Korrosionsschutz Von Stahlbauten Durch Beschichtungssysteme

Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e.V.

Bundesverband Korrosionsschutz e.V.

Korrosionsschutzvon Stahlbauten

durch Beschichtungssysteme

Korrosionsschutzvon Stahlbauten


Leistungsbereich DIN EN ISO 12944

Autoren

der überarbeiteten und aktualisierten Ausgabe 2010:

Dr. Frank Bayer

Alfred W. H. Capell

Guido Gormanns

Dr. Oliver Nicolai

Joachim Pflugfelder

Verband der deutschen

Lack- und Druckfarbenindustrie e.V.

Frankfurt/Main

Bundesverband

Korrosionsschutz e.V.

Köln

4

Kugelgasbehälter Stuttgart

5

Vorwort

Die Schrift „Korrosionsschutz von Stahlbauten

durch Beschichtungssysteme“, herausgegeben vom

Verband der deutschen Lack- und Druckfarben-

industrie e. V., Frankfurt am Main, und dem

Bundes verband Korrosionsschutz e. V., Köln,

erschien in der ersten Auflage im März 1999

nach Einführung der Normenreihe DIN EN ISO

12944 – Korrosions schutz von Stahlbauten durch

Beschichtungs systeme.

Die jetzt überarbeitete Fassung der Broschüre

entspricht dem Stand des Jahres 2010. Sie soll allen,

die sich mit Korrosionsschutz befassen – Planern

und Konstrukteuren, Lehrenden und Lernenden,

vor allem den Praktikern – eine Hilfe sein, um

sich mit den gültigen Normen, aber auch mit den

Grundlagen des Korrosionsschutzes von Stahl-

bauten durch Beschichtungssysteme und den dafür

eingesetzten Materialien vertraut zu machen.

Die Korrosionsschutz-Basisnorm DIN EN ISO 12944

bildet die Grundlage für viele Regelwerke und

Spezifikationen. Der Schwerpunkt dieser Broschüre

liegt deshalb auf den einzelnen Teilen dieser Norm.

Darüber hinausgehende Festlegungen in anderen

Regelwerken und Spezifikationen können aufgrund

der Vielfalt nicht gesondert betrachtet werden.

Den Herren Dr. Wolf-Dieter Kaiser, Dr. Philipp

Öchsner und Rainer Schmidt danken wir für die

Erarbeitung der ersten Ausgabe von 1999.

Herausgeber und Autoren

6

Inhaltsverzeichnis

Vorwort _________________________________________ 5

1 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme

1.1 Stahl als Baustoff ________________________________ 9

1.2 DIN EN ISO 12944

und ihr Anwendungsbereich ___________________ 9

2 Korrosion von Stahl

2.1 Ursachen und Mechanismen

der Korrosion ___________________________________12

2.2 Erscheinungsformen der Korrosion _________13

2.3 Unterteilung der Korrosion ____________________13

2.3.1 Atmosphärische Korrosion ___________________13

2.3.2 Korrosion in Wasser und im Erdreich ________15

2.3.3 Korrosion unter

besonderer Belastung _________________________15

2.4 Beschichtungs- und

Korrosionsschäden ____________________________16

3 Verfahren des Korrosionsschutzes

3.1 Prinzipien des Korrosionsschutzes __________ 17

3.2 Maßnahmen durch Veränderung

des angreifenden Mediums ___________________ 17

3.3 Maßnahmen durch

Planung und Konstruktion _____________________ 17

3.4 Maßnahmen des elektrochemischen

Korrosionsschutzes

(Kathodischer Korrosionsschutz) ____________19

3.5 Korrosionsschutz durch

Überzüge und Beschichtungen ______________19

4 Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung

4.1 Anwendungsbereich ___________________________ 21

4.2 Arten der Oberflächen _________________________ 21

4.3 Ausgangszustand der Oberflächen _________ 21

4.4 Verfahren der

Oberflächenvorbereitung ____________________ 24

4.4.1 Reinigung mit chemischen Mitteln __________ 24

4.4.2 Mechanische Verfahren ______________________ 24

4.5 Oberflächenvorbereitungsgrade ____________ 27

4.6 Rauheit _________________________________________ 28

4.7 Bewertung der Oberflächen _________________ 29

4.8 Temporärer Korrosionsschutz _______________ 29

4.9 Vorbereitung verzinkter Oberflächen _______ 29

4.10 Vorbereitung sonstiger Oberflächen ________ 29

5 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme

5.1 Einleitung ______________________________________ 31

5.2 Aufbau und Eigenschaften von

Beschichtungsstoffen ________________________ 31

5.3 Übergang vom Beschichtungsstoff

zur Beschichtung ______________________________ 33

5.3.1 Physikalische Trocknung _____________________ 33

5.3.2 Oxidative Vernetzung _________________________ 34

5.3.3 Chemische Härtung __________________________ 35

5.4 Aufbau und Eigenschaften

von Korrosionsschutzsystemen _____________ 35

5.5 Schichtdicke von

Beschichtungssystemen ______________________ 37

5.6 Auswahl der Beschichtungssysteme _______ 40

5.6.1 Beschichtungssysteme für atmosphärische

Umgebungsbedingungen ____________________41

5.6.2 Beschichtungssysteme

für den Stahlwasserbau ______________________ 42

5.7 Duplex-Systeme _______________________________ 44

5.7.1 Definitionen ____________________________________ 44

5.7.2 Aufbau und Eigenschaften

von Duplex-Systemen ________________________ 44

5.7.3 Eigenschaften der Beschichtungen ________ 46

7

5.7.4 Oberflächenvorbereitung der

verzinkten Oberflächen und

Haftfestigkeit der Beschichtungen __________ 46

5.8 Beschichtung im Werk

und auf der Baustelle _________________________ 48

5.8.1 Beschichtung im Werk ________________________ 48

5.8.2 Beschichtung auf der Baustelle _____________ 49

5.9 Schutzdauer und Gewährleistung ___________ 51

6 Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen

6.1 Anwendungsbereich _________________________ 53

6.2 Prüfverfahren __________________________________ 53

6.2.1 Belastung ______________________________________ 54

6.2.2 Prüfung und Bewertung

der Beschichtungssysteme __________________ 55

6.3 Einheitliche Prüfung und Bewertung ________ 55

7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten

7.1 Anwendungsbereich __________________________57

7.2 Qualifikation des Auftragnehmers ____________57

7.3 Zustand der Oberfläche

vor der Beschichtung _________________________ 58

7.4 Qualität der Beschichtungsstoffe ___________ 58

7.5 Ausführung der Arbeiten _____________________ 58

7.6 Eisenglimmerhaltige und aluminium-

pigmentierte Beschichtungsstoffe

und ihre Verarbeitung _________________________ 59

7.7 Überwachung der Arbeiten __________________ 60

7.8 Anlegen von Kontrollflächen _________________ 61

8 Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung

8.1 Anwendungsbereich _________________________ 62

8.2 Nutzungsdauer, Schutzdauer

und Gewährleistung __________________________ 62

8.3 Planung von Korrosionsschutzarbeiten

im Erstschutz __________________________________ 63

8.4 Planung von Korrosionsschutzarbeiten

bei der Instandsetzung _______________________ 63

8.5 Gewährleistungsansprüche _________________ 63

9 Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Umweltschutz

9.1 Einleitung _______________________________________ 65

9.2 Arbeitssicherheit bei der

Oberflächenvorbereitung ____________________ 67

9.3 Arbeitssicherheit beim Aufbringen

von Beschichtungen __________________________ 68

9.4 Maßnahmen zum Umweltschutz ___________ 68

9.5 Sicherheit von Anfang an _____________________ 70

9.6 Gesetze, Verordnungen und

andere Vorschriften zur Arbeitssicherheit

und zum Umweltschutz _______________________71

9.6.1 Gesetze und Verordnungen __________________71

9.6.2 Konkretisierungen und

Verwaltungsanweisungen

zu Gesetzen und Verordnungen _____________72

9.6.3 Ausgewählte Vorschriften und

Regeln der Berufsgenossenschaften

zur Unfallvermeidung ________________________ 73

10 Regelwerke und Normen

10.1 Regelwerke _____________________________________ 74

10.2 Normenverzeichnis ____________________________ 74

Impressum __________________________________78

8

Neue Messe Stuttgart

9

1 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme

Stahl ist als Baustoff sehr weit verbreitet. Er ist wirtschaftlich, vielseitig verwendbar und

weltweit verfügbar.

Ungeschützter Stahl korrodiert in der Atmosphäre, im Erdreich und im Wasser.

Um Korrosionsschäden zu vermeiden, werden Stahlbauten durch verschiedene Maßnahmen

geschützt, damit sie den Korrosionsbelastungen während der geplanten Nutzungsdauer

standhalten. Hauptsächlich wird der Schutz durch spezielle Beschichtungssysteme

sichergestellt.

Die Schutzdauer von Beschichtungssystemen lässt sich durch regelmäßige Inspektion und

Instandhaltung deutlich verlängern.

Stahl als Baustoff

Stahl ist ein weit verbreiteter, sehr vielseitiger Bau-

stoff, der weltweit verfügbar ist. Die Gestaltungs-

möglichkeiten von Stahlbauten sind sehr vielfältig,

entsprechend groß ist der Einsatzbereich. Aus

Stahl – darunter ist normalerweise unlegierter und

niedriglegierter Stahl (Baustahl, S 235) zu verste-

hen – werden beispielsweise Brücken und Stahl-

bauten, Hafenanlagen, Schleusentore und Schiffe

gebaut; Stahl wird im Kraftwerksbau, beim Bau von

Chemieanlagen und Raffinerien, für Tanklager und

Gittermasten verwendet. Mit anderen Baustoffen

kombiniert, wird er als Verbundwerkstoff, z. B. mit

Beton, zu Stahl- und Spannbeton.

Stahl hat aber auch einen Nachteil, er korrodiert.

Bei Kontakt mit Sauerstoff und Feuchtigkeit bildet

sich Eisenoxid – die chemische Bezeichnung für

Rost –, das nicht nur den optischen Eindruck von

Stahlbauten beeinträchtigt, sondern im Laufe der

Zeit auch die Stabilität der Bauwerke durch Quer-

schnittsreduzierung herabsetzt. Je nach korrosivem

Angriff können ungeschützte Stähle um bis zu

200 μm pro Jahr abgebaut werden.

Der Begriff Korrosionsschutz fasst verschiedene

Verfahren zusammen, die Kapitel 3 näher erläutert.

Erfolgreicher Korrosionsschutz beginnt bereits

in der Planungsphase. Neben der Auswahl des

richtigen Verfahrens können konstruktive Maß-

nahmen Korrosionsschäden „bereits am Reißbrett“

vermeiden.

Die vorliegende Broschüre dient dazu, das Wissen

im Bereich des Korrosionsschutzes von Stahl ver-

ständlicher zu machen. Dazu werden erläuternde

Hinweise zu Korrosionsschutznormen gegeben

und Erfahrungen aus der Praxis vermittelt. Sie

richtet sich hauptsächlich an Planer, Architekten,

Stahlbauer und Korrosionsschützer und soll zur

Ausbildung genutzt werden.

DIN EN ISO 12944 und ihr Anwendungsbereich

Stahl lässt sich durch Beschichtungssysteme wirk-

sam vor Korrosion schützen. Dabei können aus

einem großen Angebot die für den Anwendungsfall

geeigneten Produkte ausgewählt werden. Beschich-

tungen erlauben zudem eine farbliche Gestaltung

von Bauwerken nach individuellen Wünschen oder

sachlichen Anforderungen, z. B. zur Kennzeich-

nung.

1.1

1.2

10

Tab. 1-1: Anwendungsbereich von DIN EN ISO 12944

Angaben zum Objekt Bemerkungen

Art des Bauwerks Bauwerke aus unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl von mindestens 3 mm Wanddicke, die

entsprechend einem Sicherheitsnachweis ausgelegt sind; Stahlbeton ist nicht behandelt

Art der zu beschichtenden Oberfläche

und der Oberflächenvorbereitung

unbeschichtete Oberflächen

Oberflächen mit thermisch gespritztem Überzug aus Zink, Aluminium oder deren Legierungen

feuerverzinkte Oberflächen

galvanisch verzinkte Oberflächen

sherardisierte Oberflächen

Oberflächen mit Fertigungsbeschichtungen

andere beschichtete Oberflächen

Art der Umgebungsbedingungen sechs Korrosivitätskategorien für atmosphärische Umgebungsbedingungen

drei Kategorien für Bauwerke in Wasser oder im Erdreich

Art des Beschichtungssystems Beschichtungsstoffe, die unter Umgebungsbedingungen trocknen bzw. härten, also keine

Pulverlacke

Einbrennlacke

wärmehärtenden Beschichtungsstoffe

Ebenso ausgeschlossen sind:

Beschichtungen mit mehr als 2 mm Trockenschichtdicke

Auskleidungen von Tanks

Produkte für die chemische Oberflächenbehandlung

Art der Maßnahme Erstschutz und Instandsetzung

Schutzdauer des Beschichtungssytems drei Zeitspannen für die Schutzdauer

Die Auswahl des am besten geeigneten Beschich-

tungssystems orientiert sich an folgenden Fragen:

Wo steht das Bauwerk? In ländlicher Umgebung

oder im Industriegebiet, an der Küste, ganz oder

teilweise im Wasser oder im Erdreich?

Welchen zusätzlichen Belastungen ist die Be-

schichtung ausgesetzt? Salzen, Industrieabgasen,

dauernder Kondenswasserbelastung, mechani-

scher Belastung etc.?

Welche Nutzungsdauer ist für das Bauwerk vor-

gesehen?

Wie lässt sich die zu erwartende Schutzdauer

abschätzen? Sind Instandsetzungszyklen vor-

gesehen?

Wie kann das Beschichtungssystem appliziert

werden? Gibt es objektbezogene Besonderheiten

(z. B. bei Gittermasten, Brücken, Spundwänden

im Meer)?

Welche ästhetischen Anforderungen werden an

das Bauwerk gestellt? Spielt der optische Ein-

druck eine untergeordnete Rolle, übernimmt die

Farbgebung eine gestalterische oder technische

Funktion?

All diese und weitere Fragen lassen sich nicht

pauschal beantworten. Ebenso wenig lässt sich

eine Liste erstellen, aus der man sicher das richtige

Beschichtungssystem auswählen kann. Es bedarf

des Verständnisses für die Ursachen der Korrosion

und die Prinzipien des Korrosionsschutzes, um

sich dem Problem zu nähern. Diese Ausführungen

können die qualifizierte Beratung durch Fachleute

allerdings nur ergänzen.

Die internationale Normenreihe DIN EN ISO 12944 –

„Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschich-

tungssysteme“ bildet die Grundlage zur Planung

und Ausführung von Korrosionsschutzarbeiten.

Weitere Normen, z. B. Korrosionsschutz von Stahl

durch Überzüge, sind im Anhang aufgeführt.

11

DIN EN ISO 12944 besteht aus acht Teilen, die viele

Aspekte des Korrosionsschutzes von Stahlbauten

durch Beschichtungssysteme umfassen:

Die Normenreihe wird regelmäßig auf Aktualität

überprüft und gegebenenfalls revidiert. So wurde

der zentrale Teil 5 zuletzt im Jahre 2008 überarbei-

tet. Sie stellt eine gute Grundlage zur Orientierung

dar. Darüber hinaus besteht immer die Möglichkeit

individueller Vereinbarungen zwischen den Ver-

tragspartnern.

Der Anwendungsbereich von DIN EN ISO 12944

ist durch verschiedene Angaben charakterisiert

(Tab. 1-1).

Die DIN EN ISO 12944 beschreibt nur Korrosions-

schutzsysteme. Beschichtungssysteme mit anderen

Schutzfunktionen, beispielsweise gegen chemische

oder mechanische Belastung, gegen Mikroorga-

nismen oder Einwirkung von Feuer, sind nicht

berücksichtigt.

Entgegen dem Motto: „Was rostet, das kostet“

schützen Beschichtungssysteme Stahlbauten wirt-

schaftlich vor Korrosion.

DIN EN ISO 12944-1 Allgemeine Einleitung

DIN EN ISO 12944-2 Einteilung der Umgebungsbedingungen

DIN EN ISO 12944-3 Grundregeln zur Gestaltung

DIN EN ISO 12944-4 Arten von Oberflächen und

Oberflächenvorbereitung

DIN EN ISO 12944-5 Beschichtungssysteme

DIN EN ISO 12944-6 Laborprüfungen zur Bewertung von

Beschichtungssystemen

DIN EN ISO 12944-7 Ausführung und Überwachung der

Beschichtungsarbeiten

DIN EN ISO 12944-8 Erarbeiten von Spezifikationen für

Erstschutz und Instandsetzung

Abb. 1-2: Leuchtturm Roter SandAbb. 1-1: Funkmast mit Flugwarnanstrich

12

Ursachen und Mechanismen der Korrosion

Eisen und andere unedle Metalle liegen in der

Natur meist als Oxide vor und müssen in aufwän-

digen Prozessen unter Energiezufuhr zu Metallen

reduziert werden.

Eisenoxid Eisen Verhüttung

Das Oxid ist gegenüber dem Metall thermodyna-

misch stabiler, deshalb strebt das Metall danach,

wieder in die oxidierte Form überzugehen.

Eisen Eisenoxid Korrosion

Dabei kann die Oxidation nach einem rein che-

mischen oder nach einem elektrochemischen

Mecha nismus ablaufen. Die festhaftende blaugraue

Eisenoxidschicht (Walzhaut/Zunder), die sich beim

Walzen des Stahls bei Temperaturen von mehreren

hundert Grad bildet, entsteht ausschließlich durch

die Reaktion mit Sauerstoff (chemische Korrosion).

Der Rost auf den Stahloberflächen wird dagegen

auf elektrochemischem Wege gebildet: Eisen wird

anodisch gelöst, Sauerstoff kathodisch reduziert.

Die Reaktion lässt sich wie folgt beschreiben:

Anodische Teilreaktion:

Fe Fe2+ + 2 e–

Kathodische Teilreaktion:

H2O + ½ O2 + 2 e– 2 OH–

Summenreaktion:

Fe + H2O + ½ O2 Fe (OH)2

Nachfolgende Oxidation und Bildung von Rost:

2 Fe (OH)2 + ½ O2 2 FeO(OH) + H2O

Die elektrochemische Korrosion ist an das Vor-

handensein von Sauerstoff, Wasser und einem

Elektro lyten gebunden.

An frisch gestrahlten Stahloberflächen lässt sich

dies bereits bei niedriger Luftfeuchtigkeit beob-

achten. Korrosion tritt zudem besonders schnell

auf, wenn Stimulatoren wie Chloride oder Sulfate

vorhanden sind. Dies lässt sich experimentell durch

den Evans’schen Tropfenversuch nachstellen.

Daraus folgt, dass Stahl nicht rostet, wenn an die

Oberfläche

kein Wasser,

kein Sauerstoff und

keine Stimulatoren

gelangen. Genau dies verhindern Beschichtungs-

systeme.

2 Korrosion von Stahl

Stahl korrodiert in Gegenwart von Feuchtigkeit und Sauerstoff, wobei die Geschwindigkeit

der Korrosionsreaktion durch den Einfluss von Stimulatoren wie Chloride und Sulfate erheblich

erhöht wird.

Art und Geschwindigkeit der Reaktion hängen vom Standort des Bauwerks und von den

Umgebungsbedingungen ab. In der Norm sind diese Bedingungen aufgrund von Belastungen

kategorisiert. Die Korrosivitätskategorie der Umgebung dient als Grundlage für die Auswahl

der Korrosionsschutzmaßnahmen.

2.1

13

Erscheinungsformen der Korrosion

Unabhängig von den Umgebungsbedingungen tritt

Korrosion in unterschiedlichen Erscheinungsformen

auf, denen bestimmte, meist elektrochemische

Ursachen zugrunde liegen (Tab. 2-1).

Die Korrosionsgeschwindigkeit hängt unter ande-

rem ab:

von der Umgebung (Atmosphäre, Wasser oder

Erdreich),

von der Konzentration von Korrosions-

stimulatoren,

von der Temperatur,

von weiteren Belastungen während der Nutzung,

z. B. mechanischem Abrieb.

Art und Erscheinungsform der Korrosion sind da-

von weitgehend unabhängig.

DIN EN ISO 12944-2 nimmt eine „Einteilung der

Umgebungsbedingungen“ vor in

atmosphärische Korrosion,

Korrosion in Wasser und

Korrosion im Erdreich.

Aus diesen Umgebungsbedingungen lassen sich

spezifische Schutzmaßnahmen ableiten.

Unterteilung der Korrosion

Atmosphärische Korrosion

Atmosphärische Korrosion tritt an allen Bauteilen

oder Bauwerken auf, die sich im Kontakt mit der

Atmosphäre befinden. Sie wird beschleunigt durch

steigende relative Luftfeuchte,

Kondenswasserbildung,

korrosive Stoffe in der Atmosphäre und

steigende Temperatur.

2.2

2.3

2.3.1

Abb. 2-1: Evans’scher Tropfenversuch

1 Anodische Auflösung von Eisen, 2 Elektronenfluss zur Kathode, 3 Kathodische Reduktion von Sauerstoff, 4 Bildung von

Eisenhydroxid, 5 Ablagerung von Eisen-Korrosionsprodukten

Tab. 2-1: Erscheinungsformen der Korrosion

Korrosionsform Definition

Gleichmäßige Flächenkorrosion Korrosion mit nahezu gleicher Abtragsrate auf der gesamten Oberfläche

Muldenkorrosion Korrosion mit örtlich unterschiedlicher Abtragsrate, bedingt durch das Auftreten von

räumlich getrennten Anoden- und Kathodenflächen

Lochkorrosion (Lochfraß) Korrosion auf nahezu punktförmig kleinen Anodenstellen, verursacht z. B. durch

Chloridionen an Fehlstellen der Beschichtung

Bimetallkorrosion

(Kontaktkorrosion)

Korrosion, die auftritt, wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem elektrochemischem

Potenzial leitend miteinander verbunden sind und durch Elektrolyte ein elektrochemischer

Kreislauf hergestellt wird

Risskorrosion Korrosionsrisse, die sich durch gleichzeitigen Angriff von aggressiven Medien und

Zugspannung bilden und die den tragenden Querschnitt beeinträchtigen

Wasserstoffinduzierte Korrosion Korrosionsrisse, die durch Aufnahme von atomarem Wasserstoff entstehen

14

Dabei ist sowohl das Gesamtklima, also

Klimatyp,

ländliche oder Industrieatmosphäre,

Stadt- oder Küstenbereich,

als auch das Kleinstklima von Bedeutung, etwa die

Sonnen- oder Schattenseite eines Bauwerkes,

Luftfeuchtigkeit im Innenraum (Schwimmbad,

Brauerei),

spezifische chemische Belastung lokalen

Charakters.

Die verschiedenen Klimatypen sind in ISO 9223 mit

den Extremwerten für Temperatur und Luftfeuchte

definiert. Hinzu kommen die Einflüsse durch das

Wetter und durch die Verunreinigungen der Atmo-

sphäre, z. B. Gase oder gelöste Salze.

Aus diesen Angaben lässt sich jedoch noch keine

Korrosionsgeschwindigkeit ermitteln. Deshalb teilt

die DIN EN ISO 12944-2 die korrosive Wirkung

der Atmosphäre anhand des Massenverlustes von

unlegiertem Stahl und Zink in sechs Korrosivitäts-

kategorien ein (Tab. 2-2).

Zur Bestimmung der Kategorien wurden Standard-

proben aus niedrig legiertem Stahl und Zink in

unterschiedlicher Umgebung (ländliche Atmosphä-

re, Industrieatmosphäre, Meeresklima) ausgelagert.

Anschließend ermittelte man den Massenabtrag.

