5 วิธี รักษาเนื้อเหล็ก ให้ทนทานแข็งแรง ลดการเกิดสนิม

ปัจจุบันนิยมใช้โครงสร้าง เหล็ก เป็นส่วนประกอบของอาคารมากขึ้น เนื่องจากเป็นการทำงาน “ระบบแห้ง” ทำให้การก่อสร้างเสร็จไวกว่า “ระบบเปียก” มีความแข็งแรง ทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ดีกว่าคอนกรีตเสริมเหล็ก  ในแง่มุมด้านรูปลักษณ์ทางสถาปัตยกรรมนั้น เป็นวัสดุที่สามารถออกแบบให้อาคารดูเปรียวบาง ไม่เทอะทะ เรียบ เท่ มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ลดการเกิดสนิม ลดการเกิดสนิม

แต่ส่วนใหญ่มักมีข้อกังวลใจเรื่อง สนิม โดยเฉพาะช่วงหน้าฝน บางครั้งหลายคนอาจมองเป็นเรื่องปกติ เพราะเราเห็นเกือบทุกฤดูกาลในชีวิตประจำวัน ซึ่งหากเกิด สนิม ในช่วงแรก จะส่งผลด้านความสวยงามของอาคาร แต่หากปล่อยทิ้งไว้เป็นระยะเวลานาน จนสนิมกินเนื้อเหล็กหายไปมากกว่า 0.7 มิลลิเมตร จะส่งผลกระทบต่อการรับน้ำหนักของอาคารได้ สร้างความเสียหาย หรือความสูญเสียที่มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาคารที่อยู่ใกล้ทะเล ดินเค็ม ลดการเกิดสนิม ลดการเกิดสนิม

ปัจจัยที่ทำให้เกิดสนิม (rust)

ปัจจัยประกอบด้วย 3 ส่วนด้วยกันคือ อากาศ น้ำ หรือความร้อน โดย สนิม ก็คือโลหะที่เปลี่ยนสภาพไปจากเดิมเพราะผิวของเหล็กทำปฏิกิริยาทางเคมีจากปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดสนิมในข้างต้น ผลที่ตามมาที่สำคัญคือทำให้โลหะมีคุณสมบัติแตกต่างไปจากเดิม เช่น สีที่เปลี่ยนไป มีความแข็งแรงลดลง และทำให้เกิดการผุกร่อนของเหล็ก หรือโลหะชนิดอื่น ๆ สร้างความเสียหายต่อโครงสร้างอาคารโดยรวม

ประเภทของสนิม

1. สนิมทั่วไป แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ Flash rust (เกิดบนผิวเหล็กเปลือย) และ Brush rust (เกิดบนผิวเหล็กที่มีการทาสีแล้ว) คือ สนิมระยะแรกเริ่ม เหล็กยังคงสภาพได้ และยังไม่สูญเสียความแข็งแรง แต่หากปล่อยทิ้งไว้นานจะกลายเป็นสนิมขุม
2. สนิม Galvanic โลหะที่ไวต่อการเกิดสนิมมากกว่า เมื่อโลหะสองชนิดสัมผัสกัน ซึ่งจะมีประจุเป็นลบ (anode) จะขึ้นสนิมก่อนโลหะที่มีประจุเป็นบวก (cathode)
3. สนิมขุม คือ สนิมที่ลุกลามเข้าไปในเนื้อเหล็ก ทำให้เหล็กสูญเสียความแข็งแรง และการคงสภาพ จนไม่สามารถนำไปใช้งานได้
4. สนิมตามรอยแยก เมื่อเกิดสนิมขึ้นในช่องแคบระหว่าง ชิ้นส่วนเล็กๆ เช่นระหว่าง เกลียวกับหัวหมุด

สาเหตุของการเกิดสนิม

1. การจัดเก็บไม่ถูกวิธี เช่น ตั้งไว้ในบริเวณที่มีน้ำหรือความชื้นสูง บริเวณทะเลที่มีทั้งน้ำ ความชื้น และเกลือผสมกัน เป็นต้น
2. ขั้นตอนการทำงานของช่าง ที่ละเลยการทำความสะอาดให้ปราศจากฝุ่น ไขมัน หรือสิ่งแปลกปลอมอื่น ๆ ก่อนทำการทาสีกันสนิม และอื่น ๆ เป็นต้น
3. ไม่มีการป้องกัน คุณสมบัติโดยเนื้อแท้ของเหล็กหรือโลหะที่ปฏิเสธไม่ได้ คือ วัสดุประเภทนี้มีโอกาสจะเกิดการออกซิเดชั่น จนกลายเป็นสนิมได้ง่าย ยิ่งไม่มีการป้องกันด้วยการ เคลือบ กัน สนิม, การผสมธาตุ, ใช้กระแสไฟฟ้า หรือวิธีอื่นๆ ร่วมด้วย ยิ่งมีโอกาสเจอสนิมได้ง่ายมาก

วิธีการป้องกันสนิมของโครงสร้างเหล็ก

1.การเคลือบผิวเหล็ก เพื่อป้องกันไม่ให้เนื้อเหล็กสัมผัสกับน้ำและอากาศโดยตรง วิธีนี้มักใช้กับชิ้นงานขนาดเล็กหรือกลาง ด้วยวิธีการ “พ่น” ด้วยเครื่องพ่นสี หรือ การ “ทา” ด้วยแปรงทาสี และการชุบด้วยโลหะ ก่อนจะทาสีบนผิวใด ๆ จะต้องขัดผิวให้สะอาด โดยใช้เครื่องมือขัดที่เหมาะสม สำหรับรอยเชื่อมหรือผิวเหล็กที่ได้รับความกระทบกระเทือนจากการเชื่อม จะต้องเตรียมผิวสำหรับทำการทาสีใหม่

