Eiffelturm – Fallstudie

Eiffelturm – Fallstudie

Die Herstellung, Montage und Instandhaltung von Stahlkonstruktionen – seien es Werkstoffe, Anlagen, Fahrzeuge, Brücken oder Gebäude – erfordern einen wirksamen Korrosionsschutz, damit deren Sicherheit und lange Lebensdauer erhalten bleiben.

Korrosion kann von innen durch vorhandenen Rost oder Zunder entstehen oder von außen durch Feuchtigkeit, saure Dämpfe, Seeluft oder andere schädliche Einflüsse in der Atmosphäre oder Umwelt.

Eisenoxide (Rost oder Zunder) haben einen anderen linearen Ausdehnungskoeffizienten als der darunterliegende Stahl. Temperaturschwankungen führen daher zwangsläufig dazu, dass sich die Oxide von der Metalloberfläche lösen und die aufgetragene Farbbeschichtung zersetzt.

Trotz der Schutzschicht dringen Feuchtigkeit, Meeresluft oder Säuredämpfe durch Fugen, Nietenköpfe oder durch Aufprallschäden ein. Solche korrosiven Einflüsse erreichen das Grundmetall, dessen Oxid und der natürlich poröse Rost die Feuchtigkeit zurückhalten und einen Potentialunterschied zwischen Metall und Oxid erzeugen. Der so gebildete Elektrolyt bildet eine elektrische Zelle, die Oxid erzeugt und freisetzt und das Metall schädigt.

Daher ist es beim Errichten oder Renovieren von Stahlkonstruktionen notwendig, Rost und Zunder zu entfernen und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Metalloberflächen vor dem Anstreichen passiviert werden. Verfahren mit starken Mineralsäuren wie Salz- oder Schwefelsäure setzen lösliche Eisensalze frei. Diese sind jedoch selbst stark korrosiv und behandelte Oberflächen bleiben „aktiv“ und bereit, neue Oxide zu bilden. Ebenso hinterlassen Sand- oder Kugelstrahlen eine aktive Oberfläche, auf der sofort eine Oxidation auftritt.

Erfolgreich ist dagegen die Behandlung von Stahlkonstruktionen mit Jenolite RRN, da bei diesem Verfahren nicht nur sämtliche Korrosionsprodukte entfernt werden, sondern auch die Oberfläche passiviert und nachhaltig vor erneuter Rostbildung geschützt wird.

Bekannte Tatsache

Es ist bekannt, dass Orthophosphorsäure, die die Grundlage von RRN bildet, Eisenoxid in eine nicht reaktive, nicht leitfähige und unlösliche Phosphatbeschichtung umwandelt. Dieser Säure werden speziell entwickelte Inhibitorprodukte zugesetzt, die den Säureangriff begrenzen und die Oberfläche aktivieren und Folgendes gewährleisten:

1. Vollständige Benetzung der Oberfläche;
2. Durchdringung des Prozesses durch die Poren und Hohlräume bis zum Metall;
3. Entfernung des Oxids und dessen Ersatz durch einen Film aus Eisenphosphat, der in das Metall eingearbeitet wird. Dieser wirkt als Isolator und verhindert elektrolytische Reaktionen, indem er den Stromfluss zwischen den Polen verhindert. Dadurch wird die Bildung weiteren Oxids verhindert.
4. Maximale Lackhaftung und dadurch deutliche Verlängerung der Lebensdauer von Schutzlackierungen.

Die Rechtfertigung dieses Prinzips der Rostentfernung und -prävention findet sich natürlich in Anlagen aller Art auf der ganzen Welt. Im April 1955 wurden Jenolite-Produkte bei einer Reihe von Rostentfernungsexperimenten am Eiffelturm eingesetzt. Diese berühmte Struktur, ein Netzwerk aus Stahl, ist für viele Menschen das Wahrzeichen von Paris und die Einzelheiten dieser Korrosionsschutztests werden von großem Interesse sein.

