Was ISO 12944 regelt
ISO 12944 behandelt den Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme. Teil 1 legt den Anwendungsbereich der ganzen Reihe fest und gibt eine allgemeine Einführung in die übrigen Teile. Die Teile, um die es auf dieser Seite geht:
- Teil 2 — Einteilung der Umgebungsbedingungen
- Teil 4 — Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung
- Teil 5 — Beschichtungssysteme
- Teil 7 — Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten
- Teil 8 — Erarbeitung von Spezifikationen für Erstschutz und Instandsetzung
Welche Beschichtungssysteme für welche Kategorie und Schutzdauer in Frage kommen, steht in Teil 5. Systemaufbauten und Schichtdicken daraus gibt diese Seite nicht wieder; sie stehen im Datenblatt des Beschichtungsstoffherstellers und in der Spezifikation des Projekts.
Korrosivitätskategorien C1 bis CX (ISO 12944-2)
ISO 12944-2 teilt atmosphärische Umgebungen nach ISO 9223 in sechs Korrosivitätskategorien ein — von C1 (sehr geringe Korrosivität) bis CX (extreme Korrosivität). Festgelegt werden die Kategorien über den Massen- oder Dickenverlust genormter Proben aus kohlenstoffarmem Stahl oder Zink nach dem ersten Jahr der Auslagerung. Liefern Stahl- und Zinkprobe unterschiedliche Kategorien, gilt die höhere.
Wo keine Proben ausgelagert werden können, darf die Kategorie anhand der Beispiele typischer Umgebungen geschätzt werden. Die Norm nennt diese Beispiele ausdrücklich informativ und weist darauf hin, dass sie gelegentlich irreführen können; die richtige Einstufung liefert nur die Messung des Massen- oder Dickenverlusts.
C1 — sehr gering
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: ≤ 10 g/m²
Beispiel außen: —
Beispiel innen: Geheizte Gebäude mit sauberer Atmosphäre, z. B. Büros, Läden, Schulen, Hotels
C2 — gering
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: > 10 bis 200 g/m²
Beispiel außen: Atmosphäre mit geringer Verunreinigung, meist ländliche Gebiete
Beispiel innen: Ungeheizte Gebäude, in denen Kondensation auftreten kann, z. B. Lager, Sporthallen
C3 — mäßig
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: > 200 bis 400 g/m²
Beispiel außen: Stadt- und Industrieatmosphäre mit mäßiger Belastung durch Schwefeldioxid; Küstengebiete mit geringer Salzbelastung
Beispiel innen: Produktionsräume mit hoher Luftfeuchte und etwas Luftverunreinigung, z. B. Lebensmittelbetriebe, Wäschereien, Brauereien, Molkereien
C4 — stark
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: > 400 bis 650 g/m²
Beispiel außen: Industriegebiete und Küstengebiete mit mäßiger Salzbelastung
Beispiel innen: Chemieanlagen, Schwimmbäder, küstennahe Schiffs- und Bootswerften
C5 — sehr stark
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: > 650 bis 1.500 g/m²
Beispiel außen: Industriegebiete mit hoher Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre; Küstengebiete mit hoher Salzbelastung
Beispiel innen: Gebäude oder Bereiche mit nahezu ständiger Kondensation und starker Verunreinigung
CX — extrem
Massenverlust Stahl im ersten Jahr: > 1.500 bis 5.500 g/m²
Beispiel außen: Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung; Industriegebiete mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre; subtropische und tropische Atmosphäre
Beispiel innen: Industriebereiche mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre
| Kategorie | Massenverlust Stahl im ersten Jahr (g/m²) | Beispiel außen (informativ) | Beispiel innen (informativ) |
|---|---|---|---|
