Oceľ je jedným z najpevnejších a najpoužívanejších materiálov v stavebníctve, strojárstve a priemysle. Avšak, ak nie je správne chránená, môže podliehať korózii, ktorá postupne znižuje jej pevnosť a nosnosť. Ako presne korózia ovplyvňuje oceľové výrobky a ako sa jej dá predísť?
1. Čo je korózia a prečo vzniká?
Korózia je výsledkom oxidácie železa v prítomnosti kyslíka a vody. Tento proces prebieha podľa chemickej reakcie:4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)34Fe + 3O_2 + 6H_2O → 4Fe(OH)_34Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3
Časom sa hydroxid železitý mení na hnedú korozívnu vrstvu, ktorá je krehká a pórovitá, čo umožňuje ďalšie poškodenie materiálu.
➡ Kde sa najčastejšie tvorí korózia?
Na nekrytých oceľových konštrukciách vystavených dažďu a vlhkosti.
Vo vlhkom prostredí (napr. v prímorských oblastiach alebo v priemyselných halách).
Na narušených povrchoch oceľových výrobkov (napr. po mechanickom poškodení alebo zváraní).
2. Ako korózia ovplyvňuje nosnosť oceľových výrobkov?
Korózia výrazne znižuje mechanické vlastnosti ocele, čím negatívne ovplyvňuje jej pevnosť a nosnosť.
a) Redukcia prierezu ocele
Korózia postupne „odoberá“ materiál z povrchu oceľových konštrukcií. Ak dôjde k strate len 1 mm hrúbky ocele, môže to viesť k zníženiu pevnosti nosníka až o 20–30 %.
Príklad:
Oceľový nosník s pôvodnou hrúbkou 10 mm po dlhodobej korózii stratí 2 mm materiálu. To znamená:
❌ 20 % menej ocele → 20 % nižšia nosnosť.
➡ Dlhodobá korózia môže spôsobiť kritické oslabenie konštrukcie a viesť k jej zlyhaniu.
b) Zníženie pevnosti v ťahu a tlaku
Oceľ má vysokú pevnosť v ťahu (približne 400–600 MPa), no keď začne korodovať, jej mikroštruktúra sa oslabuje a vznikajú trhliny.
Znížená pevnosť v ťahu – korózia oslabuje spojenia medzi atómami železa, čo vedie k rýchlejšiemu praskaniu pri zaťažení.
Znížená pevnosť v tlaku – v oceľových stĺpoch môže korózia spôsobiť deformácie a priehyby.
➡ Poškodené oceľové nosníky strácajú schopnosť rovnomerne prenášať zaťaženie, čo môže viesť k lokálnemu alebo celkovému zlyhaniu konštrukcie.
c) Zvýšené riziko únavového lomu
Korózia spôsobuje nerovnomernú štruktúru povrchu ocele, čo môže viesť k vzniku mikrotrhlín. Tieto trhliny znižujú odolnosť ocele voči opakovanému zaťaženiu, čo môže spôsobiť náhly únavový lom.
❌ Príklad: Staré oceľové mosty alebo železničné konštrukcie vystavené korózii majú zvýšené riziko krehkého lomu, ktorý môže viesť k katastrofálnemu zlyhaniu konštrukcie.
3. Ako zabrániť korózii a zachovať nosnosť ocele?
✔ 1. Antikorózne nátery
Použitie ochranných náterov (napr. zinkovanie, epoxidové a polyuretánové farby) môže spomaliť proces korózie.
✔ Žiarové zinkovanie – vytvára ochrannú vrstvu zinku, ktorá bráni kontaktu ocele s kyslíkom a vlhkosťou.
✔ Antikorózne farby – špeciálne nátery s inhibítormi korózie môžu predĺžiť životnosť ocele o 20–30 rokov.
✔ 2. Nerezová oceľ alebo legované materiály
Použitie nehrdzavejúcej ocele (napr. AISI 304 alebo 316) eliminuje problém s koróziou. Tieto ocele obsahujú chróm, ktorý vytvára ochrannú vrstvu proti oxidácii.
➡ Nevýhoda: Vyššie náklady oproti bežnej uhlíkovej oceli.
✔ 3. Katódová ochrana
Metóda využívaná najmä pri podzemných a podmorských konštrukciách. Používajú sa žiarové anódy (napr. horčíkové alebo hliníkové bloky), ktoré zabraňujú korózii hlavných oceľových prvkov.
➡ Použitie: Ropovody, plynovody, oceľové piliere v morskej vode.
✔ 4. Pravidelná údržba a kontrola
📌 Každá oceľová konštrukcia by mala byť pravidelne kontrolovaná, najmä na kritických miestach:
✔ Spoje a zvary – kde sa môže zadržiavať voda.
✔ Podlahové a strešné nosníky – vystavené dažďu a snehu.
✔ Priemyselné konštrukcie – kde môže pôsobiť agresívne chemické prostredie.
➡ Odporúčanie: Vykonávať pravidelné vizuálne inšpekcie a prípadne použiť ultrazvukové testovanie hrúbky ocele.
Záver – Prečo je dôležitá ochrana pred koróziou?
Korózia ocele môže výrazne znížiť jej nosnosť, pevnosť a bezpečnosť.
❌ Nekontrolovaná korózia môže viesť k vážnym poruchám konštrukcie.
✔ Správna ochrana a údržba môže predĺžiť životnosť oceľových výrobkov o desiatky rokov.
➡ Ak chcete presne vypočítať hmotnosť oceľových nosníkov a zistiť, ako môže korózia ovplyvniť ich nosnosť, použite našu online kalkulačku!