Oberflächenbehandlung und Korrosionsschutz mit organischen Beschichtungen

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1 Oberflächenbehandlung und Korrosionsschutz mit organischen Beschichtungen Die neue DIN EN Municon Tagungszentrum Thomas Bittner München,

2 DIN EN Oberflächenbehandlung Unter Abschnitt 10.1 werden detaillierte Anforderungen für die Behandlung von Stahloberflächen für das nachfolgende Aufbringen von organischen Beschichtungen, metallischen Überzügen, thermisches Spritzen oder Feuerverzinken festgelegt -kein kathodischer Korrosionsschutz Detaillierte Anforderungen an die Korrosionsschutzsysteme für Oberflächen, auf die organische Beschichtungen oder verwandte Produkte aufgebracht werden sollen, werden gemäß Abschnitt 10.1 a) beschrieben in: Normenreihe DIN EN ISO und Anhang F

3 DIN EN Oberflächenbehandlung ISO Tabelle1; P3, : frei von allen Schweißspritzern ISO P2: Schweißnähte bearbeiten Unregelmäßige und scharfe Profile sind entfernt ISO P3: Oberfläche glatt Frei von Schweißschlacke, Randkerben und Poren Oberflächen von niedrig legierten Stählen müssen gemäß der in DIN EN ISO 8504, Teile 1-3, beschriebenen Verfahren (z.b. Strahlen oder Reinigen mit Handwerkzeugen und mit maschinell angetriebenen Werkzeugen) vorbereitet werden Nur zur Information: Die bekanntere DIN EN ISO bezieht sich ebenfalls auf die Norm DIN EN ISO 8504 Bei festgelegter Korrosivitätskategorie und Schutzdauer muss der Vorbereitungsgrad nach DIN EN ISO der Tabelle 22 entsprechen Andernfalls gilt P1,falls nicht anders festgelegt

4 Schutzdauer des Korrosionsschutzes a > 15 Jahre 5 Jahre bis 15 Jahre < 5 Jahre DIN EN Oberflächenbehandlung Tabelle 22 Korrosivitätskategorie a C1 C2 bis C3 oberhalb C3 C1 bis C3 oberhalb C3 C1 bis C4 C5 - Im Vorbereitungsgrad P2 oder P3 wie festgelegt a Schutzdauer des Korrosionsschutzes und Korrosivitätskategorie nach EN ISO P1 P2 P1 P2 P1 P2 Besondere Beachtung bedürfen die oft sehr harten, thermisch geschnittene Oberflächen, Kanten und Schweißnähte. Sie müssen ausreichend eben sein und nach dem Strahlen die festgelegte Rauheit ermöglichen.

5 Schutzdauer des Korrosionsschutzes a > 15 Jahre 5 Jahre bis 15 Jahre < 5 Jahre DIN EN Oberflächenbehandlung Tabelle 22 Korrosivitätskategorie a C1 C2 bis C3 oberhalb C3 C1 bis C3 C1 bis C4 C5 - Im Vorbereitungsgrad P2 oder P3 wie festgelegt a Schutzdauer des Korrosionsschutzes und Korrosivitätskategorie nach EN ISO P1 P2 P1 Höhere Anforderungen oberhalb C3 P2 in der kommenden DIN EN ISO P1 P2 Besondere Beachtung bedürfen die oft sehr harten, thermisch geschnittene Oberflächen, Kanten und Schweißnähte. Sie müssen ausreichend eben sein und nach dem Strahlen die festgelegte Rauheit ermöglichen.

6 DIN EN ISO Oberflächenvorbereitungsgrad P3 nach ISO Oberflächenfehler Vor Durchführung der Oberflächenvorbereitung muss die Oberfläche den Vorbereitungsgraden nach ISO entsprechen (z. B. hinsichtlich Schweißstellen, Kanten, Poren). Der Vorbereitungsgrad muss festgelegt werden: (z.b. nach ISO ). ISO P3: frei von sichtbaren Überwalzungen In Fällen von langer und sehr langer Schutzdauer für die Korrosivitätskategorie C4 und höher sowie für Im1 bis Im4 muss der Vorbereitungsgrad P3 sein. Quelle: E DIN EN ISO

7 1.2 Geriffelte/ profilierte Schweißnaht 1.3 Schweißschlacke ISO Definitionen Beispiele - Auszug Vorbereitungsgrade P1 P2 P3 keine Vorbereitung Die Oberfläche muss frei von Schweißschlacke sein. 1.4 Randkerbe keine Vorbereitung 1.5 Schweiß- Porosität Art der Unregelmäßigkeit 1 sichtbar 2 unsichtbar(kann nach dem Stahlen offen sein) Die Oberfläche muss bearbeitet werden (z. B. durch Schleifen), um unregelmäßige und scharfe Profilierungen zu entfernen. Die Oberfläche muss frei von Schweißschlacke sein. Oberfläche wie erhalten keine Vorbereitung Oberflächenporen müssen ausreichend offen sein, um das Eindringen des Beschichtungsstoffes zu ermöglichen. Die gesamte Oberfläche muss bearbeitet werden, d. h. glatt sein. Die Oberfläche muss frei von Schweißschlacke sein. Die Oberfläche muss frei von Randkerben sein. Die Oberfläche muss frei von sichtbaren Poren sein.

