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Thermisches Spritzen mit Zink

Spritzverzinken ‚Äď nachhaltiger Schutz f√ľr Stahl und Stahlbeton

Stahl und Stahlbeton sind heutzutage als Baumaterial allgegenw√§rtig: in der modernen Gro√üstadtarchitektur, aber auch bei der Gewinnung erneuerbarer Energien durch Windkraft. In den meisten seiner Anwendungen muss Stahl vor Korrosion gesch√ľtzt werden, um seine Funktionsf√§higkeit √ľber einen langen Zeitraum auf nachhaltige Weise zu erhalten. Speziell bei sehr gro√üen Stahlbauteilen oder auch dann, wenn eine gro√üe Stahlkonstruktion bereits vor Ort installiert ist ‚Äď beispielsweise im Sanierungsfall ‚Äď, kann eine Zinkschicht, die durch thermisches Spritzen aufgebracht wird, f√ľr den erforderlichen Korrosionsschutz sorgen.

Korrosionsschutz durch thermisches Spritzen

Thermisches Spritzen des Mastes einer Windkraftanlage

Unter thermischem Spritzen versteht man das Aufspr√ľhen einer Zinkschicht. Dazu wird ein Zinkdraht in einem mobilen Ger√§t √§hnlich einer Spritzpistole aufgeschmolzen und durch einen Druckluftstrahl gezielt auf die zu sch√ľtzende Oberfl√§che aufgebracht. Neben dem passivierenden Schutz durch das Aufbringen der Zinkschicht, wird Stahl zus√§tzlich durch den Effekt des sogenannten kathodischen Korrosionsschutzes gesch√ľtzt. Hierbei besteht ein erweiterter Schutz in Bereichen, an denen die aufgebrachte Zinkschicht z. B. durch mechanische Besch√§digung schadhaft ist.

Die Kombination mit einer dekorativen organischen Deckbeschichtung erweitert den Schutz aufgrund der passivierenden Wirkung des Farbanstrichs. Dabei hat sich im Korrosionsschutz besonders eine Duplexbeschichtung ‚Äď bestehend aus einer lichtbogengespritzten Zinkschicht und einer anschlie√üenden organischen Beschichtung ‚Äď bew√§hrt. Die Oberfl√§che der Spritzschicht ist aufgrund ihrer rauen Struktur ein ausgezeichneter Haftgrund f√ľr Lack oder Pulverschichten. Die nachgewiesene Lebensdauer von Duplexschichten betr√§gt 30 Jahre. Duplex-Systeme, basierend auf einer thermisch gespritzten Zinkoberfl√§che, werden seit Langem erfolgreich eingesetzt, ob im Stahlbau, in der Bauindustrie, im Beh√§lterbau, Schiffbau und nat√ľrlich auch bei Windkraftanlagen. Ein Beispiel aus der Neuzeit: die Waldschl√∂sschen-Br√ľcke bei Dresden.

Wenn Stahlbeton zum Sanierungsfall wird

Schematische Darstellung KKS-Beton

Stahlbeton ist stabil und erf√ľllt seine Aufgabe im Bauwerk √ľber einen langen Zeitraum. Bauwerke k√∂nnen jedoch besonderen Belastungen z. B. durch Tausalz oder aber aggressiven atmosph√§rischen Bedingungen wie Seeluft und -wasser ausgesetzt sein. H√§ufig beginnt der Bew√§hrungsstahl unter der Belastung zu rosten. Durch den Rost vergr√∂√üert sich das Volumen des Stahls, der √ľberdeckende Beton platzt ab und die Korrosion setzt sich fort. Die anschlie√üenden Sanierungsma√ünahmen sind teuer. Oft bedeuten sie einen erheblichen, zeitaufw√§ndigen Eingriff in die Gesamtkonstruktion und die Nutzung des Bauteils w√§hrend der Sanierungsarbeiten wird eingegrenzt. Dabei k√∂nnen Aufwand und Kosten durch geeignete Ma√ünahmen deutlich reduziert werden.

Diese Sch√§den, wie auch der Reparaturaufwand k√∂nnen durch eine vorausschauende Planung bereits im Vorfeld vermieden werden. Heute stehen daf√ľr zwei Verfahren zur Verf√ľgung: Zum einen kann feuerverzinkter Bewehrungsstahl direkt beim Bau der Konstruktion verwendet werden. Feuerverzinkt ist der Bewehrungsstahl deutlich best√§ndiger als ungesch√ľtzt.

Eine andere Schutzm√∂glichkeit ist der vorbeugende Einsatz von kathodischem Korrosionsschutz (KKS). Hierbei wird der Rohbeton gro√üfl√§chig mit einer aufgespritzten Zinkschicht versehen, die in regelm√§√üigen Abst√§nden √ľber Kontakte elektrisch leitend mit der Bewehrung verbunden wird. Dabei bildet sich ein elektrochemischer Schutzeffekt, der vom Prinzip her genauso funktioniert wie der Zinkschutz moderner Autokarosserien: Der Korrosionsangriff konzentriert sich auf das Zink, w√§hrend der Stahl intakt bleibt. Dieser Schutz wirkt vollfl√§chig, sogar wenn die Schutzschicht √∂rtlich Risse bekommt und erneut Wasser eindringt. So wird der Beton wirksam und nachhaltig vor Korrosion gesch√ľtzt ‚Äď je nach Dimensionierung und der Belastung aus der Umgebung bis zu 30 Jahre und mehr. Durch diese Art des nachhaltigen Bauens reduziert sich nicht nur der Wartungsaufwand, sondern kostspielige Ma√ünahmen zur Behebung von Korrosionssch√§den k√∂nnen vermieden werden.
Vorteilhaft ist, dass das System bei Sanierungsf√§llen auch nachtr√§glich eingesetzt werden kann. Bei herk√∂mmlichen Instandsetzungen bleiben n√§mlich h√§ufig Chloride im Beton zur√ľck, die schon nach wenigen Jahren erneut zu massiven Sch√§den f√ľhren k√∂nnen. So werden in der Folge erneut aufw√§ndige und teure Eingriffe n√∂tig. Mithilfe des kathodischen Korrosionsschutzes bleiben Stahlbetonkonstruktionen hingegen nachhaltig gesch√ľtzt.

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