Nerezové kovy zinok, hliník, meď a olovo
Stavebné kovy Časť 2: Oceľ je najbežnejším kovom používaným ako stavebný materiál. Ale samozrejme nie jediný. Používajú sa aj alternatívy ako zinok, hliník, meď a olovo. V porovnaní so železom a oceľou sú oveľa menej náchylné na hrdzu (koróziu). Tu sú najdôležitejšie vlastnosti a oblasti použitia týchto stavebných kovov.
V prírode je zinok väčšinou viazaný ako sulfid, uhličitan alebo kremičitan a je jemne distribuovaný v rudnej hornine. Od polovice 18. storočia tieto rudy ťažil človek, aby z nich získal čistý kov. Najdôležitejšia výrobná metóda je zhruba opísaná v dvoch krokoch: Najprv sa oxid zinočnatý získa pražením rúd, potom sa tento materiál znovu zahreje s prídavkom koksu, výsledkom čoho je čistý zinok.
Zinok je relatívne lacný materiál, ktorý sa ľahko spracováva a na vzduchu rýchlo vytvára oxidový povrch, ktorý kov veľmi dobre chráni pred hrdzou. Vďaka tejto vlastnosti sa používa hlavne ako antikorózny prostriedok v stavebníctve. Výrobky z ocele sú často pozinkované. Preto sú na povrchu potiahnuté zinkom, aby ich chránili pred hrdzavením.
Ale plechy z čistého zinku sa používajú aj v stavebníctve, aj keď nie tak často ako oceľ alebo hliník. Používajú sa napríklad na strešné krytiny, žľaby, zvodové rúry, vonkajšie parapety alebo ako fasádny obklad. Spravidla sa však na to nepoužíva čistý zinok, ale zliatiny zinku. Štandardom je titánzinok, ktorý obsahuje aj malé množstvo medi, titánu a hliníka. Vďaka tomu je menej krehký a ešte odolnejší voči korózii.
hliník
Ľahký kovový hliník sa v zemskej kôre vyskytuje ešte častejšie ako železo, ale ako materiál sa používa až od druhej polovice 19. storočia. Je to preto, že existencia tohto prvku bola objavená až v roku 1825. Okrem toho je na výrobu hliníka potrebných pomerne veľké množstvo elektriny a až v priebehu 19. storočia sa stal technicky použiteľným.
Hliník sa získava hlavne z červeného bauxitu, hliny obsahujúcej hliník. Pridaním roztoku hydroxidu sodného sa najskôr izoluje hydroxid hlinitý, ktorý sa potom odvodní v rotačnej peci. Tak sa vytvorí práškový oxid hlinitý. Táto látka sa potom rozdelí na čistý hliník a kyslík elektrolýzou spolu s roztaveným kryolitom. Na to potrebuje priemysel veľké množstvo elektriny.
Okrem železa/ocele je dnes najbežnejším stavebným kovom hliník. Používa sa napríklad na okenné rámy a parapety, rolety, dvere, fasádne obklady a strešné krytiny. Jednou z najväčších výhod kovu je jeho nízka hmotnosť. Hliník je len asi z polovice taký ťažký ako oceľ. Pretože je pomerne mäkký, dá sa tvarovať aj studený a teplý a dobre sa s ním pracovať. Môže byť napríklad zváraný, spájkovaný, nitovaný a tiež lepený. Rovnako ako všetky tu uvedené stavebné kovy, je hliník chránený pred koróziou oxidačnou vrstvou. Nakoniec môže byť materiál legovaný rôznymi spôsobmi, takže sú tiež možné triedy s vyšším stupňom tvrdosti.
meď
Strecha kostola z medi s typickou zelenou patinou. Foto: Rolf Handke/www.pixelio.de
Dávno predtým, ako človek objavil železo, už ako materiál používal meď. Obdobie asi od 5 000 do 3 000 pred n V mnohých regiónoch sveta sa dnes nazýva medená doba. Surovinu možno nájsť v prírode ako zaliatu v rudnom materiáli, tak v čistej forme ako medeno-červené a lesklé kovové „nugetky“. Po objave železa však význam medi ako stavebného materiálu významne poklesol. Materiál zažil renesanciu v dobe elektriny. Meď vedie elektrinu ako žiadny iný kov (okrem striebra), a preto sa stala štandardným materiálom pre silové káble. V neposlednom rade kvôli tejto vlastnosti je polodrahokam tiež pomerne drahý.
V stavebníctve sa meď nachádza najmä ako materiál pre rúry a strechy. Medené strechy sa považujú za mimoriadne odolné a môžete sa im na mnohých miestach čudovať, najmä na honosných stavbách, ako sú napríklad kostoly. Spoznáte ich podľa zelenej patiny. Pri styku so vzduchom vytvára meď dve ochranné vrstvy: najskôr vrstvu oxidu a o niečo neskôr zeleno sfarbený povlak, ktorý sa skladá zo solí medi. Mimochodom, meď je tiež východiskovým materiálom pre niektoré známe zliatiny. Takto sa bronz vyrába z medi po zmiešaní s cínom a olovom. A mosadz je zliatina medi a zinku.
Olovo je tiež jedným z prastarých kovových materiálov, ktoré človek pozná. Napríklad Rimania z neho vo veľkom vyrábali vodovodné potrubie. Od stredoveku sa materiál získaný z olovených rúd čoraz viac používa aj na odkvapy a mreže pri zasklievaní okien. A strešné krytiny sú vyrobené z valcovaných olovených plechov. Mimo konštrukcie je kov známy napríklad ako súčasť batérií a benzínu. A ako materiál na ochranu pred žiarením sa používa v jadrových elektrárňach a v röntgenovej technológii. Olovo ceruzky naopak nie je vôbec vyrobené z olova, ale zo zmesi grafitu a hliny.
Olovo je odolný proti korózii a zároveň veľmi mäkký kov. Nielenže sa dá tvarovať za studena, ale dá sa aj ľahko rezať - môžete ho dokonca poškriabať nechtom. Je tiež spájkovateľný. Takže vlastne ideálny materiál - najmä pre vonkajšie použitie na malých plochách. Olovo sa preto v rímskom období nielen v značnej miere využívalo v stavebníctve, ale až do sedemdesiatych rokov nášho času. Medzitým sa však zistilo, že kov je toxínom pre životné prostredie, ktorý môže vážne poškodiť ľudí aj prírodu. Preto sa dnes vo väčšine oblastí vyskytujú pokusy nahradiť olovo inými materiálmi. Inštalácia nových olovených potrubí na pitnú vodu je od roku 1973 v celom Nemecku zakázaná. Od konca roku 2013 sú majitelia domov v tejto krajine tiež povinní vymeniť staré olovené potrubia.