Страница 37: ДСТУ-Н Б EN 1999-1-1:2010. Єврокод 9. Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для конструкцій / Eurocode 9. Design of aluminium structures. Part 1-1. General structural rules (60373)

Рисунок

C.1

Мінімальні розміри головки суцільних заклепок (без утоплення)

Figure

C.1

Minimum head dimensions of solid shaft rivets (no countersunk)

ДОДАТОК D [ДОВІДКОВий] – Коро­зія та захист поверхонь

D.1 Корозія алюмінію у різних умовах

(1) У цьому додатку містяться відомос­ті про корозійні властивості алюмінієвих сплавів, а також рекомендації щодо вибору і захисту алюмінієвих сплавів залежно від умов навколишнього середовища.

(2) Здатність алюмінієвих сплавів опи­ратися корозії грунтується на наявності захисної окисної плівки, яка з’являється на поверхні металу безпосередньо після кон­такту з повітрям. Зазвичай ця плівка неви­дима і відносно інертна. Вона з’являється природним чином при контакті з повітрям або киснем у багатьох складних середови­щах, які містять кисень, тому можна вважати, що плівка самопоновлюється і самопідтримується.

(3) У неагресивних середовищах алюмі­нієва поверхня зберігає свій первинний вигляд довгі роки, тому більшість сплавів ніякого захисту не потребують. У помірних промислових умовах поверхня дещо темнішає та шорсткішає. По мірі того, як середовище стає агресивнішим, наприклад, сильнолужним або сильнокислотним, по­верхня все більше втрачає колір і стає шорсткішою; з’являється білий порохо­подібний поверхневий окис, причому сама окисна плівка може стати розчинною. Метал стає вразливим, і для його захисту стають потрібними додаткові заходи. Такі умови можуть також виникнути у щілинах, де в наявності локально високий рівень кислотності або лужності, хоча самих хімічних чинників порівняно небагато.

(4) На узбережжях і в морській воді поверхня стає грубішою, набуває сірого кам’яноподібного вигляду, і захист деяких сплавів стає необхідним. Там, де алюміній занурено у воду, можуть знадобитися спеціальні заходи безпеки.

(5) Коли поверхня дійсно піддається корозійному впливу, процес корозії для алюмінію та алюмінієвих сплавів зазвичай має експоненційну форму; починається во­на з втрати поверхнею блиску під впливом погодних умов. Після цього не відбувається практично ніяких змін протягом дуже довгого часу. На відкритому повітрі пер­ший етап може тривати від кількох місяців до двох-трьох років. Далі відбуваються тільки незначні зміни протягом двадцяти-тридцяти або навіть вісімдесяти років. Така робота конструкцій характерна для всіх зовнішніх умов відкритого повітря, а також для умов всередині приміщення або під захисною покрівлею, окрім тих випадків, коли розвивається сильнокислотне або лужне середовище. Тропічний клімат зага­лом не є для алюмінієвих конструкцій більш небезпечним, ніж помірний, хоча деякі сплави серії 5xxx страждають від дов­готривалого знаходження у високих темпе­ратурах, особливо на морському повітрі.

(6) Загалом конструкцію або споруду треба проектувати згідно з загальновідомою практикою захисту від корозії. Слід оціни­ти можливість гальванічної корозії та коро­зії у щілинах і відповідно врахувати це у проекті. Усім частинам конструкції потрібно забезпечити дренування та просушування.

(7) Якщо від алюмінієвої конструкції вимагається зберігати декоративний зов­нішній вигляд протягом тривалого часу, доцільно обробити поверхню органічними покриттями (рідкими або порошковими) та анодним окисленням, про що у виконавчій документації мають надаватися детальні вказівки. Слід врахувати можливість зміни кольору поверхні, відповідно вивчивши і погодивши його, наприклад, на зразках ма­теріалу. Різниця у зовнішньому вигляді мо­же проявлятися в результаті різних партій напівфабрикатів, різних партій матеріалу покриття, різних машин, які це покриття наносять. Обираючи належний спосіб обробки поверхні, слід враховувати відхи­лення у поведінці системи з точки зору зручності ремонту та очищення, а також стійкості до погодних умов. Вказівки щодо анодного окислення наведені у EN 12373-1.

