Bruken av såkalt rust-tregt stål (også kalt “cortenstål”) i veirekkverk har vært diskutert i flere medieoppslag, seinest i Teknisk Ukeblad nylig. Bakteppet er en alvorlig bilulykke på E6 nord for Andelva i Viken i 2021. Her ble en bil spiddet av rustent og svekket veirekkverk som delte seg da bilen traff en nødåpning i rekkverket.
På oppdrag for Statens vegvesen har SINTEF undersøkt korrosjonsegenskapene til rust-trege stål for å si noe om hvor dette stålet kan brukes, og hvor det ikke bør benyttes.
Hovedkonklusjonen er at slikt stål ikke kan brukes nær sjøvann eller langs vintersaltet vei. I tillegg må stålkonstruksjonen designes slik at den får tørke inn med jevne mellomrom. Ett av problemene med rekkverket langs E6 i Andelva, var valget av en C-formet profil som fanger vann og hindrer tørking.
Diskusjon om bruer fulgte
Da Tretten bru kollapset i fjor høst, oppsto diskusjoner også om bruken av rust-trege stål i bruer. Tretten bru ble bygget med en kombinasjon av rust-tregt stål og limtre. Undersøkelser av stålet etter kollapsen av brua viste ingen tegn til økt korrosjonshastighet.
Her fungerte også stålet etter hensikten, og bruken av rust-tregt stål var ikke årsaken til kollapsen.
I vår egen undersøkelse har vi undersøkt ei gangbru som krysser E6 ved Espa, øst for Mjøsa. Brua er konstruert i rust-tregt stål. Den viser heller ingen tegn til økt korrosjon. Det ser ikke ut til at veisaltet spres så høyt over veibanen, og det er all grunn til å tro at denne brua vil oppnå ønsket levetid.
Hva er rust-tregt stål?
Statens vegvesen tok rust-trege stål i bruk omkring 2010. Langs E6 fra Dal til Kolomoen ble materialet brukt i stor utstrekning på kryssende bruer og veiutrustning (rekkverk og skiltgalger). I ettertid har det vist seg at det var et dårlig valg for rekkverkene. Det betyr imidlertid ikke at materialet generelt er uegnet for dette formålet.
Rust-trege stål er en samlebetegnelse på ulike stållegeringer som typisk er tilsatt 0,5–1 prosent krom og 0,3 til 0,5 prosent kobber.
All rust beskytter stålet i en viss grad og reduserer korrosjonshastigheten. Gammelt, rustent stål har derfor lavere korrosjonshastighet enn nytt stål uten rust.
Rust-trege stål er utviklet for å forsterke denne effekten ytterligere, slik at stålet kan benyttes uten annen korrosjonsbeskyttelse. Ved å tilsette krom og kobber, blir rusten tettere og mer beskyttende enn vanlig rust. Korrosjonshastigheten kan bli så lav at forventet materialtap på 100 år vil være under en millimeter.
Fordelen med rust-trege stål
Den lave korrosjonshastigheten til rust-trege stål kan gi store økonomiske besparelser for veiutrustning og bruer, siden disse typisk skal ha en levetid på 50 til 100 år.
Alternativet er vanlig stål beskyttet med belegg. Sinkbelegg og malingsbelegg er den vanligste beskyttelsesmåten og ble brukt på alle stålbruer og all veiutrustning før rust-trege stål kom i bruk. Vanlig stål med belegg er fortsatt langt mer vanlig enn rust-trege stål i Norge.
Ulempen med vanlig stål er at belegget degraderes over tid og må repareres. For ei bru med 100 års levetid, vil vedlikehold av belegget som regel være nødvendig minst en gang i løpet av bruas levetid. Dette er operasjoner som kan koste flere titalls millioner og påvirke trafikkavviklingen.
Så hvis dette kan unngås, vil det være en fordel. Bruk av rust-trege stål gir en mulighet for det. Ved å legge på et korrosjonsmonn på en millimeter, kan konstruksjonen oppnå 100 års levetid uten vedlikehold.
Begrensninger for bruk av rust-trege stål
Det er to viktige begrensninger for bruk av rust-trege stål. For det første må overflata tørke helt ut med jevne mellomrom for at et tett og beskyttende lag med rust skal dannes. Rust består av flere ulike typer jernoksid. Noen er løse, åpne, sitter dårlig fast til ståloverflata og gir lite beskyttelse. Andre er tette, sitter godt fast til stålet og gir god beskyttelse.
Den lite beskyttende rusten vil imidlertid over tid omdannes til den tette beskyttende typen, så lenge ståloverflata får tørke helt opp med jevne mellomrom.
Den andre begrensningen er at rust-trege stål ikke tåler salt. Klorid gjør at det dannes flakformet rust som faller av overflata i stedet for det tette og beskyttende sjiktet. Rusttrege stål må derfor ikke brukes der salt fra sjøen kan nå konstruksjonen.
Problemet langs E6 var vintersalting. Tett trafikk og høy hastighet virvler saltholdig vann opp i lufta og sprer det rundt veien. Midtdeleren og rekkverket langs veien står der saltbelastningen er høyest, det vil si langt over det som rust-trege stål tolererer.
Riktig bruk av rust-trege stål
For Statens vegvesen er rust-trege stål et gunstig alternativ økonomisk, ved at stålet ikke trenger overflatebehandling og dermed heller ikke overflatevedlikehold. I et 100 års levetidsperspektiv kan det utgjøre betydelige besparelser.
Statens vegvesen er nå klar over begrensingene knyttet til salt og design, og bruken av slikt stål vil trolig øke i tiden fremover. For å sikre riktig bruk, krever Vegvesenet nå at all bruk skal godkjennes på forhånd.
Artikkelen ble første gang publisert i Teknisk Ukeblad 25. april 2023 og gjengis her med TUs tillatelse.
