1 Jürgen Scheit

Alternative Oberflächenvorbereitung

von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Jürgen Scheit Diplom-Ingenieur, EUR-ING, IWE, Frosio-Inspector L3

HPA: Bauwerksprüfung / Baustoffberatung

2 Jürgen Scheit

Inhalt:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Motivation

Verfahren

Vorbereitung

Bewertung der Oberflächen:

Oberflächenvorbereitungsgrad

Rauheit der Oberfläche

Ermittlung der Haftzugfestigkeit

Zusammenfassung und Wertung

3 Jürgen Scheit

Prinzip:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Aufnahmesystem Band

mit Borsten aus Federstahldraht

Beschleunigungsstab

4 Jürgen Scheit

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Spezifikation Musterblech:

Werkstoff: S235 J2 +N

Abmessung: ca. DIN A5, 150 x 210 [mm]

Dicke: t = 8 mm

Anzahl: 4 Stück

Rostgrad: A oder B (DIN EN ISO 8501-1)

Kanten gerundet: R ≥ 2 mm

Oberflächenvorbereitung:

4 Bleche als Position 1 bis 4 markieren,

Strahlen Sa 2 ½ zweier Positionen (1 u. 3), Nastra Kupferschlacke,

Körnung 1-2, 8 bar, Luftmenge 10m³

Pos. 1 sorgfältig, staubdicht verpacken und trocken zwischenlagern.

Oberflächenvorbereitung nach Verfahren Bristle-Blasting Positionen

(2 u. 4); Ziel ca. Sa 2 ½

Pos. 2 sorgfältig, staubdicht verpacken und trocken zwischenlagern.

5 Jürgen Scheit

Auswertung Rostgrade:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Alle Flächen der Blech 1…4 entsprechen gem. DIN EN ISO 8501-1 dem Rostgrad A, (festhaftender Zunder, im

wesentlichen frei von Rost)

6 Jürgen Scheit

Auswertung Oberflächenvorbereitung:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenvorbereitung durch Strahlen (Blech 1 u.3)

Nach DIN EN ISO 8503-1

ISO Vergleichsmuster Comperator (G) (TQC, LD 2040 8705)

Segment 3

85 – 115 [µm]

Optisches Aussehen:

Gemäß DIN EN ISO 8501-1

(A) Sa 2 ½

(mindestens erreicht)

7 Jürgen Scheit

Auswertung Oberflächenvorbereitung:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenvorbereitung mit Bristle Blaster (Blech 2 u. 4)

Optisches Aussehen:

Gemäß DIN EN ISO 8501-1

(A) Sa 2 ½

(erreicht)

Nach DIN EN ISO 8503-1 ISO Vergleichsmuster

Comperator (G)

(TQC, LD 2040 8705) Segment 2

50-70 [µm]

? Comperator (S) (TQC, LD 2050 6695)

Segment 2

35-45 [µm]

8 Jürgen Scheit

Oberflächenvorbereitung Blech 2 (makroskopisch)

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenvorbereitung mit Bristle Blaster: 1Ts = 1mm

Linienprofil (mittig in Längsrichtung)

9 Jürgen Scheit

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenvorbereitung durch Strahlen: 1Ts = 1mm

Linienprofil (mittig in Längsrichtung)

Oberflächenvorbereitung Blech 1 (makroskopisch)

10 Jürgen Scheit

Rauheitsprofil im Oberflächenvergleich

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenprofil: Bristle Blasting Oberflächenprofil: Strahlen

11 Jürgen Scheit

Mikroskopische Ansicht der Rauheit im Querschliff

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Der Mikroskopische Vergleich der Profile zeigt, dass der Tastvergleich mit

Rauheitsvergleichsmuster, in Anlehnung an DIN EN ISO 8503-1, mit unter 3.6 der Norm

genannten Vergleichsmuster („shot comperator“) eine gute Bewertungsmöglichkeit

bietet.

12 Jürgen Scheit

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Beschichtungsdicken/ [µm]

Blech/Pos. 3 4

GB Str_Bl 3 Brb_BL 4

1 85 94

2 86 89

3 71 91

4 92 71

5 100 83

6 67 93

7 85 97

8 118 86

9 80 93

10 97 81

Mittelwert 88,1 87,8

DB Str_Bl 3 Brb_BL 4

1 527 513

2 504 560

3 576 482

4 508 501

5 515 514

6 489 512

7 437 452

8 496 444

9 527 478

10 489 539

Mittelwert 506,8 499,5

0

20

40

60

80

100

120

140

Str_Bl 3

Brb_BL 4

0

100

200

300

400

500

600

700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Str_Bl 3

Brb_BL 4

Beschichtung von 2 Probeblechen:

1 x Sika Cor ZincR (rotgetönt)

1 x Sika Cor EG 1 (DB 701)

1 x Sika Cor EG 1 (DB 702)

13 Jürgen Scheit

Ermittlung der Haftzugfestigkeit entsprechend DIN EN ISO 4624

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Datum: 13.10.2014 Prüfvorrichtung:

Dyna Härteprüfer

Temperatur: 21,5 °C LR_62%

Klebstoff: Loctite 330

Abreißversuch auf beschichteter Fläche

Oberflächenvorbereitung Bristle Blasting Strahlen

Probe 2.1 2.2 2.3 2.4 1.1 1.2 1.3 1.4

Prüfstempel -Durchmesser [mm] 25 25 25 25 25 25 25 25

Abreißwert [kN] 3,3 6,0 5,5 2,9 5,3 3,9 3,5 3,2

Prüffläche [mm²] 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87

Spannung [Mpa] 6,7 12,2 11,2 5,9 10,8 7,9 11,5 6,5

Aussage: • keine Bruchfläche in der Grundbeschichtung

• keine einzige Bruchfläche am Substrat => Funktionalität beider

Oberflächenvorbereitungsverfahren

14 Jürgen Scheit

Ermittlung der Haftzugfestigkeit entsprechend DIN EN ISO 4624

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Oberflächenvorbereitung Bristle Blasting Strahlen

Probe 2.1 2.2 2.3 1.1 1.2 1.3

Prüfstempel -Durchmesser [mm] 25 25 25 25 25 25

Abreißwert [kN] 9,5 10,2 9,9 7,7 7,2 8,8

Prüffläche [mm²] 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87 490,87

Spannung [Mpa] 19,4 20,8 20,2 15,7 14,7 17,9

Bruchflächenbewertung Y Y Y 85% A/Y 65% A/Y A/Y

15%Y 35% Y

Abreißversuch auf unbeschichteter Fläche

Y Kohäsionsbruch im Kleber

A/Y Adhäsionsbruch Substrat/Kleber

15 Jürgen Scheit

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Zusammenfassung und Wertung

• Vergleichbarkeit der Flächen Strahlen / Bristle-Blasting ist in Anlehnung an

DIN EN ISO 8501-1 gegeben.

• Die Rauheit der Oberfläche ist beim Bristle-Blasting-Verfahren begrenzt.

• Mit beiden Verfahren Strahlen / Bristle-Blasting sind hervorragende

Haftzugwerte erreichbar.

Das Verfahren Bristle-Blasting ist für partielle Oberflächenvorbereitung

als gleichwertiges Verfahren zum Strahlen anerkennungswürdig.

Die Bewertung der Oberflächen, die im Bristle-Blasting-Verfahren hergestellt

werden, ist unter anderem in Anlehnung an die DIN EN ISO 8501-1 und

8503-1 möglich und empfehlenswert.

16 Jürgen Scheit

Vorteile der Verfahren:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

• sofort und relativ problemlos einsetzbar

(geringe Anschaffungs- und

Baustelleneinrichtungskosten)

• verhältnismäßig saubere staub- u.

partikelfreie Oberfläche

• einfache Handhabung

• wirtschaftlicher für kleine Flächen und

partielle Überarbeitung

• Verhältnismäßig wenig Abfälle (kein

Strahlgut oder Strahlschutt)

Bristle Blasting Strahlen

• für große Flächen wirtschaftlicher

• verhältnismäßig bessere Rauhtiefe

herstellbar

• etabliertes Verfahren

Vielen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit

18 Jürgen Scheit

Kontaktdaten

HPA Hamburg Port Authority AöR

Neuer Wandrahm 4

20457 Hamburg

www.hamburg-port-authority.de

Jürgen Scheit

Tel.: +49 40 42847-4260

E-Mail: juergen.scheit@hpa.hamburg.de

19 Jürgen Scheit

Literatur:

Alternative Oberflächenvorbereitung von Teilflächen;

Sa 2 ½ ohne strahlen?

Hilfsmittel:

Zeiss Technival Stereomikroskop

Zeiss Universal-Auflichtmikroskop

Makro-Stativ mit Kamera von

The Imagingsource DFK 31AG03

DIN EN ISO 8501-1: 2007

DIN EN ISO 8503-1: 2013

DIN EN ISO 4624 : 2003

Freundliche Genehmigung der Verwendung von Bildmaterial durch Firma MONTI-Werkzeuge

GmbH

Unterstützung beim Vorbereiten und Beschichten der Flächen durch Firma Krebs Unternehmens-

gruppe (Herr Leser), Hamburg