ANNEX D [informative] – Corrosi­on and surface protection

D.1 Corrosion of aluminium under various exposure conditions

(1) This annex gives information on corrosion tendency of aluminium alloys and recommendations for selection and protection of aluminium alloys dependant on the various exposure conditions.

(2) The corrosion resistance of aluminium alloys is attributable to the protective oxide film which forms on the surface of the metal immediately on exposure to air. This film is normally invisible, relatively inert and as it forms naturally on exposure to air or oxygen, and in many complex environments containing oxygen; the protective film is thus self sealing.

(3) In mild environments an aluminium surface will retain its original appearance for years, and no protection is needed for most alloys. In moderate industrial conditions there will be a darkening and roughening of the surface. As the atmosphere becomes more aggressive such as in certain strongly acidic or strongly alkaline environments, the surface discoloration and roughening will be worse with visible white powdery surface oxides and the oxide film may itself be soluble. The metal ceases to be fully protected and added protection is necessary. These conditions may also occur in crevices due to high local acid or alkaline conditions, but agents having this extreme effect are relatively few in number.

(4) In coastal and marine environments the surface will roughen and acquire a grey, stone-like, appearance, and protection of some alloys is necessary. Where aluminium is immersed in water special precautions may be necessary.

(5) Where surface attack does occur corrosion time curves for aluminium and aluminium alloys usually follow an exponential form, with an initial loss of reflectivity after slight weathering. After this there is very little further change over very extensive periods. On atmospheric exposure, the initial stage may be a few months or two to three years, followed by little, if any, further change over periods of twenty, thirty or even eighty years. Such behaviour is consistent for all external freely exposed conditions and for all internal or shielded conditions, except where extremes of acidity or alkalinity can develop. Tropical environments are in general no more harmful to aluminium than temperate environments, although certain 5xxx-alloys are affected by long exposure to high ambient temperatures, particularly if in marine environment.

(6) Generally the structure should be designed according to known practice for avoiding corrosion. The possibility of galvanic corrosion and crevice corrosion should be evaluated and avoided due to proper design. All parts should be well drained.

(7) If a decorative appearance of aluminium is required to be kept for a long time the suitable surface treatments are organic coatings (liquid coating, powder coating) and anodic oxidation. The excecution specification should define the detail requirements. Deviations of colour appearance should be taken in account and should agreed and defined e.g. by limit samples. Differences in appearance may occur by different lots of semi-products, by different lots of coating material and by different coaters. For the selection of suitable surface treatments the different behaviours of the systems concerning repairability, weathering resistance and cleanability should be taken in account. Specifications for anodic oxidation are given in EN 12373-1.

D.2 Ступені довговічності алюмінієвих сплавів

(1) Алюмінієві сплави, зазначені у таб­лицях 3.1a та 3.1b, підрозділяються за дов­говічністю на три ступеня, або рейтинга: А, В та С у порядку погіршення довговічності. Ці ступені використовуються для того, щоб визначити об’єм потреби у захисті мате­ріалу. У конструкціях, де застосовується декілька сплавів, у тому числі присадний метал у зварних швах, класифікацію слід виконувати за найгіршим із рейтингів скла­дових частин.

(2) Конкретні ступені довговічності для алюмінієвих сплавів див. Додаток С.

(3) У таблиці D.1 наводяться рекомен­дації щодо антикорозійного захисту матері­алів, які відповідають трьом ступеням дов­говічності.

D.2 Durability ratings of aluminium alloys

(1) The aluminium alloys listed in Tables 3.1a and 3.1b are categorised into three durability ratings; А, В and С in descending order of durability. These ratings are used to determine the need and degree of protection required. In structures employing more than one alloy, including filler metals in welds, the classification should be in accordance with the lowest of their durability ratings.

