Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch - stahl

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Merkblatt 405
Korrosionsschutz von
Stahlkonstruktionen durch
Beschichtungssysteme
Stahl-Informations-Zentrum
Merkblatt 405
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Merkblatt 405
„Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Beschichtungs systeme“
Ausgabe 2005
ISSN 0175-2006
Herausgeber:
Postfach 10 48 42
40039 Düsseldorf
Autor:
Dr. rer. nat. W. Katzung
Institut für Stahlbau Leipzig GmbH
Handelsplatz 2
04319 Leipzig
Redaktion:
in Kooperation mit:
Deutscher Stahlbau-Verband DSTV
Die dieser Veröffentlichung zugrunde
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• ThyssenKrupp Electrical Steel GmbH
• ThyssenKrupp Rasselstein GmbH
• ThyssenKrupp Steel Europe AG
• ThyssenKrupp VDM GmbH
• Wickeder Westfalenstahl GmbH
2
Titelbild:
S-Bahn-Brücke über den Rhein zwischen Mannheim und Ludwigshafen
Korrosivitätskategorie C4
Korrosionsschutzsystem aus 2K-EPZinkstaub-Grundbeschichtung, 2KEP-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtungen und 2K-PUR-Deckbeschichtung nach Spezifikation der Deutschen
Bahn AG
Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Beschichtungssysteme
Inhalt
1
2
Seite
Vorbemerkungen .............. 4
6.5
Aufgabe des
Korrosionsschutzes ........... 5
7
2.1
2.2
2.3
Systeme für den
Korrosionsschutz ...............5
Allgemeines ....................... 5
Metallische Überzüge ........ 6
Beschichtungssysteme ...... 7
3
Korrosionsbelastung ......... 7
4
Schutzdauer .....................10
5
Korrosionsschutzgerechtes Konstruieren ...10
Allgemeines ..................... 10
Grundregeln zur korrosionsschutzgerechten
Gestaltung ....................... 11
Zugänglichkeit und
Erreichbarkeit ................. 11
Spalten, Fugen ................. 11
Vorkehrungen gegen
Ablagerungen und
Wasseransammlungen ..... 12
Kanten, Oberflächenfehler an Schweißnähten .. 12
Schraubenverbindungen .. 12
Hohlkästen und
Hohlbauteile ....................13
Aussteifungen,
Aussparungen ................. 13
Handhabung, Transport
und Montage ................... 13
Kontaktkorrosion ............ 13
5.1
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.2.6
5.2.7
5.2.8
5.2.9
6
6.1
6.2
6.3
6.4
Oberflächenvorbereitung ................... 15
Allgemeines ..................... 15
Arten vorzubereitender
Oberflächen und Verfahren der Oberflächenvorbereitung ................... 15
Bewertung der vorbereiteten Oberflächen ... 16
Rauheit und
Rauheitsgrade ..................16
Seite
Hinweise zur Oberflächenvorbereitung ........ 17
9.4
9.5
Fertigungsbeschichtungsstoffe ........ 18
Korrosionsschutz durch
Beschichtungssysteme .... 19
8.1 Allgemeines ..................... 19
8.2 Grundtypen von
Beschichtungsstoffen ...... 19
8.3 Aufbau und Eigenschaften von
Beschichtungssystemen .. 20
8.4 Verordnung über die Begrenzung von Emissionen
flüchtiger organischer
Verbindungen ................. 21
8.5 Schichtdicke ....................22
8.6 Vorspannkraftabfall bei
beschichteten Kontaktflächen planmäßig
vorgespannter ScherLochleibungs-Verbindungen (SLV) .................. 22
8.7 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und
Auswahlkriterien zu
Beschichtungssystemen
unter Berücksichtigung
spezifischer Besonderheiten im Stahlbau .......... 23
8.8 Auswahl von
Beschichtungssystemen .. 25
8.8.1 Beschichtungssysteme
für atmosphärische Umgebungsbedingungen ...... 25
für den Stahlwasserbau ... 27
8.8.3 Duplex-Systeme .............. 27
10
Erarbeitung von Spezifikationen für Erstschutz
und Instandhaltung ......... 29
11
Vertragsrechtliche
Hinweise ......................... 30
Wichtige Festlegungen
in den Vergabe- und
Vertragsordnungen für
Bauleistungen (VOB) ...... 30
Regelungen zur
Schichtdicke ................... 30
Kontrollfläche für
Gewährleistungszwecke . 31
Ausbesserung von
Beschädigungen .............. 31
Hinweis zum Einkauf von
Beschichtungsstoffen ...... 31
8
9
9.1
9.2
9.3
Ausführung und
Überwachung der
Beschichtungsarbeiten .... 28
Qualifikation des
Ausführungsbetriebes ..... 28
Zustand der Oberfläche
vor der Beschichtung ...... 28
Beschichtungsstoffe ........ 28
Seite
Prüfen und Überwachen
der Arbeiten .................... 28
Kontrollflächen ............... 29
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
12
12.1
12.2
12.3
12.4
Gesundheitsschutz,
Arbeitssicherheit und
Umweltschutz ................. 31
Allgemeines ..................... 31
Gesetze und
Verordnungen ................. 32
Technische Regeln
und Richtlinien für
Gefahrstoffe (TRGS) ........ 32
Unfallverhütungsvorschriften .................... 32
13 Literatur .......................... 33
13.1 Weitere Literatur ............. 33
14
Bildnachweis ................... 33
15
Normen und
Regelwerke ..................... 33
3
Merkblatt 405
Abb. 1: Korrosionsschutz für Neubauteile und die Instandsetzung der Stahlkonstruktion in einer Chemieanlage (BASF)
Korrosivitätskategorien C4 und C5-I
Korrosionsschutzsysteme auf Basis 2K-EP und 2K-PUR für die Neubeschichtung sowie auf Basis PVC/AK für die Instandsetzung
Vorbemerkungen
Die Wirkung des Korrosionsschutzes eines Bauteiles wird durch die Eigenschaften des Werkstoffes, die Güte der Oberflächenvorbereitung, die
fachgerechte Applikation und die Eigenschaften der Beschichtung oder
des Überzuges, die chemische und
physikalische Beschaffenheit des Korrosionsmediums sowie durch die Betriebsbedingungen und durch äußere
elektrochemische und konstruktive
Einflussgrößen bestimmt.
4
Da diese Einflussgrößen nicht immer ausreichend bekannt sind, kann
über die voraussichtliche Korrosionsschutzwirkung und ihre Dauer keine
sichere Aussage gemacht werden.
Ein frühzeitiges Versagen der Korrosionsschutzwirkung ist bei Beachten
der technischen Regeln wenig wahrscheinlich und nur bei Zusammentreffen mehrerer ungünstiger Faktoren zu
erwarten.
Dieses Merkblatt beschäftigt sich
mit dem Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Beschichtungs-
systeme. Wesentliche Grundlage dafür
sind die Festlegungen in der internationalen Norm DIN EN ISO 12944.
Mit diesem Merkblatt soll das Arbeiten mit dieser Norm erleichtert und
zwischenzeitlich gewonnene neue
Erkenntnisse zum Korrosionsschutz
von Stahlkonstruktionen unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen
erläutert werden.
1 Aufgabe des
Korrosionsschutzes
Kriterien für die Auswahl eines
geeigneten Werkstoffes für die Lösung
einer Bauaufgabe sind vor allem seine
– Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit,
– Verarbeitungseigenschaften,
– Belastbarkeit (physikalisch-mechanische Beständigkeit und Dauerhaftigkeit).
Wenn bei Planung und Konstruktion im mechanischen Bereich keine
Fehler gemacht werden, wird die Entscheidung des Anwenders für einen
bestimmten Werkstoff jedoch im
Wesentlichen von den Angaben zur
Dauerhaftigkeit bestimmt.
Allgemein darf man davon ausgehen, dass die Bewertung der Dauerhaftigkeit des Werkstoffes Stahl wesentlich von seinem Korrosionsverhalten
abhängig ist.
Stahl zeichnet sich insbesondere
durch seine fast unbegrenzte Be- und
Verarbeitbarkeit und vollständige Recyclingfähigkeit aus. Das Image dieses
Werkstoffes ist jedoch viel stärker von
seinem Bestreben geprägt, im ungeschützten Zustand mit Bestandteilen
der Umgebung zu thermodynamisch
stabilen Verbindungen – den Oxiden
und/oder Salzen des Eisens – an der
Oberfläche zu reagieren.
Diese Eigenschaft des Werkstoffes
Stahl, in den natürlichen Ausgangszustand zurückzukehren, wird als
Korrosion bezeichnet.
Seine Haupteigenschaft, physikalisch-mechanisch beständig zu bleiben
oder, auf Stahlkonstruktionen übertragen, die Tragfähigkeit zu sichern,
bleibt in der Regel über einen langen
Zeitraum erhalten. Sie geht erst verloren, wenn sicherheitsrelevante Querschnittsschwächungen durch Korrosion hervorgerufen werden.
Dieser Zeitpunkt ist abhängig von
der Geschwindigkeit der ablaufenden
Reaktionen zwischen Stahl und seiner
Umwelt und diese wiederum von der
Art und Konzentration der in ihr enthaltenen korrosiven Bestandteile.
Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen ist in diesem Sinne als Ein-
griff in diesen Reaktionsablauf zu verstehen, mit dem Ziel, die Reaktion zu
verhindern bzw. die Geschwindigkeit
stark zu reduzieren.
Viele, z. T. über 100 Jahre alte
stählerne Bauwerke haben das Leistungsvermögen des Werkstoffes Stahl
in Verbindung mit sachgemäßem Korrosionsschutz und der Beachtung erforderlicher Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen nachdrücklich
bewiesen. Der erforderliche Aufwand
zur Erhaltung dieser Bauwerke ist aus
heutiger Sicht allerdings unvertretbar
hoch.
Am Pariser Eiffelturm beispielsweise, erbaut 1889 zur Weltausstellung, wird seit 1899 im Zyklus von sieben Jahren das Beschichtungssystem
ausgebessert und mit einem neuen
Deckanstrich versehen. Der Beschichtungsstoffbedarf beträgt jeweils ca.
60 t. Die Arbeiten werden auch heute
noch manuell per Pinsel oder Rolle
ausgeführt.
Auf Stahlkonstruktionen des 21.
Jahrhunderts ist die Aussage über aufwendige Erhaltungsmaßnahmen auch
bei kritischer Betrachtung nicht mehr
zu übertragen.
– Durch konsequent durchgeführte
Umweltpolitik auf nationaler und
internationaler Ebene hat sich die
Belastung der Atmosphäre mit
korrosiven Stoffen in den letzten
20 Jahren deutlich verringert.
Damit verbunden ist eine deutliche Reduzierung der Korrosionsgeschwindigkeit von Stahl und
Zink und eine Erhöhung der Beständigkeit der Beschichtungssysteme.
– Die konstruktive Gestaltung der
Stahlkonstruktionen ist durch effektive Schweißverfahren und das
breite Angebot von Walzprofilen
wesentlich verbessert worden
und leistet einen aktiven Beitrag
zur Sicherung einer langen Schutzdauer der Korrosionsschutzsysteme.
Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten sind durch deutlich kleinere exponierte Oberflächen und
durch bessere Zugänglichkeit weitaus kostengünstiger auszuführen.
– Die Beständigkeit neuer und weiterentwickelter Beschichtungen gegen-
über atmosphärischen oder medialen Beanspruchungen ist deutlich
verbessert worden. In Verbindung
mit neuen Applikationstechniken ermöglichen sie eine kostengünstige
Verarbeitung in den Stahlbauwerkstätten und auf der Baustelle.
– Kapazitätserweiterungen und Vergrößerung der Verzinkungsbäder ermöglichen heute das Feuerverzinken von Stahlbauteilen auch größerer Abmessungen in breitem Umfang.
– Die Kombination der Feuerverzinkung mit speziell für Zinküberzüge formulierten Beschichtungsstoffen – Duplex-Systeme – ist ein
wartungsarmer, in vielen Anwendungsfällen auch wartungsfreier
Korrosionsschutz über die Nutzungsdauer von Stahlbauwerken.
– Korrosionsschutz wird in zunehmendem Maße integraler Bestandteil der Stahlbaufertigung.
2 Systeme für den
Korrosionsschutz
2.1 Allgemeines
Man unterscheidet im Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen aktive
und passive Schutzmaßnahmen.
Aktiver Korrosionsschutz ist Vermeidung der Korrosion oder Minderung der Geschwindigkeit der Korrosionsreaktion durch
– Eingriff in den Korrosionsvorgang,
z. B. Reduzierung der Umweltbelastungen,
– Werkstoffauswahl, z. B. Anwendung
von korrosionsbeständigen Werkstoffen,
– korrosionsschutzgerechte Gestaltung der Stahlkonstruktionen.
Das Ziel passiver Schutzmaßnahmen ist das Fernhalten korrosiv wirkender Medien von der Stahloberfläche.
Im Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen dominieren aufgrund
ihrer breiten Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit folgende Korrosionsschutzverfahren:
5
Merkblatt 405
Optimaler Korrosionsschutz wird
durch Kombination aktiver und passiver Korrosionsschutzverfahren erreicht, wobei die korrosionsschutzgerechte Gestaltung ein absolutes
„Muss“ vor der Durchführung passiver Korrosionsschutzmaßnahmen ist.
2.2 Metallische Überzüge
Metallische Überzüge werden in
den internationalen Vorschriften DIN
EN 22063, DIN EN ISO 1461 und DIN
EN ISO 14713 geregelt. Das bedeutendste Korrosionsschutzverfahren
im Stahlbau ist das Feuerverzinken.
Das
thermische
Spritzen
(Spritzverzinken, Spritzaluminieren) wird aus wirtschaftlichen Gründen nur dort angewendet, wo die
Bauteilgeometrie das Feuerverzinken
nicht zulässt.
Beim thermischen Spritzen wird
Draht aus Zink, Aluminium oder
Zink-/Aluminiumlegierungen durch
eine Flamme oder einen Lichtbogen
erschmolzen und dann mit Druckluft
zerstäubt und auf die gereinigte und
aufgeraute Stahloberfläche gesprüht.
Die aufprallenden, zerstäubten
Metallteilchen verklammern sich hierbei mit der Oberfläche und untereinander zu einer fest haftenden Schicht.
Nach dem Aufspritzen erfolgt
meist eine Versiegelung der Metallspritzschicht mit penetrierend eingestellten Beschichtungsstoffen oder
auch weiteren Beschichtungen zum
Duplex-System.
Feuerverzinken ist eine Reaktion
der Stahloberfläche mit der Zinkschmelze. Das Ergebnis dieser Reaktion ist der Zinküberzug. Dicke und
6
Gruppe
Si- und P-Gehalt [%]
Zinküberzug
1
Si-/P-arme
Stähle
< 0,03
2
SandelinStähle
≥ 0,03 < 0,13
Grau, z. T. grießig,
hohe Schichtdicke
3
SebistyStähle
≥ 0,13 < 0,28
Silbrig-glänzend bis mattgrau,
mittlere Schichtdicke
4
Si-/P-reiche
Stähle
≥ 0,28
Silbrig glänzend, Zinkblume,
niedrige Schichtdicke
Mattgrau,
hohe Schichtdicke
Tabelle 1: Klassifizierung des Verzinkungsverhaltens von Baustählen nach dem
Silizium(Si)- und Phosphor(P)-Gehalt
Aussehen des Zinküberzuges sind in
entscheidendem Maße von der chemischen Zusammensetzung der Stähle
und den Verzinkungsbedingungen
(Schmelzetemperatur, Tauchdauer)
abhängig. Auch die Topografie der
Stahloberfläche, wie z. B. Ziehriefen
kaltgewalzter Rohre oder Profile,
kann das Ergebnis des Verzinkens
beeinflussen.
Nach dem Silizium- und Phosphorgehalt kann man das Verzinkungsverhalten der Stähle in vier Hauptgruppen
unterteilen (Tabelle 1 und Abb. 2).
Die Übergänge zwischen den
Gruppen sind fließend und von der
Temperatur der Zinkschmelze abhängig. Insbesondere bei Stählen im Über-
gangsbereich von der Gruppe der Si-/
P-armen Stähle zur Sandelin-Gruppe
beeinflusst die Topografie der Stahloberfläche die Eisen-Zink-Reaktion erheblich. Dadurch kann es zu vollflächigen Abweichungen in der Dicke
und im Aussehen des Zinküberzuges
kommen oder aber auch nur zu örtlichen Abweichungen, sodass Eigenschaften beider Gruppen nebeneinander vorliegen.
Auch Feuerverzinkungsüberzüge
werden häufig zusätzlich beschichtet.
Systemempfehlungen werden in DIN
EN ISO 12944-5 und in der „VerbändeRichtlinie Korrosionsschutz von Stahlbauten Duplex-Systeme“ gegeben.
600
500
Schichtdicke [ µm ]
– Beschichtung der Stahloberfläche
mit Flüssig- oder Pulverbeschichtungsstoffen
– Aufbringen von metallischen Überzügen (Zink, Aluminium oder auch
Zink-/Aluminiumlegierungen)
durch Schmelztauchverfahren, z. B.
Feuerverzinken oder thermische
Spritzverfahren
– Kombination metallischer Überzüge mit Beschichtungsverfahren
(Duplex-Systeme)
400
300
200
10 min bei 440 ºC
10 min bei 450 ºC
10 min bei 460 ºC
100
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
Si- und P-Gehalt [%]
0,35
0,4
Abb. 2: Zinküberzugsdicke in Abhängigkeit vom Si- und P-Gehalt der Stähle und von der
Zinkschmelzetemperatur bei einer Tauchdauer von 10 min [1]
0,45
Der Schwerpunkt dieses Merkblattes und somit der nachfolgenden Ausführungen liegt im Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Beschichtungssysteme.
Dem logischen Aufbau der
Norm – Planung, Herstellung, Prüfung und Abnahme, Instandsetzung
von Beschichtungssystemen – wird
in der Gliederung weitgehend Rechnung getragen.
Abb. 3: Abfertigungshalle des Flughafens Stuttgart
Korrosionsschutzsystem für die Tragkonstruktion aus 2K-EP-Zinkphosphat-Grundbeschichtung, 2K-EP-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtung und 2K-PUR-Deckbeschichtung
im Eisenglimmerfarbton DB 701 nach Blatt 87 der TL 918 300 der Deutschen Bahn AG
(heute: ZTV-KOR-Stahlbauten)
2.3 Beschichtungssysteme
Unter Beschichtungssystemen versteht man die Gesamtheit der Schichten aus Beschichtungsstoffen, die auf
einem Untergrund aufzutragen sind
oder aufgetragen wurden, um Korrosionsschutz zu bewirken.
Beschichtungen/Beschichtungssysteme sind universell anwendbare
Korrosionsschutzverfahren für Stahlkonstruktionen.
