Nerez v klempířství

Nové materiály a technologie pronikají i do stavebnictví. Příkladem může být nerezový plech – pro klempíře materiál známý, ale u nás zatím ne příliš rozšířený. Na omezené ploše se pokusím přiblížit hlavní aspekty nerezových materiálů UGINOX a UGITOP pro klempířské účely.
Nikl a chrom ve spojení s přesně nastaveným tepelným zpracováním dopomohly oceli v roce 1912 k průlomu v boji proti korozi. Díky obsahu chromu v oceli a působením kyslíku se spontánně tvoří oxidační vrstva, která materiál spolehlivě chrání proti korozi. Pokud nastane poškození povrchu – také vlivem agresivních substancí – vrstva se ve zlomcích sekundy opětovně obnoví.
Nový materiál byl nazván UŠLECHTILÁ NEREZOVÁ OCEL
Dnes je to obecný pojem pro více než sto různých druhů slitin, které jsou zaměřeny na speciální aplikace a mají společné následující vlastnosti:
– jsou legovány nejméně 10,5 % chrómu
– vytváří bez jakéhokoliv ochranného povlaku za působení kyslíku neviditelnou, tzv. pasivní vrstvu
Nerezavějící oceli se rozdělují do skupin podle jejich krystalické struktury. Nejčastěji používané druhy patří k feritickým ušlechtilým ocelím (chrómové oceli, magnetické) a k austenitickým ušlechtilým ocelím (chrom-niklové oceli, nemagnetické).

Ušlechtilá nerezová ocel má optimální mechanické vlastnosti, je odolná proti extrémním teplotám, hygienicky nezávadná, lehce se čistí a je nenáročná na údržbu. Díky rozmanitým povrchům jsou dosahovány nejrůznější optické efekty: od matných, po lesklé nebo od dekorativních po strukturované protiskluzové. Stejně tak je možné vytvořit barevné zabarvení hladkých nebo vzorovaných ploch.
Vedle technologických vlastností a estetického dojmu se s ušlechtilou nerezovou ocelí pojí ještě další podstatná výhoda, a tou je úspornost. Nejen povětrnostní vlivy, ale také jiná zatížení neznamenají pro kvalitu tohoto materiálu žádnou újmu. Tím ušlechtilá nerezová ocel z dlouhodobého hlediska šetří náklady potřebné na údržbu.
Tyto pozitivní vlastnosti otevírají ušlechtilé nerezové oceli možnosti nejrůznějšího využití téměř ve všech oblastech venkovní architektury, v interiérech, jako spojovacích prvků, ale také v umění a designu.
Ušlechtilá nerezová ocel je již téměř tradičním materiálem pro krytiny a fasády. Pro své vynikající vlastnosti a s ohledem na šíři použití, trvanlivost a ohleduplnost k životnímu prostředí zaujímá ušlechtilá nerezová ocel pevné místo mezi krytinovými a fasádními kovy.

Nerezová věž „Nirosta“ v New-Yorku

Jednou z prvních budov využívajících nerezovou ocel pro rozsáhlé klempířské práce byl nejkrásnější mrakodrap a svého času nejvyšší budova na světě, slavná newyorská Chrysler Building s výškou přes 319 m. Tato budova ve stylu art-deco byla dokončena v roce 1930 a její horní část fasády a střecha je bohatě pokryta nerezovým plechem v klempířském zpracování. Špičatá věž pokrytá nerezovým plechem byla pojmenovaná jako „Nirosta“ a její oplechování, které tvoří charakteristický prvek této budovy, je dodnes v původním stavu a plně funkční.

Klempířské nerezové materiály současnosti
Nerez je pro klempířské aplikace hojně používána ve Švýcarsku, Německu, Rakousku nebo Francii, kde byly vyvinuty materiály UGINOX a UGITOP.
Rozdílná složení okolního ovzduší určují výběr vhodného materiálu. Obecně rozlišujeme běžné (venkovské, městské) a agresivní (průmyslové a mořské) ovzduší. To je důležité mít na mysli pro správný výběr nerezových materiálů.
Kromě technických předností antikorozních ušlechtilých ocelí je pro volbu materiálu stále více rozhodující optický vzhled. Nejběžnější povrchy pro klempířské aplikace jsou: pocínovaný a matně válcovaný. Další zušlechtění povrchů jako např. barvení, leptání motivů, potažení titanem pro zlaté zbarvení, atd. dnes již patří k běžným postupům.