(2) For advice on the durability rating of aluminium alloys see Annex C.

(3) Table D.1 gives recommendation for corrosion protection for the three classes of durability ratings.

D.3 Антикорозійний захист

D.3.1 Загальні положення

(1) Виконавча документація проекту повинна містити опис різновиду та обсяг антикорозійної обробки. Різновид антико­розійної обробки слід підбирати, врахову­ючи механізм корозії: поверхнева корозія, гальванічна корозія, щілинна корозія або корозія, спричинена забрудненням іншими будівельними матеріалами. Щілинна коро­зія може трапитись у щілинах будь-якого різновиду, також між металом та пласти­ком. Особливі умови будівництва також можуть спровокувати корозію – наприклад, якщо мідний дах встановлюється на алюмінієві конструкції.

(2) Для вибору належного засобу захис­ту від корозії слід мати на увазі, що пош­кодження на органічних покриттях до пев­ної міри піддаються ремонту. З анодова­ними деталями під час перевезення та мон­тажу треба поводитися особливо обережно; необхідно використовувати захисну плівку.

(3) За багатьох обставин анодне окис­лення і нанесення органічного покриття цілком еквівалентні. Але бувають спеціаль­ні умови, за яких перевагу однозначно можна віддати тому чи іншому способу обробки поверхні. Це залежить від чинни­ків корозії та навколишнього середовища, яке впливає на явища корозії. Якщо захист від корозії об’єднується з декоративною обробкою поверхні, див. D.3.2 (7). Технічна документація на анодне окислення має роз­роблятися на основі документа EN 12373-1.

(4) Для захисту на короткий строк або для м’яких умов експлуатації може вико­ристовуватись пасивізація.

D.3 Corrosion protection

D.3.1 General

(1) The excecution specification should describe type and amount of protective treatment. The type of corrosion protection should be adapted to the corrosion mechanism as surface corrosion, galvanic induced corrosion, crevice corrosion and corrosion due to contamination by other building materials. Crevice corrosion can occur in any type of crevice, also between metal and plastic. Special building conditions may provoke corrosion e.g. if a copper roof is installed over aluminium elements.

(2) For the selection of a suitable corrosion protection the following item should be taken in account: Damages on organic coatings are to a certain degree repairable. Anodised parts have to be handled very carefully in transport and erection. Therefore protecting foils should be used.

(3) Anodic oxidation and organic coating under many circumstances are equivalent, under special conditions the one or other surface treatment is doubtless to prefer, depending on corrosive agents and the environment that influence the corrosion effects. In case of corrosion protection in combination with decorative aspects, see D.3.2 (7). Specifications for anodic oxidation should be based on the EN 12373-1.

(4) Passivation is a short-term protection or for mild conditions.

D.3.2 Повний антикорозійний захист конструкцій

(1) Питання потреби у повному антико­розійному захисті конструкцій зі сплавів, наведених у таблицях 3.1a та 3.1b, при зна­ходженні їх у різних середовищах висвіт­лені у таблиці D.1. Методи антикорозійно­го захисту описані у документі prEN 1090-3. Щодо захисту листових конструкцій покрівлі та облицювання див. документ prEN 508-2:1996.

(2) Вибираючи відповідний стовпчик із таблиці D.1 для заданого середовища, слід враховувати наявність у регіоні зон із локальним «мікрокліматом», який може суттєво відрізнятися від загальних кліматич­них характеристик регіону. Наприклад, у регіоні, позначеному як «сільська місце­вість», можуть існувати місця, які скоріше нагадують промислові зони через близь­кість до промислових підприємств або напрямки вітру від них. Аналогічно близьке до моря місце, яке знаходиться поруч із береговими спорудами, за певних напрямків вітру може мати характеристики скоріше промислового, ніж морського середовища. Також навколишнє середо­вище може відрізнятися зовні та всередині будівлі або споруди.

