Tekninen opas - ruostumattoman teraksen kaytto vesikatoissa

De Roover, W.

Tekninen opas – Ruostumattoman teräksen käyttö vesikatoissa

1 Syitä ruostumattoman teräksen käyttöön vesikatoissa
Arkkitehtuurissa ruostumatonta terästä käytetään usein ulkonäöllisistä syistä. Julkisivut, sisäverhoukset, hissit, liukuportaat, kaiteet ja käsijohteet ovat sen tyypillisiä käyttöalueita. Erilaisilla ruostumattomilla teräslajeilla on kuitenkin paljon enemmän annettavaa kuin ainoastaan hyvä ulkonäkö. Teknisten ominaisuuksiensa ansiosta ne soveltuvat erinomaisesti myös muihin erityistä kestävyyttä vaativiin käyttötarkoituksiin.

Rakennuksen omistajan kannalta ruostumattomilla teräskatoilla on ennen kaikkea kolme tärkeää etua:

Pitkäikäisyys
Ilman saastuminen vaatii rakennusmateriaaleilta korroosionkestävyyttä. Esimerkki tähän vaatimukseen vastaavasta kohteesta on New Yorkissa sijaitseva Chrysler Building. Vuosina 1929-1932 rakennetun tornirakennuksen huipun verhous on yhä erinomaisessa kunnossa. Kohteessa käytetty ruostumaton teräs vastaa nykyistä lajia 1.4301.

Huollon helppous
On tärkeää muistaa jo suunnitteluvaiheessa, että rakennusten huoltokustannukset nousevat jatkuvasti. Pitkäaikaisesta korroosionkestävyydestä ja sileästä pinnasta johtuen useimmat ruostumattomat teräskatteet, mikäli ne on suunniteltu ja asennettu oikein, vaativat ainoastaan vähäisiä huoltotoimenpiteitä.

Keveys
Ruostumattoman teräslevyn materiaalipaksuus vesikatteissa voi olla pienempi kuin muiden metallien, koska ruostumaton teräs kestää hyvin mekaanista kulutusta. Tästä johtuen kantaville rakenteille kohdistuva kokonaispaino on pienempi ja rakenteiden kustannukset siten alhaisemmat.

Ruostumattomia teräskattoja voidaan valmistaa eri tavoin – perinteisestä saumauksesta erityisiin hitsaustekniikoihin. Joka tapauksessa voidaan osoittaa, että ruostumaton teräs on kestänyt yli 30 vuotta.

1.1 Ruostumattoman teräksen itsekorjautuminen
Ruostumaton teräs on seosmetalli, joka sisältää vähintään 10,5 % kromia.1) Kromi parantaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä. Se reagoi ilmassa tai vedessä olevan hapen kanssa ja muodostaa teräksen pinnalle näkymättömän kromioksidikalvon, joka suojaa terästä. Jos tämä kerros vaurioituu mekaanisesti tai kemiallisista aineista johtuen, se uusiutuu itsestään hapen vaikutuksesta. Korroosionkestävyys lisääntyy kromipitoisuuden kasvaessa ja myös lisäämällä molybdeeniä seokseen.

Nikkeli parantaa teräksen muovattavuutta ja hitsattavuutta. Nikkeliä sisältävät ruostumattomat teräkset muokkauslujittuvat kylmämuokattaessa, mikä voi lisätä ko. materiaalista valmistettujen rakennusosien rakenteellisia ominaisuuksia.

Tavallisimmin käytettyjen ruostumattomien terästen kromipitoisuus on 17-18 % ja nikkelipitoisuus 8-10,5 %. Tästä johtuen ne tunnetaan 18/8- tai 18/10-teräksinä. Näitä kromi-nikkeli-seoksia kutsutaan austeniittisiksi ruostumattomiksi teräksiksi.

Toinen ruostumattomien terästen ryhmä sisältää kromin lisäksi mahdollisesti myös lisäseosaineita, esim. titaniumia. Nämä ovat ferriittisiä ruostumattomia teräksiä. Vesikatteina näistä voidaan käyttää 12-17 % kromia sisältäviä lajeja, jotka on pinnoitettu orgaanisilla tai metallipinnoitteilla.


