Fostabericht P 835 - Feuerverzinken im Stahl- und VerbundbrückenbauFostabericht P 835 - Feuerverzinken im Stahl- und Verbundbrückenbau

P 835 – Feuerverzinken im Stahl- und Verbundbrückenbau

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P835

ISBN: 78-3-942541-48-0 Artikelnummer: P835 Kategorien: ,

Beschreibung

P 835 – Feuerverzinken im Stahl- und Verbundbrückenbau

Stahl- und Verbundbrücken werden in Deutschland und in Europa üblicherweise durch eine organische Beschichtung vor Korrosion geschützt. Diese Beschichtungen haben eine theoretische Schutzdauer von bis zu 25 Jahren. Im Vergleich dazu bietet das Stückverzinken von Stahlbauteilen einen sehr langlebigen und robusten Korrosionsschutz, der bereits im Stahlhochbau einen großen Marktanteil einnimmt. Schutzdauern von 80 Jahren und mehr sind dabei keine Seltenheit. Dadurch lassen sich Wartungsund Instandsetzungsarbeiten deutlich verringern.
Für Brücken im Verkehrswegebau lassen sich diese ökologischen und ökonomischen Vorteile bislang noch nicht nutzen. Derartige Brücken sind zyklischen  Belastungen ausgesetzt, die einen Nachweis gegen Werkstoffermüdung gemäß DIN EN 1993-2 und DIN EN 1994-2 erfordern. Da der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit von Bauteilen bei zyklisch wirkenden Belastungen bisher nicht ausreichend untersucht wurde, werden feuerverzinkte Bauteile bislang nicht von der Bemessungsnorm erfasst.
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Erarbeitung und Bereitstellung der grundlegenden wissenschaftlich und technisch erforderlichen Erkenntnisse zur grundsätzlichen Anwendung der Feuerverzinkung im Stahl- und Verbundbrückenbau.
Dafür wurden Versuche zur Ermüdungsfestigkeit an für den Brückenbau typischen Kerbdetails im feuerverzinkten Zustand durchgeführt, die teilweise durch Vergleichsproben im unverzinkten Zustand ergänzt wurden. Des Weiteren war es erforderlich, den Korrosionsschutznachweis für die Feuerverzinkung und deren Reparaturtechnologie durch thermisch gespritzten Zinküberzug an Transport- und Montageschäden für eine angestrebte Nutzungsdauer von 100 Jahren zuerbringen. Basis hierfür waren sowohl eine Literaturauswertung als auch diverse Versuche zu Schutzdauer, Vorbehandlungsmethoden und Ausführungsvarianten.
Als Ergebnis konnte festgestellt werden, dass die Feuerverzinkung einen signifikanten Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit hat, der auch teilweise zu einer Abminderung der Detail-Kategorien für den Nachweis gegen Werkstoffermüdung führt. Die Ursachen dafür konnten in der Ausbildung des Zinküberzugs identifiziert werden. Parallel konnte der Nachweis für eine theoretische Korrosionsschutzdauer von 100 Jahren, also in gleicher Länge wie die Nutzungsdauer der Brücke, sowohl für die stückverzinkten Bauteile als auch für spritzverzinkte Ausbesserungsstellen an Montageschweißstößen erbracht werden. Auf dieser Basis wurden für den Anwender Konstruktionsempfehlungen in Form einer Broschüre erstellt.
Die ganzheitliche Betrachtung der Bau- und Unterhaltungskosten zeigt die entscheidenden Vorteile der Feuerverzinkung im Lebenszyklus von Brückentragwerken.
Das IGF-Vorhaben 351 ZBG der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V., Düsseldorf, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Vorhaben wurde an der Technischen Universität Dortmund vom Lehrstuhl Stahlbau, an der Technischen Universität Darmstadt von der Staatlichen
Materialprüfungsanstalt Darmstadt, Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde und vom Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH durchgeführt.

Autoren:
D. Ungermann, D. Rademacher, M. Oechsner, R. Landgrebe, J. Adelmann, F. Simonsen, S. Friedrich, P. Lebelt

Veröffentlichung:
2014