Ontroesten constructiestaal Voor onderstaande tekst is met toestemming van de Vereniging voor Oppervlaktetechnieken van Materialen gebruik gemaakt van de VOM-uitgave Oppervlaktebehandelingen van constructiestaal uit 1987, die te bestellen is bij de VOM, fax 030-2287674. |
| Corrosie van constructiestaal Zoals uit de Inleiding Corrosie blijkt heeft staal van nature de neiging te corroderen en terug te keren naar de oorspronkelijke ertstoestand, doordat die een lagere energietoestand vertegenwoordigt. Constructiestaal of koolstofstaal vormt in contact met zuurstof uit de lucht zeer snel een oxidelaag, de vliegroest. Door metaalbewerkingen als walsen, lassen en gloeien wordt eveneens een oxidehuid gevormd. Opgemerkt wordt dat de corrosieproducten (de bruine aanslag) weliswaar slechte geleiders zijn en dus het elektrochemische corrosieproces vertragen, ware het niet dat de aanwezige oxidehuid nooit volledig gesloten is. Zo ontstaan er bij het afkoelen na het warm walsen in de walshuid krimpscheuren tot op het metaaloppervlak, omdat de walshuid een andere uitzettingscoëfficiënt heeft dan het metaal. Als er vocht in de scheuren van de oxidehuid komt leidt dit zeker tot ernstige corrosievormen van put- en spleetcorrosie. |
 |
| Ontroesten Om constructiestaal te ontroesten zijn de meest gebruikte methoden stralen of beitsen. Hierbij worden alle mogelijke oxiden van vliegroest tot walshuid, lashuid en gloeihuid verwijderd. Het stralen wordt doorgaans uitgevoerd met water onder hoge druk (tot 700 bar), met een ander straalmiddel (als staalslak of grit) of een combinatie van water met een straalmiddel. Naast het stralen zijn er ook andere mechanische methoden voor het ontroesten als borstelen, slijpen, schuren, schrapen en bikken. |
 |
| Bij mechanisch reinigen verwijdert men verontreinigingen van constructiestaal door een zekere kracht op het oppervlak uit te oefenen. Bij een geringe kracht blijft het oppervlak onveranderd; bij grotere krachtuitoefening treedt tevens een zekere verruwing op, die gunstig is voor de hechting van een verfsysteem. Het legt een ankerprofiel (hechtingsondergrond) voor coatings. Beitsen is een chemische reinigingsmethode. Voor het ontroesten van staal zijn de beitszuren zwavelzuur, zoutzuur en fosforzuur verreweg het belangrijkst. Het staal is echter ook gevoelig voor deze beitszuren en kan er zelf ook mee reageren en in oplossen samen met de oxiden. De aantasting van het metaal is om diverse redenen ongewenst, omdat hierdoor metaal verloren gaat, omdat het zuurverbruik groter is dan strikt noodzakelijk en omdat veelal een sterke verruwing van het metaaloppervlak optreedt. Door gebruik te maken van een toevoeging aan het beitszuur, die bekend staat als beitsrem of inhibitor, is de reactiesnelheid van de ongewenste reactie van het staal belangrijk te vertragen. Alvorens het staal te beitsen is het belangrijk het metaal eerst alkalisch te ontvetten om een gelijkmatige beitswerking over het gehele oppervlak te bewerkstellingen. Op deze pagina’s staan foto’s (met dank aan Vecom) van het resultaat van chemisch reinigen van een warmtewisselaar zoals dat op diverse plaatsen in Nederland wordt uitgevoerd. |
| Corrosiebescherming Nadat de roestlaag van het staal is verwijderd, is het belangrijk om het staal meteen te beschermen tegen corrosie door het af te schermen van de lucht. De dikte van de beschermlaag en de toepassing bepalen of de bescherming van korte dan wel meer van lange duur is. Veelgebruikte tijdelijke beschermingsmethoden zijn: fosfateren en passiveren of het aanbrengen van een conserveringsolie. |
 |
| Deze methoden worden veelal toegepast als het staal nog verder moet worden bewerkt en verwerkt in de constructie, als het oppervlak volledig schoon moet blijven (bijvoorbeeld bij toepassing van brandbare of explosiegevaarlijke gassen in leidingen) of als coaten simpelweg niet mogelijk is (bijvoorbeeld inwendig). Fosfateren is het aanbrengen van een fosfaatlaag van een zekere dikte op staal, vooral als voorbehandeling van een verfsysteem. Door het aanbrengen van de fosfaatlaag wordt het staaloppervlak minder reactief, waarmee het staal wordt gepassiveerd. Om tot proceskostenreductie te komen wordt al enige tijd gezocht naar zogeheten one-step meervoudige behandelingen. Hiernaast is het resultaat afgebeeld van een one-step beits/passiveer behandeling van erw-staal (electric resitance welding), dat aansluitend op het ontroesten uitgevoerd kan worden (foto Vecom Hoogezand). Voor de lange duur bescherming wordt meestal een conversielaag, coating of verfsysteem aangebracht met allerhande materialen. Voorbeelden zijn: mangaanfosfateren, zinkfosfateren, chemisch zwarten, verven, aluminium spuiten, verzinken of poedercoaten. Voor buitentoepassingen wordt vaak verzinkt staal gebruikt, waarbij het zink vanwege haar onedele karakter het staal een extra corrosiebescherming biedt in vochtige omgeving. Een aluminium coating werkt eender als zink. In zoet water gaan gewone verven zwellen, zodat hier waterafstotende verven nodig zijn. Voor binnentoepassingen, waar de esthetische waarde van belang is, worden vaak poedercoatings toegepast. In de praktijk zijn alle verflagen gedeeltelijk doorlaatbaar voor water en zuurstof, zodat een coating het staal nooit volledig afschermt en er ook onder onbeschadigde coatings corrosie kan optreden. |