1.2 Ruostumattomien teräskatteiden taloudellisuus
Tietystä materiaalista tehdyn vesikaton elinkaarikustannuslaskennassa huomioidaan alkukustannukset sekä katon odotetun käyttöiän aikaiset kustannukset. Kokonaiskustannukset sisältävät materiaalien, valmistuksen, asennuksen, käytön, huollon, huoltoon ja uusimiseen menetetyn ajan ja kulumisesta johtuvan uusimisen aiheuttamat kustannukset sekä materiaalin romuarvon. Näiden kustannusten laskentaa varten on tehty tietokoneohjelma, joka on saatavissa Euro Inoxista. Vaikka ruostumattoman teräksen alkukustannukset voivat olla korkeammat kuin muiden metallien, materiaalien ja asennuksen yhteiskustannukset eroavat hyvin vähän toisistaan. Ruostumattoman vaihtoehdon elinkaarikustannus voi sitä vastoin olla jopa merkittävästi alempi kuin sinkityn ja orgaanisesti pinnoitetun hiiliteräksen vastaava kustannus.

Kustannuksia säästävä kantava rakenne
Koska ruostumaton teräs kestää yleensä hyvin katteen alle kerääntyvää kosteutta, kantavan rakenteen ei tarvitse olla tuuletettu. Katto voi siten olla rakenteeltaan tiivis, mikä laskee kustannuksia ja oikein asennettuna parantaa rakennuksen fysikaalisia ominaisuuksia. Tällainen kattorakenne vaatii kuitenkin tarkasti kiinnitetyn höyrynsulun.

1.3 Fysikaaliset ominaisuudet
Arkkitehdit, kiinteistön omistajat ja rakennuttajat valitsevat usein ruostumattoman teräksen esteettisyyden ja kestävyyden ohella materiaalin fyysisten ominaisuuksien vuoksi.

Lämmön poisheijastuminen
Ruostumattoman teräksen sileän heijastavan pinnan ansiosta materiaalilla on erinomaiset lämpöä heijastavat ominaisuudet.

Sähkön johtaminen
Tiiviissä hitsisaumatussa ruostumattomassa teräskatossa ei välttämättä tarvita ukkosenjohdattimia. Usein on riittävää liittää koko katto sopivaan maaperään. Ruostumattomat teräskatot voivat toimia myös herkkiä elektronisia laitteita sisältävien rakennusten vaatimina sähkömagneettisina kuorirakenteina.

Palonkesto
Ruostumattoman teräksen sulamispiste on noin 1500 °C, joka on paljon korkeampi kuin useimpien muiden katemateriaalien sulamispiste, esim. alumiini 660 °C, sinkki 419 °C ja kupari 1083 °C.

1.4 Mekaaniset ominaisuudet
Ruostumattoman teräksen mekaaniset ominaisuudet riippuvat katon valmistajan ammattitaidosta. Valmistuksen helppous vaikuttaa käytettyyn aikaan ja siten myös asentamisen kustannuksiin.

Työstettävyys alhaisissa lämpötiloissa
Katemateriaaleina käytettäviä ruostumattomia teräksiä on helppo muokata ja liittää yhteen. Ne eivät ole herkkiä erittäin matalillekaan lämpötiloille, joten onnistunut rakentaminen tai asentaminen eivät ole riippuvaisia säästä.

Mekaaniset ominaisuudet
Ruostumattoman teräksen ominaisuuksiin kuuluu erinomainen lujuus, joustavuus ja sitkeys hyvinkin erilaisissa lämpötiloissa. Materiaalia on vaikea pilata. Korkeasta lujuudesta johtuen on usein mahdollista käyttää katteissa ja rakenteissa pienempiä materiaalipaksuuksia. Kylmämuokkauksella voidaan vielä lisätä materiaalin lujuutta.

1.5 Ympäristöominaisuudet
Ympäristöystävällisyys on nykyään tärkeä tekijä materiaalia valittaessa:
• Rakennusmateriaalien pitää olla turvallisia työntekijöille
• Rakennusmateriaalin on oltava ympäristöystävällinen koko elinkaarensa ajan. Siitä ei saa levitä haitallisia aineita ilmaan eikä myöskään sadeveden mukana.
• Käyttöikänsä lopussa rakennusmateriaalista ei saa tulla ongelmajätettä, vaan se pitää voida kierrättää.