Aus einer breiten Angebotspalette
flüssiger, pastenförmiger oder pulverförmiger Beschichtungsstoffe können
für die unterschiedlichsten Anforderungen maßgeschneiderte Lösungen
ausgewählt werden.
Die aus Beschichtungsstoffen hergestellten Beschichtungen/Beschichtungssysteme können neben ihrer
Hauptfunktion, Korrosionsschutz zu
bieten, auch dekorative Anforderungen erfüllen und stahlbauspezifischen
Anforderungen gerecht werden, wie
z. B. Sichern oder Erhöhen des Reibbeiwertes von Kontaktflächen gleitfester Verbindungen.
1998 wurde im Rahmen der Harmonisierung der nationalen europäi-
schen Normen die deutsche Norm
DIN 55928 durch DIN EN ISO 12944
„Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme“ ersetzt.
DIN EN ISO 12944 enthält acht
Teile mit umfassenden Regelungen
und Empfehlungen zum Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme:
– Teil 1 Allgemeine Einleitung
– Teil 2 Einteilung der Umgebungsbedingungen
– Teil 3 Grundregeln zur Gestaltung
– Teil 4 Arten von Oberflächen und
Oberflächenvorbereitung
– Teil 5 Beschichtungssysteme
– Teil 6 Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen
– Teil 7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten
– Teil 8 Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung
3 Korrosionsbelastung
Stahlbauteile unterliegen überwiegend einer Korrosionsbelastung aus
den atmosphärischen Umgebungsbedingungen.
Art und Größe dieser Korrosionsbelastung sind abhängig von der Befeuchtungsdauer der Stahloberflächen
und vom Grad der Verunreinigung
der Luft.
Die Befeuchtungsdauer – die
Zeit, bei der die relative Luftfeuchtigkeit > 80 % bei > 0 °C Lufttemperatur
beträgt – ist der primäre Parameter für
die atmosphärische Korrosion bzw.
für die Korrosionsgeschwindigkeit
von Stahl und Zink.
In Abwesenheit von Feuchtigkeit
ist die Korrosionsgeschwindigkeit von
Eisen und Zink vernachlässigbar klein,
auch wenn erhöhte Konzentrationen
an gasförmigen Verunreinigungen
(Schwefeldioxid, Stickoxide u. a.) oder
festen Verunreinigungen (Schwebestäube mit aggressiven Bestandteilen)
vorliegen.
Internationale Forschungs- und
Entwicklungsprogramme in Europa
haben sich in den letzten Jahren sehr
umfangreich mit dem komplexen Einfluss atmosphärischer Verunreinigungen auf die Geschwindigkeit der Korrosion von ungeschütztem Baustahl
und Zink beschäftigt [2].
Trotz dieser wissenschaftlichen
Erkenntnisse zum Korrosionsverhalten
von Eisen und Zink in der Atmosphäre
7
Merkblatt 405
Korrosivitätskategorie
C1
unbedeutend
Dickenverlust
im 1. Jahr [µm]
C-Stahl
Zink
≤ 1,3
≤ 0,1
Beispiele typischer Umgebungen
Freiluft
–
Innenraum
≤ 60 % relative Luftfeuchtigkeit, geheizte
Gebäude (mit neutralen Atmosphären)
C2
gering
> 1,3 – 25 > 0,1 – 0,7
Gering verunreinigte Atmosphäre,
trockenes Klima, meist ländliche Bereiche
Ungeheizte Gebäude mit zeitweiser
Kondensation
C3
mäßig
> 25 – 50
> 0,7 – 2,1
Stadt-/Industrieatmosphäre mit mäßiger
SO2-Belastung oder gemäßigtes Küstenklima
Räume mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit und
etwas Verunreinigungen, Produktionsräume
C4
stark
> 50 – 80
> 2,1 – 4,2
Industrieatmosphäre und Küste mit mäßiger
Salzbelastung
Z. B. Produktionshallen in der chemischen
Industrie, Schwimmbäder
C5-l
sehr stark
> 80 – 200 > 4,2 – 8,4
C5-M
sehr stark
> 80 – 200 > 4,2 – 8,4
Industrieatmosphäre mit hoher relativer
Luftfeuchtigkeit und aggressiver Atmosphäre
Küsten- und Offshorebereich mit hoher
Salzbelastung
Gebäude mit nahezu ständiger Kondensation
und starker Verunreinigung
Tabelle 2: Korrosionsbelastung – Einteilung der Umgebungsbedingungen nach DIN EN ISO 12944-2
kann festgestellt werden, dass die in
ISO 9223 und ISO 9226 gegebenen
technischen Grundinformationen für
die praktische Beurteilung der Schutzdauer von Beschichtungen und Überzügen ausreichend sind.
Diese Standards waren auch
Grundlage für die Klassifizierung der
Korrosivität der atmosphärischen Umgebungsbedingungen in DIN EN ISO
12944-2.
DIN EN ISO 12944-2 charakterisiert die atmosphärischen Umgebungsbedingungen in Form von Korrosivitätskategorien auf der Grundlage flächenbezogener Massen- und Dickenverlustangaben für Stahl und Zink im
ersten Jahr der Bewitterung für typische Umgebungen (Tabelle 2).
Beispiele typischer Umgebungsbedingungen sollen helfen, die Einordnung konkreter Bauten in die entsprechende Korrosivitätskategorie als
Grundlage für die Festlegung des
schutzdauerbezogenen Korrosionsschutzsystems zu erleichtern.
Sonderbelastungen eingeschlossen, ist für die Mehrzahl der Stahlbauten auf diese Weise eine ausreichend
sichere Abschätzung der Korrosionsbelastung möglich.
8
In Deutschland wird an über 300
Messständen die Schwefeldioxid(SO2)Belastung der Luft bestimmt. Die Messwerte sind einzeln oder auch als Jahresdurchschnittswerte erhältlich [3].
Für die Planung geeigneter Korrosionsschutzsysteme sind auf diese
Weise erhaltene SO2-Belastungswerte
[µg/m3] in Verbindung mit DIN EN
ISO 12944-2 nicht direkt zur Ermittlung der entsprechenden Korrosivitätskategorie zu verwerten.
Im Rahmen o. g. europäischer
Forschungen wurde jedoch auch
der Zusammenhang zwischen der
Korrosionsrate von Zink, der SO2/
O3-Belastung der Luft und der Befeuchtungsdauer/Niederschlagsmenge untersucht [4].
Die aus diesen Untersuchungen
resultierende grafische Darstellung des
Zinkverlustes in Abhängigkeit von der
SO2-Konzentration der Luft (Abb. 4)
zeigt eine vereinfachte, aber praktisch
gut handhabbare Version. Diese ermöglicht es, aus zugänglichen Werten
der SO2-Belastung [µg/m3] bestimmter
Standorte die Korrosivitätskategorie
nach DIN EN ISO 12944-2 zu ermitteln.
Es soll jedoch ausdrücklich darauf
hingewiesen werden, dass die auf diese Weise bestimmte Korrosivitätskategorie die makroklimatisch wirkende
Korrosionsbelastung charakterisiert.
Mikroklimatische Besonderheiten, die
sich aus unmittelbar in der Nähe der
Stahlkonstruktionen befindlichen Emissionsquellen für korrosiv wirkende
Stoffe ergeben können, werden so
nicht erfasst und müssen vom Auftraggeber, z. B. der chemischen Industrie, erfragt werden.
Die Korrosionsbelastung ist in
Europa in den letzten 25 Jahren mit
dem deutlichen Absinken des SO2-Gehaltes der Luft wesentlich geringer geworden. Die durchschnittliche Zinkkorrosionsrate wird für 1992/93 mit
8 g Zink pro m2 pro Jahr (8 g/m2/a)
bzw. 1,1 µm/a angegeben [5].
Auch in Deutschland ist eine ähnliche Entwicklung festzustellen. Signifikante Veränderungen hat es jedoch
aufgrund des schon vergleichsweise
niedrigen Niveaus der SO2-Verunreinigung der Luft nur in den ersten Jahren nach der Wiedervereinigung gegeben. Waren die Veränderungen Anfang der 90er Jahre überwiegend auf
Stilllegung von Industriebetrieben zu-
3,0
Zinkabtrag/Jahr [ µm/a ]
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
0
20
30
40
50
60
10
Schwefeldioxidgehalt der Luft [ µg/m3 ]
70
Abb. 4: Zinkabtrag in Abhängigkeit von der SO2-Belastung der
Atmosphäre (in Anlehnung an [4])
Messstation
Abb. 5: Leuchtturm Alte Weser
Korrosivitätskategorie C5-M
Korrosionsschutzsystem aus PVC-AY-Zinkphosphat-Grundbeschichtung und PVC-AY-Deckbeschichtung gemäß Blatt 77 der TL 918 300
der Deutschen Bahn AG in der Überwasserzone sowie 2K-EPAnthracenöl-Kombination in der Unterwasser-/Wasserwechselzone
SO 2
[µg/m3]
1996
1997
1998
2003
Nordrhein-Westfalen
– Bottrop
– Castrop-Rauxel
– Duisburg-Kaldenhausen
32
–
–
27
–
–
23
14
12
16
15
20
Sachsen-Anhalt
– Merseburg
– Halle
– Magdeburg Südost
34
30
–
20
12
–
15
10
6
–
4
20
Sachsen
– Mittelndorf
– Zinnwald
– Olbernhau
– Annaberg-Buchholz
– Klingenthal
– Aue
– Chemnitz-Mitte
– Freiberg
– Glauchau
– Görlitz
–
–
49
53
31
40
40
36
31
31
24
–
27
17
13
14
17
17
14
24
15
17
15
10
8
9
8
10
9
14
16
11
–
8
7
–
5
–
–
7
– = nicht gemessen
Tabelle 3: Entwicklung der SO2-Belastung an hoch belasteten Standorten in Deutschland von
1996 bis 2003 (nach [3])
rückzuführen, ist die aktuelle Situation
in Ostdeutschland einer konsequent
durchgeführten Umweltpolitik zuzuschreiben. Neu entstandene Industriebetriebe der chemischen Industrie,
insbesondere neue Kraftwerke, aber
auch die private Heizungsumstellung führten zu einer weiteren Reduzierung der SO2 -Werte und vielfach auch zu einem Angleich an die
in den alten Bundesländern gemessenen Werte.
Ebenfalls wesentlich für diese
Entwicklung – insbesondere für das
südliche bzw. südöstliche Sachsen –
ist die positive Entwicklung hinsichtlich Senkung der SO2 -Emission im
nordtschechischen Industriegebiet.
In Tabelle 3 ist für die am höchsten belasteten Standorte Deutschlands die Entwicklung der SO2-Belastung von 1996 bis 2003 aufgeführt.
In Verbindung mit Abb. 4 und Tabelle 2 kann somit festgestellt werden,
dass derzeit die Korrosionsbelastung
in Deutschland für die mit SO2 makroklimatisch am höchsten belasteten
Standorte der Korrosivitätskategorie
C3 nach DIN EN ISO 12944-2 entspricht.
9
Merkblatt 405
4 Schutzdauer
Die Schutzdauer wird in DIN EN
ISO 12944-1 für Beschichtungen definiert als die erwartete Standzeit des
Beschichtungssystems bis zur ersten
Instandsetzung.
Nach dieser Norm werden bezüglich der Schutzdauer drei Zeitspannen unterschieden:
– kurz: 2 bis 5 Jahre
– mittel: 3 bis 15 Jahre
– lang: über 15 Jahre
Bei Beschichtungssystemen ist die
erste Instandsetzung aus Korrosionsschutzgründen normalerweise bei Erreichen des Rostgrades Ri 3 nach ISO
4628-3 notwendig.
Die Schutzdauer ist ein wichtiger
Parameter für die Auswahl und Festlegung von Korrosionsschutzsystemen.
Sie ist ein technischer Begriff, der
dem Auftraggeber helfen kann, ein
Instandsetzungsprogramm
festzulegen.
Schutzdauer ist keine Gewährleistungszeit. Die Gewährleistungszeit – ein juristischer Begriff – ist im
Allgemeinen kürzer als die Schutzdauer. Regeln, die beide Begriffe miteinander verbinden, gibt es nicht.
Von wenigen Ausnahmen abgesehen, ist für Stahlkonstruktionen die
Schutzdauer „lang“ relevant, d. h., die
unter Berücksichtigung der Korrosionsbelastung auszuwählenden Beschichtungen/Beschichtungssysteme
dürfen sich innerhalb von mindestens
15 Jahren nur so verändern, dass eine
Instandsetzung möglich ist, ohne die
Altbeschichtung vollständig abstrahlen
zu müssen.
Langzeiterfahrungen mit qualitativ hochwertigen Beschichtungen/Beschichtungssystemen, speziell im
Brückenbau, zeigen, dass selbst bei
den an den Brücken auftretenden hohen Korrosionsbelastungen (Tausalz
u. a.) eine Schutzdauer von 25 Jahren
und mehr erreicht werden kann.
Bei geringeren Korrosionsbelastungen und speziell im Inneren von
Hallen und Gebäuden bedeutet ein
richtig „bemessenes“ Beschichtungssystem Langzeitkorrosionsschutz. Instandhaltungskosten entstehen wäh10
rend der Nutzungsdauer solcher
Stahlbauten eher aus ästhetischen als
aus korrosionstechnischen Gründen.
Auch hier muss noch einmal darauf verwiesen werden, dass die auf
o. g. Weise errechnete Schutzdauer
nur für die makroklimatisch wirkende
Korrosionsbelastung gilt.
Mikroklimatische Besonderheiten oder auch konstruktionsbedingte
höhere Belastungen, z. B. Schmutzansammlungen und eine damit verbundene längere Befeuchtungsdauer,
können zu einer deutlich geringeren
Schutzdauer führen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass mit eindeutig definierten atmosphärischen Umgebungsbedingungen – den Korrosivitätskategorien – und der Zugriffsmöglichkeit
auf Messwerte für deren Ermittlung in
Verbindung mit der Schutzdauer eine
sachgemäße Planung geeigneter Korrosionsschutzsysteme nach DIN EN
ISO 12944-5 erfolgen kann.
5 Korrosionsschutzgerechtes
Konstruieren
5.1 Allgemeines
Korrosionsschutzgerechtes Konstruieren ist unabhängig vom Korrosionsschutzsystem (Beschichtungssystem, metallischer Überzug) ein aktiver
Beitrag zur Verminderung der auf die
Stahlbauteile einwirkenden Korrosionsbelastung und eine wichtige Voraussetzung für die sachgemäße Ausführung der Korrosionsschutzarbeiten bei der Herstellung und Instandhaltung.
Beim Korrosionsschutz durch
Feuerverzinken ist noch der sicherheitstechnische Aspekt besonders hervorzuheben, da bei Nichtbeachtung
verfahrensbedingter Anforderungen
(Vermeidung von Hohlkörpern, von
unzulässig großen Überlappungen
u. a.) die Gefahr von Explosionen während des Verzinkungsprozesses gegeben ist.
Grundlegende Hinweise und Bildbeispiele zur korrosionsschutzgerech-
ten Gestaltung von Stahlkonstruktionen werden für Beschichtungssysteme
in DIN EN ISO 12944-3 und für das
Feuerverzinken in DIN EN ISO 1461
und DIN EN ISO 14713 gegeben. DIN
18800-7 verweist auf o. g. Normen.
„Korrosionsschutz beginnt am
Reißbrett“ – heute besser gesagt am
CAD-Arbeitsplatz! Dieser immer wieder zitierte Spruch ist unverändert
gültig. Planer und Konstrukteure sind
für die Wirtschaftlichkeit und Wirksamkeit des Korrosionsschutzes mitverantwortlich. Dieser Verantwortung können sie jedoch nur dann
gerecht werden, wenn sie über ausreichende Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Korrosionsbelastung,
konstruktiver Gestaltung der Stahlbauteile sowie Ausführbarkeit und
Wirksamkeit der Korrosionsschutzmaßnahme verfügen.
Vorgenannte Normen bzw. die
Teile dieser Normen, die sich im
Speziellen mit der konstruktiven Gestaltung der Stahlbauteile beschäftigen, gehören deshalb ebenso wie die
direkten Stahlbaunormen zum Mindestrüstzeug jedes Architekten und
Stahlbauingenieurs.
Allgemeine Grundregel ist es,
durch richtige konstruktive Gestaltung
sicherzustellen, dass das Bauwerk
funktionsgerecht ist, eine ausreichende Standsicherheit und Dauerhaftigkeit besitzt, wirtschaftlich hergestellt
werden kann und in ästhetischer
Hinsicht befriedigt.
Stahlbauten sollten so gestaltet
sein, dass Stellen, an denen Korrosion
leicht entstehen und sich ausbreiten
kann, vermieden werden.
Die der Korrosion ausgesetzte
Oberfläche sollte möglichst klein und
wenig gegliedert sein.
Schweißverbindungen
sind
Schraubenverbindungen vorzuziehen,
weil dadurch ebenere Gesamtoberflächen erreicht werden.
Unterbrochene Schweißnähte und
Punktschweißverbindungen stellen
eine Korrosionsgefahr dar und sollten
nur angewendet werden, wenn die
Korrosionsbelastung unbedeutend ist,
z. B. bei Korrosivitätskategorie C1 im
Inneren trockener Gebäude.
5.2.1 Zugänglichkeit und
Erreichbarkeit
a [ mm ]
h
5.2 Grundregeln zur korrosionsschutzgerechten Gestaltung
300
200
100
a
5.2.2 Spalten, Fugen
Spalten und Fugen sind bevorzugte Stellen für den Korrosionsangriff. Aufgrund des in Spalten ablaufenden besonderen Korrosionsmechanismus – bei Feuchtigkeit in den Spalten
führt die unterschiedliche Sauerstoffkonzentration durch Bildung von Belüftungselementen zu erhöhter Korrosion – sind diese konstruktiv zu
vermeiden.
Wo diese Forderung nicht realisierbar ist, müssen Spalten und Fugen,
wenn aus der Korrosionsbelastung der
Stahlbauteile das Eindringen von
Feuchtigkeit vorauszusehen ist – für
0
0
200
400 600
h [mm]
800 1.000
Zulässiger Mindestabstand a zwischen zwei Bauteilen in Abhängigkeit von der Höhe h
Abb. 6: Mindestmaße bei engen Abständen zwischen Oberflächen nach DIN EN ISO 12944-3
800
h
a
a
a [ mm ]
600
400
200
h
Bereits bei der Planung und Konstruktion von Stahlbauten sind Zugänglichkeit und Erreichbarkeit für die Ausführung, Prüfung und Instandsetzung
des Korrosionsschutzsystems zu berücksichtigen. Hinweise dazu werden
in den Abb. 6 und 7 gegeben.