8 ISO Definitionen Beispiele - Auszug Art der Unregelmäßigkeit Vorbereitungsgrade 2 Kanten P1 P2 P3 2.1 Gewalzte Kanten keine Vorbereitung keine Vorbereitung Die Kanten müssen mit einem Mindestradius 2 von 2 mm gerundet sein. (siehe ISO ) 2.2 Kanten, hergestellt durch Stanzen, Schneiden oder Sägen Kein Teil der Kante darf scharf sein; die Kanten müssen frei von Graten sein. Die Kanten müssen halbwegs glatt sein. Die Kanten müssen mit einem Mindestradius von 2 mm gerundet sein. 2.3 thermisch geschnittene Kanten 1 Stanzen 2 Schneiden Die Oberfläche muss frei von Schlacke und losem Zunder sein. Kein Teil der Kante darf ein unregelmäßiges Profil haben. (siehe ISO ) Die Schnittfläche muss nachgearbeitet und die Kanten müssen mit einem Mindestradius von 2 mm gerundet sein. (siehe ISO )

9 DIN EN : 10 Oberflächenbehandlung zusätzliche Hinweise und Anmerkungen Anforderungen an die Oberflächenreinheit nichtrostender Stähle müssen separat festgelegt werden Vermeidung von Kontaktkorrosion Oberflächen in Kontakt mit Beton Korrosionsschutzsysteme bis 50mm unterhalb Beton Fugenabdichtung Unzugängliche Oberflächen Reparaturen nach dem Schneiden oder Schweißen Reinigung von nichtrostenden Stahlbauteilen Brandschutz wird im Allgemeinen nicht als Teil des Korrosionsschutzes angesehen Bei Verwendung von Brandschutz- und Korrosionsschutzsystemen muss Kompatibilität nachgewiesen werden

10 DIN EN Anhang F Korrosionsschutz Enthält Anforderungen und Richtlinien für Werks- bzw. Baustellenbeschichtungen für niedrig legierte Stähle Verweist auf Normen zur Erstellung von Korrosionsschutzspezifikationen für Beschichtungen, Feuerverzinkung, Feuerverzinkung + Pulverlacke, Thermisches Spritzen u.a. DIN EN ISO ,DIN EN ISO 1461, DIN EN ISO Korrosionsschutzanforderungen sind Teil der Ausführungsunterlagen Die Leistungsspezifikation umfasst mindestens die Schutzdauer, die Korrosivitätskategorie und Anforderungen. Priorisierung für die Art des Korrosionsschutz möglich Gibt Hinweise zur Erstellung von Arbeitsanweisungen Verarbeitung der Schutzsysteme, Lagerung, Transport Oberflächenbehandlung ist Aufgabe des Herstellers und im Allgemeinen nicht Aufgabe des Korrosionsschutzunternehmens

11 DIN EN Anhang F Oberflächenvorbereitung Oberflächenvorbereitung von Baustählen Nachweis der Oberflächenrauheit nach ISO /-2! Handentrosten/handmaschinelles Entrosten nicht geeignet für die Erzielung eines einwandfreien Untergrundes Bei Duplex-Systemen ist Reinigung zulässig möglichst mit geeigneter Haftgrundierung, Alternative: Sweep-Strahlung Höhere Anforderungen in der kommenden DIN EN ISO 12944! Feuerverzinkung Sweepen falls nicht anders vereinbart Oberflächenvorbereitung vor dem Feuerverzinken Schweißnähte und Oberflächen zum Schweißen kein Überschweißen von Beschichtungen Abstand Beschichtung von Schweißnähten mind. 150 mm

12 ISO 8503 ISO-Rauheitsvergleichsmuster

13 ISO 8503 ISO-Rauheitsvergleichsmuster Fein Mittel Grob

14 DIN EN ISO Anhang B (normativ) Substrat Mindest-Vorbereitungsgrad (falls nicht anderweitig festgelegt) Sa 2½ nach ISO Mittel (G) nach ISO Erste Schicht des Schutzsystems Zn (R) Grundbeschichtungsstoff Unlegierter Stahl Rostgrade A, B, C oder D a nach ISO a Sa 2½ nach ISO weitere Informationen sollten in den technischen Datenblättern aufgeführt sein nach ISO 2063 div. Grundbeschichtungsstoffe Thermisch gespritzte Metallüberzüge und Versiegelung (nach ISO 2063) Bei Rostgrad D ist besondere Sorgfalt zur Sicherstellung der geforderten Oberflächenvorbereitung notwendig.

