Corrosion des connexions en métal en structures en bois Préservatif-Traitées - 4/16/2002 - services de produits d'immobilières

Corrosion des connexions en métal en structures en bois Préservatif-Traitées

Septembre 2003

Introduction

Le contrôle récent des solutions de rechange à CCA (arséniate de cuivre chromated) indique que certains de ces nouveaux préservatifs en bois peuvent être plus corrosifs pour metal des connecteurs et des attaches que le CCA. Car le bois de charpente CCA-traité sera éliminé du marché résidentiel pour la plupart des applications vers la fin de 2003, la résistance à la corrosion des connexions a besoin de réévaluation pour assurer la sécurité et la longévité structurales des bâtiments construits avec le bois de charpente préservatif-traité. L'objectif de cette note technique est de discuter des émissions liées à la corrosion des connexions en bois traité et de récapituler des options disponibles pour la protection de corrosion améliorée.

Les connexions sont une partie intégrale d'une structure en bois. Des membres en bois sont joints ensemble using des connecteurs en métal (par exemple, cintres de poutrelle) et/ou des attaches (par exemple, ongles, boulons) conçues et montées pour résister aux charges qui peuvent être éprouvées par la structure au-dessus de sa vie. Ces charges sont provoquées par le grammage des matériaux de construction, l'activité humaine (par exemple, grammage de personnes se tenant sur une plate-forme), ou par les forces de la nature (par exemple, grammage de neige sur le toit ou la secousse due au tremblement de terre). La corrosion fait perdre les connexions en acier leur force avec du temps tels que la structure peut être incapable de soutenir les charges appliquées. Par conséquent, il est critique de protéger les connexions du bois contre la corrosion d'une façon effective et durable pour prévenir des défaillances de structure. Les demandes les plus comparatrices de bois de charpente préservatif-traité dans la construction résidentielle sont les plats de filon-couche, encadrement de sol dans les espaces exposés de rampement, plate-formes, fondations en bois (note : les fondations en bois sont exemptes du convenu éliminent), des cours de jeu, et des barrières.

Fond

La corrosion est un procédé dans lequel le métal détériore par une réaction chimique à l'environnement. Quelques préservatifs utilisés pour traiter le bois peuvent favoriser le procédé de corrosion en fournissant des conditions plus favorables pour la conversion du métal dans les produits de la corrosion. La corrosion peut être réduite au minimum en utilisant une des méthodes suivantes :

1. Alliages résistants à la corrosion
   Les alliages tels que l'acier inoxydable ou le bronze de silicium sont très effectifs contre la plupart des types de corrosion. La barrière principale pour ces produits sur le marché résidentiel est leur coût élevé. En outre, l'acier inoxydable a augmenté des caractéristiques de dureté faisant la fabrication de ces produits plus compliqués.
2. Bâche imperméable
   L'acier de bâche avec un enduit imperméable (c.-à-d., peinture) peut empêcher la corrosion en fournissant une barrière mécanique entre les agents en acier et corrosifs tels que l'oxygène, l'eau, et d'autres substances. Cependant, cette méthode est vulnérable aux imperfections dans l'enduit tel que des éraflures où la corrosion peut lancer et s'écarter sur les surfaces adjacentes. Cette méthode n'est pas recommandée pour l'exposition extérieure à long terme des connexions structurales.
3. Enduit galvanique
   Les enduits galvaniques tels que le zinc sont la méthode la plus comparatrice pour protéger des connexions contre la corrosion dans la construction résidentielle. Un enduit galvanique sert un à double fonction. En plus du travail comme barrière mécanique semblable à la peinture, le zinc fournit un mécanisme défensif chimique. Cela fonctionne comme produit sacrificatoire qui prend l'endroit de l'acier dans la réaction de corrosion. Un autre type d'enduit employé souvent avec des produits de toiture désigné sous le nom d'Aluzink 185, d'un alliage d'aluminium et du zinc. Aluzink 185 peut être plusieurs fois plus effectif ce zinc, mais il est légèrement plus cher.

