Fachvortrag Korrosionsschutz Referent:Ing. Oliver Laic Datum :Donnerstag 5. Juli 2012 Dauer:3 Stunden

FachvortragKorrosionsschutz

Referent: Ing. Oliver LaicDatum : Donnerstag 5. Juli 2012Dauer: 3 Stunden

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Präsentationsinhalt

• Spezifische Normen und Regelwerke- ÖNORM EN ISO 12944 (auszugsweise)

- ÖNORM EN ISO 1461 (auszugsweise)

- RVS 15.05.11 (auszugsweise)

- ÖNORM B 2225 (auszugsweise)

• Qualitätsmanagement im Korrosionsschutz

• Diskussion

Fachvortrag Fa. Oberhofer 2012

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Spezifische Normen und RegelwerkeÖNORM EN ISO 12 944 - Teil 1 bis 8

Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme (Ausgabe 1.Nov.1998)

ÖNORM C 2370 (Ersatz für ÖNORM DIN 55 928 -9)Beschichtungsstoffe für den Korrosionsschutz

Korrosionsschutzrelevante Inhaltsstoffe (Ausgabe 1. August 2008)

ÖNORM B 2225 Metallbauarbeiten, Herstellung von Stahl- und Aluminiumtragwerken, sowieKorrosionsschutzarbeiten WerkvertragsnormPkt. 5.5 Ausmaß und Abrechnung

• RVS 15.05.11 Korrosionsschutz StahlkonstruktionenBrücken (Ausgabe 1. Juli 2009)

RVS = Richtlinie und Vorschrift für das Straßenwesen

• RVS 08.09 Technische Vertragsbedingungen Infrastruktur Oberflächenschutz und

Abdichtung von Metall - 08.09.01 Oberflächenvorbereitung von Stahl- 08.09.02 Oberflächenschutz von Stahl

• ZTV-KOR-StahlbautenZusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Korrosionsschutz von Stahlbauten (Version 12 / 2002)

Herausgeber: Bundesanstalt für Straßenwesen (bast, BRD)


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ÖNORM EN ISO 12944 (auszugsweise)

• 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 7: Ausführung und Überwachung der

Beschichtungsarbeiten


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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 1 Allgemeine Einleitung

• Kurzinhalt:

Definition des allgemeinen Anwendungsbereiches und Hinweisezum Inhalt der anderen Teile von ISO 12944.Definition von Begriffen.Aussage über Gesundheitsschutz, Sicherheit und Umweltschutz.Festlegung von Zeitspannen für die Schutzdauer.


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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 1 Allgemeine Einleitung

• Festlegung von Zeitspannen für die Schutzdauer:Nach dieser Norm werden bezüglich der Schutzdauer 3 Zeitspannen unterschieden:


MERKE: Die Schutzdauer ist keine Gewährleistungszeit !!Die Gewährleistungszeit ist im Allgemeinen kürzer als die Schutzdauer.

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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 2 Einteilung der Umgebungsbedingungen

• Korrosivitätskategorien für atmosphärische UmgebungsbedingungenDie atmosphärischen Umgebungsbedingungen werden in folgende Korrosivitätskategorien eingeteilt:

- C1 unbedeutend – lm1 Süßwasser- C2 gering – lm2 Meer- oder Brackwasser- C3 mäßig – lm3 Erdreich- C4 stark- C5-I sehr stark (Industrie) - C5-M sehr stark (Meer)

Aus der Korrosivitätskategorie und der Schutzdauer folgt (Teil 5) das anzuwendende Korrosionsschutzsystem!


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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 2 Einteilung der Umgebungsbedingungen


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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 3 Grundregeln zur Gestaltung

• Grundregeln zur korrosionsschutzgerechten Gestaltung:Die Oberfläche von Stahlbauten, welche Korrosionsbelastungen ausgesetzt sind, sollten möglichst klein sein. Das Bauwerk sollte möglichst wenig Unregelmäßigkeiten (z.B. Überlappungen, Ecken, Kanten) aufweisen. Um eine ebenere Gesamtoberfläche zu erreichen, sollten Schweißver-bindungen den Schrauben oder Nietverbindungen vorgezogen werden. Unterbrochene Schweißnähte und Punktschweißen sollten nur angewendet werden, wenn die Korrosionsgefahr unbedeutend ist.