15 DIN EN Anhang F Oberflächenvorbereitung Oberflächen bei vorgespannten Verbindungen Gleitfeste Verbindungen (Anforderungen an Reibflächen und Güteklassen) Nicht gleitfeste Verbindungen DFT max. 100 µm, ansonsten Prüfung des Vorspannkraftverlustes, Abschätzung nach Tabelle I1 möglich Oberflächenbehandlung von Verbindungsmitteln Oberflächenbehandlung erst nach deren Kontrolle! Schutz von Ankerschrauben bis 50mm unterhalb Beton

16 DIN EN Anhang F Oberflächenvorbereitung D eckb eschichtung, N D FT 80 µm 2. Zw ischenbeschichtung, ND FT 80 µm 1. Zw ischenbeschich tung, N D FT 80 µm G run dbeschichtung, N D FT 80 µm Stahl, Sa 2½ Kantenschutz: Organische Beschichtungen Prüfung der Untergrundvorbereitung direkt vor Beschichtung Farbtonwechsel bei Mehrschichtaufbauten Beachten von Herstellerangaben, Technische Informationen Aushärtezeiten beachten (gerade bei Mehrschichtsystemen) Belüftung sicher stellen Kantenschutz 25mm beidseits der Kante, wird nicht mehr explizit gefordert (im Gegensatz zur ZTV-ING, ist auch technisch sinnvoll) Metallspritzen Feuerverzinken

17 DIN EN Anhang F Kontrolle und Überprüfung Routineüberprüfungen Oberflächenvorbereitung Messung der Schichtdicke von: - organischen Beschichtungen gemäß ISO / Duplex-Systeme nach EN ISO thermische Spritzschichten nach EN ISO Feuerverzinkung nach ISO 1461 Anforderungen in der DIN EN ISO 12944! ISO falls nicht anders vereinbart Sichtprüfung (Vorgaben der DIN EN ISO erfüllt?)

18 DIN EN Anhang F Kontrolle und Überprüfung Routineüberprüfungen Umfang der Prüfungen für die Trockenschichtdicke a) DFT: 5 Messwerte pro 100 m² Anforderungen der BAST: ZTV-ING = Vertragsbestandteil

19 Routineüberprüfungen DIN EN Anhang F Kontrolle und Überprüfung Umfang der Prüfungen für die Trockenschichtdicke a) DFT: 5 Messwerte pro 100 m² b) Mittelwert der 5 Messungen NDFT c) Mindestwert 80% NDFT d) Maximale DFT ist 2 x NDFT im Allgemeinen 3 x NDFT für Kanten, Schweißnähte und vergleichbar Anforderungen in der DIN EN ISO 12944! Im Allgemeinen bis zu 3 x NDFT oder Übereinkunft auf fachlicher Basis Kontrollflächen In Übereinstimmung mit DIN EN ISO Kontrollflächen für C3 bis C5 bzw. Im1 bis Im3

20 DIN EN ISO Kontrollflächen Alle Kontrollflächen müssen dokumentiert werden. Sie können auch am Bauwerk selbst dauerhaft gekennzeichnet werden Die Größe und die Anzahl der Kontrollflächen bzw. der Referenzproben müssen in einem angemessenen Verhältnis zur Art des gesamten Bauwerks stehen, sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht.

21 DIN EN ISO Anzahl von Kontrollflächen Größe des Bauwerks (beschichtete Fläche) m 2 Empfohlene Höchstzahl an Kontrollflächen Empfohlener prozentualer Anteil (Höchstwert) an Kontrollflächen zur Gesamtfläche (%) Neu Alt Neu Alt ,6 > , > > > > ,3 0,3 0,2 0,15 0,1 0,5 0,3 0,2 0,2 Quelle: E DIN EN ISO

22 BAST: ZTV-ING Kontrollflächen (sind Vertragsbestandteil) Tabelle 4.3.2: Anzahl und Gesamtfläche der Kontrollflächen Größe des Bauwerks (beschichtete Fläche) [m²] Anzahl an Kontrollflächen Gesamtfläche der Kontrollflächen (Höchstwert) [m²] bis bis bis bis über Quelle: ZTV-ING Teil 4 Abschnitt 3, Stand 2013/12