Tab. 2-2: Korrosivitätskategorien für atmosphärische Belastungen und typische Umgebungen

Korrosivitäts-kategorie

Typische Umgebung innen

Typische Umgebung außen

Korrosions-belastung

C 1 Beheizte Gebäude Atmosphären mit geringer Verunreinigung unbedeutend

C 2 Unbeheizte Gebäude Ländliche Bereiche gering

C 3 Räume mit hoher Feuchte und geringer

Luftverunreinigung

Stadt- und Industrieatmosphäre mäßig

C 4 Chemieanlagen, Schwimmbäder Industrielle Bereiche und Küsten bereiche

mit mäßiger Salzbelastung

stark

C 5-I Bereiche mit nahezu ständiger Konden-

sation und starker Verunreinigung

Industrielle Bereiche mit hoher Feuchte

und aggressiver Atmosphäre

sehr stark

(Industrie)

C 5-M Gebäude oder Bereiche mit nahezu

ständiger Kondensation

Küsten- und Offshore-Bereiche mit hoher

Salzbelastung

sehr stark

(Meer)

Tab. 2-3: Korrosivitätskategorien für atmosphärische Belastung und ermittelte Massenverluste (verkürzt nach DIN EN ISO 12944, Tab. 1)

Korrosivitäts kategorie Flächenbezogener Massenverlust/Dickenabnahme(nach dem ersten Jahr der Auslagerung)

Unlegierter Stahl Zink

Massenverlust g/m2

Dickenabnahme μm Massenverlust g/m2

Dickenabnahme μm

C 1 unbedeutend ≤ 10 ≤ 1,3 ≤ 0,7 ≤ 0,1

C 2 gering > 10 – 200 > 1,3 – 25 > 0,7 – 5 > 0,1 – 0,7

C 3 mäßig > 200 – 400 > 25 – 50 > 5 – 15 > 0,7 – 2,1

C 4 stark > 400 – 650 > 50 – 80 > 15 – 30 > 2,1 – 4,2

C 5-I sehr stark (Industrie) > 650 – 1500 > 80 – 200 > 30 – 60 > 4,2 – 8,4

C 5-M sehr stark (Meer) > 650 – 1500 > 80 – 200 > 30 – 60 > 4,2 – 8,4

15

Im Anwendungsfall kann anhand dieser Tabelle

die Korrosivitätskategorie abgeschätzt werden,

die zur Auswahl der geeigneten Korrosionsschutz-

maßnahme dient.

Korrosion in Wasser und im Erdreich

Stahl korrodiert in Wasser oder teilweise auch im

Erdreich deutlich schneller als an der Atmosphäre.

Nach Untersuchungen der Bundesanstalt für

Wasser bau liegt die Abrostungsrate an der deut-

schen Küste in der Wasserwechselzone jährlich bei

250 μm, an einzelnen Stellen sogar bis zu 1 mm

pro Jahr.

Korrosion in Wasser hängt von folgenden Parame-

tern ab:

von der Art des Wassers (Süßwasser, Brack-

wasser, Salzwasser),

von der Temperatur, dem Sauerstoffgehalt, der

Art und Menge gelöster Stoffe,

vom eventuellen Vorhandensein pflanzlichen

oder tierischen Bewuchses

sowie von der Belastungszone, z. B.

Unterwasserzone, d. h. ständige Belastung durch

Wasser,

Wasserwechselzone, d. h. abwechselnde Ein-

wirkung des Wassers und der Atmosphäre,

Spritzwasserzone, d. h. periodische Belastung

mit Wasser.

Korrosion im Erdreich hängt ab

von Art und Menge der löslichen Salze im

Erdreich,

vom Gehalt an Wasser und an Sauerstoff,

vom pH-Wert des Erdreichs,

von den organischen Bestandteilen.

Die Korrosivitätsparameter der verschiedenen

Boden arten sind in dieser Norm nicht berücksich-

tigt. Hier sei auf EN 12501-1 „Korrosion metalli-

scher Werkstoffe – Korrosionswahrscheinlichkeit

in Böden“ verwiesen.

Für Bauten im Wasser oder im Erdreich können

feste Korrosivitätskategorien nur schwer definiert

werden, daher sind verschiedene Umgebungen mit

typischen Beispielen grob charakterisiert (Tab. 2-4).

Korrosion unter besonderer Belastung

Die bisher beschriebenen, in Korrosivitätskatego-

rien eingestuften Umgebungsbedingungen lassen

sich relativ leicht zuordnen. Problematischer wird

die Einstufung von Sonderbelastungen. Darunter

sind chemische und mechanische Belastungen und

solche durch Kondenswasser oder höhere bzw. hohe

Temperatur zu verstehen, die die Korrosion erheb-

lich verstärken können bzw. die an das Beschich-

tungssystem besondere Anforderungen stellen.

Abb. 2-2: Schiffshebewerk Niederfinow

2.3.2

2.3.3

16

2.4 Beschichtungs- und Korrosionsschäden

Beschichtungsschäden machen sich z. B. durch

Roststellen, Blasen, Abblättern der Beschichtung

oder Risse bemerkbar. Bei regelmäßiger Inspektion

des Bauwerkes können diese Schäden erkannt und

mit geringem Aufwand beseitigt werden. Je nach

Ausmaß der Schädigung können Ausbesserung,

Teilerneuerung oder Vollerneuerung notwendig

werden.

Werden Beschichtungsschäden nicht rechtzeitig

erkannt und beseitigt, können Korrosionsschäden

an Bauwerken auftreten.

Tab. 2-4: Kategorien der Belastung im Wasser und im Erdreich

Kategorie Umgebung Beispiele

Im 1 Süßwasser Flussbauten, Wasserkraftwerke

Im 2 Meer- oder Brackwasser Hafenbereiche mit Schleusentoren, Sperr werke; Offshore-Anlagen wie Bohrinseln

Im 3 Erdreich Behälter, Stahlspundwände, Stahlrohre

Korrosionsschäden führen zur Beeinträchtigung

der Funktion des Bauteils. Im Extremfall wird die

Standsicherheit eines Bauwerks gefährdet.

Nicht selten werden bereits während der Planungs-

phase die Korrosionsbelastungen falsch eingeschätzt

und falsche Beschichtungssysteme spezifiziert.

Viele weitere Ursachen können zum Versagen eines

Beschichtungssystems führen.

Besonders die Beseitigung von Korrosionsschäden

ist mit hohen Kosten verbunden. Darunter fallen

nicht nur die unmittelbaren Kosten für die Instand-

setzung oder den Austausch eines korrodierten Tei-

les. Ein Vielfaches betragen meist die Folgekosten,

wie Ausfallzeiten, Schadenersatzansprüche bzw.

völlige Erneuerung des Gesamtsystems.

Abb. 2-3: Korrosion an einem Brückengeländer

17

Prinzipien des Korrosionsschutzes

Um die Korrosionsgeschwindigkeit zu reduzieren,

gibt es mehrere Prinzipien, die in entsprechende

technische Verfahren umgesetzt sind (Abb. 3-1).

Maßnahmen durch Veränderung des angreifenden Mediums

Dicht geschlossene Hohlkästen aus Stahl benötigen

keinen Korrosionsschutz. Solche Bauteile können

im Falle besonderer Anforderungen mit Stickstoff

geflutet werden, um Sauerstoff und Feuchtigkeit aus

dem Innenraum zu verdrängen.

Wasser in Kühl- und Leitungssystemen wird durch

Zusatz von Inhibitoren so verändert, dass innerhalb

des Systems keine Korrosion entsteht.

Im Stahlbau findet dieses Prinzip nur selten An-

wendung.

Maßnahmen durch Planung und Konstruktion

Werkstoffauswahl

Die Auswahl des richtigen Werkstoffs ist bei der

Planung von Bauwerken ein wesentlicher Schritt

zur Vermeidung von Korrosionsschäden.

Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit sollten

sowohl die Werkstoffkosten als auch die Instand-

setzungsintervalle berücksichtigt werden.

Korrosionsschutzgerechte Gestaltung

Konstruktive Maßnahmen haben entscheidenden

Einfluss auf die Wirksamkeit des Korrosionsschut-

zes. In DIN EN ISO 12944-3 werden „Grundregeln

zur Gestaltung“ beschrieben (Abb. 3-2).

Weitere Regelungen zu Planung, Konstruktion und

Ausführung von Stahlbauten werden in der Normen-

reihe DIN 18800 „Stahlbauten“ beschrieben. Im

Zuge der europäischen Harmonisierung wird diese

Norm durch die DIN EN 1993 und die DIN EN 1090

ersetzt.

Im Wesentlichen werden in der neuen europäischen

Norm ebenfalls Regeln zur Planung, Auslegung

und Ausführung von Stahlbauten festgelegt.

3.1

3.2

3.3

3 Verfahren des Korrosionsschutzes

Stahl kann vor Korrosion geschützt werden, in dem die Korrosionsreaktionen verlangsamt

oder unterbunden werden.

Der Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme beruht im Wesentlichen auf der Trennung

der Stahloberfläche und des korrosiven Mediums.

Prinzipien des Korrosionsschutzes

Maßnahmen durch Veränderung des angreifenden Mediums

Maßnahmen am zu schützenden Werkstoff

Maßnahmen durch Planung und Konstruktion

Metallische Überzüge

Kathodischer Korrosionsschutz

Nichtmetallische Überzüge

Beschichtungs-systeme

Trennung des Werkstoffs vom angreifenden Medium

Abb. 3-1: Prinzipien des Korrosionsschutzes,

auf denen die technischen Verfahren aufbauen

18

Korrosionsschutztechnisch relevant ist dort bei-

spiels weise die Festlegung, dass zukünftig alle

Kanten bei einer hohen korrosiven Belastung (C 5-I

und C 5-M) mit einem Radius von mindestens 2 mm

abgerundet werden müssen.

Aus korrosionsschutztechnischer Sicht sollten

Oberflächen von Stahlbauten möglichst klein und

wenig gegliedert sein. Um Elemente zu verbinden,

sind aufgrund der glatten Flächen Schweißnähte

den Niet- oder Schraubverbindungen vorzuziehen.

Unterbrochene Nähte und Punktschweißungen

sollten hingegen vermieden werden. In Spalten und

Fugen, die nicht abgedichtet sind, kann sich Wasser

und Schmutz sammeln. Generell sind Oberflächen-

formen, in denen sich Wasser ansammeln kann,

problematisch.

Zur Durchführung, Prüfung und Instandsetzung

von Korrosionsschutzmaßnahmen müssen alle

Bauteile zugänglich oder mindestens mit Werkzeu-

gen erreichbar sein. In der Norm sind Maße und

Grenzwerte für Zugänglichkeit und Erreichbarkeit

angegeben.

Hohlkästen und Hohlbauteile werden in offene und

geschlossene Bauteile unterteilt. Bei ersteren ist

gezielter Korrosionsschutz durch Beschichtungen

notwendig; letztere werden nicht beschichtet, sie

müssen aber dicht sein.

Bei der Verbindung von Metallen mit unterschiedli-

chem elektrochemischem Potenzial besteht bei Ein-

wirkung von Feuchtigkeit die Gefahr der Bimetall-

korrosion (Kontaktkorrosion). Dabei korrodiert das

unedlere Metall (Anode). Die Geschwindigkeit der

Bimetallkorrosion ist abhängig von der Potenzial-

differenz und dem Größenverhältnis der verbun-

denen Oberflächen. Die ungünstigste Kombination

ist eine kleine Anode und eine große Kathode

(z. B. Kupferdachrinne mit Stahlnagel befestigt).

Müssen Metalle mit unterschiedlichen elektro-

chemischen Potenzialen verbunden werden, sind

besondere Korrosionsschutzmaßnahmen erforder-

lich (z. B. Isolation der Verbindungsflächen).

Handhabung, Transport, Montage und spätere

Inspektionen des Bauwerks müssen bereits beim

Entwurf berücksichtigt werden. Es ist ebenfalls da-

für zu sorgen, dass im Werk aufgebrachte Beschich-

tungen beim Transport und auf der Baustelle nicht

beschädigt werden.

Abb. 3-2: Korrosion an einem Funkmast

19

Maßnahmen des elektroche-mischen Korrosionsschutzes (Kathodischer Korrosionsschutz)

Die Geschwindigkeit der Korrosionsreaktionen

hängt stark von der elektrochemischen Potenzial-

differenz ab. Beim kathodischen Korrosionsschutz

mit galvanischen Anoden („Opferanoden“) oder mit

Fremdstrom erfolgt eine Potenzialabsenkung bzw.

eine gezielte Polarisation in einen Potenzialbereich.

Dies führt zu einer verminderten Korrosions-

geschwindigkeit. Das zu schützende Objekt erhält

die Funktion einer Kathode. Dies kann sowohl

durch Verbindung mit elektrochemisch negativeren

Metallen wie Magnesium, Zink oder Aluminium

oder durch das Anlegen von Gleichstrom aus einer

Fremdstromanlage erfolgen.

Der kathodische Korrosionsschutz ist besonders

wirtschaftlich, wenn der zu schützende Stahl be-

schichtet ist. Einerseits fallen dadurch die ständi-

gen Stromkosten geringer aus, andererseits werden

die Einsatzzeiten der Opferanoden länger. Die

Beschichtungsstoffe müssen zuvor auf ihre Eignung

für diesen besonderen Anwendungsfall hin unter-

sucht werden.

Korrosionsschutz durch Überzüge und Beschichtungen

Die Trennung des Werkstoffes vom angreifenden

Medium ist das Prinzip des sog. passiven Korro-

sionsschutzes. Sie kann erfolgen durch

metallische Überzüge,

nichtmetallische anorganische Überzüge,

organische Beschichtungen sowie

Kombinationen unterschiedlicher Überzüge und/

oder Beschichtungen.

Metallische und nichtmetallische

anorganische Überzüge

Überzüge aus Zink, Kupfer, Nickel, Chrom, Zinn

oder Edelmetallen sowie aus Legierungen wie

Messing und Bronze werden nach sehr unterschied-

lichen Verfahren in verschiedenen Schichtdicken

auf den Werkstoff aufgebracht. Zinküberzüge spie-

len beim Korrosionsschutz von Stahlbauten neben

Beschichtungen eine sehr große Rolle.

Es gibt eine Reihe nichtmetallischer anorganischer

Überzüge, die zum Teil aus dem Werkstoff selbst,

z. B. durch Oxidation, zum Teil aus völlig anderen

Materialien, z. B. Email oder Keramik, hergestellt

werden.

Beschichtungen

Beschichtungsstoffe sind Materialien auf Basis

unterschiedlicher Bindemittel, mit oder ohne

Korro sions schutz pigmente, die in der Regel in

Löse mitteln und/oder Wasser gelöst oder disper-

giert sind. Sie werden nach sehr unterschiedlichen

Verfahren auf das Bauteil aufgebracht und härten

zu einer festen Beschichtung mit gleichmäßiger

Schichtdicke aus, die auf dem Substrat haftet.

Zu den organischen Beschichtungen im weiteren

Sinne gehören auch Gummierungen und Ausklei-

dungen (DIN EN 14879-1).

Der Korrosionsschutz durch Beschichtungen hat

einen besonderen Stellenwert: Etwa 80 % aller vor

Korrosion zu schützenden Flächen werden durch

Beschichtungen geschützt.

Der Grund dafür liegt in der Vielfalt der Möglich-

keiten

des Materials und

der Applikation.

Bei der Instandsetzung ist die Applikation von

Beschichtungsstoffen meist die einzige Möglich-

keit, vor Ort die schützende Wirkung des Korro-

sionsschutzsystems zu verlängern und somit der

Nutzungsdauer des Objektes anzupassen.

Es gibt sehr viele Objekte, die durch konsequente

Inspektion, Ausbesserung und Erneuerung des

Korrosionsschutzsystems bereits mehr als 100 Jahre

zuverlässig ihre Funktion erfüllen.

3.4

3.5

20

Korrosionsschutzarbeiten an einer Moselbrücke

21

4 Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung

Die richtige Oberflächenvorbereitung ist die notwendige Voraussetzung für ein langlebiges

Korrosionsschutzsystem. Das hochwertigste Beschichtungssystem versagt auf unzureichend

gereinigten oder vorbereiteten Oberflächen.

Art und Intensität der Oberflächenvorbereitung müssen dem Ausgangszustand und der zu

erwartenden Belastung angepasst werden.

Anwendungsbereich

Als Grundlage für eine einwandfreie Beschichtung

ist eine gründliche Vorbereitung der Oberfläche

erforderlich. In der Praxis wird unterschieden

zwischen

mechanischer Oberflächenvorbereitung, d. h.

abrasive Reinigung der Oberflächen vor dem

Beschichten und

chemischer Oberflächenvorbehandlung (schicht-

bildend), d. h. Aufbringen von Konversions- oder

anderen Schichten.

DIN EN ISO 12944-4 „Arten von Oberflächen

und Oberflächenvorbereitung“ behandelt nur die

Oberflächenvorbereitung, also das Entfernen von

Oberflächenverunreinigungen und das Aufrauen

der Oberfläche vor der Beschichtung. Die Norm

lässt sich anwenden auf Bauteile aus unlegiertem

und niedriglegiertem Stahl mit

unbeschichteten oder beschichteten Oberflächen,

metallischen Überzügen.

4.1 4.2

4.3

Arten der Oberflächen

Die Oberflächen und die darauf befindlichen Ver-

unreinigungen lassen sich wie in Tab. 4-1 charakte-

risieren.

Ausgangszustand der Oberflächen

Stahloberflächen sind mit haftungsmindernden und

korrosionsfördernden Verunreinigungen belegt,

wobei es zwischen arteigenen und artfremden Pro-

dukten zu unterscheiden gilt.

Charakteristische arteigene Schichten auf Stahl

sind:

Zunder (oder Walzhaut),

Rost in seinen verschiedenen Modifikationen

mit Verunreinigungen, z. B. Salzen, die zu den

artfremden Stoffen zu rechnen sind.

Tab. 4-1: Arten der Oberflächen

Art der Oberflächen Bemerkungen

Unbeschichtete Oberflächen Stahloberflächen, bedeckt mit Zunder, Rost oder anderen Verunreinigungen; der Rostgrad

ist nach ISO 8501-1 zu bewerten

Thermisch gespritzte Oberflächen Überzüge aus Zink, Aluminium oder deren Legierungen, die durch Flamm- oder

Lichtbogenspritzen nach ISO 2063 aufgebracht sind, bedeckt mit Korrosionsprodukten

von Zink und/oder Aluminium und anderen Verunreinigungen

Feuerverzinkte Oberflächen Überzüge aus Zink oder Zinklegierungen, die durch Schmelztauchen nach ISO 1461 auf-

gebracht sind, bedeckt mit Korrosionsprodukten von Zink und anderen Verunreinigungen

Oberflächen mit Fertigungsbeschichtungen Gestrahlter Stahl mit Fertigungsbeschichtungen

Beschichtete Oberflächen Stahloberflächen bzw. Oberflächen von metallischen Überzügen mit Resten von

Beschichtungsstoffen einschließlich Rost und anderen Verunreinigungen

22

Typische artfremde Verunreinigungen der

Stahloberfläche sind:

Öle, Fette, Wachse, Seifen u. ä.,

Feuchtigkeit,

andere wasserunlösliche Verunreinigungen wie

Staub, Asche und Schlackenreste von Schweiß-

arbeiten etc.,

wasserlösliche Verunreinigungen wie Salze,

Säuren und Laugen etc.

Des Weiteren können Altbeschichtungen mit unter-

schiedlichen Alterungs- und Oberflächenzustän-

den und bereits korrodierte metallische Überzüge

vorgefunden werden.

Tab. 4-2: Verunreinigungen der Oberfläche und Verfahren zu deren Entfernung nach DIN EN ISO 12944-4, Anhang C

Verunreinigungen Verfahren Anmerkungen

Wasserlösliche Verunreinigungen, z. B. Salze

Reinigen mit Wasser

Dampfstrahlen

Sauberes Wasser mit oder ohne Zusatz von Reinigungsmitteln, ggf. mit Druck (< 70 MPa entspricht 700 bar); Nachreinigen mit sauberem Wasser

Strahlen mit sauberem Wasser, ggf. mit Reinigungsmitteln; Nachreinigen mit sauberem Wasser

Fett und Öl Reinigen mit Emulsionen

Reinigen mit Alkalien

Nachreinigen mit sauberem Wasser

Metallische Überzüge können durch Alkalien angegriffen werden; Nachreinigen mit sauberem Wasser

Walzhaut/Zunder Beizen mit Säure

Trockenstrahlen

Nassstrahlen

Flammstrahlen

Nicht auf der Baustelle anwendbar; gründliches Nachreinigen mit sauberem Wasser

Geeignete Strahlmittel verwenden, Staub durch Absaugen entfernen

Verschiedene Verfahren; Nachreinigen mit sauberem Wasser

Strahlen mit Acetylen/Sauerstoff-Flamme, Verbrennungsprodukte und Staub entfernen

Rost Gleiche Verfahren wie für Walzhaut/Zunder, außerdem

Reinigen mit maschinell angetriebenen Werkzeugen

Druckwasserstrahlen*

Spot-Strahlen

Klopfen, maschinelles Bürsten bei losem, Schleifen bei fest haftendem Rost, Staub und lose Ablagerungen entfernen

Entfernen von losem Rost ohne Beeinflussung der Rauheit des Stahls

Lokales Entfernen von Rost

Beschichtungen Abbeizen

Trockenstrahlen

Nassstrahlen

Druckwasserstrahlen*

Sweep-Strahlen

Spot-Strahlen

Lösemittelhaltige oder alkalische Pasten, gründliches Nachreinigen mit sauberem Wasser

Geeignete Strahlmittel verwenden, Staub durch Absaugen entfernen

Verschiedene Verfahren; Nachreinigen mit sauberem Wasser

Hochdruckwasserstrahlen bei schlecht haftenden Beschichtungen (70 bis 170 MPa), Ultrahochdruck-Wasserstrahlen (>170 MPa) bei fest haftenden Beschichtungen

Aufrauen der Beschichtung oder Entfernen der obersten Schicht

Punktuelles Entfernen der Beschichtung

Zinkkorrosions-produkte

Sweep-Strahlen

Alkalisches Reinigen

Bei Zink mit Korund, Silicaten oder Olivinsand

Ammoniaklösung für kleinere Stellen, alkalische Reinigungsmittel für größere Flächen; bei hohem pH-Wert wird Zink angegriffen

* In der Norm DIN EN ISO 8501-4:2006 werden hierzu die folgenden Begriffe verwendet: Hochdruck-Wasserwaschen (oberhalb von 70 MPa) und Ultrahochdruck-Wasserwaschen (über 200 MPa).

23

Auf feuerverzinktem Stahl ist mit löslichen Zink-

salzen, Zinkkorrosionsprodukten und Flussmittel-

resten zu rechnen.

Der Ausgangszustand ist durch verschiedene

Rostgrade charakterisiert, die für beschichteten

Stahl in ISO 4628-3 und für unbeschichteten Stahl

in ISO 8501-1 beschrieben und durch fotografische

Vergleichsmuster belegt sind.

Rostgrad A: festhaftender Zunder, frei von Rost,

Rostgrad B: beginnende Rostbildung und

Zunder abblätterung,

Rostgrad C: Zunder meist abgerostet, ansatz-

weise Rostnarben,

Rostgrad D: Zunder abgerostet, Rostnarben

sichtbar.

Die Auswahl der geeigneten Maßnahmen zur

Vorbereitung der Oberflächen beim Erstschutz

hängt vom Ausgangszustand der Oberflächen,

den Anforderungen an den gewünschten Grad der

Oberflächenvorbereitung und den zu erwartenden

Belastungen ab.

Die Art der Oberflächenvorbereitung bei der Teil-

oder Vollerneuerung wird bestimmt durch

den eingesetzten Werkstoff,

das Alter und den Standort des Bauwerks,

die Qualität der Oberfläche,

die Schutzwirkung des vorhandenen

Beschichtungssystems,

das Ausmaß der Beschichtungs- und/oder

Korrosionsschäden,

die Art und Intensität der zu erwartenden

Belastung,

das vorgesehene neue Beschichtungssystem,

die zu erwartende Nutzungsdauer.

Abb. 4-1: Beschichtungsarbeiten an einem Stadiondach in Hamburg

24

Alle Arbeiten zur Oberflächenvorbereitung müs-

sen von qualifiziertem Personal ausgeführt und

überwacht werden, die vorbereitete Oberfläche

muss geprüft und dokumentiert werden. Die Maß-

nahme muss wiederholt werden, wenn der verein-

barte Oberflächenvorbereitungsgrad nicht erreicht

wurde.

Verfahren der Oberflächenvorbereitung

Um die beschriebenen Verunreinigungen wie Öle,

Fette, Salze, Walzhaut/Zunder, Rost und ggf. alte

Beschichtungen oder alte Überzüge zu entfernen,

sind in der Norm alle chemischen und mecha-

nischen Reinigungsverfahren einschließlich des

Strahlens beschrieben und in Anhang C in einer

Tabelle zusammengefasst (Tab. 4-2).

Die Norm unterscheidet zwischen Reinigen mit che-

mischen Mitteln und den mechanischen Verfahren

der Oberflächenvorbereitung, wobei der Schwer-

punkt auf den im Korrosionsschutz im Stahlbau

üblichen mechanischen Verfahren liegt und hier

besonders auf dem Strahlen.

Reinigung mit chemischen Mitteln

Wasserlösliche Verunreinigungen werden mit saube-

rem Wasser oder mit Wasserdampf entfernt, de nen

ggf. Reinigungsmittel zugesetzt sind. Ebenso wer-

den Emulsionen oder wässrige Alkalien verwendet.

Werden Reinigungsmittel zugesetzt, ist stets mit rei-

nem Wasser nachzuwaschen. Organische Verunrei-

nigungen, wie Öle oder Fette, werden mit geeigne-

ten, zugelassenen Reinigungsmitteln entfernt, wo-

bei die strengen Vorschriften zur Arbeits sicherheit

und des Umweltschutzes zu beachten sind.

