Sanierung alter Bauwerke – sind alte Stähle schweißgeeignet?

24.4.2008 in den Räumlichkeiten des BTZ der HWK Pfalz

Sanierung alter Bauwerke – sind alte Stähle schweißgeeignet?

In der DVS-Vortragsreihe durfte am 24.4.2008 in den Räumlichkeiten des
BTZ der HWK Pfalz der Leiter der dortigen Kursstätte, Herr Richard Jehle,
Herrn Professor Dr.-Ing. Gerd Kuscher von der SLV Hannover begrüßen.

Mit knapp 20 Gästen war der Vortragssaal gut gefüllt, die sich dem Thema „Sanierung alter Bauwerke – sind alte Stähle schweißgeeignet?“ annahmen.
Herr Prof. Kuschers Aufgabengebiet in der SLV Hannover umgibt das Thema „Altstahl“, welcher dort seit 1987 untersucht und begutachtet wird.

Gleich zu Beginn wurde der Begriff Altstahl definiert:
Altstahl beschreibt den zwischen 1850 und 1950 hergestellten Stahl.
Es wurde auch gleich mit einem allgemeinen Missverständnis bezüglich
der Schweißbarkeit von Altstahl aufgeräumt:
Vor 1920 hergestellter Stahl kann durchaus schweißbar sein –
nur sollte dieser Stahl auf seine Schweißeignung vorher untersucht werden.

Prof. Kuscher klärte die Zuhörer ein wenig in der Historie der
Stahlherstellung auf. Bis 1905 wurde der sog. „Puddelstahl“ hergestellt.
Bei diesem Verfahren wurde die Stahlschmelze gerührt, was zwar einen
geringen C-Gehalt, aber auch einen hohen Schlackenanteil in der Schmelze
zur Folge hatte. Durch diesen hohen Anteil an Schlackeneinschlüssen und
die daraus resultierenden hohen Schrumpfkräfte ist dieser Stahl nicht
schweißgeeignet. Teilweise bilden sich bereits während des Schweißens
neue Risse im Bauteil.

Bis 1926 wurden Stähle nur unberuhigt vergossen.
Prof. Kuscher erläuterte ein Beispiel seines Aufgabenbereichs an
der Renovation der Kaiser-Wilhelm-Brücke in Wilhelmshaven.
Dort musste während der Brückensanierung geschweißt werden.
Bezüglich der mechanischen Festigkeit wurden früher in der Norm
nur die Zugfestigkeit Rm, die Bruchdehnung und der Biegewinkel angegeben, aber keine Streckgrenze Re, d.h. es gab keine Angaben betreffend der
Schweißeignung des Stahles.

Die einzige Möglichkeit, die Schweißeignung festzustellen, ist demnach
nur dessen Untersuchung. Dazu müssen mehrere Proben
des jeweiligen Trägers an verschiedenen Stellen des Profils entnommen
und auf Seigerungen (Verunreinigungen) im Material untersucht werden.
Hierzu wird die Probe immer in Längsrichtung durchtrennt, geschliffen
und geätzt. Die eine Hälfte wird dann mittels Spektralanalyse begutachtet
und die andere Hälfte mit dem sog. „Baumannabdruck“ analysiert.
(Baumannabdruck: die geschliffene und geätzte Probe mithilfe von
Salzsäure auf Fotopapier gepresst. Das im Fotopapier enthaltene Silber
verbindet sich mit dem Schwefel und lässt somit Seigerungen in der Probe
sichtbar erscheinen.) Erkennbar ist meistens, dass sich diese
Verunreinigungen im Innern des Profils befinden.
Im Außenbereich kann derselbe Stahl rein und durchaus schweißgeeignet sein.

Man kann folgendes Resümee ziehen:
80 % der Altstähle sind demnach bedingt schweißgeeignet.
Doch was heißt das für den Metallbauer, der die Aufgabe hat,
an diesen Stählen zu schweißen?

Der geübte Schweißer sollte an Altstahl nur mit basisch umhüllten
Elektroden mit einem Durchmesser von max. 2,5 mm und geringer
Stromstärke schweißen, um den Einbrand gering zu halten.
Keinesfalls sollte mit Pendelbewegungen geschweißt,
sondern eher mehrlagige Stichraupen gezogen werden.
Weitere Empfehlungen von Prof. Kuscher:
Der Rost sollte großzügig von der Schweißstelle entfernt werden und diese
auch zusätzlich mit einem Brenner gut getrocknet werden.
Ebenso sollten die basischumhüllten Elektroden eine Rücktrocknung erfahren.
Die anschließende Diskussion und ein gemeinsames Beisammensein mit
Getränken und belegten Brötchen rundeten den kurzweiligen
und informativen Vortrag von Prof. Kuscher ab.
Einen Dank an Herrn Jehle für die tolle Organisation dieses „runden“ Vortrags.

-hz-

 

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