Patinující ocel má prakticky neomezenou životnost

Má řadu předností, především se nemusí natírat a odolá větru i dešti. V Česku se vývoji za tepla válcovaných tlustých plechů z patinující oceli Atmofix/Corten věnuje dlouhodobě společnost VÍTKOVICE STEEL. Její plechy se už uplatnily například při stavbě dálničních mostů na Ostravsku. Materiál má být také základem nové dominanty rozvíjející se části Ostravy – mostu přes Ostravici.

OCEL K OSTRAVĚ PATŘÍ

Už před zhruba sto lety lidé zatoužili po oceli, která je odolná proti korozi. První povětrnostně odolná ocel byla patentována v roce 1933 v USA pod obchodním názvem COR-TEN. V České republice se patinující ocel začala používat v 70. letech pod českým označením Atmofix. Průkopníkem byl v tomto směru ostravský podnik Vítkovice. Rozmach povětrnostně odolných ocelí v ČR nastal v 80. letech, jednalo se především o využití v energetice na konstrukce stožárů přenosové soustavy, pro stavbu lodních kontejnerů, nosných konstrukcí a mostů, později také na opláštění budov.

„Za předpokladu, že patinující ocel je vhodně použitá, správně projektovaná a pravidelně kontrolovaná, může být její životnost prakticky neomezená. Zásadní je i její vysoká ekologická hodnota daná 100% recyklovatelností. Na rozdíl od jiných tříd oceli totiž nevyžaduje při dodržení vhodných podmínek žádnou povrchovou úpravu v podobě neekologických nátěrů,“ vysvětluje Tomáš Pogány, obchodní ředitel společnosti VÍTKOVICE STEEL.

EKONOMICKÉ I EKOLOGICKÉ ŘEŠENÍ

Jak se už mnohokrát potvrdilo, nutnost pravidelně obnovovat nátěr u běžných ocelí znamená další náklady a způsobuje například u mostů dlouhé uzavírky frekventovaných komunikací. Za pozornost stojí také toxické výpary. Například u jednoho z nejznámějších ocelových mostů na světě Golden Gate v Americe (San Francisco), který se mimochodem musí natírat prakticky nepřetržitě, se zjistilo, že při mlhavém počasí se jeho nátěr rozkládá a po desetiletí znečišťoval životní prostředí, než se našla ekologičtější alternativa.

„Naproti tomu patinující ocel spolehlivě slouží mnoho let a má minimálními nároky na údržbu. Tím jsou konstrukce ve většině případů ekonomicky výhodnější a nesporně ekologičtější. To jsou faktory, které nabývají na významu a nejen v západní Evropě je to už vidět,“ zdůrazňuje Tomáš Pogány. Recyklovatelnost a efektivní využívání zdrojů patří mezi základní principy cirkulární ekonomiky, kterou prosazuje Evropská unie a hlásí se k ní i Česká republika. Povětrnostně odolná ocel se tak může stát materiálem budoucnosti i v ČR.

POVRCHOVÁ KOROZE JAKO OCHRANA

Jedná se o nízkolegované oceli obsahující malé množství Cr, Cu, Ni, P a dalších legujících prvků (Mo), přičemž důležitá je jejich vyvážená kombinace. Specifickou vlastností je schopnost tvořit za vhodných atmosférických podmínek postupně na povrchu vrstvu oxidů (patiny), která významně zpomaluje rychlost koroze materiálu.

Vrstva patiny se vyvíjí postupně a ustálených vlastností dosahuje cca po třech až pěti letech. Je to dynamický systém, který reaguje na vnější podmínky – působení korozních i mechanických vlivů, ale na druhou stranu má i schopnost regenerace a obnovy ochranných vlastností. Základní vlastnosti patiny oproti běžné rzi jsou vyšší kompaktnost, nižší poréznost, více amorfních podílů apod.

DLOUHÁ ŽIVOTNOST

Na základě příznivých zkušeností s uplatněním a dlouhodobou dobrou funkcí velkých mostů z patinujících ocelí realizovaných na Moravě v 70. a 80 letech přijalo Ředitelství silnic a dálnic v roce 1998 zásadní rozhodnutí, že materiálová koncepce bude využita i pro realizaci velkých ocelových mostů na dálnici D47 (dnes D1). Z patinující oceli byly následně postaveny dálniční mosty přes Ostravici, přes Odru a přes rybník Rojek a železniční trať a dále také mosty na Opavské ulici přes dálnici v Ostravě. Vítkovice (dnes VÍTKOVICE STEEL) dodaly na tyto stavby přes 27 tisíc tun oceli Atmofix.