Zunder und Rost lassen sich durch Beizen mit

Säuren im Tauchbad unter Zusatz von Inhibitoren

entfernen. Gründliches Spülen nach dem Beizen

ist unerlässlich. Dieses Verfahren kann nur in ge-

schlossenen Anlagen angewendet werden.

Mechanische Verfahren

Oberflächenvorbereitung

mit verschiedenen Werkzeugen

Mechanische Verfahren ermöglichen es, die art-

eigenen Verunreinigungen wie Zunder und Rost,

aber auch Schmutz und Staub zu entfernen. Bei

Teil- oder Vollerneuerungsmaßnahmen können auf

diese Weise auch Oberflächen mit Altbeschichtun-

gen vorbereitet werden.

Tab. 4-3: Charakterisierung der Strahlverfahren

Trockenstrahlen Feuchtstrahlen Nassstrahlen Druckwasserstrahlen*

Schleuderstrahlen

stationär

Strahlmittelumlauf

Feuchtstrahlen

Zudosierung geringer Wassermengen

umweltfreundlich

Staubbindung

Nass-Druckluftstrahlen

Druckluftstrahlen mit

Frischwasserzusatz

Staubbindung

Hochdruckwasserstrahlen

70 bis 170 MPa

Abwaschen und Reinigen

Druckluftstrahlen

Freistrahlen

Kabinen, Strahlräume usw.

meist Einwegstrahlmittel

Schlämmstrahlen

feinkörniges Strahlmittel

in Wasser aufgeschlämmt

gleichmäßige Oberflächen

Ultrahochdruckwasserstrahlen

über 170 MPa

vorzugsweise Reinigung

Saugkopfstrahlen

Strahlmittelumlauf

staubfrei

begrenzte Leistung

Druckflüssigkeitsstrahlen

Strahlmittel im

Flüssigkeitsstrom

* In der Norm DIN EN ISO 8501-4:2006 werden hierzu die folgenden Begriffe verwendet: Hochdruck-Wasserwaschen (oberhalb von 70 MPa) und Ultrahochdruck-Wasserwaschen (über 200 MPa).

4.4

4.4.1

4.4.2

25

Zu den einfachen mechanischen Verfahren zählen

die Oberflächenvorbereitung mit Handwerkzeugen

und mit maschinell angetriebenen Werkzeugen.

Typische Handwerkzeuge sind Drahtbürsten,

Spachtel, Schaber, Kunststoffvlies mit Schleif-

mittel einbettung, auch Schleifpapier sowie

Rost klopfhämmer. Typische maschinell angetrie-

bene Werkzeuge sind Maschinen mit rotierenden

Drahtbürsten, verschiedene Arten von Schleifern,

Rostklopfhämmer und Nadelpistolen. Einzelheiten

zu diesen Verfahren sind in ISO 8504-3 aufgeführt.

Oberflächenvorbereitung durch Strahlen

Im Korrosionsschutz von Stahlbauten mit Be-

schichtungen gilt das Strahlen als die mit Abstand

wichtigste Form der Oberflächenvorbereitung.

Je nach Art der Anwendung kann das Strahlen

durch verschiedene Strahlverfahren, unterschied-

lich arbeitende Strahlanlagen und eine Auswahl an

Strahlmitteln optimiert werden. Auf der Baustelle

gibt es keine wirkungsvolleren Alternativen.

Unter Strahlen versteht man das Auftreffen eines

Strahlmittels mit hoher kinetischer Energie auf die

vorzubereitende Oberfläche. Das Strahlmittel ist der

feste Stoff, der zum Strahlen benutzt wird, das zu

strahlende Objekt ist das Strahlgut.

Tabelle 4-3 gibt einen Überblick über die gebräuch-

lichen Strahlverfahren, Tabelle 4-4 und 4-5 über die

Strahlmittel. Beide sind in ISO 8504-2 charakteri-

siert und kategorisiert.

Umgang mit Strahlmitteln

Prinzipiell unterscheidet man Einweg- und Mehr-

wegstrahlmittel. Erstere können nur einmal ver-

wendet werden, sind in der Regel nichtmetallischer

Natur und gelangen fast ausschließlich beim

Freistrahlen zum Einsatz.

Mehrwegstrahlmittel werden im Kreislauf geführt,

sind meist metallischer Natur und werden in

entsprechenden Anlagen eingesetzt. Durch

den mehrfachen Einsatz verändern sie sich in

der Korngröße und Form; sie müssen daher regel-

mäßig durch neues Strahlmittel ergänzt werden

(Tab. 4-5).

In Abhängigkeit von der ursprünglichen Kornform

werden folgende Kategorien von Strahlmitteln

unterschieden (Tab. 4-4).

Abb. 4-2: Rhein-Neckar-Arena Sinsheim

Tab. 4-4: Bezeichnung der unterschiedlichen Strahlmittelformen

Strahlmittel-art

Strahlmittel form Bezeichnung (ISO 8504-2)

Shot Rundkorn S

Grit kantig, unregelmäßig G

Zylindrisch scharfkantig C

26

Beim Strahlen fällt Strahlschutt an, der aus benutz-

tem Strahlmittel, Rost und Zunder sowie – beim

Abstrahlen von Altbeschichtungen – Beschich-

tungsresten bestehen kann. Da die Komponenten

der abgestrahlten Beschichtungsstoffe nicht immer

bekannt sind, muss der Strahlschutt analysiert

werden, um zu entscheiden, ob er als Wirtschafts-

gut einer weiteren Verwendung zugeführt werden

kann – somit kein Abfall ist – oder als Sonderabfall

behandelt und entsprechend deponiert werden

muss oder ob er der Hausmülldeponie zugeführt

werden kann.

Tab. 4-6: Oberflächenvorbereitungsgrade bei primärer Oberflächenvorbereitung

Oberflächen-vorbereitungsgrad

Zustand der vorbereiteten Oberflächen

Sa 1 Lose(r) Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen sind entfernt.

Sa 2 Nahezu alle(r) Walzhaut/Zunder, nahezu aller Rost, nahezu alle Beschichtungen und nahezu alle

artfremden Verunreinigungen sind entfernt. Alle verbleibenden Rückstände müssen fest haften.

Sa 2½ Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende

Spuren sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.

Sa 3 Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind restlos entfernt. Die

Oberfläche besitzt ein einheitliches metallisches Aussehen.

St 2 Stahloberflächen bzw. Oberflächen von metallischen Überzügen mit Resten von Beschichtungsstoffen

einschließlich Rost und anderen Verunreinigungen.

St 3 Lose(r) Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen sind

entfernt. Die Oberfläche muss jedoch viel gründlicher bearbeitet sein als für St 2, sodass sie einen vom

Metall herrührenden Glanz aufweist.

Fl Walzhaut/Zunder, Rost, Beschichtungen und artfremde Verunreinigungen sind entfernt. Verbleibende Rück-

stände dürfen sich nur als Verfärbung der Oberfläche (Schattierungen in verschiedenen Farben) abzeichnen.

Be Walzhaut/Zunder, Rost und Rückstände von Beschichtungen sind vollständig entfernt. Beschichtungen

müssen vor dem Beizen mit Säure mit geeigneten Mitteln entfernt werden.

Tab. 4-5: Einteilung der Strahlmittel

Metallisch (M) Nichtmetallisch (N) Sonstige

Umlaufstrahlmittel Einwegstrahlmittel Umlaufstrahlmittel

Hartguss, kantig

Stahlguss

kugelig oder kantig

synthetisch

Kupferhüttenschlacke

Schmelzkammerschlacke

Hochofenschlacke

Nickelhüttenschlacke

natürlich

Granatsand

Olivinsand

(begrenzt können diese auch als Mehrwegstrahlmittel eingesetzt werden)

synthetisch

Elektrokorund

Typ A

Normalkorund

Typ WA

Edelkorund

nicht genormt sind:

Glasperlen Glasbruch Siliciumcarbid Keramik

feste Kohlenstoffdioxid-Pellets

flüssiger Stickstoff

Aufschlämmungen von

mineralischen Strahlmitteln

in Wasser

Aufschlämmungen von

Strahlmitteln wie Mikroglas-

kugeln, Elektrokorund oder

Siliciumcarbid in Wasser

27

Strahlen mit Quarzsand ist nach wie vor verboten,

auch wenn auf Baustellenschildern immer wieder

das Wort „Sandstrahlen“ zu lesen ist. Allerdings

können im Einzelfall die Berufsgenossenschaften

und die in den Bundesländern jeweils zuständigen

Behörden (z. B. Gewerbeaufsichtsämter/Ämter für

Arbeitsschutz, Bezirksregierungen) Ausnahme-

genehmigungen erteilen.

Oberflächen vorbereitungsgrade

Der Zustand einer Oberfläche nach der Reinigung

ist in sogenannten Oberflächenvorbereitungsgraden

festgelegt und lässt sich visuell nach den Normen

ISO 8501-1 und 8501-2 beurteilen. Die Tabelle 4-5

bzw. die Anhänge A und B der DIN EN ISO 12944-4

beschreiben die Oberflächenvorbereitungsgrade.

Andere Grade der Oberflächenvorbereitung können

z. B. anhand von Referenzflächen am Bauwerk

vereinbart werden.

Tab. 4-7: Oberflächenvorbereitungsgrade bei sekundärer Oberflächenvorbereitung

Oberflächen-vorbereitungsgrad

Zustand der vorbereiteten Oberflächen

P Sa 2 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose

Beschichtungen und nahezu alle(r) Walzhaut/Zunder, nahezu aller Rost, nahezu alle Beschichtungen und

nahezu alle artfremden Verunreinigungen entfernt. Alle verbleibenden Rückstände müssen fest haften.

P Sa 2½ Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose

Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren

sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.

P Sa 3 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose

Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Die Oberfläche

besitzt ein einheitliches metallisches Aussehen.

P Ma Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose

Beschichtungen und Walzhaut/Zunder, Rost und artfremde Verunreinigungen entfernt. Verbleibende Spuren

sind allenfalls noch als leichte, fleckige oder streifige Schattierungen zu erkennen.

P St 2 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose(r)

Walzhaut/Zunder, loser Rost, lose Beschichtungen und lose artfremde Verunreinigungen entfernt.

P St 3 Festhaftende Beschichtungen müssen intakt sein. Von der Oberfläche der anderen Bereiche sind lose(r)

Walzhaut/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.

Es wird unterschieden zwischen der

primären (ganzflächigen) Oberflächenvorberei-

tung, bei der die gesamte Oberfläche bis zum

blanken Stahl gereinigt wird (Tab. 4-6) und der

sekundären (partiellen) Oberflächenvorbereitung,

bei der die intakten Beschichtungen oder Über-

züge verbleiben (Tab. 4-7).

Bei der primären Oberflächenvorbereitung werden

Walzhaut/Zunder, Altbeschichtungen und andere

Verunreinigungen entfernt und die Vorbereitungs-

grade Sa (durch Strahlen), St (durch Vorbereiten

mit Werkzeugen), Fl (durch Flammstrahlen) und

Be (durch Beizen) erreicht. Sie sind in Anhang A

von DIN EN ISO 12944-4 definiert.

Bei der sekundären Oberflächenvorbereitung

werden Rost und andere Verunreinigungen ent-

fernt und die Vorbereitungsgrade P Sa, P St, P Ma

erreicht (P = partiell). Sie sind in Anhang B des

gleichen Teils der Norm definiert.

4.5

28

ISO 8501-4 Vergleichsnormale und darüber hinaus

Bilder für die Flugrostbildung (flash rusting) in drei

Intensitätsstufen enthalten.

Rauheit

Die Rauheit der vorbereiteten Oberfläche beein-

flusst die Haftfestigkeit der Beschichtung. Am bes -

ten geeignet für Beschichtungssysteme sind mittle-

re Rauheitsgrade mit kantigen Strahlmitteln (Grit).

ISO 8503-1 legt die Anforderungen an Rauheits-

vergleichsmuster fest. Diese Muster dienen zum

Sicht- und Tastvergleich von Stahloberflächen, die

mit rundem oder kantigem Strahlmittel gestrahlt

wurden. Die Rauheit einer Oberfläche kann z. B.

mit einem Tastschnittgerät bestimmt werden. Im

Allgemeinen wird als Maß für die Rauigkeit der

Wert Ry5 (bzw. Rz; gemittelte maximale Rautiefe)

angegeben.

In Abb. 4-3 ist ein Rauheitsvergleichsmuster für eine

Grit-Strahlung dargestellt. Die einzelnen Segmente

unterscheiden sich in den Ry5-Werten (vgl. Tab. 4-8).

Kommt diese Norm zur Anwendung, sind engere

Einstufungen nicht notwendig, andernfalls müssen

ISO 8501-1 enthält für die Oberflächenvorberei-

tungsgrade Sa, St und Fl repräsentative fotografi-

sche Beispiele (Vergleichsnormale), die auch den

jeweiligen Ausgangszustand berücksichtigen.

Das Erscheinungsbild der Stahloberfläche nach

der Oberflächenvorbereitung hängt stark vom

ursprünglichen Rostgrad und dem verwendeten

Strahlmittel ab. Der Einsatz von Stahlguss als

Strahlmittel führt beispielsweise zu helleren

Oberflächen als Kupferhüttenschlacke.

Für die Vorbereitungsgrade Be und P sind keine

speziellen fotografischen Beispiele vorhanden.

Für das Druckwasserstrahlen (Hochdruckwasser-

waschen) ohne abrasive Bestandteile sind in der

Tab. 4-8: Nennwerte der Rauheitsgrade für Grit- und Shot-Strahlung gem ISO 8503

Segment Nennwert Ry5-Grit

Nennwert Ry5-Shot

Rauheits-grad

1 25 μm 25 μm Fein

2 60 μm 40 μm Mittel

3 100 μm 70 μm Grob

4 150 μm 100 μm

Segment 4

Segment 3

Segment 1

Segment 2

1 mm

4.6

Abb. 4-3: Rauheitsvergleichsmuster für Grit-Strahlung

(kantiges Strahlmittel)

Abb. 4-4: Mikroskopische Aufnahmen der Segmente

1 bis 4 des Rauheitsvergleichsmusters Grit-Strahlung

29

sie zwischen den Vertragspartnern vereinbart

werden.

Bewertung der Oberflächen

Die visuelle Bewertung der vorbereiteten Ober-

flächen ist in Anhang A bzw. B von DIN EN ISO

12944-4 beschrieben und in ISO 8501-1 und 8501-2

durch Vergleichsnormale belegt.

Zur Prüfung der vorbereiteten Oberflächen auf

visuell nicht feststellbare Verunreinigungen sollten

die Prüfmethoden der DIN EN ISO 8502 oder des

DIN-Fachberichts 28 zum Einsatz kommen. Andere

Prüfungen können zwischen den Vertragspartnern

vereinbart werden.

Temporärer Korrosionsschutz

Kann die Beschichtung nicht direkt im Anschluss

an die Oberflächenvorbereitung aufgebracht wer-

den, muss die vorbereitete Oberfläche ggf. mit einem

temporären Korrosionsschutz versehen werden.

In diesem Fall ist es unerlässlich, die Oberfläche

kurz vor dem Beschichten nochmals entweder mit

Wasser, durch Strahlen oder Schleifen zu reinigen.

Anschließend muss der Staub entfernt werden.

Vorbereitung verzinkter Oberflächen

DIN EN ISO 12944-4 unterscheidet zwischen der

Vorbereitung bewitterter und unbewitterter Zink-

ober flächen.

Zur Vorbereitung bewitterter Zink ober flächen wird

Sweep-Strahlen mit nichtmetallischem Strahlmittel

empfohlen. Vor der Beschichtung muss die Ober-

fläche frei von Fett, Öl und Flussmittelresten sein.

Sweep-Strahlen ist eine besondere Form der abrasi-

ven Oberflächenvorbereitung. Ein geringerer Strahl-

druck, feinkörniges (ferritfreies) Strahlmittel und

ein flacherer Strahlwinkel führen im Ergebnis zu

einem geringen Abtrag. Nach dem Sweepen muss

die Zink ober fläche einheitlich matt sein. Andere

Vorbereitungsverfahren und Parameter müssen

zwischen den Beteiligten vereinbart werden.

Unbewitterte Zinkoberflächen (t Zn k, nach ISO

1461) können mit geeigneten Beschichtungsstoffen

ohne weitere Oberflächenvorbereitung beschichtet

werden. Dabei sind die besonderen Hinweise des

Herstellers zu beachten.

Vorbereitung sonstiger Oberflächen

Sind Beschichtungen vorhanden, die überbeschich-

tet werden sollen, so ist bei der Vorbereitung darauf

zu achten, dass die nachfolgenden Beschichtungen

fest haften. Roststellen müssen beseitigt, Verunreini-

gungen und lose Beschichtungsteile entfernt werden.

Das Anlegen von Probeflächen, um das geeignete

Verfahren festzulegen, wird empfohlen.

Thermisch gespritzte Überzüge werden nicht vor-

bereitet, sondern sind sofort zu beschichten.

Die Oberflächenvorbereitung von NE-Metallen und

Edelstählen erfolgt meistens durch Sweep-Strahlen

mit ferritfreien Strahlmitteln. Nach dem Sweepen

muss die Oberfläche einheitlich matt sein.

4.7

4.8

4.9

4.10

Abb. 4-5: Unter Laborbedingungen durch Sweep-Strahlen

vorbereitete Feuerverzinkung

30

Dachkonstruktion des Olympiastadions Berlin

31

5 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme

Stahl lässt sich durch Beschichtungen optimal gegen Korrosion schützen. Beschichtungs-

systeme bestehen aus mehreren Schichten, die als Grund-, Zwischen- oder Deckbeschichtung

unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Die Kombination aus metallischen Überzügen und nachfolgenden Beschichtungen wird als

Duplex-System bezeichnet.

Sowohl unterschiedliche Beschichtungssysteme als auch Duplex-Systeme sind unter dem Begriff

„Korrosionsschutzsysteme“ zusammengefasst.

Um eine möglichst hohe Schutzdauer zu erreichen, müssen Korrosionsschutzsysteme

dem Substrat und dessen Oberfl ächenvorbereitung, den Umgebungsbedingungen und den

spezifi schen Anforderungen der jeweiligen Nutzung angepasst sein.

Einleitung

In DIN EN ISO 12944-5:2008-01 „Beschichtungs-

systeme“ werden Beschichtungsstoffe und Be-

schichtungssysteme beschrieben, die zum Korro-

sionsschutz von Stahlbauten verwendet werden.

Ausführliche Tabellen erlauben die Auswahl

geeigneter Systeme für die jeweilige Anwendung,

die Umgebungsbedingungen und die geforderte

Schutzdauer auf der Basis praxiserprobter Be-

schichtungssysteme. Neben zusätzlichen Informa-

tionen und Erfahrungen zu Beschichtungsstoffen

und -systemen wird die Auswahl von geeigneten

Korrosionschutzsystemen beschrieben.

Aufbau und Eigenschaften von Beschichtungsstoffen

Beschichtungsstoffe bestehen aus vielen einzelnen

Bestandteilen, die sich in fünf Gruppen zusammen-

fassen lassen:

Bindemittel,

Pigmente,

Füllstoffe,

Additive,

organische Lösemittel und/oder Wasser.

5.1

5.2

Die Eigenschaften der daraus hergestellten Be-

schichtungen werden durch die Art und die Menge

der einzelnen Bestandteile bestimmt.

Bindemittel sind überwiegend synthetisch her-

gestellte Polymere (Harze), deren chemische

Eigen schaften von den eingesetzten Grund stoffen

(Monomeren) abhängen. Neben der chemischen Zu-

sammensetzung bestimmen das Molekulargewicht

(die Kettenlänge der Polymere) und die Molekular-

gewichtsverteilung weitere Eigenschaften. Nieder-

molekulare Bindemittel benötigen immer einen

Reaktionspartner (z. B. Härterkomponente oder

Lösemittel

Additive

Füllstoffe

Pigmente

Bindemittel

Abb. 5-1: Bestandteile von Beschichtungsstoffen

32

Luftfeuchtigkeit) zur Filmbildung, während höher-

molekulare Bindemittel für fl üssige Beschichtungs-

stoffe in organischen Lösemitteln gelöst oder in

Wasser dispergiert vorliegen. Durch ihre chemi sche

Natur und ihre physikalischen Eigenschaften

bestimmen sie maßgeblich die Eigenschaften

des Beschichtungsstoffes, die Art und Dauer der

Film bildung und das Verhalten der Beschichtung

während des Gebrauchs (z. B. bei Witterungs-

einfl üssen). Beschichtungsstoffe werden überwie-

gend nach der Art des hauptsächlich eingesetzten

Bindemittels klassifi ziert, z. B. in Alkydharz-

Beschichtungs stoffe, Epoxidharz-Beschichtungs-

stoffe usw.

Pigmente sind die farbgebenden Bestandteile eines

Beschichtungsstoffes. Sie können aus anorgani-

schen oder organischen Substanzen bestehen und

sind im Gegensatz zu Farbstoffen in den einge-

setzten Lösemitteln nicht löslich. Es werden bunte,

weiße, schwarze oder metallische Farbmittel einge-

setzt, die dem Beschichtungsstoff Farbe und Deck-

vermögen verleihen. Zusätzlich gibt es funktionelle

Pigmente, die sich durch eine besondere Funktion

auszeichnen, z. B. Korrosionsschutzpigmente.

Gängige Korrosionsschutzpigmente sind vor allem

Zinkstaub, daneben Zinkphosphat und Zink-

oxid. In den Tabellen der Norm wird zwischen

zinkstaubreichen Grundbeschichtungen mit der

Kennzeichnung des Pigmenttyps „Zn(R)“ und an-

deren Grundbeschichtungen des Pigmenttyps „div.“

(Grundbeschichtungsstoffe mit verschiedenen

Korrosionsschutzpigmenten) unterschieden.

Füllstoffe beeinfl ussen insbesondere die mecha-

nischen Eigenschaften der fertigen Beschichtung.

Neben Naturprodukten und davon abgeleiteten

Substanzen werden auch synthetisch hergestellte

Füllstoffe verwendet. Häufi g wird in Korrosions-

schutzbeschichtungsstoffen sog. Eisenglimmer

als funktionaler Füllstoff eingesetzt.

Bindemittel, Pigmente, Füllstoffe und die festen

Anteile der Additive stellen zusammen den Fest-

körpergehalt von Beschichtungsstoffen dar, d. h.,

sie bilden die Beschichtung.

Lösemittel – herkömmlich werden darunter organi-

sche Lösemittel verstanden – sind nur Bestandteile

fl üssiger Beschichtungsstoffe. Es ist ihre Aufgabe,

das Bindemittel zu lösen und ihm eine geeignete

Konsistenz zu verleihen, sodass Pigmente und

Füllstoffe eingearbeitet werden können. Sie beein-

fl ussen u. a. das Fließverhalten des Beschichtungs-

stoffes bei der Applikation und die Filmbildung.

Während der Filmbildung verdunsten die Löse-

mittel in die Umgebung als VOC-Emission.

Unter VOC (Volatile organic compounds) sind alle

fl üchtigen organischen Substanzen zu verstehen,

die während der Filmbildung und Aushärtung in

die Atmosphäre abgegeben werden. Möglichkeiten

zur Verringerung von VOC-Emissionen sind der

Einsatz von High-Solid- oder wasserverdünnbaren

Beschichtungsstoffen. In der VDL-Richtlinie 04

wird der Lösemittelgehalt von lösemittelarmen

Beschichtungsstoffen (High-Solid-Beschichtungs-

stoffe) für den Korrosionsschutz von Stahlbauten

mit maximal 25 Masseprozent festgelegt.

In wasserverdünnbaren Beschichtungsstoffen ist

das Bindemittel entweder in Wasser gelöst oder als

sehr kleine Bindemittelteilchen in Wasser disper-

Beschichtung

Applikation

Trocknung/Härtung

Spritzen, Streichen, Rollen

Physikalische Trocknung oder chemische Härtung

Elektro-statisches Sprühen

Thermische Aushärtung bei 150 – 220 °C

pulverförmiger Beschich tungs-stoff

fl üssiger

Abb. 5-2: Übergang des Beschichtungsstoffes in eine

Beschichtung (schematisch)

33

giert. Zur sicheren Filmbildung enthalten auch

wasserverdünnbare Beschichtungsstoffe eine kleine

Menge organischer Lösemittel.

Additive sind Hilfsmittel, die dem Beschichtungs-

stoff in der Regel nur in sehr geringen Mengen

zugesetzt werden. Sie können dazu dienen, die

Eigenschaften des Beschichtungsstoffs während

der Herstellung und Lagerung, aber auch bei der

Applikation und Filmbildung zu verbessern oder

unerwünschte Eigenschaften zu verhindern.

Entschäumer oder Thixotropiermittel sind nur

zwei Beispiele für eine Vielzahl von Additiven

mit unterschiedlichsten Zusammensetzungen und

Wirkungsweisen.