| C1 — sehr gering | ≤ 10 | — | Geheizte Gebäude mit sauberer Atmosphäre, z. B. Büros, Läden, Schulen, Hotels |
| C2 — gering | > 10 bis 200 | Atmosphäre mit geringer Verunreinigung, meist ländliche Gebiete | Ungeheizte Gebäude, in denen Kondensation auftreten kann, z. B. Lager, Sporthallen |
| C3 — mäßig | > 200 bis 400 | Stadt- und Industrieatmosphäre mit mäßiger Belastung durch Schwefeldioxid; Küstengebiete mit geringer Salzbelastung | Produktionsräume mit hoher Luftfeuchte und etwas Luftverunreinigung, z. B. Lebensmittelbetriebe, Wäschereien, Brauereien, Molkereien |
| C4 — stark | > 400 bis 650 | Industriegebiete und Küstengebiete mit mäßiger Salzbelastung | Chemieanlagen, Schwimmbäder, küstennahe Schiffs- und Bootswerften |
| C5 — sehr stark | > 650 bis 1.500 | Industriegebiete mit hoher Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre; Küstengebiete mit hoher Salzbelastung | Gebäude oder Bereiche mit nahezu ständiger Kondensation und starker Verunreinigung |
| CX — extrem | > 1.500 bis 5.500 | Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung; Industriegebiete mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre; subtropische und tropische Atmosphäre | Industriebereiche mit extremer Luftfeuchte und aggressiver Atmosphäre |
CX deckt nach ISO 12944-2 verschiedene extreme Umgebungen ab. Eine davon, die Offshore-Umgebung, behandelt ISO 12944-9; andere extreme Umgebungen behandeln die übrigen Teile der Reihe nicht.
Wasser und Erdreich: Im1 bis Im4
Für Bauwerke im Wasser oder im Erdreich ist Korrosion meist örtlich begrenzt, Korrosivitätskategorien lassen sich dort schwer festlegen. ISO 12944-2 beschreibt deshalb vier Umgebungen mit eigenen Bezeichnungen:
Im1 — Süßwasser
Flussbauwerke, Wasserkraftwerke
Im2 — Meer- oder Brackwasser
Eingetauchte Bauwerke ohne kathodischen Schutz, z. B. Hafenbereiche mit Schleusentoren, Schleusen oder Molen
Im3 — Erdreich
Erdverlegte Tanks, Stahlpfähle, Stahlrohre
Im4 — Meer- oder Brackwasser
Eingetauchte Bauwerke mit kathodischem Schutz, z. B. Offshore-Bauwerke
| Kategorie | Umgebung | Beispiele für Umgebungen und Bauwerke |
|---|---|---|
| Im1 | Süßwasser | Flussbauwerke, Wasserkraftwerke |
| Im2 | Meer- oder Brackwasser | Eingetauchte Bauwerke ohne kathodischen Schutz, z. B. Hafenbereiche mit Schleusentoren, Schleusen oder Molen |
| Im3 | Erdreich | Erdverlegte Tanks, Stahlpfähle, Stahlrohre |
| Im4 | Meer- oder Brackwasser | Eingetauchte Bauwerke mit kathodischem Schutz, z. B. Offshore-Bauwerke |
Für Im1 und Im3 kann nach der Norm ebenfalls kathodischer Schutz eingesetzt werden, mit einem entsprechend geprüften Beschichtungssystem. Den Korrosionsschutz im Stahlwasserbau nach den Vorgaben der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung behandelt der Beitrag ZTV-W LB 218.
Schutzdauer: L, M, H und VH (ISO 12944-1)
ISO 12944-1 unterscheidet vier Schutzdauerbereiche:
- niedrig (L): bis 7 Jahre
- mittel (M): 7 bis 15 Jahre
- hoch (H): 15 bis 25 Jahre
- sehr hoch (VH): mehr als 25 Jahre
Die Schutzdauer ist keine Gewährleistungsfrist. Sie ist eine technische Planungsgröße, mit der der Bauherr die Instandhaltung planen kann; die Gewährleistung regelt der Vertrag und ist nach der Norm meist kürzer. Wie weit die Beschichtung vor der ersten Instandsetzung abgebaut sein darf, vereinbaren die Beteiligten und bewerten es nach den Teilen der ISO 4628. Als Beispiel nennt die Norm die erste Instandsetzung, sobald etwa 10 % der Beschichtung den Rostgrad Ri 3 nach ISO 4628-3 erreicht haben.
