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Profile (Profilstahl) [English version]

Inhaltsverzeichnis

Allgemein:
Informationen zur Ware
Verpackung
Transport
  Containerfähigkeit
  Ladungssicherung


Risikofaktoren und Schadenverhütung:
Temperatur Geruch
Feuchte Verunreinigung
Lüftung Mechanische Einflüsse
Biotische Aktivität Toxizität /  Gesundheitsgefährdung
Gase Schwund / Abhandenkommen
Selbsterhitzung / -entzündung Schädlingsbefall



Weitere umfangreiche Informationen enthalten die Vorträge zum Thema:

STAHL - vom Erz bis zum Regress -



Informationen zur Ware

Warenname

Deutsch Profile, Profilstahl
Englisch Structural steel
Französisch Profiles
Spanisch Acero Estructural
KN/HS-Nummer * 72 ff.


(* Kombinierte Nomenklatur / Harmonisiertes System der EU)



Warenbeschreibung

Profilstahl ist ein in einer bestimmten Form gewalzter, gezogener und gepresster Stahl, der über seine gesamte Länge einen gleichen Querschnitt hat. Folgende Profilstähle werden unterschieden:

Betonstahl (BSt) (veraltet: Moniereisen) ist die Bezeichnung für glatte, profilierte und gerippte Rundstabstähle (Baustahlstäbe/Betonstabstähle) und besitzt eine hohe Zugfestigkeit und wird für die Bewehrung von Stahlbetonbauten, -bauteilen bzw. zur Mattenfertigung für Stahlbetonbauten (Betonstahlmatten) eingesetzt.

Spannbetonstahl (glatte, gerippte, profilierte Rundstabstähle) wird im Spannbetonbau eingesetzt und besitzt eine weitaus höhere Festigkeit als Betonstahl.

Groß-Profile (Formstahl):
I-Profile (Doppel-T-Träger)
H-Profile (Breitflanschträger)
U-Profile
T-Profile

Winkelstahl (gleichschenklig bzw. ungleichschenklig)

Spezialprofile (Formen, die keiner Norm unterliegen)

Rund- und  Vierkantstäbe bzw. -profile (z.B. rechteckige Stabstahlprofile -Flachstahl-)



Qualität / Lagerdauer

Stahlprodukte erleiden besonders durch den Einfluss von Korrosion Wertminderungen oder können oft erst nach aufwendiger Behandlung weiter verwendet bzw. verarbeitet werden.

Eine besonders häufige Schadenursache ist Rost, entstanden durch Seewasser, Regen, Kondenswasser am Transportmittel, Ladungsschweiß oder Schwitzwasserbildung innerhalb der Verpackung. Ungeeignete Transportmittel, Schiffe mit schlechten Lukenabdeckungen oder fehlenden Belüftungseinrichtungen, beschädigte Container, Bahnwaggons und Lkw ohne Abdeckungen, unsachgerechte Lagerung im Freien, Verwendung nicht geeigneter Abdeckplanen, ungeschütztes Verladen bei Regenwetter sowie Temperatur- und Klimaunterschiede bei längeren Transporten über See können zu Rostschäden führen.

Für die feste Verbindung (Haftverbund) von Beton und Betonstahl ist sauberer und von losem Rost befreiter Betonstahl zu verwenden, d.h. eine leichte Oberflächenanrostung kann sogar vorteilhaft sein. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Durchmesser des Betonstahls nach dem Beizen oder Strahlen noch den statischen Berechnungen entspricht. Spannbetonstahl hingegen ist bei schon geringster Korrosion zurückzuweisen.

Begrenzten Korrosionsschutz bietet die Oxidationsschicht (Zunder), die sich beim Warmwalzen oder Glühen von Stahl bildet. Diese Schicht erschwert jedoch Rostschutzanstriche oder das Verzinken.

Spezial-, Groß- und Winkel-Profile werden zum Teil durch Tauch- oder Spritzverzinken oberflächenveredelt und somit gegen Korrosion geschützt.