V roce 2008 a 2009 tým odborníků z VŠB-TUO a dalších institucí provedl atmosférické zkoušky patinujících ocelí v různých typech prostředí. Výsledky porovnali s výsledky zkoušek realizovaných v 70. – 90. letech. Zároveň hodnotil stav 25 objektů postavených z patinujících ocelí s různou dobou expozice a provozních podmínek. Jedním ze závěrů projektu je sdělení, že: „Použití patinujících ocelí je ekonomickým i ekologickým řešením pro některé typy ocelových konstrukcí s dobrými předpoklady pro dlouhou životnost, ale tyto konstrukce stejně jako jiné vyžadují pravidelné kontroly a údržbu, především doplňujících konstrukčních prvků, které jsou často zhotoveny z jiných materiálů.“ (Zdroj: www.atmofix.cz). Důležitým faktorem pro budoucnost patinující oceli tak zůstává vhodné konstrukční řešení a později kontrola stavu, zjednodušeně řečeno, aby se nehromadila nikde voda, nečistoty nebo posypová sůl.

ARCHITEKTONICKÉ SKVOSTY

Stavby s fasádami z cortenové oceli působí hmotněji a prezentují tak svou trvanlivost. Také proto byla tato ocel použita při rekonstrukci hradu Helfštýn v Moravskoslezském kraji, který je druhým největším hradem v ČR.

Struktura, barva i ochranná funkce patiny závisí na expozičním prostředí a konstrukčním uspořádání. Za optimálních podmínek se dá říct, že čím je starší, tím je hezčí. Zraje do krásy! Barva se z tmavnoucí oranžové postupně mění přes světle hnědou na jednolitě tmavě hnědou. Tím dává patinující ocel stavbám jedinečný vzhled, který však umožňuje zároveň souznění s okolím. V některých zemích proto považují vzhled staveb a konstrukcí z této oceli za přírodě blízký. Také v moderní architektuře už si patinující ocel našla své místo, podobně jako stavby z červených lícovaných cihel. Jedinečným způsobem postupně stárne, nejprve působí odvážným a později příjemným dojem.

Při použití na fasádách získává s věkem vzhled, který se velmi dobře uplatňuje například při začleňování stavby mezi starou zástavbu a moderní efektní stavby. Matný povrch tohoto materiálu se výrazně odlišuje od vzhledu jiných kovových povrchů. Stavby s fasádami z cortenové oceli působí hmotněji a prezentují tak svou trvanlivost. Také proto byla tato ocel použita při rekonstrukci hradu Helfštýn v Moravskoslezském kraji, který je druhým největším hradem v ČR. Vydařený projekt získal hlavní Českou cenu za architekturu 2021.

ORIGINÁLNÍ A UDRŽITELNÝ MATERIÁL

Z Atmofixu z ostravských Vítkovic se postavilo několik mostů, stožárů a komínů, ale také například památník instalovaný v roce 2015 v Plzni, věnovaný americkému generálovi Georgi Pattonovi, jehož jednotky v květnu 1945 osvobodily město. Z patinující oceli je i plastika amerického architekta Johna Hejduka Dům syna a Dům matky v Praze na Alšově nábřeží, věnovaná památce Jana Palacha.

Jak je vidět, patinující ocel má široké uplatnění. Současné podmínky pro používání těchto ocelí ve výstavbě mostů i dalších typech venkovních ocelových konstrukcí jsou výrazně příznivější zejména proto, že projektanti a konstruktéři mají dostatek konkrétních a ověřených poznatků a zkušeností z dlouhodobé funkce dříve realizovaných staveb. Dalším významným důvodem je fakt, že korozní agresivita atmosféry, podmiňující vznik a vlastnosti ochranné vrstvy korozních produktů na povrchu konstrukcí z patinujících ocelí, se od roku 1990 výrazně snížila (klesly koncentrace SO2 v ovzduší).

POPTÁVKA ROSTE

VÍTKOVICE STEEL aktuálně nabízí ocel v širokém rozmezí tlouštěk od 6 mm do 80 mm ve stavu normalizačně žíhaném. Tento stav zajišťuje vysokou homogenitu výrobku a výborné mechanické vlastnosti v celém objemu výrobku. V tomto roce byly do výrobního portfolia přidány další jakosti se zkouškou rázem v ohybu při teplotách –40 a –50 °C, což prokazuje vhodnost použití oceli při nízkých teplotách. Dále nově nabízí splnění volitelného požadavku ohledně vhodnosti materiálu k ohýbání za studena, což je prokazováno zkouškou ohybu o 90°.

Z důvodu neustále rostoucí poptávky po této oceli z německého trhu společnost VÍTKOVICE STEEL letos provedla kroky k rozšíření aprobace u certifikační společnosti Deutsche Bahn (dle standardu DBS 918002-02) pro stavbu železničních mostů.

V rámci posouzení proběhla celá řada mechanických zkoušek, test makrostruktury a vrstvová analýza hotových produktů a to s velmi dobrými výsledky.

MATERIÁL BUDOUCNOSTI

Patinující ocel má potenciál stát se materiálem budoucnosti. Záleží jen na důvtipu a odvaze architektů, projektantů a investorů. „Vítkovice se dříve aktivně věnovaly vývoji patinující oceli, v posledních letech však její využívání na stavbách v ČR oslabilo. To je podle mě škoda. Ale věřím, že projektanti a investoři zase začnou tuto ocel na mostech a konstrukcích více používat. Samozřejmě by nás těšilo, kdyby to bylo více vidět i v našem regionu,“ dodává ředitel.

www.vítkovicesteel.com