Übergang vom Beschich tungs-stoff zur Beschichtung

Beschichtungsstoffe werden in fl üssiger Form auf

das zu beschichtende Substrat (z. B. Stahl) auf-

gebracht und bilden dort eine feste, zusammen-

hängende Beschichtung. Dieser Vorgang wird als

Filmbildung bezeichnet und ist für die Qualität der

Beschichtungen von entscheidender Bedeutung

(Abb. 5-2). Die Filmbildung von Beschichtungs-

stoffen für den Korrosionsschutz von Stahlbauten

erfolgt bei Umgebungstemperaturen in den vom

Hersteller angegebenen Grenzen. Pulver- oder

Einbrennbeschichtungen bilden erst bei höheren

Temperaturen zwischen 80 und 250 °C stabile Fil-

me. Pulverbeschichtungsstoffe für den Korrosions-

schutz von Stahlbauten werden in der DIN 55633

beschrieben und können nur in der Werkstatt

unter den entsprechenden Bedingungen verarbeitet

werden.

Grundsätzlich ist bei der Filmbildung zwischen

physikalischer Trocknung und chemischer Härtung

zu unterscheiden. In welcher Weise die Filmbildung

erfolgt, hängt von der chemischen Struktur des

eingesetzten Bindemittels ab.

Physikalische Trocknung

Bei der physikalischen Trocknung entsteht die

Filmbildung, indem sich die Bindemittelmoleküle

unter Abgabe des Lösemittels oder Wassers (Ver-

dunstung) zusammenlagern, ohne sich durch eine

chemische Reaktion zu verbinden (Abb. 5-4). Dieser

Vorgang ist reversibel, d. h., durch Zugabe des

verwendeten Lösemittels löst sich die Beschichtung

wieder auf.

Typische Bindemittel physikalisch trocknender Be-

schichtungsstoffe sind Acrylharze (AY), Copolymeri-

sate des Vinylchlorids (PVC), Chlorkautschuk (CR).

Koaleszenz undInterdiffusion

Verdunstung und Aufkonzentration

Deformation

AusgangszustandDispersion

Lösemittel

Substrat

Substrat

Substrat

Applikation

Abgabe von Lösemittel (physikalische Trocknung)

Vernetzung

5.3

Abb. 5-3: Filmbildung wasserverdünnbarer Beschich-

tungs stoffe auf der Basis von Acrylat-Copolymer-

dispersionen (mit freundlicher Genehmigung der BASF SE)

Abb. 5-4: Schematische Darstellung der Filmbildung und

Härtung von Beschichtungsstoffen auf der Basis von

Reaktionsharzen

5.3.1

34

Die Filmbildung bei Beschichtungsstoffen auf Basis

wässriger Dispersionen unterscheidet sich grund-

sätzlich von derjenigen auf Basis gelöster Binde-

mittel. Sie erfolgt durch Verdunsten des Wassers

und Koaleszenz (Zusammenfließen und Mitein-

anderverkleben) des dispergierten Bindemittels

(Abb. 5-3). Dieser Vorgang ist nicht reversibel.

Oxidative Vernetzung

Die oxidative Vernetzung ist die älteste bekannte

Form der Filmbildung, denn natürliche, ungesät-

tigte Öle pflanzlichen Ursprungs härten auf diese

Weise. Die Bindemittelmoleküle werden über Sauer-

stoffbrücken miteinander verbunden. Die relativ

langsam verlaufende, oxidative Härtung kann

durch Trockenstoffe beschleunigt werden.

Tab. 5-1: Eigenschaften von Beschichtungsstoffen auf unterschiedlicher Bindemittelbasis

Art des Beschichtungsstoffs Typische Bindemittel Eigenschaften

Physikalisch trocknende Beschichtungsstoffe

Lösemittelhaltige Beschichtungsstoffe

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels,

der Vorgang ist reversibel

Acrylharze (AY)

Vinylchlorid-Copolymere (PVC)

Chlorkautschuk (CR)

einkomponentig

hohe Wasserbeständigkeit

thermoplastisch

Wasserverdünnbare Beschichtungsstoffe (Dispersionen)

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Wassers und

Koaleszenz des Bindemittels. Der Vorgang ist nicht

reversibel.

Acrylharzdispersionen

Vinylharzdispersionen

einkomponentig

hohe Wetterbeständigkeit

Oxidativ härtende Beschichtungsstoffe

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels

und Vernetzung des Bindemittels durch die Reaktion

mit dem Luftsauerstoff

Alkydharze (AK) einkomponentig

leichte Verarbeitung

gute Benetzungseigenschaften

gute Wetterbeständigkeit

begrenzte Beständigkeit bei

Wasserbelastung und auf Verzinkung

verseifbar in alkalischen Medien

Reaktions-Beschichtungsstoffe

Zweikomponenten-Epoxidharz-Beschichtungsstoffe

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des

Lösemittels und Reaktion zwischen Stamm- und

Härterkomponente

Stammkomponente

Epoxidharze

Epoxidharz-Kombinationen

Härterkomponente

Polyamine

Polyaminoamide

oder deren Addukte

zweikomponentig

hohe chemische und mechanische

Beständigkeit

hohe Haftfestigkeit und Nasshaftung

auf Stahl

geeignet als Grund- und

Zwischenbeschichtungsstoffe

begrenzte Wetterbeständigkeit

Zweikomponenten-Polyurethan-Beschichtungsstoffe

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des

Lösemittels und Reaktion zwischen Stamm- und

Härterkomponente

Stammkomponente (Polyol)

Acrylharze

Polyesterharze

Polyetherharze

Härterkomponente

aliphatische Polyisocanate

zweikomponentig

höchste Wetterbeständigkeit

gute chemische und mechanische

Beständigkeit

geeignet als Deckbeschichtungsstoff

Feuchtigkeitshärtende Beschichtungsstoffe

Filmbildung erfolgt durch Verdunsten des Lösemittels

und Reaktion des Bindemittels mit der Luftfeuchtigkeit

Polyurethane (PUR)

Ethylsilicat (ESI)

einkomponentig

hitzebeständig

5.3.2

35

Die größte Gruppe oxidativ trocknender Bindemittel

sind die Alkydharze (AK).

Chemische Härtung

In Reaktionsbeschichtungsstoffen reagieren zwei

unterschiedliche Komponenten miteinander, eine

sogenannte Stammkomponente und eine Härter-

komponente (2K-Beschichtungsstoffe). Stamm- und

Härterkomponente werden getrennt geliefert, erst

kurz vor der Verarbeitung vermischt und innerhalb

der vom Hersteller angegebenen Verarbeitungszeit

(„Topfzeit“) verarbeitet. Sie reagieren nach der

Applikation auf dem Substrat miteinander zu gut

haftenden, vernetzten und beständigen Polymer-

filmen (Abb. 5-4).

Zu den Reaktionsbeschichtungsstoffen gehören

Epoxidharze (EP) und Polyurethane (PUR).

Beschichtungsstoffe auf der Basis feuchtigkeits-

härtender Polyurethane (1K-PUR) und Ethylsilikat

(ESI) härten nach einem anderen Mechanismus

aus. Beide Bindemittel reagieren im ersten Schritt

mit der Luftfeuchtigkeit. Die daraus gebildeten

reaktiven Spezies reagieren zu einem stabilen Netz-

werk und bilden die Matrix für stabile Filme.

Der Vorteil von Reaktionsbeschichtungsstoffen ist

ihre große Variabilität. Durch geschickte Auswahl

Tab. 5-2: Beispiel eines klassischen Beschich-tungssystems für den Korrosionsschutz

Schicht Bindemittel Pigmente

Grundbeschichtung Zn (R) EP Zinkstaub

Zwischenbeschichtung EP Eisenglimmer,

Buntpigmente

Deckbeschichtung PUR Eisenglimmer,

Buntpigmente

der Komponenten, z. B. aliphatische oder aroma-

tische Polyisocyanate, lassen sich Beschichtungs-

stoffe nach Maß konzipieren. Je nach erforderlichen

Bedingungen stehen dann Beschichtungsstoffe

zur Verfügung, die z. B. bessere Benetzungseigen-

schaften oder eine höhere Farb- bzw. Chemikalien-

beständigkeit aufweisen.

Beschichtungsstoffe, die im Korrosionsschutz ein-

gesetzt werden, basieren auf einer relativ kleinen

Zahl von Bindemitteln (Tab. 5-1). Diese Bindemittel

lassen sich vielfältig modifizieren und kombinie-

ren, sodass eine ganze Palette von Produkten mit

unterschiedlichen Eigenschaften und Beständig-

keiten bereitsteht.

Aufbau und Eigenschaften von Korrosionsschutzsystemen

Als Korrosionsschutzsysteme für Stahlbauten mit

mindestens 3 mm Dicke werden Beschichtungs-

systeme sowie metallische Überzüge in Kombina-

tion mit Beschichtungen eingesetzt.

Beschichtungssysteme bestehen in der Regel aus

einer Grundbeschichtung,

einer oder mehreren Zwischenbeschichtung(en)

und

einer Deckbeschichtung.

Einschicht-Beschichtungen gelten normgemäß

auch als Korrosionsschutzsysteme. In diesen sind

die Funktionen von Grund- und Deckbeschichtung

vereint.

Abb. 5-5: Trocknung von Beschichtungsstoffen

5.3.3

5.4

36

Das „klassische“ Beschichtungssystem für den Kor-

rosionsschutz von Stahl ist in Tab. 5-2 angegeben.

Die Grundbeschichtung dient dem Korrosionsschutz

und der Haftvermittlung. Sie ist die erste Schicht

eines Beschichtungssystems und muss so einge-

stellt sein, dass sie auf dem Substrat optimal haftet,

eine gute Basis für die nachfolgenden Zwischen-

beschichtungen darstellt und durch ihre Pigmen-

tierung (z. B. Zinkstaub, Zinkphosphat oder andere

aktive Korrosionsschutzpigmente) die wesentliche

Schutzfunktion übernimmt.

Grundbeschichtungsstoffe lassen sich durch das

verwendete Bindemittel und die eingesetzten

Korrosionsschutzpigmente charakterisieren. Dabei

kommt Alkyd- und Epoxidharzen die größte Bedeu-

tung zu.

Tab. 5-3: Typische Beschichtungsstoffe für Grundbeschichtungen

Bindemittel-Basis Kurz-zeichen

Pigmenttyp Beschichtungsstoff

Zinkstaub Diverse

Alkydharze und deren Kombinationen AK 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Acrylharze AY 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Epoxidharze EP 2-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Polyurethane PUR 1-K, 2-K – lösemittelhaltig

Ethylsilicat ESI 1-K, 2-K – lösemittelhaltig

Aufgrund zu hoher Lösemittelgehalte heute nur noch in geringem Umfang eingesetzt

Vinylchlorid-Copolymere und deren Kombinationen PVC 1-K – lösemittelhaltig

Chlorkautschuk CR 1-K – lösemittelhaltig

Je nach Art und Menge der eingesetzten Korro-

sionsschutzpigmente unterscheidet DIN EN ISO

12944-5:2008-01 zwischen zinkstaubreichen

Grundbeschichtungsstoffen (zinc rich primer,

Pigmenttyp „Zn(R)“) und Grundbeschichtungs-

stoffen, die verschiedene Korrosionsschutz pigmente

(Pigmenttyp „div.“), z. B. Zinkphosphat (Tab. 5-3)

enthalten. In Zinkstaubbeschichtungsstoffen

(Zn(R)) muss der Anteil des Zinkstaubs im Fest-

körper mindestens 80 Masseprozent betragen.

Den darauffolgenden Zwischenbeschichtungen

kommt eine Reihe von Aufgaben zu. Sie müssen

das Substrat egalisieren, alle verarbeitungsbeding-

ten Unebenheiten ausgleichen und ggf. die Farbe

des Substrates abdecken, wenn z. B. ein dunkleres

Objekt heller beschichtet werden soll. Hauptfunk-

tion ist ihre Barrierewirkung. Die Bindemittelbasis

Tab. 5-4: Typische Beschichtungsstoffe für Zwischen- oder Deckbeschichtungen

Bindemittel-Basis Kurzzeichen Beschichtungsstoff

Alkydharze und deren Kombinationen AK 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Acrylharze AY 1-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Polyurethane PUR 2-K – lösemittelhaltig und wasserverdünnbar

Aufgrund zu hoher Lösemittelgehalte heute nur noch in geringem Umfang eingesetzt

Vinylchlorid-Copolymere und deren Kombinationen PVC 1-K – lösemittelhaltig

Chlorkautschuk CR 1-K – lösemittelhaltig

37

muss an die der Grundbeschichtung und die der

nachfolgenden Deckbeschichtung angepasst sein.

Zwischenschichten oder Füller können auch funk-

tionelle Füllstoffe und Pigmente, z. B. Korrosions-

schutzpigmente mit Barrierewirkung, enthalten.

Eine spezielle Art der Zwischenbeschichtung ist

der Kantenschutz, der als zusätzlicher Schutz an

Schwachstellen wie Kanten oder Schweißnähten

aufgebracht wird.

Die Anzahl und die Schichtdicke von Zwischen-

schichten richten sich nach der Qualität des

Substrates und den Anforderungen an das fertige

Objekt.

Die Deckbeschichtung ist die letzte Schicht eines Be-

schichtungssystems. Sie ist verantwortlich für die

gewünschten optischen Eigenschaften wie Farbe,

Glanz, Reflexionsverhalten und Effektwirkung. Sie

ist auch als erste allen Belastungen ausgesetzt: me-

chanischen Belastungen, z. B. Abrieb und Kratzer,

Belastungen durch Chemikalien, Fette und Öle und

nicht zuletzt dem Wetter mit UV-Strahlung und

Wasser und ggf. aggressiver Atmosphäre (Tab. 5-4).

Neben den Bindemitteln müssen auch die einge-

setzten farbgebenden Pigmente eine hohe Farb-

beständigkeit aufweisen.

Schichtdicke von Beschichtungssystemen

Nicht nur die Art der Beschichtungsstoffe, sondern

auch die Schichtdicke, in der sie auf das Bauteil

oder Bauwerk aufgebracht werden, ist von entschei-

dender Bedeutung für die Schutzdauer des gesam-

ten Korrosionsschutzsystems.

Die einzelnen Begriffe zur Schichtdicke sind in der

Tab. 5-5 zusammengefasst.

Die in den nachfolgenden Tabellen festgelegten

Sollschichtdicken müssen in den definierten

Toleranzen (vgl. Tab. 5-5) eingehalten werden. Zu

geringe Schichtdicken können zu einem vorzeitigen

Verlust der Schutzwirkung des Korrosionsschutz-

systems führen, zu hohe Schichtdicken können

unter Umständen deutlich verlangsamte Trocknung

und Härtung oder auch Adhäsions- bzw. Kohäsions-

probleme nach sich ziehen. Sie sollten daher aus

wirtschaftlichen und technischen Gründen vermie-

den werden.

Die geforderten Schichtdicken sind auf den Typ des

Beschichtungsstoffes und auf die zu erwartenden

Umgebungsbedingungen abgestimmt. Dies zeigen

zwei Beispiele für unterschiedliche Korrosivitäts-

kategorien in den Tab. 5-6 und 5-7.

Aus den Tabellen kann entnommen werden, dass

eine geringere Schichtdicke die zu erwartende

Schutzdauer herabsetzt.

Vor Beginn der Beschichtungsarbeiten sollte

zunächst geprüft werden, ob sich die vereinbarte

Schichtdicke mit dem vereinbarten Material und

dem gewählten Verfahren erreichen lässt.

Abb. 5-6: Genietete Stahlkonstruktion

5.5

38

Tab. 5-6: Sollschichtdicken für gängige Beschichtungssysteme bei geringer atmosphärischer Belastung (Korrosivitätsklasse C 2)

Grundbeschichtung Deckbeschichtung Gesamtsollschicht-dicke in μm

erwartete Schutzdauer

AK

div.

AK 80 niedrig (L)

120 mittel (M)

160 hoch (H)

EP

div.

EP oder PUR 120 mittel (M)

160 hoch (H)

Tab. 5-7: Sollschichtdicken für verschiedene Beschichtungssysteme bei starker atmosphärischer Belastung (Korrosivitätsklasse C 4)

Grundbeschichtung Deckbeschichtung Gesamtsollschicht-dicke in μm

erwartete Schutzdauer

AK

div.

AK 200 niedrig (L)

EP, PUR, ESI

Zn(R)

EP oder PUR 160 niedrig (L)

200 mittel (M)

240 hoch (H)

EP

div.

EP oder PUR 200 niedrig (L)

240 mittel (M)

280 hoch (H)

Tab. 5-5: Definitionen der Schichtdicke

Sollschichtdicke

(NDFT = nominal

dry film thickness)

Vorgegebene Schichtdicke für einzelne Beschichtungen oder das gesamte Beschichtungssystem, um die

geforderte Schutzdauer zu erzielen

Mindestschichtdicke Diese Schichtdicke muss an jeder Stelle des Bauteils erreicht werden.

Trockenschichtdicke

(DFT = dry film

thickness)

Dicke einer Beschichtung, die nach der Härtung auf der Oberfläche verbleibt.

Als Abnahmekriterien für die Trockenschichtdicke werden in der Norm folgende Festlegungen getroffen:

Der Mittelwert aus allen Messungen muss mindestens gleich oder größer der vereinbarten Sollschichtdicke sein.

Alle Einzelwerte der Trockenschichtdicke müssen gleich oder größer als 80 % der Sollschichtdicke sein.

Maximal 20 % der Messwerte dürfen die Sollschichtdicke unterschreiten.

Kein Wert darf die festgelegte Höchstschichtdicke überschreiten.

Dies bedeutet, dass bei einer Sollschichtdicke von 100 μm kein Einzelwert unter 80 μm liegen darf und dass

der Mittelwert aus allen Messungen gleich oder größer 100 μm sein muss. Bei 100 Messungen dürfen höchstens

20 Einzelwerte kleiner als 100 μm sein.

Höchstschichtdicke Höchste zulässige Schichtdicke, oberhalb der die Eigenschaften einer Beschichtung oder eines

Beschichtungssystems beeinträchtigt sein können.

Die Höchstschichtdicke soll das Dreifache der Sollschichtdicke nicht überschreiten. Es können nach

Rücksprache mit dem Hersteller besondere Vereinbarungen getroffen werden. In anderen Regelwerken

(z. B. ZTV-ING, ZTV-W) sind geringere Höchstschichtdicken festgelegt.

39

Prinzipiell werden Sollschichtdicken des Gesamt-

systems gemessen. In begründeten Einzelfällen

können die Schichtdicken der einzelnen Schichten

auch getrennt gemessen werden.

Um Schichtdicken auf gestrahlten Oberflächen zu

messen, stehen zwei Verfahren zur Verfügung (DIN

EN ISO 2808 und ISO 19840). ISO 19840 nimmt

eine Korrektur des Messwertes in Abhängigkeit des

Rauheitsgrades vor. In den meisten europäischen

Ländern ist die Messung der Schichtdicke nach DIN

EN ISO 2808 etabliert.

Die Verfahren zum Messen der Schichtdicke, die

in DIN EN ISO 2808 beschrieben sind, einschließ-

lich der Messgeräte und der Kalibrierung, sollten

ebenfalls Bestandteile der Vereinbarung zwischen

den Partnern sein. Auf Baustahl wird die Trocken-

schichtdicke mit magnetinduktiven Verfahren, auf

nichtmagnetischen Untergründen (z. B. Feuerver-

zinkung oder Edelstahl) mit Wirbelstromverfahren

bestimmt. Die Kalibrierung der Geräte erfolgt auf

planer Metalloberfläche.

Die in den Empfehlungen der Beschichtungsstoff-

hersteller, den Prüfzeugnissen der Prüfinstitute

und in den meisten Spezifikationen angegebenen

Schichtdicken basieren auf der Methodik nach

DIN EN ISO 2808.

Daher empfehlen die Fachverbände VdL und BVK,

dieses Verfahren, das sich in der Praxis bewährt

hat, zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer

als Grundlage für die Messung der Schichtdicke zu

vereinbaren.

Es empfiehlt sich, bereits während der Applikation

die Einhaltung der Schichtdicke durch Messung

der Nassschichtdicke zu überprüfen. Dabei wird

die Dicke des noch flüssigen Films mit Hilfe eines

Nassschichtdickenkamms bestimmt.

Abb. 5-7: Prüfung einer Rohrinnenbeschichtung

40

Tab. 5-9: Beispiele zur Systematik der Einstufung der zu erwartenden Schutzdauer Niedrig (L), Mittel (M) und Hoch (H) von Beschichtungssystemen bei verschiedener Korrosionsbelastung in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5, Anhang A, Tabelle A.1

System Nr.

Grundbeschichtungen Nach-folgen de Schich ten

Beschich tungs-system

Erwartete Schutzdauer

Binde-

mittel

Pig-

ment

An zahl NDFT

μm

An zahl NDFT

μm

C 3 C 4 C 5

Binde mittel L M H L M H L M H

A1.05 AK div. 1 80 AK 3 – 5 200

A1.18 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 200

A1.21 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 280

A1.24 EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 3 – 5 320

A1.17 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 2 – 3 160

A1.20 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 3 – 4 240

A1.23 EP, PUR Zn (R) 1 80 EP, PUR 3 – 4 320

Auswahl der Beschichtungssysteme

In der Praxis sollten im ersten Schritt die zu

erwartende Korrosivitätskategorie und die ge-

wünschte Schutzdauer festgelegt werden. Nach

der Definition des Untergrundes (z. B. Stahl) und

der Oberflächenvorbereitung kann das Beschich-

tungssystem mit Hilfe der Tabellen in der Norm

DIN EN ISO 12944-5:2008-01 ausgewählt werden.

Die dort beschriebenen Beschichtungssysteme

sind bewährte Beispiele aus der Praxis für den

Erstschutz von Stahl, feuerverzinktem Stahl und

thermisch gespritzten Metalloberflächen.

Tab. 5-8: Auswahl von Beschichtungssystemen nach DIN EN ISO 12944-5 : 2008-01 Anhang A

DIN EN ISO 12944 Beschichtungssysteme für Korrosions belastung

Substrat Korrosivitätskategorien

Tabelle A 1 (Überblick)

oder

Tabellen A 2 bis A 5

Stahl C 2

C 3

C 4

C 5-I

C 5-M

Atmosphäre

gering

mäßig

stark

sehr stark (Industrie)

sehr stark (Meer)

Tabelle A 6 Stahl Im 1

Im 2

Im 3

Immersion

Süßwasser

Meer-, Brackwasser

Erdreich

Tabelle A 7 feuerverzinkter Stahl C 2

C 3

C 4

C 5-I

C 5-M

Atmosphäre

s. oben

Tabelle A 8 Stahl mit thermisch

gespritzten (Metall)-

Überzügen

C 2

bis

Im 3

Atmosphäre und Immersion

s. oben

5.6

41

Tab. 5-10: Sonderbelastungen nach DIN EN ISO 12944-2, Anhang B2

Nr. Belastung

B.2.1 Chemische Belastungen durch betriebsbedingte Immissionen (z. B. Säuren, Alkalien, Salze, organische Lösemittel)

B.2.2 Mechanische Belastungen

B.2.2.1 in der Atmosphäre,

durch vom Wind mitgerissene Teile (z. B. Sand) und sonstigen Abrieb

B.2.2.2 im Wasser, schwache, mäßige, starke Belastung (z. B. durch Strömung, mitgeführtes Geröll oder Sandmengen, Bewuchs, Wellenschlag)

B.2.3 Belastungen durch Kondenswasser

B.2.4 Belastungen durch erhöhte (60 bis 150 °C) oder hohe (150 bis 400 °C) Temperaturen

B.2.5 Verstärkte Korrosion durch kombinierte Belastungen

Hinsichtlich der Instandsetzung kann analog vor-

gegangen werden.

Die Tabellen 5-8 und 5-9 verdeutlichen anhand von

Beispielen aus DIN EN ISO 12944-5:2008-01, wie

die Bewertung (Einstufung) von Beschichtungs-

systemen bei unterschiedlicher Korrosions-

belastung erfolgen kann.

Sind zusätzliche Belastungen, beispielsweise durch

erhöhte oder hohe Temperaturen, besondere me-

chanische oder chemische Einwirkungen usw. zu

erwarten, müssen diese genau beschrieben und bei

der Auswahl der Systeme berücksichtigt werden.

Beispiele solcher Sonderbelastungen sind in DIN EN

ISO 12944-2, Anhang B2, enthalten (Tab. 5-10).

Beschichtungssysteme für atmo-

sphärische Umgebungsbedingungen

Um Stahl unter den verschiedenen atmosphärischen

Bedingungen wirksam vor Korrosion zu schützen,

steht eine Vielzahl geeigneter Korrosionsschutz-

systeme zur Verfügung. Tabelle 5-11 listet einige

prinzipielle Beispiele von Beschichtungssystemen

für geringe bis sehr starke Belastung auf.