Der Rostzustand von Stahlladungen sollte in den Frachtpapieren vor der Ladungsübernahme vermerkt werden, wobei folgende Definitionen verwendet werden können:

Wet before shipment (Nass vor Verladung)
Partly rust stained to rusty (Leichter Oberflächenrost bis rostig)
Gear marked (Spuren durch Umschlaggeschirr)
Contaminated by foreign substance (Verschmutzung)
Contaminated by saltwater (Mit Salzwasser behaftet)
Chafed in places (Abschabungen)
Packing torn exposing contents (Verpackung aufgerissen, Inhalt sichtbar)

Bei der Zustandsbeschreibung von warmgewalztem Stahl wird überwiegend der AMERICAN RUST STANDARD GUIDES verwendet.


Verwendungszweck

Profilstähle werden z.B. als Baustähle für den Brücken-, Hoch- und Tiefbau verwendet oder zur Herstellung von Geländern, Leitern, Verstrebungen u.a.m.


Abbildungen

(Durch Anklicken der einzelnen Abbildungen werden diese vergrößert dargestellt!)

I-Träger

Abbildung 1
Baustahlmatten

Abbildung 2
Baustahlstäbe

Abbildung 3
Profilstähle

Abbildung 4
Spundwände

Abbildung 5
U-Profile

Abbildung 6



Herkunftsländer

Die hauptsächlichen Warenströme für Stahl und Stahlerzeugnisse sind:

innerhalb der EU
Ostblock --> EU-Länder und USA
EU-Länder --> USA
Japan, Korea, Indien, Südafrika, Brasilien --> EU-Länder und USA


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Verpackung

Profilstähle aller Art werden mit Stahlbändern (Bandeisen) gebündelt und größtenteils ohne weitere Verpackung transportiert.

Spezialstähle sind gegen Korrosion und mechanische Beanspruchungen (z. B. Zerkratzen und Verbiegen) zu schützen und werden in der Regel unter Anwendung von Korrosionsschutz (z. B. Ölpapier oder entsprechend ausgeschlagene Kisten oder Holz-Wellpapp-Konstruktionen) verpackt.

Abbildung 7

Abbildung 7
Abbildung 8

Abbildung 8


Markierung von Verpackungen
Mark07.gif (2224 Byte)

Vor Nässe schützen




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Transport

Symbole

Symbol Stückgut

Stückgut



Verkehrsmittel

Lkw, Schiff, Bahn


Containerfähigkeit

Für den Transport von Profilstahl kann der Standard-Container verwendet werden.

Abbildung 9

Abbildung 9


Profilstahl füllt aufgrund seines sehr hohen spezifischen Gewichts das Volumen des Containers nur zu einem geringen Prozentsatz aus. Die Ladungssicherungsmaßnahmen im Container müssen sehr sorgfältig vorgenommen werden, da die Ladung sich auf keinen Fall bewegen darf. Durch die Konzentration des hohen Gewichts auf eine kleine Fläche können die Containerwände den Belastungen nicht standhalten.


Umschlag

Der Umschlag sollte bei trockenem Wetter bzw. in gedeckten Hallen vorgenommen werden, da die Ware sehr korrosionsanfällig ist.

Durch sorgloses Handling können vorhandene Schutzschichten (z.B. Zink) beschädigt werden. Diese verlieren dadurch ihre Schutzfunktion, und als Folge dessen kommt es zur Korrosionsbildung.

Profilstahl ist aufgrund seiner Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Beschädigungen entsprechend sorgfältig zu behandeln. Häufig entstehen Flanschbeschädigungen durch unsachgemäßes Handling und den Einsatz falscher Umschlagsmittel. Die Kanten und Ecken werden beschädigt, oder ganze Profile verbiegen.

Die Belastbarkeit der An- und Umschlagmittel sowie die Hubkraft der Lastaufnahmemittel müssen ebenfalls beachtet werden.