Gegenstand der Untersuchungen sind 24 Setzstufen einer neuen Treppe auf der Westseite des Turms im fünften Stockwerk vom Erdgeschoss aus. Die Trittstufen dieses Treppenabschnitts wurden nicht mit Bleimennige behandelt, sondern lediglich mit Bleimennige bemalt und stehen als solche zu Vergleichszwecken zur Verfügung. Vor der Behandlung wurden die Setzstufen grob bearbeitet und mit Zunder und Rost bedeckt. Nur die unzugänglichen hinteren Abschnitte wurden mit Bleimennigefarbe überzogen.

Das Jenolite-Verfahren wurde, beginnend beim vierten Treppenabsatz, wie folgt auf die Setzstufen an der Vorderseite angewendet:

1. Die ersten elf Setzstufen (einschließlich eines 5 cm breiten Streifens auf dem Treppenabsatz des vierten Treppenlaufs neben der ersten Setzstufe) wurden mit flüssigem Jenolite RRN behandelt, das gemäß den Jenolite-Anweisungen mit einer Drahtbürste aufgetragen wurde. Die Behandlung dauerte etwa eine Viertelstunde und erforderte den Einsatz von etwa 250 cm3 Lösung. Zwei Stunden später wurde mit dem Pinsel eine Schicht grauer Chemical Sealer (CS 1) aufgetragen. Dieses Präparat, das ausdrücklich als Ergänzung zu RRN entwickelt wurde, verbindet sich mit der klebrigen Restlösung, die nach der Verarbeitung mit RRN auf der Metalloberfläche zurückbleibt. Die kombinierte Behandlung ergibt eine starke, rosthemmende Grundlage, die für den Anstrich geeignet ist. Chemical Sealer kann in etwa vier Stunden überstrichen werden.
2. Auf die nächsten zehn Steigleitungen wurde mit einem Pinsel eine Jenolite RRN-Paste aufgetragen. Zwei Stunden nach dem Auftragen wurde die Paste mit einem Spachtel entfernt und die Stahloberflächen mit einer harten Drahtbürste behandelt. Als Versuch wurden acht dieser Steigleitungen (Nummern 14 bis 21) mit einer Jenolite RRN-Lösung beschichtet, die mit einem Pinsel aufgetragen wurde. Unmittelbar danach erhielten alle zehn Steigleitungen eine Beschichtung mit Chemical Sealer (CS 1).
3. Die letzten drei Steigleitungen (Nummern 22, 23 und 24) waren nicht in Position. Mit Genehmigung von D. Barker (Chefingenieur des technischen Dienstes der Eiffel Tower Company), MH Rabate (Beratender Ingenieur) und M. Lovenfosse (Ingenieur bei Ets. Eiffel Metallic Constructions) wurde beschlossen, diese drei Steigleitungen im Jenolite-Werk unter ähnlichen Bedingungen wie im Werk vor der Montage zu verarbeiten. Die Steigleitungen wurden 20 Minuten lang in einen Jenolite RRN-Verarbeitungstank getaucht. Die Lösung wurde im Verhältnis 1:4 mit Wasser verdünnt und auf eine Temperatur von 70 Grad Celsius erhitzt. Nach schnellem Lufttrocknen (Dauer: 30 Minuten) erhielten diese drei Steigleitungen auf beiden Seiten zwei Schichten Jenolite Chemical Sealer (CS 1). Die Beschichtungen wurden im Abstand von einer Stunde aufgetragen.

Nach der Bearbeitung wurden die Setzstufen zum Eiffelturm geliefert und zwei Tage nach der Behandlung der vorherigen Setzstufen dauerhaft montiert.

Derzeit werden die Möglichkeiten einer umfassenderen Vorbehandlung mit Jenolite-Produkten untersucht. Das Verfahren wird auf Testproben von flachen oder gebogenen Blechen angewendet, die nach ihrer Platzierung an ausgewählten Stellen am Turm der Witterung ausgesetzt werden.

Die Palette der Verfahren von Jenolite umfasst Abbeizmittel, Entfetter, Zunderentferner und Aluminiumbehandlungsmittel, die in allen für die Vorbehandlung von Metallen erforderlichen Verfahren eingesetzt werden können. Der technische Service von Jenolite steht weltweit allen zur Verfügung, die Korrosion bekämpfen und die Lebensdauer ihrer Metallarbeiten verlängern möchten.