Zugänglichkeit bedeutet, dass der
Raum zwischen Bauwerken und/oder
Bauteilen den Zutritt von Personen erlaubt. Erreichbarkeit bedeutet, dass
alle Flächen von Hand mit Werkzeugen vorbereitet, beschichtet und geprüft werden können.
Die Herstellung eines Zuganges
für Instandsetzungen am fertigen Bauwerk ist schwierig und kostenaufwendig oder z. T. gar nicht mehr möglich.
Deshalb sollten alle für eine
sichere Durchführung von Instandsetzungsarbeiten notwendigen Hilfsmittel (z. B. Haken, Ösen und Verankerungen für Einrüstungen, Laufschienen für Strahl- und Spritzwagen)
schon im Entwurfsstadium vorgesehen werden.
Bereiche, die nach der Montage
unzugänglich bzw. nicht mehr erreichbar sind, müssen aus korrosionsbeständigen Werkstoffen hergestellt
oder dauerhaft gegen Korrosion geschützt werden.
a
0
0
200
400 600
h [mm]
800 1.000
Zulässiger Mindestabstand a zwischen einem Bauteil und einer angrenzenden Fläche
in Abhängigkeit von der Höhe h der Bauteile (bei h > 1.000 mm sollte a ≥ 800 mm sein)
Abb. 7: Mindestmaße bei engen Abständen zwischen Oberflächen nach DIN EN ISO 12944-3
Freibewitterung ist das immer der
Fall – dauerhaft dicht geschlossen
werden.
Im Allgemeinen ist das mit dauerelastischen Dichtstoffen, z. B. auf
Basis von feuchtigkeitshärtendem
1K (Komponenten)-Polyurethan (1KPUR), wirtschaftlich durchführbar.
Bei erhöhten Korrosionsbelastungen sollten enge Profilzwischenräume
mit Stahlblech ausgefüttert und verschweißt werden.
Spalten im Bereich von Kontaktflächen der Schraubenverbindungen
sind ausreichend dicht geschlossen,
wenn die Schraubenverbindung nach
DIN 18800-7 ausgeführt wird.
Spalten im Übergang Stahl/
Beton sind aufgrund dessen, dass
Beton beim Aushärten schwindet,
unvermeidbar. Während die überwiegende Fläche der Stahlkonstruktion
durch den Verbund mit Beton ausreichend gegen Korrosion geschützt
ist und keines Korrosionsschutzes
bedarf, ist der Spaltbereich aufgrund
des in Spalten ablaufenden besonderen Korrosionsmechanismus immer
einer erhöhten Korrosionsbelastung
ausgesetzt.
Deshalb ist der Spaltbereich mit
einer/einem der einwirkenden Korrosionsbelastung gerecht werdenden
quellfesten und verseifungsbeständigen Beschichtung/Beschichtungssystem – z. B. auf Basis von Epoxidharz –
5 cm in die Berührungsfläche hineingehend, zu schützen.
Für Verbundkonstruktionen in Innenräumen (Korrosivitätskategorie
C1) ist mindestens eine quellfeste, verseifungsbeständige Grundbeschichtung mit einer Sollschichtdicke von
ca. 100 µm erforderlich, die auch für
11
Merkblatt 405
den Zeitraum der Freibewitterung
während der Bauphase (max. 1,5 Jahre
bei einer Korrosionsbelastung ≤ C3)
in der Regel ausreichenden Korrosionsschutz bietet.
Bei freibewitterten Verbundkonstruktionen sind die Spalten zusätzlich
zur Grundbeschichtung mit einer geeigneten High Solid-Zwischen- oder
-Deckbeschichtung (siehe Abschnitt 8)
mit mindestens 160 µm Sollschichtdicke zu beschichten. Unterliegen
Verbundkonstruktionen während der
Nutzung einer sehr starken Korrosionsbelastung (Korrosivitätskategorie C5-I/-M), sind die Spalten zusätzlich zur Beschichtung mit geeigneten
dauerelastischen Dichtstoffen (z. B.
auf PUR-Basis mit nachgewiesener
Überstreichbarkeit mit Beschichtungsstoffen) zu schließen.
Aufgrund des hohen Korrosionsschutzaufwandes bei einer Korrosionsbelastung entsprechend Korrosivitätskategorie C5-I/-M ist die Verwendung von ausbetonierten Hohlprofilen anstelle von Walzprofilen
mit Kammerbeton zu überprüfen.
5.2.3 Vorkehrungen gegen
Ablagerungen und
Wasseransammlungen
5.2.4 Kanten,
Oberflächenfehler
an Schweißnähten
Ein wesentlicher Grundsatz der
korrosionsschutzgerechten Gestaltung
von Stahlbauten ist die Vermeidung
von Oberflächenformen, auf denen
sich Wasser ansammeln kann, das in
Verbindung mit abgelagerten Fremdstoffen die Korrosionsbelastung erhöht.
In DIN EN ISO 12944-3 sind im
Anhang D Bildbeispiele für ungeeignete und geeignete konstruktive Lösungen aufgeführt.
Scharfe Kanten verhindern die
gleichmäßige Ausführung von Beschichtungen/Beschichtungssystemen.
Außerdem sind solche Bereiche
anfällig für mechanische Beschädigungen.
Alle scharfen Kanten aus dem Fertigungsprozess sollten zumindest gebrochen werden, gerundete Kanten
sind wünschenswert.
Für eine geforderte sehr lange
Schutzdauer sind gerundete Kanten
unabdingbar.
Quasi-Kanten, wie Grate an Löchern und Schnittkanten, müssen vor
der Beschichtung entfernt werden.
Schweißnähte sollten so beschaffen sein, dass sie durch Beschichtungen mängelfrei abgedeckt werden
können.
Insbesondere Schweißspritzer und
Schweißschlacken sind sorgfältig zu
entfernen.
Allgemein gilt:
– Konstruktionen mit geneigten oder
abgeschrägten Oberflächen versehen, ggf. Abweiserbleche anordnen
– oben offene Profile vermeiden oder
in Schräglage anordnen
– Vermeidung von Taschen und Vertiefungen
– Wasser und korrosive Flüssigkeiten
vom Bauwerk ableiten, ohne dass
andere Bauteile oder Anlagen geschädigt werden
5.2.5 Schraubenverbindungen
Abb. 8: Rekonstruktion und Instandsetzung der denkmalgeschützten Bergschwebebahn Dresden
Differenzierte Korrosionsschutzsysteme mit AY-Hydro-Deckbeschichtung
12
Der Korrosionsschutz von Verbindungsmitteln muss dem der
Stahlkonstruktionen
gleichwertig
sein. In feuerverzinkten Stahlkonstruktionen sollten nur feuerverzinkte
Verbindungsmittel (Feuerverzinkung
nach DIN EN ISO 10684) angewendet
werden.
Es ist vorteilhaft, feuerverzinkte
Verbindungsmittel auch in beschichteten Stahlkonstruktionen zu verwenden, da die Oberflächenvorbereitung
der Verbindungsmittel für die erforderliche Beschichtung ungeschützter Verbindungsmittel aufwendig und in der
Regel nach der Montage nicht qualitätsgerecht ausführbar ist.
Die Kontaktflächen von ScherLochleibungs-Verbindungen (SL) sind
mindestens mit einer Grundbeschichtung oder einer intakten Fertigungsbeschichtung (siehe Abschnitt 7) zu
versehen.
Bei planmäßig vorgespannten
Scher-Lochleibungs-Verbindungen
(SLV) und planmäßig vorgespannten
Scher-Lochleibungs-Passverbindungen
(SLVP) kann es zu einem Abfall der
Vorspannkraft kommen, der die Standsicherheit des Bauteiles oder Bauwerkes nicht mehr gewährleistet. Das ist
abhängig von der Art des Beschichtungsstoffes und der Schichtdicke des
Beschichtungssystems. Bereits bei
Planung und Konstruktion sind für
diese Verbindungen
– zulässige Höchstwerte für die
Schichtdicke und/oder
– geeignete Beschichtungsstoffe/-systeme
festzulegen (siehe auch DIN EN ISO
12944-3, Abs. 5.6.2 und DIN EN ISO
12944-5, Abs. 5.6). Im Abschnitt 8.6
wird auf diese Problematik detailliert
eingegangen.
Die Reibflächen von gleitfesten
planmäßig vorgespannten Verbindungen (GV) und gleitfesten planmäßig
vorgespannten Passverbindungen
(GVP) müssen vor der Montage bis zu
einem Oberflächenvorbereitungsgrad
Sa 2 1/2 nach DIN EN ISO 12944-4
gestrahlt sein.
Bei überwiegender Durchführung
des Korrosionsschutzes in der Stahlbauwerkstatt ist es vorteilhaft, Kontaktflächen gleitfester Verbindungen
nach dem Strahlen mit einer Beschichtung mit nachgewiesenem Reibbeiwert von 0,5 zu versehen. Geeignet
dafür ist die Alkalisilikat-ZinkstaubGrundbeschichtung nach den Technischen Lieferbedingungen und Technischen Prüfvorschriften für Beschichtungsstoffe für den Korrosionsschutz
von Stahlbauten, TL/TP-KOR-Stahlbauten Blatt 85, oder auch nach gleicher Vorschrift zugelassene Ethylsilikat-Zinkstaub-Grundbeschichtungen.
5.2.6 Hohlkästen und
Hohlbauteile
Hohlkästen (innen zugänglich)
und Hohlbauteile (innen unzugänglich) sind korrosionsschutztechnisch
besonders vorteilhafte Querschnittsformen, weil sie die der Korrosionsbelastung durch Umgebungsbedingungen ausgesetzten Oberflächen auf ein
Minimum reduzieren.
5.2.7 Aussteifungen,
Aussparungen
Um Spaltbildung zu vermeiden,
müssen Aussteifungen mit dem angrenzenden Bauteil umlaufend verschweißt
werden. Es ist darauf zu achten, dass
das Ansammeln von Wasser und Ablagerungen ausgeschlossen wird.
Aussparungen in Aussteifungsrippen, Stegen oder ähnlichen Bauteilen
sind mit einem Radius von mindestens
50 mm zu versehen.
5.2.8 Handhabung, Transport
und Montage
Abb. 9: Detail einer Autobahnbrücke an der
A 2 bei Gladbeck
Korrosivitätskategorie C5-I
Korrosionsschutzsystem aus 2K-EP-Zinkphosphat-Grundbeschichtung,
2K-EP-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtung
und 2K-PUR-Deckbeschichtung nach Blatt 87
der TL 918 300 der Deutschen Bahn AG
(heute: ZTV-KOR-Stahlbauten)
Bereits im Entwurfsstadium sollte
darauf geachtet werden, geeignete
Vorkehrungen zu treffen, um Beschädigungen beschichteter Bauteile beim
Heben, Transport und bei der Montage zu verhindern bzw. zumindest zu
minimieren. Soweit es erforderlich
ist, sind Anhängeösen vorzusehen.
5.2.9 Kontaktkorrosion
Das gilt insbesondere für dicht geschlossene Hohlkästen und Hohlbauteile, die weder Luft noch Feuchtigkeit eindringen lassen.
Die Abdichtung erfolgt durch umlaufende Schweißnähte, Öffnungen
sind mit Dichtschotten zu versehen.
Eine Dichtheitsprüfung durch Ermittlung des Druckabfalls mit der Zeit
nach Druckbeaufschlagung, wie sie
im Anlagenbau üblich ist, wird im
Stahlbau nicht gefordert, ist aber im
Sonderfall ebenfalls möglich.
Im Brückenbau wird bei dicht
geschlossenen Hohlkästen und Hohlbauteilen zur späteren Prüfung der
Dichtheit empfohlen, an der tiefsten
Stelle einen Schraubenstopfen vorzusehen.
Offene Hohlkästen und Hohlbauteile, die der Einwirkung von Oberflächenfeuchte ausgesetzt sind, müssen
mit Umluft- und Entwässerungsöffnungen versehen und innen wirksam gegen Korrosion geschützt werden.
Beim Kontakt zweier Metalle
mit unterschiedlichem elektrochemischem Potential besteht bei Anwesenheit von Feuchtigkeit (Elektrolyt) die Gefahr der elektrochemischen Beeinflussung der Korrosionsreaktion (Kontaktkorrosion).
Unter einer elektrochemischen
Beeinflussung versteht man eine Polarisation des betrachteten Objektes
durch Gleichströme. Dabei handelt es
sich um Elementströme bei metallleitenden Verbindungen mit Konstruktionsteilen, die ein anderes Freies Korrosionspotential als das betrachtete
Objekt aufweisen.
Bei einer anodischen bzw. kathodischen Beeinflussung wird das Potential des beeinflussten Objektes zu positiveren bzw. negativeren Werten
geändert.
13
Merkblatt 405
Abb. 10: Mimram-Brücke zwischen Kehl und Straßburg
Korrosionsschutzsystem aus 2K-EP-Zinkstaub-Grundbeschichtung, 2K-EP-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtung
und 2K-PUR-Eisenglimmer-Deckbeschichtung
Grundvoraussetzungen für eine
elektrochemische Beeinflussung der
Korrosionsreaktion des unlegierten
Baustahls sind:
1. Kontakt (elektrische Kopplung)
von Metallen mit unterschiedlichem elektrochemischem Potential
2. Anwesenheit eines Elektrolyten mit
der Leitfähigkeit von ca. 1.000 µS ·
cm -1 oder größer
Die Korrosionsreaktion beschränkt sich erfahrungsgemäß nicht
nur auf den unbeschichteten Baustahl,
sondern betrifft auch den beschichteten Baustahl überall dort, wo Poren,
Schwachstellen (z. B. an Kanten) und
Beschädigungen an der Beschichtung
zu korrodierenden, unedlen Anoden
werden. Folgeerscheinungen davon
können sein:
– Blasenbildung
– Unterwanderung der Beschichtung
durch Rost
14
– Abplatzung der Beschichtung nach
Rostunterwanderung
– Lochkorrosion am Grundwerkstoff
im Bereich von Poren
Die Stärke der Korrosionserscheinung der Kontaktkorrosion ist abhängig von
– der Potentialdifferenz der kontaktierten Metalle,
– der Elektrolytkonzentration und der
Leitfähigkeit,
– der Art der im Elektrolyten gelösten
Salze,
– dem Flächenverhältnis zwischen
dem anodischen (unedlen) und dem
kathodischen (edleren) Bereich,
– dem Vorhandensein von Oxidschichten, Ablagerungen und anderen Zwischenschichten,
– der Temperatur.
Dabei wirken hohe Potentialdifferenzen und ein Flächenverhältnis zu
Ungunsten des unedleren Werkstoffs
immer beschleunigend auf die Kontaktkorrosion. Zwischenschichten,
meist dünne Oxidschichten, aber
auch andere Schichten nichtleitender Korrosionsprodukte wirken verlangsamend auf den Kontaktkorrosionsvorgang.
Die Korrosionsgeschwindigkeit ist
sehr entscheidend vom Flächenverhältnis der miteinander in Kontakt
stehenden Metalle abhängig.
Mit zunehmendem Flächenverhältnis von Kathode zu Anode wird
die Korrosionsreaktion beschleunigt
und überschreitet die für die gegebene Korrosionsbelastung ohne Kontaktkorrosion normale Korrosionsgeschwindigkeit.
Allgemein kann man davon ausgehen, dass dies der Fall ist, wenn
das Flächenverhältnis von Kathode zu
Anode größer als 1 : 10 ist.
Speziell im Bereich von Schleusenanlagen wurde festgestellt, dass in
zunehmendem Maße Cr-Ni-Stähle in
Paarung mit beschichteten Baustählen
verwendet werden und dadurch das
Flächenverhältnis von Kathode zu
Anode wesentlich größer als 1 : 10
wird. Die Folge davon sind Korrosionsreaktionen am unbeschichteten
und beschichteten Baustahl. Sofern
die Anwendung von Cr-Ni-Stählen in
dieser Größenordnung erforderlich
ist, sind die Korrosionsreaktionen nur
durch Beschichtung der Cr-Ni-Stahl flächen mit einem geeigneten Beschichtungssystem zu unterbinden.
Dadurch wird der Korrosionsstrom
an der Anode (Poren, Fehlstellen,
ungeschützte Flächen am unlegierten
Baustahl) auf die für die vorhandene
Korrosionsbelastung durch das Medium ohne elektrochemische Beeinflussung gegebene Größe reduziert.
Die kathodische Sauerstoffreduktion am Cr-Ni-Stahl
1/2 O2 + H2O + 2e- → 2OH kann dadurch nicht mehr stattfinden.
In vielen Fällen ist funktionell bedingt die Beschichtung jedoch nicht
möglich.
Dauerhafter Korrosionsschutz ist
dann nur durch Maßnahmen des
kathodischen
Korrosionsschutzes
möglich. Dies bedeutet, dass das zu
schützende Metall (hier: unlegierter
Baustahl) durch Verwendung einer
Opferanode mit negativerem elektrochemischem Potential als unlegierter
Baustahl zur Kathode wird. Somit
werden die für die kathodische Sauer stoffreduktion erforderlichen Elektro nen nicht mehr vom unlegierten
Baustahl, sondern von der Opfer anode geliefert.
Diese Maßnahme bedarf einer
sorgfältigen Planung bzw. Bemessung,
da unterdimensionierte Stromdichten
keinen ausreichenden Schutz bieten,
überdimensionierte Stromdichten, insbesondere in der nächsten Umgebung
der Opferanode, die Beschichtungen
schädigen können.
6 Oberflächenvorbereitung
6.1 Allgemeines
Unter Oberflächenvorbereitung
von Stahloberflächen für die Durchführung von Korrosionsschutzmaßnahmen versteht man die Reinigung
der Stahloberfläche von allen arteigenen und artfremden Verunreinigungen
und das Herstellen einer auf die Korrosionsschutzmaßnahme abgestimmten Rauheit.
Die Wirksamkeit und Schutzdauer von Beschichtungen auf Stahlbauteilen wird maßgeblich von der sachgemäßen Vorbereitung der Oberfläche
beeinflusst.
Für die Oberflächenvorbereitung
für nachfolgendes Beschichten gelten die Festlegungen in DIN EN ISO
12944-4.