Staumaß

Je nach Verpackung, Abmessung und Gewicht sehr variabel, z.B.:

0,83 m³/t (Betonstahl im Bündel, unverpackt, Umreifung mit Metallband) [1]



Stauplatzanforderungen

Beim Seetransport wird, bedingt durch die Masse, meist im Unterraum gestaut. Die Bodenbelastbarkeit ist bei der Aufstellung des Stauplans zu beachten. Grundsätzlich sollte wegen der Korrosionsgefahr in vor Wettereinflüssen und Seewasser geschützten Räumen gestaut werden.


Separation

Leinen- oder Kunststoffbänder, Ölfarbe, Stauholz


Ladungssicherung

Zur Vermeidung von Beschädigungen durch mechanische Beanspruchungen sind die Verladevorschriften des Versenders/Herstellers zu beachten.

Lkw:

Für den Transport von Profilen sind Fahrzeuge mit ausreichend festen und belastbaren Stirn- und Seitenwänden (Rungen) einzusetzen. Darüber hinaus ist rutschhemmendes Material als Zwischen- und Unterlage zu verwenden. Ladelücken zu den Stirn- und Seitenwänden sind zu vermeiden. Besonders Ladelücken in Längsrichtung können bei einer Vollbremsung ein Verrutschen der Profile bewirken. Sind wegen Einhaltung der Lastverteilung Ladelücken nicht vermeidbar, ist die Ladung entsprechend der zu erwartenden Beschleunigungen durch Direktsicherung (z. B. Formschluss, Umspannung) und/oder Reibungssicherung (z. B. Niederzurrung) zu sichern.

Abbildung 10

Abbildung 10


Ausführliche Informationen zum Thema Ladungssicherung enthalten die Kapitel Stahlprofile, Baustahlmatten, Baustahlstäbe, Vierkantstäbe und Rundstäbe aus dem Ladungssicherungshandbuch des GDV.

Weitere Informationen siehe auch die Kapitel

"Physikalische Grundlagen der Ladungssicherung",
"Straßenfahrzeuge, Auswahl, Ausrüstung und Belastbarkeit",
"Ladungssicherungsmaterialien".



Schiff:

Grundsätzlich gilt:

Stauplätze nach der Empfindlichkeit der Ladung und der zu erwartenden Beschleunigungen wählen
Ladung möglichst an belastungsfähige Schiffsteile oder andere Ladungsteile heranladen, aber ...
... Stauung und Sicherung so wählen, dass keine unzulässigen Belastungen des Schiffskörpers oder von Schiffsteilen zu befürchten sind
Möglichst reibungserhöhende Unter- oder Zwischenlagen verwenden
Lücken zwischen einzelnen Ladungsteilen ausfüllen
Ladung vor Scheuern, Zerkratzen u.ä. mechanischen Schäden schützen
Ladung vor schädlichen Einflüssen durch Laschings und andere Sicherungsmaterialien bewahren
Insbesondere bei schweren Waren - wie Stahlprodukten - ist möglichst lückenlos von Bordwand zu Bordwand und mit ebener Ladungsoberfläche zu stauen


Bahn:

Für den Transport von Profilen sind Waggons mit ausreichend festen und belastbaren Stirn- und Seitenwänden (Rungen) einzusetzen. Darüber hinaus ist rutschhemmendes Material als Zwischen- und Unterlage zu verwenden. Ladelücken zu den Stirn- und Seitenwänden sind zu vermeiden. Besonders Ladelücken in Längsrichtung können bei Rangierstößen ein Verrutschen der Profile bewirken. Sind wegen Einhaltung der Lastverteilung Ladelücken nicht vermeidbar, ist die Ladung entsprechend der zu erwartenden Beschleunigungen durch Direktsicherung (z. B. Formschluss, Umspannung) und/oder Reibungssicherung (z. B. Niederzurrung) zu sichern.


