Долговечность любых зданий и сооружений из металла определяется скоростью коррозии стальных несущих конструкций, которая, в свою очередь, зависит от характеристик защитного покрытия и физико-химических параметров среды эксплуатации. Самое распространенное защитное покрытие несущих конструкций ЛСТК – слой цинка толщиной 19 мкм (275 гр/м2), поэтому далее мы рассматриваем долговечность конструкций именно с таким покрытием.
Характеристики среды эксплуатации определяются местом расположения несущих конструкций из ЛСТК, которое для разных типов зданий может варьироваться:
1. ЛСТК конструкции внутри здания (большинство промышленных зданий, склады, ангары): скорость коррозии определяется температурой, влажностью и химическим составом воздуха в помещении. В отапливаемых зданиях среда, как правило, является неагрессивной (кроме особых случаев – например, постоянно высокая влажность, технологические выбросы коррозионно-активных газов). В неагрессивной среде расчетный срок службы цинкового покрытия может составлять сотни лет.
2. ЛСТК конструкции в условиях открытой атмосферы (птичники и другие сельскохозяйственные здания, обшитые по схеме «наружный каркас», навесы, различные специальные сооружения – эстакады, платформы и пр.). В таких условиях скорость коррозии оценивается, исходя из климатических характеристик открытой атмосферы (температуры, влажность, количество осадков) и ее состава– уровня загрязнения коррозионно-активными веществами (диоксид серы, хлориды). Согласно исследованиям Института Физической химии и электрохимии РАН, основанным на долговременном мониторинге образцов оцинкованной стали в натурных условиях и на актуальных данных о климате и химическом составе атмосфер, практически на всей территории России (за исключением ряда самых экологически неблагополучных промышленных городов и прибрежных районов), срок службы цинкового покрытия толщиной 19 мкм составляет более 50 лет.
В силу новизны технологии ЛСТК, которая применяется в мире чуть более полувека, а в России – всего два десятка лет, при оценке срока службы сооружений из ЛСТК используют расчетные модели. Они строятся на основе данных о коррозионных потерях цинкового покрытия в реальных атмосферных условиях за разные сроки экспозиции. Чем дольше экспонируются образцы, тем точнее данные о скоростях коррозии.
Так, в исследовании Международной Цинковой Ассоциации (International Zinc Association- IZA), основанном на 10-летних натурных испытаниях образцов оцинкованной стали, прогнозный срок службы цинкового покрытия толщиной 19 мкм составляет 150 лет даже в таких агрессивных условиях эксплуатации, как морской климат и сильно загрязненная индустриальная атмосфера.
3. Несущие конструкции из оцинкованной стали находятся внутри ограждающих конструкций (жилые дома из ЛСТК, детские сады, школы, офисные здания). В этой ситуации динамика коррозионных процессов определяется составом и структурой ограждающей конструкции, контактирующей с каркасом из ЛСТК. В силу многообразия конструктивных систем быстровозводимых домов из ЛСТК, срок их службы нужно оценивать индивидуально на основании коррозионных испытаний каждой конкретной конструкции.
Для системы СТИЛТАУН®, применяемой компанией «Андромета», такие исследования проводились Кафедрой защиты металлов и технологии поверхности НИТУ МИСиС. По результатам испытаний срок службы конструкций из ЛСТК в среде сверхлёгкого пенобетона плотностью 200-300 кг/м3 составляет 50 и более лет. С деталями исследования и заключением МИСиС о долговечности ЛСТК консрукций СТИЛТАУН® можно ознакомиться здесь.
