Zum Feuerverzinken von Stahlkonstruktionen - Ursachen und Lösungsvorschläge zum Problem der Rißbildung

Abstract

Seit beinahe 100 Jahren ist das Feuerverzinken von Stahlkonstruktionen eine technisch und wirtschaftlich hochwirksame Korrosionsschutzmethode. In den vergangenen 10 Jahren wurde jedoch gelegentlich über Rißbildungen im Stahl während des Feuerverzinkens berichtet. Betroffen sind meist Stahlkonstruktionen größerer Abmessungen, bei deren Herstellung Brennschneid‐, Schweiß‐ und Kaltumformungsprozesse zu hohen Eigenspannungen geführt haben. Mit dem vorliegenden Beitrag soll der technische Kenntnisstand bezüglich der Ursachen der Rißbildung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung von Werkstoffeigenschaften, der Art der Konstruktion und der Stahlbaufertigungsmethoden und des Feuerverzinkungsprozesses durch Auswertung der nationalen und internationalen Literatur in Verbindung mit eigenen Erfahrungen bei der Begutachtung von Schadensfällen dargestellt werden.

Aktuelle Forschungsergebnisse zur Rissbildung in feuerverzinkten Stahlkonstruktionen

“…Insbesondere wurden bis auf weiteres Grenzwerte für Zinkschmelzenzusammensetzungen genannt, ab denen eine Rissbildung infolge Flüssigmetallversprödung (Liquid Metal Embrittlement, LME) wahrscheinlich wird, wie die Auswertung der Literatur ergab [11]: …”

Parkhaussysteme in Stahlverbundbauweise

“…Corrugated sheets with concrete layer bei Stahlträgern, insbesondere der in der jüngeren Vergangenheit vermehrt aufgetretenen Rissbildung, sind zur Zeit Gegenstand eingehender Untersuchungen. Hinweise zur Anwendung der Feuerverzinkung finden sich in [15], [16], [17].…”

Festigkeitsabfall in Stahldrähten beim Feuerverzinken

“…Die Schutzdauer des Zinküberzuges wird von den Zinkschichtdicken, der Art und der Intensität der Befeuchtung, der Einwirkung korrosionsför-dernder Medien und weiteren Zusatzbelastungen beeinflusst. Durch die Wechselwirkung, die beim Feuerverzinken zwischen flüssiger Schmelze und der Stahloberfläche stattfindet, entsteht eine intermetallische Fe-Zn-Legierungsschicht mit verschiedenen Phasen, die abgesehen vom Korrosionsschutz eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften der verzinkten Drähte verursacht und zu Schadensfällen führt [1]. Der Vergleich der Festigkeitswerte von feuerverzinkten und unverzinkten Drähten zeigt deutlich die Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften.…”