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Fehler in der Bauphase mit gravierenden Folgen

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EJOT Qualität verbindet ®

 

Der Schraubenkopf reißt plötzlich ab. Ohne erkennbaren Grund. Die Folgen sind unkalkulierbare Schäden am Bauobjekt. Herabstürzende Teile können Leib und Leben von Menschen gefährden. Die Ursache ist der sogenannte wasserstoffinduzierte Sprödbruch, der häufig zeitverzögert nach der Montage auftritt. Heute wissen wir, dass es drei zusammenhängende Einflussgrößen gibt:
Eine kritische Wasserstoffbeladung, ein kritischer Werkstoffzustand und ein kritischer Spannungszustand.

Stahlprofilbleche, die nicht der Witterung ausgesetzt sind, dürfen im industriellen Leichtbau mit Schrauben aus einsatzgehärtetem Stahl befestigt werden. Unter bestimmten Voraussetzungen besteht allerdings die Gefahr des wasserstoffinduzierten Sprödbruchs, bei dem der Schraubenkopf ohne erkennbaren Grund abreißt. Durch die Verwendung von Dichtscheiben kann der Sprödbruch wirkungsvoll vermieden werden.

Industrie- und Gewerbebauten, die im Leichtbauverfahren gefertigt werden, bestehen in der Regel aus Stahlskelett-Konstruktionen, die mit Trapezprofilen unterschiedlicher Blechdicken beplankt werden. Dabei werden die Stahlprofilbleche vielfach mit selbstbohrenden oder gewindefurchenden Schrauben direkt an die Stahlträger geschraubt. Zur Befestigung der tragenden Elemente, der Tragschale, können Schrauben aus einsatzgehärtetem, verzinktem Kohlenstoffstahl verwendet werden. Ein höherwertiger Werkstoff, wie etwa korrosionsbeständiger Edelstahl, ist hier nicht notwendig, da die Tragschale üblicherweise noch eine Dämmschicht erhält und anschließend mit einer Deckschale verschlossen wird. Dadurch ist die Schraubverbindung dauerhaft vor Witterungseinflüssen geschützt.


Wie entsteht der wasserstoffinduzierte Sprödbruch? - Einflussgrößen und Vermeidungsmaßnahmen 

Voraussetzungen für wasserstoffinduzierte Sprödbrüche sind
        •  das Vorhandensein eines Wasserstoffangebots
             •  während des Fertigungsprozesses
             •  im Betrieb der Schraube auf der Baustelle
        •  der Werkstoffzustand
        •  die mechanische Beanspruchung der Schraube

Nur bei einem kritischen Zusammenwirken aller drei genannten Größen ist die Gefahr eines wasserstoffinduzierten Sprödbruchs gegeben.

Optimierung im Fertigungsprozess

(werksseitig durch EJOT)
Das Risiko des fertigungsbedingten, wasserstoffinduzierten Sprödbruchs wird unter anderem durch die Materialauswahl, exakte Prozessparameter sowie fertigungsbegleitende Prüfungen reduziert bzw. frühzeitig detektiert. Bei galvanisch aufgebrachten Zinkschichten ist das Gefährdungspotenzial durch einen wasserstoffinduzierten Sprödbruch nach Stand der Technik (z. B. DIN EN ISO 4042) jedoch nie zu 100 % auszuschließen. Hinzu kommt, dass in der Regel keine Aussage über das exakte Wasserstoffangebot im Betrieb getroffen werden kann.

Vereinfacht gesagt wird im Fertigungsprozess bei der Oberflächenbehandlung die Freisetzung von Wasserstoff minimiert. Bei der Wärmebehandlung wird auf optimale Kern- und Randhärten sowie ausreichende Zähigkeit des Werkstoffs geachtet. Zudem wird die Wasserstoffbeladung durch eine Wasserstoffarmglühung nochmals reduziert. Vor Auslieferung werden die Schrauben zu dem noch einem Belastungstest unterworfen, um das Risiko noch weiter zu minimieren.

Optimierung im Verarbeitungsprozess auf der Baustelle
Eine effiziente Maßnahme zur Reduzierung der Gefahr von wasserstoffinduzierten Schäden ist die Verwendung von Dichtscheiben. EJOT empfiehlt für alle selbstbohrenden und gewindefurchenden Schrauben der JA-, JZ- und JT-Familie entsprechende Ausführungen mit vorassemblierten Dichtscheiben an.

Erhöhter Schutz während der Montage
Dichtscheiben reduzieren die mechanische Beanspruchung und begrenzen Vorspannkräfte bzw. Zugspannungen der Schrauben. Die sichtbare Komprimierung der Dichtscheibe während des Verschraubens ermöglicht ein kontrolliertes Anziehen der Bohrschraube. Ein Abreißen des Schraubenkopfs oder das Überdrehen des Schraubengewindes während der Montage wird wirkungsvoll vermieden.

Erhöhter Schutz nach der Montage

Oberflächenschutzschichten der Profilbleche, die durch den Verschraubungsvorgang Gefahr laufen, beschädigt zu werden, lassen sich mit Hilfe der Dichtscheiben sicher abdecken. Der aufvulkanisierte Kunststoff zeichnet sich durch eine hohe Witterungs- und UV-Beständigkeit aus. Somit ist die Einschraubstelle bis zum Abschluss der Bauarbeiten vor Witterungseinflüssen geschützt. Durch die vergrößerte Auflagefläche der Dichtscheiben werden zudem die Werte der Durchknöpftragfähigkeit erhöht.

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EJOT Qualität verbindet − Dieser Slogan bringt die Maxime unseres Handelns auf einen Punkt. Zum einen spiegelt er das
kompromisslose Streben nach höchster Produktqualität wider. Zum anderen unterstreicht er, über den rein technischen
Aspekt hinaus, dass uns die Beziehungen zu den Menschen innerhalb und außerhalb des Unternehmens genauso wichtig sind.