Kierrätettävyys
Ruostumaton teräs valmistetaan 60 prosenttisesti kierrätysmateriaalista, ja se on itse 100 prosenttisesti kierrätettävissä yhä uudelleen ja uudelleen. Vaikka jotkut muut katemateriaalit joudutaan hävittämään vaarallisina jätteinä, ruostumattomalla teräksellä on yleensä vielä rakennusta purettaessa positiivinen romuarvo.

Vesistöystävällisyys
Ruostumattoman teräksen pinnalle muodostuva passiivikalvo estää terästä likaamasta pohjavesiin kulkeutuvia sadevesiä.

1.6 Arkkitehtoniset ominaisuudet
Kattomuoto vaikuttaa erityisen voimakkaasti rakennuksen ulkonäköön. Ruostumaton teräs soveltuu niin tasa- kuin harjakattoihin sekä kaarevamuotoisiin kattoihin.

Suunnittelumahdollisuudet
Saatavilla on monia erilaisia ruostumattomien terästen pinnanlaatuja. Ne vaihtelevat hillityn harmaista peilikirkkaisiin pintoihin, jotka muuttavat ulkonäköään myös valaistusolosuhteiden mukaan.

Viherkatot
Koska ruostumaton teräs kestää hyvin juuria ja leviä, materiaali soveltuu erinomaisesti viherkaton aluskatteeksi. Pitkäikäistä kattopuutarhaa suunniteltaessa on tärkeää valita oikea teräslaji ja asianmukainen vesieriste ruostumattoman teräksen ja orgaanisen materiaalin tai muunlaisen perustan väliin.

2 Tarjolla olevia vaihtoehtoja
Arkkitehti ja kattourakoitsija joutuvat tekemään katon ulkonäköä, rakennetta ja ympäristöä koskevia erilaisia päätöksiä.

2.1 Teräslaji
Erilaisia seostuksia käytetään erilaisissa ympäristöissä:

2.2 Pinnanlaatu
Jos kattomateriaalin valinta perustuu ainoastaan toimivuuteen, tavallisin pinnanlaatu on 2B, joka on jonkin verran heijastava, tasainen ja tasomainen pinta. Yleisenä ohjeena voidaan pitää, että mitä kirkkaampi ja tasaisempi pinta, sitä parempi on sen korroosionkestävyys ja sitä helpompi se on huoltaa. Vastakohtana kiiltäville pinnoille on olemassa monia mattamaisia ja värjättyjä pinnanlaatuja, joiden valintaan vaikuttavia tekijöitä ovat rakennuksen ympäristö ja arkkitehtuuri. Tietoa erilaisista pinnoista saa Euro Inoxin esitteestä ”Ruostumattoman teräksen pinnanlaadut”.

Perinteisissä katoissa käytetään yleisimmin mattavalssattuja tai vain vähän heijastavia pintoja. Mikäli halutaan enemmän heijastavuutta, voidaan käyttää tehdasvalmiita pintoja 2B tai 2R (kiiltohehkutettu).

Erilaisia vähän heijastavia materiaaleja valmistetaan monella eri tavalla.

Ruostumattoman teräsohutlevyn molemmat puolet voidaan pinnoittaa elektrolyyttisesti erittäin ohuella kerroksella 100 % tinaa. Tinakerroksen etuna on mattaharmaan pinnan lisäksi se, että erilaisia kattotuotteita, kuten sadevesijärjestelmiä ja läpivientejä on helpompi juottaa. Tästä materiaalista valmistettuja vesikattotuotteita on valmiina markkinoilla.

Mattamainen pinta voidaan saada aikaan kylmävalssaamalla. Useilla valmistajilla on laaja valikoima erilaisia pinnanlaatuja.

Saatavilla on myös erikoiskuvioituja ruostumattomia katemateriaaleja.

