Contact us now
031.403.8424
031.405.8425

단열된 지붕의 스틸 데크 및 화스너 부식

출처: https://roofingcanada.com/wp-content/uploads/2018/05/Volume-41-Steel-Deck-and-Fasteners-Corrosion-on-Insulated-Roofs.pdf

1. 개요

 

    캐나다의 스틸 데크는 아연 합금 코팅과 방청제를 광범위하게 사용으로 모든 단열 보드에서 특히 우수한 성능을 발휘했습니다. 예방적인 지붕 유지관리에 유용합니다. 스틸 데크의 작용과 고정구 부식 및 그 방지 대해 설명합니다. 초기 설계 페놀폼 보드(PF 단열재)를 사용한 습식 데크 부식 두 가지 사례가 검토되었습니다. 현재 생산되는 페놀폼과의 차이도 정의되어 있습니다.

 

2. 배경

 

    산업용 및 상업용 건물에서 강철 데크시스템은 캐나다 전체에서 가장 많은 양을 차지합니다. 데크는 ASTM 표준 A525M 및 일반적으로 75g/m²의 아연도금 코팅 중량(ZF075)으로 준수합니다. 이 표준은 강펄이 특정 유형의 사용에 대한 만족스러운 수준으로 보호되어야합니다. 평면 데크는 실내 환경에 설치되는 것으로 간주됩니다.

 

    강철의 부식은 액체 수분, 산소 및 온도의 3가지 주요 변수의 영향을 박습니다. 산소의 수분 또는 둘 다 존재하지 않으면 부식은 멈춥니다. 액체 상태의 물이 증발할 때까지 온도에 따라 부식이 증가합니다.

[스틸 데크 부식]

    임의의 2개의 다른 금속이 근접하고 물의 전도성 막에 의해 분리될 때, 두 금속 사이의 전해 차이가 발생하고 부식이 나타납니다. 결과적으로 구리 및 알루미늄 시트가 서로 접촉하거나 또는 강판 시트 또는 고정 장치와 접촉하는 것은 결코 좋은 방법이 아닙니다.

 

    강판 위에 두꺼운 아연 도금이 되어있는 데크 표면에 전도성 막이 있을 때, 희생 양극이 되어 강재를 보호합니다. 이것은 강철이 산화되거나 녹슬기 전에 모든 영역에서 아연이 모두 소비될 때까지 아연이 계속 산화됩니다. 산화 아연(백색 녹)은 흰색이며 미세한 분말 코팅으로 나타날 수 있습니다.

 

    폴리머 코팅은 표면에 수분을 유지하여 강판 및 화스너를 보호합니다. 코팅은 내성이 강하고 내구성이 강할수록 보호 시간이 길어집니다. 미국의 지붕 작업에는 아연 도금 데크가 필요하지 않습니다. 설치된 데크의 대부분에는 강철이 설치될 때까지 보호하기 위해 페인트 프라이머 코팅이 되어있습니다. 이 페인트는 부식 방지 특성이 크지 않으며, 쉽게 긁히거나 손상될 수 있습니다. 대부분의 지붕시스템에 증기 지연제가 없기 때문에 막이 누출되거나 응축된 수분을 통해 액체 상태의 물이 내부에 축적될 때, 데크의 단열재 접촉면이 부식됩니다.

 

    소금, 산 또는 염기가 있는 강철의 수분막 또는 방울은 농도와 강도에 비례하여 부식 반응을 가속화시킵니다. 염화나트륨(제빙 소금) 및 염화칼슘(먼지 억제제)과 같은 염화 염은 특히 나쁩니다. 이산화황 및 질소산화물(산성비 오염)과 같은 산성 물질, 염화물 표백 또는 물처리 재료는 부식을 가장 가속화시킵니다. 톨루엔 술폰산(페놀 열경화성 경화용 촉매) 및 기타 유기산(썩은 유기 물질)도 부식을 가속화 시킵니다.

 

3. 데크 부식

 

    누출로 인한 포화된 지붕 단열재 아래의 강철 데크는 모든 젖은 표면에서 부식을 일으키는 경향이 있습니다. 새는 물은 지붕 표면과 일부 경우에는 단열 표면을 통과하거나 또는 그 위에서 소량의 소금과 산을 가져옵니다. 막 누출로 인한 포화된(주로 오픈 셀 또는 심하게 손상됨) 초기 설계 페놀폼 보드(PF 단열재) 아래에 부식된 데크의 몇 가지 사례로 인해, 모든 페놀류 제품에 대한 우려가 표출되었습니다.

 

    수밀 막, 증기 지연제 및 아연도금 강철 데크를 사용하여 캐나다 페놀폼 보드(PF 단열재) 제조업체의 지붕 조립을 광범위하게 절단 테스트를 실시한 결과, 부식이 발생하지 않았습니다.