6.2 Arten vorzubereitender
Oberflächen und Verfahren der
Hinsichtlich der Arten von Stahloberflächen, die für eine nachfolgende Beschichtung vorzubereiten sind,
unterscheiden DIN EN ISO 12944-1
und DIN EN ISO 12944-4 in:
– unbeschichtete Oberflächen
- Stahloberflächen, die mit Zunder/
Walzhaut, Rost und anderen Verunreinigungen bedeckt sein können
– Oberflächen mit Überzügen
- Spritzmetallisierung mit Zink oder
Zinklegierungen
- Feuerverzinkung
– Oberflächen mit Fertigungsbeschichtungen (Oberflächen aus
automatisch gestrahltem Stahl,
auf denen in einer Anlage eine
Fertigungsbeschichtung automatisch aufgetragen wurde)
– andere beschichtete Oberflächen
- Stahloberflächen mit und ohne
Überzüge, die zu einem früheren
Zeitpunkt beschichtet wurden
Ebenfalls aufgeführte galvanisch
verzinkte Oberflächen und sherardisierte Oberflächen (Erhitzen von Stahl teilen auf ca. 420 °C in zinkhaltigem
Pulver) spielen bei den Oberflächen
mit Überzügen im deutschen Stahlbau
keine Rolle und seien nur der Vollständigkeit halber erwähnt.
Man unterscheidet drei unterschiedliche Verfahren der Oberflächenvorbereitung:
– Reinigen mit Wasser, Lösemitteln
sowie mit Chemikalien, z. B. Hochdruck-Wasserreinigung, Dampfstrahlen, aber auch Beizen mit
Säuren
– mechanische Oberflächenvorbereitung einschließlich Strahlen
– Flammstrahlen
Für eine nachfolgende Beschichtung mit Beschichtungsstoffen ist die
durch
Schleuderradstrahlen oder Druckluftstrahlen mit metallischen oder mineralischen Strahlmitteln nach DIN EN
ISO 11124 bzw. 11126 von besonderer Bedeutung. Anwendungsbereich,
Wirksamkeit und Grenzen dieser Verfahren, aber auch anderer Verfahren
mit geringerer Anwendungsbreite, wie
z. B. Vakuumstrahlen, Feuchtstrahlen,
Nassstrahlen, sind in DIN EN ISO
8504-2 angegeben.
Eine besondere Form des Strahlens ist das Sweep-Strahlen oder
Sweepen. Sweepen ist ein leichtes
Überstrahlen der Oberfläche mit dem
Ziel, Beschichtungen oder Überzüge
nur an ihrer Oberfläche zu reinigen
und aufzurauen oder auch schlecht
haftende Schichten so abzutragen,
dass eine fest haftende Beschichtung
oder ein Überzug weder punktuell
durch Einschläge von Strahlmittelkörnern beschädigt noch bis zum Stahluntergrund abgestrahlt wird.
Als optimale Parameter für das
Sweepen von Zinküberzügen nach
DIN EN ISO 1461 haben sich bewährt:
– Strahlmittel: Schmelzkammer- oder
Kupferhüttenschlacke nach DIN
EN ISO 11126-4 und DIN EN ISO
11126-3
– Korngrößenbereich: 0,2 bis 0,4 mm
– Auftreffwinkel des Strahlmittels:
ca. 30°
– Strahldruck: < 0,3 MPa
– Abstand der Düse von der Oberfläche: 0,5 bis 0,8 m
15
Merkblatt 405
6.3 Bewertung der
vorbereiteten Oberflächen
Das Ergebnis der Oberflächenvorbereitung wird durch Vorbereitungsgrade klassifiziert.
Bei der primären (ganzflächigen) Oberflächenvorbereitung wird
die gesamte Oberfläche bis zum blanken Stahl vorbereitet.
Es werden Walzhaut/Zunder,
Rost, vorhandene Beschichtungen,
Überzüge und Verunreinigungen entfernt.
Der Grad der Entfernung wird mit
den Vorbereitungsgraden Sa (Strahlen), St (Hand-/maschinelle Oberflächenvorbereitung), Fl (Flammstrahlen) und Be (Beizen mit Säure) gekennzeichnet.
Bei der sekundären (partiellen)
Oberflächenvorbereitung werden Rost
und andere Verunreinigungen oder
auch schlecht haftende Schichten
so entfernt, dass intakte und fest haftende Beschichtungen und Überzüge verbleiben.
Der Vorbereitungsgrad wird charakterisiert durch die Kurzzeichen P Sa
(partielles Strahlen), P St (partielles
Handentrosten) und P Ma (partielles
maschinelles Entrosten).
In den Tabellen 4 und 5 wird
eine Übersicht über die unterschiedlichen Grade der Oberflächenvorbereitung gegeben.
6.4 Rauheit und
Rauheitsgrade
Neben dem Grad der Reinigung
ist die Rauheit der zweite kennzeichnende Parameter einer Oberfläche.
Die Rauheit beeinflusst die Haftfestigkeit der Beschichtung.
Nach DIN EN ISO 8503-1 ist für
Beschichtungen eine Rauheit entsprechend Rauheitsgrad „mittel
(G)“ – charakteristisches Ergebnis
des Strahlens mit kantigen oder einer
Mischung aus kantigen und kugeligen
Strahlmitteln – besonders geeignet.
Wird mit metallischen, kugeligen
Strahlmitteln gestrahlt, erhält man
den Rauheitsgrad „mittel (S)“.
16
Oberflächenvorbereitungsgrad
Verfahren
Beschreibung
Sa 1
Lose Walzhaut/loser Zunder, loser Rost,
lose Beschichtungen und lose artfremde
Verunreinigungen sind entfernt.
Sa 2
Nahezu alle Walzhaut/aller Zunder, nahezu aller Rost, nahezu alle Beschichtungen
und nahezu alle artfremden Verunreinigungen sind entfernt. Alle verbleibenden
Rückstände müssen fest haften.
Strahlen
Sa 2 1/2
Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen
und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende Spuren sind allenfalls
noch als leichte, fleckige oder streifige
Schattierungen zu erkennen.
Sa 3
und artfremde Verunreinigungen sind
entfernt. Die Oberfläche muss ein einheitliches metallisches Aussehen besitzen.
St 2
Verunreinigungen sind entfernt.
St 3
Verunreinigungen sind entfernt. Die
Oberfläche muss jedoch viel gründlicher
bearbeitet sein als für St 2, sodass sie
einen vom Metall herrührenden Glanz
aufweist.
Fl
Flamm-Strahlen
und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende Rückstände dürfen
sich nur als Verfärbung der Oberfläche
(Schattierungen in verschiedenen Farben)
abzeichnen.
Beizen
Walzhaut/Zunder, Rost und Rückstände
von Beschichtungen sind vollständig entfernt, Beschichtungen müssen vor dem
Beizen mit Säure mit geeigneten Mitteln
entfernt werden.
Hand-/maschin.
Vorbereitung
Be
Die Bewertung der vorbereiteten Oberflächen erfolgt durch repräsentative fotografische
Vergleichsmuster nach DIN EN ISO 8501-1.
Tabelle 4: Vorbereitungsgrade für die primäre Oberflächenvorbereitung
nach DIN EN ISO 12944-4
Oberflächenvorbereitungsgrad
Verfahren
Beschreibung
P Sa 2
Fest haftende Beschichtungen müssen
intakt sein. Von der Oberfläche der anderen
Bereiche sind lose Beschichtungen und
nahezu alle Walzhaut/aller Zunder, nahezu
aller Rost, nahezu alle Beschichtungen und
nahezu alle artfremden Verunreinigungen
entfernt. Alle verbleibenden Rückstände
müssen fest haften.
P Sa 2 1/2
Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren sind allenfalls noch als leichte, fleckige
oder streifige Schattierungen zu erkennen.
Partielles Strahlen
Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Die Oberfläche
muss ein einheitliches metallisches Aussehen besitzen.
P Sa 3
P Ma
Partielles masch.
Schleifen
P St 2
Partielle Hand- oder
masch. Vorbereitung
P St 3
Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren sind allenfalls noch als leichte, fleckige
oder streifige Schattierungen zu erkennen.
Bereiche sind lose Walzhaut/loser Zunder,
loser Rost, lose Beschichtungen und lose
artfremde Verunreinigungen entfernt.
Bereiche sind lose Walzhaut/loser Zunder,
loser Rost, lose Beschichtungen und lose
artfremde Verunreinigungen entfernt. Die
Oberfläche muss jedoch viel gründlicher bearbeitet sein als für P St 2, sodass sie einen
vom Metall herrührenden Glanz aufweist.
Die Bewertung der vorbereiteten Oberflächen erfolgt durch repräsentative fotografische
Vergleichsmuster nach DIN EN ISO 8501-1.
Tabelle 5: Vorbereitungsgrade für die sekundäre Oberflächenvorbereitung
nach DIN EN ISO 12944-4
Die mittlere maximale Rautiefe
RY5 soll ca. 40 bis 80 µm betragen.
Für die Prüfung des Rauheitsgrades gilt das Vergleichsmusterverfahren
nach DIN EN ISO 8503-2. Die Prüfung
der Rautiefe kann mit geeigneten
Tastschnittgeräten nach DIN EN
ISO 8503-4 erfolgen.
Für die Anforderungen an Art und
Qualität der Oberflächenvorbereitung
in Bezug auf Vorbereitungs- und Rauheitsgrad gelten die Angaben im Technischen Datenblatt des Beschichtungsstoffherstellers, sofern im Vertrag
nicht ausdrücklich andere Regelungen
getroffen werden.
6.5 Hinweise zur
Für die Oberflächenvorbereitung
gelten die Festlegungen in DIN EN ISO
12944-4 in Verbindung mit DIN EN
ISO 8501 und DIN EN ISO 8503.
Für Neubauten und Beschichtungen oder Teilbeschichtungen im
Werk ist, sofern in den Ausschreibungs- oder Baustellenunterlagen
nicht ausdrücklich andere Forderungen erhoben werden, der Oberflächenvorbereitungsgrad Sa 2 1/2 nach
DIN EN ISO 12944-4 herzustellen.
Die Rauheit der Stahloberfläche
soll dem Rauheitsgrad „mittel (G)“
oder „mittel (S)“ nach DIN EN ISO
8503-1 entsprechen.
Bei der Stahlbaufertigung (Sägen,
Bohren, Signieren) sind keine öl-, fettoder silikonhaltigen Hilfsstoffe zu verwenden. Anderenfalls sind Maßnahmen zur Entfernung dieser Verunreinigungen nach DIN EN ISO 12944-4
vor Ausführung der Beschichtungsarbeiten unumgänglich.
Die bei Brennschnittkanten unvermeidbaren Veränderungen der
Stahloberfläche (Rauheit, Aufhärtung,
chemische Zusammensetzung) können bei Beschichtungen und Spritzmetallisierungen zu Haftungsstörungen, beim Feuerverzinken zu inhomogenen Zinküberzügen führen. Die
Herstellung des festgelegten Vorbereitungsgrades (Reinheit und Rauheit) erfordert ggf. spezielle Nacharbeiten.
17
Merkblatt 405
7 Fertigungsbeschichtungsstoffe
Fertigungsbeschichtungsstoffe
sind schnell trocknende Beschichtungsstoffe, die auf gestrahltem Stahl
aufgetragen werden. Die Fertigungsbeschichtung ist Korrosionsschutz
während der Fertigung der Stahlbauteile und lässt das Schweißen zu.
Stahlbaubetriebe ohne eigene
Oberflächenvorbereitungsanlagen nutzen diese Möglichkeit und bestellen
bei der Metallurgie bzw. beim Metallurgiehandel automatisch gestrahlten
Stahl, der bereits mit Fertigungsbeschichtung versehen wurde.
Die Fertigungsbeschichtung muss
mit dem auszuführenden Beschichtungssystem verträglich sein.
Das ist insbesondere dann zu beachten, wenn Stahlbauunternehmen
bei fehlender Oberflächenvorbereitungskapazität mit Fertigungsbeschichtung versehene Bleche und Profile
beziehen.
Bei der Bestellung sollte deshalb
unbedingt angegeben werden, welches Beschichtungssystem für die weitere Beschichtung vorgesehen ist.
Hinweise
zu
Fertigungsbeschichtungen werden in DIN EN
ISO 12944-5, Anhang B, gegeben.
Tabelle 6 gibt eine Übersicht über
die Verträglichkeit von Fertigungsbeschichtungsstoffen mit Beschichtungssystemen in Anlehnung an
DIN EN ISO 12944-5, Anhang B,
Tabelle B.1.
Prüfberichte zur Porenneigung
nach DVS-Richtlinie 0501 und über
Gasspürversuche beim Überschweißen (MAK-Werte) mit der Aussage,
dass die Zulassungsbedingungen gemäß Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbau DASt (DAStRichtlinie 006) erfüllt sind, sind anzufordern.
Die stark eingeschränkte Überarbeitbarkeit von Fertigungsbeschichtungen auf Basis von Alkydharz und
Polyvinylbutyral ist zu beachten. Eine
Alternative dafür ist die Fertigungsbeschichtung auf Basis von Acrylharz-Hydro (siehe auch DIN EN ISO
10238).
Wird im Vertrag ein Beschichtungssystem mit Zinkstaub-Grundbeschichtung gefordert, ist nur der entsprechende Zinkstaub-Fertigungsbeschichtungsstoff zu verwenden.
Fertigungsbeschichtungsstoff
Flächen mit Schäden in der Fertigungsbeschichtung erfordern eine örtliche Oberflächenvorbereitung zum
Vorbereitungsgrad Sa 2 1/2 bzw. P Ma
nach DIN EN ISO 12944-4.
Die Fertigungsbeschichtung wird
dann ohne Ausbesserung der Schadstellen mit dem endgültigen Beschichtungssystem, das eine weitere Grundbeschichtung besitzt, überbeschichtet.
Die Verwendung von Blechen
und Profilen mit Fertigungsbeschichtung – sofern nicht ausdrücklich in
der Spezifikation festgelegt – sollte
mit dem Vertragspartner abgestimmt
werden.
Grundbeschichtungsstoff von Beschichtungssystemen
EP/EPCR
PVC
AY
PUR
ESI
Komb.
Bindemitteltyp
Pigment
AK
AK
Diverse
+
(+)
(+)
(+)
–
–
–
+
PVB
Diverse
+
+
+
+
(+)
(+)
–
+
EP
Diverse
(+)
+
+
+
+
(+)
–
+
EP
Zn
–
+
+
+
+
(+)
–
+
ESI
Zn
–
+
+
+
+
+
+
+
Diverse
+
+
+
+
+
+
–
+
AY-Hydro
+ = verträglich
(+) = Abstimmung mit Hersteller erforderlich
AK = Alkydharz
PVB = Polyvinylbutyral
EP = Epoxidharz
ESI = Ethylsilikat
Bitumen
– = unverträglich
AY-Hydro = Acrylharz-Hydro
CR
= Chlorkautschuk
PVC = Polyvinylchlorid
PUR = Polyurethan
Tabelle 6: Verträglichkeit von Fertigungsbeschichtungsstoffen mit Beschichtungssystemen in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5, Anhang B,
Tabelle B.1
18
8 Korrosionsschutz durch
8.1 Allgemeines
Beschichtungsarbeiten für den
Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen werden zur Herstellung eines
Beschichtungssystems auf unbeschichteten, sachgemäß vorbereiteten Oberflächen (Erstschutz) und auf beschichteten Stahloberflächen zur Komplettierung von Werkstattbeschichtungen
oder zur Instandsetzung durchgeführt.
In DIN EN ISO 12944-5 werden
Beschichtungsstoffe beschrieben und
Beschichtungssysteme in Abhängigkeit
von den während der Nutzung auf das
Bauwerk einwirkenden Korrosionsbelastungen und der gewünschten bzw.
erforderlichen Schutzdauer vorgeschlagen, die den jeweiligen Anforderungen gerecht werden.
Es wurde die Empfehlung aufgenommen: „Um eine möglichst lange
Schutzdauer und Wirksamkeit eines
Beschichtungssystems sicherzustellen,
sollten die meisten Schichten eines
Beschichtungssystems oder, falls möglich, das gesamte Beschichtungssystem vorzugsweise im Werk aufgetragen werden.“
Diese Verfahrensweise zeichnet
sich durch deutlich höhere Leistungsparameter bei der Oberflächenvorbereitung und Ausführung der Beschichtungsarbeiten aus und ist in Verbindung mit den gegenüber auf Baustellen erforderlichen aufwendigen Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltschäden wirtschaftlicher. Außerdem
ist mit der Ausführung von Beschichtungsarbeiten in der Werkstatt unter
kontrollierten klimatischen Bedingungen bei gleichzeitig höherer Produktivität in der Regel auch eine qualitativ höherwertige Beschichtung gegenüber den Arbeiten auf der Baustelle
zu erreichen.
Das setzt natürlich voraus, dass bei
Transport, Umschlag und Montage mit
beschichteten Stahlbauteilen sachgemäß umgegangen wird, um den Grad
der Beschädigungen so gering wie
möglich zu halten.
Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt der zunehmenden Verlagerung
von Korrosionsschutzleistungen in die
Stahlbauwerkstatt ergibt sich aus der
Notwendigkeit, die Stahlbauweise als
Ganzjahresbauweise auszulegen, um
im Wettbewerb mit anderen Bauweisen bestehen zu können. Korrosionsschutz durch Beschichtungen ist in
der Regel auf der Baustelle im Zeitraum November bis März aufgrund
nicht gewährleisteter klimatischer
Mindestbedingungen nicht möglich
oder erfordert zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Einhausung, Beheizung, die die Wirtschaftlichkeit von
Stahlbauten nachteilig beeinflussen.
Daraus ergeben sich eine Reihe
neuer Aspekte, die bei der Herstellung
von Beschichtungssystemen beachtet werden müssen.
8.2 Grundtypen von
Beschichtungsstoffen
Beschichtungsstoffe sind allgemein definiert als flüssige, pastenförmige oder pulverförmige pigmentierte
Produkte, die, auf einem Untergrund
aufgebracht, eine deckende Beschichtung mit schützenden, dekorativen
oder spezifischen Eigenschaften ergeben.
Sie setzen sich zusammen aus:
– Bindemitteln (überwiegend synthetisch hergestellte Harze auf Basis
von AK, AY, PVC, EP, PUR usw.)
– Pigmenten und Füllstoffen (Extender)
- aktive Pigmente (Zinkphosphate,
Zinkstaub usw.)
- passive Pigmente (Eisenglimmer,
Talkum usw.)
– Hilfsstoffen
- Antiablaufmittel, Antiabsetzmittel
- Verdickungsmittel, Entschäumer
- Trocknungsbeschleuniger, Dispergier- und Netzmittel
– Lösemitteln
- organische
- Wasser
Bindemittel, Pigmente und Füllstoffe ergeben den Festkörpergehalt
von Beschichtungsstoffen, d. h., sie bilden nach Verdunsten der Lösemittel
die Beschichtung.
Beschichtungsstoffe erhalten ihren Namen in der Regel vom verwen-
deten Bindemittel (PVC-Beschichtungsstoffe, PUR-Beschichtungsstoffe
usw.).
