Çelik Yapıların Korozyondan Korunmasına Dair Önlemler

Çelik alaşımını oluşturan bileşenler çevresel etkenler sebebiyle korozyon oluşumuna maruz kalmakta bu da çelik elemanların kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu sebeple çelik elemanların korozyon riskini en aza indirecek şekilde tasarlanması oldukça önemlidir. Bu bağlamda dikkat edilecek hususlar şu şekilde sıralanabilir:

1. Kirin ve suyun çelik eleman yüzeyinde birikmesine sebep olan cıvatalı bağlantılar ve bindirmeli birleşimlerden kaçınılmalıdır.
2. Metal yüzeyindeki suyun akışını sağlamak amacıyla yüzeyde damlalık, drenaj kanalları ve oluklar veya tamamen yatay yerine hafif eğimli (%3) yüzeyler oluşturulmalıdır.
3. Tüm çelik yüzeyler etrafında hava sirkülasyonu sağlanmalıdır.
4. Olabildiğince düz, köşesiz ve küçük oranlarda dış yüzeyler oluşturulmalıdır.
5. Korozyon oluşumuna açık yerlerde yüksek dayanımlı ve değiştirilebilir malzemeler kullanılmalıdır.
6. Bakımların kolay yapılabilmesi için çelik elemanlar kolay erişilebilir olmalıdır.
7. Gerekli durumlarda çelik elemanları korumak amaçlı çatılar ve bariyerler oluşturulmalıdır.
8. Çelik elemanların taşıma ve uygulanması sırasında hasar görmemesi için gerekli önlemler alınmalıdır.

Korozyon, çevre ve çelik malzeme arasındaki kimyasal reaksiyonlar sonucu oluştuğundan çeliğin en etkili şekilde korunması bu iki yüzey arasına bariyer etkisi oluşturacak çeşitli kaplama işlemlerin uygulanması ile mümkün olmaktadır. Uygulanan bu işlemlerin uzun ömürlü olması ve verimli şekilde çalışması için metal yüzeyinin kaplamalar için hazırlanması gerekmektedir. Bunun için en önemli işlem yüzeyin temizlenmesidir. Kaplamaların yüzeye daha iyi tutunması için yüzeyde bir miktar pürüzlülük bulunması ve kaplamaların temizleme işleminden sonra mümkün olan en kısa bir sürede uygulanması gerekmektedir. Bu uygulamalar çevre şartları ve çelik elemanın özellikleri gözetilerek elemanların korozyondan en iyi şekilde korunmasını sağlayacak, bakım periyodları uzun ve ekonomik olacak şekilde seçilmelidir.

Çelik elemanların korozyona karşı korunması için boyama, metal kaplama, elektro-kimyasal polarizasyon, katodik koruma gibi birçok yöntem kullanılmakla birlikte mimari elemanlar için tercih edilen en yaygın yöntemler boyama ve metal kaplama işlemleridir.

Boyama: Bağlayıcı, pigment ve çözücü olarak temelde 3 ana bileşenden oluşan boyalar, kolay uygulanabilmeleri ve dekoratif görünüm sağlamaları sebebiyle çeliğin korunmasında en yaygın kullanılan kaplamalardır. Daldırma, akıtma, haddeleme gibi yöntemlerle de uygulanabilen boya kaplamalar için mimari alanda çoğunlukla fırça ve püskürtme yöntemleri tercih edilmektedir. Boya kalınlığına göre tek veya birkaç kattan oluşabilmesine karşın çoğunlukla ilk tabaka, orta tabaka ve örtü tabakası olmak üzere üç katman olarak uygulanmaktadırlar. İçeriğinde koruyucu pigmentler bulunan ilk tabaka çeliğe uygulanan katmandır ve sonraki tabakalar için tutucu temeli sağlamaktadır. Orta katman kaplamanın kalınlığını arttırmak için uygulanmakta ve çoğunlukla ilk katmanla benzer özellik taşımaktadır. Örtü tabakası dediğimiz üçüncü tabaka ise alt tabakların korunmasını ve estetik görünümün oluşmasını sağlamaktadır.

Farklı korozyon tiplerine göre geliştirilen koruyucu boya kaplamaları içerisinde bulunan pigment (çinko fosfat, metalik çinko vb.) ve bağlayıcı (çinko fosfat alkit primer, çinko fosfat epoksi primer vb) türlerine göre sınıflandırılmaktadır. Uygulanacak boyaların; ortam koşulları, uygulanma kolaylığı, dayanıklılık, maliyet, insan ve çevre sağlığı üzerindeki etkileri vb. kriterlerin değerlendirilerek seçilmesi gerekmektedir.

Metal kaplama: Çelik elemanların korozyondan korunması amacı ile kullanılan metaller çinko, alüminyum ve kadmiyumdur. Çelik kaplamalar sıcak daldırma, sıcak püskürtme, difüzyon (sherardizing) ve elektro kaplama (kataforez) olmak üzere 4 farklı yöntemle çelik yüzeyine uygulanmaktadır. Sıcak daldırma yönteminde çelik elemanlar asitle temizlendikten sonra erimiş kaplama metaline batırılarak yüzeyde alaşım oluşması sağlanmaktadır. Sıcak püskürtme yönteminde temizlenmiş çelik yüzeylerin üzerine bir tabanca yardımıyla erimiş metal parçacıkları püskürtülmektedir. Gözenekli yüzeyler oluşturan bu yöntemde kaplama metali alaşım oluşturmaksızın çelik yüzeyine yapışmaktadır. Diğer bir yöntem olan difüzyon yönteminde, toz halindeki kaplama metali ile çelik yüksek sıcaklıkta bekletilmekte ve toz metalin yüzeyi kaplaması sağlanmaktadır. Elektroliz yönteminde ise çelik malzeme katot, kaplama metali anot olacak şekilde elektrolit içinde kaplama yapılmaktadır.

Çinkonun sıcak daldırma veya elektroliz yolu ile çelik yüzeyine uygulandığı galvaniz kaplama, çelik elemanların korozyondan korunması amacıyla en yaygın olarak kullanılan metal kaplamadır. Uzun ömürlü ve bakım gerektirmeyen galvanizleme yöntemi çelik profiller, borular, metal sac levhalar, bağlantı elemanları ve korkulukların korozyondan korunması için uygun bir işlemdir