(3) Виникнення корозії залежить не тільки від корозійної стійкості власне матеріалу та кліматичних умов у регіоні. На практиці більш важливо протягом якого часу конструкція знаходиться у контакті з вологою, накопичуючи при цьому бруд та корозійні чинники. Зони конструкцій або елементів, у яких затримується або накопичується бруд, більш небезпечні, ніж зони, у яких дощ або занесена вітром вода обмиває конструкцію, яка потім швидко висихає. Це означає, що слід уникати утворення полиць або виступів, захищених покрівлею, а місця, у яких може затримува­тися вода, слід або ліквідувати зовсім, або забезпечити у них ефективне дренування.

(4) Аналізуючи потребу у антикоро­зійному захисті та його належний рівень, слід брати до уваги запланований строк експлуатації конструкції. Для конструкцій з невеликим очікуваним строком експлуата­ції може виявитись доцільним вжити лише мінімальних запобіжних заходів або й зовсім ніяких. Якщо очікується, що під час планових оглядів та технічного обслуго­вування буде можливість виявити появу корозії на ранніх стадіях з ужиттям відповідних заходів, то первинні вимоги та заходи з попередження корозії можна пом’якшити. У той же час, якщо регу­лярний огляд неможливий чи недоцільний, а можливе виникнення корозії важко буде виявити, первинні заходи з її попередження можуть бути суворішими. Тому заходи з антикорозійного захисту у випадках, поз­начених літерою (P) у таблиці D.1, слід планувати разом із проектувальником, виробником та, за необхідності, спеціаліс­том з корозії.

(5) Завдяки цим факторам можуть ви­никнути локальні зони підвищеної коро­зійної небезпеки. Тому доцільно вивчити умови роботи конструкції у реальному середовищі якомога точніше перед тим, як вибирати відповідний стовпчик у таблиці D.1.

D.3.2 Overall corrosion protection of structural aluminium

(1) The need to provide overall corrosion protection to structures constructed from the alloys listed in Tables 3.1a and 3.1b if exposed to various environments is given in табл. D.1. The methods of providing corrosion protection are given in prEN 1090-3. For the protection of sheet used in roofing and siding see prEN 508-2:1996.

(2) In selecting the appropriate column of table D.1 for a given exposure, a presence of localities within a region that have 'microclimates' significantly different from the environmental characteristics of the region as a whole should be evaluated. A region designated 'rural' may have local environments more closely resembling an industrial atmosphere at sites close to and down wind of factories. Similarly, a site near the sea but close to shore installations may, with the appropriate prevailing winds, have the characteristics of an industrial, rather than marine, atmosphere. The environment is not necessarily the same for a structure inside a building as for one outside.

(3) The occurrence of corrosion depends not only on the susceptibility of the material and the global conditions, but in practice more on the period of time during which moisture may be present in conjunction with entrapped dirt and corrosive agents. Areas of members, or structural details, where dirt is trapped or retained are more critical than areas where rain, and wind driven rain, cleans the surface and drying occurs quickly. This means that sheltered ledges should be avoided and that pockets in which water can remain should be eliminated or provided with effective draining devices.

(4) In assessing the need and level of protection required the design life history of the structure should be considered. For short life structures less stringent measures or no protection may be acceptable. Where planned inspection and maintenance will reveal the onset of corrosion at an early stage, so allowing remedial action to be taken, the initial level of protection provided may be permitted to be relaxed. Whereas, where inspection is impractical and evidence of corrosion attack will not be revealed, the initial level of protection must be higher. Therefore the need for protection in those cases marked (P) on table D.1 should be established in conjunction with the engineer, manufacturer and if necessary a corrosion specialist.

(5) Because of these factors, localised conditions of increased severity may result. It is advisable to study the precise conditions prevailing at the actual site before deciding on the appropriate environment column of table D.1.