Feuerverzinken im Brückenbau

Kostenlos anfordern: Broschüre "Feuerverzinkte Stahl- und Verbundbrücken"

mit Arbeitshilfe zur Planung und Ausführung von feuerverzinkten Stahlkonstruktionen im Straßenbrückenbau


Brückendetail mit korrodierendem Stahlträger und korrodierendem Bewehrungsstahl (Foto: Achim Hering)

Korrosion zerstört Straßenbrücken

Laut einer Studie des Deutschen Instituts für Urbanistik (difu) zum "Ersatzneubau kommunaler Straßenbrücken" sind 10.000 Straßenbrücken in Deutschland nicht mehr sanierbar und müssen in den nächsten Jahren komplett erneuert werden.

Empirische Studien zeigen, dass an Betonbrücken primär Schäden durch Risse und Durchfeuchtungen und hierdurch entstehende Bewehrungskorrosion zum Ersatzneubau führen. An Stahl- und Stahlverbund-Brücken ist es Korrosion, die zerstörend wirkt. Durch Feuerverzinken können Korrosionsschäden an Brücken zukünftig verhindert werden.


Feuerverzinken von Straßenbrücken: Neue Forschungsergebnisse haben den Weg freigemacht

Stahl- und verbund-brücken jetzt Feuerverzinkbar

Stahl- und Verbundbrücken für Verkehrszwecke wurden in Deutschland bisher zumeist durch Beschichten vor Korrosion geschützt, obwohl dieses nur eine Schutzdauer von rund 25 Jahren bietet. Die um ein vielfaches dauerhaftere Feuerverzinkung kam bisher selten zum Einsatz, da ihr Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit von zyklisch belasteten Bauteilen nicht ausreichend erforscht war. Aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen mit Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie beweisen nun, dass eine Feuerverzinkung auch für dynamisch belastete Bauwerke wie Straßenbrücken geeignet ist. Hierdurch wurde der Weg für das Feuerverzinken als Korrosionsschutz an Stahl- und Verbundbrücken frei gemacht. Zudem wurde der Nachweis für eine theoretische Korrosionsschutzdauer von 100 Jahren für die stückverzinkten Brückenbauteile erbracht.

Feuerverzinken - für dynamisch belastete Bauwerke geeignet

Stahl- und Verbundbrücken sind zyklischen Belastungen ausgesetzt, die einen Nachweis gegen Werkstoffermüdung gemäß DIN EN 1993-2 und DIN EN 1994-2 erfordern. Feuerverzinkte Bauteile sind bislang nicht in der Bemessungsnorm erfasst. Um die grundsätzliche Eignung der Feuerverzinkung für zyklisch belastete Brückenbauteile zu erbringen, wurden Versuche zur Ermüdungsfestigkeit an für den Brückenbau typischen Details (Kerbfällen) im feuerverzinkten und unverzinktem Zustand durchgeführt. Die an dem Forschungsprojekt beteiligten Wissenschaftler der Technischen Universität Dortmund, der MPA Darmstadt und des Instituts für Korrosionsschutz Dresden kamen zu dem Ergebnis, dass die Feuerverzinkung für den Einsatz an zyklisch belasteten Brückenbauteilen geeignet ist, wenn bestimmte Konstruktions- und Ausführungsaspekte berücksichtigt werden. Diese sind in einer von den Wissenschaftlern erstellten Arbeitshilfe zur Anwendung der Feuerverzinkung im Stahl- und -Verbundbrückenbau dargestellt.

Als Ergebnis des Forschungsvorhabens befindet sich derzeit im Rahmen eines Pilotprojektes eine feuerverzinkte Stahl-Verbund-Brücke an der Autobahn A44 im Bau. Wie diese Brücke können schon jetzt auch weitere feuerverzinkte Stahl- und -Verbund-Brücken über eine Zustimmung im Einzelfall problemlos baurechtlich zugelassen werden.


Straßenbrücken: Vergleich Schutzdauer Feuerverzinken und Beschichten

Feuerverzinken schützt Brücken für 100 Jahre

Für Brückenbauwerke wird in der Regel eine Lebensdauer von mindestens 100 Jahren gefordert. Werden Stahl- und Verbundbrücken durch Beschichten vor Korrosion geschützt, dann ist die Beschichtung erfahrungsgemäß nach rund 25-30 Jahren zu erneuern. Bezogen auf 100 Jahre sind neben einer Erstbeschichtung in der Regel drei Erneuerungsbeschichtungen erforderlich, die nicht nur Kosten sondern zumeist auch erhebliche Verkehrsstörungen verursachen. Kommt eine Feuerverzinkung zum Einsatz, so ist bei Zinküberzugsdicken von mindestens 200 Mikrometer eine Korrosionsschutzdauer von 100 Jahren in der Regel erreichbar.


Noch selten, aber dauerhaft - Feuerverzinkte Straßenbrücken in der Praxis

Auch wenn gerade erst aktuelle Forschungsergebnisse den Weg für eine breite Anwendung der Feuerverzinkung im Straßenbrückenbau frei gemacht haben, gibt es bereits sehr positive Langzeiterfahrungen mit existierenden feuerverzinkten Stahlbrücken. Die Beispiele belegen, dass eine Feuerverzinkung im Brückenbau ebenso dauerhaft und zuverlässig schützt wie im Stahlhochbau oder im Metallbau.


Feuerverzinktem Bewehrungsstahl: Nicht nur an Brückenkappen empfehlenswert, sondern an allen Betonbauteilen einer Brücke.

Beton im Brückenbau: Nur mit verzinkter Bewehrung

 


Beton wird sowohl für komplette Brückenkonstruktionen verwendet als auch an Stahl- und Verbundbrücken. Er ist hierbei vielfältigen Belastungen ausgesetzt. Risse und Fugen, Tausalzeinflüsse sowie die atmosphärisch bedingte Versauerung lassen den Bewehrungsstahl an Brücken korrodieren. Durch die korrosionsbedingte Volumenvergrößerung des Bewehrungsstahls kommt es zum Absprengen des Betons mit entsprechenden Folgeschäden. Dieser Wirkungsmechanismus kann durch den Einsatz von feuerverzinktem Bewehrungsstahl langfristig sicher verhindert werden. Der Einsatz von feuerverzinktem Bewehrungsstahl ist nicht nur an den stark belasteten Brückenkappen empfehlenswert, sondern an allen Betonbauteilen einer Brücke sinnvoll.
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