Die oft im Sprachgebrauch, aber
auch manchmal in Ausschreibungen
verwendete Bezeichnung nach dem
Pigment, z. B. Zinkphosphat-Beschichtungsstoffe, ist falsch und irreführend,
da Beschichtungsstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften Zinkphosphat oder auch andere Pigmente enthalten können.
die Beschichtungsstoffe nach Art des
ablaufenden Prozesses, der nach
Applikation der Beschichtungsstoffe
zur Bildung der Beschichtung führt
(Filmbildung), in folgende vier
Hauptgruppen unterteilt:
Oxidativ härtende (trocknende)
Beschichtungsstoffe
Die Filmbildung erfolgt durch
Verdunsten von organischen Lösemitteln oder Wasser und durch Reaktion des Bindemittels mit dem Sauerstoff der Luft.
Typische Bindemittelvertreter:
– Alkydharze
– Urethanalkydharze
– Epoxidharzester
Trocknungsdauer und Reaktion
mit dem Sauerstoff sind temperaturabhängig und bei niedrigen Temperaturen sehr langsam verlaufende
Prozesse. Die Deckbeschichtungen
benötigen bis zur Stapelfähigkeit
auch bei normalen Temperaturen von
ca. 20 °C z. T. mehrere Tage.
Physikalisch trocknende
Beschichtungsstoffe
Es gibt sowohl lösemittel- als auch
wasserhaltige (Hydro-) Beschichtungsstoffe. Die Filmbildung erfolgt durch
Verdunsten des Lösemittels oder des
Wassers.
Typische Bindemittelvertreter:
– Vinylchlorid-Copolymere (PVC)
– Acrylharze
– Chlorkautschuk, Bitumen (ohne
Bedeutung für den Stahlbau in
Deutschland)
19
Merkblatt 405
Die Trocknungsdauer ist stark abhängig von der Luftbewegung und der
Temperatur. Trotz relativ schneller
Trocknung bleiben Beschichtungen
auf Basis dieser Bindemittel aufgrund
ihrer starken Thermoplastizität druckempfindlich (Gefahr des Verklebens,
Beschädigung bei Stapelung möglich).
ReaktionsBeschichtungsstoffe
Sie sind gekennzeichnet durch die
Stammkomponente (Bindemittel) und
Härterkomponente.
Die Trocknung und Härtung erfolgt durch Verdunsten der Lösemittel
(organische, aber auch Wasser) und
durch chemische Reaktion des Bindemittels mit der Härterkomponente.
Typische Vertreter der Gruppe der
Reaktions-Beschichtungsstoffe sind:
– 2K(Komponenten)-Epoxidharze
– 2K-Epoxid-Vinylharze
– 2K-Epoxid-Acrylharze
– 2K-Epoxidharz-Kombinationen
– 2K-Polyurethan-Beschichtungsstoffe
– feuchtigkeitshärtende 1K- und 2KBeschichtungsstoffe (Härterkompo nente ist die Feuchtigkeit der Luft)
auf Bindemittelbasis von Polyurethan, Alkali- und Alkylsilikat
Bei feuchtigkeitshärtenden Beschichtungsstoffen wird die Härtungszeit maßgeblich vom Feuchtigkeitsangebot der Luft bestimmt. Die Herstellerangaben bezüglich der Feuchtigkeitsgrenzen sind zu beachten.
Pulverbeschichtungsstoffe
Pulverbeschichtungsstoffe werden in DIN EN ISO 12944 nicht behandelt.
Für die Anwendung der Pulverbeschichtung für Stahlbauten gibt es
zurzeit noch keine nationale Norm.
Es sind aber bereits Pulverbeschichtungssysteme für Stahl geprüft und
für geeignet erklärt worden. Es ist
beabsichtigt, eine nationale Norm
zu erarbeiten. Für Duplex-Systeme
werden in der „Verbände-Richtlinie
Korrosionsschutz von Stahlbauten –
Duplex-Systeme“ geeignete Systeme
empfohlen.
8.3 Aufbau und Eigenschaften
von Beschichtungssystemen
Beschichtungssysteme bestehen
im Allgemeinen aus
– Grundbeschichtung,
– Zwischenbeschichtung,
– Deckbeschichtung.
Innovative Entwicklungen der
Lackindustrie, entsprechend den Forderungen der Stahlbauindustrie nach
verbesserter Wirtschaftlichkeit im Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen, ermöglichen es heute, in Abweichung vom klassischen Aufbau, Beschichtungssysteme für spezielle
Anwendungszwecke ein- und zweischichtig auszuführen. Bei Stahlhallenkonstruktionen (innen) ist dies
heute bereits Stand der Technik.
Während im klassischen Beschichtungssystem die Funktion des Beschichtungssystems, d. h. die Erreichung einer möglichst wartungsarmen
Nutzungsdauer von Grund-, Zwischenund Deckbeschichtung anteilig über nommen werden, müssen für Einschichtbeschichtungen solche Beschichtungsstoffe verwendet werden,
die Grund-, Zwischen- und Deckbeschichtungseigenschaften allein übernehmen können.
Die Grundbeschichtung ist
verantwortlich für die Haftvermittlung zwischen der zu beschichtenden Oberfläche und den nachfolgenden Beschichtungen. Die Pigmente
(Zinkphosphat, Zinkstaub) tragen
entscheidend zur Korrosionsschutzfunktion bei.
Zwischenbeschichtungen sind
insbesondere für die Barrierewirkung
des Beschichtungssystems verantwortlich. Entsprechende Pigmentierungen,
beispielsweise blättchenförmige Pigmente mit Barrierewirkung (z. B. Ei senglimmer), können diesen Wirkmechanismus noch erheblich verbessern.
Die Kantenschutzbeschichtung
ist eine auf die Grundbeschichtung
zusätzlich an kritischen Stellen einer
Stahloberfläche (Kanten, Verbindungsmittel u. a.) aufgebrachte Zwischenbeschichtung (zweite Grundbeschichtung). Sie hat die Funktion, durch
Kantenflucht entstandene Unterschichtdicken auszugleichen. Dabei
werden sie nur bei Beschichtungssystemen, die erhöhten Korrosionsbelastungen ausgesetzt sind, ausgeführt.
Abb. 11: Neubeschichtung einer
Bahnsteigüberdachung
Korrosionsschutzsystem aus PVC-AY-Zinkphosphat-Grundbeschichtung und
PVC-AY-Deckbeschichtung gemäß Blatt 77
der TL 918 300 der Deutschen Bahn AG
20
Deckbeschichtungen haben sowohl eine korrosionsschutztechnische
als auch eine dekorative Funktion im
Beschichtungssystem. Sie sind verantwortlich für die Wetterbeständigkeit
des Beschichtungssystems und müssen in Verbindung mit dem Gesamtsystem den während der Nutzung auf
ein Objekt einwirkenden mechanischen und chemischen Belastungen
ausreichenden Widerstand entgegensetzen.
Grundbeschichtung, Zwischenbeschichtung und Deckbeschichtung
müssen unter Beachtung ihrer unterschiedlichen Funktionen im Beschichtungssystem so aufeinander abgestimmt sein, dass in Verbindung mit
der Schichtdicke des Beschichtungssystems optimaler Korrosionsschutz
bei den unterschiedlichsten Korrosionsbelastungen ermöglicht wird.
8.4 Verordnung über die
Begrenzung von Emissionen
flüchtiger organischer
Verbindungen
Eine sich aus der Verantwortung
gegenüber der Umwelt ergebende Anforderung an Beschichtungsstoffe ist
die Reduzierung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC = volatile organic compounds). Insbesondere bei der Ausführung von Beschichtungsarbeiten in der Stahlbauwerkstatt – meist auf Freispritzständen
mit mehr oder weniger gut dimensionierten Be- und Entlüftungsanlagen – ist vorrangig auch an die gesundheitlichen Belastungen der Spritzer zu denken, und nicht zuletzt sind
die in der EG und Deutschland geltenden verschärften Bestimmungen
zu berücksichtigen (Bundesgesetzblatt, Jahrgang 2001, Nr. 44, vom
24.08.2001).
Bisher war in Deutschland nach
der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) aus dem
Jahr 1985 bei der Verarbeitung von
Beschichtungsstoffen in der Werkstatt eine Lösemittelemission von
≤ 25 kg VOC/h zulässig. Mit der VOCVerordnung 2001 reduziert sich die-
Schwellenwert VOC
VOC-Anteil im Beschichtungsstoff [%]
Zielemission x 1,5 2)
Zielemission 3)
ab 31.10.2005
ab 31.10.2007
250 g VOC/l 1)
Keine Anforderung
Keine Anforderung
< 5 t/a
Keine Anforderung
Keine Anforderung
5 bis 15 t/a
≤ 47,4
≤ 37,5
> 15 t/a
≤ 36,0
≤ 27,3
Tabelle 7: Anforderungen an Beschichtungsstoffe nach 31. Bundes-Immissionsschutzverordnung (VOC-Verordnung) vom 24.08.2001
1)
2)
3)
Beschichtungsstoffe mit 250 g VOC/l =ˆ ca. 290 cm3 bei einer Dichte von 0,87 g/cm3, d. h.
Beschichtungsstoffe mit Festkörpervolumen (FKV) ≥ 71 %/VOC ≤ 29 % erfüllen die Anforderungen,
das sind z. B. Beschichtungsstoffe nach TL/TP-KOR-Stahlbauten, Blätter 94 und 95.
Zielemission x 1,5 wird erreicht, wenn nicht mehr als ca. 30 t Beschichtungsstoff/Jahr mit
Festkörpergewicht (FKG) von 52,6 % (47,4 % VOC) verwendet werden. Dann ist VOC ≤ 15 t/a.
Bei 1 x 80 µm Beschichtung und praktischem Verbrauch Vpr. = 0,400 kg/ m2 können ca. 4.000 t
Stahlkonstruktion mit 20 m2 /t beschichtet werden. Ist die Überschreitung von 15 t/a VOC-Emission erforderlich, muss mit Beschichtungsstoffen mit FKG ≥ 64 Masse-% (36 % VOC) gearbeitet
werden.
Zielemission wird erreicht, wenn nicht mehr als 40 t Beschichtungsstoff/Jahr mit FKG ≥ 62,5 %
(37,5 % VOC) verwendet werden. Ist die Überschreitung von 15 t/a VOC-Emission erforderlich,
muss mit Beschichtungsstoffen mit FKG ≥ 72,7 Masse-% (27 % VOC) gearbeitet werden.
Nr.
Beschichtungsstoff-Typ
Typische
Bindemittel
VOC-Anteil
[Vol.-%]
VOC-Emission
[% von 1]
1
Normal
AK, PVC,
PVC-Kombination
35 – 60
100
2
High Solid
EP, EP-Kombination,
PUR
< 35
< 70
3
Hydro
AY, EP
<5
< 10
AK = Alkydharz
AY = Acrylharz
EP = Epoxidharz
PUR = Polyurethan
VOC = volatile organic compounds
Tabelle 8: Anteil flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in Beschichtungsstoffen
ser Wert auf ≤5 t VOC/a; das entspricht ungefähr einem Wert von
2,5 kg VOC/h. In Tabelle 7 sind die
Anforderungen an die Art der zu
verwendenden Beschichtungsstoffe
bei Überschreitung o. g. Wertes angegeben.
DIN EN ISO 12944-1 und -5 weisen ausdrücklich darauf hin, dass es
Pflicht der an der Lösung einer Korrosionsschutzaufgabe beteiligten Partner ist, die VOC-Emission zu verringern.
In Tabelle 8 ist deshalb eine Klassifizierung von Beschichtungsstoffen
nach dem VOC-Anteil vorgenommen
worden.
21
Merkblatt 405
Beim heutigen Stand der Technik
mögliche und auch wirtschaftliche
Wege zur Reduzierung der VOC-Emission durch Wahl geeigneter Beschichtungsstoffe zeigt Abb. 12.
Durch Verwendung von High Solids (≤ 35 Vol.-% Lösemittel) und Hydro-Beschichtungsstoffen (< 5 Vol.-%
Lösemittel) kann die Stahlbauindustrie bereits heute einen beträchtlichen Beitrag zur Reduzierung der
Emission leichtflüchtiger organischer
Verbindungen leisten.
100
90
80
Vorspannkraft [%]
70
Lösemittelfreie
Beschichtungsstoffe
Verwendung
herkömmlicher
lösemittelhaltiger
Beschichtungsstoffe
FKV: 40 – 65 Vol.-%
High SolidBeschichtungsstoffe
FKV: > 65 Vol.-%
Hydro-Beschichtungsstoffe
VOC-Anteil: < 5 Vol.-%
60
50
40
30
Polyester (SP)-Pulver 120 µm
EP-Zn
95 µm
200 µm
EP-/SP-Pulver
340 µm
EP/PUR
PVC-Kombination
175 µm
20
10
0
0
2
Pulverlacke
Abb. 12: Wege zur Reduzierung der VOC-Emission
8.5 Schichtdicke
Die Schichtdicke eines Beschichtungssystems ist ein wichtiger Qualitätsfaktor, der in Abhängigkeit von der
Art der Beschichtung (z. B. Alkydharz-,
Epoxidharz-, Polyurethan-Beschichtung) maßgeblich über die bei einer
bestimmten Korrosionsbelastung erreichbare Schutzdauer entscheidet.
Schichtdickendefinitionen werden
in DIN EN ISO 12944-5 gegeben:
– Trockenschichtdicke
Dicke einer Beschichtung, die nach
der Härtung auf der Oberfläche verbleibt
– Sollschichtdicke
Vorgegebene Schichtdicke für einzelne Beschichtungen oder das gesamte Beschichtungssystem, um die
geforderte Schutzdauer zu erzielen
– Höchstschichtdicke
Höchste zulässige Schichtdicke,
oberhalb der die Eigenschaften einer Beschichtung oder eines Beschichtungssystems beeinträchtigt
sein können
22
4
6
8
10 12 14 16 18 20
Tage
Abb. 13: Zeitlicher Verlauf des Vorspannkraftabfalls
in SLV-Verbindungen
Die in Ausschreibungen festgelegten Sollschichtdicken müssen im Rahmen zugelassener Toleranzen eingehalten werden. Zu geringe Schichtdicken setzen die zu erwartende Schutzdauer eines Beschichtungssystems herab, Überschreitungen der zulässigen
Höchstschichtdicke führen zu Problemen bei der Durchtrocknung und Haftung bzw. können auch Rissbildung
auslösen.
Hinweise zur Schichtdickenmessung werden im Abschnitt 9.4 gegeben.
8.6 Vorspannkraftabfall bei
beschichteten Kontaktflächen
planmäßig vorgespannter
Scher-LochleibungsVerbindungen (SLV)
Eine stahlbauspezifische Besonderheit ergibt sich aus dem Verhalten
von Beschichtungen unterschiedlicher
Bindemitteltypen auf Kontaktflächen
von vorgespannten Scher-Lochleibungs-Verbindungen. In Abhängigkeit
von der Art und Schichtdicke der Beschichtungen kann es zu einem unzulässigen Abfall der Vorspannung kommen. Auf diesen Sachverhalt wird in
DIN EN ISO 12944-3, -5 und -7 und
DIN 18800-7 aufmerksam gemacht
und festgelegt, dass für das Beschichten von Kontaktflächen vorgespannter
Schraubenverbindungen nur solche
Beschichtungssysteme verwendet
werden dürfen, die keinen inakzeptablen Abfall der Vorspannung bewirken. Anderenfalls müssen die Kontaktflächen vor dem Beschichten
abgeklebt werden.
Im Institut für Stahlbau Leipzig
wurde der Vorspannkraftabfall in Abhängigkeit von der
– Art des Beschichtungsstoffes/
-systems,
– Trockenschichtdicke,
– Trocknungs-/Aushärtungszeit,
– Anzahl der Kontaktflächen untersucht.
Abb. 13 zeigt den zeitlichen
Verlauf des Vorspannkraftabfalls in
Abhängigkeit von Art und Dicke der
Beschichtung.
Auf Basis dieser Untersuchungen wurden die Beschichtungen/Beschichtungssysteme hinsichtlich ihres
Verhaltens in vorgespannten Schraubenverbindungen in drei Gruppen unterteilt. In Tabelle 9 sind die bisher
untersuchten Beschichtungen/Beschichtungssysteme diesen drei Gruppen zugeordnet.
8.7 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und Auswahlkriterien zu
Beschichtungssystemen unter
Berücksichtigung spezifischer
Besonderheiten im Stahlbau
Entscheidungen über die Art der
einzusetzenden Beschichtungsstoffe,
wenn nicht durch Spezifikation eindeutig vorgegeben, werden in erheblichem Maße über den Einkauf der
Ausführungsbetriebe auf der Grundlage des kg-Preises der Stoffe oder –
Eignungsvermerk für
SLV/SLVPVerbindungen
Beschichtungen/Beschichtungssysteme
Vorspannkraftverlust
≤ 10 %
geeignet für
Beanspruchung auf:
– Zug
– Abscheren/
Lochleibung
GB auf Alkalisilikat-Grundlage mit Zinkstaub (ASI)
Blatt 85
2K-EP-Zinkstaub
Blatt 87
SP-Pulver 120 µm
–
EP-/SP-Pulver 200 µm
–
Vorspannkraftverlust
≤ 30 %
geeignet für
Beanspruchung auf:
– Abscheren/
Lochleibung
EP-/PUR-System 1):
– GB 2K-EP-Zinkstaub
oder 2K-EP-Zinkphosphat
– ZB 2 x 2K-EP-Eisenglimmer
– DB 2K-PUR oder 2K-PUR-Eisenglimmer
Blatt 87
1K-PUR-System 1):
– GB 1K-PUR-Zinkstaub Stoff-Nr. 689.04
(auch möglich, aber nicht geprüft:
Stoff-Nr. 689.03)
– ZB 2 x 1K-PUR-Eisenglimmer
– DB 1K-PUR-Eisenglimmer
Blatt 89
GB auf Ethylsilikat-Grundlage mit Zinkstaub (ESI)
Blatt 86
Vorspannkraftabfall
> 30 %
nicht geeignet
TL/TP-KORStahlbauten
Bindemittel
DIN EN ISO 1461
Feuerverzinkung
2K-EP-High Solid
Einzelprüfung
GB AK-Zinkphosphat
Einzelprüfung
GB AY-Hydro-Zinkphosphat
Einzelprüfung
PVC, PVC-Kombination
–
AK > 120 µm
–
AY-Hydro > 120 µm
–
GB = Grundbeschichtung
EP = Epoxidharz
ZB = Zwischenbeschichtung
SP = Saturated Polyester
DB = Deckbeschichtung
PUR = Polyurethan
1) Alle Stoffe auch einzeln, d. h. außerhalb des Systems zulässig.
AK = Alkydharz
AY = Acrylharz
Tabelle 9: Einteilung von Beschichtungen/Beschichtungssystemen hinsichtlich Eignung in
vorgespannten Schraubenverbindungen
bei besserer Kenntnis des technischen
Sachverhaltes – der Stoffkosten pro
m2 Beschichtungsfläche getroffen.