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Risikofaktoren und Schadenverhütung

RF Temperatur

Profilstahl stellt keine Anforderungen an die Umgebungstemperatur während des Transportes und der Lagerung. Es gilt jedoch zu beachten, dass die Temperatur des Stahls für die Bildung von Ladungsschweiß maßgeblich ist.


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RF Feuchte

Profilstahl erfordert eine bestimmte Feuchte- und ggf. Lüftungs-Kondition (LK IV) (Lagerklima-Kondition).

Bezeichnung Feuchte/Wassergehalt Quelle
Relative Luftfeuchte <40...50% [1]


Beim Stahl handelt es sich um eine korrosionsgefährdete Ware. Korrosionsschäden werden besonders durch

Seewasser und Seesalzaerosole,
Beim Seetransport durch undichte Container oder Schiffsluken
Bei Lagerungen in Seehäfen in der Nähe von Wasser
Regenwasser,
Bei beschädigten Containern
Bahnwaggons und Lkw ohne Abdeckungen
Unsachgerechter Lagerung im Freien
Verwendung nicht geeigneter Abdeckplanen
Ungeschützte Verladungen bei Regenwetter
Kondenswasser,
Am Transportmittel
An der Ladung
Innerhalb der Verpackung
Chemische Beiladung,
Chemische Rückstände von der Vorladung und/oder dessen Verbindung mit Feuchtigkeit,
Hygroskopische Beiladung (z.B. frisches Holz) und
Relative Luftfeuchten > 40%

verursacht.

Die Korrosion von Stahl beginnt bei einer relativen Luftfeuchte von 40 % und steigt bei relativen Luftfeuchten > 60% rapide an:

Korrosionszunahme

Abbildung 11


Es werden verschiedene Korrosionsarten unterschieden.

Die Korrosion teilt sich in zwei Hauptursachen auf:

Die reine Oxidation und
die elektrochemische Zersetzung des Metalls durch Vorhandensein eines Elektrolyts (z.B. Salze, Säuren, Basen).


Unter der reinen Oxidation versteht man die Verbindung des Eisenmetalls mit dem Luftsauerstoff. Die Oxidation wird durch elektrochemische (elektrolytische) Vorgänge unterstützt. Entscheidend für das Ausmaß der elektrolytischen Zersetzung ist die Leitfähigkeit des vorhandenen Elektrolyts. Salzwasser besitzt im Vergleich zu Frischwasser beispielsweise eine höhere Leitfähigkeit und wirkt daher auch stärker korrosionsfördernd. Noch extremer ist der Einfluss von schwefliger Säure.

Bei Verdacht auf Korrosionsschäden wird mit der Silbernitratmethode geprüft, ob ein Schaden durch Chloridlösungen oder Frischwasser entstanden ist. Bei der Ursachenermittlung zur Herkunft des Seesalzes auf der Ladungsoberfläche (Korrosion durch Seewasserkontakt oder Aerosolsedimentation der Laderaum-/Containerluft) wird die beschädigte Oberfläche durch Lupenkontrolle (30fache Vergrößerung) beurteilt: Kubische Natriumchlorid(NaCl)-Kristalle von ca. 1/5 mm Kantenlänge schließen auf Seewasserkontakt. Bei der Aerosolsedimentation sind keine Kristallstrukturen beobachtbar, da die Kristalle zu klein sind (1/100 mm).

