Ga naar hoofdinhoud

Misvatting over rvs leidt tot discussies en schadegevallen

theevlekken, tea staining

In de volksmond heet rvs roestvrij staal. Rvs is echter verre van roestvrij. Het kan wel degelijk corroderen. Rvs staat voor roestvast staal. In het Engels heet het stainless steel en in het Duits Edelstahl. Ook deze woorden impliceren niet dat rvs niet zou kunnen roesten.

Nieman-Kettlitz wordt met regelmaat geconfronteerd met projecten waar de misvatting over rvs tot discussies en soms zelfs tot problemen leidt. In een aantal gevallen gaat het om esthetische schades. Maar bij meerdere projecten en in het bijzonder zwembaden zijn ook constructies in RVS 304/316 (de ‘standaard’ rvs-typen) aangetroffen, die in potentie een risico voor de gebruikers vormen. In het recente verleden zijn hierdoor ongelukken gebeurd. Hieronder een nadere toelichting op de mogelijkheden en beperkingen van de verschillende typen rvs en oppervlakteafwerkingen.

Roestvast staal

Rvs is staal dat minimaal 10,5% chroom bevat. Het dankt zijn corrosiewerende werking aan een hard en dicht corrosiehuidje (patina) met een dikte van 10 tot 15 nanometer. Hiermee is het in principe vergelijkbaar met zink en aluminium, alleen is genoemd huidje vele malen dunner.

Er zijn vele soorten rvs die naar aard van hun samenstelling in meerdere groepen zijn in te delen. De in de bouw toegepaste typen zijn austenitisch en niet-magnetisch. Ook de genoemde ‘standaard’ typen rvs vallen hieronder. Deze typen zijn zeer breed inzetbaar; 316 is beter bestand tegen belastende condities, maar zeker niet altijd de beste keuze, omdat ook andere criteria – zoals hardheid – bij de keuze betrokken moeten worden. Nabij de kust is 316 wel te allen tijde de betere keuze. NEN-EN 10088 geeft de samenstelling en stofnummers van de verschillende rvs -typen. Belangrijkste stofnummer voor 304 is 1.4301. Voor 316 zijn dat 1.4401 en 1.4404.

In zijn algemeenheid kan worden gesteld dat hoe hoger het staal is gelegeerd (met chroom, nikkel, molybdeen, stikstof), hoe minder gevoelig het is voor corrosie (wordt aangeduid met PRE).

Zwembaden

In het recente verleden zijn in zwembaden een aantal ongelukken gebeurd, sommige met dodelijke afloop, als gevolg van het ‘spontaan’ breken van rvs-bevestigingsmiddelen en/of -constructies. Dit is reden voor het ministerie van Wonen en Rijksdienst om vermoedelijk vanaf 1 juli 2016 een onderzoeksplicht voor zwembaden in te stellen met betrekking tot de aanwezigheid en staat van rvs-toepassingen. De ‘standaard’ kwaliteiten 304 en 316 vallen hier ook onder.

De reden van deze ongelukken is ‘spanningscorrosie’. Die treedt op bij de combinatie van een hoog chloridepercentage (hoger dan direct aan de kust), trekspanningen en temperaturen vanaf circa 30 °C. Door de opkomst van (sub)tropische zwembaden en zwembaden met fonteinen, watervallen e.d. is de kans op deze combinatie bij meer recent gebouwde/ verbouwde zwembaden sterk toegenomen.

Spanningscorrosie is een risicovolle vorm van corrosie, omdat de breuk zich niet vooraf (bijvoorbeeld in de vorm van toenemende vervormingen) aankondigt en omdat deze niet altijd (duidelijk) is te zien. Bovendien is de aantastingsnelheid relatief hoog.

Overigens is spanningscorrosie alleen aan de orde bij toepassingen die op trek worden belast. Denk aan een ophangconstructie voor een plafond of aan rvs-bouten onder trekspanning. Ook constructiedelen met inwendige restspanningen (door lassen en/of vervormen) kunnen gevoelig zijn. Deze corrosievorm is bovendien alleen kritisch als het om een constructieve toepassing gaat. Bij een secundaire (koppelende) functie is deze vorm van aantasting minder relevant.

Er worden door diverse instanties aanbevelingen gedaan voor het inspecteren van rvs-delen in zwembaden en over de toe te passen stofnummers bij nieuwbouw. Genoemd worden dan met name de nummers 1.4529, 1.4547 en 1.4565 (ook in de niet door het Bouwbesluit aangewezen normen NEN-EN 1993-1-4 en NEN-EN 13451-1). Deze zijn echter niet alle goed verkrijgbaar of zijn duur. Wel redelijk goed verkrijgbaar en ook geschikt voor zwembaden is nummer 1.4571 (A5). Overigens kan onder voorwaarden ook verzinkt staal worden toegepast.

Gevelbekleding

Naast het type rvs is ook de (oppervlakte)- behandeling van dit metaal van groot belang met betrekking tot zijn gedrag onder belastende condities en het risico op het optreden van corrosie. Dit speelt vooral bij buitentoepassingen en in mindere mate bij spouwtoepassingen. In die situaties staat het metaal bloot aan vocht, stof en verontreinigingen (waaronder in de nabijheid van spoorlijnen en industrie ook metaaldeeltjes). Chloriden en deze metaaldeeltjes kunnen een over het algemeen oppervlakkige aantasting van het rvs veroorzaken en beïnvloeden dan (in eerste instantie) het aanzien van de gevel in negatieve zin. De oorzaak is een opbouw van chloriden of metaaldeeltjes in de tijd, die de vorming van het beschermende patina kunnen blokkeren (ook stilstaand water heeft dit effect) c.q. deze dunne passiveerlaag kunnen aantasten. Overigens kan deze laag zich na verwijderen van deze vervuiling onder inwerking van zuurstof weer herstellen. Op den duur kunnen, als er niet periodiek wordt schoongemaakt, ook putjes ontstaan die niet meer te verwijderen zijn.

