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Friday, September 29, 2017, Saal M 10:00 AM Stahlbau - Festigkeit und Korrosionsschutz |
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Praxisgerechtes Auslegen von Korrosionsschutzsystemen für hochfeste mechanische Fügeverbindungen |
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Karina Nowak* / Fraunhofer-Einrichtung für
Großstrukturen in der Produktionstechnik
, Deutschland Martin-Christoph Wanner / Fraunhofer Anwendungszentrum Großstrukturen in der Produktionstechnik, Deutschland Normen Fuchs/ Fraunhofer Anwendungszentrum Großstrukturen in der Produktionstechnik, Deutschland Jörg Gehrke/ Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH, Deutschland Peter Lebelt/ Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH, Deutschland |
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Hochfeste mechanische Fügeverbindungen, wie Schrauben- oder Schließringbolzenverbindungen werden in einer Vielzahl von Konstruktionen eingesetzt. Haupteinsatzgebiete im Stahlbau sind nicht ruhend belastete Konstruktionen wie Tragstrukturen von Windenergie-anlagen oder Brücken. Des Weiteren werden sie für Unterkonstruktionen von Solaranlagen oder Hochspannungsmasten eingesetzt. Normen und Standards geben Empfehlungen für die korrosionsschutzgerechte Gestaltung von Stahlbauten vor. Typischerweise werden die Halbzeuge und Fügeelemente beim Einsatz für Windenergieanlagen jedoch vor dem Fügeprozess beschichtet. Im Anschluss erfolgt aus Kostengründen keine Abdichtung der Fügestelle mittels Zusatzbeschichtung oder Abdichtmasse. Die Verbindungen sind daher im besonderen Maße den vorliegenden medialen Belastungen am Einsatzort ausgesetzt. An der Fügestelle entstehen Spalt- und Kontaktbereiche zwischen Halbzeug und Fügeelement an denen es vermehrt zu Korrosionserscheinungen kommen kann. Im Einsatz kann es daher trotz hoher nomineller Schutzdauern der Einzelkomponenten (Halbzeuge und Fügeelemente) bereits nach wenigen Jahren zu Korrosionserscheinungen kommen. Stand der Technik bei der Bestimmung der Korrosionsschutzbeständigkeit von Fügeelementen und Halbzeugen ist, diese ausschließlich separat voneinander zu betrachten. Es kommen Standardlabortests (Salzsprühnebeltest) sowie Freibewitterungsuntersuchungen zum Einsatz. Aktuelle Problemstellungen aus der Praxis zeigen, dass diese Vorgehensweise im Einsatz nicht zu den gewünschten/vorgesehenen Schutzdauern führt. Um die Korrosionsschutzbeständigkeit unter realen Anwendungsfall besser prognostizieren zu können, wird daher im Rahmen eines aktuell laufenden Forschungsvorhabens eine alternative Vorgehensweise gewählt. Die Fügeelemente werden dabei in Halbzeuge gesetzt um die Korrosionsschutzbeständigkeit anhand typischer Verbindungskonfigurationen zu testen. Ziel ist die Überprüfung von Standardlabortests hinsichtlich ihrer Aussagequalität bezüglich der Korrosionsschutzbeständigkeit von hochfesten mechanischen Fügeverbindungen. Der Fokus des Vortrages liegt dabei auf der Vorstellung von Auswertekriterien, sowie der Präsentation aktueller Ergebnisse der Labor- und Freibewitterungsuntersuchungen. Die Erkenntnisse stellen eine verbesserte Grundlage für eine praxisgerechte Auslegung von Korrosionsschutzsystemen von Fügeverbindungen dar und sprechen damit sowohl den Anwender wie auch die Hersteller von Fügeelementen und Halbzeugen sowie deren Beschichtungsunternehmen an. Wesentlicher Nutzen ist zukünftig eine praxisgerechte Auslegung von Korrosionsschutzsystemen sowie eine Reduzierungen der Instandhaltungsmaßnahmen an hochfesten Verbindungen. |