Die Tragfähigkeit von Stahlbetonkonstruktionen beruht auf dem Zusammenwirken von Beton und Stahl, wobei zwischen dem Beton und den Stahleinlagen infolge der Haftfestigkeit eine Verbundwirkung zustande kommt, die die beiden Baustoffe gegenseitig fast unverschiebbar macht. Wegen der Korrosionsgefahr müssen die Stahleinlagen gut im Beton eingebettet sein, wobei die Stahloberfläche mit ihrer ganzen Fläche als Haftfläche zur Verbundwirkung beitragen muss. Diese Funktion des Stahls im bewehrten Beton kann gestört werden, wenn mit Seesalz behaftete Stahlerzeugnisse zum Bewehren verwendet werden. Das auf dem Baustahl nach Seewasserkontakt oder Kontakt mit salzhaltiger, feuchter Seeluft (Aerosolsedimentation) haften bleibende Salz soll nicht nur sofort, sondern auch noch nach sehr langer Zeit negative Auswirkungen auf die Qualität des Stahlbetons wegen der chemischen Umsetzungen des Zements bzw. der zementgebundenen Massen an den Kontaktstellen mit dem Baustahl haben. Die hygroskopischen Salze nehmen laufend Wasserdampf aus der Luft auf und verursachen erhebliche Korrosionsschäden mit der möglichen Folge bedeutender Spätschäden, wie z.B. dem schrittweisen Festigkeitsabfall, den Erhärtungsschwächen und der evtl. notwendig werdenden Sanierung der Außenwände eines Baus, dessen äußere Oberfläche Jahre später Rostspuren aufweist.

Bei warmgewalztem Stahl ist es heutzutage üblich, diesen im Freien zu lagern und ungeschützt zu transportieren, so dass keinerlei Schutz gegenüber Regen etc. gewährleistet ist. Daher weisen solche Stähle meistens eine Schicht Oberflächenrost (Flugrost) auf. Da der Stahl vor seiner Weiterverarbeitung entrostet (gebeizt) wird, beeinträchtigt das seine Qualität nicht. Die Korrosionsbildung muss jedoch im Rahmen bleiben, da durch das Beizen keine Narben- oder Lochfraßkorrosion entfernt werden kann. Besonders bei Beschädigungen durch Salzwasser sollte der Stahl möglichst frühzeitig nach der Ankunft beim Empfänger gebeizt werden, da durch längere Lagerung ohne Beizung die oben beschriebenen Folgen eintreten können. Aus Gründen der Qualitätserhaltung sollte es das Ziel sein, immer im Trockenen zu transportieren, umzuschlagen und zu lagern.

Zum Korrosionsschutz können Profile mit einem Schutzanstrich versehen werden. Vor dem Auftragen dieses Anstrichs muss jedoch die dünne harte Walzschicht, die beim Glühen oder Walzen entsteht, entfernt werden. Da diese sehr spröde ist, wird sie sehr leicht beschädigt und kann abplatzen. Eine darüber aufgetragene Schutzschicht würde dann ebenfalls abplatzen und ihre Wirkung verlieren, wodurch kein ausreichend aktiver Korrosionsschutz mehr gegeben wäre.

Kaltgewalzter Stahl ist empfindlicher gegenüber Korrosion als warmgewalzter, daher wird kaltgewalzter Stahl zusätzlich z.B. in faserverstärktes Pack- oder kunststoffbeschichtetes Kraftpapier (Montanpapier) sowie Kunststofffolien verpackt. Feuchtigkeit sollte daher immer fern gehalten werden, insbesondere darf nicht im Freien gelagert oder bei Regenwetter umgeschlagen werden. 

Verzinkte Profile sollten ebenfalls nicht bei Regen umgeschlagen und nicht mit feuchtigkeitsabgebenden Waren in einem Raum zusammengestaut werden. Durch Feuchte kann auf dem Zinküberzug Weißrost entstehen. Dringt Regen- oder Kondenswasser zwischen dicht aufeinander liegende Profile, so bildet sich nicht die dünne, schützende Zinkoxidschicht, sondern eine dickere Schicht reinen Zinkoxids. An den Kontaktstellen der Profile sieht diese Schicht wie Schorf aus.


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RF Lüftung

Profilstahl erfordert eine bestimmte Feuchte- und ggf. Lüftungs-Kondition (LK IV) (Lagerklima-Kondition).

