Welche Stahlsorten werden üblicherweise für Winkelstahl im Bauwesen verwendet?

Haben Sie bereits den Beitrag gesehen, in dem Kratzer auf einer Stahlkonstruktion hinterlassen und dann jahrelang auf Rostbildung gewartet wird? Die Konstruktion bleibt jahrelang vollständig rostfrei. Sie fragen sich wahrscheinlich, wie dieser Beitrag alle Denkmuster infrage stellt. Der Beitrag, den Sie sich ansehen sollten, handelt von der glänzenden Beschichtung. Im Bauwesen und in der Fertigung hat sich diese Beschichtung als wahre Wunderlösung erwiesen. Verzinkter Stahl ist überall zu finden – von riesigen Industriebauten bis hin zu alltäglichen Bau-Schutzleisten.

Dieses Material ist jedoch einzigartig. Sie können eine Kerbe in ein Stück gewöhnlichen Stahlbaus erzeugen. Sobald dies geschehen ist, bricht der Rost aus und breitet sich Tag für Tag, Stunde für Stunde aus, bis er sämtlichen Stahl verschlingt. Dasselbe gilt für eine Kerbe in verzinktem Stahl – das Bauteil gilt dann als unbrauchbar, Kerbe inklusive. Doch nun werden wir die clevere Seite der Wissenschaft erkunden. Sie werden verstehen, was mit dem Stahl geschieht.

Kerben sind das geringste Problem.

Diese Frage wird viele Studierende im Ingenieurwesen verwirren. Die Antwort bleibt unentschieden, bis die Frage zum Feuerverzinkungsverfahren geklärt ist. Wie Sie sich vorstellen können, umfasst das Feuerverzinkungsverfahren einen Schmelztiegel mit Stahl und eine Prise Vorsicht. In der modernen Bauwelt hat das Feuerverzinkungsverfahren ein neues Verständnis von ‚Kunst und Handwerk‘ hervorgebracht.

Sobald die Beschichtung aufgebracht ist, wird das Metall gleichzeitig durch drei Mechanismen geschützt: Sperrschutz, Kathodenschutz und Bildung einer Zinkpatina. Betrachten wir zunächst den Mechanismus, der für die Behandlung von Kratzern verantwortlich ist.

Wie Zink zum Helden der Selbstaufopferung wird

Wenn die Dichtung durch Kratzer im lackierten Stahl gebrochen wird, werden die zuvor eingeschlossenen Substanzen – also Eis, Wasser und Luft – freigesetzt, und der Stahl oxidiert langsam. Zink hingegen wirkt anders: Der wichtigste dieser Mechanismen schützt die Lackdichtung vor Wasser und Luft. Zink ist ein sehr reaktives Metall. In der Chemie wird Zink als anodisches Metall klassifiziert, während Stahl ein kathodisches Metall ist. Zink wird bevorzugt gegenüber Stahl korrodiert. Zündstoff.

Ein weiteres Analogie wäre ein Leibwächter: Beim Kathodenschutz steht das Zink wie ein Leibwächter und schützt die lackierte Stahlkarosserie davor, „beschossen“ zu werden.

So funktioniert die Schutzschicht: Wenn Feuchtigkeit unter die Beschichtung eindringt, beginnt sie, das Zink zu schädigen. Das Zink wandelt sich in die Anode um – den reaktiveren, korrodierenden Teil – während der unbeschichtete Stahl zur Kathode wird. Der Korrosionsstrom fließt von der Kathode zur Anode, wodurch das Zink korrodiert und der Stahl unbeschädigt bleibt. Die Beschichtung schützt den Stahl weiterhin, bis das Zink im Bereich der Beschädigung vollständig korrodiert ist. Bei kleineren Kratzern schützt die Beschichtung den Stahl über einen längeren Zeitraum.

Selbstheilende Eigenschaft der Patina

Das Verzinken hat einen weiteren positiven Nebeneffekt: Kurzfristig scheint der Prozess die Schutzschicht zu verschlechtern, doch tatsächlich schützt und regeneriert die Schicht weiterhin. Das Zink verbindet sich beim Korrodieren mit anderen Chemikalien. Beim Oxidieren reagiert das Zink mit Feuchtigkeit und Kohlendioxid in der Atmosphäre und bildet eine Schicht aus Zinkpatina. Die Zinkpatina besteht zunächst aus Zinkoxid und trägt dann zur Bildung einer schützenden Schicht aus Zinkhydroxid bei, die Feuchtigkeit aus der Atmosphäre entzieht – eine Schicht aus Zinkhydroxid.

