Korrosion på spik och skruv i träskyddsbehandlat virke Corrosion on nails and screws in preservative-treated wood Jöran Jermer

Transkript

1 Korrosion på spik och skruv i träskyddsbehandlat virke Corrosion on nails and screws in preservative-treated wood Jöran Jermer SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

2 Inledning/Introduction SP har studerat korrosion på spik och skruv i träskyddsbehandlat virke i olika fältförsök sedan 1996 SP has studied corrosion on connectors in treated wood since 1996 Tidigare har studier i Sverige gjorts av Träskyddskommittén/-institutet och Bolidens Gruv AB Previous Swedish studies have been carried out by the Swedish Wood Preservation Committee/Institute and by the Boliden Mining Co Studierna har under åren rapporterats av Träskyddskommittén/-institutet och The International Research Group on Wood Protection (IRG/WP) Results from these studies have been reported by the SWPC/SWPI and IRG/WP

3 Varför studera korrosion på fästelement i träskyddsbehandlat virke? Why study corrosion on connectors in treated wood? Viktigt för att man ska få information om korrosionsförloppet skiljer sig i förhållande till obehandlat virke, och för att man ska kunna välja rätt fästelement till valt trämaterial. Important to know if the corrosion rate differs from untreated wood and in order to choose the appropriate connector to the wood material chosen.

4 Varför studera korrosion på fästelement i träskyddsbehandlat virke? Why study corrosion on connectors in treated wood? Träskyddsbehandlat virke kan, beträffande korrosionspåverkan, skilja sig en hel del från obehandlat virke, framför allt p g a att det kan innehålla kemikalier som befrämjar korrosion det används i konstruktioner som ofta utsätts, eller riskerar utsättas, för fukt Treated wood may have other properties than untreated wood with respect to corrosion, mainly because it can contain chemicals that may enhance corrosion it is often used in constructions where exposure to rain or moisture is an issue

5 Försök 1 impregnerat trä/treated wood Trämaterial/Wood material -Rentokil CCA typ C, NTR klass A/NWPC class A -Rentokil CCA typ C, NTR klass AB/NWPC class AB -Kemwood ACQ Tanalith E -Wolmanit CX-S -Wolmanit CX-8 -Impralit KDS -Basilit Bauholz KVD, spec enl tillverkaren/manufacturer s spec -Gran, obehandlad -Lärk, obehandlad Mer information /More information SP Rapport 2011:70 Spruce, untreated Larch, untreated Fästelement/Connectors -Blank stålspik Nails, mild steel -Varmförzinkad spik Nails, hot-dip galvanized -Elförzinkad spik Nails, electro-zinc plated -Aluminiumspik Nails, aluminium -Rostfri spik Nails, stainless steel -Trallskruv med Sanbond Z (nickel, zink, kromat) Decking screw (Ni, Zn, Cr)

6 Försök 2 Värmebehandlat trä/thermally Modified Timber (TMT) Trämaterial/Wood material -Värmebehandlad gran/thermally modified spruce (=termiskt modifierad) enl ThermoWood processen (5 h i max temp 220 C) -Gran, obehandlad Spruce, untreated Fästelement/Connectors -Blank stålspik -Varmförzinkad spik -Aluminiumspik -Rostfri spik Mer information /More information IRG/WP Nails, mild steel Nails, hot-dip galvanized Nails, aluminium Nails, stainless steel -Trallskruv med Sanbond Z (nickel, zink, kromat) Decking screw (Ni, Zn, Cr)

7 Försök 3 furfurylerat trä/furfurylated wood Furfurylerat trä = trä impregnerat med furfurylalkohol Furfurylated wood = wood treated with furfuryl alcohol Trämaterial/Wood material -Furfurylerad bok Furfurylated beech -Furfurylerad southern yellow pine SYP Furfurylated SYP -Furu, obehandlad Pine, untreated Fästelement/Connectors -Blank stålspik Nails, mild steel -Varmförzinkad spik Nails, hot-dip galvanized -Rostfri spik Nails, stainless steel -Mässingsskruv Screws, brass -Trallskruv med Sanbond Z (nickel, zink, kromat) Decking screw (Ni, Zn, Cr)

8 Exponering/Exposure Utomhus på SP Träs försöksfält i Borås/SP s test site in Borås Utformning med rig enligt figur (sedan 2004 en Nordtest standard för provning av korrosion på fästelement i brandskyddsimpregnerat trä)/ Set up with rig according to image below (since 2004 a Nordtest standard for testing corrosion of connectors in fire retardant treated wood)

9 Utvärdering/Assessment Tre fästdon av varje typ inspekterades/three connectors of each type were inspected Visuell inspektion med gradering från ingen korrosion till hela fästelementets yta korroderad / Visual inspection with grading from no corrosion to the whole surface of the connector corroded Beräkning av metallförlust (g/m 2 ) och korrosionsdjup (μm)/ Calculation of metal loss (g/m 2 ) and depth of corrosion (μm) Här redovisas resultat avseende metallförlust/ Here results regarding metal loss are reported Mer information /More information SP Rapport 2011:70

