Trwała, niewymagająca konserwacji stal SSAB Weathering 420 ML wybrana do budowy mostu Jokikylä stawi czoła upływowi czasu

Głównym wykonawcą projektu była firma NYAB. Most wybudowany przez Steel Group Pohjanmaa Oy doskonale demonstruje, jak stal SSAB Weathering może przyczynić się do zrewolucjonizowania budownictwa mostowego. Most ze stali SSAB Weathering 420 ML jest jednym z pierwszych tego typu mostów w Finlandii. Ta wysokowytrzymała stal odporna na warunki atmosferyczne okazała się doskonałym wyborem do budowy mostów, ponieważ ma niewielkie wymagania w zakresie konserwacji i zapewnia doskonałą odporność na trudne warunki. 

SSAB Weathering 420 ML – trwała stal odporna na warunki atmosferyczne

Jako materiał na most Jokikylä wybrano stal SSAB Weathering 420 ML ze względu na jej doskonałą odporność na warunki atmosferyczne i niskie wymagania w zakresie konserwacji. 

– Brak konieczności malowania stali oznacza oszczędność czasu, zwłaszcza w przypadku dużych projektów. SSAB Weathering nie wymaga malowania, co znacznie obniża koszty konserwacji i wpływ na środowisko – mówi Henrik Kiviniemi, dyrektor generalny Steel Group Pohjanmaa Oy. 

Erkki Krankkala, kierownik ds. rozwoju technicznego w SSAB, podkreśla, że ​​podczas gdy konwencjonalna stal malowana wymaga konserwacji na przykład co 10 lat, w przypadku SSAB Weathering 420 ML okres ten jest dwukrotnie dłuższy. Krankkala przypomina również, że ​​malowanie konwencjonalnej stali powoduje poważne szkody środowiskowe, ponieważ starą farbę trzeba usunąć i zniszczyć. Odporna na warunki atmosferyczne stal SSAB jest bardziej przyjazna dla środowiska, gdyż nie wymaga malowania.

Wytrzymałość i trwałość w niskich temperaturach

Erkki Krankkala mówi, że w 2019 r. w normie materiałowej EN10025-5 dotyczącej stali odpornych na warunki atmosferyczne wprowadzono zmiany, dodając klasy wytrzymałości S420 i S460. W wyniku tych zmian stal podlega bardziej rygorystycznym wymaganiom. SSAB Weathering 420 ML charakteryzuje się doskonałą udarnością, szczególnie w niskich temperaturach. Udarność konwencjonalnej stali konstrukcyjnej wynosi zazwyczaj około 27 J lub 40 J w temperaturze -20°C. Wartość dla SSAB Weathering 420 ML wynosi 27 J w temperaturze -50°C.

– Oznacza to, że SSAB Weathering 420 ML zachowuje wytrzymałość i lepiej znosi uderzenia również w niskich temperaturach – wyjaśnia Krankkala.

Udarność jest miarą zdolności stali do przeciwstawienia się pęknięciom spowodowanym uderzeniem. Jest to istotne, ponieważ wskazuje na wytrzymałość materiału na uderzenia i jego zdolność do pochłaniania energii przed pęknięciem, co jest szczególnie istotne w przypadku konstrukcji poddawanych obciążeniom dynamicznym, takich jak mosty.

Rola patyny i brak potrzeby konserwacji

Na powierzchni stali SSAB Weathering w ciągu 2–4 lat tworzy się spójna i ściśle przylegająca warstwa tlenku – patyna – która chroni stal przed korozją. Aby utworzyła się warstwa ochronna, stal musi być narażona na naprzemienne działanie warunków mokrych i suchych.

– Patyna jest samoregenerująca, co oznacza, że ​​zarysowania i inne uszkodzenia powierzchni nie powodują rozprzestrzeniania się korozji, gdyż na uszkodzonym obszarze tworzy się nowa warstwa ochronna. Dysponujemy wynikami 32 lat badań nad odpornością stali na korozję w mostach, prowadzonych przez Fińskie Centrum Badań Technicznych VTT – mówi Krankkala. 