Toinen tapa tehdä ruostumattomaan teräkseen mattapinta on suihkupuhaltaa se rautaa sisältämättömiä, hyvälaatuisia puhallusrakeita käyttäen. Tätä kutsutaan usein lasihelmi- tai kuulapuhallukseksi. Toimenpidettä soveltaen voidaan tuottaa erilaisia heijastavia tai mattapintoja, jotka ovat hyvännäköisiä ja kestäviä. Suihkupuhallus voi kuitenkin aiheuttaa muutoksia teräslevyn muotoon, varsinkin jos vain levyn toinen puoli on puhallettu. Joissakin maissa värjätyn ruostumattoman teräksen käyttö on erittäin suosittua. Jotkut valmistajat tarjoavat PVDF-pinnoitetta, jonka tyypillinen paksuus on 35 µm. Markkinoilla on myös akryyli-pinnoitteita, joiden värivalikoima on sama kuin maalatun hiiliteräksen. Teräksen pinta voidaan myös värjätä elektrolyyttisesti kemiallisella menetelmällä, joka lisää passiivikalvon paksuutta. Näin saadaan aikaan metalliväri, joka voi olla kulta, sininen, pronssi, vihreä, musta tai punainen.

2.3 Korroosionkestävyys ja pinnan suojaaminen
Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys ei yleensä muutu pintakäsittelyssä. On kuitenkin hyvä muistaa, että mitä sileämpi pinnan mikrostruktuuri on, sitä parempi on ko. teräslaadun korroosionkestävyys. Erityisesti voimakkaasti saastuneilla alueilla karheammille pinnoille voi kerääntyä likaa ja kosteutta, jotka voivat syövyttää tai vaurioittaa ruostumatonta terästä. Teräskatot ja kattotuotteet on suunniteltava siten, että vesi pääsee helposti huuhtelemaan pinnat, jotka pääsevät sen jälkeen kuivumaan. Edellä mainitut ruostumattomat terästuotteet voidaan yleensä suojata muovikalvolla, joka estää pintaa naarmuuntumasta, likaantumasta tai vaurioitumasta työstön tai asennuksen aikana.

2.4 Soveltuvuus muiden materiaalien yhteyteen
Ruostumattomat teräkset ovat usein kosketuksissa muiden materiaalien kanssa. Eräs tällainen materiaali katoissa on bitumimatto, joka saattaa aiheuttaa rakennuksissa käytettävissä metalleissa ja materiaaleissa korroosiota. Ruostumaton teräs sitä vastoin kestää hyvin bitumin ja siltä valuvan veden vaikutusta. Tämän vuoksi ruostumaton teräs on usein taloudellisempi vaihtoehto korjausrakentamisessa: vaurioituneet bitumikermit, jotka muutoin pitäisi poistaa ja käsitellä ongelmajätteenä, voidaan jättää paikoilleen ja kattaa ruostumattomalla teräksellä.
Puun ja betonin on osoitettu joskus päästävän hartsia ja kyllästysaineita sisältävää kosteutta, joka aiheuttaa rakennuksissa käytettävissä metalleissa korroosiota. Kokemuksesta tiedetään että, ruostumaton teräs on korroosionkestävää näitä aineita vastaan. Eri metalleja yhdistettäessä pitää olla huolellinen. Ne voivat olla alttiina galvaaniselle korroosiolle, joka on pariston toimintaperiaatetta muistuttava prosessi. Siinä kaksi metallia, joista toinen on jalompi ja toinen epäjalo, ovat yhteydessä toisiinsa ja johtavat sähköä elektrolyyttisesti. Näissä olosuhteissa virran kulkiessa epäjalosta materiaalista jalompaan materiaaliin edellinen syöpyy. Ruostumaton teräs vastaa jaloudeltaan hopeaa ja on yleensä jalompi materiaali. Sadevesi ja jopa ilman kosteus riittävät toimimaan elektrolyyttinä. Tällöin suojaamaton kontaktimateriaali saattaa ruostua, mutta ruostumaton teräs säilyy vahingoittumattomana. Mitä suurempi jalomman metallimateriaalin määrä on ja mitä kauempana materiaalit ovat toisistaan galvaanisessa sarjassa (ks. seuraavalla sivulla oleva taulukko) sitä suurempi riski on. Tavallinen virhe on käyttää ruostumattoman teräksen kanssa ei-ruostumattomia kiinnittimiä (sinkittyjä ruuveja, alumiinisia niittejä jne). Koska ruostumatonta terästä käytetään katoilla laajoina pintoina ja kiinnittimet ovat pieniä, galvaaninen korroosio voi vaurioittaa nopeasti epäjaloja kiinnikkeitä. Sen vuoksi neuvotaan ehdottomasti käyttämään ruostumattomasta teräksestä valmistettuja kiinnittimiä.
Ruostumaton teräs yhdistetään kuitenkin usein muihin metalleihin. Arkkitehdit haluavat siten aikaansaada mm. erilaisia visuaalisia efektejä. Näissä tapauksissa galvaaninen vaikutus on mahdollisimman vähäinen, mikäli ruostumattomasta teräksestä valmistettu osa on huomattavasti pienempi kuin toista metallia oleva osa (esim. maalattu tai sinkitty hiiliteräs). Tästä johtuen ruostumattomat teräskiinnittimet eivät aiheuta ongelmia teräs-, alumiini-, sinkki- tai kuparikatoilla. Jos sitä vastoin ruostumaton teräsosa on kohtalaisen suuri (sormituntumalla määriteltynä yli 10 % kosketuksiin joutuvan metallin pinta-alasta) metallit täytyy eristää toisistaan sähköisesti. Tämä voidaan tehdä pinnoitteilla, eristekerroksilla ja / tai esim. kumiprikoilla, jotka estävät galvaanisen vaikutuksen syntymisen.