• Zugänglichkeit und Erreichbarkeit: Stahlbauteile sollen zugänglich oder erreichbar gestaltet werden, damit das Beschichtungssystem aufgetragen, überwacht und instandgesetzt werden kann.Dies kann z.B. durch feste Stege, bewegliche Arbeitsbühnen oder andere Hilfseinrichtungen erleichtert werden. Besonderes Augenmerk sollte auf Öffnungen als Zugang zu Hohlkästen und Tanks gerichtet werden.Bereiche, die korrosionsgefährdet, nach der Montage aber unzugänglich sind, sollten aus korrosionsbeständigem Werkstoff hergestellt oder so gegen Korrosion geschützt werden, dass der Korrosionsschutz während der gesamten Nutzungsdauer des Bauwerks wirksam bleibt.


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• Zugänglichkeit und Erreichbarkeit:


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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 4 Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung

• Stahloberflächen – Ausgangszustände:

Erforderliche Reinheit VOR der Strahlentrostung…

Alle Fette, Öle und Salze müssen vor der Strahlentrostung entfernt werden, da diese Reste durch die Strahlentrostung in die Rautiefen der Täler eingepresst werden.Speziell die eingepressten Fett- und/oder Ölrückstände bilden eine Trennschicht zwischen dem Stahlsubstrat und der ersten Schicht (Grundbeschichtung) des Beschichtungssystems. Diese Trennschicht reduziert die Adhäsionskraft zwischen Stahloberfläche und Beschichtung drastisch, bzw. führt höchst wahrscheinlich zu einem großflächigen Abblättern der Beschichtung.


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• Stahloberflächen – Ausgangszustände:

Einteilung nach den Kategorien A, B, C und D


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• Stahloberflächen – Vorbereitungsgrade:Durch Strahlen sind nach ÖNORM EN ISO 12 944, Teil 4 die Vorbereitungsgrade Sa 1, Sa 2, Sa 2 ½, Sa 3, PSa 2, PSa 2 ½ und PSa 3 zu erreichen (PSa 2, PSa 2 ½ und PSa 3 gelten nur für beschichtete Oberflächen mit teilweise verbleibenden Beschichtungen).

Mit Hand- und maschinellen Oberflächenvorbereitungsverfahren sind die Vorbereitungsgrade St 2, St 3, PSt 2, PSt 3 und PMa zu erreichen (PSt 2, PSt 3 und PMa gelten nur für beschichtete Oberflächen mit teilweise verbleibenden Beschichtungen).

Prüfung (Sichtprüfung) durch Vergleich mit dem Text über die wesentlichen Merkmale des vorgeschriebenen Vorbereitungsgrades und allenfalls mit den fotografischen Vergleichsmustern.


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• Stahloberflächen – Rauheit und Rauheitsgrade:ISO 8503 - 1 legt die Anforderungen an ISO-Rauheitsvergleichsmuster fest (Vergleichsmuster S und Vergleichsmuster G), die zum Sicht- und Tastvergleich von Stahloberflächen vorgesehen sind, welche mit Shot (S)- oder Grit (G)-Strahlmittel gestrahlt worden sind.

Die Rauheit beeinflusst die Haftfestigkeit der Beschichtung.Für Beschichtungssysteme ist eine Rauheit entsprechend Rauheitsgrad „mittel (G)“ oder „mittel (S)“ nach ISO 8503-1 besonders geeignet. Im Anwendungsbereich ÖNORM EN ISO 12 944 ist es nicht notwendig, engere Rauheitstoleranzen oder besondere Rauheitswerte festzulegen, sie können aber zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden.


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• Stahloberflächen – Nach der Strahlentrostung:


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• Beschichtete Oberflächen – partielle Strahlentrostung:


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• Beschichtete Oberflächen – partielle Strahlentrostung:


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ÖNORM EN ISO 1461Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) ―

Anforderungen und Prüfungeneschichtungssysteme

• Allgemeine Anmerkung:


Das Korrosionsschutzsystem Feuerverzinkung + Beschichtung wird als Duplex – System bezeichnet. Es zeichnet sich durch eine besonders lange Schutzdauer aus.