Diese Patinaschicht ist dicht und bietet eine langlebige, selbstheilende Kratzabwehr. Sobald ein Kratzer ausgeheilt ist, verschließt sich die natürliche Korrosion von selbst, und die Patina bildet eine selbstschützende Barriere über dem Kratzer, die die Korrosion verlangsamt. Sobald diese Barriere vollständig ausgebildet ist, schützt verzinkter Stahl vor Korrosion mit einer Geschwindigkeit, die nur 1/30 der Korrosionsgeschwindigkeit von Kohlenstoffstahl in derselben Umgebung beträgt. Das bedeutet, dass die Korrosionsbarriere kontinuierlich robust bleibt, während die Korrosionsbeständigkeit des verzinkten Stahls zunimmt – ebenso wächst auch die selbstschützende, patinabasierte Korrosionsbarriere.

Gibt es eine Grenze für die Größe eines Kratzers?

Hat diese selbstheilende Beschichtung eine Grenze für korrosionsbedingte Barrierekratzer? Im Allgemeinen gibt es eine solche Kratzgrenze für die Barriere. Konkret bietet Stahl von Natur aus einen opfernden Schutzbarrierenschutz gegen Korrosionskratzer von etwa 5 Millimetern Tiefe. Haarfeine Kratzer sind nicht nur unbedenklich, sondern der darunterliegende Stahl ist vollständig durch die Zinkbeschichtung geschützt. Schmale Kratzer sind deutlich leichter zu heilen als breite. Ein breiter Kratzer hingegen verbraucht einen großen Querschnitt des opfernden Schutzes, wodurch der Kratzschutz zu einer Bedenkenquelle wird.

In Fällen von Beschichtungsabtrag können tiefe Kratzer eine Nachbehandlung mit kaltem Verzinken oder einer Zink- bzw. Verzinkungsfarbe erfordern; bei alltäglichen Kratzern und Stahloberflächenexpositionen infolge rauer Beanspruchung bietet die verzinkte Beschichtung jedoch einen opfernden Schutz gegen tägliche Korrosion.

Wie sich dies auf Ihre Projekte auswirkt

Weniger Wartung bedeutet geringere Kosten. Dies ist ein entscheidender Faktor bei der Konstruktion von Gebäudegerüsten aus verzinktem Stahl. Wenn ein Gabelstapler eine Stütze streift oder ein Träger mit einem Werkzeug beschädigt wird, sind die Reparaturkosten geringer.

Kunden bevorzugen unsere verzinkten Stahlrohre und -coils für extreme Bedingungen. Sie wissen, dass die Verzinkung die Sicherheit erhöht. Sie können transportieren, schneiden und installieren, ohne sich stark um Werkzeugschäden sorgen zu müssen, die zu Rostbildung führen könnten. Reparaturen entfallen weitgehend. Rost ist ein gravierendes Problem bei Öl- und Gasleitungen, Außenkonstruktionen, landwirtschaftlichen Maschinen und vielem mehr.

Verzinkter Stahl statt Edelstahl

Wir werden häufig gefragt, wie verzinkter Stahl im Vergleich zu Edelstahl abschneidet. Beide Materialien sind hervorragend, wirken jedoch auf unterschiedliche Weise. Edelstahl ist teuer und äußerst fest; er besitzt eine sehr widerstandsfähige, passive Schutzschicht. Verzinkter Stahl steht in einer eigenen Kategorie und ist möglicherweise der vielseitigste Stahl überhaupt. Er bietet hervorragende Leistung, ausgezeichneten Korrosionsschutz durch die Zinkschicht und ist kostengünstiger. Häufig stellt er die wirtschaftlichere Option dar.

Die Beschichtung im Auge behalten

Verzinkter Stahl ist zwar robust und langlebig, darf aber nicht jahrzehntelang vernachlässigt werden. An Küstenregionen, wo viel salzhaltiges Wasser vorhanden ist, wird die Zinkschicht am schnellsten abgetragen. Allerdings hinterlässt sie bereits vorher deutliche Anzeichen: Die Zinkschicht wird abgetragen, bevor der Stahl zu rosten beginnt. Dadurch bleibt Zeit, eine Nachbeschichtung zu planen und so einen strukturellen Schaden zu vermeiden. Vorhersagbare, langlebige Beschichtungen sind für Ingenieure und Projektleiter ein wahrer Genuss.

Verzinken schützt Stahl dank der Opferanodeigenschaften des Zinks auch noch lange nach Auftreten von Oberflächenkratzern. Wenn Ihr Projekt eine Brücke, ein Solarkraftwerk oder eine Fabrik umfasst, sorgt die Beschichtung dafür, dass Ihr Stahl geschützt bleibt und das Projekt über Jahrzehnte hinweg betriebsbereit ist. Ein Geheimnis, das es wert ist, geteilt zu werden.