2.5 Työkalut
Yleensä voidaan käyttää tavanomaisia kattomateriaalien profilointiin, särmäykseen ja taivuttamiseen tarkoitettuja koneita tai käsityökaluja. Ruostetahrojen tai naarmuuntumisen välttämiseksi suositellaan kuitenkin käytettäväksi ruostumattomasta teräksestä tai muovista valmistettuja tai kromattuja työkaluja ja koneen osia. Eri metallien kosketuksen välttämiseksi koneet on puhdistettava ennen käyttöä.

2.6 Lisävarusteet
Yleisohje on, että erilaisten kiinnittimien, tukien, kattoturvatuotteiden, vedenpoistojärjestelmien, ilmastointihormien yms. pitää olla ruostumatonta terästä. Muita materiaaleja käytettäessä pitää tarkistaa niiden sijainti galvaanisessa sarjassa. Materiaalien eristäminen auttaa tarvittaessa välttämään galvaanisen korroosion.

2.7 Ruostumattoman teräksen juottaminen
Muiden metallien työstämiseen tottuneet vesikatteiden tekijät eivät aina mielellään käytä ruostumatonta terästä, koska he eivät ole varmoja materiaalin juottamisominaisuuksista. Vaikka ruostumattoman teräksen juottaminen vaatii vähän enemmän tietoa, sitä ei kuitenkaan ole vaikea oppia. Tärkeää on sopivan juotosnesteen käyttö. Oikeaan fosforihappoon pohjautuvat juotosnesteet antavat erinomaisen tuloksen ja vältetään kloridien aiheuttamat ongelmat. Juottamisen jälkeen ruostumattoman teräksen pinta täytyy puhdistaa ja huuhdella huolellisesti nestejäämien poistamiseksi. Muiden materiaalien, kuten kuparin ja sinkin juottamisessa käytettävät nesteet eivät sovellu ruostumattomalle teräkselle. Juotostyökalut voidaan puhdistaa ruostumattomalle teräkselle soveltuvalla juotosnesteellä, mutta hiomakiveä pitää välttää.

Erilaisia pehmeitä juottamistapoja voidaan käyttää
• puhdasta tinaa, jonka sulamispiste on n. 230 °C
• tina-hopeaseoksia ja tina-lyijyseoksia, joiden sulamispiste on 215-250 °C.

Mikäli juotettaviin osiin kohdistuu voimakasta mekaanista rasitusta, osat pitäisi ennen juottamista kiinnittää toisiinsa ruostumattomilla pop-niiteillä tai pistehitsaamalla.

3 Perinteinen pystysaumaliitos
Ruostumatonta teräslevyä, jonka paksuus on yleensä 0,4 tai 0,5 mm, voidaan toimittaa 350-670 mm levyisissä keloissa. Tämän paksuisia levyjä voidaan profiloida rakennuspaikalla, mutta yleensä ne työstetään valmiiksi konepajalla, jolloin käytetään asiaankuuluvia laitteita.