Les taux de corrosion sur place de connecteurs en bois dépendent de beaucoup de facteurs comprenant :

• Eau salée ou air contenant de l'eau salée
• Polluants
• Préservatifs en bois
• Teneur en eau de bois
• Présence de l'eau liquide (par exemple, pluie, rosée, eau capillaire)
• Présence d'autres métaux
• Engrais artificiels et normaux
• La température
• Hygrométrie
• Produits d'entretien et d'autres produits chimiques
• Niveaux de retenue des produits chimiques utilisés pour le traitement en bois
• Retardements du feu
• Contact au sol
• Espèce en bois
• Maquillage de chaque préservatif ou ignifuge chimique
• L'atmosphère : rural, industriel, marin

Déterminer l'action corrosive

Des essais de vieillissement accéléré peuvent être utilisés pour estimer le degré relatif d'action corrosive des préservatifs en bois. Des bons en acier en contact avec les spécimens en bois sont placés dans une chambre à atmosphère contrôlée avec l'humidité et la température elevated. D'autres facteurs tels que l'eau salée peuvent être compris pour favoriser la corrosion. Après contrôle, des bons sont nettoyés et pesés pour calculer les taux de corrosion. Des observations visuelles sont également conduites. Cette méthode d'essai tient compte de la comparaison relative des taux de corrosion d'acier vérifiés en contact avec le bois traité et non traité (de contrôle). Basé sur l'expérience existante avec des préservatifs tels que le CCA qui ont été avec succès utilisés pendant plus de 30 années, la performance à long terme d'autres produits peut être impliquée. Cependant, des résultats d'essai ne peuvent pas être directement corrélés avec la durée de vie de produit.

Solutions de rechange au CCA

Une série de produits chimiques ont été développés pour la conservation en bois. Des préservatifs en bois sont classifiés comme oilborne et porté par les eaux. Le bois a traité avec des préservatifs portés par les eaux est devenu le produit du choix pour des applications résidentielles dues à sa propreté et qualité de peinture. Quelques solutions de rechange portées par les eaux économiquement viables au CCA comprennent :

• ACQ - Quat de cuivre ammoniac
• CBA, CA - Azole de cuivre
• Composés de borate

ACQ, CBA, et CA sont parmi les préservatifs qui ont été indiqués pour produire la corrosion accélérée de l'acier comparée au CCA. Il convient noter que les taux de corrosion dépendent de beaucoup de facteurs et bien que les taux de corrosion accélérés ont été démontrés par le contrôle, le degré réel de hausse pour chaque combinaison des facteurs est toujours en grande partie inconnu. Par exemple, un facteur est le porteur de traitement de solution utilisé comme porteur qui fournit les produits chimiques actifs à l'intérieur de la structure en bois. Les porteurs pour ACQ, CBA, et CA peuvent être ammoniaqués ou amine-basés ou hybride. On a observé les préservatifs contenant l'ammoniaque dans le porteur pour être plus corrosifs qu'amine-basés.

D'une part, les composés de borate ne favorisent pas la corrosion et exécuté comme les spécimens de contrôle (c.-à-d., bois sans traitement) pendant le contrôle. Cependant, on permet seulement l'épuisement de borates hors du bois si soumis à l'eau liquide et en conditions protégées telles que l'intérieur d'une cavité de mur. Des borates ne sont pas autorisés pour des plate-formes, l'utilisation en contact avec la masse, et d'autres applications extérieures.

(zinc vêtu) acier galvanisé Chaud-plongé

L'utilisation de l'acier galvanisé chaud-plongé pour les connecteurs et les attaches en bois est la méthode la plus comparatrice pour prévenir la corrosion. L'enduit est en général appliqué par un procédé de plongement continu ou en lots quand l'acier est submergé dans le zinc fondu. Le procédé continu est utilisé avec les enroulements en acier d'une jauge plus légère qui sont après fabriqués dans des connecteurs. Le traitement par lots est utilisé avec des produits plus lourds de jauge qui ne peuvent pas être manufacturés de l'acier d'enroulement. La galvanisation mécanique est une autre méthode pour appliquer le zingage à l'acier.