Uginox

Plechy z ušlechtilé oceli Uginox-FTE a Uginox-AME, dodávané do České a Slovenské republiky firmou BOGNER Ocel s.r.o., jsou materiály vyvinuté speciálně pro klempířské účely, jejichž tvrdost je potlačena žíháním a dalšími úpravami. Jsou opatřeny oboustrannou, elektrolyticky nanášenou vrstvou cínu (100% cín). Tento tenký kovový povlak nemá žádnou souvislost s odolností vůči korozi. Pocínování splňuje dvě úlohy:
– tvorbu rovnoměrného matně šedého povrchu (patina)
– vytvoření předpokladu snadného pájení naměkko

Dalšími kladnými vlastnostmi pocínování jsou:
– ideální povrch přilnavosti pro napojení na střešní asfaltové pásy bez nutnosti penetračního vrstvy. To je velká výhoda např. pro provádění okrajů střech živičných krytin.
– výborný podklad pro případné nátěry
– dobrý kluzně-mazací efekt a tím zlepšené vlastnosti tváření

Cín nanášený elektrolyticky na antikorozní základní materiál v důsledku zvětrání od účinků ovzduší přejde do rovnoměrného matně šedého povrchu (patiny), u ploch neovlivněných účinky ovzduší se období zvětrání příslušně prodlouží. Stopy zpracování (otisky rukou a případná lehká znečištění) a tok vody mohou způsobit dočasnou skvrnitost, která přejde ke konci procesu patinování do rovnoměrného povrchu.
Uginox-FTE (číslo materiálu 1.4510) se více než 35 let osvědčuje pro střešní krytiny a odvodnění střech v městských a venkovských oblastech s běžnými podmínkami prostředí.
Uginox-FTE má feritickou skladbu a je proto magnetický. Přes vysoké hodnoty pevnosti je materiál velmi dobře zpracovatelný. Hodí se také pro aplikace, při kterých musí být materiál silně tvarován (např. válcové střechy). Velmi malý koeficient roztažnosti připouští zpracování dlouhých krytinových pásů, snižuje riziko dilatačních škod a umožňuje tím optimální životnost.

Uginox-AME (číslo materiálu 1.4404) se více než 20 let osvědčuje pro střešní krytiny a odvodnění střech v oblastech s obzvláště agresivními okolními podmínkami. Uginox-AME je díky své zvýšené odolnosti vůči korozi zvláště vhodný pro použití v agresivním průmyslovém ovzduší a v blízkosti moře. Rovněž při zvláštním zatížení působením chloridů např. v provozu plaveckých bazénů, posypovou solí a mlhou z posypové soli na frekventovaných vozovkách a mostech. Uginox-AME vykazuje zvýšenou odolnost proti čpavku např. v zemědělství při chovu zvířat a skladování plodin, v potravinářském průmyslu a mlékárenství a v čističkách odpadních vod. Uginox-AME je vhodný pro oblast zelených střech s působením humózní kyseliny a při působení silně alkalických materiálů i za vysokých teplot.
Ugitop
Plechy z ušlechtilé oceli Ugitop 43 a Ugitop 44 jsou opatřeny oboustranným válcovaným matováním. To působí díky svým zaobleným hranám v mikrostruktuře, které zabraňují reflexi hran, difúzně (rozptylně) a matně. Protože mikrostruktura není orientovaná (prohlubně v povrchu jsou kulaté), nemá ani otáčení materiálu za následek rušivou reflexi a rozdíly ve světlosti. Tento materiál, na kterém se netvoří žádná další patina, se ideálně používá při požadavku po kovovém vzhledu ušlechtilé oceli.
Ugitop 43 (číslo materiálu 1.4301) se řadu let osvědčuje pro střešní krytiny, odvodnění střech a fasády v městských a venkovských oblastech s běžnými podmínkami prostředí.
Ugitop 44 (číslo materiálu 1.4404) již řadu let prokazuje vynikající odolnost pro střešní krytiny, odvodnění střech a fasády v oblastech s obzvláště agresivními okolními podmínkami.