3.1 Katon suunnittelu
Tehdasvalmisteisten katelevyjen alla pitää olla kiinteä ja tasainen alusta. Perinteisessä kylmässä ja tuulettuvassa kattorakenteessa alusta on yleensä puuta, jolloin laudoituksen välinen ilmarako on noin 3 mm. Alusta voi olla myös rakennuslevyä, mikäli tuuletus on hoidettu oikein. Rakennuslevyn pitää olla vähintään 22 mm1) paksua, jotta voidaan käyttää ruostumattomia ruuveja tai nauloja. Teräslevyn ja puualustan väliin laitetaan yleensä aluskate, joka on ääntäeristävä ja suojaava kalvo. Kaksoisrakenteensa vuoksi ko. perinteinen kattorakenne on usein kalliimpi ratkaisu kuin lämmin ja tiivis rakenne. Toisaalta perinteisessä rakenteessa voidaan käyttää yksinkertaisempia ja edullisempia kiinnittimiä.
Lämmintä, tiivistä kattorakennetta suositellaan käytettäväksi, koska sen rakennusfysikaalinen toimivuus on parempi. Tällöin puurakenteinen alusta asennetaan suoraan eristeen päälle. Eristeenä käytetään nykyään tavallisesti kiinteää mineraalivillaa tai vaahtolasia.
On tärkeää huomioida, että kantavan rakenteen ja eristeen väliin tulee höyrynsulku.

3.2 Kiinnittimet
Ruostumattomasta teräksestä valmistettu katelevy kiinnitetään alustaan kiinnittimillä, joita on saatavana eri tyyppiä:
• Liuku- tai kiinteitä kiinnittimiä
• Kylmissä kattorakenteissa suoraan puuhun kiinnitettäviä kiinnittimiä tai metallilevyihin ja -profiileihin kiinnitettäviä kiinnittimiä
• Eristekerrosten väliin tai suoraan kovan eristeen läpi tarkoitettuun kiinnittämiseen suunniteltuja kiinnittimiä, esim. Z-profiileja tai GP- tai Krabbankiinnittimiä.

Laskettaessa katon kiinnittimien määrää neliömetriä kohden on huomioitava kansalliset standardit. Määrään vaikuttavia tekijöitä ovat katon korkeus, kaltevuus, räystäslinja, altistuminen esim. tuulelle ja lumikuormille sekä rakennuksen maantieteellinen sijainti.
Kiinteiden liittimien ja liukukiinnittimien määrä on myös riippuvainen katelevyjen pituudesta ja katon kaltevuudesta.

3.3 Sauman taivuttaminen
Ensimmäisen vesikatelevyn asennuksen jälkeen seuraava levy nostetaan ensimmäisen levyn päälle ja levyt liitetään yhteen yksinkertaisella tai kaksinkertaisella pystysaumalla. Näin muodostuu säänkestävä pystysauma. Yksinkertaisia saumoja voidaan käyttää vain katoilla, joiden kaltevuus on jyrkempi kuin 75°. Kaksinkertaisia saumoja suositellaan käytettäväksi harjakatoilla, joiden vähimmäiskaltevuus määritellään kansallisten standardien mukaan.

Saumataitos voidaan tehdä käsityökaluilla, mutta yleisemmin käytetään taivuttamiseen tarkoitettuja koneita. Niiden koneen osien, jotka joutuvat kosketuksiin ruostumattoman teräksen kanssa, pitää olla valmistettu ruostumattomasta tai erityiskovasta teräksestä tai seosaineesta, joka ei jätä ruostumattomaan levyyn minkäänlaisia jäämiä.

Toinen perinteinen vesikatteen saumaustapa on rimasauma, josta on useita vaihtoehtoja. Muutamia esimerkkejä on esitetty viereisessä kuvassa. Rimasaumaa, jossa käytetään puurimaa, käytetään nykyään harvemmin.

3.4 Sopivia kattomuotoja
Perinteistä pystysaumaista vesikatetta voidaan käyttää erimuotoisilla katoilla:
• Tavallisilla harjakatoilla, joiden vähimmäiskaltevuus on määritelty kansallisissa standardeissa
• Kaarevilla katoilla, sylinterin muotoisilla katoilla, moniulotteisilla katoilla.

4 Jatkuvalla kiekkohitsausmenetelmällä tehty pystysauma
Tämä järjestelmä kehitettiin noin 40 vuotta sitten Ruotsissa, mistä se on levinnyt eri puolille maailmaa. Miljoonia neliömetrejä kattoja on katettu tällä tavoin.
Ruostumaton teräslevy, jota käytetään tähän tarkoitukseen, on aina austeniittista hitsattavaa teräslajia, EN 1.4404. Yleensä käytetään 0,4 tai 0,5 mm paksua materiaalia nauha- tai levytavarana kapeana tai täysleveänä, jolloin kuormitetuilla katoilla leveys on 1250 mm.