Synergie – Effekt nach der Formel SDuplex = 1,5 - 2,5 (SZn + SBesch) S = Schutzdauer (Anzahl der Jahre bis Rostgrad Ri 3 - 1 % Rost - erreicht wird)

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• Oberflächenvorbereitung verzinkter Bauteile durch Sweep-Strahlung:


Feuerverzinkte Oberflächen - Unbewitterte Oberflächen:durch Sweep-Strahlen mit nicht metallischem Strahlmittel, bei vorhergegangener Entfernung von z.B. Fette, Öle, Flussmittel usw. (andere Behandlungen müssen der Spezifikation entsprechen)

Mit den folgenden Ausführungsparametern erfolgt ein Zinkabtrag von max. 10 bis 15 µm. Die Schichtdicke des Zinküberzuges muss deshalb über den erforderlichen Schichtdickenvorgaben der ÖNORM EN ISO 1461 liegen, damit nach dem Sweepen die Toleranzgrenzen noch eingehalten werden, wobei dies in der Praxis zumeist zu keinen Problemen führt.

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• Oberflächenvorbereitung verzinkter Bauteile durch Sweep-Strahlung / Schichtdickenvorschreibung:


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• Oberflächenvorbereitung verzinkter Bauteile durch Sweep-Strahlung / Parameter:


Zur Sicherung einer möglichst niedrigen mechanischen Belastung mit hohem Effekt der Oberflächenreinigung und Anrauung sind folgende Ausführungsparameter erforderlich: Strahldruck < 0,4 MPa (4 bar) Auftreffwinkel des Strahlmittels < 45° Abstand der Düse von der Oberfläche 0,5 bis 0,8 m nichtmetallisches, kantiges Strahlmittel im Korngrößenbereich von 0,2 bis 0,8 mm

Überwiegend angewandte Strahlmittel Hochofenschlacke(N/FE), Kupferhüttenschlacke (N/CU) oder Schmelzkammerschlacke (N/CS) nach DIN EN ISO 11 126

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• Oberflächenvorbereitung verzinkter Bauteile durch Sweep-Strahlung:


Anmerkung:Um unnötige Zinkabplatzungen zu vermeiden, ist es von den angeführten Parametern besonders wichtig, dass das Größtkorn des Strahlmittels 0,8 mm nicht überschreitet.

Um die erforderliche Rauheit auf der Zinküberzugsoberfläche zu erreichen, sollte das Größtkorn allerdings auch nicht kleiner als 0,5 mm sein, wie die Praxis gezeigt hat.Zur Erzielung einer einwandfreien Haftung des Beschichtungsaufbaues am Zinkuntergrund ist eine Rauheit anzustreben, die gemäß ISO-Rauheitsvergleichsmuster zwischen Segment 2 und 3 liegt (entspricht „mittel (G)“ nach DIN ISO 8501 -1).Keinesfalls sollte die Rauheit der gesweepten Oberfläche jedoch niedriger als Segment 2 sein.

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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 5 Beschichtungssysteme

• Zusammensetzung von Beschichtungsstoffen:


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• Zusammensetzung von Beschichtungsstoffen:


Lösemittel: Das Lösemittel dient als Hilfsmittel. Es ist verantwortlich für die Viskosität und für die Applikationseigenschaften. Wenn der Beschichtungsstoff aufgebracht ist, hat das Lösemittel seinen Zweck erfüllt; es verdunstet. Die Lösemittel bestehen aus flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) oder Wasser.

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• „Trocknung“ von Beschichtungsstoffen:


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• Wichtige Definitionen / Begriffe:


Trockenschichtdicke (DFT): Dicke einer Beschichtung, die nach der Härtung auf der Oberfläche verbleibt.

Sollschichtdicke (NDFT): Vorgeschriebene Schichtdicke für einzelne Beschichtungen oder das gesamte Beschichtungssystem, um die geforderte Schutzdauer zu erzielen.

Topfzeit: Maximale Zeitdauer, innerhalb der ein in getrennten Komponenten gelieferter Beschichtungsstoff nach dem Mischen der Komponenten verwendet werden sollte.