Basé sur l'épaisseur de l'enduit galvanique, des produits en acier à chaud sont indiqués comme suit : G60, G90, G185, etc. Le numéro indique la fraction des onces de zinc selon un pied carré d'acier traité sur les deux visages. Par exemple, G90 signifie que le grammage du zingage sur les deux visages d'un pied carré d'acier est de 0.90 once. G90 produit une couche protectrice d'environ 0.0008 pouce (0.8 mil) dans l'épaisseur sur chaque visage. On s'attend à ce que des enduits plus épais prolongent la durée de vie des connexions. Se rappeler que la couche galvanique est un enduit sacrificatoire qui prolonge la durée de vie en shuntant le procédé de corrosion et est effective jusqu'à ce que le zinc soit épuisé.

G60 est une norme minimum d'industrie pour les connexions du bois utilisées avec le bois de charpente CCA-traité. G90 est également employé par l'industrie pour la protection augmentée. À la lumière des nouvelles données sur l'action corrosive des préservatifs en bois alternatifs, l'industrie envisage d'exiger G185 des produits d'enduit galvanique ou d'acier inoxydable comme nouvelle norme minimum. Cependant, on lui recommande d'entrer en contact avec le fabricant de visserie pour les directives spécifiques sur l'utilisation de chaque produit en acier individuel avec du bois traité. Ces nouvelles conditions ne sont pas explicitement comprises dans codes du bâtiment modèles. Une politique cohérente pour l'usage des connexions en acier avec du bois traité est actuellement en cours de développement.

Résumé

L'arrivée de nouveaux préservatifs en bois produit de nouveaux enjeux pour des homebuilders. Ces nouveaux produits chimiques peuvent être plus corrosifs et peuvent diminuer la durée de vie des connexions comparées au CCA. Comme solution, des connecteurs et les attaches galvanisés à chaud avec l'épaisseur d'enduit accrue (G185) peuvent être utilisés. Tandis que plus cher, l'acier inoxydable et d'autres alliages résistants à la corrosion peuvent de manière significative améliorer la résistance à la corrosion des connexions. Le développement des directives uniformes sur l'utilisation de l'acier avec du bois traité est en cours.

FAQ

Est-ce que éraflures et d'autres défauts qui se produisent pendant la fabrication, la manipulation, et l'installation de la visserie affectent la performance des enduits galvaniques ?
Puisque le zinc fournit un mécanisme chimique de protection contre la corrosion, les petites imperfections dans la couche de zinc n'ont pas un affect défavorable sur la performance. Le produit adjacent de zinc est capable de compenser l'effet de tels défauts.

Est-ce que je peux combiner l'acier inoxydable et l'acier galvanisé à chaud ?
Numéro Des connecteurs ou les attaches d'acier inoxydable ne peuvent pas être utilisés en combination avec les connecteurs ou les attaches galvanisés. Ces deux métaux sont suffisamment différents que le zinc protégera le composant entier d'acier inoxydable et, en conséquence, corrodera à une vitesse plus rapide.

Comment est-ce que je peux trouver les connecteurs adéquats pour une nouvelle plate-forme ?
S'assurer que tous les connecteurs et attaches sont approuvés pour l'usage avec le bois de charpente préservatif-traité. Cette approbation devrait être de manière dégagée indiquée que là-dessus le connecteur ou empaquette. Si la nomination est peu claire à ce sujet, entrer en contact avec le fabricant de visserie pour découvrir qui les produits conviennent à cette application.

Quel type d'ongles est-ce que je devrais utiliser avec des plats de filon-couche ?
Si le plat de filon-couche est traité avec ACQ, CBA, ou CA, vous pouvez être requis d'utiliser les ongles galvanisés. Consulter le fabricant d'ongle pour obtenir des caractéristiques pour cette application. Comme préservatifs alternatifs et approuvés de borate peut être utilisé pour des applications de plat de filon-couche. Dans ce cas-ci, des ongles fondamentaux lumineux utilisés dans toute la structure peuvent être également montés sur le plat de filon-couche.