Durch eine relative Luftfeuchte > 60% steigt die Korrosion von Stahl rapide an. Wenn möglich, sollte durch entsprechende Lüftungsmaßnahmen die relative Luftfeuchte unter 60% gesenkt werden.

Dabei gilt jedoch folgendes zu beachten:

  1. Der Stahl weist eine geringere Temperatur als die im Reiseverlauf zu erwartende Außentemperatur auf:

    Steigt die Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Schiffes an, wirkt sich diese auf die Temperatur der Ladung nur minimal aus. Durch Lüftung mit der "warmen" Außenluft kann es an dem "kalten" Stahl zum Ladungsschweiß kommen, wenn dessen Temperatur unter dem Taupunkt der Umgebungsluft liegt. Hier würde eine Lüftung korrosionsfördernd wirken.


  2. Der Stahl ist wärmer als die im Reiseverlauf zu erwartenden Außentemperaturen:

    Bei Lüftung besteht keine Gefahr der Bildung von Ladungsschweiß. Durch Abkühlung der Bordwände kann deren Temperatur jedoch unter den Taupunkt der Laderaumluft fallen, wodurch Schiffsschweiß im Inneren des Laderaums entsteht. In diesem Fall sollte durch Lüftung die Temperatur der Laderaumluft der Außenluft angepasst werden.



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RF Biotische Aktivität

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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RF Gase

Schwefeldioxide (Abgase von z.B. Umschlaggeräten) wirken extrem korrosionsfördernd auf Stahl. Daher den Kontakt mit Schwefel und seinen Gasen unbedingt verhindern. Laderäume sind vor der Beladung entsprechend zu reinigen.


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RF Selbsterhitzung / -entzündung

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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RF Geruch

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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RF Verunreinigung

Aktivverhalten Normalerweise ist Profilstahl nicht verunreinigend. Durch Korrosion können andere Waren evtl. durch Roststaub verunreinigt werden.
Passivverhalten Staub von Kohlen, Erzen, Salzen, besonders von Düngemitteln, und anderen Schüttgütern wirkt korrosionsfördernd. Daher müssen die Laderäume/Container entsprechend sauber gewaschen werden, um Rückstände von vorherigen Beladungen zu entfernen. Beim Auswaschen von Schiffsladeräumen mit Seewasser muss bedacht werden, dass dieses ebenfalls Salze enthält, die im späteren Verlauf der Reise die Korrosion fördern. Daher ist es am besten, Frischwasser zur Reinigung zu verwenden.

Die Ware ist ferner vor Säuren, aggressiven Gasen (Schwefeldioxid) und leicht zersetzlichen Chemikalien zu schützen, da diese die Korrosion ebenfalls beschleunigen.

Verschmutzungen durch Öle führen beim Betonstahl zu Beanstandungen.



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RF Mechanische Einflüsse

Zur Vermeidung von Beschädigungen durch mechanische Beanspruchungen an Profilen oder deren Verpackung ist ein sorgfältiges und vorschriftsmäßiges Stauen, Polstern, Pallen, Zurren und Laschen auf dem Transportmittel erforderlich. Unter Berücksichtigung des Gewichtes und der Anschlagpunkte sind geeignete Anschlag-, Umschlag- und Lastaufnahmemittel einzusetzen.

Sind die Umreifungen beschädigt oder gebrochen, kommt Lose in die Bündel, wodurch einzelne Teile aus dem Bündel herausragen und beschädigt werden können. Des Weiteren können die Umreifungen an den Oberflächen und Kanten scheuern, wodurch diese beschädigt werden. Bei starken Beschädigungen können die Produkte für ihren Verwendungszweck unbrauchbar werden.

Beim sorglosen Umgang mit den Umschlageinrichtungen kann es zum Verbiegen der Profile bzw. zu Beschädigungen an den Kanten etc. kommen.


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RF Toxizität / Gesundheitsgefährdung

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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RF Schwund / Abhandenkommen

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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RF Schädlingsbefall

Dieser Risikofaktor hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport dieser Ware.


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