Stoffkosten bzw. Kosten, die sich
aus dem praktischen Verbrauch von
Beschichtungsstoffen pro m2 Beschichtungsfläche ergeben, sind jedoch nur
ein Kriterium für die Auswahl wirtschaftlicher Beschichtungssysteme.
Bei gesamtheitlicher Betrachtung
aller bei der Herstellung eines Beschichtungssystems anfallenden Kosten wird in vielen Fällen festzustellen
sein, dass die Verwendung eines vergleichsweise „teuren“ Beschichtungsstoffes durchaus wirtschaftlich sein
kann. Das gilt insbesondere dann,
wenn die Verantwortung des Stahlbauers auch die Montage seiner Stahlbauteile einschließt. Als Nebeneffekt
kann bei dieser Vorgehensweise auch
noch die Emission leichtflüchtiger Bestandteile der Beschichtungsstoffe reduziert werden.
So sind z. B. die Stoffkosten für Beschichtungsstoffe auf Basis von PVC
oder PVC-Kombinationen im Vergleich
zu Epoxid- oder Polyurethan-Beschichtungsstoffen deutlich niedriger.
Nach DIN EN ISO 12944-5 sind
PVC- oder PVC-Kombi-Beschichtungssysteme in abgestufter Schichtdicke
mit der Schutzdauerklasse „lang“ für
alle Korrosivitätskategorien von C2
bis C5 geeignet.
Bei Ausführung auf der Baustelle
ist dagegen – abgesehen von der großen VOC-Emission – nichts einzuwenden.
Die Werkstattfertigung solcher
Systeme ist beim heutigen Entwicklungsstand von Beschichtungsstoffen
jedoch sowohl aus technischen als
auch wirtschaftlichen Gründen nicht
mehr zeitgemäß.
Neben einem höheren Verbrauch
an Beschichtungsstoffen pro m2 und
mehr Einzelschichten zur Erreichung
der erforderlichen Sollschichtdicke
gegenüber z.B. 2K-Stoffen führen
die thermoplastischen Eigenschaften
solcher Beschichtungen auch nach
vollständiger Trocknung bei Druckund/oder Wärmebelastung zu einem
hohen Beschädigungsgrad bei Transport, Umschlag und Montage. Außerdem ist ihre Verwendung auf Kon23
Merkblatt 405
System-Aufbau
Sollschichtdicke
FKV
ρB.-Stoff
Vtheor.
[µm]
[%]
[g/cm3]
[g/cm2]
100
50
50
49
58
51
1,4
1,5
1,3
286
130
128
GB AK-Zinkphosphat
ZB AK
DB AK
200
GB PVC/AK
ZB PVC/AY
DB PVC/AY
544
80
60
60
43
42
42
1,3
1,3
1,3
200
GB EP-Zinkphosphat
ZB –
DB EP-High Solid
80
–
120
60
–
70 (80)
1,6
–
1,6
60
–
100
62
–
70 (80)
3,0
–
1,6
160
TSD · ρB.-Stoff
Vtheor. = –––––––––––––––––
FKV · 10
189
109
83
83
1
275
54 (54)
–
52 (30)
1,3/1,4
291
–
229/200
520/491
AK = Alkydharz
AY = Acrylharz
1,2
214
–
275/240
489/454
EP = Epoxidharz
VOC = Volatile Organic Compounds
TSD = Trockenschichtdicke
V theor. · (100 – FKV)
VOC = –––––––––––––––––––––
100 · ρB.-Stoff
VOC-Anteil im
Beschichtungsstoff
[ml/m2]
104
37
48
261
186
186
633
200
GB EP-Zinkstaub
ZB –
DB EP-High Solid
Faktor für
„zulässigen“ Mehrpreis,
bezogen auf
Vtheor.
106 (84)
37 (37)
–
43 (25)
1,2/1,3
Vtheor.
ρB.-Stoff
FKV
GB
ZB
DB
80 (62)
= Theoretischer Verbrauch
= Dichte des Beschichtungsstoffes
= Festkörpervolumen
= Grundbeschichtung
= Zwischenbeschichtung
= Deckbeschichtung
Tabelle 10: Leistungsvergleich von Beschichtungssystemen für Schutzdauer „lang“ und Korrosivitätskategorie C3
taktflächen von Scher-LochleibungsVerbindungen nicht zulässig.
In Tabelle 10 wird ein Beispiel
für den Leistungsvergleich von Beschichtungssystemen für die Schutzdauerklasse „lang“ und Korrosivitätskategorie C3 aufgeführt.
Beim Beschichtungssystem auf Basis einer PVC-Kombination ist der Beschichtungsstoffverbrauch gegenüber
den Vergleichssystemen am höchsten.
Nicht eingerechnet in den Faktor für
den „zulässigen Mehrpreis“ wurde,
dass die VOC-Emission z. T. mehr als
dreifach größer ist, drei Einzelschichten zur Herstellung des Korrosionsschutzwertes für die Schutzdauer
„lang“ in Korrosivitätskategorie C3
gegenüber zwei Schichten für Vergleichssysteme benötigt werden und
Kontaktflächen von Scher-Loch24
leibungs-Verbindungen vor dem Beschichten abgeklebt werden müssen.
Für die Kalkulation des Beschichtungssystems eines Objektes nach o. g.
Gesichtspunkten bedeutet das eindeutig, dass vorrangig die Eigenschaften
eines Beschichtungssystems und nicht
die Kosten für die Beschichtungsstoffe
über die Wirtschaftlichkeit des Korrosionsschutzes entscheiden.
Aufgrund der spezifischen Anforderungen an Beschichtungsstoffe für
die Werkstattverarbeitung ist bei
der Spezifikation von Beschichtungssystemen für Stahlbauten neben den
Hauptkriterien
– Korrosionsbelastung nach DIN EN
ISO 12944-2,
– Schutzdauer nach DIN EN ISO
12944-1
auch zu berücksichtigen, welche Leistungsanteile in der Stahlbauwerkstatt
und welche auf der Baustelle nach der
Montage zu erbringen sind.
Wird mehr als nur eine Grundbeschichtung werkstattseitig gefordert –
und dies ist in der Regel der Fall – ist
letzterer Aspekt für die Wirtschaftlichkeit geeigneter Beschichtungssysteme
von entscheidender Bedeutung.
Die für Kontaktflächen in SLV-Verbindungen als geeignet ausgewiesenen
Beschichtungsstoffe gehören mehrheitlich zur Gruppe der Reaktions-Beschichtungsstoffe
(2K-Epoxidharzund 2K-Polyurethan-Beschichtungsstoffe und feuchtigkeitshärtende 1KPolyurethan-Beschichtungsstoffe).
Neben dem Vorteil der Eignung
für Kontaktflächen in planmäßig vorgespannten SLV-Verbindungen zeich-
nen sie sich außerdem dadurch aus,
dass durch den großen Volumenanteil
an Feststoffen die Lösemittelemission
sehr gering ist. Dadurch können gleichzeitig Schichten größerer Dicke in einem Arbeitsgang aufgebracht werden.
Die Vorteile der Reaktions-Beschichtungsstoffe werden aus dem
Vergleich zwischen Reaktions-Beschichtungsstoffen und oxidativ bzw.
physikalisch trocknenden Beschichtungsstoffen deutlich:
– Festkörpervolumen ≥ 65 %
(High Solid)
- geringerer Materialverbrauch
- weniger Einzelschichten zum
Erreichen der Sollschichtdicke
des Beschichtungssystems
- geringere VOC-Emission
– schnellere Fertigungszeiten
– kein Abkleben von Kontaktflächen
für vorgespannte Schraubenverbindungen notwendig
– gute mechanische Belastbarkeit bei
Transport, Umschlag und Montage
– geringerer Beschädigungsgrad –
Verringerung der Aufwendungen
auf der Baustelle
– durch Schichtdickenabstufung von
80 bis 320 µm für alle Korrosivitätskategorien (innen und außen) geeignet – dadurch überschaubares
Sortiment an Beschichtungsstoffen
beim Verarbeiter
Bei Verwendung von ReaktionsBeschichtungsstoffen lassen sich
durch Abstufung der Schichtdicke Beschichtungssysteme herstellen, die allen Korrosionsbelastungen bei höchster Schutzdauer gerecht werden. Sie
sind gegenüber mechanischen Belastungen, z. B. während Transport, Lagerung und Montage der Stahlbauteile,
widerstandsfähiger als Beschichtungen
auf Basis lufttrocknender oder physikalisch trocknender Beschichtungsstoffe, wodurch der Anteil daraus resultierender unvermeidbarer Beschädigungen kleiner wird.
8.8 Auswahl von
Beschichtungssystemen
für atmosphärische
Umgebungsbedingungen
Die Wirtschaftlichkeit von Werkstattbeschichtungen wird in sehr entscheidendem Maße von der richtigen
Auswahl der Beschichtungsstoffe unter Berücksichtigung der stahlbauspezifischen Besonderheiten beeinflusst.
Abb. 14: Neubeschichtung einer Kranverladung
Korrosivitätskategorie C5-M
Korrosionsschutzsystem aus 2K-EP-Zinkstaub-Grundbeschichtung,
2K-EP-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtung und 2K-PUR-Deckbeschichtung
Da Entscheidungen nur in den seltensten Fällen auf der Grundlage von
Probebeschichtungen getroffen werden können, sind die Entscheidungsträger – ob Spezialist oder Kaufmann –
auf die Angaben der Stofflieferanten
in den Technischen Datenblättern
der Beschichtungsstoffhersteller angewiesen.
Aufbau und Inhalt der Technischen Datenblätter sind von Beschichtungsstoffhersteller zu Beschichtungsstoffhersteller so verschieden, dass insbesondere dem Laien objektive Vergleiche schwer fallen oder unmöglich
sind.
Diesem Problem wird die neue
Norm DIN EN ISO 12944 dahingehend
gerecht, dass sie im Teil 7 dem Beschichtungsstoffhersteller die Pflicht
auferlegt, alle für die Verarbeitung
relevanten Parameter in den Technischen Datenblättern anzugeben.
In der „Richtlinie Korrosionsschutz von Stahlbauten in atmosphärischen Umgebungsbedingungen“
vom Deutschen Stahlbau-Verband
DSTV werden Hinweise gegeben,
was aus Sicht des Stahlbauers/Verarbeiters in Technischen Datenblättern
mindestens enthalten sein sollte. Das
sind insbesondere:
– Eignungsangabe für die Beschichtungsstoffe/-systeme für die Schutzdauer „lang“ in Abhängigkeit von
der Korrosionsbelastung
– Angabe über die Eignung der Beschichtungsstoffe/-systeme für Kontaktflächen planmäßig vorgespannter Scher-Lochleibungs-Verbindungen (SLV, SLVP)
– Dichte des Beschichtungsstoffes
– Festkörpervolumen (FKV) nach der
Richtlinie vom Verband der deutschen Lackindustrie e. V. Frankfurt
am Main (VdL)
– theoretischer Verbrauch für eine
definierte Sollschichtdicke
– Überstreichbarkeitsintervalle der
Einzelschichten eines Systems in Abhängigkeit von der Trockenschichtdicke und Temperatur (mind. 10 °C
Abstufung), bei feuchtigkeitshärtenden Beschichtungsstoffen auch in
Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit
25
Merkblatt 405
– Wetterbelastbarkeit in Abhängigkeit
von der Trockenschichtdicke und
Trockenzeit/Temperatur (mind.
10 °C Abstufung)
– Stapelfähigkeit (Trockengrad 6 nach
DIN 53150) in Abhängigkeit von der
Trockenschichtdicke und Trockenzeit/Temperatur (mind. 10 °C Abstufung)
– Überstreichbarkeitsintervalle für
Werkstattbeschichtungen, die auf
der Baustelle mit Deckbeschichtungen komplettiert werden, ohne dass
Aufrauen durch Anschleifen oder
Sweepen erforderlich ist
– Topfzeiten für 2K-Beschichtungsstoffe in Abhängigkeit von der Temperatur (mind. 10 °C Abstufung)
und Gebindegrößen
Beim Einkauf von Beschichtungsstoffen sollten diese Angaben unbedingt angefordert werden.
Ebenso gilt dies für Prüfzeugnisse
über die Eignung der Beschichtungsstoffe für den Anwendungsfall und
ggf. für notwendige Zulassungen.
In DIN EN ISO 12944-5, Anhang A,
sind Beschichtungssysteme in Abhängigkeit von der Korrosionsbelastung
und der Schutzdauer in neun Tabellen
aufgeführt.
Dieser Teil der Norm wird zurzeit überarbeitet.
In den Tabellen 11 und 12 sind
Beschichtungssysteme angegeben, die
die bei der Überarbeitung der Norm
neu aufzunehmenden Beschichtungssysteme berücksichtigen.
Dazu wurden überwiegend nur
solche Beschichtungsstoffe berücksichtigt mit
– niedrigem VOC-Gehalt,
– Eignung für Kontaktflächen von
planmäßig vorgespannten ScherLochleibungs-Verbindungen (SLV,
SLVP).
Die Beschichtungssysteme entsprechen hinsichtlich der Sollschichtdicke und Schutzdauer in Abhängigkeit von der Korrosionsbelastung den
in DIN EN ISO 12944-5 aufgeführten
Beschichtungssystemen. Die Anzahl
der Einzelschichten im Beschichtungssystem ist durch Berücksichtigung von High Solid-Qualitäten z. T.
geringer als in der internationalen
Norm angegeben.
Um die Anforderungen der DIN
EN ISO 12944-5 zu erfüllen, ist es erforderlich, die Eignung der Beschichtungen/Beschichtungssysteme für die
Schutzdauer „lang“ in Abhängigkeit
Werkstatt
GB
NDFT
[µm]
ZB/DB
AK
100
EP
Baustelle
NDFT
[µm]
Anzahl
DB
–
–
1–2
160
–
–
AK
100
–
EP-Zn
60
EP
System
NDFT
[µm]
Anzahl
NDFT
[µm]
AK
60
1
160
1–2
–
–
–
160
–
1–2
AK
100
1–2
200
EP, PUR
100
2–3
–
–
–
160
80
EP, PUR
120
2–3
–
–
–
200
EP-Zn
80
EP, PUR
100
2–3
PUR
60
1
240
EP
160
EP, PUR
120
2–4
–
–
–
280
EP-Zn
80
EP, PUR
160
2–3
PUR
80
1–2
320
GB
= Grundbeschichtung
ZB/DB = Zwischenbeschichtung/Deckbeschichtung
NDFT = Nominal Dry Film Thickness (Sollschichtdicke)
Tabelle 11: Beschichtungssysteme für Stahlbauten in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5
26
von der Korrosionsbelastung nachzuweisen. Diesen Nachweis haben die
Beschichtungsstoffhersteller zu führen. Als Nachweis gelten Prüfzeugnisse nach DIN EN ISO 12944-6 oder
gleichwertige Prüfzeugnisse, z. B. TL/
TP-ZTV-KOR-Stahlbauten von allgemein anerkannten Prüfstellen.
Die in den Tabellen 11 und 12
empfohlenen vorzugsweise anzuwendenden Beschichtungssysteme ermöglichen einen schnellen Fertigungsdurchlauf im Werk, erfordern kein
Abkleben von Kontaktflächen für
SLV-/SLVP-Verbindungen und sind
nach ausreichender Durchtrocknung/
Aushärtung gegenüber mechanischen
Beanspruchungen bei Transport und
Montage gut beständig. In Abhängigkeit von konkreten Objektbedingungen sind auch andere Varianten hinsichtlich Werks- und Baustellenleistung möglich.
Stahlbauten, die der Korrosionsbelastung entsprechend Korrosionskategorie C1 ausgesetzt sind, erfordern
aus technischen Gründen keinen Korrosionsschutz. Wird aus ästhetischen
Gründen eine Beschichtung verlangt,
sind dafür Beschichtungssysteme nach
Tabelle 11 für Korrosivitätskategorie
C2
C3
C4
C5-l
C5-M
k m l k m l k m l k m l k m l
= Geeignet
= Unwirtschaftlich
= Ungeeignet
C2 mit verminderter Sollschichtdicke
zu verwenden. Es ist jedoch zu beachten, dass auch in gedämmten Gebäuden mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von < 60 % im Bereich von Wärmebrücken Teile der Stahlkonstruktion erhöhten Korrosionsbelastungen
ausgesetzt sind und die Beschichtung
den während der Bauphase auftretenden Korrosionsbelastungen standhalten muss.
Wird für den Korrosionsschutz
von Stahlbauten die Schutzdauerklasse
„kurz“ oder „mittel“ verlangt, kann die
in der Tabelle 11 für die Beschichtungssysteme angegebene Sollschicht dicke reduziert werden. Hinweise dazu sind in DIN EN ISO 12944-5, Anhang A, enthalten.
Für den Stahlwasserbau sind nur
dauerwasserbeständige Beschichtungssysteme geeignet, die auch mechanischen Belastungen, wie Abrieb und
Stoß, standhalten.
Zusätzliche Anforderungen resultieren aus speziellen Belastungen im
Unterwasserbereich (Mikroorganismen), in der Wasserwechselzone
(Wasserbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit) und aus elektrochemischer Beeinflussung der Korrosionsreaktion (siehe dazu Abschnitt 5.2.9).
Geeignete Beschichtungssysteme für
Stahlwasserkonstruktionen basieren
im Wesentlichen auf Epoxidharz- bzw.
Polyurethan-Beschichtungsstoffen.
Systemempfehlungen werden in DIN
EN ISO 12944-5, Anhang A, gegeben.
für den Stahlwasserbau
8.8.3 Duplex-Systeme
Duplex-Systeme sind gemäß DIN
EN ISO 12944-5 Korrosionsschutzsysteme, die aus einer Verzinkung in
Kombination mit einer oder mehreren
nachfolgenden Beschichtungen bestehen. Die Verzinkung erfolgt überwiegend durch Feuerverzinken nach DIN
EN ISO 1461, weniger durch Spritzmetallisierung (Zink oder Zink-Aluminium-Legierungen).
Stahlbauten, die am oder im Wasser stehen und dadurch einer Dauerwasserbelastung durch Süßwasser,
Salzwasser oder Abwasser unterliegen,
gehören in die Gruppe des Stahlwasserbaues.
Werkstatt
GB/ZB
Reinigen Sweepen
Baustelle
NDFT
[µm]
Anzahl
DB
NDFT
[µm]
Anzahl
NDFT
[µm]
AY-Hydro
120
1–2
–
–
–
120
x
AY-Hydro
80
1
AY/PVC
80
1–2
160
x
AY-Hydro
80
1
EP/PUR
80
1–2
160
x
EP-Komb.