สีรองพื้นเหล็ก หากไม่ได้ระบุชนิดเหล็กเป็นอย่างอื่น เหล็กทั้งหมดให้ทาสีรองพื้นด้วยสีกันสนิมระบบแอลคิดชนิดไร้สารตะกั่ว และไร้สารโครเมต โดยมีสารประกอบซิงค์ฟอสเฟตเป็นสารป้องกันสนิม 2 ชั้น ชั้นละ 40 ไมครอน ในกรณีที่เหล็กรูปพรรณฝังในคอนกรีตไม่ต้องทาสี ทั้งหมด แต่จะต้องขัดผิวให้สะอาดก่อนเทคอนกรีตหุ้มผิวที่จะทาสี

สีป้องกันสนิมที่ใช้กับงานเหล็กมีให้เลือกหลากหลายชนิด ดังนั้นจึงควรเลือกให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมและสภาพการใช้งาน เช่น เหล็กที่อยู่ในสภาพทั่วไปสามารถใช้สีรองพื้นและสีทับหน้าในระบบน้ำมันได้ แต่หากต้องการความทนทานต่อการขูดขีด หรืออยู่ในสภาวะที่ต้องสัมผัสความชื้น อาจมีความจำเป็นต้องใช้สีที่มีส่วนผสมของยางมะตอย เช่น Coal Tar Epoxy

2. การกองเก็บวัสดุต้องเก็บไว้เหนือพื้นดิน เพื่อลดการสัมผัสความชื้นจากพื้นดิน ไม่กองเก็บในบริเวณที่มีน้ำขัง เก็บในบริเวณที่มีรั้วรอบขอบชิด และมีหลังคาใช้ผ้าใบคลุมกองเหล็กเพื่อป้องกันน้ำฝนไม่ให้โดนเหล็ก ในกรณีกองเหล็กกลางแจ้ง แต่ควรระวังเรื่องการถ่ายเทอากาศไม่ให้เกิดความชื้นขึ้นในผ้าใบ

3. การเลือกใช้เหล็กที่มีระบบการปกป้องเนื้อเหล็กไม่ให้เกิดสนิมและควบคุมคุณภาพอากาศที่ดีได้มาตรฐานโรงงานจาก SYS PRIMERBOND ที่สามารถกันสนิมได้ดีกว่าเหล็กทาเคลือบสนิมโดยทั่วไป เนื่องจากมีขั้นตอนการเคลือบผิวเหล็กตามมาตรฐานวิศวกร 3 ขั้นตอน คือ  

1. สำรวจ สภาพผิว ความชื้น และอุณหภูมิที่เหมาะสมก่อนเริ่มงานเคลือบ
2. ทำความสะอาดผิวเหล็กด้วยการพ่นขัด (Blast Cleaning)
3. พ่นสีรองพื้นป้องกันสนิม โดยการควบคุมความหนาของสี และ ควบคุมระยะเวลาการแห้งตัวของสีได้อย่างแม่นยำ ต่อรอบการพ่นสีแต่ละชั้น ผลิตภัณฑ์มีให้เลือกใช้ถึง 3 รุ่นได้แก่ Budget Series, Standard Series และ Premium Series อ่านเพิ่มเติม

4.การทำเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม (stainless steel) โดยการเติมธาตุอื่นๆ ที่สามารถทำให้เกิดชั้นฟิล์มบางๆ ขึ้นบนผิวเหล็ก เช่น โครเมียม นิกเกิล ธาตุเหล่านี้จะสร้างฟิล์มบางๆ ที่ติดแน่นบนผิวเหล็ก ช่วยป้องกันไม่ให้เนื้อเหล็กสัมผัสกับบรรยากาศโดยตรง ผิวเคลือบชนิดนี้มีความคงทนทั้งทางกายภาพและเคมี เหล็กกล้าไร้สนิมมีหลายเกรด แต่ละเกรดก็จะมีส่วนผสมที่ต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับความต้องการในการใช้งานแต่ละประเภท

5.การใช้กระแสไฟฟ้า เพิ่มศักย์ไฟฟ้าให้เหล็ก เป็นวิธีใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อเพิ่มศักย์ไฟฟ้าให้เหล็ก เพื่อให้เหล็กมีปริมาณศักย์ไฟฟ้าที่สูงกว่าข้างเคียง ส่งผลให้เหล็กไม่สูญเสียอิเล็กตรอน

วิธีการที่ 3-5 เป็นวิธีการที่ผู้ใช้งานทั่วไปหรือช่างจะไม่สามารถทำเองได้ ต้องผ่านกระบวนการทำงานจากโรงงานที่ได้มาตรฐาน แต่เราสามารถเลือกเหล็กที่มีคุณสมบัติดังกล่าวได้ และถึงแม้ปัจจุบันจะมีสารเคลือบสนิมแต่ก็ยังคงต้องหมั่นดูแลบ้านและเครื่องมือต่างๆที่เป็นเหล็กปราศจากสนิม ให้สามารถใช้งานได้ดีต่อไป

เรื่อง : Urawan Rukachaisirikul

ภาพประกอบ : ภาพประชาสัมพันธ์

บ้านเหล็ก บ้านโครงสร้างเหล็ก VS โครงสร้างคอนกรีต แบบไหนดีกว่ากัน

10 บ้านโชว์โครงเหล็ก เรียบง่ายได้อย่างเท่

คุยกับสถาปนิก JUN SEKINO เรื่องบ้านโครงสร้างเหล็ก

ติดตามบ้านและสวน