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Feuerverzinkte Bauteile, die mehrere Monate im Freien lagerten. Die enge Stapelung verhinderte eine ausreichende Luftzirkulation, so daß eine Weißrostbildung ausgelöst wurde
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Minimaler Weißrost an einem Signalmast; für die Wirksamkeit des Korrosionsschutzes ohne Bedeutung;
bei zusätzlichen Beschichtungen muß jedoch auch diese geringe Weißrostbildung vor dem Auftrag der Beschichtung entfernt werden.
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Halbherzig: Zwar sehr sinnvoll auf Holzzwischenlagern gelagert, jedoch in kniehohem Gras (Feuchtigkeit) und mit nach oben offenen Winkelprofilen (Wannenbildung)
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Starke Weißrostbildung mit bereits erkennbarer lokaler Korrosion des Stahluntergrundes
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Arbeitsblätter Feuerverzinken
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4.1
Lagern und Transportieren von feuerverzinktem Stahl
1. Allgemeines
Der gute Schutz vor Korrosion, den die Feuerverzinkung bietet, beruht auf der Bildung schützender Deckschichten, die durch Witterungseinflüsse im Verlaufe einiger Wochen oder Monate auf der Oberfläche feuerverzinkter Stahlteile entstehen. Diese Deckschichten bestehen überwiegend aus basischem Zinkcarbonat (Zn5(OH)6(CO3)2), dessen Bildung stark vom Angebot an Kohlendioxid abhängt.Die für die Korrosionsschutzwirkung des Zinks so wichtigen Deckschichten können sich jedoch nicht ausbilden, wenn die Zinkoberfläche über einen längeren Zeitraum mit Wasser benetzt ist, das keine oder nur sehr wenig mineralische Stoffe enthält, oder wenn der Luftzutritt und damit das Angebot an CO2 unzureichend ist.
In solchen Fällen bildet sich auf der Oberfläche verzinkter Bauteile sogenannter "Weißrost" (Abb. 1). Weißrost besteht überwiegend aus (2 ZnCO3·3 Zn(OH)2·3 H2O), Zinkhydroxid, einem geringen Anteil Zinkoxid und nur wenig Zinkcarbonat. Weißrost hat keine genau definierte Zusammensetzung, da diese von den jeweiligen Entstehungsbedingungen abhängig ist.
2. Problembereiche
In der Praxis kann Weißrost nur bei frisch feuerverzinkten Teilen zu einem Problem werden, da sich anfangs noch keine schützenden Deckschichten gebildet haben. Weil die Einwirkung von Feuchtigkeit eine wesentliche Voraussetzung ist, spielen auch jahreszeitliche Einflüsse eine Rolle. Zeiträume, in denen Weißrost vermehrt auftritt, sind Herbst und Winter, denn häufiger Niederschlag, Nebel und Taupunktunterschreitungen durch niedrige Temperaturen fördern die Weißrostbildung.
Auch das Stapeln von frisch feuerverzinkten Teilen in nassem Gras, in ungünstiger Position oder flächig aufeinanderliegend kann unter intensiver Einwirkung von Feuchtigkeit zu Weißrost führen.
Obwohl gut gemeint, bringt auch das Abdecken von verzinkten Stahlteilen, die im Freien gelagert werden, unter Planen oder Folien in der Regel mehr Schaden als Nutzen. Feuchte Luft staut sich unter den Abdeckungen, es bildet sich in feuchtigkeitsgesättigter Luft Kondenswasser - ein ideales Klima für Weißrost. Auch Verpackungen sind nur solange sinnvoll, wie sie unbeschädigt sind und keine Feuchtigkeit die Verpackung durchdringen kann. Besonders leicht bekommt man Probleme mit der Weißrostbildung bei feuerverzinkten Schüttgütern wie z.B. Schrauben oder Nägeln, die in feuchten Holzkisten oder offenen Behältern unter freiem Himmel gelagert werden.
Die Bildung von Weißrost steht nicht in Zusammenhang mit dem Verzinkungsverfahren und ist auch kein Maßstab für die Güte der Verzinkung. Es ist vielmehr eine Erscheinung, die ganz wesentlich von den Witterungsbedingungen während der Lagerung oder des Transports frisch feuerverzinkter Teile abhängig ist.
3. Schadensumfang
Die Schädigung durch Weißrost wird von Laien häufig überschätzt, da bei der Bildung von Weißrost bereits geringe Mengen metallischen Zinks bei ihrer Umsetzung große Mengen des lockeren, amorphen, pulverigen Weißrostes ergeben. Man unterscheidet zwischen leichter und schwerer Weißrostbildung.
