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21-06-2017 | Sanierung | Im Fokus | Article

Der Korrosion auf der Spur

Author:
Christoph Berger

Ingenieurbauwerke müssen regelmäßigen Überprüfungen im Hinblick auf ihre Sicherheit und ihren Zustand unterzogen werden. Dabei geht es auch um unterschiedlichste Korrosionstypen und Prüfverfahren.

Nachdem am 12. Juni 2017 ein Gutachten über den Zustand der Wupperbrücke an der Leichlinger Straße in Solingen eintraf, reagierten die Verantwortlichen schnell. Zwei Tage später war die Brücke für den Fahrzeugverkehr gesperrt, weitere zwei Tage später auch für Fußgänger und Radfahrer.

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2016 | OriginalPaper | Chapter

Korrosion und Korrosionsschutz

Als Korrosion definiert man die Werkstoffschädigung von der Oberfläche her durch chemischen Angriff, also durch chemische Reaktion mit Flüssigkeiten. Beispiele für Korrosion im Alltagsleben sind das beschleunigte Rosten von Autokarosserien bei …


Die Wupperbrücke in Leichlingen, die 1958 als Spannbetonkonstruktion errichtet wurde, steht schon seit längerer Zeit unter genauer Beobachtung, auch ihr Neubau war bereits mittelfristig vorgesehen. Der verarbeitete Spannstahl gehört zu einer Charge, von der man heute weiß, dass sie von minderwertiger Qualität ist und anfällig für die so genannte Spannungsrisskorrosion. Das Problem ist bundesweit bekannt, für betroffene Bauwerke gelten besondere Vorsorgemaßnahmen.

Werkstoffschädigung von der Oberfläche

Im Kapitel "Korrosion" des Springer-Fachbuchs "Werkstoffkunde für Ingenieure" wird erläutert, dass der häufigste Korrosionstyp die lokale Korrosion ist. Dabei wird der Werkstoff nur örtlich angegriffen – Ursache ist die Bildung von lokalen Aktiv-Passivelementen, die sich durch ein unterschiedliches Potenzial- und Flächenverhältnis auszeichnen. Weiter heißt es: "Unter zusätzlicher Einwirkung von Spannungen können aufgrund mechanischer und korrosiver Wechselwirkungen Risse erzeugt werden und sehr hohe Korrosionsraten auftreten (Spannungsrisskorrosion, dehnungsinduzierte Korrosion, Korrosionsermüdung)."

Prinzipiell definiert man Korrosion laut dem Kapitel "Korrosion und Korrosionsschutz" des Springer-Fachbuchs "Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik" als die Werkstoffschädigung von der Oberfläche her durch chemischen Angriff, also durch chemische Reaktion mit Flüssigkeiten oder Gasen der Umgebung. Als Beispiel werden unter anderem die erhöhten Korrosionsschäden an Bauwerken bei Verwendung von Streusalz im Winter oder in Gegenden mit aggressiven Industrieatmosphären genannt.

Situation im Stahlwasserbau

Mit der Fokussierung auf Brücken schreiben Manfred Curbach und Gerhard Mehlhorn im Kapitel "Überwachung, Prüfung, Bewertung und Beurteilung von Brücken" des Springer-Fachbuchs "Handbuch Brücken", dass ein wesentlicher Schadensschwerpunkt bei Stahlbeton- und Spannbetonbrücken in der Korrosion der Bewehrung liegt, welche durch Stoffe, die bereits in der Struktur eingelagert sind oder aus der unmittelbaren Umgebung stammen, ausgelöst wird. Um den genauen Zustand festzustellen, nennen sie unterschiedliche zur Verfügung stehende Verfahren, die sich aufgrund der erzielbaren Erkenntnisse voneinander unterscheiden. Dies sind die visuelle Inspektion, das Abklopfen der Oberfläche, das Öffnen von Hohlstellen, die Messungen am Bauwerk zur Bestimmung der Materialeigenschaften, die Entnahme von Materialproben sowie Probebelastungen.

Im Vergleich dazu wird im Fachartikel "Reproduzierbare Laborprüfungen im Stahlwasserbau" der Springer-Fachzeitschrift "JOT Journal für Oberflächentechnik" die Situation auf den Stahlwasserbau gelegt: "Gerade im Stahlwasserbau muss die Lebenserwartung einer Korrosionsschutzbeschichtung besonders hoch sein. Ein typisches Beispiel sind Hafenbefestigungen aus Stahl. Wartungsintervalle von 20 Jahren sind hier durchaus möglich." Zudem wird dargelegt, dass es oftmals aufgrund von Zeitdruck beschleunigte Laborprüfungen unter reproduzierbaren Bedingungen als vergleichende Prüfung benötige. Dabei werden praxisbewährte Produkte mit neuen Systemen verglichen. Demnach im Bereich des Korrosionsschutzes von Stahlbauten das Normenwerk DIN EN ISO 12944 zu beachten – im Teil 6 der Normenreihe werden speziell Laborprüfungen und Prüfbedingungen beschrieben.

Detailprüfungen an der Wupperbrücke

Was die zu Beginn erwähnte Wupperbrücke betrifft, so wurde bei ihr bereits Anfang 2016 im Rahmen einer Hauptprüfung ein Risse-Kataster mit dem Ziel angelegt, zukünftige Entwicklungen im Vergleich besser beurteilen und bewerten zu können. Nach einer planmäßigen Sonderprüfung, die zur Sperrung der Brücke führte, folgt nun eine Detailprüfung. Dabei werden alle Risse und Veränderungen nach einer Belastungsprobe noch einmal ausführlich untersucht und daraus Schlüsse gezogen.

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Background information for this content

2015 | OriginalPaper | Chapter

Korrosion

Source:
Werkstoffkunde für Ingenieure

01-11-2016 | Sauberkeit | Special Issue 4/2016

Reproduzierbare Laborprüfungen im Stahlwasserbau

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