120
1–2
–
–
–
120
x
EP-Komb.
80
1
EP/PUR
80
1–2
160
x
EP
80
1
EP/PUR
80
1–2
160
o
EP-Komb.
160
2
EP/PUR
80
1–2
240
x
EP
160
2
EP/PUR
80
1–2
240
GB
= Grundbeschichtung
ZB/DB = Zwischenbeschichtung/Deckbeschichtung
NDFT = Nominal Dry Film Thickness (Sollschichtdicke)
In der „Verbände-Richtlinie Korrosionsschutz von Stahlbauten – Duplex-Systeme“ werden Auswahl, Ausführung und Anwendung von DuplexSystemen ausführlich abgehandelt.
Für Duplex-Systeme nach Tabelle
12 sind vorrangig Beschichtungsstoffe
mit nachgewiesener Haftung auf ungesweepten Zinkoberflächen auszuwählen. Der Nachweis ist durch den Beschichtungsstoffhersteller durch Prüfzeugnisse nach DIN EN ISO 12944-6
für die Schutzdauerklasse „lang“ und
Korrosivitätskategorie ≥ C4 zu erbringen.
System
x
x
Die wirtschaftliche Anwendung
von Duplex-Systemen erfolgt dort, wo
folgende Gesichtspunkte beachtet
werden müssen:
– lange Schutzdauer
SchutzdauerDuplex-System = (Schutzdauer Zink + SchutzdauerBeschichtung )
x Faktor > 1
Die Größe des Faktors ist abhängig
von der Art des Duplex-Systems
und der Korrosionsbelastung.
– farbliche Gestaltung
– Signalwirkung/Tarnung/Anpassung
– Verminderung des Eintrages von
Zink in den Boden
x = Reinigen ausreichend
o = Sweepen vorteilhaft
C2
C3
C4
C5-l
C5-M
k m l k m l k m l k m l k m l
= Geeignet
= Unwirtschaftlich
= Ungeeignet
Tabelle 12: Duplex-Systeme für Stahlkonstruktionen in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5
27
Merkblatt 405
9 Ausführung und
Überwachung der
Beschichtungsarbeiten
grundlegende Hinweise zur Ausführung und Überwachung von Beschichtungsarbeiten im Werk und auf der
Baustelle gegeben.
Das Erreichen einer langen Schutzdauer von Beschichtungssystemen ist
an Grundvoraussetzungen gebunden.
Diese sind:
– Spezifizierung des Beschichtungssystems auf der Grundlage des Standes der Technik entsprechend DIN
EN ISO 12944
– Ausführung der Arbeiten von einem
qualifizierten Betrieb unter strikter
Einhaltung der im technischen Datenblatt des Beschichtungsstoffherstellers gestellten Anforderungen
9.1 Qualifikation des
Ausführungsbetriebes
Die Firmen, die Beschichtungsarbeiten übernehmen, müssen personell und technisch so ausgestattet
sein, dass sie
– die Arbeiten fachgerecht und betriebssicher ausführen können,
– über qualifiziertes Personal verfügen,
– für jeden Verfahrensschritt die geforderte Qualität erreichen.
Diesen Nachweis kann der Auftragnehmer z. B. durch ein zertifiziertes Qualitätssicherungssystem, beispielsweise nach DIN EN ISO 9000Reihe, erbringen, aus dem die allgemeinen Ausführungsstandards mit
den einzelnen Verfahrensschritten
hervorgehen.
9.2 Zustand der Oberfläche
vor der Beschichtung
Die vorbereiteten Oberflächen
sind entsprechend den Festlegungen
in der Spezifikation oder den Ausschreibungsunterlagen hinsichtlich
Reinheit und Rauheit nach den in
28
DIN EN ISO 12944-4 festgelegten
Kriterien und den Anforderungen
im Technischen Datenblatt des Beschichtungsstoffherstellers zu prüfen.
Die Temperatur der Stahloberfläche muss zweifelsfrei über dem Taupunkt der umgebenden Luft liegen, sofern in den Datenblättern nichts anderes festgelegt ist.
9.3 Beschichtungsstoffe
Die Beschichtungsstoffe müssen
vom Hersteller zusammen mit dem
Technischen Datenblatt und dem Sicherheitsdatenblatt, nach dem der Verarbeiter die Betriebsanweisung bezüglich Einhaltung der einschlägigen Gesetze zu Gesundheitsschutz, Arbeitssicherheit und Umweltschutz erarbeiten kann, geliefert werden.
DIN EN ISO 12944-7 weist ausdrücklich darauf hin, dass die Technischen Datenblätter alle Einzelheiten
enthalten müssen, die für die sachgemäße Verwendung der Beschichtungsstoffe notwendig sind. Die im
Abschnitt 8.8.1 dieses Merkblattes
aufgelisteten Mindestanforderungen
an Technische Datenblätter können
gestützt auf DIN EN ISO 12944-7
durchgesetzt werden.
Zu den Pflichten des Ausführungsbetriebes gehört es selbstverständlich,
die in den Datenblättern gestellten Anforderungen an Lagerung, Verarbeitung und Trocknung (Härtung) einzuhalten. Dazu gehört auch die Kontrolle der Angaben auf den Gebinden
und eine ordnungsgemäße Dokumentation aller Arbeitsschritte.
9.4 Prüfen und Überwachen
der Arbeiten
Alle Arbeiten sind vom Ausführungsbetrieb zu überwachen.
Bei anspruchsvolleren Leistungen
ist es zweckmäßig, auch den Auftraggeber und den Beschichtungsstoffhersteller einzubeziehen, soweit dazu in den Verträgen nicht bereits Regelungen enthalten sind.
Die Beschichtungen müssen vor
allem geprüft werden hinsichtlich
– Gleichmäßigkeit, Farbe und Deckvermögen,
– Mängeln, wie Fehlstellen, Runzeln,
Krater, Luftblasen, Abblätterungen,
Risse und Läufer,
– Trockenschichtdicke nach DIN EN
ISO 2808,
– Haftfestigkeit nach DIN EN ISO
2409 und DIN EN ISO 4624,
– Porosität (mit Nieder- und Hochdruckspannungsgeräten).
Nach DIN EN ISO 12944-5 ist das
Verfahren zur Überprüfung der Einhaltung der Sollschichtdicke (Geräte,
Kalibrierung, Berücksichtigung des
Beitrages der Rauheit zum Prüfergebnis) zwischen den Vertragspartnern
zu vereinbaren (siehe auch Kapitel
11).
Da in der Praxis unabhängig von
der Art des Applikationsverfahrens
gleichmäßige Schichtdicken nicht erreicht werden können, legt die Norm
zulässige Toleranzen fest. Diese gelten
für die Vertragspartner, wenn keine
anderen Vereinbarungen getroffen
werden.
Danach gilt die Sollschichtdicke
als erreicht, wenn Einzelwerte der
Trockenschichtdicke den Sollwert um
höchstens 20 % unterschreiten und
der Mittelwert aller Messergebnisse
gleich oder größer der Sollschichtdicke ist.
Im Stahlbau wird die Trockenschichtdicke – abgesehen von Ausnahmen bei Schiedsprüfungen – mit magnetisch bzw. magnetinduktiv arbeitenden Messgeräten ermittelt.
Der Einfluss der Rauheit der
Stahloberfläche ist zu beachten, da
der Messwert der mittleren Rauheit
Ry5 bis zu maximal 50 % in das
Schichtdickenmessergebnis eingeht.
Insbesondere bei niedrigen Trockenschichtdicken kann der Korrosionsschutzwert durch zu geringe
Schichtdicke über den Rauheitsspitzen bei zu hohen Werten für die
mittlere Rauheit Ry5 (siehe Abschnitt
6.4) deutlich gemindert sein. Der Fall
ist gegeben, wenn z. B. nur die
Grundbeschichtung werkstattseitig
ausgeführt wird.
Bei der Prüfung auf Poren und
Risse, die vor allem im Stahlwasserbau
durchgeführt wird, ist die Abhängigkeit der Prüfspannung von der Art und
Schichtdicke des Beschichtungssystems zu beachten und eine Abstimmung mit dem Beschichtungsstoffhersteller zur Festlegung des Prüfverfahrens erforderlich.
Zerstörende Prüfverfahren (Gitterschnitt, Stempelabrissprüfung u. a.)
sollten nur durchgeführt werden,
wenn es der Auftraggeber ausdrücklich verlangt.
9.5 Kontrollflächen
Kontrollflächen sind geeignete
Flächen am Bauwerk, die angelegt werden, um
– einen verbindlichen Ausführungsstandard für die Beschichtungsarbeiten festzulegen,
– nachzuweisen, dass die Angaben
eines Herstellers oder Auftragnehmers richtig sind,
– das Verhalten der Beschichtung
zu jedem Zeitpunkt beurteilen zu
können.
Sie sind an repräsentativen Flächen des Bauwerkes anzulegen und
sollten sich auch auf Schweißnähte,
Schraubenverbindungen, Kanten,
Ecken und andere Bereiche des Bauwerkes, in denen erhöhte Korrosionsgefahr besteht, erstrecken.
Größe und Anzahl der Kontrollflächen müssen in einem angemessenen Verhältnis zur Art des gesamten
Bauwerkes stehen, sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher
Hinsicht.
Detaillierte Angaben zur Ausführung, Überwachung und Dokumentation von Kontrollflächen werden in
DIN EN ISO 12944-7 und -8 (Anhang
B) gemacht.
Sollen Kontrollflächen für Gewährleistungszwecke benutzt werden, müssen sie einschließlich der für die Bewertung geltenden Kriterien für diesen Zweck zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden (siehe
Abschnitt 11.3).
Abb. 15: Neubeschichtung von Sendemasten
Korrosionsschutzsystem auf Basis PVC-, 2K-EP-/2K-PUR- oder
AY-Hydro-Beschichtungen auf feuerverzinktem Stahl
10 Erarbeitung von
Spezifikationen für Erstschutz und Instandhaltung
Basis jeder vertraglichen Vereinbarung zwischen Auftraggeber und
Auftragnehmer bei Beschichtungsarbeiten ist die genaue Beschreibung
der zu erbringenden Leistung.
In DIN EN ISO 12944-8 heißt es:
„Um Stahlbauten wirksam vor Korrosion zu schützen, ist es notwendig,
dass Auftraggeber, Planer, Berater,
den Korrosionsschutz ausführende
Firmen, Aufsichtspersonal für Korrosionsschutzarbeiten und Hersteller
von Beschichtungsstoffen dem Stand
der Technik entsprechende Angaben
über den Korrosionsschutz durch
Beschichtungssysteme in zusammengefasster Form erhalten. Solche Angaben müssen möglichst vollständig
sein, außerdem eindeutig und leicht
zu verstehen, damit Schwierigkeiten
und Missverständnisse zwischen den
Vertragspartnern, die mit der Ausführung der Schutzmaßnahmen befasst
sind, vermieden werden.“
Insbesondere in Verbindung mit
vertragsrechtlich relevanten Vorschriften, wie z. B. den Vergabe- und Ver-
tragsordnungen für Bauleistungen
(VOB) DIN 18335 VOB Teil C und DIN
18364 VOB Teil C, ist eine unmissverständliche und umfassende Beschreibung des Leistungsgegenstandes unerlässlich (siehe auch Abschnitt 1).
DIN EN ISO 12944-8 behandelt
das Erstellen von Spezifikationen für
den Korrosionsschutz von Stahlbauten
durch Beschichtungssysteme für den
Erstschutz und die Instandsetzung.
Im Einzelnen werden in der
Norm in den Teilen 1 bis 7 (Abb. 16)
behandelt:
– Verfahren zum Erarbeiten einer
Spezifikation für Erstschutz oder
Instandsetzung
– Inhalt einer Spezifikation
– Angaben zu einer Spezifikation für
Beschichtungssysteme für Erstschutz
und Instandsetzung
– ein Formblatt für das Anlegen von
Kontrollflächen
– Schemata für den Planungsablauf
von Erstschutz- und Instandsetzungsarbeiten
– Formblätter für eine Spezifikation
von Beschichtungssystemen für
Erstschutz und Instandsetzung
– Formblätter für den Abschlussbericht und den Prüfbericht
29
Merkblatt 405
Schutzdauerklasse
DIN EN ISO 12944-1
Korrosionsbelastung
DIN EN ISO 12944-2
Beschichtungssystem/-dicke
DIN EN ISO 12944-5
Werkstattleistung
DIN EN ISO 12944-4 und -5
Baustellenleistung
Ausführung und Überwachung
der Beschichtungsarbeiten
DIN EN ISO 12944-7
In der Norm wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sie für Anwender gedacht ist, die über allgemeine
Fachkenntnisse verfügen. Es wird
auch vorausgesetzt, dass die Anwender mit dem Inhalt anderer für den
Korrosionsschutz von Stahlbauten
wichtiger Normen vertraut sind.
Hintergrund ist, dass DIN EN
ISO 12944 für drei Schutzdauerklassen (kurz, mittel, lang) in Abhängigkeit von fünf atmosphärischen
und drei Immissionskategorien eine
Vielzahl von Beschichtungssystemen
empfiehlt, mit denen die korrosionsschutztechnische Zielstellung unabhängig von weiteren wichtigen
Randbedingungen (stahlbauspezifische Besonderheiten, Wirtschaftlichkeit, Umweltschutz u. a.) erreicht
wird.
In den Abschnitten 4 bis 9 ist
darauf für Erstschutzmaßnahmen ausführlich eingegangen worden.
Bei der Planung von Korrosionsschutzarbeiten bei der Instandsetzung
ist zusätzlich zu beachten, dass die
exakte Kenntnis des Zustandes der Altbeschichtung für die Erarbeitung der
Instandsetzungsspezifikation (Vollerneuerung, Teilerneuerung oder Ausbesserung) Grundvoraussetzung ist.
Die Einbeziehung externer Sachverständiger ist zu empfehlen.
30
Korrosionschutzgerechte Gestaltung
DIN EN ISO 12944-3
11 Vertragsrechtliche
Hinweise
11.1 Wichtige Festlegungen in
den Vergabe- und
Vertragsordnungen für
Bauleistungen (VOB)
Von besonderer vertragsrechtlicher Relevanz sind Regelungen zum
Korrosionsschutz von Stahlbauteilen
in DIN 18335 VOB Teil C Stahlbauarbeiten und DIN 18364 VOB Teil C
Korrosionsschutzarbeiten an Stahlund Aluminiumbauten.
Beide Normen wurden im Zusammenhang mit der Harmonisierung der europäischen Normen an
DIN EN ISO 12944 angepasst.
Die Anpassung beschränkte sich
jedoch lediglich auf den Austausch der
Normenbezeichnung der ehemaligen
deutschen Norm DIN 55928 gegen
DIN EN ISO 12944.
Dem neuen technischen Erkenntnisstand, insbesondere innovativen Lösungen auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes von Stahlkonstruktionen,
mit denen die Wirtschaftlichkeit von
Stahlkonstruktionen verbessert und
umwelttechnische Anforderungen
bei der Ausführung von Beschichtungsarbeiten, wie z. B. in der VOC-
Eignungsnachweise
für Beschichtungsstoffe/-systeme
DIN EN ISO 12944-6
Abb. 16: Kurzalgorithmus für die Spezifikation
von Beschichtungssystemen in Anlehnung an
DIN EN ISO 12944-8
Richtlinie (31. Bundes-Immissionsschutzverordnung vom 24.08.2001)
gefordert, besser berücksichtigt werden können, wurde nicht Rechnung
getragen.
Beide Normen befinden sich gegenwärtig in der Überarbeitung. Bei
der Erarbeitung von Spezifikationen
für den Korrosionsschutz muss darauf
geachtet werden, dass technische und
wirtschaftlich sinnvolle Abweichungen von den o. g. Vorschriften nur
dann möglich sind, wenn sie in der
Leistungsbeschreibung eindeutig definiert sind.
11.2 Regelungen zur Schichtdicke
Nach DIN EN ISO 12944-5 ist das
Verfahren zum Überprüfen der Einhaltung von Sollschichtdicken (Geräte, Kalibrierung, Berücksichtigung
des Beitrages der Rauheit zum Prüfergebnis) zwischen den Vertragspartnern zu vereinbaren.
Die Schichtdickenangaben für Einzelschichten, Werkstatt- und Baustellenbeschichtung sollten generell als
Sollschichtdicken nach DIN EN ISO
12944-5 deklariert werden.
Es wird empfohlen, bezüglich der
Sollschichtdicke nachfolgende Absätze
wörtlich in die Verträge aufzunehmen:
„Die Sollschichtdicke gilt auch
als erreicht, wenn Einzelmesswerte
den Sollwert um höchstens 20 %
unterschreiten und der Mittelwert
aller Einzelmessungen gleich oder
größer der Sollschichtdicke ist.
Für die Höchstschichtdicke gelten
die Angaben im Technischen Datenblatt des Beschichtungsstoffherstellers.
Sind im Technischen Datenblatt des
Beschichtungsstoffherstellers keine
Angaben enthalten, sollte die Höchstschichtdicke nicht mehr als das Dreifache der Sollschichtdicke betragen.
Die Bestimmung der Sollschichtdicke ist an repräsentativen Flächen
mit statistisch ausreichender Anzahl
an Einzelmessungen mit magnetisch
oder magnetinduktiv arbeitenden
Messgeräten auf der Grundlage von
DIN EN ISO 2808 auszuführen. Liegen
Einzelmesswerte unterhalb des zulässigen Bereichs der Sollschichtdicke,
sind zusätzliche Messungen durchzuführen, um die betroffene Fläche für
erforderliche Nacharbeiten einzugrenzen.
Die Nulleinstellung und Kalibrierung der Messgeräte erfolgt auf geschliffenen und polierten Stahlplatten
oder auf den zum Gerät gehörenden
Eichnormalen unter Berücksichtigung
der Bedienungsanleitung des Geräteherstellers.“
11.3 Kontrollfläche für
Gewährleistungszwecke
Es wird empfohlen, für diesen Fall
folgende Formulierung in die Verträge
aufzunehmen:
„Treten Mängel am Korrosionsschutzsystem der Kontrollfläche (n)
und der Objektfläche auf, ist davon
auszugehen, dass die Beschichtungsstoffe mangelhaft oder nach Art und/
oder Aufbau der Beschichtung für die
Korrosionsbelastung nicht ausreichend
sind oder dass eine unvorhersehbare
Veränderung der Korrosionsbelastung
des Objektes aus Umwelt und/oder
Betrieb eingetreten ist.