Leichte Weißrostbildung tritt auf, wenn Schwitzwasser oder Feuchtigkeit nur kurzzeitig auf frisch verzinkte Oberflächen einwirken kann und danach rasch wieder abtrocknet (Abb. 2). Dieses ist bei ausreichendem Luftzutritt und bei nicht andauernder Befeuchtung der Fall. Eine nennenswerte Schädigung tritt hierbei nicht ein, da die normgemäße Dicke des Zinküberzuges in aller Regel erhalten bleibt. Geringe Mengen an Weißrost werden nach Fortfall der weißrostauslösenden Bedingungen in eine das Zink schützende Deckschicht umgewandelt. Diese Form der Weißrostbildung ist zwar weitgehend harmlos, kann jedoch beim Auftragen zusätzlicher Beschichtungen zu Haftproblemen führen.
Starke Weißrostbildung tritt bei andauernder und intensiver Befeuchtung auf. Sie kann zu einer erheblichen Schädigung des Zinküberzuges - bis hin zu seiner lokalen Zerstörung führen. Eine objektive Aussage über den Umfang einer Schädigung wird über eine visuelle Prüfung hinaus in erster Linie durch Messung der noch vorhandenen Ü,berzugsdicke möglich. Vor einer Messung müssen jedoch alle Zinkkorrosionsprodukte sorgfältig entfernt werden.
4. Weißrostverhütung
Da die Bildung von Weißrost ausschließlich durch Feuchtigkeitseinwirkung und die Lagerungsverhältnisse beeinflußt wird, sollten auch hier primär vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden. Nachstehend einige Hinweise:
- bei der Lagerung
- Bei Regen, Nebel oder hoher Luftfeuchtigkeit frisch verzinkte Stahlteile nicht langfristig im Freien lagern.
- Da auch längeres Einwirken von Schnee Weißrost auslösen kann, empfiehlt es sich, gegebenenfalls das Material unter Dach zu lagern.
- Verzinkte Stahlteile nicht in hohem, feuchten Gras, in Pfützen oder Schlamm ablagern (Abb. 3).
- Stahlteile auf Unterlagen (z. B. Kanthölzer) setzen, mit etwa 150 mm Bodenabstand.
- Keine Abdeckung durch Planen oder Folien.
- Wannenbildung (Feuchtigkeitsansammlungen) bei der Lagerung von Profilen vermeiden (offene Profilseite muß nach unten zeigen).
- Vollflächige Berührung vermeiden (ggf. Holzzwischenlagen benutzen).
- Möglichst mit leichtem Gefälle lagern, damit Wasser ablaufen kann.
- beim Transport
- Auf ausreichende Belüftung achten, Feuchtigkeitsansammlungen vermeiden. Empfindliche Teile bei feuchter Witterung nicht auf ungeschützter Ladefläche transportieren.
- Bei Seetransport ggf. besondere Maßnahmen durch chemische Schutzmittel vorsehen.
- Kontakt mit anderen aggressiven Transportgütern (z. B. Resten von Chemikalien auf der Ladefläche) vermeiden.
- Feuerverzinkte Schüttgüter nicht in feuchten Holzkisten transportieren oder in offenen Behältnissen im Freien lagern.
5. Erstschutz- und Folgekosten
Da die Nutzungsdauer von Objekten normalerweise deutlich über der Schutzdauer von Korrosionsschutzsystemen liegt, müssen bei einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sowohl die Erst- als auch die Folgekosten berücksichtigt werden. Die Abb. 5 ermöglicht einen orientierenden Überblick über die Erstschutzkosten der Feuerverzinkung im Vergleich zu hochwertigen (Färb-) Beschichtungssystemen.
Die angegebenen Kosten können natürlich nur Richtwerte sein. Je nach Art und Material der Konstruktion, Auftragsumfang und Qualität des jeweiligen Korrosionsschutzsystems ergibt sich eine natürliche Bandbreite. Die Kostengrößen können nach oben oder unten schwanken; auch Kosten für Transportaufwendungen oder Gerüste sind in der Tabelle nicht enthalten.
6. Wirtschaftlichkeitsvergleiche in der Praxis
Will man die Wirtschaftlichkeit von Korrosionsschutzsystemen miteinander vergleichen, so müssen neben den Erstkosten auch Aufwendungen für Instandsetzungen (die mitunter recht erheblich sein können) in Ansatz gebracht werden. Die Schutzdauer des Systems beeinflußt die Wirtschaftlichkeit entscheidend, da durch sie Art und Umfang der Instandsetzungen vorgegeben werden.
Sind langlebige Schutzsysteme bereits bei den Erstkosten im Vorteil, kann man in der Regel auf aufwendige betriebswirtschaftliche Gesamtrechnungen, die Kapitaleinsatz und Verzinsung berücksichtigt, verzichten (Abb. 6). Ist ein hochwertiges System bei den Erstkosten teurer, dann kann es sich trotzdem durch seine Langlebigkeit und die daraus resultierende, geringere Anzahl von Instandsetzungen als das kostengünstigere und damit wirtschaftlichere System darstellen.
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