Die Vielfalt der Möglichkeiten wird auch in den

Systemtabellen der DIN EN ISO 12944-5:2008-01

deutlich. Die Tabellen A1 – A5 und A7 (Duplex-

Systeme) führen etwa 60 grundsätzliche Beispiele

von Beschichtungssystemen für atmosphärische

Belastung auf.

Diese Systemtabellen stellen Korrosionsschutz-

systeme dar, die sich in der Praxis bewährt haben.

Durch Variationen, z. B. der Sollschichtdicken

oder der Art und der Anzahl von Einzelschichten

ergeben sich weitere Möglichkeiten. Es wird aus-

drücklich betont, dass auch andere Beschichtungs-

systeme mit der gleichen Schutzwirkung zum

Einsatz kommen können.

5.6.1

Abb. 5-8: Beschichtete Fahrleitungsmasten

42

Tab. 5-11: Allgemein erforderliche Sollschichtdicke von Beschichtungssystemen nach DIN EN ISO 12944-5

Umgebung Korrosivitäts-kategorie

Erwartete Schutz-dauer

Gesamt-Sollschicht-dicke μm

Bindemittelbasis der Beschich-tungs systemeaußen innen Korrosions -

belastung

Atmosphären mit geringer

Verunreinigung und

trockenem Klima.

Meistens ländliche Bereiche

Unbeheizte Gebäude,

in denen Kondensation

auftreten kann, z. B. Lager,

Sporthallen

C 2

gering

mittel (M) 120 AK, AY

hoch (H) 160 AK

Stadt- und Industrie-

atmosphä re, mäßige

Verunreinigungen durch

Schwefeldioxid.

Küstenbereiche mit

geringer Salzbelastung

Produktionsräume mit

hoher Feuchte und geringer

Luft ver un reinigung, z. B.

Anlagen zur Lebens mittel-

her stel lun g, Wäsche reien,

Brauereien, Molkereien

C 3

mäßig

mittel (M) 160 AK

hoch (H) 200 EP/PUR

AK

Industrielle Bereiche

und Küstenbereiche mit

mäßiger Salzbelastung

Chemieanlagen,

Schwimmbäder,

Bootsschuppen über

Meerwasser

C 4

stark

mittel (M) 200240

EP(Zn)/PUR AK, AY, (PVC)

hoch (H) 240280

EP(Zn)/PUREP(div.)/PUR


mit hoher Feuchte und

aggressiver Atmosphäre

Gebäude oder Bereiche

mit nahezu ständiger

Kondensation und mit

starker Verunreinigung

C 5-I

sehr stark

mittel (M) 240280


hoch (H) 320 EP/PUR

Küsten- und

Offshorebereiche mit hoher

Salzbelastung





C 5-M

sehr stark

mittel (M) 240280


hoch (H) 320 EP/PUR

Planer und Spezifizierer von Korrosionsschutzmaß-

nahmen müssen, zugeschnitten auf den jeweiligen

Fall, das optimale System auswählen. Differen-

zierter Korrosionsschutz bedeutet, dass vor dem

Hintergrund der zu erwartenden Belastung und

der Nutzungsdauer des Objektes Korrosionsschutz-

systeme ausgewählt werden, die wirtschaftlich sind

und guten Schutz bieten.

Dabei sollten auch effiziente Fertigungs- und

Montage abläufe, die einfache Ausbesserung

mechanischer Beschädigungen und die spätere

Sanierungsfähigkeit eines Beschichtungssystems

wichtige Entscheidungskriterien sein.

Viele Berater, unabhängige Institute und die Be-

schichtungsstoffhersteller bieten bei der Auswahl

des geeigneten Beschichtungssystems fachliche

Hilfestellung an.

Beschichtungssysteme

für den Stahlwasserbau

Zum Stahlwasserbau zählen Stahlbauten und

Anlagen, die am oder im Wasser stehen, z. B.

Schleusentore, Wehrverschlüsse, Kanalbrücken,

Hafenanlagen und Sperrwerke. Im weiteren Sinn

kann man auch Offshore-Anlagen, wasserführende

Stahlrohre (z. B. Druckrohrleitungen) und Stahl-

behälter zur Wasseraufbereitung dazuzählen.

Früher wurden Beschichtungen auf Basis von

Teerpech eingesetzt. Diese wurden in den 60er-

Jahren durch Beschichtungsstoffe auf Basis von

Epoxidharz-Teer abgelöst, die aus technischer Sicht

auch heute noch bestehen können. Aus Gründen

der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes

kommen inzwischen teerfreie Beschichtungsstoffe

5.6.2

43

zum Einsatz, vornehmlich auf Basis von Epoxiden

und Polyurethanen.

Im Stahlwasserbau findet im Unterwasserbereich

und in der Wasserwechselzone eine Dauerwasser-

belastung durch Süßwasser, Salzwasser oder auch

Abwasser statt. Für den Korrosionsschutz von

Objekten im Stahlwasserbau kommen deshalb nur

dauerhaft wasserbeständige Beschichtungssysteme

in Frage, die eine Reihe von zusätzlichen Belas-

tungen aushalten müssen. Das können z. B. Abrieb

und Stoß, Bewuchs und Mikroorganismen sein, Be-

lastungen durch Witterungseinflüsse oberhalb der

Wasserwechselzone sowie durch gewollte (kathodi-

sche Polarisation beim zusätzlichen kathodischen

Korrosionsschutz) oder ungewollte Elementbildung

(Metallkombinationen).

Für den Stahlwasserbau werden heute hauptsäch-

lich lösemittelarme und lösemittelfreie Beschich-

tungsstoffe auf Epoxidharz- und Polyurethanharz-

basis eingesetzt.

Die Beschichtungssysteme lassen sich in Ein-

(hauptsächlich für die Korrosivitätskategorie Im 1)

und Mehrschichtsysteme (Im 2 und Im 3) unter-

teilen, wobei u. a. die Geometrie des Bauteils für

den jeweiligen Einsatz mitentscheidend ist.

Tab. 5-12: Beschichtungssysteme für den Stahlwasserbau in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-5 Substrat: Niedriglegierter Stahl, Oberflächenvorbereitung: Sa 2 ½, Rostgrad: A, B, C

Grundbeschichtungen Nach folgen de Schich ten


Erwartete Schutzdauer

Binde mittel Pig ment An zahl NDFT μm Binde mittel An zahl NDFT μm Niedrig Mittel Hoch

EP, PUR Zn (R) 1 60 EP, PUR 2 – 4 360

EP, PUR Zn (R) 1 60 EP, PUR 2 – 5 500

EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 2 – 4 380

EP, PUR div. 1 80 EP, PUR 2 – 5 540

– – – – EP, PUR 1 – 3 400

– – – – EP, PUR 1 – 3 600

Im Stahlwasserbau sind Schichtdicken von 500 μm

(Regelschichtdicke) bis 2000 μm (in besonderen

Fällen) für hochabriebfeste Beschichtungen üblich.

Die Tabelle A.6 der DIN EN ISO 12944-5:2008-01

gibt einen allgemeinen Überblick über mögliche

Beschichtungssysteme. Diese Systeme lassen sich

auf Beschichtungen im Erdreich übertragen.

Abb. 5-9: Montage eines beschichteten Schleusentores

44

Tab. 5-13: Allgemein erforderliche Sollschichtdicke von Beschichtungssystemen auf Feuerverzinkung gemäß Tabelle A.7 der DIN EN ISO 12944

Umgebung Korrosivitäts-kategorie

Erwartete Schutz-dauer

Gesamt-Sollschicht-dicke μm

Bindemittelbasis der Beschich-tungs systemeaußen innen Korrosions -

belastung

Atmosphären mit geringer

Verunreinigung und

trockenem Klima.

Meistens ländliche Bereiche

Unbeheizte Gebäude,

in denen Kondensation

auftreten kann, z. B. Lager,

Sporthallen

C 2

gering

hoch (H) 80 AY

(PVC)

Stadt- und Industrie-

atmosphäre, mäßige

Verunreinigungen durch

Schwefeldioxid.

Küstenbereiche mit

geringer Salzbelastung

Produktionsräume mit

hoher Feuchte und geringer

Luft ver un reinigung, z. B.

Anlagen zur Lebens mittel-

her stel lun g, Wäsche reien,

Brauereien, Molkereien

C 3

mäßig

hoch (H) 120

160

EP/PUR

AY

(PVC)


und Küstenbereiche mit

mäßiger Salzbelastung

Chemieanlagen,

Schwimmbäder,

Bootsschuppen über

Meerwasser

C 4

stark

hoch (H) 160

240

EP/PUR

AY

(PVC)


mit hoher Feuchte und

aggressiver Atmosphäre





C 5-I

sehr stark

mittel (M) 240 EP/PUR

hoch (H) 320 EP/PUR

Küsten- und

Offshorebereiche mit hoher

Salzbelastung





C 5-M

sehr stark

mittel (M) 240 EP/PUR

hoch (H) 320 EP/PUR

Duplex-Systeme

Definitionen

Der Begriff Duplex-System (lat. duplex = doppelt)

wurde in den frühen 50er-Jahren für Feuer-

verzinkung + Beschichtung geprägt.

Die Dauer des Schutzes eines Duplex-Systems ist

erheblich länger als die Summe der Schutzdauer

von Feuerverzinkung oder Beschichtungs systemen

auf Stahl. Je nach Anwendungsbereich und

Duplex-System werden Synergieeffekte mit einem

Verlängerungs faktor von 1,5 bis 2,5 erreicht; eine

Schutzdauer von 25 bis 50 Jahren ist möglich.

Aufbau und Eigenschaften

von Duplex-Systemen

Bei der Auswahl geeigneter Beschichtungsstoffe

müssen die anwendungsbedingten Eigenschaften,

z. B. UV-Stabilität, Alkalibeständigkeit, Diffusions-

dichte etc. berücksichtigt werden. Voraussetzung

für einen langfristigen Schutz ist insbesondere eine

einwandfreie Haftfestigkeit auf der Verzinkung. Es

sollten prinzipiell nur solche Systeme verwendet

werden, die sich auf Verzinkung bewährt und ent-

sprechende Eignungsprüfungen bestanden haben,

außerdem müssen mindestens die Anforderungen

der DIN EN ISO 12944-6 erfüllt werden.

Beschichtungen für Duplex-Systeme werden

mit Beschichtungs stoffen auf unterschiedlicher

5.7

5.7.1

5.7.2

45

Bindemittelbasis hergestellt (vgl. Tab. 5-1). Die für

Duplex-Systeme speziell formulierten Beschich-

tungsstoffe unterscheiden sich, auch bei gleicher

Bindemittelbasis, zum Teil erheblich von den

Beschichtungs stoffen für Stahloberflächen.

Der Hersteller von Beschichtungsstoffen muss die

Eignung der Beschichtungsstoffe und des Beschich-

tungssystems für verzinkten Stahl ausdrücklich

bestätigen, beispielsweise in technischen Merkblät-

tern. Allgemein gilt unabhängig vom zu beschich-

tenden Substrat, dass die Beschichtungsstoffe für

ein Beschichtungssystem aufeinander abgestimmt

sein müssen und vom gleichen Hersteller stammen

sollten.

Ein- oder Zweikomponenten-Wash-Primer haben

sich als Haftvermittler für freibewitterte Beschich-

tungen auf feuerverzinktem Stahl nicht bewährt.

Beschichtungsstoffe auf Basis trocknender Öle

können im Laufe der Belastung ihre Haftfestig-

keit verlieren, da die enthaltenen Fettsäuren mit

der Zinkoberfläche unter Bildung von Zinkseifen

reagieren. Das schließt auch die Anwendung von

sogenannten Universal-Primern auf Alkydbasis aus.

Diese werden nur im dekorativen Bereich und nicht

im Anwendungsbereich der DIN EN ISO 12944

eingesetzt.

Abb. 5-10: Bahnhof Straßburg

46

Eigenschaften der Beschichtungen

Abhängig vom jeweils vorliegenden Fall kommen

geeignete Grund- und Deckbeschichtungen oder

auch Einschichtbeschichtungen zum Einsatz. Da

der elektrochemisch wirksame Zinküberzug vor-

liegt, sind in den Beschichtungen im Prinzip keine

aktiven Korrosionsschutzpigmente erforderlich,

können aber eingesetzt werden.

Voraussetzung für ein wirksames Duplex-System

ist ein guter Schutz des chemisch reaktionsfähigen

Zinküberzuges. In Tabelle 5-13 sind die Sollschicht-

dicken angegeben, die nach DIN EN ISO 12944-5:

2008-01 allgemein für Beschichtungssysteme auf

Feuerverzinkung bei unterschiedlicher Korrosions-

belastung und erwarteter Haltbarkeit gelten sollen.

Insbesondere im Bereich sehr starker Korrosions-

belastung (Korrosivitätskategorie C 5) sollte sehr

sorgfältig geprüft werden, ob ein Duplex-System als

Korrosionsschutzsystem geeignet ist. Vor allem bei

sehr hoher Salz- oder Chemikalienbelastung u. a.

durch Säuren oder Laugen sind Duplex-Systeme

nicht geeignet. Besonders kritische Anwendungen

für Duplex-Systeme sind beispielsweise Verzinke-

reien (Säurebelastung), Viehställe und Rottehallen.

Dies erklärt auch den scheinbaren Widerspruch,

der in der Tabelle A.7 der DIN EN ISO 12944-5:

2008-01 zu finden ist. Im Bereich der hohen zu er-

wartenden Schutzdauer auf Ebene der sehr starken

Belastungen C 5-I/C 5-M werden Schichtdicken von

320 μm analog zu den Beschichtungssystemen auf

gestrahltem Stahl empfohlen. Für diese Fälle sind

nach Ansicht des Normengremiums die Beschich-

tungssysteme auf Stahl die bessere Alternative.

Der Einsatz von Duplex-Systemen in diesen Korrosi-

vitätskategorien sollte daher sehr gründlich geprüft

werden. Da sich die Angaben zu Beschichtungs-

systemen sowohl in der Norm als auch in ver-

schiedenen Publikationen (z. B. Merkblatt 405 vom

Stahl-Informationszentrum, Verbände-Richtlinie

Duplex, Institut Feuerverzinken) und Spezifika-

tionen (ZTV-ING, Teil 4, Abschnitt 3) teilweise

erheblich unterscheiden, sind in Tabelle 5-14 praxis-

relevante Beispiele für Duplex-Systeme aufgeführt.

Oberflächenvorbereitung der

verzinkten Oberflächen und

Haftfestigkeit der Beschichtungen

Eine einwandfreie Haftfestigkeit der Beschichtun-

gen auf dem Substrat ist eine wesentliche Voraus-

setzung für geeignete Korrosionsschutzsysteme

mit langer Haltbarkeit. Dies gilt insbesondere für

Duplex-Systeme.

Die Zusammensetzung der Beschichtungsstoffe hat

einen erheblichen Einfluss auf die Haftfestigkeit der

Beschichtungen auf Feuerverzinkung. Organische

Substanzen, die mit der Zinkoberfläche reagieren

und lösliche, instabile, haftungsmindernde Schich-

ten bilden, dürfen nicht enthalten sein. Bei der

Bindemittel- und Pigmentauswahl, aber auch beim

Einsatz von Lösemitteln und Additiven muss dies

konsequent beachtet werden.

Beschichtungsstoffe, die auf physikalisch trocknen-

den Bindemitteln basieren – wie PVC oder Acryl-

harz – haften auf Stückverzinkung sehr gut und

Abb. 5-11: Beschichtete Achterbahn in Rust

5.7.4

5.7.3

47

verhalten sich „unkomplizierter“ als Zweikompo-

nenten-Beschichtungsstoffe auf Basis der herkömm-

lichen Epoxidharz- oder Polyurethan-Bindemittel.

Eine zunehmende Bedeutung verzeichnen die

wasserverdünnbaren Beschichtungsstoffe auf

Acryl-Copolymerisatbasis, z. B. beim Neubau von

Freileitungs- und Fahrleitungsmasten.

Sehr gute Voraussetzungen für den Einsatz von

Beschichtungsstoffen auf nicht gesweepten Feuer-

verzinkungen liegen immer dann vor, wenn die Be-

schichtung direkt im Verzinkungsbetrieb in einem

der Feuerverzinkung nachgelagerten Prozess durch-

geführt wird. Geeignet sind speziell formulierte

ein- und zweikomponentige Beschichtungsstoffe.

Der Hersteller muss die Eignung der Beschichtungs-

stoffe für diese Anwendung beschreiben.

Eine Oberflächenvorbereitung des feuerverzink-

ten Stahls durch Sweep-Strahlen oder eine gleich

wirksame Vorbereitungsmethode ist immer dann

erforderlich, wenn folgende Ausgangszustände

vorliegen:

freibewitterte Feuerverzinkung mit beginnender

oder bereits erfolgter Weißrostbildung,

Verwendung von Beschichtungsstoffen, die nicht

ausdrücklich für frische, ungesweepte Feuer-

verzinkung geeignet sind,

durch ständige Wassereinwirkung (z. B. Konden-

sation oder Immersion) werden hohe Korrosions-

belastungen erwartet.

Aus der Prüf- und Baustellenpraxis hat sich er-

geben, dass eine sichere Beurteilung der Haftfestig-

keit von Duplex-Systemen nur nach einer Wasser-

belastung möglich ist (vgl. die vielfältige Literatur

zu dieser Thematik).

Tabelle 5-14 fasst praxisrelevante Duplex-Systeme

für verschiedene Anwendungen zusammen.

Im Stahlbau werden immer wieder bandverzinkte

Bauteile angetroffen, die beschichtet werden sollen.

Aus Gründen des Umweltschutzes haben die Her-

steller auf Cr(VI)-freie chemische Passivierungen

der Verzinkung umgestellt. In DIN EN 10346:2009-07

wurden die technischen Vorgaben von vier Normen

zusammengefasst und zum Teil neu definiert.

Generell müssen Beschichtungssysteme auf Band-

verzinkung auf ihre Eignung hin geprüft werden.

Eine sinnvolle Aussage ist auch in diesem Fall erst

nach einer Wasserbelastung möglich.

Tab. 5-14: Praxisbewährte Duplex-Systeme für unterschiedliche Anwendungen

Grundbeschichtungen Nach folgen de Schich ten


Anwendungsbeispiele

Binde mittel An zahl NDFT μm Binde mittel An zahl NDFT μm

PUR

AY1

1 60 – 80 – 1 60 – 80 Dekorative Beschichtung ohne korrosive Belastung

AY1 1 100 – 1 100 Neubau von Hochspannungs- und

Fahrleitungsmasten, Werksbeschichtung

EP

AY1

1 80 PUR 2 160 Brückengeländer, Signal- und Schilderbrücken

EP 1 80 PUR 2 160 Fuß- und Ankerplatten, Berührungen zwischen

Beton und Stahl

EP 1 80 EP, PUR 3 240 Konstruktion mit ständiger Kondensat- oder

Feuchtebelastung

EP 1 150 EP, PUR 3 – 4 500 Im Erdreich oder bei dauernder Wasserbelastung

1 In der Regel wasserverdünnbar

48

Praktische Hinweise über Zusammensetzung,

Oberflächenart und -vorbehandlung sowie zur Be-

schichtung können dem Merkblatt 229 „Beschich-

ten von oberflächenveredeltem Stahlblech“ vom

Stahl-Informations-Zentrum (www.stahl-info.de)

entnommen werden.

Beschichtung im Werk und auf der Baustelle

Beschichtung im Werk

Die Applikation von Korrosionsschutz-Beschich-

tungsstoffen erfolgt teilweise maschinell, teilweise

manuell. Es wird zunehmend dazu übergegangen,

u. a. bedingt durch den Trend zum typisierten

Bauen, auch bei großen Bauwerken wie Brücken

oder Stahlhochbauten die einzelnen Elemente

industriell zu beschichten. Mindestens eine Schicht

wird häufig bereits im Werk appliziert, z. B. die

Grundbeschichtung und die Zwischenbeschich-

tung, aber auch der sogenannte Shop Primer, der

auf der Baustelle wieder entfernt wird.

Die Beschichtung im Werk weist folgende Vorteile

auf:

Steuerbarkeit von Temperatur und relativer

Luftfeuchte,

größerer Durchsatz und dadurch geringere

Kosten,

keine Beeinflussung durch schlechtes Wetter,

bessere Qualitätskontrolle als auf der Baustelle.

Dem stehen auch einige Nachteile gegenüber, wie

mögliche Begrenzung bei größeren Bauteilen,

mögliche Schäden an der Beschichtung durch

Handhabung, Transport und Montage,

mögliche Verschmutzung der letzten Werks-

beschichtung bei langer Zwischenlagerung und

Notwendigkeit einer zusätzlichen Oberflächen-

vorbereitung.

Um die Schäden bei Transport und Lagerung

möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, die

Zwischenstandzeit, d. h. den Zeitraum, ehe die Bau-

teile vor Ort weiter beschichtet werden, möglichst

gering zu halten.

In jedem Fall müssen Schäden, die bei Lagerung

oder Montage entstanden sind, auf der Baustelle

ausgebessert werden. Dort erfolgt auch die letzte

Deckbeschichtung.

Folgende Beschichtungssysteme kommen zum

Einsatz:

Einfache Systeme auf Basis schnelltrocknender

Alkydharz-Bindemittel und auf Basis von

wässrigen Acrylharzen,

dickschichtige Einschichtsysteme auf Basis

lösemittelarmer Epoxidharze und Polyurethane,

Mehrschichtsysteme mit dem klassischen

Aufbau:

Grundbeschichtung (GB) Epoxidharz /

Zinkstaub

Zwischenbeschichtung (ZB) Epoxidharz/

Eisenglimmer

Deckbeschichtung (DB) PUR-AY

Abb. 5-12: Werksbeschichtung

5.8

5.8.1

49

In der Verarbeitungstechnik spielt das Airless-

Spritzen die hauptsächliche Rolle. Filigrane

Stahl konstruktionen werden mit Pinsel und Rolle

beschichtet.

Beschichtung auf der Baustelle

Erstbeschichtung

Bei Erstbeschichtung auf der Baustelle ist mit

erschwerten Bedingungen zu rechnen. Dies betrifft

sowohl die Oberflächenvorbereitung als auch die

Applikation und Trocknung bzw. Härtung der

Beschichtungsstoffe. Bei stark profilierten Stahl-

konstruktionen wird auch hier mit Pinsel und Rolle

gearbeitet.

Instandsetzung

Die Beschichtung unterliegt im Laufe der Zeit

einem natürlichen Abbauprozess. Die Folgen zeigen

sich zunächst in der Beeinträchtigung der opti-

schen Eigenschaften. Durch Abbau des organischen

Binde mittels kreidet die Beschichtung, der Glanz

oder andere optische Effekte gehen verloren, die

Farbe verändert sich. Die Schichtdicke nimmt ab,

die Beschichtung versprödet und es treten kleine

Risse auf, durch die Wasser, Sauerstoff und ggf.

Salze bis zum Substrat vordringen können. Auf

Stahl wird Rostbildung ausgelöst, die sich schnell

als Punktrost zeigt, der sich zum Flächenrost aus-

breitet und die Beschichtung flächig absprengt.

Gravierender als Schädigungen durch vorherseh-

bares Abbauverhalten können nicht vorhersehbare

Schädigungen sein, die durch mangelhaftes Mate-

rial oder Mängel bei der Verarbeitung verursacht

sind, z. B.:

Mangelhafte Oberflächenvorbereitung, d. h.,

Reste von Walzhaut, Rost, Eisensulfatnester oder

andere Verunreinigungen wurden nicht sorgfäl-

tig entfernt oder die Rautiefe ist zu gering,

Mängel am Material, das sich in Blasenbildung,

Runzelbildung, Verbundstörungen oder mangel-

haftem Korrosionsschutz äußert,

Überforderung des gewählten Systems z. B.

durch zu hohe Temperaturen oder unerwartete

chemische Belastung,

Applikationsmängel wie Taupunktunterschrei-

tung, zu geringe Kantenabdeckung, nicht nach-

gearbeitete Schweißnähte.

In der Vergangenheit wurden bei großen Bauwerken

wie beispielsweise Stahlbrücken die Korrosions-

schutzsysteme bis zu einem relativ hohen Schädi-

gungsgrad am Bauwerk belassen und dann voll-

ständig durch ein neues Korrosionsschutz system

ersetzt. Inzwischen werden auch Ausbesserungen

bzw. Teilerneuerungen als Instandsetzungs-

alternative eingesetzt. Im Vordergrund stehen dabei

Abb. 5-13: Vorbereitete Stahlbauteile

5.8.2

50

sowohl Aspekte der Wirtschaftlichkeit oder des

Umweltschutzes als auch das Interesse an einer

Auffrischung bzw. einer neuen Farbgebung für die

gesamte Stahlkonstruktion. Die Tabelle 5-15 fasst

die verschiedenen Alternativen zusammen.

Bevor am Bauwerk eine Entscheidung darüber

getroffen wird, ob eine Teilerneuerung ausreichend

oder eine Vollerneuerung notwendig ist, muss der

Zustand der Altbeschichtung beurteilt werden.

