ARCHITECTUUR - RVS TOEPASSINGEN

RVS in de architectuur
RVS staat in de architectuur vooral bekend om zijn duurzaamheid en degelijke uitstraling. Vele prachtige voorbeelden van RVS-gebruik zijn bekend, zowel in vastgoed als in infrastructuur. Er zijn echter enkele belangrijke zaken waar architecten rekening mee moeten houden, zoals materiaalkeuzes, materiaalcombinaties en het belang van reiniging en onderhoud.
De Praktijkrichtlijn voor het toepassen van roestvast stalen delen in de civiele bouwsector t.b.v. beheerders van deze gebouwen of constructies (vijfde revisie, januari 2001) signaleert: “Uit de praktijk is gebleken dat sommige ontwerpers/architecten ook niet over de optimale kennis van RVS beschikken”. Overigens kan dit de architecten niet geheel verweten worden: in de Beoordelingsrichtlijn BRL 3100 voor metselwerkondersteuningen wordt bijvoorbeeld het risico van corrosie van RVS door chloridebelasting over het hoofd gezien. De Europese brancheorganisatie voor RVS Euro-Inox geeft een prachtige gids met bouwtoepassingen uit.

Materiaalkeuze
Er zijn enkele honderden soorten RVS, en een verkeerde keuze kan tot grote problemen leiden. Enkele algemene voorbeelden:

- Ferritisch, martensitisch of austenitisch, zie RVS typen:
Ferritisch en martensitisch RVS kunnen relatief makkelijk enigszins bruin uitslaan, omdat ze wat gevoeliger zijn voor corrosie dan austenitische RVS soorten. Vanwege deze gevoeligheid zijn ze ook minder makkelijk in onderhoud of te beitsen in de standaard beitsmiddelen. Voor zichttoepassingen kan men dus over het algemeen beter austenitisch RVS gebruiken dan ferritisch of martensitisch RVS.
 
- Laskwaliteiten:
Algemeen bekend is dat er laskwaliteiten RVS zijn, die ondanks de grote hitte-inbreng bij het lassen toch niet tot interkristallijne corrosie leiden. Interkristallijne corrosie houdt in dat het in het staal aanwezige koolstof naar de kristalgrenzen migreert, daar een verbinding met het chroom aangaat, waarbij chroomcarbiden ontstaan. In deze staat kan dat chroom geen bijdrage meer leveren aan het roestvaste karakter van het staal. De twee meest gebruikte oplossingen zijn het toepassen van staal met een extra laag koolstofgehalte (de bekende L-typen zoals type 304L of 316L), of om het staal te stabiliseren door titaan of niobium toe te voegen (aangeduid met de toevoeging Ti of Nb). Het is voor architecten van belang te weten dat aldus gestabiliseerd RVS een grotere kans op vlekvorming geeft bij reinigingswerkzaamheden. Bij beplating van façades geeft dit mogelijk verstorende effecten op het uiterlijk. 

- Chloridebelasting:
In juni 2001 bezweek het plafond van het negen jaar oude zwembad in Steenwijk, vanwege aantasting van de RVS ophangpunten. In de bouwkrant Cobouw wordt vaker over dit soort zaken melding gemaakt (trefwoord ‘roestvast’). De oorzaak is volgens een eerste TNO-inventarisatie chloordamp-spanningscorrosie. Het is bekend dat chloriden de grote vijand zijn van RVS. Vandaar dat de hierboven genoemde Praktijkrichtlijn duidt op het gebruik van Monel of Inconel 825 bij zwembaden. Er wordt gewaarschuwd voor putcorrosie en spanningscorrosie, vooral als onderdelen onder spanning staan. Een eerder voorbeeld is de ramp in Uster (Zwitserland), waar in 1985 zelfs doden zijn gevallen toen het plafond instortte. 

naar boven

Materiaalcombinaties (element van Volta)
Een elektrochemische corrosiecel ontstaat, wanneer twee verschillende metalen met elkaar in contact zijn en wanneer een elektrolyt aanwezig is (zie Inleiding Corrosie). In een corrosiecel zijn de twee verschillende metalen met elkaar in contact: het element is kortgesloten en het zal daarom de maximaal mogelijke stroomsterkte leveren. Het minst edele van de twee metalen gaat als primaire corrosiereactie elektrochemisch in oplossing, waarbij elektriciteit wordt geleverd in de vorm van elektronen:


 

Macro-elementen en lokaalelementen:
  •  Wanneer men in een technische constructie twee ongelijksoortige metalen met elkaar verbindt, waardoor corrosie ontstaat, spreekt men van een macro-element. Deze treft men bijvoorbeeld aan bij het verbinden van twee typen plaat aan elkaar, zoals lood tegen aluminium in de bouw, bij een koperen klinknagel in staal, bij bouten en moeren en bij tal van andere constructiedetails. 
  •  Lokaalelementen, die men ook micro-elementen zou kunnen noemen, worden veroorzaakt door fijn metaalstof, zoals koperslijpsel van de bovenleiding van tram of trein, dat zich afzet op zink of aluminium. Ook ander vuil, zoals kool (roet) op aluminium kan als zodanig werken. Tenslotte kan het metaal zelf onzuiver zijn, waardoor niet alle kristallen dezelfde samenstelling hebben. Ook dan heeft men te maken met lokaalelementen. 
Het verschil tussen een macro-element en een lokaalelement is niet principieel, maar slechts gradueel, het is een kwestie van afmetingen, maar de corrosieverschijnselen zijn in principe dezelfde.

naar boven  

Reiniging en onderhoud
Na een grondige reiniging, bijvoorkeur middels een chemische oppervlaktebehandeling zie Reinigen RVS, is slechts periodiek onderhoud nodig. Roestvast Staal heeft, vanwege de lage hechtingseigenschappen, goede eigenschappen om vuil af te spoelen: het regent makkelijk schoon. Toch is periodiek reinigen nodig, mede afhankelijk van de omgevingscondities. Hierbij moet men opletten welk schoonmaakmiddel men gebruikt, bijvoorbeeld geen middelen die chloriden bevat of zelfs chloordamp kunnen vrijgeven.
 
Hoe vaak er onderhoud moet worden gepleegd hangt sterk af van de omgevingscondities. Binnenshuis hoeft over het algemeen minder vaak te worden gereinigd omdat het RVS dan over het algemeen droog blijft. Buitenshuis kan de regen ervoor zorgen dat het RVS regelmatig wordt gereinigd. Omgevingscondities zijn mede bepalend voor de materiaalkeuze en de duurzaamheid van gebouwen. Een bekende indeling in corrosiebelastingsklassen wordt gegeven door De Vereniging Metalen Ramen en Gevelbouw VMRG, die hiervoor een belastingsklassenkaart van Nederland gemaakt heeft. Het Vademecum van de Vereniging voor Oppervlaktetechnieken van Materialen, geeft de volgende globale indeling van de klimaten:

Binnenshuis: 

  • droog, geen condens, minder dan 60 % R.V. 
  • vochtig, meer dan 60 % R.V. 
  • zeer vochtig, meer dan 80 % R.V. 
  • nat, condens
Buitenshuis: 
  • landelijk 
  • stedelijk, verbrandingsgassen 
  • industrieel, verbrandingsgassen + verontreinigingen 
  • agressief industrieel, grote hoeveelheden verontreinigingen 
  • maritiem, chloride 
  • maritiem industrieel, chloride + verontreinigingen.
ASTM klimaten
De American Society for Testing of Materials onderscheidt in ASTM B 633 en B 456 de volgende ‘Service Conditions’ onderscheiden, waarnaar vaak wordt verwezen: 
- Service Condition No. SC4 (Very Severe)
Beschadigingen kunnen optreden door indeuken, krassen of slijtage in een corrosieve omgeving.
- Service Condition No. SC3 (Severe)
Nu en dan of herhaaldelijk nat worden door regen of dauw, scherpe reinigingsmiddelen en zoutoplossingen.
- Service Condition No. SC2 (Moderate)
Binnenshuis, waarbij zo nu en dan condens kan optreden.
- Service Condition No. SC1 (Mild)
Binnenshuis, droog, normaal verwarmd.