Byggmaterial i lantbruksbyggnader - Stål
Stål är ett av våra mest använda byggmaterial inom jordbruk och industri. Det är starkt och formbart, vilket gör det mycket användbart i stora konstruktioner som djurstallar, maskinhallar och bärande stommar. Dessutom kan stål återvinnas nästan i oändlighet utan att förlora sina egenskaper, vilket gör det till ett resurssnålt val på lång sikt. Samtidigt står materialet i fokus för den pågående omställningen mot mer hållbara och klimatvänliga produktionsmetoder, där ny teknik och återvinning spelar en avgörande roll.
Användning
Stål används i stort sett överallt i moderna lantbruksbyggnader:
- Stommar, pelare och takstolar i hallar och stallbyggnader.
- Balkar och beslag i kombination med limträ.
- Plåtbleck, takavvattning och fasadbeklädnad i form av korrugerad stålplåt.
- Armering i betongkonstruktioner, där stål ger betongen draghållfasthet.
- Perforerad plåt används för ljusinsläpp, ventilation och ljuddämpning.
- Stallinredning, grindar och utrustning tillverkas ofta av stålrör, vinkeljärn och plattstål för att tåla belastning och slitage.
Tillverkning av stål
Stål tillverkas främst av järnmalm, som bryts i gruvor och smälts i masugnar vid mycket höga temperaturer (ca 1850–2500°C). I processen bildas råjärn som innehåller cirka 4–5 % kol. För att framställa stål måste kolhalten sänkas till mellan 0,15–2 %, vilket sker i stålverket genom olika reningsprocesser.
Kolhalten påverkar stålets hårdhet, seghet och formbarhet. Högre kolhalt ger ett hårdare men sprödare stål, medan lägre kolhalt gör stålet segare och lättare att bearbeta.
Ståltillverkning är energiintensiv och ger upphov till stora mängder koldioxid – ungefär 1,5–2 ton CO₂ per ton stål vid traditionell masugnsprocess. Forskning och utveckling pågår för att minska dessa utsläpp genom att använda eldrivna ljusbågsugnar och vätgasbaserad produktion.
Stålets egenskaper
Stål har mycket goda mekaniska egenskaper och används inom lantbruket tack vare dess styrka, seghet och formbarhet.
| Hållfasthetsegenskaper | Beskrivning |
|---|---|
| Draghållfasthet | Stål klarar höga dragkrafter, det vill säga krafter som försöker tänja ut materialet. Beroende på legering och behandling kan draghållfastheten variera mellan 250 och 2000 MPa. |
| Tryckhållfasthet | Tryckhållfastheten är nästan lika hög som draghållfastheten. Det gör stålet idealiskt i pelare, balkar och andra bärande delar. |
| Seghet | Stål kan deformeras plastiskt innan det brister, vilket innebär att det varnar innan brott uppstår. Detta gör det säkrare än sprödare material som gjutjärn. |
| Brott- och flytgräns | Flytgränsen anger när stålet börjar deformeras permanent. Brottgränsen är den maximala belastning stålet klarar innan det går av. Genom värmebehandling och legeringar kan man anpassa dessa egenskaper efter behov. |
| Utmattningshållfasthet | Stål klarar upprepad belastning bra, men sprickor vid spänningskoncentrationer måste undvikas. |
| Slaghållfasthet | Stål tål stötar och slag utan att spricka, men vissa stålsorter blir sprödare vid kyla. |
| Elasticitet och styvhet | Elasticitetsmodulen är cirka 210 GPa, vilket gör stål mycket styvt och motståndskraftigt mot deformation. |
Brandegenskaper
- Stål är obrännbart och bidrar inte till spridning av brand.
- Vid höga temperaturer (över ca 500°C) mjuknar och deformeras det dock, vilket kan påverka bärförmågan.
Isoleringsegenskaper
- Stål leder värme och kyla mycket effektivt, vilket gör att köldbryggor kan uppstå.
- Materialet har dåliga isoleringsegenskaper och behöver därför kompletteras med isolering vid byggnation.
Ytbehandling och legeringar
I stallmiljöer där fukt, ammoniak och syra förekommer är stålet särskilt utsatt. För att förlänga livslängden används olika typer av ytbehandling:
- Varmgalvanisering - ståldelar doppas i smält zink som bildar ett skyddande, självläkande lager.
- Målning - ytan täcks med rostskyddsfärg som hindrar fukt och syre från att nå stålet.
- Kombinerat skydd - varmgalvanisering följt av målning ger extra skydd, särskilt för detaljer som utsätts för markfukt eller ammoniak.
- Rostfritt stål - är en legering som innehåller minst 10,5 % krom (Cr), vilket gör materialet motståndskraftigt mot rost. Andra vanliga legeringsämnen är nickel (Ni), molybden (Mo) och kol (C). Syrabeständigt rostfritt stål, med högt innehåll av krom och nickel, används ofta i miljöer med hög fuktighet eller syraexponering – exempelvis i grisstallar eller utfodringsutrustning som kommer i kontakt med ensilage.
Fördelar med Stål
- Starkt, tåligt och formbart.
- Kan återvinnas nästan oändligt.
- Ej brännbart
- Lång livslängd vid rätt skydd.
Nackdelar med stål
- Deformeras vid höga temperaturer.
- Oxiderar i kontakt med fukt och kräver ytbehandling.
- Energiintensiv tillverkning med klimatpåverkan.
I samarbete med
Läs mer
Svensk Byggtjänst – Bygginfo: Stål i byggnader
Jernkontoret.se – Fakta om stål och miljöpåverkan
Nordicgalvanizers.com – Handbok i varmförzinkning
Damstahl.com