Dazu müssen zunächst Informationen über die Alt-

beschichtung vorliegen. Dazu zählen u. a. Hinweise

zur Oberflächenvorbereitung, zu dem verwendeten

Beschichtungssystem anhand von Spezifikationen

oder Datenblättern sowie zur Korrosionsbelastung

und zum Alter.

Als nächstes muss der Zustand der Altbeschichtung

geprüft werden, und zwar

visuell auf Risse, Blasen, Runzeln, Abblätterun-

gen, Durchrostung der Beschichtung,

durch Messung der Schichtdicke,

mechanisch durch Gitterschnitt, Kreuzschnitt,

Spanprüfung, Schaben, eventuell Haftzug-

prüfung,

ggf. durch Entfernung der Altbeschichtung,

um die Unterrostung festzustellen.

Für eine Vollerneuerung sprechen

großflächige Unterrostung der Altbeschichtung,

z. B. mehr als 20 %,

Abb. 5-14: Abblätternde Altbeschichtung

Tab. 5-15: Definition von Instandsetzungsmaßnahmen

Ausbesserung Wiederherstellen des Korrosionsschutzes

an kleinflächigen Fehlstellen

Teilerneuerung Wiederherstellen des Korrosionsschutzes an

Fehlstellen und Aufbringen von mindestens

einer ganzflächigen Deckbeschichtung

Vollerneuerung Restloses Entfernen des alten Korrosions-

schutzes und Aufbringen eines neuen

Korrosionsschutzsystems

51

Verlust der Haftfestigkeit zum Stahl,

intensive Blasenbildung bis zum Substrat sowie

Versprödung der Altbeschichtung (Gt > 3).

Entscheidet man sich für eine Teilerneuerung,

muss noch das geeignete Verfahren zur

Oberflächen vorbereitung ausgewählt werden,

das intensiv genug ist, um art eigene und art-

fremde Verschmutzungen und lose Beschichtun-

gen zu entfernen,

das aber auch schonend genug ist, um die

noch intakte Altbeschichtung nicht unnötig zu

schädigen.

Bleibt bei der Teilerneuerung auf der Oberfläche

noch Rost zurück, muss für die Grundbeschichtung

ein restrostverträglicher, sogenannter „oberflächen-

toleranter“ Beschichtungsstoff auf Basis modifi-

zierter Alkydharze, Urethanalkydharze, 1K-PUR-

Bindemittel oder spezieller penetrationsfähiger

EP-Bindemittel eingesetzt werden.

Die Auswahl geeigneter Instandsetzungssysteme

lässt sich anhand von Probeflächen am besten

treffen.

Schutzdauer und Gewährleistung

Unter Schutzdauer versteht man die erwartete

Standzeit eines Beschichtungssystems bis zur

ersten Instandsetzung. Dabei wird angenommen,

dass eine Instandsetzung aus Korrosionsschutz-

gründen normalerweise notwendig ist, wenn die

beschichteten Flächen einen Rostgrad Ri 3 nach

ISO 4628-3 aufweisen. Aus ästhetischen oder

technischen Gründen wird eine Ausbesserung oder

Instandsetzung der Beschichtung aber meistens

schon bei wesentlich geringerem Schädigungsgrad

vorgenommen.

Die Schutzdauer ist keine Gewährleistungszeit.

Bei der Auswahl und dem Vergleich von Beschich-

tungssystemen, der Planung von Korrosionsschutz-

maßnahmen sowie der Festlegung von Instandset-

zungsprogrammen bietet sie aber viele Vorteile.

Eine genaue Festlegung der Schutzdauer von

Beschichtungssystemen ist nicht möglich, da sie

bekanntermaßen von vielen Parametern beeinflusst

wird, z. B. von:

der Art des Beschichtungssystems,

der Gestaltung des Bauwerks,

dem Zustand der Stahloberfläche vor der

Vorbereitung,

der Wirksamkeit der Oberflächenvorbereitung,

der Ausführung der Beschichtungsarbeiten,

den Bedingungen während des Beschichtens,

der Belastung nach dem Beschichten.

In DIN EN ISO 12944 werden aus den genannten

Gründen drei Bereiche definiert (Tab. 5-16).

Im Einzelfall können aufgrund langjähriger Erfah-

rungen durchaus genauere Angaben zur Schutz-

dauer, teilweise auch mit längeren Standzeiten, ge-

geben werden. So wird z. B. in den ZTV-ING, Teil 4,

Abschnitt 3 mit einer besonders hohen Schutzdauer

von mindestens 25 Jahren geplant.

Die Tabellen von DIN EN ISO 12944-5 enthalten eine

Vielzahl von Beispielen von Beschichtungssystemen

für den Einsatz in verschiedenen Umgebungsbedin-

gungen mit unterschiedlichen Korrosivitätskatego-

rien bzw. Kategorien für Wasser und Erdreich.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die

Beschichtungssysteme für die höchste Belastung

der jeweiligen Kategorie geeignet sein müssen. Vom

Beschichtungsstoffhersteller können entsprechende

Bestätigungen oder Eignungsnachweise verlangt

werden.

Tab. 5-16: Definition der zu erwartenden Schutzdauer

Bezeichnung Zu erwartende Schutzdauer

hoch (H) über 15 Jahre

mittel (M) 5 bis 15 Jahre

niedrig (L) 2 bis 5 Jahre

5.9

52

Chemikalienprüfung

53

6 Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen

Bevor ein Beschichtungssystem auf einem Stahlbauwerk eingesetzt wird, muss es auf seine

Leistungsfähigkeit geprüft werden.

Die Prüfung der Schutzdauer und des Korrosionsschutzverhaltens im Freien würde viele Jahre

in Anspruch nehmen, sodass Verfahren zur sogenannten „künstlichen“ Korrosionsprüfung

entwickelt wurden, mit deren Hilfe man die zu erwartende Belastung im Labor nachstellen kann

und dabei in Stunden oder Tagen zu aussagefähigen Ergebnissen gelangt, die zumindest für eine

erste Orientierung geeignet sind.

Anwendungsbereich

In DIN EN ISO 12944-6 sind künstliche Korrosions-

prüfungen beschrieben, die eine Grundlage für

einen objektiven Vergleich darstellen und vor allem

für solche Systeme wichtig sind, für die noch keine

praktischen Erfahrungen vorliegen.

Es sind Prüfverfahren, Prüfbedingungen und Be-

wertungskriterien für Beschichtungssysteme festge-

legt. Die Angaben beschränken sich allerdings auf

die Prüfung der korrosionsschützenden Wirkung

anhand der Beständigkeit gegen Wasser, Feuchtig-

keit und Salzsprühnebel. Sollten weitere Aussagen

über das Korrosionsverhalten von Beschichtungen

sowie über Licht- oder Chemikalienbeständigkeit

erforderlich sein, können zwischen den Vertrags-

partnern weitere Prüfungen vereinbart werden.

In den Prüfbedingungen werden die Belastungen

nachgestellt, die entsprechend den Korrosivitäts-

kategorien zu erwarten sind. Bewertungen der

Prüf ergebnisse können zur Beurteilung des Be-

schichtungssystems beitragen.

Allerdings sind die derart erhaltenen Prüfergebnis-

se nur ein Hilfsmittel, das sich nicht dazu eignet,

die Schutzdauer von Beschichtungssystemen genau

zu bestimmen. Daher werden praxiserprobte Be-

zugssysteme zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Es empfiehlt sich also immer, ein oder zwei erprob-

te Systeme als Referenzmaterial mitzuprüfen, um

im Vergleich mit dem „besseren“ oder „sehr viel

besseren“ Korrosionsschutzverhalten das neue,

geprüfte System beurteilen zu können.

Prüfverfahren

Prinzipiell setzen sich Laborprüfungen zusammen

aus

der beschleunigten Alterung der Beschichtungs-

systeme und

6.1

6.2

Abb. 6-1: Kurzbewitterungstest

54

der Beurteilung, die visuell oder durch weitere

Prüfverfahren erfolgen kann.

Vor und nach der Belastung müssen bestimmte

Kennwerte erreicht werden, die als Mindest-Prüf-

werte charakterisiert sind.

Tab. 6-1: Belastungskriterien für Beschichtungssysteme auf Stahl

Kategorie Schutzdauer Belastungsdauer in Stunden (h)

ISO 2812-1 * Einwirken von

Chemikalien

ISO 2812-2 Eintauchen in

Wasser

ISO 6270-1Kondensieren von

Wasser dampf

ISO 9227Einwirken von neutralem

Salzsprühnebel

C 2 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)

4848120


48120240

120240480


120240480

240480720

C 5-I niedrig (L)mittel (M)hoch (H)

168168168

240480720

4807201440

C 5-M niedrig (L)mittel (M)hoch (H)

7201440

4807201440

Im 1 niedrig (L)mittel (M)hoch (H)

20003000


20003000

7201440


20003000

7201440

* Die Belastung nach ISO 2812-1 darf durch Belastung nach ISO 3231 (Kesternich-Test: Kondenswasser + SO2) ersetzt oder ergänzt werden. Dabei gilt: 10 Zyklen für Schutzdauer „niedrig (L)“, 20 Zyklen für „mittel (M)“ und 30 Zyklen für „hoch (H)“.

Belastung

Beschleunigende Prüfverfahren nach DIN EN ISO

12944-6 sind sowohl durch die Art der Belastung

gekennzeichnet:

Eintauchen in Wasser,

Einwirken von Chemikalien,

Kondensieren von Wasserdampf,

Einwirkung von neutralem Salzsprühnebel,

Kondensieren von Wasserdampf mit SO2-Zusatz

als auch durch die Dauer der Belastung, die mit

den Korrosivitätskategorien C 1 – C 5 aus DIN EN

ISO 12944-2 und

der Schutzdauer (niedrig (L), mittel (M), hoch

(H)) aus DIN EN ISO 12944-1 korrespondiert.

6.2.1

Abb. 6-2: Farbmetrik

55

Mit anderen Worten: Steigende Aggressivität der

Umgebung wird bei den Laborprüfungen durch

erhöhte Belastungsdauer simuliert.

Die Belastungskriterien sind in Tabelle 6-1 zusam-

mengefasst.

Tab. 6-2: Anforderungen an ein Korrosionsschutzsystem

Bewertungsverfahren Kenngröße Anforderung

Bewertung vor der Belastung

ISO 2409 Gitterschnitt-Kennwert * 0 oder 1 (für Beschichtungssysteme mit einer DFT <250 μm)

ISO 4624 Haftfestigkeit Kein Adhäsionsbruch zum Untergrund bei Werten <5 MPa zulässig

Bewertung sofort nach der Belastung

ISO 4628-2 Blasengrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)

ISO 4628-3 Rostgrad Ri 0 (Bewertung sofort)

ISO 4628-4 Rissgrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)

ISO 4628-5 Abblätterungsgrad 0 (S 0) (Bewertung sofort)

Bewertung nach weiteren 24 Stunden Konditionierung bei Raumklima

ISO 2409 Gitterschnitt-Kennwert * 0 oder 1 (für Beschichtungssysteme mit einer DFT <250 μm)

ISO 4624 Haftfestigkeit Kein Adhäsionsbruch zum Untergrund bei Werten <5 MPa zulässig

* bei Schichtdicken >250 μm Kreuzschnitt nach DIN EN ISO 16276

Prüfung und Bewertung

der Beschichtungssysteme

Die Bewertung der Beschichtungssysteme erfolgt

nach den einschlägigen Prüfnormen (Tab. 6-2).

Als zusätzliche Kriterien werden Messungen der

Haftfestigkeit nach der Abreißmethode und die

Gitterschnitt-Prüfung herangezogen.

Im Anhang dieses Teils der Norm findet sich ein

Formular zum Erstellen des Prüfberichts.

Einheitliche Prüfung und Bewertung

Die Tatsache, dass Laborprüfungen in eine Norm

zum Korrosionsschutz aufgenommen wurden, ist ein

wichtiger Schritt auf dem Weg zu einheitlichen Prüf-

verfahren und Bewertungskriterien für Beschich-

tungssysteme im Anwendungsbereich der Norm.

Auf diese Weise werden nationale, branchen- oder

gar firmenspezifische Methoden zurückgedrängt.

Die Hersteller von Beschichtungsstoffen werden

in Zukunft ihre Produkte nur noch nach den hier

zitierten Normen prüfen oder von neutralen Ein-

richtungen prüfen lassen.

6.2.2

6.3

Abb. 6-3: Korrosionsschutzprüfungen unter maritimen

Umgebungsbedingungen

56

Überwachung und Prüfung

57

7 Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten

Um für ein Stahlbauwerk den Korrosionsschutz mit Beschichtungssystemen mit möglichst langer

Schutzdauer sicherzustellen, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein:

normgerechte Oberflächenvorbereitung,

Ausführung der Beschichtungsarbeiten von einem qualifizierten Betrieb,

geprüfter Beschichtungsstoff, der den Anforderungen des Auftraggebers entspricht und nach

den Angaben des Herstellers gelagert und verarbeitet wird.

Diese Forderungen werden in einer für Auftraggeber und Auftragnehmer verbindlichen Spezifika-

tion festgelegt. Es wird vereinbart, auf welche Weise die Einhaltung der Spezifikation und der

Ablauf der Arbeiten überwacht werden.

Anwendungsbereich

In DIN EN ISO 12944-7 werden grundlegende

Hinweise und Details zur „Ausführung und Über-

wachung der Beschichtungsarbeiten“ im Werk und

auf der Baustelle beschrieben.

Im strengen Sinn gilt dieser Teil der Norm nur für

das Aufbringen von Beschichtungen. Er gilt also

nicht

für Oberflächenvorbereitung und ihre Überwa-

chung (geregelt in Teil 4 der DIN EN ISO 12944),

für das Aufbringen von anorganischen Über-

zügen, z. B. Spritzverzinken,

für Vorbehandlungsverfahren, z. B. Phosphatie-

ren und Chromatieren sowie

für spezielle Beschichtungsverfahren wie Tau-

chen, Pulverbeschichten und Bandbeschichten.

Im weiteren Sinn lassen sich die Angaben über

die Qualifikation des Auftragnehmers, über die

Ausführung und Überwachung von Arbeiten, die

mit den Beschichtungsarbeiten im Zusammenhang

stehen, wie Oberflächenvorbereitung und -vorbe-

handlung, auch auf diese übertragen.

Qualifikation des Auftragnehmers

Die Firmen, die Beschichtungsarbeiten überneh-

men, müssen personell und technisch so ausgestat-

tet sein, dass sie

die Arbeiten fachgerecht und betriebssicher aus-

führen können,

über qualifiziertes Personal verfügen,

für jeden Verfahrensschritt die geforderte Quali-

tät erreichen.

Diesen Nachweis kann der Auftragnehmer am

besten durch ein zertifiziertes Qualitätssicherungs-

system z. B. nach der DIN EN ISO 9000-Reihe

erbringen, aus dem die allgemeinen Ausführungs-

standards mit den einzelnen Verfahrensschritten

hervorgehen.

Eine spezifische Qualifikation für fachlich beson-

ders anspruchsvolle Arbeiten lässt sich beispiels-

weise durch einen Korrosionsschutzlehrgang, der

die Anforderungen der ZTV-ING, Teil 4, Abschnitt 3

(ehemals ZTV-KOR-Stahlbauten) erfüllt, nach-

weisen.

7.1 7.2

58

Zustand der Oberfläche vor der Beschichtung

In der Spezifikation muss die Anforderung an die

vorbereitete Oberfläche beschrieben sein. Die Ober-

flächen sind auf die Einhaltung der Spezifikation

in Bezug auf Reinheit (visuelle und ggf. chemi-

sche Verfahren) und Rauheit – wie in DIN EN ISO

12944-4 beschrieben – zu prüfen.

Die Anforderungen an

die Überwachung der Reinheit und Rauheit,

die Häufigkeit und

die zu prüfenden Flächen

sind in der Spezifikation festzulegen.

Abweichungen des Oberflächenzustandes von den

Vorgaben sind dem Auftraggeber mitzuteilen.

Die Temperatur der Oberfläche muss während der

Arbeiten mindestens 3°K über dem Taupunkt der

umgebenden Luft liegen.

Im Übrigen sind die Vorgaben hinsichtlich der

Ober flächenvorbereitung und der klimatischen

Bedingungen in den Datenblättern der Beschich-

tungsstoffhersteller zu beachten.

Qualität der Beschichtungsstoffe

Beschichtungsstoffe müssen vom Hersteller zusam-

men mit

einem technischen Datenblatt, das alle Angaben

zur Verarbeitung enthält, und

einem Sicherheitsdatenblatt, anhand dessen der

Verarbeiter die Betriebsanweisung erstellen kann,

geliefert werden.

Für die technischen Angaben im Datenblatt müssen

die angewandten Prüfverfahren genannt werden, so-

dass die Angaben nachvollziehbar sind. Sind über

das technische Datenblatt hinausgehende Angaben

erforderlich, sind sie vom Hersteller mitzuliefern.

Die Beschichtungsstoffe müssen nach dem vorgege-

benen Verfahren, das ggf. vorher durch Prüfungen

ermittelt wurde, zu verarbeiten sein.

Die auf dem Gebinde angegebene Lagerzeit ist

ebenso einzuhalten wie eine Lagertempe ratur

zwischen +3 und +30 °C. Insbesonders wässrige

Beschichtungsstoffe können nach Gefrieren un-

brauchbar werden.

Bei Lagerung und Transport von Lösemitteln oder

kennzeichnungspflichtigen Beschichtungsstoffen

sind die entsprechenden sicherheitsrelevanten Ver-

ordnungen zu beachten.

Gebinde sollen bis zur Verarbeitung geschlossen

bleiben. Angebrochene Gebinde, die wieder

verschlossen wurden, sind als solche deutlich zu

kennzeichnen.

Ausführung der Arbeiten

Jedes angelieferte Gebinde muss auf deutlich er-

kennbare Mängel geprüft werden, z. B. auf

Abweichung des Inhalts von der Gebinde-

aufschrift,

Verunreinigungen,

unzulässige Hautbildung,

Bodensatzbildung (nicht aufrührbar) und

Verarbeitungsfähigkeit bei den gegebenen

klimatischen Bedingungen.

Die Wahl des Beschichtungsverfahrens, die in der

Spezifikation angegeben ist, hängt ab vom

Beschichtungsstoff,

der Oberfläche,

der Art und Größe des Bauwerks und

den örtlichen Gegebenheiten.

Als Beschichtungsverfahren kommen Streichen,

Rollen und die verschiedenen Arten des Spritzens

in Frage, wie

konventionelles Druckluftspritzen mit niedrigem

Druck,

7.3

7.5

7.4

59

Airless-Spritzen,

Airless-Spritzen mit Druckluftunterstützung und

elektrostatisches Spritzen.

Alle Parameter bei der Applikation, z. B.

Viskosität und Temperatur des Beschichtungs-

stoffes,

Spritzdruck und Spritzdüse,

Spritzabstand und Spritzwinkel

sind so zu wählen, dass geschlossene Schichten mit

einheitlicher Schichtdicke entstehen. Die Messver-

fahren und die zulässigen Toleranzgrenzen – und

zwar nach unten und nach oben – sind vorher zu

vereinbaren.

Um die Sollschichtdicke in den zulässigen Toleranz-

grenzen zu erreichen, ist während des Beschichtens

die Nassschichtdicke regelmäßig zu prüfen.

Schwer erreichbare Flächen sowie Ecken und

Kanten sind besonders sorgfältig zu bearbeiten

(z. B. Vorstreichen mit Pinsel oder Rolle).

Vor Beginn und während der Arbeiten muss geprüft

werden, ob die Umgebungsbedingungen, also Tem-

peratur und Luftfeuchte, den im technischen Daten-

blatt des Herstellers angegebenen Vorgaben ent-

sprechen. Frisch beschichtete Flächen sind – wenn

notwendig – zu schützen, z. B. gegen Regen, Staub

oder Lackspritznebel aus benachbarten Gewerken.

Eisenglimmerhaltige und alumini-umpigmentierte Beschichtungs-stoffe und ihre Verarbeitung

Eine wesentliche Funktion von Eisenglimmer in

Beschichtungsstoffen ist die erhöhte Korrosions-

schutzwirkung. Eisenglimmer- und Aluminium-

teilchen decken wegen ihrer blättchenförmigen

Struktur den Untergrund besonders wirksam ab

und werden daher für Beschichtungsstoffe im Kor-

rosionsschutz bevorzugt eingesetzt. Die Pigment-

struktur führt bei sachgemäßer Rezeptierung und

Verarbeitung zu einer diffusen Lichtreflexion,

d. h., Unebenheiten der Metalloberfläche treten,

im Gegen satz zu hochglänzenden Beschichtungs-

filmen, deutlich zurück.

Abb. 7-1: Sony Center Berlin

7.6

60

Die Blättchenstruktur von Metallpigmenten führt

zur Ausbildung des sogenannten polychromati-

schen Effektes. Diese Vielfarbigkeit kommt z. B. bei

intensiven Blau- und Grüntönen sowie bei hellen,

aluminiumpigmentierten Farben besonders zum

Ausdruck. Unterschiede in der Applikationsart ver-

stärken je nach Lichtverhältnis und Betrachtungs-

winkel diese Mehrfarbigkeit und können zu einem

optisch sehr unterschiedlichen Erscheinungsbild

führen. Auch Materialüberlappungen zeigen durch

erhöhte und unterschiedliche Schichtdicke dieses

optisch sehr unterschiedliche Bild. Das Aussehen

der Eisenglimmer-/Aluminiumbeschichtung sollte

daher immer in Relation zu ihrer unbestrittenen

Schutzwirkung betrachtet werden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass

unterschiedliche Verarbeitungsverfahren zu Farb-

abweichungen führen. Für Ausbesserungen oder

Nacharbeiten ist das gleiche Auftragsverfahren wie

bei der ursprünglichen Arbeitsausführung anzu-

wenden. Wo dies nicht möglich ist, sollten immer

geometrisch abgeschlossene Teilflächen bearbeitet

werden.

Überwachung der Arbeiten

Alle Arbeiten sind grundsätzlich vom Auftrag-

nehmer (Eigenüberwachung), zweckmäßig auch

vom Auftraggeber (Fremdüberwachung) zu

überwachen. Gegebenenfalls ist der Hersteller der

Beschichtungsstoffe hinzuzuziehen.

Die Art und Häufigkeit der Überwachung wird

durch die Art und Bedeutung des Bauwerks

bestimmt und zwischen den Vertragspartnern

vereinbart. Für die Überwachung ist fachkundiges

Personal erforderlich. Alle Unstimmigkeiten sind

zwischen den Vertragspartnern zu klären, ggf.

müssen Vereinbarungen geändert werden.

Die Beschichtungen müssen entsprechend der

Spezifikation geprüft werden auf

Gleichmäßigkeit, Farbe und Deckvermögen,

Mängel wie Fehlstellen, Runzeln, Krater, Luft-

blasen, Abblätterungen, Risse und Läufer,

Trockenschichtdicke nach ISO 2808 oder ISO

19840,

Haftfestigkeit nach ISO 2409, DIN EN 16276 und

ISO 4624,

in Sonderfällen: Porosität mit Nieder- und Hoch-

spannungsgeräten.

Zur Messung der Trockenschichtdicke müssen zwi-

schen den Vertragspartnern festgelegt sein:

Messverfahren und Messgeräte,

Einzelheiten zur Kalibrierung der Geräte,

Berücksichtigung des Einflusses der Rauheit,

Art und Anzahl der Messungen für jede Ober-

flächenart (Messplan) sowie

Form der Dokumentation der Messergebnisse

und deren Abgleich mit den Abnahmekriterien.

Da in der Praxis Schichtdickenschwankungen

un vermeidbar sind, legt die DIN EN ISO 12944 zu-

Tab. 7-1: Empfohlene Anzahl von Kontrollflächen (Höchstwerte)

Größe der zu beschichtenden Fläche [m²]

Höchstzahl von Kontrollflächen

Prozentualer Anteil der Kon-trollflächen zur Gesamtfläche

Gesamtfläche der Kontrollflächen [m²]

< 2.000 3 0,6 12

2.000 – 5.000 5 0,5 25

5.000 – 10.000 7 0,5 50

10.000 – 25.000 7 0,3 75

25.000 – 50.000 9 0,2 100

> 50.000 9 0,2 200

7.7

61

lässige Toleranzen für Über- und Unterschreitungen

fest. Diese gelten für die Vertragspartner, sofern kei-

ne abweichenden Regelungen vereinbart wurden.

Vor allem in kritischen Phasen, z. B. bei Änderung

der Verantwortlichkeit oder nach längeren Lager-

zeiten zwischen der Applikation einzelner Schich-

ten, ist die Trockenschichtdicke unter Beachtung

der Soll-, Mindest- und Höchstschicht dicke zu

messen.

