattimaiseen valmistamiseen käyttäen termistä ruiskutusta metallisilla ja ei-metallisilla perusmateriaaleilla. Standardi tarjoaa suosituksia asianmukaisista ja käytännöllisistä ruiskutusjärjestelyistä, virheettömästä valmistuksesta, seurannasta, laadunvarmistuksesta sekä kappaleen ja sen mukana seuraavan näytteen rikkomattomasta ja rikkovasta aineenkoetuksesta. Standardissa esitellään mahdollisesti esiintyvien haitallisten vaikutusten yksityiskohtia ja annetaan neuvoja näiden vaikutusten välttämisestä.

Näillä uusilla suomenkielisinä käännöksinä julkaistuilla EN ISO-standardeilla on korvattu vanhat, lähes saman sisältöiset eurooppalaiset standardit SFS-EN 15311:2007 ja SFS-EN 14616:2005.

Teräspinnan esikäsittely

Teräspinnan esikäsittely

Maalattavan pinnan puhdistus ja esikäsittely sisältää kaikki ne toimenpiteet, joilla parannetaan maalikalvon tarttuvuutta ja kestävyyttä. Huolellinen ja asianmukaisesti valittu esikäsittely on onnistuneen maalauksen perusta. Maalausvaurioista 50–70 % johtuu huonosta esikäsittelystä.

Tarkoituksenmukainen ja taloudellinen esikäsittely valitaan epäpuhtauden laadun sekä asennusaikaisen tai lopullisen sijoituspaikan mukaisten rasitusolosuhteiden mukaan. Samalla otetaan huomioon maaliyhdistelmän vaatimukset ja maalattavan kappaleen muoto ja pintakäsittelyn suorituspaikka.

Standardeja

Pinnoitteiden elinkaari ja kiertotalous

Teräsrakenteiden pinnoitteiden elinkaari ja kiertotalous

Pintakäsittelyn asiantuntijaryhmä järjesti 15.2.2023 seminaarin aiheesta ”Teräsrakenteiden pinnoitteiden elinkaari ja kiertotalous” Hämeenlinnassa. Luentojen jälkeen vierailimme Tavastian pintakäsittelyosastolla.

Seminaari järjestettiin Ammattiopisto Tavastialla ja siihen osallistui lähes 60 henkilöä. Ohjelmassa oli kuusi ajankohtaista esitystä seuraavista aiheista, jotka voit ladata oheisista painikkeista.

Fossiilivapaa terästuotanto

Fossiilivapaa terästuotanto (Erkki Krankkala, SSAB Europe Oy)

Kuumasinkityksen kiertotalous

Kuumasinkityksen kiertotalous (Jorma Panula, Boliden Kokkola Oy)

Maalien elinkaariasiat ja maalattujen tuotteiden uudelleenkäyttö

Maalien elinkaariasiat ja maalattujen tuotteiden uudelleenkäyttö (Harry Kouri, Teknos Oy)

Uudet vesiohenteiset maalausjärjestelmät

Uudet vesiohenteiset maalausjärjestelmät (Tomi Kontunen, SUMMA ry)

Maalipinnoitettujen teräsohutlevyjen ympäristöselosteet

Maalipinnoitettujen teräsohutlevyjen ympäristöselosteet (Asmo Nieminen, SSAB Europe Oy)

Kokonaisedulliset ja ympäristöystävälliset maalausjärjestelmät

Kokonaisedulliset ja ympäristöystävälliset maalausjärjestelmät (Juha Kilpinen, Tikkurila Oyj)