4.1 Hitsaustekniikka
Ohutlevyt, joissa on yksinkertainen pystysauma (~ 30 mm), liitetään yhteen jatkuvalla hitsillä hitsauskonetta käyttäen. Kestävä hitsisauma saadaan aikaan ilman täyteainetta. Hitsin muodostavat sauman molemmilla puolilla pyörivät kiekonmuotoiset elektrodit koneen kulkiessa saumaa pitkin n. 3,5 metriä minuutissa.
Hitsaus aiheuttaa hyvin vähän mikrorakenteen muutoksia muutosvyöhykkeellä, koska pinta oksidoituu vain hyvin vähän. Hitsi jäähtyy nopeasti suuresta hitsaamisnopeudesta, materiaalin pienestä levypaksuudesta (2 x 0,4 tai 0,5 mm) ja hitsikiekkojen vesijäähdytyksestä johtuen. Mekaanisesti kiinnitettävillä katoilla kahden pystysauman väliin hitsataan liukukiinnittimen ohut (0,15 mm) liikkuva osa. Jos saumaa ei voida hitsata tavallisella hitsauskoneella, käytetään yksityiskohtien hitsaukseen tarkoitettua laitetta tai kannettavaa pistehitsauslaitetta.

4.2 Taivutustekniikka
Hitsauksen jälkeen pystysauma taivutetaan yksinkertaisella taitoksella hitsauskohdan yläpuolelta tähän tarkoitetulla laitteella. Tämä toimenpide tekee liitoksesta vahvan ja auttaa sauman suoristamisessa.

4.3 Vesitiiviys
Edellä kuvatulla tavalla tehdyt pystysaumat ovat vesitiiviitä myös veden alla. Menetelmää käytetään pääasiassa tasakatoilla tai loivasti kaltevilla katoilla, joille voi kerääntyä vettä. Usein tällaisten kattojen katemateriaalina on huopa tai vastaava aine, joka ajan myötä kuluu. Hitsausmenetelmä soveltuu yhtä hyvin pienille katoille ja asuinrakennuksiin kuin suurempiinkin projekteihin, kuten kouluihin, sairaaloihin ja museoihin, joiden rakennusosilta vaaditaan pitkäikäisyyttä ja varmuutta. Menetelmä soveltuu erityisesti uusiin rakennuksiin, koska silloin katto kestää helposti yhtä kauan kuin rakennuskin. Kattojen korjaukset, kun muut materiaalit eivät ole kes-täneet, ovat jatkuvasti kasvava käyttöalue. Koska ruostumaton teräs kestää bitumeja, vanhaa kattohuopaa ei tarvitse poistaa. Hitsattu ruostumaton teräskate soveltuu hyvin myös parvekkeiden lattioihin ja katoksiin.

4.4 Viherkatot
Hitsattu ruostumaton teräs sopii hyvin viherkaton alustaksi, koska se kestää hyvin korroosiota, mekaanista kulutusta kuin myös juuria ja leviä. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää vain molybdeeniä sisältäviä teräslajeja.

4.5 Hitsisaumattujen kattojen turvallinen kiinnittäminen
Tasakatto voidaan kiinnittää mekaanisesti tarkoitukseen suunnitelluilla liukukiinnittimillä, jotka sallivat lämpölaajenemisen. Katemateriaalin kiinnipysyminen voidaan varmistaa myös painojen avulla. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää sorakerrosta, erityisiä kiviä, tiiliä, puusta tehtyjä painoja tai viherkattoa.

4.6 Sopivia teräslajeja ja pinnanlaatuja
Tasakatoille suositellaan aina molybdeeniseosteista ruostumatonta terästä, kuten lajeja 1.4404 tai 1.4436. Mekaanisesti kiinnitettävillä katoilla käytettävän nauhan leveys on yleensä 625 tai 650 mm ja erilaisia kuormia käyttävillä katoilla nauhan leveys vaihtelee 800-1250 mm:iin. Alueilla, joilla tuulikuorma on suurempi tai katteen pitää sopia yhteen olemassa olevien katteiden kanssa voidaan käyttää myös 400-600 mm:n leveyksiä. Yleisin kuormitetuilla tasakatoilla käytettävä pinnanlaatu on 2B. Ulkonäöllisistä syistä voidaan valita myös ei-heijastava, matta pinta, joka saadaan aikaan puhaltamalla tai kylmävalssaamalla.