De oppervlakkige aantasting kenmerkt zich door bruine vlekken die daarom ook wel worden aangeduid als theevlekken (‘tea staining’). Deze bestaan doorgaans uit ijzeroxide. Deze situatie wordt in de hand gewerkt door een langerdurende blootstelling aan vocht, chloriden (tot circa 25 km vanaf de kust) en eventueel metaalstof (trein- of tramlijn). De situatie kan worden versterkt door de vormgeving van de gevelafwerking (horizontale vlakken), mate van natuurlijke reiniging door de regen (onderzijde van luifels e.d. zijn berucht), het achterwege laten van de noodzakelijke periodieke handmatige reiniging en/of door de oppervlaktekwaliteit van het rvs. Het is dus geen indicatie dat er een onjuist type rvs is toegepast.

De corrosieve aantasting wordt niet op gang gebracht door het eerste contact van het rvs met de zoute lucht, maar is het gevolg van een geleidelijk stijgende concentratie van zout of metaaldeeltjes in groeven in het oppervlak, veroorzaakt door afwisselend indampen en bevochtiging. Hoe gladder het oppervlak, des te minder de vuilaanhechting en -ophoping.

Oppervlakteruwheid

Dit geeft het belang aan van (het beperken van) de oppervlakteruwheid van het rvs. Deze ruwheid betreft niet de visuele vlakheid, maar de vlakheid op nanoniveau. Uitgedrukt in de Ruwheid Ra (in μm). Indien men op een afstand van minder dan circa 25 km vanaf de kust tea staining wil voorkomen of in ieder geval de mate ervan en kans hierop wil minimaliseren, dan is RVS 316 de juiste keuze in combinatie met een oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,5 μm.

NEN-EN 10088-2 kent een groot aantal bewerkingen c.q. oppervlakteafwerkingen met bijbehorende visuele kenmerken en ruwheid. Over het algemeen kan worden gesteld dat hoe spiegelender het oppervlak, hoe geringer de oppervlakteruwheid. Spiegelende vlakken hebben een Ra van 0,3 μm.

De in principe te kiezen standaardkwaliteit om het risico op tea staining te minimaliseren, is Klasse 2K (inclusief gladheidseis). Deze kwaliteit heeft een satijnglans. Bij voorkeur heeft de textuur een verticale oriëntatie. De ruwheid kan nog verder worden beperkt door elektrolytisch polijsten of beitsen (en eventueel slijpen, waarbij de grofheid van het schuurmiddel van doorslaggevend belang is). Met name de eerste bewerking resulteert in een sterk glanzend oppervlak en is het meest geschikt voor toepassing nabij de kust (hierbij bestaan er nog klassen als Mirror 5 en Mirror 8. De laatste wordt aangeduid als super hoogglans gepolijst). Elektrolytisch polijsten is wel een relatief dure behandeling. Beitsen maakt het oppervlak iets donkerder en is aanmerkelijk goedkoper. Andere mogelijk geschikte klassen zijn 2P, 2R en 2A/BA (is iets minder spiegelend en niet genoemd in NEN-EN 10088-2). Beide zijn sterk reflecterend. De kwaliteit 2B is de standaard kwaliteit, meer mat (2BB is iets meer glimmend) van aanzien, maar al wel dusdanig ‘ruw’ dat sprake is van enige gevoeligheid voor vlekvorming.

Samenvatting

Rvs kan zeker corroderen. Als daarmee geen rekening wordt gehouden bij de bouw kan dat later tot teleurstelling (snel achteruitgaande visuele kwaliteit) of zelfs risico’s (spontane breuk) leiden. Het kiezen van een juiste kwaliteit rvs, met name bij (sub)tropische zwembaden en bij het bouwen op minder dan 25 km vanaf de kust, alsmede het kiezen van de juiste oppervlaktebewerking en -ruwheid zijn daarom van essentieel belang.

In het geval van zwembaden komen de standaard kwaliteiten (304, 316) niet in aanmerking voor constructieve onder- delen waarin trekspanningen aanwezig (kunnen) zijn. Zwaarder gelegeerde rvs-typen zijn hiervoor wel geschikt. Een aantal van de hierbij dikwijls genoemde typen zijn echter moeilijk verkrijgbaar. Daarom ligt nummer 1.4571 het meest voor de hand. Overigens is ook bij de toepassing van dit type een periodieke inspectie aan te bevelen.

Bij toepassing in de buitenlucht moet men bij afstanden tot 25 km vanaf de kust RVS 316 kiezen. Om het risico op tea staining te minimaliseren, is de maximaal toelaatbare oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,5 μm.

Deze ruwheid kan middels verschillende bewerkingen worden gerealiseerd. Hierbij is er wel een relatie met het aanzien: hoe minder de ruwheid, des te spiegelender het aanzien. Ook zijn er kosten- invloeden en mogelijk beperkingen wat afmetingen en vorm betreft. In alle gevallen blijven een goed ontwerp en periodieke reiniging van essentieel belang.

Tekstproductie en beeld: ir. J.H.TH.O. Kettlitz, Nieman-Kettlitz Gevel- en Dakadvies BV

Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Met deze wekelijkse nieuwsbrief blijf je op de hoogte van het laatste nieuws uit de bouwtechniek.

Eén reactie op “Misvatting over rvs leidt tot discussies en schadegevallen

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.