Nebezpečí cizí rzi u nerezových materiálů
Uginox a Ugitop se vůči ostatním kovům chovají neutrálně. Při montáži nebo styku s jinými kovy se nevyskytuje elektrolytická koroze. Jedinou výjimku tvoří nechráněná uhlíková ocel („normální ocel“), která může způsobit na Uginoxu a Ugitopu cizí rez a v důsledku toho korozi. Cizí rez jsou pevně ulpívající částečky uhlíkové oceli („normální oceli“) na povrchu Uginoxu nebo Ugitopu, které se přetvořily chemickou reakcí na korozní zplodiny („rez“). Trvalé ulpívání cizí rzi způsobuje také u ušlechtilé oceli (jako u všech kovů) elektrochemický korozní pór.

Klempířské zpracování
Nerezové klempířské materiály Uginox a Ugitop se zpracovávají běžnými klempířskými technikami, falcováním a pájením. Pro pájení je nutno používat letovací vodu na bázi kyseliny fosforečné. U Uginoxu lze upustit od používání nýtků pro pevnostní spoje, u Ugitopu se nýtky k přenosu síly u pevnostních spojů doporučují. Protože Uginox a Ugitop mají malou tepelnou vodivost, je nutná nižší teplota pájení a případně pracovat po úsecích, aby nedocházelo k přehřívání pájených míst nebo k oddalování tuhnutí pájecího cínu. Po provedení pájeného švu je třeba odstranit všechny zbytky tavidla dostatečným množstvím vody a čistým hadrem.
Uginox a Ugitop mohou být zpracovávány bez zvláštních opatření při nízkých teplotách (také při minusových) bez nebezpečí křehkých lomů nebo tvorby vlasových trhlin.
Uginox a Ugitop jsou necitlivé vůči vlhkosti ze spodní strany nebo vlhké oddělovací vrstvě a podkladním konstrukcím. Používání strukturních oddělovacích u nerezové oceli není nutné a rovněž tak není nutné odvětrání spodní strany plechů. Horní a spodní strana plechů Uginox a Ugitop je v jejich povrchu naprosto identická.
Jako podklad lze použít prakticky jakýkoliv materiál, od dřevěného bednění až po asfaltové pásy, OSB desky nebo cementový potěr. Skladba může být odvětraná, ale též neodvětraná. Koroze od kondenzované vlhkosti na spodní straně plechů není pro tento materiál nebezpečím.
Uginox a Ugitop zpracováváme obvyklým, ale kvalitním klempířským nářadím a stroji. Je třeba dbát na to, aby nářadí a stroje byly zbaveny rzi a ostatních částic cizích kovů. Pracovní stůl by měl být před začátkem prací ometen. Nástroje z ušlechtilé oceli nemohou zanechat na Uginoxu a Ugitopu žádný kovový otěr vytvářející cizí rez.
Materiály Uginox a Ugitop se používají v tloušťkách 0,5 mm, resp. 0,4 mm. Je proto nezbytně nutné věnovat zvýšenou pozornost bezpečnosti při práci a každopádně při manipulaci pracovat s ochrannými rukavicemi. Nebezpečí zranění pořezáním je zde vyšší než u plechů větších tloušťek.

Výhody nerezových klempířských materiálů
Hlavní výhody nerezových klempířských materiálů Uginox a Ugitop jsou:
– ušlechtilý vzhled patiny nebo nerezové oceli
– velmi dlouhá životnost bez údržby
– vysoká pevnost a houževnatost materiálu
– lze kombinovat se všemi běžnými klempířskými kovy
– naprostá ekologická nezávadnost
– zpracování klempířskými postupy včetně falcování a pájení
– zpracování za nízkých teplot (také minusových)
– nepodléhají tzv. bitumenové korozi
– nepodléhají tzv. maltové korozi – parapety, římsy, okraje balkonů a teras, atd.
– není nutné odvětrání spodní strany
– není nutná strukturní oddělovací vrstva
– nízký koeficient roztažnosti a proto malá dilatace
– menší tloušťky a proto konkurenceschopná cena

Závěr
V tomto informativním článku jsem nemohl plně postihnout širokou problematiku používání nerezových klempířských materiálů. Pro další informace, týkající se používaných tloušťek a šířek doporučuji k prostudování „Základní pravidla pro klempířské práce“ vydané Cechem KPT. Pro další technické informace o uvedených, jakož i o dalších nerezových materiálech pro použití ve stavebnictví, můžete navštívit naše stránky www.bogner.cz.

Ing. Jiří Fiala,  fiala@bogner.cz
BOGNER Ocel s.r.o.