10 Resultat från försök nr 1 metallförlust hos fästelement i impregnerat trä efter 15 år Metal loss in preservative-treated wood after 15 years exposure Metal loss, g/m ,0 3000,0 Untreated wood 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 Aluminium 500,0 0,0 ACQ Tan E CCA- AB CCA- A CX-S Wood material KVD CX-8 KDS Spruce Larch Total metal loss Hot-dip galvanized Sanbond Z Electro-zincplated Aluminium Stainless Type of connector

11 Resultat försök nr 1/Trial no. 1 Rostfritt stål Stainless steel Blank spik Obehandlat Rostfritt stål Stainless steel Blank spik Elförzinkat stål Electro- zinc plated steel Elförzinkat stål Electro- zinc plated steel Varmgalvaniserat stål/hot-dip galvanized steel Zinc-coated Stainless stel Varmgalvaniserat stål/hot-dip galvanized steel Heat-tr Untreated Sanbond Z Heat-treated Sanbond Z Aluminium Aluminium Kemwood ACQ 1900 Gran, obehandlad Spruce, untreated

12 Resultat från försök nr 2 metallförlust hos fästelement i värmebehandlat trä efter 9 år Metal loss in thermally modified timber after 9 years exposure Metal loss g/m 2 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 Heat-treated (blue) Untreated (purple) Hot-dip galvanised Heat-treated Untreated Sanbond Z Aluminium 0,00 Sanbond Z Type of connector Aluminium Hot-dip galvanized Stainless Untreated Stainless Heat-treated steel Wood material

13 Resultat från försök nr 2/Trial no. 2 Värmebehandlat Thermally modified Blank spik Varmgalvaniserat stål/hot-dip galvanized steel Zinc-coated Aluminium Stainless steel Obehandlat Untreated Heat-tr Untreated Sanbond Z Heat-treated Rostfritt stål Stainless steel

14 Resultat från försök nr 3 metallförlust hos fästelement i furfurylerat trä efter 5 år Metal loss g/m 2 500,00 Metal loss in furfurylated wood after 5 years exposure 450,00 400,00 Untreated wood 350,00 300,00 250,00 Untreated 200,00 150,00 100,00 Aluminium Furfurylated beech Furfurylated SYP 50,00 0,00 Hot-dip galvanized Stainless Type of connector Brass Sanbond Z Furfurylated SYP Furfurylated beech Untreated Wood material

15 Resultat från försök nr 3/Trial no. 3 Blank spik Furfurylerad SYP Furfurylated SYP Furfurylerad bok Furfurylated beech Obehandlat Untreated Varmgalvaniserat stål/hot-dip galvanized steel Mässing Brass Zinc-coated Stainless steel Heat-tr Untreated Sanbond Z Heat-treated Rostfritt stål Stainless steel

16 Sammanfattning/Summary 1 Provningsmetoden kan betraktas som utslagsgivande redan efter 5 års exponering fås resultat som ger en god fingervisning om hur olika kombinationer av trä och fästelement klarar sig The test method can be considered as decicive; already after 5 years exposure one will get a reasonably good indication of the performance of different combinations of connectors and wood materials Fästdon av rostfritt stål klarar sig bäst i alla försöken Stainless steel has an outstanding performance in all trials

17 Sammanfattning/Summary 2 För obehandlat stål ger samtliga provade trämaterial med tillförd beständighet ökad korrosion jämfört med obehandlat trä For mild steel all wood materials with conferred durability will cause enhanced corrosion compared to untreated wood För olika typer av fästelement med korrosionsskydd ger värmebehandlat (enligt provad spec) och furfurylerat trä markant ökad korrosion jämfört med obehandlat trä For different types of connectors with corrosion protection, thermally treated (according to the specification tested) and furfurylated wood will considerably enhance the corrosion compared to untreated wood

18 Sammanfattning/Summary 3 För impregnerat trä utomhus gäller tidigare rekommendation att korrosionsskydd varmgalvaniserat stål normalt är tillfyllest. Korrosionsskydd för trallskruv motsvarande Sanbond Z ger också gott skydd. For preservative-treated wood exposed outdoors, previous recommendation that hot-dip galvanized steel will give sufficient protection against corrosion is confirmed. Sanbond Z plated decking screws will also give good protection against corrosion. För värmebehandlat och furfurylerat trä rekommenderas fästelement av rostfritt stål för bästa resultat For thermally modified and furfurylated wood stainless connectors are strongly recommended for best performance

19 Kunskapsluckor/Knowledge gaps Information saknas för andra typer av trämaterial, t ex acetylerat trä, trä behandlat med nya typer av preparat (baserade på bl a bor och kisel), obehandlad hardwood (t ex robinia, cumaru, bangkirai) samt trä-plastkompositer We miss information about other wood materials, e.g. acetylated wood, wood treated with new formulations (based on e.g. boron, silicates), untreated hardwoods (e.g. robinia, cumaru, bangkirai) and WPCs Dito vad gäller fler typer av fästelement, bl a trallskruv av div material och fabrikat Ditto as to other types of connectors, e.g. different types of decking screws Vi saknar också mera detaljerad kunskap om hur korrosionen utvecklas i olika trämaterial och med olika typer av fästelement We also miss detailed knowledge on the progress of corrosion in different wood materials with different types of connectors

20 Kommande internationellt möte av intresse Upcoming international meeting of interest June 2013 Stockholm The 44th Annual Meeting of the International Research Group on Wood Protection