Według Krankkali farba znacznie lepiej przylega do stali odpornej na warunki atmosferyczne niż do stali konwencjonalnej. Sześcioletnie badanie przeprowadzone w Szwecji wykazało, że gdy zarysowano powierzchnie ze stali odpornej na warunki atmosferyczne i konwencjonalnej, tylko stal konwencjonalna rdzewiała, uszkadzając farbę wokół miejsca uszkodzenia. Natomiast na stali odpornej na warunki atmosferyczne zarysowania ulegały patynowaniu, a farba pozostała nienaruszona. 

– Wiele mostów zbudowanych w latach 70. XX wieku ze stali Cor-Ten nadal jest w dobrym stanie. Oczywiście niekiedy wymagają naprawy, ale nie ze względu na stal – mówi Krankkala.

– Problemem starych mostów stalowych jest niewystarczająca nośność. Dlatego konieczna jest wymiana starych mostów na nowe. Wymagania dotyczące mostów stale rosną – mówi Kiviniemi. 

Gdy pomost osiągnie stan wymagający naprawy, sprawdza się również nośność mostu i w razie potrzeby modernizuje w celu dostosowania do aktualnych warunków ruchu.

Jakie są największe wyzwania stojące przed budowniczymi mostów?

Steel Group Pohjanmaa produkuje rocznie około dziesięciu mniejszych mostów i kilka większych. Fakt, że most Jokikylä został przetransportowany na miejsce budowy w pięciu częściach, daje wyobrażenie o jego rozmiarach. Najdłuższa część miała 28 metrów długości, 8,15 metrów szerokości i ważyła około 46 000 kg. Montaż mostu na miejscu przeprowadzono w czterech etapach, gdyż ze względu na ograniczoną przestrzeń konieczne było montowanie po jednej tymczasowej wieży lub podporze na raz.

– Terminy są zazwyczaj dość napięte, a czasy produkcji krótkie. W przypadku mostu Jokikylä czas produkcji wyniósł około 10 tygodni. Firma SSAB dostarczyła płyty przycięte na wymiar. Zwykle nie stosujemy stali poddanej obróbce powierzchniowej, szczególnie w przypadku mniejszych projektów. Jednak większe obiekty mogą być poddane obróbce powierzchniowej. SSAB oferuje również elementy ukosowane – mówi Kiviniemi.

– Czas dostawy materiałów odgrywa istotną rolę w dotrzymaniu harmonogramu budowy mostu. Współpraca z SSAB układała się znakomicie, a dzięki temu, że wszystkie dostawy stali dotarły na czas, udało nam się dotrzymać terminu ukończenia mostu – chwali Kiviniemi.

Czasami producenci stali stają przed trudnymi pytaniami dotyczącymi jakości materiałów i obróbki powierzchni. Eksperci SSAB byli ściśle zaangażowani w projekt budowy mostu, służąc poradą i wsparciem, zwłaszcza w kwestiach związanych ze spawaniem i spoiwami. Oczywiście eksperci angażują się w projekt już na etapie przetargu.

– Jeśli nie jesteśmy w stanie od razu udzielić odpowiedzi, możemy zwrócić się do ekspertów z różnych dziedzin, takich jak ukosowanie lub spawanie. Nasi eksperci ds. spawania odwiedzili również zakłady Steel Group Pohjanmaa, gdzie dokonali przeglądu spoin i spoiw do pracy ze stalą odporną na warunki atmosferyczne. Nasi eksperci zawsze pozostają w bezpośrednim kontakcie z klientem, więc nie są potrzebni pośrednicy – mówi Krankkala.

Perspektywy na przyszłość

Most Jokikylä dowodzi, że odporna na warunki atmosferyczne stal SSAB Weathering może być trwałym i przyjaznym dla środowiska materiałem do budowy mostów. 

– Od nowych mostów oczekuje się obecnie okresu użyteczności przekraczającego sto lat – mówi Kiviniemi. Zastosowanie stali SSAB Weathering 420 ML umożliwia tworzenie lżejszych i trwalszych konstrukcji, które wymagają mniej konserwacji i dłużej wytrzymują trudne warunki środowiskowe.

SSAB i Steel Group Pohjanmaa będą kontynuować współpracę przy przyszłych projektach, a ich ambicją jest również zwiększenie wykorzystania stali wolnej od paliw kopalnych.

– Stal jest dobrej jakości i jest dostarczana na czas. Współpraca z SSAB przebiegała bardzo sprawnie – podsumowuje Kiviniemi.