23 ATV DIN 18364: Abschnitt 4 "Korrosionsschutzarbeiten an Stahlbauten Überarbeitung durch: Deutschen Vergabe- und Vertragsausschuss für Bauleistungen (DVA) Phillip Suppan, BVK-Tagung 2016

24 DIN EN ISO Veröffentlichung 2018 Teil Titel WG Stand Datum 1 Allgemeine Einleitung Einteilung der Umgebungsbedingungen Grundregeln zur Gestaltung Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung Beschichtungssysteme Laborprüfungen zur Bewertung von Beschichtungssystemen Beschichtungssysteme und Laborprüfungen für den Korrosionsschutz von Offshore- und vergleichbaren Stahlbauten Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten Erarbeiten von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung

25 DIN EN ISO :2018 Neuerungen Teil 1 Allgemeines Bezeichnung deutsch Bezeichnung englisch Kurzzeichen Schutzdauer Kurz Low L Bis zu 7 Jahre Mittel Medium M 7 bis 15 Jahre Hoch High H 15 bis 25 Jahre Sehr Hoch Very High VH Über 25 Jahre Quelle: E DIN EN ISO

26 DIN EN ISO 12944:2018 Umgebungsbedingungen - Teil 2 Neue Korrosivitätskategorie CX, C5-I und C5-M in C5 zusammengefasst C1 C2 C3 C4 C5 CX unbedeutend gering mäßig stark sehr stark extrem CX umfasst unterschiedliche extreme Umgebungen. Eine typische extreme Umgebung ist die in ISO behandelte Offshore-Umgebung. Andere extreme Umgebungen werden in der Normenreihe ISO nicht behandelt. Quelle: E DIN EN ISO

27 DIN EN ISO 12944:2018 Umgebungsbedingungen Teil 2 Einführung der neuen Kategorie Im4 für Bauwerke mit kathodischem Korrosionsschutz Im1 Süßwasser Flussbauten, Wasserkraftwerke Im2 Meer- oder Brackwasser Stahlbauten in Wasser ohne kathodischen Korrosionsschutz (z. B. Hafenbereiche mit Stahlbauten wie Schleusentore, Staustufen, Molen; Offshore-Anlagen). Im3 Erdreich Behälter im Erdreich, Stahlspundwände, Stahlrohre Im4 Meer- oder Brackwasser Stahlbauten in Wasser mit kathodischem Korrosionsschutz Quelle: E DIN EN ISO

28 DIN EN ISO Teil 5 Anhang B, normativ Quelle: E DIN EN ISO

29 DIN EN ISO Beschichtungssysteme auf Feuerverzinkung Änderungen Korrosivitäts- Kategorie : :2018 BM DFT BM DFT C4 h EP/PUR 160 µm EP/PUR 160 µm AY 240 µm AY 200 µm C5 h EP/PUR 320 µm EP/PUR 200 µm AY - AY - Feuerverzinkung ist Bestandteil des Korrosionsschutzsystems TL/TP-KOR: Geländer 2x 80 µm Blatt 87/97/94

30 DIN EN ISO : 2018 Prüfprogramme Kategorie ISO C2 C3 Schutzdauer ISO Prüfprogramm 1 Prüfprogramm 2 ISO (Kondensation von Wasser) ISO 9227 (neutraler Salzsprühnebel) Anhang B: (zyklische Alterungsprüfung) h h h gering 48 mittel 48 hoch 120 sehr hoch niedrig mittel hoch sehr hoch

31 DIN EN ISO : 2018 Prüfprogramme Kategorie ISO C4 C5 Schutzdauer ISO Prüfprogramm 1 Prüfprogramm 2 ISO (Kondensation von Wasser) ISO 9227 (neutraler Salzsprühnebel) Anhang B: (zyklische Alterungsprüfung) h h h niedrig mittel hoch sehr hoch (10 Zyklen) niedrig mittel hoch (10 Zyklen) sehr hoch (16 Zyklen) Prüfungen C4 Sehr Hoch und C5 Hoch wahlweise Zyklustest oder Kondensat- und Salzsprühtest

32 DIN EN ISO /-9:2018 Zyklustest Nach C5 Sehr Hoch geprüfte Systeme erfüllen auch die Prüfbedingungen für geringere Korrosivitätskategorien!

33 DIN EN ISO Ritz und Auswertung nach Belastung Ritz mit 2mm Breite bis zum Stahl für alle Korrosionsschutzsysteme, d.h. auch für Duplex-Systeme Auswertung an 9 Stellen Prüfprogramm 1 Prüfprogramm 2 Durchschnitt max. 1,5 mm Durchschnitt max. 3 mm

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit