Værd at vide om stål og aluminiumsmaster ​

De seneste år har foregået store udskiftninger af ældre anlæg med træ- eller gittermaster. De nye master der monteres, er hovedsageligt af stål eller aluminium.

Skrevet af: Emil Mortensen, afdelingsleder for masteafdelingen ved DAV NORDIC A/S​

Master langs de danske veje

Vi mener at masten er det vigtigste designelement på vejen. Andre mener, at masterne er et nødvendigt onde for at få belysningsarmaturer, signallanterner og tavler placeret i den korrekte afstand fra terræn. Lige meget hvordan man ser på det, er masterne en fast del af de danske veje.

De seneste år har der foregået store udskiftninger af ældre anlæg med træ- eller gittermaster. De nye master der monteres, er hovedsagelig af stål eller aluminium, der oftest er overfladebehandlet med enten galvanisering (stål) eller anodisering (aluminium).​

​Råmaterialerne

Stål udvindes af jernmalm og gennemgår en proces, hvor det blandt andet varmes op til ca. 1.700 grader for at få ilten ud af malmen. Efter stålet er produceret bliver det som oftest galvaniseret i et kar med 375 grader flydende zink.

​Aluminium der udvindes af bauxit, gennemgår elektrolyse og varmes i processen op til ca. 650 grader. Efter aluminium er produceret kan det anodiseres for at forlænge levetiden. Anodiseringsprocessen forgår elektrolytisk i et surt bad mellem 30-50 grader. Anodisering forstærker det naturlige oxidlag der er i aluminium og får samtidig materialet til at ændre udseende. I anodiseringsprocessen kan der vælges mellem mange forskellige farver og udtryk. På billedet ses til venstre en naturanodiseret overflade og til en højre en rå børstet overflade. Naturanodisering er den mest brugte anodiseringsfarve til master.

CO₂ aftryk

Co₂ aftrykket på de to processer findes der ikke helt konkrete tal på, da det afhænger af flere ting i processen – energikilden til opvarmning/elektrolysen, legeringen m.m.

​ Flere peger på at 1 kg. stål udleder omkring 1 kg. Co₂, hvor 1 kg. aluminium udleder ca. 2 kg. Co₂. Det er dog vigtigt at bemærke at aluminium vejer ca. en tredjedel af stål. Da materialeegenskaberne samtidig gør at aluminium skal have mere godstykkelse, kan man regne med ca. samme udledning ved produktion af en stål- og aluminiumsmast. Forskellen ligger i muligheden for genanvendelse, samt energiforbruget til overfladebehandlingen.

Cirkulær økonomi

Cirkulær økonomi er noget der er kommet for blive. Det øgede politiske fokus bør øge efterspørgslen af genanvendelige løsninger.

Når vi kigger på cirkulær økonomi, kommer termer som ”cradle to cradle” (vugge til vugge), der beskriver hele processen fra fremstilling til brug og genanvendelse. Udtrykket var tidligere vugge til grav, hvor genanvendelsen ikke var tænkt ind. Tanken bag cirkulær økonomi er at genbruge de resurser vi har, samt mindske spild og udledninger i processen.

​Både stål og aluminium kan genanvendes. Genanvendelsen kræver ved aluminium kun 5% af den energi, der kræves for ny fremstilling, hvor stål kræver 25%. Denne mærkbare forskel gør at 75% af alt det aluminium, der er produceret siden starten, stadig bruges.

Fakta om genanvendelse

Aluminium kom frem for ca. 50-60 år siden, og har været i fremgang siden. Branchen har været agil og tilpasset sig de nye muligheder. Genanvendelsen er en af de ting der har været opmærksomhed på i en stor del af forløbet. I dag er genanvendt aluminium en gængs vare, og derfor noget der nemt kan stilles som krav til fx indkøb af master. Prisen på genanvendt aluminium er ikke væsentlig over prisen på ny aluminium, hvorfor flere bruger det som deres standardmateriale.

​Stålet har været her længere tid, og har ikke på samme måde formået at gøre det let gennemskueligt om der benyttes genbrugsmateriale. Der er derfor ikke på samme måde adgang til standardprodukter lavet af genbrugsstål. Kravet til genanvendeligt stål er lige nu et sværere krav at leve op til.​

Korrosion

For at sikre masterne mod korrosion får de ofte en korrosionsbeskyttelse. Stål bliver galvaniseret, hvor aluminium anodiseres.

Stål fremstilles i forskellige styrkeklasser, hvor S235 og S355 er de mest brugte. Aluminium fås i mange forskellige legeringer. Der er stor forskel på korrosionsbestandigheden i de forskellige legeringer (sammensætninger) af aluminium.

​Nogle legeringer er designet til at holde over 50 år i saltvand, og andre er til indendørs brug. Legeringerne skal derfor nøje udvælges til den givne opgave. Ved valg af legering er de væsentligste parametre korrosion, styrke og pris. Derudover skal det tjekkes at legeringen kan modtage anodisering, da det ikke er alle legeringer, der kan det. Flere legeringer af aluminium har ikke behov for en anodisering for at holde levetiden ud i det miljø, det indgår.

De fleste master er lavet af aluminium i 6000 serien, som også bruges meget i byggebranchen. Flere legeringer i 6000 serien har en dokumenteret levetid på min. 25 år uden brug af anodisering. Alligevel benyttes de fleste master med en anodiseret overflade i Danmark, da man ønsker en ekstra korrosionsbeskyttelse.

Det kritiske korrosionsområde ved både stål-og aluminiummaster er ved terræn overkant. Ved terræn ser man ofte aluminium behandlet med tape, plast, bitumen eller lignende for at forstærke korrosionsmodstandsevnen i særligt krævende miljø.

​En svensk rapport har tidligere peget på problemer med aluminium og korrosion ved terræn hvor der spredes vejsalt. Rapporten blev lavet da Trafik Verket i Sverige oplevede master der korroderede ved terræn og til sidst væltede pga. af korrosionen. De testede master var af anden aluminiumslegering end de, der primært bruges i Danmark (AW6060, AW6063 og AW6005). Derudover var masten ikke behandlet ved terræn.

Vidste du, at…

Teknologisk Institut fastlår, at i år 2050 har vi brug for 3,5 gange jorden, hvis vi fortsætter med at bruge ressourcer på byggeri og anlæg i det tempo, vi gør nu. Der er derfor nødvendigt at indtænke bæredygtighed i byggeriet.

​De første aluminiumsmaster til vejbelysning kom i Danmark omkring år 2000, hvor Vejdirektoratet lancerede MILEWIDE masten. I de første mange år blev masterne anodiseret men ikke behandlet ved terræn. Masterne står mange stedet i Danmark, og flere har stået i snart 20 år. Der har endnu ikke været problemer med korrosion på disse master lavet af AW6005A legeringen. Ved valg af den korrekte legering er vores påstand, at det ikke er nødvendigt med en ekstra korrosionsbeskyttelse ved terræn. Korrosionsbeskyttelsen ved terræn kan betragtes som en ekstra forsikring.

​Der findes forskellige kilder, der opgiver modstandsdygtigheden for en given legering i forskellige miljøer.

​ Læs mere om, hvordan master inddeles i korrosionsklasser her.

Pris

I takt med at efterspørgslen er steget på aluminiumsmaster har prisen nærmet sig prisen på stålmaster. Prisen på en aluminiumsmast er de senere år faldet og nærmer sig stålmasten, hvis der tænkes i samme antal. Prisen for en almindelig 4-6 meter mast til nedgravning er alt efter antal ca. 30-35% højere, hvis den vælges i aluminium fremfor stål. Det forventes ikke at prisen på en aluminiumsmast kommer ned på et lavere niveau end i dag, da processerne ved udvinding og produktion af aluminium er optimeret markant igennem flere år.

Eftergivelighed

Der findes både eftergivelige stål- og aluminiumsmaster. Materialeegenskaberne fra aluminium gør, at de primært bliver brugt som eftergivelige. Stålets styrke er væsentlig højere end styrken i aluminium, hvilket gør, at en stålmast i flere tilfælde skal konstrueres på en særlig måde, så den bliver blødere for at undgå piskesmældseffekt.

​

De fleste aluminiumsmaster der er konstrueret som en standard lysmast uden hensyntagen til eftergivelighed vil opføre sig som en eftergivelig mast under en crashtest. En eftergivelig aluminiumsmast, vil derfor i de fleste tilfælde være en standardmast. Flere er endda godkendt eftergivelig blot ved nedgravning (uden fundament).​

Konklusion

• Det er muligt at stille krav til brugen af genanvendt aluminium fx via. ”cradle to cradle” certifikat (min. silver).
• Korrosion er ikke et problem på en aluminiumsmast, hvis der vælges korrekt legering.
• Det anbefales at give aluminiumsmasterne en behandling ved terræn for at øge levetiden.
• Prisen på en standard aluminiumsmast er højere end stål, men prisforskellen er mindre end tidligere set.

Relaterede artikler