Teil 8: Prüfung metallischer Untergründe

Metallische Untergründe haben es in sich: Nicht selten ist hier Schnelligkeit gefordert, um etwa auf Stahl-oberflächen eine schützende Schicht aufzubauen. Die sorgfältige Vorbereitung der Metalloberfläche ist ausschlaggebend für die Haftfestigkeit der folgenden Beschichtungen – im Innen- wie im Außenbereich.

Voraussetzung für eine dem jeweiligen Material entsprechende, geeignete Vorbehandlung ist die Untergrundprüfung, denn erst aus der Prüfung ergibt sich, ob (und wenn ja, welche) Arbeiten vor der Beschichtung durchgeführt werden müssen.  

Schutz für Eisen und Stahl

Bei Stahl handelt es sich um metallische Legierungen, deren Hauptbestandteil Eisen ist. Nach der klassischen Definition, ist Stahl eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, die weniger als 2,06 Prozent (Masse) Kohlenstoff enthält.

An der Luft, in Wasser oder in wässrigen Lösungen kommt es bei ungeschütztem Eisen und Stahl zu einer chemischen und elektrochemischen Oxidation, die als Korrosion bezeichnet wird. Dabei entstehen Eisenoxide und -hydroxide, die durch ihre gelbrote bis -braune Färbung auffallen und allmählich zu der charakteristischen Rostschicht führen. Zur Reaktion der Rostbildung ist neben Sauerstoff als Oxidationsmittel auch Wasser erforderlich. Wo Sauerstoff oder Wasser fehlen, rostet Eisen nicht. Im Innenraum, bei einer Luftfeuchtigkeit unter 60 Prozent findet in der Regel keine Korrosion statt. An Außenwänden kann allerdings durchaus an der Oberfläche ein Tauwasserfilm entstehen und damit die Voraussetzung für den Rostprozess bieten.

Bei der Ausführung von Korrosionsschutzarbeiten ist es daher wichtig, auf die Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu achten. Der Grundanstrich muss unmittelbar nach dem Entrosten aufgetragen werden und auch die weiteren Anstriche sollten in kurzen Abständen erfolgen, um schnell eine schützende Schicht aufzubauen.

Per Augenschein lässt sich erkennen, ob die Stahloberfläche rostet, Walzhaut, Zunderschichten und andere Verunreinigungen vorliegen. Vorhandene Grundbeschichtungen und Altbeschichtungen werden mit einem Gitterschnitt nach EN ISO 2409 und einer Kratzprobe auf ihre Tragfähigkeit hin geprüft.

 

Zink als Korrosionsschutz

Das Erscheinungsbild von Zink reicht von metallisch silbern glänzend mit ausgeprägten Zinkblumen bis zu matt und stumpfgrau. Es gibt verschiedene Verfahren, mit denen Stahl durch Zink vor Korrosion geschützt werden kann, etwa durch Feuerverzinkung, elektrolytische (galvanische) Verzinkung und thermisch gespritzte Zinküberzüge (Spritzverzinkung). Im BFS-Merkblatt Nr. 5 finden sich nähere Informationen.

Nicht fachgerecht ausgeführte Schweiß- und Lötstellen, mechanische Beschädigungen und lose haftende Zinkteile, Korrosionsprodukte und Oberflächenverunreinigungen lassen sich per Augenschein feststellen. Fette und Öle liegen vor, wenn die Benetzungsprobe mit Wasser ein ausgeprägter Perleffekt ergibt.

Vorbereitung der Zinkoberfläche

Zur Vorbereitung von Zinkoberflächen hat sich die ammoniakalische Netzmittelwäsche bewährt. Alternativ dazu werden heute gebrauchsfertige „Uni-Reiniger“ eingesetzt. Entscheidend für die Haftung der Beschichtung ist, dass alle nicht tragfähigen Substanzen, insbesondere Korrosionsprodukte an der Zink-oberfläche, im Zuge der Vorbehandlung zum Beispiel mit einem Schleifvlies-Schwamm gründlich entfernt werden. Abschließend werden die so behandelten Flächen gründlich mit reichlich Wasser abgespült. Die nachfolgende Beschichtung darf nur mit für Zink geeigneten Stoffen ausgeführt werden.

 

Zinkseifenbildung

Beschichtungen auf Zink, die trocknende Öle oder mit trocknenden Ölen modifizierte Alkydharze enthalten, verspröden frühzeitig und verlieren ihre Haftung. Die Enthaftung kann hier insbesondere durch Zinkseifenbildung am Untergrund verursacht werden, wenn beispielsweise Fettsäuren oder andere Spaltprodukte des Bindemittels direkt oder über durchlässige Grundbeschichtungen mit der Zinkoberfläche reagieren. Näheres hierzu findet sich im BFS-Merkblatt Nr. 5 „Beschichtungen auf Zink und verzinktem Stahl“.

 

Das Leichtmetall Aluminium

Aufgrund seines günstigen spezifischen Gewichtes, seiner Beständigkeit und Festigkeit wird Aluminium im Bauwesen vielfältig eingesetzt. In metallblankem Zustand bildet sich auf Aluminium eine dünne aber dichte Oxidschicht, die bei normaler atmosphärischer Beanspruchung einen guten Schutz bietet. Handelt es sich jedoch um eine aggressivere Atmosphäre, kann es zu örtlichen Ätzflecken und Ausblühungen kommen, die sich durch Einlagerungen von Staub und Ruß dunkel verfärben. Diese oftmals unerwünschten Veränderungen können durch künstliche Verstärkung der Oxidschicht mit Verfahren der anodischen Oxidation (zum Beispiel Eloxalverfahren) verhindert werden. Durch Augenschein lassen sich sowohl Korrosionsmulden, kleine weißliche Aufwölbungen (Pickel) als auch Verschmutzungen problemlos erkennen. Vorhandene Grundbeschichtungen und die Tragfähigkeit vorhandener Altbeschichtungen prüft man – wie bei Stahl- und Zinkuntergründen – per Gitterschnitt, Kratzprobe und Klebebandtest.

Da bei allen Aluminiumoberflächen mit Öl- und Fettrückständen zu rechnen ist, müssen diese gereinigt werden. Je nach Verschmutzung ist ein- bis mehrmaliges Einstreichen mit Nitro-Verdünnung erforderlich, im Anschluss reibt man mit einem sauberen Lappen nach. Mit dem Schleifvlies-Schwamm werden Korrosionserscheinungen dann restlos entfernt. Schleifstaub lässt sich mit einem lösungsmittelgetränkten Lappen beseitigen. Das BFS-Merkblatt Nr. 6 informiert über die richtige, auf den Untergrund abgestimmte Reinigung.

Eisen und Stahl, Zink und Aluminium –

Spezielle Vorbehandlungen für verschiedene Metalle

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