Нержавіючі метали цинк, алюміній, мідь та свинець
Частини будівельних металів: Сталь - найпоширеніший метал, що використовується як будівельний матеріал. Але звичайно не єдиний. Також використовуються такі альтернативи, як цинк, алюміній, мідь та свинець. Порівняно із залізом та сталлю, вони набагато менш сприйнятливі до іржі (корозії). Ось найважливіші властивості та сфери застосування цих будівельних металів.
У природі цинк здебільшого зв’язується у вигляді сульфіду, карбонату або силікату і тонко розподіляється в рудній породі. З середини 18 століття людина видобуває ці руди з метою видобування з них чистого металу. Найважливіший спосіб виробництва приблизно описаний у два етапи: Спочатку оксид цинку отримують обсмажуванням руд, потім цей матеріал перегрівають з додаванням коксу, в результаті чого отримують чистий цинк.
Цинк - відносно недорогий матеріал, який легко обробляти і швидко утворює в повітрі оксидну поверхню, яка дуже добре захищає підстилаючий метал від іржі. Завдяки цій властивості він в основному використовується як антикорозійний засіб у будівництві. Вироби зі сталі часто оцинковані. Таким чином, вони покриті цинком на поверхні, щоб захистити їх від іржі.
Але чисті цинкові листи також використовуються в будівництві, хоча і не так часто, як сталь або алюміній. Вони використовуються, наприклад, для покриття дахів, жолобів, водостічних труб, зовнішніх підвіконь або як облицювання фасадів. Однак, як правило, для цього використовується не чистий цинк, а цинкові сплави. Тут стандартним є титановий цинк, який також містить невелику кількість міді, титану та алюмінію. Це робить його менш крихким і ще більш стійким до корозії.
алюміній
Легкий металевий алюміній зустрічається в земній корі навіть частіше, ніж залізо, але використовується як матеріал лише з другої половини 19 століття. Це тому, що існування цього елемента було виявлено лише в 1825 році. Крім того, для виробництва алюмінію необхідні відносно великі обсяги електроенергії, і лише протягом 19 століття вона стала технічно придатною для використання.
Алюміній в основному отримують із червоного бокситу - алюмінієвої глини. Спочатку гідроксид алюмінію виділяють додаванням гідроксиду натрію, який потім зневоднюють у ротаційній печі. Це створює порошкоподібний оксид алюмінію. Потім ця речовина розщеплюється на чистий алюміній та кисень шляхом електролізу разом із розплавленим кріолітом. Для цього промисловості потрібні великі обсяги електроенергії.
На додаток до заліза/сталі, алюміній є найпоширенішим будівельним металом сьогодні. Застосовується, наприклад, для віконних рам і підвіконь, ролет, дверей, фасадних облицювань та покриттів. Однією з найбільших переваг металу є його невелика вага. Алюміній лише приблизно наполовину важчий за сталь. Оскільки він відносно м’який, його також можна оформити холодним і теплим і добре обробити. Наприклад, його можна зварювати, паяти, клепати, а також клеїти. Крім того, як і всі представлені тут будівельні метали, алюміній захищений від корозії окислювальним шаром. Нарешті, матеріал можна легувати різними способами, так що можливі також марки з вищим ступенем твердості.
мідь
Дах церкви з міді з типовою зеленою патиною. Фото: Рольф Хандке/www.pixelio.de
Задовго до того, як людина відкрила залізо, він уже використовував мідь як матеріал. Період приблизно від 5000 до 3000 р. До н У багатьох регіонах світу сьогодні його називають мідним віком. Сировина знаходиться в природі як в руді, так і в чистому вигляді у вигляді мідно-червоних та блискучих металевих «самородків». Однак після відкриття заліза значення міді як будівельного матеріалу значно зменшилось. Матеріал пережив ренесанс в епоху електрики. Мідь проводить електрику, як жоден інший метал (крім срібла), і тому стала стандартним матеріалом для силових кабелів. Не в останню чергу завдяки цій властивості напівкоштовний метал також є порівняно дорогим.
У будівництві мідь зустрічається особливо як матеріал для труб та дахів. Мідні дахи вважаються надзвичайно довговічними, і ви можете дивуватися їм у багатьох місцях, особливо на таких чудових будівлях, як церкви. Ви можете впізнати їх по зеленій патині. При контакті з повітрям мідь утворює два захисні шари: спочатку шар оксиду, а трохи пізніше покриття зеленого кольору, яке складається з солей міді. До речі, мідь також є вихідним матеріалом для деяких відомих сплавів. Ось так виготовляється бронза з міді при змішуванні з оловом та свинцем. А латунь - це сплав міді та цинку.
Свинець також є одним із стародавніх металевих матеріалів, відомих людині. Наприклад, римляни широко використовували його для виробництва водопровідних труб. Починаючи з Середньовіччя, матеріал, одержуваний із свинцевих руд, також все частіше використовується для жолобів і брусків при склінні вікон. А покрівельні покриття виготовляються з рулонних свинцевих листів. За межами конструкції метал відомий, наприклад, як компонент акумуляторів та бензину. І як матеріал для радіаційного захисту він використовується на атомних електростанціях та в рентгенівських технологіях. Свинець олівця, навпаки, зроблений зовсім не зі свинцю, а із суміші графіту та глини.
Свинець - це корозійно-стійкий і в той же час дуже м’який метал. Він не тільки може бути холодноформованим, але й дуже легко ріжеться - ви навіть можете подряпати його нігтем. Це також пасивно. Отже, насправді ідеальний матеріал - особливо для зовнішніх приміщень невеликої площі. Тому свинець не тільки широко використовувався в будівельній галузі в римські часи, але і до 1970-х років нашого часу. Тим часом, проте, було визнано, що метал є токсином навколишнього середовища, який може серйозно завдати шкоди як людині, так і природі. Тому зараз у більшості районів робляться спроби замінити свинець іншими матеріалами. Встановлення нових свинцевих труб для питної води заборонено по всій Німеччині з 1973 року. З кінця 2013 року власники будинків у цій країні зобов’язані замінити старі свинцеві труби.