Site Overlay

Metal kao materijal na starim zgradama

Lajos György Kopenetz i Zsongor Ferdinand Gobesz sa Tehničkog Univerziteta Cluj-Napoca u Rumuniji, napisali su kvalitetan naučni rad o metalima korišćenim u izgradnji starih zgrada, o njihovim odlikama, izdržljivosti i kvalitetu.

Oni kažu da u slučaju starih metalnih konstrukcija, gde dominira nosiva konstrukcija, materijalna pitanja imaju veliki uticaj na ponašanje konstrukcije i u pogledu funkcije i sigurnosti. Stare metalne konstrukcije uglavnom imaju monumentalan izgled, pa su radovi na očuvanju, restauraciji i rehabilitaciji neodvojivi od materijalnih pitanja. Zbog ove monumentalne prirode, istraživanje materijala uglavnom dozvoljava samo manja oštećenja, pa ova istraživanja zahtevaju upotrebu posebnih metoda.

kovano i metalni materijali

Očuvanje, restauracija i jačanje starih zgrada zahteva ne samo strukturnu analizu, već i odgovarajuće znanje o korišćenim materijalima. Najčešće probleme uzrokuje prirodno starenje.


Poznato je da se zaštita od korozije u materijalima na bazi gvožđa ne može rešiti u starim strukturama (između ostalih zabeleženih pojava su i problemi kao što su epruvete probavljene bakterijama).
U poređenju sa drugim zgradama, ove građevine odlikuje se više vitkosti i njihova nosiva struktura može prouzrokovati mnoga neočekivana pitanja, pa se različiti zahvati moraju izvoditi sa mnogo opreza i velike pažnje.


Opšte je prihvaćeno da je nosiva struktura sigurna ako se, nakon malo pomeranja iz svog stabilnog ravnotežnog stanja, vrati u prvobitno stanje (gde je potencijalna energija sistema najmanja). Bez razjašnjenja materijalnih problema, zahtevi za stabilnošću i nosivošću ovih metalnih konstrukcija ne nužno pružaju sigurnost za slučajeve opterećenja koji mogu prouzrokovati potpuni kvar ili postepeno urušavanje zgrade. Samo mali broj tipičnih grešaka koje su napravili inženjeri za procenu bezbednosti je posledica strukturnih
sagledavanja, najveće greške su povezane sa nepravilnim poznavanjem materijala.

Češće korišćeni materijali

Mi nemamo znanje svojih prethodnika u vezi sa materijalima na bazi metala; veći deo toga je danas izgubljen ili zastareo.


Zlato se koristi od najranijih vremena zbog niske tačke topljenja. Retko se koristio kao noseća konstrukcija, pre kao žica ili pokrivač.
U davna vremena strukturna zlatna žica proizvodila se uvrtanjem spljoštenih zlatnih vrpci, a u srednjem veku se koristila klešta ili klin. Pokrivači su bili iskovani sa zlatnih ploča.


Srebro je težak, svetao beli metal, lako rastezljiv, relativno mekan materijal za čekanje.
Izlivanje je izbegnuto zbog stvaranja poroznog materijala. Njegova upotreba u nosivim konstrukcijama je vrlo retka, pre se koristi za legiranje.


Bakar je jedan od najstarijih korišćenih metala, u početku češće u kovanim oblicima (ploče različite debljine). Crvenkasta je, vrlo rastezljiva i čekična. U prisustvu vazduha na njegovoj površini se formira zeleni sloj (patina), koji može zamrljati okolne površine ako ga rastvori vlaga. Zbog formiranja poroznog materijala izbegnuto je njegovo livenje (takođe zbog toga što je tačka topljenja prilično visoka), ali je ovo pitanje moglo biti prevaziđeno legiranjem.

Mesing (tompak, tombak) pojavio se u rimsko doba, kombinujući bakar i cink (ponekad pomešani sa olovom). Korišćen je za kalupove zbog niže tačke topljenja, ali, naravno, ima mnogo primena i u kovanim i hladno oblikovanim oblicima.

Cink (spelter) je plavkasto-beli metal, oksidisan samo na svojoj površini u tankom sloju koji štiti od korozije. Veoma se prijanja za gvozdene konstrukcije, limove i kao pozitivan element za koroziju efikasno štiti pokriveno gvožđe (npr. Pocinkovani lim) sopstvenim oštećenjima. Dakle, to je sirovina mnogih strukturnih ukrasa. Odliveni kameni premazi napravljeni su u izvrsnim imitacijama kamena.


Kalaj je srebrno-beli, vrlo mekan, težak metal, visoko rastezljiv, čekan. Beli kalaj zahteva veliku pažnju jer ispod 13,2 ° C postaje sivi lim, koji je prah (limena kuga). Veoma se prijanja za gvozdene konstrukcije, limove (npr. Ploča od livenog gvožđa ili bela ploča) i štiti ih (kao pozitivan element) od korozije, kao i cink.
Olovo je plavkasto sive boje, težak mekan metal. Površina je oksidovana u tankom sloju koji štiti od korozije i od razblaženih kiselina (sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina), osim azotne kiseline (HNO3). Može se lako razvući pri normalnim temperaturama, ali postaje vrlo krut oko svoje tačke topljenja. Često se nalazi kao ploče, žice, cevi i kao izolacioni materijali, kao i kontaktni materijal na naslonjenim delovima ploča, livenog gvožđa, kamena i drvenih stubova.

Gvožđe kao materijal


Gvožđe je srebrno-beli, teški metal, rđa (korodira) u vazduhu, a u nedostatku zaštite, čitava gvozdena struktura može biti uništena (slika 3.). Na njenoj površini počinje rđanje (formira se smeđi oksid-hidroksidni sloj koji nije koherentan, pa ne može zaštititi gvozdeni komad od dalje oksidacije), a razmnožavanje prema unutra takođe može prouzrokovati oticanje.


Gvožđe se u strukturi starih zgrada može naći uglavnom kao sirovo gvožđe (belo ili sivo), liveno gvožđe (sirovo gvožđe), kovano gvožđe ili čelik.

Sirovo gvožđe sadrži 2,3 do 6% ugljenika, pri čemu ugljenik može biti u dva oblika (gvozdeni karbid u belom sirovom gvožđu, ugljenični grafit u sivom gvožđu). Liveno gvožđe se dobija topljenjem i oblikovanjem sirovog gvožđa. Liveno gvožđe od belog sirovog gvožđa je tvrdo (ne može se podneti, strugati), krhko je, ne može se razvući i teško se topi. Stare zgrade u kojima je noseća konstrukcija izrađena od ovog materijala zahtevaju veliku pažnju zbog vrlo velike krutosti i potpunog nedostatka provodnosti (ugibanje je nemoguće i konstrukcija ne može podneti iznenadne udare izazvane zemljotresima). Liveno gvožđe od sivog sirovog gvožđa je mekše (može se podneti, izbušiti) i lakše se topi. Kovano gvožđe ima nizak sadržaj ugljenika (manje od 0,2%), mekše je gvožđe koje se može zavariti ili kovati. Čelik ima sadržaj ugljenika od 1,5-2% (u obliku gvozdenog karbida), pogodan za kovanje i zavarivanje.

Ceo članak u priginalu možete naći na ovom linku.

Оставите одговор

Ваша адреса е-поште неће бити објављена. Неопходна поља су означена *

Call Now Button