Lackschäden an Stahlkonstruktionen

Schadensfall 1: Beschichtungsablösungen an einer Stahlkonstruktion, einhergehend mit Korrosion

Schadensbild

An einer Stahlkonstruktion traten partiell Beschichtungsablösungen auf. In einigen der davon betroffenen Bereiche lag bereits Grundmetallkorrosion vor. Der Antragsteller vermutete als Ursache der Beschichtungsablösungen Überschichtdicken, die er bei Kontrollmessungen festgestellt hatte.

Allgemeines

Der Antragsteller überließ zur Sache folgende Informationen:

• Die Stahlkonstruktion sei im Norm-Reinheitsgrad Sa 2 ½ gemäß ISO 8501 gestrahlt und mit einer 2K-Grundierung auf Epoxidharzbasis im Farbton rotbraun (Soll-TSD 80 µm) beschichtet worden.
• Als Zwischenbeschichtung diente ebenfalls eine 2K-EP-Grundierung, Farbton hellgrau (Soll-TSD 80 µm). Ein 2K-PUR-System, Farbton RAL 6019, bildete die Deckbeschichtung (Soll-TSD 80 µm). Daraus ergibt sich eine Gesamt-Soll-Schichtdicke von 240 µm.
• Nach der Applikation der rotbraunen Grundierung seien Schweißarbeiten erfolgt. Das Schweißtrennmittel sowie die eingesetzten Beschichtungsstoffe wurden für die Bearbeitung zur Verfügung gestellt.

Laboruntersuchung

Bestimmung der Trockenschichtdicke mit dem Digitalmikroskop

Die nachfolgenden Aufnahmen zeigen den Querschnitt der entnommenen Beschichtungsschollen sowie die Einzelschichten. Man erkennt von unten nach oben die rotbraune Grundierung, die hellgraue Zwischenschicht und die grüne Deckbeschichtung. Die gemessenen Gesamtschichtdicken liegen in Aufnahme 1 bei 522 µm (Mittelwert) und in Aufnahme 2 bei 863 µm (Mittelwert).

Infrarotspektroskopische Untersuchung (Identitätsprüfung)

Die Infrarotspektroskopie wird sowohl zur quantitativen Bestimmung bekannter Substanzen als auch zur Strukturaufklärung unbekannter Substanzen eingesetzt.

Von der Probe »Träger 6« wurde die rotbraune Grundierung in dem Bereich untersucht, wo möglicherweise Rückstände des verwendeten Schweißtrennmittels vorliegen. Parallel dazu wurde ein Teil der Probe »Träger 3« ohne Verunreinigungen auf der rotbraunen Grundierungsoberfläche als Referenz vermessen. Zusätzlich wurde das Schweißtrennmittel im Original und als Aufstrich auf Aluminiumfolie untersucht.

• Prüfgerät: FTIR-Spektrometer »Spectrum 100« der Firma PerkinElmer
• Trägermaterial: Siliziumscheibe und ATR-Einheit
• Anzahl der Scans: 32
• Auflösung: 4,00 cm^-1

Die erhaltenen IR-Spektren der rotbraunen Grundierungsoberflächen zeigen zwischen den Bereichen mit und ohne Verunreinigungen keine signifikanten Unterschiede (siehe Spektrenoverlay, Abb. 5). Neben anorganischen Füllstoffen ist ein Epoxydsystem erkennbar. Hinweise auf kleine Mengen an Verunreinigungen sind anhand der dominierenden Matrix nicht nachweisbar.

Das untersuchte Schweißtrennmittel zeigt eine Zusammensetzung aus einem carboxylierten Fettalkohol, welcher zusätzlich ethoxyliert und/oder propoxyliert vorliegt.

Für eine Untersuchung der Anhaftungen auf der bemängelten rotbraunen Grundierung wurde die fragliche Oberfläche der Probe »Träger 6« mit Wasser abgespült und das aufgefangene Lösemittel so eingeengt, dass die löslichen Anteile auf der Beschichtung aufkonzentriert, auf einen IR-Träger aufgetragen und in Transmission untersucht wurden.

Das erstellte IR-Spektrum zeigt einen carboxylierten Fettalkohol, welcher große Ähnlichkeiten zum untersuchten Schweißtrennmittel zeigt. Eine Verunreinigung auf der rotbraunen Grundierung ist deutlich nachweisbar.

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