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gfk.jpg

Ich versuche derzeit zu klären, was die Schadensursache bei einem GFK-Rohr ist. Es ist im Durchmesser 16" (40 cm), mehrere km lang und enthielt Wasser (bei 50°C und max. 16 bar Innendruck). Es war 9 Jahre im Betrieb (2m unter der Erde) als eine Leckage auftrat. Diese wurde ausgefräst, schlampig zugespachtelt und drüberlaminiert. Kurze Zeit später trat eine zweite Leckage auf, nur etwa 2m von der ersten entfernt. Dort wurde evenfalls repariert. Als anschließend die erste Leckage wieder undicht wurde, wurde das Rohrstück herausgetrennt.

Das Rohr besteht aus ca. 60 % aus Fasern (d=20µm) und zu etwa 40 % aus Epoxidharz.

Da die zwei undichten Stellen mit reichlich Dichtmasse zugekleistert wurden, war der Durchbruch nicht gut zu untersuchen. Soweit man sehen konnte, gab es jedoch keine Anzeichen für grobe Krafteinwirkung. Laut Betreiber lag der Druck im Rahmen des Vertretbaren.
Ich habe das Rohr in die Presse gesteckt und plattgedrückt, um an ein paar Bruchstücke zu kommen. Ich habe Schliffe anfertigen lassen und REM-Aufnahmen gemacht. Bei den Schliffen sind kleine Hohlräume zu sehen, teilweise auch größere Ansammlungen von Hohlräumen, jedoch bei GFK-Werkstoffen unkritisch (hab ich mir sagen lassen). Bei den REM-Aufnahmen sieht man, dass relativ wenig Epoxidharz zwischen den Fasern ist. Vielleicht ist das ja aber normal bei 60% Faseranteil?! Für meinen Geschmack sieht das Epoxidharz jedoch relativ bröckelig aus. Außerdem sieht es so aus, als hätten sich die Fasern relativ einfach ablösen lassen, denn das Epoxidharz ist relativ glatt. Bei dem angehängten Bild ist auch ein Foto, wo man die Reparaturschicht über dem Faserverbund (mattenartig) angeordnet sieht.

Falls jemand ein paar Anregungen hat, wäre ich echt dankbar! LG

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Hallo und herzlich Willkommen hier auf CAD.de,

leider muß ich zugeben, dass ich nicht unbedingt der GFK-Experte bin, ist aber vielleicht eine Idee.
Aus dem Bootsbereich kenne ich den Begriff "Osmose".
Dort reicht i.d.R. eine Verletzung des Gelcoats, so dass Seewasser zwischen die Glasfasern eindringen kann.
Hier gibt es ein paar Informationen dazu.

Gruß Ingo

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Theorie ist,wenn man alles weiß und nichts funktioniert.
Praxis ist,wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.
Bei mir wird Theorie und Praxis vereint: Nichts funktioniert und keiner weiß warum!   

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Osmode ist eigentlich eher ein Problem von polyesterbasierten GfK-Bauteilen. Beim Aushärten von Polyester entsteht als Reaktionsprodukt Wasser, das in den Kunststoff eingebettet wird, was zu einer gewissen Porösität des Materials führt => Der GfK-Werkstoff ist nicht dampfdicht und nimmt Wasser auf.

Im Gegensatz dazu entsteht bei Epoxid-Harzen kein Reaktionsprodukt, das in das Material eingebettet wird => Das Material ist dampfdicht und damit eigentlich nicht osmoseanfällig.

Das kann ich sehr schön an der Außenhaut meines Bootes im Unterwasserbereich feststellen: Die oberste Spachtelschicht aus Polyesterharz kommt mir im Frühjahr (nach der Frostperiode) regelmäßig in großen Flatschen (oder in Form von Frostblasen) entgegen. Die darunter liegende Epoxidharzschicht ist nach 25 Jahren unbeschädigt.

Ich würde aber auf einen anderen Effekt tippen: Bei ungenügender Durchtränkung mit Harz bzw. zu geringer Deckschicht (oder bei Beschädigungen der Oberfläche) kann es zu offenliegenden Fasern kommen. An diesen kann dann Wassser in den GfK eindringen (Kapillar-Effekt)und zur Zerstörung des Grundmaterials führen (Ablösung des Harzes von den Fasern, Auswaschung).

Gut zu sehen an Booten, die nach einer Beschädigung nicht sofort repariert wurden. Da wird ein kleines Loch sehr schnell zu einem quadratmeter großen Schaden, da das Material großflächig von Wasser durchtränkt wird.

Außerdem habe ich schon erlebt, das ich eine Glasfasermatte einfach aus einer ausgehärteten Epoxidharzschicht herausziehen konnte (bzw. das Epoxidharz "spalten" konnte). Dies lag an einer (für Polyester geeigneten) Imprägnierung der Matte, die eine ausreichende Haftung des Harzes an den Fasern verhindert hat.

HTH

Mathias

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Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

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