Acer resistent a la intempèrie: ús i preparació en estats sense revestiment i revestit
L'acer per a la intempèrie és un tipus d'aliatge d'acer que es caracteritza per la formació d'una capa estable i resistent a la corrosió-a la seva superfície després d'anys de degradació, eliminant la necessitat de pintar en molts entorns. US Steel (USS) és propietari de la marca registrada COR-TEN, un nom que representa dues característiques clau d'aquest tipus d'acer: resistència a la corrosió i alta resistència.
La meteorització fa referència a la composició química d'aquests acers, que els confereix una major resistència a la corrosió atmosfèrica que altres acers. Això es deu al fet que la intempèrie fa que l'acer formi una capa protectora d'òxid a la seva superfície. L'efecte inhibidor de la corrosió-d'aquesta capa protectora està determinat per la distribució i la concentració dels elements d'aliatge en la composició química de l'acer (com es mostra a la figura 1). Aquesta capa protectora es forma per la intempèrie. En altres paraules, l'acer s'ha d'oxidar per formar aquesta capa protectora.
L'ús d'acer resistent a la intempèrie en la construcció presenta diversos reptes. Es poden requerir tècniques o materials de soldadura especials per garantir que les juntes de soldadura mantenen la mateixa resistència a la intempèrie que altres materials. L'acer en si mateix no és completament resistent a l'oxidació-; si l'aigua s'acumula a l'interior de l'acer o roman humit durant períodes prolongats, la corrosió es produirà en aquestes zones més ràpidament, i caldrà mesures de drenatge o assecat. L'acer meteoritzat és molt sensible als climes subtropicals humits, on la seva capa d'òxid protectora pot tornar-se inestable i continuar corroint-se. L'acer resistent a la intempèrie també té un mal rendiment a les zones amb alta exposició al clorur. La meteorització normal de la superfície de l'acer degradat també pot provocar la formació d'òxid a les superfícies properes.
La velocitat a la qual alguns acers degradats formen la capa d'òxid desitjada està significativament influenciada pels contaminants atmosfèrics, que catalitzen la corrosió. Tot i que aquest procés d'oxidació generalment progressa bé als grans centres urbans, és molt més lent als entorns rurals.
Com s'ha esmentat anteriorment, l'acer resistent a la intempèrie forma una capa d'òxid forta i protectora en condicions adequades, inhibint la corrosió addicional. Segons SteelConstruction.info, l'acer per a la intempèrie té una taxa de corrosió extremadament baixa, de manera que els ponts construïts amb acer per a la intempèrie sense pintar poden assolir la seva vida útil de disseny de 120-anys amb un manteniment mínim. Per tant, en condicions adequades, els ponts d'acer resistent a la intempèrie-ben dissenyats són una solució rendible amb costos de manteniment molt baixos.
En entorns humits i atmosfèrics, tots els acers de baix{0}}aliatge s'oxidaran; la velocitat d'oxidació depèn de la mesura en què l'oxigen, la humitat i els contaminants atmosfèrics entren en contacte amb la superfície metàl·lica. A mesura que avança el procés d'oxidació, la capa d'òxid forma una barrera, evitant la penetració d'oxigen, humitat i contaminants, alentint així la velocitat d'oxidació.
La capa d'òxid que es forma a la superfície de l'acer al carboni normal-laminat en calent és porosa i s'acabarà deslligant de la superfície, reiniciant el cicle de corrosió. La velocitat de corrosió canvia en una sèrie de corbes creixents aproximadament lineals, el pendent de les quals depèn de la corrosivitat de l'entorn.
El procés d'oxidació de l'acer a la intempèrie és similar al de l'acer normal, però els elements d'aliatge específics de l'acer formen una capa d'òxid estable que s'adhereix fermament al metall base i té menor porositat. Aquesta capa d'òxid es forma en condicions humides i seques alternes, formant una barrera protectora que impedeix una major penetració d'oxigen, humitat i contaminants, reduint així significativament la pèrdua de metall. És important tenir en compte que la capa d'òxid ha de poder assecar-se per formar-se. Si la superfície roman humida, l'acer degradat continuarà corroint-se. De la mateixa manera, si el medi ambient està greument contaminat amb clorurs (p. ex., edificis propers a l'oceà o zones exposades a la sal de-congelació i la humitat persistent), la capa d'òxid no es pot formar correctament. Tanmateix, en condicions ambientals adequades, la taxa de corrosió de l'acer degradat és molt inferior a la de l'acer estructural normal.