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Grundbeschichtung(en): Die erste(n) Schicht(en) eines Beschichtungssystems, hergestellt durch Auftragen eines Grundbeschichtungsstoffes. Grundbeschichtungen haften gut auf ausreichend aufgerautem, gereinigtem Metall und / oder gereinigten alten Beschichtungen. Sie sind eine geeignete Grundlage für nachfolgende Beschichtungen und vermitteln deren Haftfestigkeit. Im Allgemeinen bewirken sie den Korrosionsschutz bis zum Auftragen weiterer Beschichtungsstoffe im Rahmen des zulässigen Überarbeitbarkeitsintervalls und während der gesamten Nutzungsdauer des Beschichtungssystems

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Kantenschutzbeschichtung: Zusätzliche Schicht zum ausreichenden Schutz kritischer Stellen wie Kanten, Schweißnähte usw.

Zwischenbeschichtung(en): Beschichtung(en) zwischen Grund- und Deckbeschichtung(en).Anmerkung 1: im englischen Sprachgebrauch wird der Ausdruck „undercoat“ manchmal synonym verwendet, im Allgemeinen für eine Schicht, die unmittelbar vor der (den) ersten Deckbeschichtung(en) aufgetragen wird.

Deckbeschichtung(en): Die letzte(n) Schicht(en) eines Beschichtungssystems, mit der Aufgabe, die darunterliegenden Schichten von Umgebungseinflüssen zu schützen, zur Korrosionsschutzwirkung des Gesamtsystems beizutragen und die erforderliche Farbe zu geben.

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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten

• Allgemeines:


Der Auftragnehmer ist gemäß ÖNORM EN ISO 12 944, Teil 7 zu einer gewissenhaften Eigenüberwachung verpflichtet.

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• Prüfung der Oberflächenvorbereitung:


Verunreinigungen - sichtbar* Feuchte (> 30 g Wasser/m²), Staub, Öle, Fette, Kot usw.* Prüfung durch Augenschein

Verunreinigungen - nicht sichtbar Angaben von Prüfungen über visuell nicht feststellbare Verunreinigungen sind im DIN-Fachbericht Nr. 28 zusammengestellt.

* Öle, Fette, Wachse* Nachweis durch Fettrotprüfung und Wasserablaufprüfung

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Verunreinigungen - nicht sichtbar * lösliche Salze, insbesondere Sulfate und Chloride

* Nachweis durch Teststreifen:Chlorid-Test Merckoquant 1.0079Sulfat-Test Merckoquant 1.0019

Auf sehr trockener Oberfläche (relative Luftfeuchtigkeit < 40 %) sind abgelagerte Salze in Form von weißen Kristallen manchmal ersichtlich, allerdings nur, wenn sie sehr ausgeprägt vorhanden sind.

* Salze verschiedenster Art * Nachweis durch Leitfähigkeitsmessung nach dem in DIN EN ISO 8502-6 genormten Bresle-Verfahren

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Verunreinigungen - nicht sichtbar* Feuchte, insbesondere Kondensfeuchte (< 30 g Wasser/m² nicht mehr sichtbar)* Nachweis durch Taupunktbestimmung.

Rechnerische Ermittlung des Taupunktes (TP) :

Relative Luftfeuchtigkeit = absolute Luftfeuchtigkeit 100 % maximale Luftfeuchtigkeit

tats. in der Luft enthaltene Wasserdampfmenge 100 %maximal lösbare Wasserdampfmenge

=

AbkürzungenRF relative Luftfeuchtigkeit TP TaupunktLT Lufttemperatur OT ObjekttemperaturLF Luftfeuchtigkeit

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• Prüfung der einzelnen Schutzschichten mit Auge/Lupe:


Fehlstellen geschlossener Film (Pore, Luftbläschen, Krater, Risse)

gleichmäßiger Farbton und Glanzgrad

Deckvermögen, Lasierungen

Schichtdickenunterschiede

Runzeln Abblätterungen Oberflächenstrukturen wie z.B. Walzstruktur oder Orangenhautbildung beim

Airless-Spritzen Laufnasen, Vorhänge Schaumbildung

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• Prüfung der einzelnen Schutzschichten mit Messgeräten:


Nassfilmdicke mit Messkamm oder Nassfilmrolle Schichtdicke trocken = SD nass mal Festkörpervolumen (%) dividiert durch 100

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Trockenfilmdicke

mit zerstörungsfreien Messgeräten (z.B. über Änderung der magnetischen Flussdichte oder Wirbelstrom / Förstersonde)

oder schichtzerstörend mit dem Keilschnittgerät nach DIN 50986 Verfahren zur Messung der Schichtdicke sind in ISO 2808 beschrieben (es gibt derzeit noch keine DIN ISO 2808).