Bei zerstörenden Messverfahren, z. B. für die Haft-

festigkeit, müssen die beschädigten Stellen aus-

gebessert werden. Die DIN EN ISO 16276-1 und -2

geben Hinweise zur Beurteilung der Adhäsion/

Kohäsion einer Beschichtung auf der Baustelle.

Anlegen von Kontrollflächen

Kontrollflächen am Bauwerk werden angelegt, um

einen verbindlichen Standard für die Ausfüh-

rung der Beschichtungsarbeiten festzulegen,

die Angaben des Beschichtungsstoffherstellers

oder Auftragnehmers zu verifizieren und um

das Verhalten der Beschichtungen zu jedem Zeit-

punkt beobachten und prüfen zu können.

Kontrollflächen werden in der Regel nicht für

Gewähr leistungs zwecke benutzt. Sie können jedoch

nach Vereinbarung zwischen den Vertragspartnern

für diesen Zweck herangezogen werden.

Kontrollflächen werden in Gegenwart aller

Vertrags partner an repräsentativen Bereichen an-

gelegt, wo die Korrosionsbelastungen des Bauwerks

typisch sind. Sie sollten auch Zonen wie Schweiß-

nähte, Schraubenverbindungen, Kanten etc. mit-

einbeziehen.

Kontrollflächen müssen in Gegenwart der Vertrags-

partner angelegt und dokumentiert werden. Neben

den Beschichtungsarbeiten sind auch die Art und

der Zustand der Oberflächenvorbereitung zu proto-

kollieren.

Ihre Größe und Anzahl muss technisch und

wirtschaftlich im angemessenen Verhältnis zum

gesamten Bauwerk stehen (Tab. 7-1).

Kontrollflächen können dauerhaft gekennzeichnet

werden und sind im Korrosionsschutzplan zu

dokumentieren.

Die Bewertung der Beschichtungen muss nach Ver-

fahren erfolgen, die zwischen den Vertragspartnern

vereinbart sind, am besten nach den einschlägigen

Normen.

Wenn Kontrollflächen für Gewährleistungs zwecke

herangezogen werden, müssen Mängel an der

Beschichtung und ihre Ursachen in Einzelfall-

entscheidungen von qualifizierten Sachverständi-

gen beurteilt werden.

Beschädigte Kontrollflächen werden ausgebessert,

die Ausbesserungen gelten dann aber nicht mehr

als Kontrollflächen.

7.8

Abb. 7-2: Airless-Verarbeitung

62

8 Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung

Die Basis jeder vertraglichen Vereinbarung zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer bei

Beschichtungsarbeiten im Stahlbau ist die genaue Beschreibung der zu erbringenden Leistung.

In Spezifikationen wird das zu beschichtende Objekt in allen Details beschrieben, die auszu-

führenden Arbeiten und das zu verwendende Material werden festgelegt und die Art der

Überprüfung wird vereinbart. Schließlich muss eine Gewährleistungsdauer vereinbart werden.

Anwendungsbereich

DIN EN ISO 12944-8 „Erarbeiten von Spezifikatio-

nen für Erstschutz und Instandsetzung“ behandelt

das Erstellen von Spezifikationen für den Korro-

sionsschutz von Stahlbauten mit Beschichtungs-

systemen

beim Erstschutz und

bei der Instandsetzung.

Die vorgeschlagenen Schemata und Formblätter

lassen sich auf Arbeiten im Werk und auf der Bau-

stelle, für den Erstschutz und die Instandsetzung

anwenden. Dabei können die Korrosionsbelastun-

gen, die Umgebungsbedingungen und eventuelle

Sonderbelastungen sehr unterschiedlich sein.

Dieser Teil der Norm enthält:

Verfahren zum Erarbeiten einer Spezifikation

für Erstschutz oder Instandsetzung,

Inhalt einer Spezifikation,

Angaben zu einer Spezifikation für Beschich-

tungssysteme für Erstschutz und Instand-

setzung,

ein Formblatt für das Anlegen von Kontroll-

flächen,

Schemata für den Planungsablauf von Erst-

schutz- und Instandsetzungsarbeiten,

Formblätter für eine Spezifikation von Beschich-

tungssystemen für Erstschutz und Instand-

setzung und

Formblätter für den Abschlussbericht und den

Prüfbericht.

Nutzungsdauer, Schutz dauer und Gewährleistung

Die realisierbare Schutzdauer eines Beschichtungs-

systems ist im Allgemeinen kürzer als die erwartete

Nutzungsdauer des Bauwerks. Aus diesem Grund

muss bereits bei der Planung und Gestaltung die

Möglichkeit der Instandsetzung oder Erneue-

rung von Beschichtungssystemen miteinbezogen

werden. Später nicht mehr zugängliche Bauteile

müssen von vornherein so geschützt werden, dass

der Korrosionsschutz während der Nutzungsdauer

des Bauwerks sichergestellt ist.

Für den Erstschutz eines Bauwerkes mit langer

Nutzungsdauer ist ein Beschichtungssystem mit

der längsten zu erwartenden Schutzdauer („hoch“

gemäß DIN EN ISO 12944-5) wirtschaftlich, weil

dadurch der Umfang der Instandsetzungsmaß-

nahmen oder Erneuerungsarbeiten während der

Nutzungsdauer auf ein Minimum reduziert wird.

Aus der zu erwartenden Schutzdauer kann unter

Berücksichtigung der zu erwartenden Nutzungs-

dauer ein Instandsetzungsprogramm abgeleitet

werden, das in der mittel- und langfristigen

Planung Berücksichtigung findet. Demgegenüber

ist die Gewährleistungsdauer ein juristischer

Begriff und somit Gegenstand vertraglicher Ver-

einbarungen.

Der entscheidende Zeitpunkt für die Gewährleis-

tung ist die Abnahme der erbrachten Leistung.

Innerhalb der Gewährleistungsdauer kann der

Auftraggeber die Beseitigung von Mängeln an der

8.1 8.2

63

Beschichtung verlangen, die auf vertragswidrige

Leistung zurückzuführen sind. Die Tatsache eines

Schadens allein genügt zur Begründung eines An-

spruchs jedoch nicht. Der Schaden könnte ja auch

durch eine unvorhergesehene, hohe Belastung des

Objektes oder durch normale Abnutzung entstan-

den sein.

Planung von Korrosions-schutzarbeiten im Erstschutz

Bei der Planung des Korrosionsschutzes durch Be-

schichtungssysteme müssen alle technischen und

wirtschaftlichen Gesichtspunkte Berücksichtigung

finden. Dazu gehören die Umgebungsbedingungen,

die spätere Nutzung des Bauwerks, die Kosten für

unterschiedliche Beschichtungssysteme, die Kosten

für Erstschutz und Instandsetzung, aber auch die

Anforderungen in Bezug auf Arbeitssicherheit und

Umweltschutz. Diese Arbeit kann durch projekt-

bezogene Pläne und Phasenablaufpläne für den

Erstschutz unterstützt werden.

Sorgfältige Planung und Spezifikation sowie Kom-

munikation zwischen Auftraggeber, Auftragnehmer

und allen anderen Beteiligten zum frühestmög-

lichen Zeitpunkt tragen dazu bei, Probleme zu

vermeiden, die später nur mit viel Zeitaufwand und

hohen Kosten beseitigt werden können.

Planung von Korrosions schutz-arbeiten bei der Instandsetzung

Die Planung von Instandsetzungsarbeiten wird

wesentlich erleichtert, wenn man auf eine gute

Dokumentation des Erstschutzes oder der voran-

gegangenen Instandsetzungen zurückgreifen kann.

Gute Dokumentation in der Gegenwart schafft

günstige Verhältnisse für die Zukunft.

Beim Erarbeiten einer Spezifikation für Instand-

setzungsarbeiten ist zunächst zu klären, ob

eine Vollerneuerung,

eine Teilerneuerung oder

eine Ausbesserung

des Beschichtungssystems erfolgen soll.

Diese Entscheidung hängt vom Zustand der

Altbeschichtung ab sowie von deren notwendiger

Bearbeitung vor der Applikation neuer Beschich-

tungsstoffe. Oft ist es ratsam, neben den eigenen

Experten externe Sachverständige hinzuzuziehen,

um den Zustand des alten Beschichtungssystems

zu analysieren und ggf. verschiedene technische

Möglichkeiten für das neue System aufzuzeigen.

Gewährleistungsansprüche

Zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer wird

eine Verjährungsfrist für Gewährleistungsan-

sprüche – meistens Gewährleistungsfrist genannt

– vereinbart, innerhalb derer der Auftraggeber die

Beseitigung von Mängeln verlangen kann. Dabei ist

zu unterscheiden zwischen Mängeln als Folge ver-

tragswidriger Leistung und Mängeln als Folge von

Umständen, die der Auftragnehmer nicht zu vertre-

ten hat. Je größer die Zeitspanne zwischen Abnah-

me der Leistung und Ende der Gewährleistungsfrist

ist, umso schwieriger wird diese Unterscheidung.

Da Mängel als Folge fehlerhafter Ausführung erfah-

rungsgemäß schon kurze Zeit nach Fertigstellung

erkennbar werden, ist in § 13 Absatz 4 der VOB/B

(Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen)

die Regelverjährungsfrist für Gewährleistungs-

ansprüche nach sorgfältiger Abwägung aller Inter-

essen generell auf vier Jahre festgesetzt worden.

Gemäß § 634 a Absatz 1 Nr. 2 Bürgerliches Gesetz-

buch verjähren Mängelansprüche bei Bauwerken in

fünf Jahren. Auch hier beginnt die Verjährung mit

der Abnahme des Werkes.

8.4

8.3

8.5

64

Eingehauster Pylon einer Brücke in Ludwigshafen

65

9 Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Umweltschutz

Vor allen technischen Maßnahmen genießen die Vorsorge für die Gesundheit der Mitarbeiter und

der Schutz der natürlichen Umwelt, also von Luft, Wasser und Boden, höchste Priorität.

In Gesetzen und Verordnungen sind diese Schutzziele definiert. In nachgeordneten , Richtlinien

und Normen sowie in den Schriften und Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaf-

ten sind die Maßnahmen zum Erreichen dieser Ziele detailliert beschrieben.

Einleitung

Neben den rechtsverbindlichen Bestimmungen des

Arbeitsschutzgesetzes, der Betriebssicherheits- und

der Gefahrstoffverordnung greift auch die DIN EN

ISO 12944 -1 die Aspekte der Arbeitssicherheit und

des Umweltschutzes auf.

Es ist die Pflicht von Auftraggebern, Ausschreiben-

den, 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 ande-

rer gefährdet wird.

Dabei muss jede Partei sicherstellen, dass alle ge-

setzlichen Auflagen des Landes, in dem die Arbeiten

ganz oder teilweise durchgeführt werden, eingehal-

ten werden.

Das heißt insbesondere, es sollen

weder toxische noch krebserregende Stoffe vor-

geschrieben oder verwendet werden,

Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen

(VOC) reduziert werden,

Maßnahmen gegen schädliche Einwirkungen von

Rauch, Staub, Dämpfen und Lärm sowie gegen

Brandgefahren getroffen werden.

Weiterhin müssen, wenn es vorgeschrieben ist,

persönliche Schutzausrüstungen wie Augen-,

Haut-, Gehör- und Atemschutz verwendet

werden,

Gewässer und Böden während der Korrosions-

schutzarbeiten gegen eindringende Schadstoffe

geschützt werden,

Abfälle ordnungsgemäß entsorgt oder ggf. re-

cycelt werden.

Die Vorschriften, an denen sich Arbeitgeber und

Arbeitnehmer orientieren müssen, basieren auf

Gesetzen, Verordnungen, Technischen Regeln

und Vorschriften, die vom Gesetzgeber erlassen

sind, und

dem Vorschriften- und Regelwerk (BGVR), das

von den Berufsgenossenschaften herausgegeben

wird und für die Mitglieder der jeweils betroffe-

nen Berufsgenossenschaft genau so bindend ist

wie die Vorschriften des Gesetzgebers.

Alle Vorschriften und Regeln zur Arbeitssicher-

heit basieren auf dem Arbeitsschutzgesetz. Mit

dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) wurde die

europäische Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie

89/391/EWG in Deutschland umgesetzt.

Die Bereitstellung und Benutzung von Arbeits-

mitteln wird über die Betriebssicherheitsverord-

nung geregelt.

Alle Regelungen über den Umgang mit gefähr-

lichen Stoffen und Zubereitungen beruhen auf

dem Chemikaliengesetz und den nachgeordneten

Verordnungen, z. B. der Gefahrstoffverordnung.

Alle Vorschriften zur Regelung der Emission ba-

sieren auf dem Bundes-Immissionsschutzgesetz.

Alle Verordnungen zur Begrenzung der Schad-

stofffracht im Abwasser gehen auf das Wasser-

haushaltsgesetz zurück.

Die Behandlung von Abfällen wird über das

Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz geregelt.

9.1

66

Gesetze und Verordnungen haben Gesetzeskraft.

Demgegenüber sind Technische Regeln, Richtlinien

und Normen, die von Fachleuten erarbeitet wurden

und die gesetzlichen Vorgaben präzisieren, als

Stand der Technik anzusehen. Wer sich daran hält,

wird im Streitfall immer auf der sicheren Seite sein.

Parallel dazu geben die Berufsgenossenschaften ein

Vorschriften- und Regelwerk heraus. Dieses besteht

einerseits aus den Unfallverhütungsvorschriften,

die als BG-Vorschriften (BGV) bezeichnet werden

und in vier Kategorien eingeteilt sind:

BGV A (Allgemeine Vorschriften / Betriebliche

Arbeitsschutzorganisation)

BGV B (Einwirkungen)

BGV C (Betriebsart / Tätigkeiten)

BGV D (Arbeitsplatz /Arbeitsverfahren)

Die BG-Vorschriften stellen für jedes Unterneh-

men und dessen Mitarbeiter verbindliche Pflichten

bezüglich Sicherheit und Gesundheitsschutz am

Arbeitsplatz dar.

Hinzu kommt das berufsgenossenschaftliche Regel-

werk, das BG-Regeln (BGR), BG-Informationen

(BGI) und BG-Grundsätze (BGG) umfasst. Dieses

Regelwerk richtet sich vornehmlich an den Unter-

nehmer und dient diesem als Hilfestellung bei

der Umsetzung seiner Pflichten aus gesetzlichen

Arbeitsschutzvorschriften sowie Unfallverhütungs-

vorschriften.

Der Unternehmer kann bei Beachtung der in BG-

Regeln enthaltenen Empfehlungen davon ausgehen,

dass er die in Unfallverhütungsvorschriften gefor-

derten Schutzziele erreicht.

Bei der Ausführung von Korrosionsschutzarbeiten

mit Beschichtungsstoffen gelten allgemeine Sicher-

heitsmaßnahmen nach Arbeitsschutzgesetz und

Maßnahmen, die für den Umgang mit gefährlichen

Stoffen und Zubereitungen aufgrund der Gefahr-

stoffverordnung und der Betriebssicherheitsverord-

nung vorgeschrieben sind.

Alle Beteiligten haben bestimmte Pflichten einzu-

halten:

Auftraggeber/Bauherr:

Die Pflichten für den Auftraggeber eines Bauvor-

habens ergeben sich im Wesentlichen aus der Bau-

stellenverordnung (BaustellV):

Berücksichtigung der allgemeinen Grundsätze

nach § 4 Arbeitsschutzgesetz,

Übermittlung einer Vorankündigung an die

zuständige Behörde (in der Regel Gewerbe-

aufsichtsamt, Staatliches Amt für Arbeitsschutz),

Bestellung eines geeigneten Koordinators

(SiGeKo), wenn Beschäftigte mehrerer Arbeit-

geber auf der Baustelle tätig werden,

Erstellung eines Sicherheits- und Gesundheits-

schutzplanes (SiGe-Plan) für Baustellen, auf de-

nen Beschäftigte mehrerer Arbeitgeber tätig wer-

den und eine Vorankündigung zu übermitteln ist

oder auf der Beschäftigte mehrerer Arbeitgeber

tätig werden und besonders gefährliche Arbeiten

nach Anhang II BaustellV ausgeführt werden,

Zusammenstellung einer Unterlage für spätere

Arbeiten an der baulichen Anlage.

Auftragnehmer/Unternehmer:

Prüfung des Arbeits- und Sicherheitsplans auf

Unstimmigkeiten;

Objekt-/ baustellenbezogene Gefährdungs-

beurteilung:

Beurteilung möglicher Gefährdungen

(z. B. Absturzrisiko, Stromschlag),

Abschätzung und Bewertung der Risiken,

geeignete Schutzmaßnahmen auswählen und

umsetzen,

Wirksamkeit der gewählten Schutzmaßnah-

men überprüfen und ggf. anpassen,

Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilungen und

der festgelegten Schutzmaßnahmen schriftlich

dokumentieren,

Unterweisung der Mitarbeiter;

Sofern Gefahrstoffe im Sinne der GefStoffV ver-

wendet werden:

Erstellen von Betriebsanweisungen anhand der

Sicherheitsdatenblätter und Produktinformatio-

nen des Stoffherstellers und aufgrund der Kennt-

nisse der Arbeitsgänge sowie Unterweisung der

Arbeitnehmer (TRGS 555);

67

messtechnische Überwachung des Arbeitsplatzes

auf Einhaltung von Grenzwerten (TRGS 900);

Bereitstellung persönlicher Schutzausrüstungen.

Beschäftigte/Arbeitnehmer:

Einhaltung aller einschlägigen Vorschriften,

Befolgen der Betriebsanweisungen,

ggf. Tragen persönlicher Schutzausrüstungen.

Betroffen sind mehrere Komplexe:

die Oberflächenvorbereitung einschließlich der

Entfernung von Altbeschichtungen, z. B. durch

Strahlen,

die Applikation von Beschichtungsstoffen im

Werk oder auf der Baustelle,

Emissionen bei der Härtung der Beschichtungen,

Behandlung von Abwasser im Rahmen der

Oberflächenvorbereitung oder der Reinigung von

Anlagen und Arbeitsgeräten,

die Entsorgung von Strahlschutt, Resten von

ausgehärteten und nicht ausgehärteten Beschich-

tungsstoffen sowie von entleerten Gebinden und

Arbeitsmaterial.

Arbeitssicherheit bei der Oberflächenvorbereitung

Die Oberflächenvorbereitung umfasst Reinigungs-

arbeiten von nicht beschichteten Untergründen

sowie die Entschichtung von Stahlbauwerken, vor

allem durch Strahlen. Dabei treten Stäube auf, es

fallen Strahlschutt und verunreinigtes Abwasser an.

Die Entfernung von Altbeschichtungen im Zuge

der Instandsetzung ist problematisch, da Alt-

beschichtungen Gefahrstoffe enthalten können.

Als Schadstoffe kommen in Betracht:

Pigmente wie Bleimennige, Bleiweiß und

Zinkchromat in allen Korrosionsschutz-

beschichtungen,

Asbest als Füllstoff in dicken Schichten, vor

allem im Stahlwasserbau,

Teer in Beschichtungen im Stahlwasserbau, bei

erdverlegten Rohrleitungen, für Druckrohre in

Stollen und Kühlwasserleitungen,

9.2

Abb. 9-1: Schutzausrüstung beim Strahlen

68

Polychlorierte Biphenyle (PCB) in Beschichtun-

gen und Fugendichtungsmassen.

Alle diese Stoffe sind als „Verdacht auf krebserzeu-

gend“, „krebserzeugend“ oder „fruchtschädigend“

(CMR-Stoffe) eingestuft und sollen in den Mit-

gliedsstaaten der EU nicht mehr in Beschichtungs-

stoffen eingesetzt werden.

Das gesamte Objekt muss eingehaust werden, die

Stäube aus der Luft müssen durch entsorgende

Luftumwälzung des Innenraumvolumens entfernt

werden. In der Abluft müssen die Grenzwerte der

TA Luft eingehalten werden. Die Beschäftigten, die

derartige Arbeiten ausführen, unterliegen arbeits-

medizinischer Überwachung und müssen ggf.

während der Arbeit persönliche Schutzausrüstun-

gen tragen.

Vonseiten der Berufsgenossenschaften gilt insbe-

sondere die BGR 500 „Betreiben von Arbeitsmitteln

(Kapitel: Arbeiten mit Strahlgeräten)“ 1, in der u. a.

Grenzwerte für die Schadstoffe in Strahlmitteln

angegeben und Angaben für die technische Ausrüs-

tung von Maschinen und Geräten enthalten sind.

Beim Druckflüssigkeitsstrahlen ist ebenfalls die

BGR 500 (Kapitel „Arbeiten mit Flüssigkeitsstrah-

lern“) zu berücksichtigen. Beim Flammstrahlen

gilt BGR 500 (Kapitel „Schweißen, Schneiden und

verwandte Verfahren“).

Bei Strahlarbeiten im Stahlwasserbau, bei denen

auch mit dem Vorhandensein von Antifouling-

Additiven zu rechnen ist, sind außerdem die Vor-

schriften des Gewässerschutzes zu beachten.

Arbeitssicherheit beim Aufbringen von Beschichtungen

Beschichtungsstoffe können Lösemittel enthalten,

die beim Verspritzen als Aerosole die Gesundheit

der Arbeitnehmer belasten, aber auch bei der

Härtung an die Umwelt abgegeben werden. Ebenso

können bei der Härtung durch chemische Reaktion

Spaltprodukte freigesetzt werden.

Durch die Einführung festkörperreicher Ein- und

Zweikomponenten-Beschichtungsstoffe sowie durch

den verstärkten Einsatz wässriger Systeme konnte

der Lösemittelanteil erheblich reduziert werden.

Der Hersteller von Beschichtungsstoffen muss dem

Abnehmer der Produkte ein Sicherheitsdatenblatt

liefern, das neben allen technischen Kennwerten

Angaben über den sicheren Umgang mit diesem

Produkt beinhaltet. Anhand dieser Sicherheits-

datenblätter muss der Arbeitgeber Betriebsanwei-

sungen erstellen, die die Arbeitnehmer über die

Vorschriften beim Umgang, über Verhalten im

Gefahrenfall und über die Entsorgungswege von

Stoffen und Zubereitungen informieren.

Insbesondere bei der Verarbeitung von Epoxydharz-

produkten und Antifoulingfarben sollten geeignete

Körperschutzmittel (Schutzhandschuhe, Schutzbril-

len und ggf. Atemschutzfilter) eingesetzt werden.

Maßnahmen zum Umweltschutz

Die Gesetzgebung zum Umweltschutz begrenzt die

Emission von Schadstoffen in die Luft, in Gewässer

und das Abwassersystem und definiert Vorschriften

über die Entsorgung von Abfällen. Belastungen

der Luft treten bereits beim bestimmungsgemäßen

Gebrauch durch Lösemittelemissionen aus zu ver-

arbeitenden Beschichtungsstoffen auf der Baustelle,

aber auch an anderen Orten auf. Beim Abfall ist

die Entsorgung des Strahlschuttes das zentrale

Thema, wobei hier durch die in der Vergangenheit

verwendeten Korrosionsschutzbeschichtungsstoffe

besonders belastete blei-, teer- und asbesthaltige

Abfälle entstehen können. Im Rahmen von Instand-

haltungsarbeiten müssen Oberflächen gereinigt

werden. Oft geschieht dies durch Hochdruck-

wasserstrahlen, wobei das entstehende Abwasser

entsprechend behandelt werden muss, bevor es in

die Kanalisation eingeleitet wird.

9.3

9.4

1 Vormals BGV D26

69

Luft

Der Eintrag von Lösemitteln in die Luft wird durch

Immissionsschutzgesetze und Verordnungen

begrenzt. Für die anlagenbezogen und im Werk

durchgeführten Korrosionsschutzbeschichtungen

gilt die 31. BImSchV, die abhängig von der jährlich

emittierten Lösemittelmenge Löse mittel bilanzen

oder eine Nachbehandlung der Abgase verlangt.

Die 31. BImSchV gilt jedoch nicht nur für stationäre

Werksbeschichtungen, sondern auch für Baustellen

wie z. B. Brückenbauwerke, wenn der jährliche

Lösemittelverbrauch bestimmte Schwellenwerte

überschreitet.

Die Deco-Paint-Richtlinie, deren Umsetzung in

Deutschland die ChemVOCFarbV ist, verfolgt einen

produktbezogenen Ansatz, um Lösemittelemis-

sionen auf Baustellen zu reduzieren. Beschich-

tungsstoffe, die in verschiedene Produkt kategorien

eingeteilt sind, dürfen nur noch bestimmte

Maximalmengen an Lösemitteln enthalten. Die

Deco-Paint-Richtlinie betrifft den Korrosionsschutz

an Gebäuden wie z. B. Bahnhofshallen etc., jedoch

nicht an Ingenieurbauten (Tunnel, Brücken etc.).

