Samenvatting Bouwwetenschappen en Materialenleer, Hoofdstuk 7

HOOFDSTUK 7 – METALEN
DEFINITIE VAN METALEN
Voorbeelden van metalen:
 Aluminium
 Koper
 Lood
 Staal
 Tin
 Zink
Een legering is een mengsel van metalen dat door smelten verkregen wordt. Voorbeelden van legeringen:
 Brons (koper en tin)
Erts: als metaalconcentratie winbare hoeveelheden bereikt.


INDELING VAN METALEN
Voor de bouw zijn twee soorten indelingen van metalen relevant: op basis van het al dan niet aanwezig zijn van
een metaalelement dat de eigenschappen bepaalt, namelijk ijzer, en op basis van gebruik.


AANWEZIGHEID VAN IJZER
Of het element ijzer al of niet de eigenschappen van het metaal bepaalt, leidt tot een opsplitsing in twee
groepen:
1) Ferrometalen
2) Non-ferrometalen
Ferrometalen Omvat de groep metalen waar het element ijzer (ferrum, scheikundig symbool Fe)
de eigenschappen vastlegt. VB. van ferrometalen zijn ijzer en staal.
Non-ferrometalen Omvat de niet-ijzerhoudende groep metalen waarin andere metaalelementen
bepalend zijn. VB. van non-ferrometalen zijn aluminium (Al), zink (Zn), koper (Cu) en
lood (Pb).



GEBRUIK
Bij een indeling op basis van gebruik worden metalen ingedeeld naargelang in welke fase van het bouwproces
ze worden ingezet: constructie, afbouw of afwerking.

Metalen die tijdens de constructiefase worden gebruikt zijn staal en aluminium.
Al de andere metalen worden toegepast in de afbouw en de afwerking, dit zijn lood en zink.


CORROSIE VAN METALEN
Corrosie De achteruitgang van een metaal of de eigenschappen van een metaal als gevolg van
een reactie met de omgeving.

Wanner metalen in contact komen met de zuurstof uit de atmosfeer, hebben ze steeds een natuurlijke neiging
om te oxideren.
De achteruitgang van een metaal kan een vermindering van sterkte of het verlies van elektrische
geleidbaarheid omvatten. Ook optredend materiaalverlies met lekkages tot gevolg is mogelijk.

, CORROSIEWEERSTAND
De corrosie van een metaal wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door bevochting.
Er zijn twee mogelijkheden van bescherming ofwel corrosieweerstand die kunnen ontstaan:
 Er zijn metalen die een patina vormen: een weinig oplosbare en zeer hechtende laag tussen het
onderliggende metaal en de corrosieve omgeving, zodat er een bescherming gevormd wordt tegen
verdere corrosie.
 Er zijn metalen die passiveren: er vormt zich onmiddellijk een zeer dunne laag aan het
metaaloppervlak wanneer dit in contact komt met zuurstof.


ROEST VERSUS CORROSIE
De woorden roest en corrosie worden vaak door elkaar gebruikt, maar roest is geen synoniem van corrosie.
Roest is een bijproduct van corrosie, dat tot stand komt wanneer ijzer wordt blootgesteld aan zuurstof en
water.

Indien het legeringselement chroom (passieve laag) in het metaal voorkomt, zal roest veel trager optreden.


GALVANISCHE CORROSIE
Wanneer twee verschillende metalen gelijktijdig in een elektrolyt (vloeistof die de elektriciteit geleidt) in
onderling contact staan, ontstaat er een elektrische spanning tussen beide metalen.
De twee metalen vormen zo een ‘galvanisch koppel’.

Metalen kunnen worden gerangschikt in een galvanische serie: een spanningsreeks waarbij eenvoudig kan
worden nagegaan welk van beide metalen het meest edel is.




Twee regels zijn van toepassing op de galvanische serie:
1) Hoe verder de metalen in de spanningsreeks uit elkaar staan, hoe groter de corrosie zal zijn.
2) De relatieve grootte van de twee metalen ten opzichte van elkaar speelt een rol. Als de minst edele
van de twee (de anode) klein is ten opzichte van de meest edele (de kathode), zal er een sterke
aantasting optreden.

Galvanische corrosie kan vermeden worden door contact tussen beide metalen te vermijden door BV. een
rubber aan te brengen of door ervoor te zorgen dat er geen elektrolyt aanwezig is.


STAAL
IJzer is het goedkoopste metaal en een van de meest voorkomende metalen.
De bouwsector is de grootste staalgebruiker maar staal heeft ook een belangrijk minpunt: het corrodeert.