 

    부식은 장기간 막 누출 후 모든 유형의 단열재에서 발견되었습니다. 오픈 셀 페놀폼 보드(PF 단열재) 및 누출로 인한 장기 포화상태의 데크 하나에서 심하게 부식된 것으로 나타났습니다. 마찬가지로 NRCA는 습식 페놀폼 보드(PF 단열재) 아래에서 심한 프라이머 코팅된 데크 부식을 보고했습니다. 페놀폼 보드(PF 단열재)를 통과하는 물은 많은 양의 산 촉매를 자유롭게 했습니다.

 

    표준 유리면이 있지만 조립에 증기 지연제가 없는 구형 페놀폼 보드(PF 단열재)가 있는 일부 단열 데크의 베아링 플루트 영역에서 녹막이 발견되었습니다. 이 페놀폼 보드(PF 단열재)의 새로운 설계는 상부 및 하부 충진된 유리면을 가지고 있으며, 이는 폼강철 면에서 침출수를 중화시켜 부식을 억제하는 것으로 보입니다. 지붕 누출 상황에서 이러한 면의 효과는 현재 연구되고 있습니다.

 

    다른 실험은 낮은 촉매 수준과 매우 높은 비율의 폐쇄 셀을 가진 셀 구조를 가진 특정 표면과 혼성중합체 체제의 긍정적인 이점을 보여주었습니다. 현재 캐나다 시장에서 구할 수 있는 모든 최신 페놀폼 보드(PF 단열재)에는 이러한 기능 중 하나 이상이 포함되어 있습니다. 증기 지연제 보호없이 이러한 발포 단열재를 사용하는 현장 및 실험실에서 연구에 따르면 부식은 지난 30년 동안 북미 지붕에서 만족스럽게 사용된 경질 단열재보다 낮거나, 낮은 부식성을 보여주었습니다. 연구는 지속적으로 현장 데이터에 의해 입증된 안정적인 ASTM 부식 시험방법을 개발하고 있습니다.

 

4. 화스너 부식

 

    FM(Factory Mutual)은 강철 데크 조립을 위해 최소한 바닥의 단열재 또는 보드를 고정을 요구합니다. FM 보험사의 지배적인 역할은 대부분의 기존 맴브레인 지붕에 단열재 고정이 있음을 의미합니다. 관통 데크와 화스너의 장기 성능은 지붕이 바람으로 들어 올려지는 것으로부터 보호하기 위해 필요합니다.

 

    이산화항 수분 사이클에서 화스너를 테스트하기 위한 FM #4470 표준은 우수한 코팅된 화스너만 나열했습니다. #4470 표준을 준수하는 화스너의 사양 및 사용은 대부분 단열재 제조업체에서 권장합니다. 다른 제조업체는 이 요구 사항을 초과하고 최대 30회 테스트 주기를 통과하는 화스너를 지정합니다.

 

    겨울철 데크에 적절한 단열재가 있으면, 이 영역을 이슬점 온도 이상으로 유지하여 화스너 데크 접촉에서 응결을 방지할 수 있습니다. 액체 수분의 부족은 데크 또는 화스너 부식의 양을 제한합니다. 증기 지연제의 존재는 겨울동안 지붕 조립에 축적될 수 있는 수분의 양을 제한합니다. 더운 날씨와 태양열에 의해 축적된 수분이 조립 상단에서 더 낮은 지역으로 이동합니다.

 

    내부 및 지지하는 데크 온도가 조립 공기의 이슬점 위에 있으면 응축이 발생하지 않습니다. 온도가 낮으면 데크가 아닌 증기 억제제에서 응축이 발생하며, 증기 억제제가 없는 경우 화스너 데크 접촉 또는 보호되지 않은 데크 표면에서 부식이 가속화됩니다.

 

    데크와 화스너 접촉에 지붕이 새고 습기가 쌓이면 보호되지 않은 표면에 부식이 발생할 수 있습니다. 이 물에 소금이나 산이 있으면 양이나 농도에 비례하여 부식이 가속화됩니다.

 

5. 결론

 

    이용 가능한 정보에 근거하여, 이용 가능한 단열재의 사용 가능한 캐나다의 우려에 대한 정당성은 없습니다. 아연 합금 코팅(ZF075) 강철 데크에 대한 모든 단열재를 사용하여 증기 지연제와 공기 장벽에 대한 광범위한 사용 및 CRCA 권장 사항은 만족스러운 장기 성능을 제공할 가능성이 높습니다. 향상된 부식 방지를 위해 두꺼운 G60 G90 아연 또는 비닐 데크 코팅을 지어할 수 있습니다. 모든 맴브레인 및 단열시스템에 대한 효과적인 일상적 유지보수 점검 및 개선조치 프로그램은 습기가 존재하면 데트 부식이 발생하기 전에 무출을 감지하고 수리해야합니다.