4.7 Läpivientiosat
Hitsatun ruostumattoman teräskatteen kanssa on käytettävä tarkoitukseen suunniteltuja ruostumattomia lisätarvikkeita. Erilaisten kiinnittimien lisäksi valmistetaan kohdekohtaisesti erilaisia osia, kuten kattokaivon ja ilmastointiputkien läpivientiosia.

4.8 Syitä hitsatun katejärjestelmän valitsemiseksi
• Ei aseta rajoja kaltevuudelle eikä tasomaisuudelle; voidaan yhdistellä
kaarevia sekä jyrkkiä ja tasaisia osia
• Monimuotoisille tai sylinterinmuotoisille katoille ei pääse muodostumaan toisiaan lähellä olevia tasomaisia pintoja
• Hitsatut katot ovat vedenpitäviä
• Teräslevyt voidaan asentaa pysty- tai
vaakasuoraan
• Koko katto on yhtenäinen pinta, joka suojaa salamaniskuilta, sähkömagneetti - selta säteilyltä (Faraday-ilmiön häkki)
• Hitsattujen kattojen läpi on vaikea tunkeutua ilman erityistyökaluja, joten
niitä voidaan käyttää myös sisääntun-keutumisen tai paon ehkäisemiseksi.

5 Muita järjestelmiä
Profiloidut katelevyt
Erilailla profiloituja poimulevyjä voidaan käyttää kaltevien kattojen vedenpitävinä katemateriaaleina. Ne kiinnitetään yleensä näkyvillä ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla kiinnittimillä. Ne eivät tarvitse yhtenäistä kantavaa rakennetta. Katelevyt kiinnitetään ja tuetaan tasavälein asennettuihin puu- tai teräspalkkeihin. Tätä tapaa käytetään usein teollisuusrakennusten katoissa ja ulkoseinäverhouksissa.

Ruostumattomia korkeapoimuisia poimulevyjä käytetään kantavina kattorakenteina. Ne soveltuvat erilaisiin tasa- tai harjakattoihin, silloin kun rakennuksen sisällä on korroosioriski, kuten esim. vedenpuhdistus- ja jätteenkäsittelylaitoksissa tai oluttehtaissa.

Esitaivutettu saumausjärjestelmä
Nämä esimuotoillut katelevyt ovat yleensä 300-600 mm leveitä ja pystysauman maximikorkeus on 65 mm. Katelevyt kannatetaan erikoiskiinnittimillä, jotka kiinnitetään jokaiseen saumaan. Sen jälkeen saumakohta puristetaan kokoon kiinnittimen pään yläpuolelta erityisellä taivutuskoneella.

6 Eurooppalaisia standardeja
SFS-EN 502 Metalliset vesikatetuotteet. Täysin tuettujen ruostumattomasta teräksestä valmistettujen katetuotteiden ominaisuuksien määrittely

SFS-EN 508-3 Metalliset vesikatetuotteet. Kantavien teräksestä, alumiinista tai ruostumattomasta teräksestä valmistettujen katteiden ominaisuuksien määrittely. Osa 3: Ruostumaton teräs

SFS-EN 10088-1 Ruostumattomat teräkset. Osa 1: Ruostumattomien terästen luettelo

SFS-EN 10088-2 Ruostumattomat teräkset. Osa 2: Yleiseen käyttöön tarkoitetut levyt ja nauhat. Tekniset toimitusehdot

SFS-EN 10088-3 Ruostumattomat teräkset. Osa 3: Yleiseen käyttöön tarkoitetut tangot, valssilangat, profiilit ja vastaavat puolivalmisteet. Tekniset toimitusehdot

SFS-EN 612 Eaves gutters and rainwater downpipes of metal sheet. Definitions, classifications and requirements (ei suomenkielisenä)


 PDF: Tekninen opas - ruostumattoman teraksen kaytto vesikatoissa