Treten Mängel am Korrosionsschutzsystem der Objektfläche auf,
ohne dass die Kontrollfläche(n) davon
betroffen ist (sind), ist davon auszu-
gehen, dass diese auf mangelhafter
Ausführung der Oberflächenvorbereitung und/oder der Beschichtung
beruhen.“
11.4 Ausbesserung von
Beschädigungen
Auch bei sachgemäßer Verpackung und sorgfältigem Umgang beim
Transport und bei der Montage sind
Beschädigungen an der Beschichtung/
dem Beschichtungssystem von Stahlbauteilen nicht völlig zu vermeiden.
Durch geeignete Ausbesserung
(Oberflächenvorbereitung, Wiederaufbau der Beschichtung/des Beschichtungssystems) wird der korrosionsschutztechnische Wert wiederhergestellt.
Durch die unterschiedlichen
Applikationsverfahren (Werkstatt:
Spritzverfahren, Baustelle: Pinsel,
Rolle) und/oder Alterung der Werkstatt-/Baustellenbeschichtung sind
geringfügige Farbtonunterschiede
zwischen Gesamtfläche und ausgebesserter Fläche, insbesondere bei
eisenglimmerhaltigen Deckbeschichtungen, unvermeidlich und stellen
keinen Mangel dar.
Der Auftraggeber von Korrosionsschutzleistungen sollte auf diesen
Sachverhalt hingewiesen werden.
Bei hohen ästhetischen Anforderungen an ein Bauwerk ist es zweckmäßig, die Deckbeschichtung auf
der Baustelle nach Ausbesserung der
Schadstellen auszuführen.
11.5 Hinweis zum Einkauf von
Beschichtungsstoffen
Beim Einkauf der nach Abschnitt 8
ausgewählten Beschichtungsstoffe
ist darauf zu achten, dass die Technischen Datenblätter und die Sicherheitsdatenblätter unverzichtbarer Bestandteil der Lieferung sind.
Die für die Auswahl der Beschichtungsstoffe nach Abschnitt 8 zugrunde
gelegten Kriterien müssen mit den
Technischen Datenblättern belegt
sein. Prüfzeugnisse nach DIN EN ISO
12944-6 oder gleichwertige Prüfzeug-
nisse, z. B. nach TL/TP-KOR-Stahlbauten, über die Eignung der Beschichtungsstoffe für die Herstellung einer
Beschichtung/eines Beschichtungssystems für die Schutzdauer „lang“ in
Abhängigkeit von der auf das Objekt
einwirkenden Korrosionsbelastung
und ggf. notwendige Zulassungen sind
vom Beschichtungsstoffhersteller anzufordern.
Um einen technisch-wirtschaftlichen Vergleich der Beschichtungsstoffe mehrerer Anbieter zu ermöglichen,
müssen die Technischen Datenblätter
vergleichbare Angaben enthalten.
Es müssen mindestens die Aussagen enthalten sein, wie sie in 8.8.1
beschrieben sind.
Bei nachgewiesener Eignung der
Beschichtungsstoffe für das festgelegte
Beschichtungssystem sind für den Einkauf die Beschichtungskosten pro m2
Beschichtungsfläche entscheidendes
Kriterium. Die Beschichtungsstoffkosten sind jedoch nur eine Position
der Beschichtungskosten und als alleiniges Entscheidungskriterium nicht
geeignet (siehe auch Tabelle 10).
12 Gesundheitsschutz,
Arbeitssicherheit und
Umweltschutz
12.1 Allgemeines
Nach DIN EN ISO 12944-1 ist
Folgendes besonders zu beachten:
„Es ist die Pflicht von Auftraggebern,
Ausschreibenden, Auftragnehmern,
Beschichtungsstoffherstellern, Aufsichtspersonal für Korrosionsschutzarbeiten und allen anderen Personen,
die an einem Objekt arbeiten, die
unter ihrer Verantwortung stehenden
Arbeiten so zu planen und auszuführen, dass weder die eigene Gesundheit und Sicherheit noch die anderer
gefährdet wird.“
Dabei muss jede Partei sicherstellen, dass alle gesetzlichen Auflagen
des Landes, in dem die Arbeiten ganz
oder teilweise durchgeführt werden,
eingehalten werden.
31
Merkblatt 405
Punkte, die besondere Beachtung
erfordern, sind:
– weder toxische noch krebserzeugende Stoffe vorschreiben oder verwenden
– Emissionen flüchtiger organischer
Verbindungen (VOC) verringern
– Maßnahmen gegen schädliche Einwirkungen von Rauch, Staub,
Dämpfen und Lärm sowie gegen
Brandgefahren
– Körperschutz, einschließlich Augen-, Haut-, Gehör- und Atemschutz
– Schutz von Gewässern und Boden
während der Korrosionsschutzarbeiten
– Recycling von Stoffen und Abfallentsorgung
Die zu beachtenden nationalen
Vorschriften basieren auf
– Gesetzen und Verordnungen, die
vom Gesetzgeber erlassen worden
sind,
– Regeln, Richtlinien, Vorschriften,
die Berufsgenossenschaften herausgeben.
12.2 Gesetze und Verordnungen
– Arbeitsschutzgesetz – ArbSchG
– Chemikaliengesetz – ChemG, Gesetz zum Schutz vor gefährlichen
Stoffen
– Bundes-Immissionsschutzgesetz –
BImSchG, Gesetz zum Schutz vor
schädlichen Umwelteinwirkungen
durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge
– Wasserhaushaltsgesetz – WHG, Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts
– Abwasserabgabengesetz – AbwAG,
Gesetz über Abgaben für das Einleiten von Abwasser in Gewässer
– Wassergesetze der Bundesländer
– Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz – KrW-/AbfG, Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen
Beseitigung von Abfällen
– Gefahrstoffverordnung – GefStoffV,
Verordnung zum Schutz vor gefährlichen Stoffen
32
– 2. Bundes-Immissionsschutzverordnung – 2. BimSchV, Verordnung zur
Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen
– 4. BimSchV, Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen
– 5. BimSchV, Verordnung über Emissionsschutz- und Störfallbeauftragte
– 11. BimSchV, Emissionserklärungsverordnung
– 12. BimSchV, Störfall-Verordnung
– 31. BimSchV, VOC-Verordnung
– Abwasserverordnung – AbwV, Verordnung über Anforderungen an das
Einleiten von Abwasser in Gewässer
und zur Anpassung der Anlage des
Abwasserabgabengesetzes
– Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe – VwVwS, Allgemeine
Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaushaltsgesetz über die Einstufung
wassergefährdender Stoffe in Wassergefährdungsklassen
– Indirekteinleiterverordnung – IndV,
Verordnung des Umweltministeriums über das Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen
– Verordnung über Anlagen zur Lagerung, Abfüllung und Beförderung
brennbarer Flüssigkeiten zu Lande
– Technische Regeln über brennbare
Flüssigkeiten – TRbF
– TA Luft – Technische Anleitung zur
Reinhaltung der Luft
– TA Lärm – Technische Anleitung
zum Schutz gegen Lärm
– TA Abfall – Technische Anleitung
zur Lagerung, chemisch-physikalischen oder biologischen Behandlung, Verbrennung und Ablagerung
von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen
– Gefahrgutverordnung Straße –
GGVS, Verordnung über innerstaatliche und grenzüberschreitende Beförderung gefährlicher Güter auf
Straßen
– Druckbehälter-Verordnung
12.3 Technische Regeln und Richtlinien für Gefahrstoffe (TRGS)
– TRGS 201, Einstufung und Kennzeichnung von Abfällen zur Beseitigung beim Umgang
– TRGS 220, Sicherheitsdatenblatt für
gefährliche Stoffe und Zubereitungen
– TRGS 222, Verzeichnis der Gefahrstoffe – Gefahrstoff-Verzeichnis
– TRGS 402, Ermittlung und Beurteilung der Konzentration gefährlicher
Stoffe in der Luft in Arbeitsbereichen
– TRGS 404, Bewertung von Kohlenwasserstoffdämpfen in der Luft am
Arbeitsplatz
– TRGS 500, Schutzmaßnahmen: Mindeststandards
– TRGS 505, Blei und bleihaltige Gefahrstoffe
– TRGS 507, Oberflächenbehandlung in Räumen und Behältern
– TRGS 514, Lagern sehr giftiger und
giftiger Stoffe in Verpackungen und
ortsbeweglichen Behältern
– TRGS 515, Lagern brandfördernder
Stoffe in Verpackungen und ortsbeweglichen Behältern
– TRGS 516, Antifouling-Farben
– TRGS 519, Asbest, Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten
– TRGS 524, Sanierung und Arbeiten
in kontaminierten Bereichen
– TRGS 555, Betriebsanweisung und
Unterweisung nach §20 GefStoffV
– TRGS 900, Grenzwerte in der Luft
am Arbeitsplatz „Luftgrenzwerte“
– TRGS 901, Begründung und Erläuterungen zu Grenzwerten in der
Luft am Arbeitsplatz
12.4 Unfallverhütungsvorschriften
– BGV A 1, Grundsätze der Prävention
– BGV A 4, Arbeitsmedizinische Vorsorge
– BGV A 8, Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz
– BGV B 1, Umgang mit Gefahrstoffen
– BGV C 28, Schiffbau
– BGV D 25, Verarbeiten von Beschichtungsstoffen
– BGV D 26, Strahlarbeiten
13 Literatur
[1] Katzung, W. und Rittig, R.:
Zum Einfluss von Si und P auf das
Verzinkungsverhalten von Baustählen.
Materialwissenschaften und Werkstofftechnik 28 (1997), S. 575–587
[2] Knotkova, D.:
Aktuelle Erkenntnisse zum Korrosionsverhalten von Zink und Zinküberzügen. Vortrag zum Deutschen
Verzinkertag, Köln, 4. Dez. 1995
[3] Datenbank, GEORISK GmbH,
Kerpen
[4] Knotkova, D. und Porter, F.:
Longer life of galvanized steel in the
atmosphere due to reduced SO2 pollution in Europe. Proc. of Intergalva
1994, Paris
[5] von Assche, F.:
Atmospheric conditions and hot dip
galvanizing performance. Proc. of
Intergalva 1997, Birmingham
Abb. 17: Gastanks einer Mineralölraffinerie (MiRO, Karlsruhe)
Weiße photokatalytisch-selbstreinigende Deckbeschichtung mit maximalem Wärmeremissionswert auf Basis 2K-PUR oder AK
13.1 Weitere Literatur
14 Bildnachweis
15 Normen und Regelwerke
Capell, A.; Kaiser, W.-D.; Öchsner, P.
und Schmidt, R.:
durch Beschichtungssysteme, Leistungsbereich DIN EN ISO 12944.
Hrsg. Verband der deutschen Lackindustrie e.V. und Bundesverband
Korrosionsschutz e. V., 1999
Titelbild, Abb. 1, 8, 10, 15, 17:
Geholit + Wiemer Lack- und Kunststoff-Chemie GmbH,
Graben-Neudorf
DIN EN ISO 1461, Ausgabe: 1999-03
Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen
Abb. 3, 5, 9, 11, 14:
Sika Korrosionsschutz GmbH,
Stuttgart
Lacke und Anstrichstoffe – Gitterschnittprüfung
Beschichtungsstoffe – Bestimmung
der Schichtdicke
Beschichtungsstoffe – Abreißversuch
zur Beurteilung der Haftfestigkeit
DIN EN ISO 4628-1 bis -5
Beschichtungsstoffe – Beurteilung
von Beschichtungsschäden – Bewertung der Menge und der Größe
von Schäden und der Intensität von
gleichmäßigen Veränderungen im
Aussehen
33
Merkblatt 405
– Teil 1, Ausgabe: 2004-01
Allgemeine Einführung und Bewertungssystem
Bewertung des Blasengrades
Bewertung des Rostgrades
Bewertung des Rissgrades
Bewertung des Abblätterungsgrades
DIN EN ISO 4628-6, Ausgabe: 2002-02
Beschichtungsstoffe – Beurteilung
von Beschichtungsschäden; Bewertung von Ausmaß, Menge und Größe
von Schäden
– Teil 6: Bewertung des Kreidungsgrades nach dem Klebebandverfahren
Vorbereitung von Stahloberflächen
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Visuelle Beurteilung
der Oberflächenreinheit
Rostgrade und Oberflächenvorbereitungsgrade von unbeschichteten
Stahloberflächen und Stahloberflächen nach ganzflächigem Entfernen vorhandener Beschichtungen
– Beiblatt 1, Ausgabe: 2002-03
Informative Ergänzung zu Teil 1:
Repräsentative photographische
Beispiele für die Veränderung des
Aussehens von Stahl beim Strahlen
mit unterschiedlichen Strahlmitteln
Oberflächenvorbereitungsgrade
von beschichteten Oberflächen
nach örtlichem Entfernen der vorhandenen Beschichtungen
DIN EN ISO 8502-2, Ausgabe: 1999-06
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Prüfungen der Oberflächenreinheit
– Teil 2: Laborbestimmung von Chlorid auf gereinigten Oberflächen
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Prüfungen zum Beurteilen der Oberflächenreinheit
34
Beurteilung von Staub auf für das
Beschichten vorbereiteten Stahloberflächen (Klebeband-Verfahren)
Anleitung zum Abschätzen der
Wahrscheinlichkeit von Taubildung
vor dem Beschichten
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Rauheitskenngrößen
von gestrahlten Stahloberflächen
Anforderungen und Begriffe für
ISO-Rauheitsvergleichsmuster zur
Beurteilung gestrahlter Oberflächen
Verfahren zur Prüfung der Rauheit
von gestrahltem Stahl; Vergleichsmusterverfahren
Verfahren zur Kalibrierung von
ISO-Rauheitsvergleichsmustern und
zur Bestimmung der Rauheit;
Mikroskopverfahren
Verfahren zur Kalibrierung von
ISO-Rauheitsvergleichsmustern und
zur Bestimmung der Rauheit; Tastschnittverfahren
DIN EN 10238, Ausgabe: 1996-11
Automatisch gestrahlte und automatisch fertigungsbeschichtete Erzeugnisse aus Baustählen
Verbindungselemente – Feuerverzinkung
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an
metallische Strahlmittel
Allgemeine Einleitung und Einteilung
Hartguß, kantig (Grit)
Stahlguß mit hohem Kohlenstoffgehalt, kugelig und kantig (Shot
und Grit)
Stahlguß mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, kugelig (Shot)
ISO 9223, Ausgabe: 1992-02
Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären;
Klassifizierung
DIN EN ISO 11126-1, 3 bis -8
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an
nichtmetallische Strahlmittel
Allgemeine Einleitung und Einteilung
Strahlmittel aus Kupferhüttenschlacke
Strahlmittel aus Schmelzkammerschlacke
Strahlmittel aus Nickelhüttenschlacke
Strahlmittel aus Hochofenschlacke
Elektrokorund
Olivinsand
ISO 9226, Ausgabe: 1992-02
Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären; Bestimmung der Korrosionsrate
von Standardproben zur Ermittlung
der Korrosivität
Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme
Allgemeine Einleitung
vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Verfahren für die
Allgemeine Grundsätze
– Teil 2, Ausgabe: 2002-01, Strahlen
Reinigen mit Handwerkzeugen und
mit maschinell angetriebenen Werkzeugen
Einteilung der Umgebungsbedingungen
Grundregeln zur Gestaltung
Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung
Laborprüfungen zur Bewertung
von Beschichtungssystemen
Ausführung und Überwachung der
Beschichtungsarbeiten
Erarbeiten von Spezifikationen für
Erstschutz und Instandsetzung
Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion – Zink- und
Aluminiumüberzüge – Leitfäden
Schweißen – Prüfung von Fertigungsbeschichtungen für das Schweißen
und für verwandte Prozesse
Allgemeine Anforderungen
Schweißeigenschaften von Fertigungsbeschichtungen
Thermisches Schneiden
Emission von Rauchen und Gasen
DIN 18299, Ausgabe: 2002-12
VOB Vergabe- und Vertragsordnung
für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen
für Bauleistungen (ATV); Allgemeine
Regeln für Bauarbeiten jeder Art
DIN 18335, Ausgabe: 2002-12
VOB Vergabe- und Vertragsordnung
für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen
für Bauleistungen (ATV); Stahlbauarbeiten
DIN 18364, Ausgabe: 2000-12
VOB Verdingungsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bau-
leistungen (ATV); Korrosionsschutzarbeiten an Stahl- und Aluminiumbauten
DIN 18800-7, Ausgabe: 2002-09
Stahlbauten
– Teil 7: Ausführung und Herstellerqualifikation
DIN EN 22063, Ausgabe: 1994-08
Metallische und andere anorganische
Schichten – Thermisches Spritzen –
Zink, Aluminium und ihre Legierungen
DIN 53150, Ausgabe: 2002-09
Beschichtungsstoffe – Bestimmung
des Trockengrades von Beschichtungen (Abgewandeltes Bandow-WolffVerfahren)
Verbände-Richtlinie Korrosionsschutz
von Stahlbauten Duplex-Systeme –
Feuerverzinkung plus Beschichtung
Auswahl, Ausführung, Anwendung.
Hrsg. Bundesverband Korrosionsschutz e. V., Deutscher Stahlbau-Verband DSTV, Industrieverband Feuerverzinken e. V., Verband der deutschen Lackindustrie e. V., Ausgabe
2000-06
ZTV-KOR-Stahlbauten
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den
ZTV-W
Zusätzliche Technische Vorschriften
– Wasserbau und Richtlinien für den
Korrosionsschutz im Stahlwasserbau
DASt-Richtlinie 006, Ausgabe: 1980-01
Überschweißen von Fertigungsbeschichtungen (FB) im Stahlbau; Hrsg.
Deutscher Ausschuß für Stahlbau
DASt, Stahlbau-Verlagsgesellschaft,
Köln
DASt-Richtlinie 007, Ausgabe: 1993-05
Lieferung, Verarbeitung und Anwendung wetterfester Baustähle; Hrsg.
Deutscher Ausschuß für Stahlbau
DASt, Stahlbau-Verlagsgesellschaft,
Köln
MES-93
B 4 Merkblatt zur Entnahme repräsentativer Strahlschuttproben; Hrsg. Bundesanstalt für Straßenwesen, Brückenund Ingenieurbau (BASt), Wirtschaftsverlag N. W., Bremerhaven, 1993
Richtlinie Korrosionsschutz von Stahlbauten in atmosphärischen Umgebungsbedingungen durch Beschichtungssysteme. Hrsg. Deutscher Stahlbau-Verband DSTV und Institut für
Stahlbau Leipzig GmbH, Ausgabe
1999
TL/TP-KOR-Stahlbauten
Technische Lieferbedingungen und
Technische Prüfvorschriften für Beschichtungsstoffe für den Korrosionsschutz von Stahlbauten
35
im Stahl-Zentrum
Postfach 10 48 42 · 40039 Düsseldorf
Sohnstraße 65 · 40237 Düsseldorf
E-Mail: [email protected] · www.stahl-info.de

Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch - stahl

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