Umgebungsbedingung und Schutzdauer sind nach ISO 12944-1 die wichtigsten Größen für die Wahl des Beschichtungssystems. Weil die Schutzdauer meist kürzer ist als die Nutzungsdauer des Bauwerks, gehört die Instandsetzung schon in die Planung. Bauteile, die nach der Montage nicht mehr zugänglich sind, brauchen einen Korrosionsschutz, der für die gesamte Nutzungsdauer wirkt — gelingt das mit einer Beschichtung nicht, nennt die Norm andere Maßnahmen, etwa korrosionsbeständigen Werkstoff, austauschbare Bauteile oder einen Korrosionszuschlag.
Oberflächenvorbereitung (ISO 12944-4)
ISO 12944-4 unterscheidet zwei Arten der Oberflächenvorbereitung:
- Vollständige Vorbereitung bis auf den blanken Stahl: Zunder, Rost, alte Beschichtungen und Verunreinigungen werden entfernt. Vorbereitungsgrade Sa (Strahlen), St (Hand- und maschinelle Werkzeuge) und Be (Beizen).
- Partielle Vorbereitung, bei der festhaftende Teile vorhandener Beschichtungen oder metallischer Überzüge erhalten bleiben: Vorbereitungsgrade P Sa, P St und P Ma.
Die Vorbereitungsgrade für das Strahlen — Sa 1, Sa 2, Sa 2½ und Sa 3 — sowie St 2 und St 3 für Hand- und maschinelle Werkzeuge stehen in ISO 8501-1. Andere Vorbereitungsgrade können anhand von Fotos oder Referenzflächen am Bauwerk vereinbart werden.
Ausführung und Überwachung (ISO 12944-7)
ISO 12944-7 gilt für die Ausführung und Überwachung der Beschichtungsarbeiten; die Oberflächenvorbereitung und das Aufbringen metallischer Überzüge regelt sie nicht. Zu den Vorgaben gehören:
- Die Umgebungsbedingungen auf der Baustelle müssen den Angaben im technischen Datenblatt des Beschichtungsstoffs entsprechen, auch für Trocknungs- und Reaktionszeiten.
- Beschichtet wird nicht bei Temperaturen unter 3 °C über dem Taupunkt, bestimmt nach ISO 8502-4.
- Die Trockenschichtdicke wird in der Regel zerstörungsfrei geprüft, siehe ISO 19840. Verfahren und Gerät, Stichprobenplan, Berichtsform und den Vergleich mit den Annahmekriterien vereinbaren die Beteiligten.
- Die Schichtdicke wird an jeder kritischen Stufe geprüft und nach Aufbringen des vollständigen Systems — kritisch ist etwa ein Wechsel der Verantwortung für die Beschichtung oder eine lange Pause zwischen Grund- und Folgebeschichtung.
Wie die Schichtdicke nach ISO 19840 gemessen und bewertet wird — Stichprobenplan, Korrekturwert, Annahmekriterien —, zeigt der Beitrag Schichtdickenmessung nach ISO 19840.
Spezifikation (ISO 12944-8)
ISO 12944-8 beschreibt, wie eine Spezifikation für den Korrosionsschutz erarbeitet wird — für Neubau und Instandsetzung, in der Werkstatt oder auf der Baustelle. Sie gilt auch für feuerverzinkte, spritzmetallisierte, galvanisch verzinkte oder sherardisierte Stahloberflächen und für bereits beschichteten Stahl, behandelt Referenzflächen zur Beurteilung der Arbeiten und enthält Ablaufdiagramme für die Planung.
Feuerverzinken: ein anderes Verfahren
Beim Feuerverzinken schützt ein metallischer Zinküberzug statt einer Beschichtung. ISO 12944 regelt das Verzinken selbst nicht; sie behandelt feuerverzinkte Oberflächen aber als Untergrund, wenn darauf zusätzlich beschichtet wird. Verfahren, Schichtdicke und Prüfung des Zinküberzugs erklärt der Beitrag Feuerverzinken im Stahlbau.