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• Fachbegriffe:


Fachbegriff Sollschichtdicke (NDFT nominal dry film thickness): Falls nicht anders vereinbart, sind Einzelwerte der Trockenschichtdicke, die 80 % der Sollschichtdicke unterschreiten, nicht zulässig. Einzelwerte zwischen 80% und 100 % der Sollschichtdicke sind zulässig, vorausgesetzt, dass der Mittelwert aller Messergebnisse gleich der Sollschichtdicke oder größer ist und keine andere Vereinbarung getroffen wird.Es ist darauf zu achten, dass die Sollschichtdicke erreicht wird und Bereiche mit zu hoher Schichtdicke vermieden werden. Die Höchstschichtdicke sollte das 3-fache der Sollschichtdicke nicht überschreiten.Falls Höchstschichtdicken überschritten werden, muss zwischen den Vertragspartnern eine Übereinkunft auf fachlicher Basis gefunden werden. Bei Beschichtungsstoffen oder Systemen, bei denen eine Höchstschichtdicke nicht überschritten werden darf, oder in speziellen Fällen, sind die Angaben im technischen Datenblatt des Herstellers zu beachten.

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ÖNORM EN ISO 12944 - Teil 5 verschärfte Sollschichtdickenregelung gegenüber Teil 7

• Fachbegriffe:


Fachbegriff Sollschichtdicke (NDFT nominal dry film thickness): Falls nicht anders vereinbart, gelten folgende Annahmekriterien nach ÖNORM ISO 19840:- der arithmetische Mittelwert aller Einzelwerte der Trockenschichtdicke muss gleich der Sollschichtdicke (NDFT) oder größer sein;- alle Einzelwerte der Trockenschichtdicke müssen gleich oder größer als 80 % NDFT sein;- Einzelwerte der Trockenschichtdicke zwischen 80 % NDFT und NDFT sind annehmbar, vorausgesetzt, dass die Anzahl dieser geringer als 20 % der Gesamtanzahl der Einzelwerte ist;

- alle Einzelwerte der Trockenschichtdicke müssen kleiner als die festgelegte Höchstschichtdicke oder gleich dieser sein.

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Haftung• Gitterschnittprüfung nach ÖNORM EN ISO 16 276 -2 (Ausgabe 1.9.2007) Anmerkung: Die Gitterschnittprüfung selbst (herstellen der Gitterschnitte, Auswertung der Prüfergebnisse usw.) ist wie in der ÖNORM EN ISO 2409 (Ausgabe 1.8.2007) beschrieben, durchzuführen.

• Kreuzschnittprüfung nach ÖNORM EN ISO 16 276 -2 (Ausgabe 1.9.2007)

• Abreißversuch nach ÖNORM EN ISO 16 276 -1 (Ausgabe 1.9.2007)

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RVS 15.05.11 Ausgabe 2009 • Beschichtungssysteme nach RVS:


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RVS 15.05.11 Ausgabe 2009 • Beschichtungssystem 1 nach RVS 15.05.11:


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ÖNORM B 2225: 2012 Metallbauarbeiten, Herstellung von Stahl- und Aluminiumtragwerken, sowie

Korrosionsschutzarbeiten

• Anwendungsbereich:


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• Punkt 5.3.3.3 / wichtige Ergänzung zu Vorgaben aus EN ISO 1461 (Zinkbadzusammensetzung):


• Wichtiger Hinweis: In Deutschland müssen Verzinkereien nach der DAST-Richtlinie 022zertifiziert sein – nach ÜZ-Übereinstimmungszertifikat (Nur für tragende feuerverzinkte Bauteile)

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• Flächenmaß (Pkt 5.5.2.2):


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Qualitätsmanagement im Korrosionsschutz


• Worauf ist zu achten?1. Funktionierendes Qualitätsmanagementsystem

- ALLE Beteiligten sind einzubinden!!- Klare Strukturen

2. Aufzeichnungen vorhanden und vollständig(Protokolle für einzelne Arbeitsschritte, Fehler etc. + Fotos!)

3. Fehlervermeidungsprinzip4. Erforderliche Geräte/Messgeräte für

Qualitätsüberwachung vorhanden und funktionstüchtig

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Danke für Ihre Aufmerksamkeit !


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