Wasser

Das Wasserhaushaltsgesetz und die Abwasser-

verordnung regeln auf Bundesebene; Landes-

wassergesetze und Indirekteinleiterverordnung auf

Landesebene, wie Belastungen der Gewässer durch

Korrosionsschutzarbeiten zu vermeiden sind. Dazu

zählen zum einen Maßnahmen, die bei der Lage-

rung von Beschichtungsstoffen verhindern, dass bei

Unfällen Beschichtungsstoffbestandteile (Löse-

mittel) ins Erdreich und damit ins Grund wasser

gelangen (VAWS). Zum anderen wird festgelegt,

dass belastete Abwässer aus Reinigungsarbeiten

aufgefangen, gegebenenfalls vorbehandelt und so

über die öffentliche Kanalisation den Abwasser-

reinigungs anlagen zugeführt werden (Indirekt-

einleiter verordnung).

Abfall

Die Entsorgung der Strahlmittelabfälle und die

Entsorgung restentleerter Gebinde sind die wesent-

lichen Punkte, die über das Kreislaufwirtschafts-

und Abfallgesetz im Korrosionsschutz geregelt wer-

den. Entsprechend dem Europäischen Abfallkatalog

werden Strahlmittelabfälle nach vorheriger Unter-

suchung auf ihren Schwermetallgehalt klassifiziert

und anschließend entsorgt. Die Mehrfachnutzung

eines Strahlmittels in Kreislaufprozessen kann die

Abfallmenge deutlich reduzieren. Durch Vorunter-

suchungen muss geklärt sein, ob die zu entfernen-

den Beschichtungen gefahrstoffhaltig sind (Asbest,

Abb. 9-2: Absturzsicherung bei Beschichtungsarbeiten in

großer Höhe

70

Blei, Teer), da dies nicht nur Konsequenzen für die

Abfallentsorgung, sondern auch für den Arbeits-

schutz und die Wahl des Entschichtungsverfahrens

hat.

Wegen der Menge und der fallspezifischen Zu-

sammensetzung des Strahlschutts ist es empfeh-

lenswert, frühzeitig mit einem Entsorger Kontakt

aufzunehmen, um die Abfalleinstufung als gefähr-

licher Abfall (Abfallschlüssel 12 01 16* – „Strahl-

mittelabfälle, die gefährliche Stoffe enthalten“) oder

nicht gefährlicher Abfall (Abfallschlüssel 12 01 17 –

„Strahlmittelabfälle mit Ausnahme derjenigen, die

unter 12 01 16* fallen“), dessen Wiederaufarbeitungs-

möglichkeit und die Details des Entsorgungs-

verfahrens zu klären. So kann die Baustellen-

organisation passgenau zu diesen Arbeiten gestaltet

und unnötiger Platzbedarf für die Zwischen-

lagerung des Strahlschutts vermieden werden.

Das Kreislaufwirtschaftsgesetz verlangt eine Ver-

wertung von Verpackungsmaterialien. Rest entleerte

Gebinde können über bundesweite Recycling-

systeme zurückgenommen werden.

Die Hersteller der Beschichtungsstoffe haben die

Verwertung der Gebinde bereits bezahlt, sodass

diese kostenlos zurückgegeben werden können. Im

Gegensatz dazu sind Gebinde mit Restinhalten von

Beschichtungsstoffen meist als gefährlicher Abfall

einzustufen und können nur mit Zusatzkosten

entsorgt werden.

Sicherheit von Anfang an

Das oberste Prinzip sicheren Arbeitens ist immer

noch die Vermeidung von Belastungen des Men-

schen und der Umwelt. Schon bei der Auswahl von

Beschichtungsstoffen soll als Kriterium nicht nur

deren technische Leistungsfähigkeit herangezogen

werden, sondern es müssen bereits zu diesem Zeit-

punkt auch Fragen der Belastung der Mitarbeiter,

der Emission und der Entsorgung geprüft werden.

Das frühzeitige Einbeziehen dieser Aspekte schont

die Gesundheit der Mitarbeiter und spart Geld,

denn die Entsorgung von Sonderabfall ist teuer, die

Einleitung schadstoffbelasteten Wassers ebenfalls.

Außerdem können Zuwiderhandlungen als Straf-

tatbestand gewertet oder als Ordnungswidrigkeit

ausgelegt und mit einem entsprechenden Bußgeld

belegt werden.

9.5

Abb. 9-3: Schutzausrüstung bei der Spritzapplikation

71

9.6 Gesetze, Verordnungen und andere Vorschriften zur Arbeitssicherheit und zum Umweltschutz

9.6.1 Wichtige Gesetze und Verordnungen, Stand 2010

Bezeichnung Titel

AbwV Abwasserverordnung Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer und zur Anpassung der Anlage des Abwasserabgabengesetzes

ADR Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße

ArbSchG Arbeitsschutzgesetz

ArbStättV Arbeitsstättenverordnung

BaustellV Baustellenverordnung

BetrSichV BetriebssicherheitsverordnungVerordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Gebrauch bei der Arbeit, über Sicherheit beim Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen und über die Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes

BImSchG Bundes-Immissionsschutzgesetz Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge

2. BImSchV 2. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung zur Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen halogenierten organischen Verbindungen

4. BImSchV 4. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen

5. BImSchV 5. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über Immissionsschutz

11. BImSchV 11. Bundes-Immissionsschutzverordnung Verordnung über Emissionsschutzerklärungen

12. BImSchV 12. Bundes-Immissionsschutzverordnung Störfall-Verordnung

31. BImSchV Verordnung zur Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen bei der Verwendung organischer Lösemittel in bestimmten Anlagen

ChemG ChemikaliengesetzGesetz zum Schutz vor Gefahrstoffen

GefStoffV Gefahrstoffverordnung Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen

GPSG Geräte- und Produktsicherheitsgesetz

IndV IndirekteinleiterverordnungVerordnung des Umweltministeriums über das Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen

LärmVibrationsArbSchV Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung

LasthandhabV Lastenhandhabungsverordnung

KrW-/AbfG Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen

PSA-BV Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei Gebrauch persönlicher Schutzausrüstungen bei der Arbeit

REACH Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Dezember 2006 zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe

WHG Wasserhaushaltsgesetz Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts

72

Bezeichnung Titel

TRbF Technische Regeln über brennbare Flüssigkeiten

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

VwVwS Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaushaltsgesetz über die Einstufung wassergefährdender Stoffe

in Wassergefährdungsklassen

Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe – VwVwS

RAB zur BaustellV Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen

ASR zur ArbStättV Arbeitsstättenregeln

Die alten Arbeitsstätten-Richtlinien gelten weiter fort, jedoch nicht länger als bis zum 31. Dezember 2012

und werden in dieser Zeit in zwangloser Folge durch die Technischen Regeln für Arbeitsstätten ersetzt.

TRBS Technische Regeln für Betriebssicherheit

Nach § 27 BetrSichV gelten bis zum Inkrafttreten neuer Technischer Regeln für Betriebssicherheit die

vorhandenen Technischen Regeln, die von einem Ausschuss im Rahmen einer Rechtsverordnung nach § 11

Gerätesicherheitsgesetz (jetzt § 14 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz) erlassen wurden (TRbF, TRA, TRD

etc.), entsprechend den nunmehr neuen Anforderungen fort.

Die TRBS werden im Gemeinsamen Ministerialblatt (GMBl.) der Bundesregierung und der Bundesministerien

bekannt gegeben.

TRGS zur GefStoffV Technische Regeln für Gefahrstoffe

Gefahrstoffe: Ausgewählte Technische Regeln und Richtlinien

Die neue Gefahrstoffverordnung ist am 1.1.2005 in Kraft getreten. Sie enthält keine Übergangsbestimmungen

für das technische Regelwerk (TRGS), da diesem nach § 8 Abs. 1 der Verordnung zukünftig eine andere

rechtliche Bedeutung zukommt. Der Ausschuss für Gefahrstoffe stellt fest, welche der bisherigen TRGS –

ggf. nach redaktioneller Anpassung – auch nach der neuen Verordnung weiter gelten können und welche

einer inhaltlichen Überarbeitung bedürfen. Die bisherigen Technischen Regeln können jedoch auch künftig

als Auslegungs- und Anwendungshilfe für die neue Verordnung herangezogen werden. Dabei ist jedoch

zu beachten, dass die noch nicht überarbeiteten Technischen Regeln nicht im Widerspruch zu der neuen

Verordnung stehen dürfen.

9.6.2 Konkretisierungen und Verwaltungsanweisungen zu Gesetzen und Verordnungen

Bezeichnung Titel

TRGS 001 Das Technische Regelwerk zur Gefahrstoffverordnung – Allgemeines – Aufbau – Übersicht – Beachtung der

Technischen Regeln für Gefahrstoffe

TRGS 200 Einstufung und Kennzeichnung von Stoffen, Zubereitungen und Erzeugnissen

TRGS 201 Einstufung und Kennzeichnung von Abfällen zur Beseitigung beim Umgang

Bekanntmachung 220 Sicherheitsdatenblatt

TRGS 400 Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen

TRGS 401 Gefährdung durch Hautkontakt – Ermittlung, Beurteilung, Maßnahmen

TRGS 402 Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen: Inhalative Exposition

TRGS 500 Schutzmaßnahmen

TRGS 505 Blei

TRGS 507 Oberflächenbehandlung in Räumen und Behältern

73

Bezeichnung Titel

BGV A1 Grundsätze der Prävention

BGV A2 Betriebsärzte und Fachkräfte für Arbeitssicherheit

BGV A3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel

BGV A4 Arbeitsmedizinische Vorsorge

BGV C22 Bauarbeiten

BGV C28 Schiffbau

BGR 500 Betreiben von Arbeitsmitteln

Bezeichnung Titel

TRGS 514 Lagern sehr giftiger und giftiger Stoffe in Verpackungen und ortsbeweglichen Behältern

TRGS 515 Lagern brandfördernder Stoffe in Verpackungen und ortsbeweglichen Behältern

TRGS 519 Asbest: Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten

TRGS 524 Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten in kontaminierten Bereichen

TRGS 551 Teer und andere Pyrolyseprodukte aus organischem Material

TRGS 555 Betriebsanweisung und Information der Beschäftigten

TRGS 559 Mineralischer Staub

TRGS 610 Ersatzstoffe und Ersatzverfahren für stark lösemittelhaltige Vorstriche und Klebstoffe für den Bodenbereich

TRGS 612 Ersatzstoffe, Ersatzverfahren und Verwendungsbeschränkungen für dichlormethanhaltige Abbeizmittel

TRGS 615 Verwendungsbeschränkungen für Korrosionsschutzmittel, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können

TRGS 900 Arbeitsplatzgrenzwerte

TRGS 901 Begründungen und Erläuterungen zu Grenzwerten in der Luft am Arbeitsplatz

Eine Zusammenstellung aller aktuellen Technischen Regeln für Gefahrstoffe wird von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz

und Arbeitsmedizin unter www.baua.de veröffentlicht.

9.6.3 Ausgewählte Vorschriften und Regeln der Berufsgenossenschaften zur Unfallvermeidung

Das gesamte Vorschriften- und Regelwerk der Be rufsgenossenschaften in der jeweils aktuellen Fas sung ist im Internet unter

www.arbeitssicherheit.de veröffentlicht.

74

10 Regelwerke und Normen

Bezeichnung Beschreibung

DASt Richtlinie 007 Lieferung, Verarbeitung und Anwendung wetterfester Baustähle; herausgegeben vom Deutschen

Ausschuss für Stahlbau (Mai 1993); Stahlbau Verlags- und Service GmbH, Düsseldorf

MES-93 Merkblatt zur Entnahme repräsentativer Strahlschuttproben; herausgegeben von der Bundesanstalt

für Straßenwesen, Brücken- und Ingenieurbau; Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven

RI-ERH-KOR Richtlinien für die Erhaltung des Korrosionsschutzes von Stahlbauten; 2006; Bundesministerium

für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

RKK 91 Richtlinien für Kontrollprüfungen von Korrosionsschutzarbeiten; herausgegeben vom

Bundesminister für Verkehr; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund

TL/TP-KOR-Stahlbauten Technische Lieferbedingungen – Bau- und Stadtentwicklung – und technische Prüfvorschriften für

Beschichtungsstoffe für den Korrosionsschutz an Stahlbauten, Ausgabe 2002; herausgegeben vom

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund

ZTV-ING, Teil 4 Stahlbau,

Stahlverbundbau, Abschnitt 3

Korrosionsschutz von Stahlbauten

Zusätzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten; herausgegeben

vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung; Verkehrsblatt-Verlag, Dortmund

ZTV-W 218 Zusätzliche technische Vertragsbedingungen – Wasserbau (ZTV-W) für Korrosionsschutz im

Stahlwasserbau; herausgegeben von der Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe

RPB Richtlinien für die Prüfung von Beschichtungssystemen für den Korrosionsschutz im

Stahlwasserbau, herausgegeben von der Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe

Leitfaden Leitfaden für die Entschichtung von Asbest- bzw. PAK-haltigen Altanstrichen im Stahlwasserbau

und auf Betonbauwerken; BMVBS/BAW (www.baw.de)

10.1 Regelwerke

10.2 Normenverzeichnis

Zusammenstellung der im Text genannten und weiteren wichtigen Normen für den Korrosionsschutz von Stahlbauten


Inter-nationale Norm

Umsetzung als Deutsche Norm (DIN)Umsetzung als Europäische Norm (EN)Titel

ISO 554 –

Normalklimate für die Konditionierung und/oder Prüfung; Anforderungen

ISO 1461 DIN EN ISO 1461

Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen


Beschichtungsstoffe und Rohstoffe für Beschichtungsstoffe – Probenahme


Beschichtungsstoffe; Prüfung und Vorbereitung von Proben


Metallische und andere anorganische Schichten – Zink, Aluminium und ihre Legierungen


Beschichtungsstoffe; Gitterschnittprüfung


Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Schichtdicke

75



ISO 2812 DIN EN ISO 2812, Teile 1 bis 3

Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen Flüssigkeiten

Teil 1: Eintauchen in Flüssigkeiten außer Wasser

Teil 2: Verfahren mit Eintauchen in Wasser

Teil 3: Verfahren mit saugfähigem Material


Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen feuchte, Schwefeldioxid enthaltende Atmosphären


Zinkstaub-Pigmente für Beschichtungsstoffe – Anforderungen und Prüfverfahren


Beschichtungsstoffe – Abreißversuch zur Beurteilung der Haftfestigkeit

ISO 4628 DIN EN ISO 4628, Teile 1 bis 8 und 10

Beschichtungsstoffe – Beurteilung von Beschichtungsschäden – Bewertung der Menge und der Größe von Schäden und

der Intensität von gleichmäßigen Veränderungen im Aussehen

Teil 1: Allgemeine Einführung und Bewertungssystem

Teil 2: Bewertung des Blasengrades

Teil 3: Bewertung des Rostgrades

Teil 4: Bewertung des Rissgrades

Teil 5: Bewertung des Abblätterungsgrades

Teil 6: Bewertung des Kreidungsgrades nach dem Klebebandverfahren

Teil 7: Bewertung des Kreidungsgrades nach dem Samtverfahren

Teil 8: Bewertung der von einem Ritz ausgehenden Enthaftung und Korrosion

Teil 10: Bewertung der Filiformkorrosion


Beschichtungsstoffe – Bestimmung der Beständigkeit gegen Feuchtigkeit

Teil 1: Kontinuierliche Kondensation

Teil 2: Verfahren zur Beanspruchung von Proben in Kondenswasserklimaten


Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen; Visuelle Beurteilung der

Oberflächenreinheit

Teil 1: Rostgrade und Oberflächenvorbereitungsgrade von unbeschichteten Stahloberflächen und Stahloberflächen nach

ganzflächigem Entfernen vorhandener Beschichtungen

Teil 2: Oberflächenvorbereitungsgrade von beschichteten Oberflächen nach örtlichem Entfernen der vorhandenen

Beschichtungen

Teil 3: Vorbereitungsgrade von Schweißnähten, Kanten und anderen Flächen mit Oberflächenunregelmäßigkeiten

Teil 4: Ausgangszustände, Vorbereitungsgrade und Flugrostgrade in Verbindung mit Hochdruck-Wasserwaschen

ISO 8502 DIN EN ISO 8502, Teile 2 bis 6, 8 und 9, 11 und 12

Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Prüfungen zum Beurteilen der

Oberflächenreinheit

Teil 2: Laborbestimmung von Chlorid auf gereinigten Oberflächen

Teil 3: Beurteilung von Staub auf für das Beschichten vorbereiteten Stahloberflächen (Klebeband-Verfahren)

Teil 4: Anleitung zum Abschätzen der Wahrscheinlichkeit von Taubildung vor dem Beschichten

Teil 5: Messung von Chloriden auf vorbereiteten Stahloberflächen (Verfahren zum Ionennachweis mit Prüfröhrchen)

Teil 6: Lösen von wasserlöslichen Verunreinigungen zur Analyse – Bresle-Verfahren

Teil 8: Feldprüfung zur refraktometrischen Bestimmung von Wasser (Feuchte)

Teil 9: Feldverfahren zum Bestimmen von wasserlöslichen Salzen durch Leitfähigkeitsmessung

Teil 11: Feldverfahren für die Bestimmung von wasserlöslichem Sulfat durch Trübungsmessung

Teil 12: Feldprüfung zur titrimetrischen Bestimmung von wasserlöslichen Eisenionen

76



ISO 8503 DIN EN ISO 8503, Teile 1 bis 5Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Rauheitskenngrößen von gestrahlten StahloberflächenTeil 1: Anforderungen und Begriffe für ISO-Rauheitsvergleichsmuster zur Beurteilung gestrahlter OberflächenTeil 2: Verfahren zur Prüfung der Rauheit von gestrahltem Stahl – VergleichsmusterverfahrenTeil 3: Verfahren zur Kalibrierung von ISO-Rauheitsvergleichsmustern und zur Bestimmung der Rauheit – MikroskopverfahrenTeil 4: Verfahren zur Kalibrierung von ISO-Rauheitsvergleichsmustern und zur Bestimmung der Rauheit – TastschnittverfahrenTeil 5: Abdruckverfahren zum Bestimmen der Rauheit

ISO 8504 DIN EN ISO 8504, Teile 1 bis 3Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Verfahren für die Oberflächenvorbereitung Teil 1: Allgemeine GrundsätzeTeil 2: StrahlenTeil 3: Reinigen mit Handwerkzeugen und mit maschinell angetriebenen Werkzeugen

ISO 9000 DIN EN ISO 9000Qualitätsmanagementsysteme – Grundlagen und Begriffe

ISO 9001 DIN EN ISO 9001Qualitätsmanagementsysteme – Anforderungen

ISO 9223 –Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären; Klassifizierung

ISO 9226 –Korrosion von Metallen und Legierungen; Korrosivität von Atmosphären; Bestimmung der Korrosionsrate von Standardproben zur Ermittlung der Korrosivität

ISO 9227 DIN EN ISO 9227 Korrosionsprüfungen in künstlichen Atmosphären – Salzsprühnebelprüfungen

ISO 11124 DIN EN ISO 11124, Teile 1 bis 4Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an metallische StrahlmittelTeil 1: Allgemeine Einleitung und Einteilung Teil 2: Hartguss, kantig (Grit)Teil 3: Stahlguss mit hohem Kohlenstoffgehalt, kugelig und kantig (Shot und Grit) Teil 4: Stahlguss mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, kugelig (Shot)

ISO 11126 DIN EN ISO 11126, Teile 1, 3 bis 10Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen – Anforderungen an nichtmetallische StrahlmittelTeil 1: Allgemeine Einleitung und Einteilung Teil 5: Strahlmittel aus Nickelhüttenschlacke Teil 8: Olivinsand Teil 3: Strahlmittel aus Kupferhüttenschlacke Teil 6: Strahlmittel aus Hochofenschlacke Teil 9: StaurolithTeil 4: Strahlmittel aus Schmelzkammerschlacke Teil 7: Elektrokorund Teil 10: Granat

ISO 12944 DIN EN ISO 12944, Teile 1 bis 8Korrosionsschutz von Stahlbauten durch BeschichtungssystemeTeil 1: Allgemeine EinleitungTeil 2: Einteilung der UmgebungsbedingungenTeil 3: Grundregeln zur GestaltungTeil 4: Arten von Oberflächen und OberflächenvorbereitungTeil 5: BeschichtungssystemeTeil 6: Laborprüfungen zur Bewertung von BeschichtungssystemenTeil 7: Ausführung und Überwachung der BeschichtungsarbeitenTeil 8: Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung

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ISO 14713 DIN EN ISO 14713, Teile 1 bis 3Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor KorrosionTeil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und KorrosionsbeständigkeitTeil 2: FeuerverzinkenTeil 3: Sherardisieren

ISO 16276 DIN EN ISO 16276, Teile 1 und 2Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Beurteilung der Adhäsion/Kohäsion (Haftfestigkeit) einer Beschichtung und Kriterien für deren AnnahmeTeil 1: AbreißversuchTeil 2: Gitterschnitt- und Kreuzschnittprüfung

ISO 19840 –Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Messung der Trockenschichtdicke auf rauhen Substraten und Kriterien für deren Annahme

– DIN EN 10025, Teile 1 bis 6Warmgewalzte Erzeugnisse aus BaustählenTeil 1: Allgemeine technische LieferbedingungenTeil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte BaustähleTeil 3: Technische Lieferbedingungen für normalgeglühte/normalisierend gewalzte, schweißgeeignete FeinkornbaustähleTeil 4: Technische Lieferbedingungen für thermomechanisch gewalzte, schweißgeeignete FeinkornbaustähleTeil 5: Technische Lieferbedingungen für wetterfeste BaustähleTeil 6: Technische Lieferbedingungen für Flacherzeugnisse aus Stählen mit höherer Streckgrenze im vergüteten Zustand

– DIN EN 10238Automatisch gestrahlte und automatisch fertigungsbeschichtete Erzeugnisse aus Baustählen

– DIN EN 12501, Teil 1 und 2Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe – Korrosionswahrscheinlichkeit in BödenTeil 1: AllgemeinesTeil 2: Niedrig- und unlegierte Eisenwerkstoffe

– DIN EN 1090, Teile 1 bis 3Ausführung von Stahltragwerken und AluminiumtragwerkenTeil 1: Konformitätsnachweisverfahren für BauteileTeil 2: Technische Regeln für die Ausführung von StahltragwerkenTeil 3: Technische Regeln für die Ausführung von Aluminiumtragwerken

– Normenreihe DIN EN 1993Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten

– DIN EN 14879, Teile 1 bis 6Beschichtungen und Auskleidungen aus organischen Werkstoffen zum Schutz von industriellen Anlagen gegen Korrosion durch aggressive MedienTeil 1: Terminologie, Konstruktion und Vorbereitung des UntergrundesTeil 2: Beschichtungen für Bauteile aus metallischen WerkstoffenTeil 3: Beschichtungen für Bauteile aus BetonTeil 4: Auskleidung für Bauteile aus metallischen WerkstoffenTeil 5: Auskleidung für Bauteile aus BetonTeil 6: Kombinierte Auskleidung mit Plattierungen (Plattenanlagen) und Ausmauerungen

– DIN 18800, Teile 1 bis 7StahlbautenTeil 1: Bemessung und KonstruktionTeil 2: Stabilitätsfälle – Knicken von Stäben und StabwerkenTeil 3: Stabilitätsfälle – PlattenbeulenTeil 4: Stabilitätsfälle – SchalenbeulenTeil 5: Verbundtragwerke aus Stahl und Beton – BemessungTeil 7: Ausführung und Herstellerqualifikation

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Impressum

Herausgeber:

Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e. V. Bundesverband Korrosionsschutz e. V.

Mainzer Landstraße 55 Kalscheurer Weg 12

60329 Frankfurt/Main 50969 Köln

Stand: Dezember 2010

Neuauflage der Broschüre von 1999

Fotos: Alle Abbildungen in dieser Broschüre wurden freundlicherweise von den Mitgliedsfirmen der beiden herausgebenden

Verbände zur Verfügung gestellt.

Geholit + Wiemer Lack- u. Kunststoff-Chemie GmbH, Graben-Neudorf

Titelbild; Seiten 11, 16, 18, 28, 29, 35, 41, 45, 46, 50, 54, 55, 59

Sika Deutschland GmbH, Stuttgart

Seiten 4, 8, 11, 15, 25, 30, 37, 39, 43, 48, 49, 52, 53, 56, 61, 64, 70

Massenberg GmbH, Essen

S. 20

Franz Dietrich AG, Hannover

S. 23

Litterer Korrosionsschutz GmbH, Mannheim

S. 67

Werner Diener GmbH & Co. Industrieanstrich KG, Köln

S. 69

Graphische Gestaltung: Seippel & Weihe Kommunikationsberatung GmbH, Offenbach

Druck: Dr. Cantz’sche Druckerei GmbH & Co. KG, Ostfildern

© Deutsches Lackinstitut GmbH 2010,

Frankfurt am Main

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Broschüre darf ohne ausdrückliche Genehmigung der Herausgeber in irgendeiner Form

reproduziert, bearbeitet oder übersetzt werden.

Documents

Korrosionsschutz Von Stahlbauten Durch Beschichtungssysteme