Новая атмосферостойкая сталь: содействие развитию экологичных и долговечных стальных конструкций зданий 

В области строительства стальных конструкций свойства материалов напрямую определяют безопасность, долговечность и экологичность конструкции. Несмотря на высокие прочностные характеристики традиционной стали, она подвержена коррозии в сложных условиях эксплуатации, что не только увеличивает расходы на последующее обслуживание, но и может сократить срок службы здания. Разработка и применение новой атмосферостойкой стали эффективно решает эту проблему благодаря оптимизации состава материала и инновационным технологиям обработки поверхности, обеспечивая основу для экологичного и долговечного строительства зданий из стальных конструкций.

Что касается состава, новая атмосферостойкая сталь точечно добавляет такие легирующие элементы, как медь, фосфор, хром и никель, к традиционной низкоуглеродистой стали, создавая уникальный механизм защиты от коррозии. Эти легирующие элементы постепенно образуют плотную защитную оксидную пленку на поверхности стали, обеспечивая эффект «стабилизации ржавчины». Эта защитная пленка блокирует контакт влаги и кислорода со стальной основой, значительно замедляя скорость коррозии. По сравнению с обычной углеродистой сталью, новая атмосферостойкая сталь способна снизить скорость коррозии на 50–70% в агрессивных средах, таких как промышленная и морская. Она может обеспечить длительный срок службы без необходимости нанесения дополнительных антикоррозионных покрытий, тем самым снижая выбросы летучих органических соединений (ЛОС) из покрытий в месте их возникновения и отвечая экологическим требованиям экологичных зданий.

С точки зрения механических свойств и строительной технологичности новая атмосферостойкая сталь также демонстрирует хорошие результаты. Благодаря оптимизации процесса контролируемой прокатки и контролируемого охлаждения ее предел текучести может достигать более 460 МПа, а прочность на растяжение превышает 550 МПа, сохраняя при этом хорошую пластичность и вязкость. Она не только соответствует требованиям к прочности материала большепролетных и высотных стальных конструкций, но и адаптируется к гибке, сварке и другим технологическим операциям в процессе строительства. По сравнению с традиционной антикоррозионной сталью, новая атмосферостойкая сталь устраняет необходимость удаления ржавчины и покраски на месте, что не только сокращает период строительства, но и предотвращает угрозы безопасности и загрязнение окружающей среды в процессе нанесения покрытия. Кроме того, ее хорошая свариваемость обеспечивает прочность и коррозионную стойкость сварных соединений, а надежные соединения могут быть получены без специальных сварочных процессов, снижая порог технологии строительства.

С точки зрения долгосрочной экономической выгоды и устойчивого развития, преимущества новой атмосферостойкой стали более значительны. Хотя ее первоначальная закупочная стоимость на 15–20 % выше, чем у обычной стали, преимущества весьма очевидны при рассмотрении стоимости полного жизненного цикла. Обычная сталь обычно требует антикоррозионного обслуживания каждые 5–10 лет, а стоимость единовременного обслуживания составляет около 3–5 % от общей стоимости строительства. Новая атмосферостойкая сталь в основном не требует антикоррозионного обслуживания в течение своего срока службы, а требует только регулярных осмотров внешнего вида. Стоимость обслуживания в течение всего жизненного цикла может быть снижена более чем на 70 %. В то же время, на этапе сноса здания, степень переработки новой атмосферостойкой стали на 8–10 % выше, чем у обычной стали из-за ее низкого уровня коррозии, что снижает отходы стали и соответствует концепции развития круговой экономики. Благодаря постоянному совершенствованию технологий исследований и разработок материалов, в будущем будет разработана новая атмосферостойкая сталь с более высокой прочностью и более низким содержанием легирующих элементов, что еще больше повысит ее экономическую эффективность и будет способствовать ее более широкому применению в таких областях, как строительство мостов, заводов и ландшафтных сооружений.