Met sterk wisselende bodem- en atmosferische omstandigheden en een reeks uitzonderlijke omstandigheden die wereldwijd worden aangetroffen, kunnen we geen garantie bieden op de levensduur. Gemiddeld gaat weervast staal structureel tien jaar of langer mee en verzinkt vijftien jaar of langer.
Onder ideale omstandigheden kan weervast staal in buitentoepassingen tientallen jaren, en mogelijk zelfs tot 100 jaar meegaan. Onder minder gunstige omstandigheden is een minimale levensduur van 10 jaar haalbaar.
Metaal heeft een lange levensduur en heeft weinig onderhoud nodig. Het materiaal is plooibaar, sterk en licht van gewicht. Je kan metaal combineren met andere materialen.
De technische term voor dit proces is oxidatie. Het ijzer of staal zal onvermijdelijk gaan roesten: de mate waarin is afhankelijk van de duur en lengte van blootstelling aan zuurstof en water. Soms kan het dagen, maanden of zelfs jaren duren, afhankelijk van de intensiteit van de blootstelling.
Nadelen van constructiestaal
Staal is zeer energie-intensief en natuurlijk duurder om te produceren. Staalconstructies zijn mogelijk duurder om te bouwen dan andere soorten constructies. Brandwerend.
In tegenstelling tot beton en hout, staat staal erom bekend dat het in bepaalde omgevingen roest . De kosten voor het verven en onderhouden van een stalen constructie kunnen dan ook hoog zijn. Staal kan ook een warmtegeleider zijn, wat betekent dat het voldoende brandwerend moet zijn.
Stalen trappen zijn sterker dan betonnen trappen en vereisen veel minder constructiemateriaal dan beton.
Soorten corrosie
Wereldwijd gaat er tussen de 3000 en 5000 kg staal per seconde(!) verloren door corrosie. Dit houdt voor Nederland in dat ongeveer €17 en 18 miljard per jaar aan waarde verdwijnt.
Vocht is zeer corrosief voor de meeste metalen, waaronder staal, aluminium en zink. Er zijn veel verschillende soorten water (puur water, natuurlijk zoet water, drinkwater (behandeld drinkwater) en zeewater) en elk heeft verschillende mechanismen die de corrosiesnelheid bepalen.
Elektrolytisch verzinken (galvaniseren) Door middel van galvaniseren (elektrolytisch verzinken) kan het metaal worden voorzien van een laagje zink ca. 5 tot maar ca. 40 µm om het meer corrosiebestendig te maken.
Ferrometalen (zoals ijzer en staal ) hebben de langste levensduur, gemiddeld 150 jaar.
Koningswater of aqua regia is de triviale naam voor het 3:1-mengsel van geconcentreerd zoutzuur en geconcentreerd salpeterzuur. Het wordt zo genoemd omdat goud, de koning der metalen, en ook andere edelmetalen erin oplossen. Maatkolven met koningswater.
In eindgebruik is aluminium vooral duurzaam. Zo gaat aluminium tientallen jaren mee en ligt de ondergrens van de levensduur van aluminium in de bouwsector bij 60 jaar. De benodigde energie in combinatie met de lange levensduur maakt aluminium juist duurzaam. Naast de lange levensduur is het materiaal ook onderhoudsarm.
Onder ideale omstandigheden kan verweringsstaal tientallen jaren meegaan. Sterker nog, goed ontworpen verweringsstaalbruggen hebben een levensduur van wel 120 jaar bereikt met minimaal onderhoud.
Opmerking: Uit metalurgisch vakliteratuur blijkt dat gehard (roestvrij) staal/ roestvast staal kan wel degelijk roesten indien langdurig contact met water wordt geboden. Het oxidatieproces gaat echter veel trager dan bij koolstofhoudend staal.
In barre omstandigheden zoals kustgebieden of industriële omgevingen met chloor of zure stoffen, kan het binnen enkele maanden tekenen van roest beginnen te vertonen. In meer gecontroleerde omgevingen kan het jaren of zelfs decennia duren.
Kracht en gewicht
Staal heeft een hogere dichtheid en is sterker dan ijzer.
Vergeleken met de corrosie van andere metalen roest ijzer relatief snel, vooral als het wordt blootgesteld aan water en zuurstof.
Met een ontlaatbehandeling wordt de structuur taaier en dus sterker gemaakt. Ontlaten wordt ook wel temperen genoemd. Deze behandeling vindt plaats direct na het afschrikken en hierbij wordt het staal gedurende een bepaalde tijd verwarmd op een lage temperatuur (tussen de 150 en 350 graden Celsius).
Een veel gemaakte fout bij het werken met RVS is het combineren van RVS bevestigingsmaterialen met gewone stalen onderdelen. Dit lijkt op het eerste gezicht onschuldig, maar het kan leiden tot galvanische corrosie. Hierbij begint het minder edele staal te roesten door contact met het edelere RVS.
Voor houten en kunststof damwanden is de voorgeschreven technische levensduur voor damwandconstructies meestal 30 jaar. Voor stalen damwanden gaat men uit van een technische levensduur van 100 jaar.
Schijnbaar staalgebruik (ASU) ASU wordt verkregen door leveringen (gedefinieerd als wat er uit de poort van de staalproducent komt) en netto directe importen op te tellen . Als meeteenheid gebruikt worldsteel de metrische ton.
Hout is, in relatieve zin, wel sterker dan staal als je kijkt naar de sterkte-gewichtsverhouding. Anders gezegd, hout heeft een grote sterkte bij een relatief laag eigen gewicht.
Hoewel beton gewild kan zijn vanwege de duurzaamheid, goede brandwerendheid en 'snelle' leveringstermijnen, is staal in veel opzichten het betere materiaal , zowel op de lange als op de korte termijn. Staal heeft de hoogste sterkte-gewichtsverhouding van alle bouwmaterialen die er bestaan.
Ja, beton is stijver dan staal . Omdat beton een hogere druksterkte heeft dan staal. Stalen staven worden in het beton geplaatst om trekkrachten op te vangen.