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BF - Trockendock und Linkliste Gesammeltes Fachwissen für die große Inspektion Keine Antwortmöglichkeit!

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Alt 28.11.2006, 19:32
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Inhaltsliste - Osmoseschäden: Bedeutung und Beseitigung

  1. Was bedeutet Osmose?
  2. Beseitigung von Osmoseschäden
  3. Überwachen des Trocknungsverlaufes
  4. Osmosesanierung eines Ruderblattes

Geändert von Ride The Lightning (05.10.2014 um 08:37 Uhr)
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Alt 28.11.2006, 19:32
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Was bedeutet Osmose?

Zitat:
Zitat von TomM
Osmose ist ein völlig normaler, natürlicher Prozess, der, neben in diversen Materialien, auch in unserem Körper abläuft. Ohne Osmose gäbe es keine Närstoffaufnahme und keine Abführung von schädlichen Resten. Das ist bei Lebewesen so und bei Pflanzen und bei Steinen und sogar in der Erde.

Genau darin liegt doch die Krux begraben, weil Osmose ein so natürlicher Prozess ist findet sie eben statt - auch, und zwar ziemlich kräftig, in gesundem Laminat und sogar nicht nur bei Polyester sonder auch bei dem Wunderprodukt Epoxidharz.

Was schlimm wird, ist der Moment in dem es zu Osmoseschäden kommt.

Osmoseschäden entstehen im Polyesterharzlaminat simpel. Sie erklären sich aus dem osmodischen Druck, der zunächst mal gar nichts mit dem physikalischen Druck zu tun hat.

Was läuft ab? Wasser gibt es ja nicht nur flüssig, sondern auch als Dampfphase und als gelösten Dampf in der Luft (Luftfeuchtigkeit). Naturgemäß ist die Luftfeuchtigkeit über einer Wasseroberfläche höher als über einem trockenen Medium. Nun ist es ein physikalisches Gesetz, dass sich alle Moleküle und Atome und Ionen gleichmäßig verteilen wollen. Das ist bei Gasen, bedingt durch die leichte Beweglichkeit der einzelnen Atome/Moleküle besonders ausgeprägt, sie streben danach jeden Raum vollständig und gleichmäßig auszufüllen. Dabei werden auch Festkörper durchdrungen und als Verteilungsraum genutzt. So löst sich z.B. Sauerstoff nicht unerheblich in Eisen, Stahl und Edelstahl. Das Resultat dieser Lösung kann, beim Eintreten bestimmter Faktoren zu dem führen was Autofaher fürchen, zu Rost. Ebenso verhält es sich mit Wasserdampf (gasförmigem Wasser). Dabei ist es dem Wasser zunächst mal egal ob es in Stahl eindringt oder in Polyesterlaminat. Die einzige Abhängigkeit, die es dabei gibt, ist die Molekülgröße, soll heißen Wasser kommt eben in den Stoff nicht hinein, der keine "Öffnungen" hat die groß genug für Wasserdampf sind. Dies ist aber weder bei Stahl noch bei Polyester oder bei Epoxidharz der Fall. Das gasförmige Wasser "pfeift" hindurch.

So weit, so gut. Nun hat Wasser eine unangenehme Eigenschaft. So, wie es in die Gasphase übertritt, so kondensiert es auch wieder zu flüssigem Wasser. Das ist eine Frage des sog. Sättigungsdampfdruckes, ist der Überschritten, dann kommt es zur Kondensation - im Moment sehr deutlich jeden Morgen an der Taubildung zu sehen. Da kommt doch auch schon das Stichwort, der Taupunkt. Natürlich ist der Sättigungsdampfdruck von der Temperatur abhängig und die Menge gasförmigen Wassers wird mit zunehmender Temperatur höher und mit abnehmender geringer. Also wird heiße Luft, die abkühlt kondensieren - der Taupunkt wird erreicht und das Wasser geht in die flüssige Phase über.

Nun kommt noch ein dritter, und für jedes Leben wichtiger, Punkt hinzu. Oben habe ich es schon angedeutet. das Streben nach gleichmäßiger Verteilung betrifft nicht nur Gase, sondern auch Flüssigkeiten und genaugenommen sogar Festkörper (wobei es bei den letztgenannten eher zu vernachlässigen ist aber im Weltraum ohne Schwerkraft selbstverständlich stattfindet).

Was geschieht denn nun bei einem Osmoseschaden?

Wir vernachlässigen nun erst einmal ob es Polyester oder Epoxidharz ist.

Das gasförmige Wasser dringt in das Laminat ein und verteilt sich dort gleichmäßig. Polyester können bis zu 10% Wasserdampf aufnehmen. Nun kühlt es ab, das Wasser will kondensieren, hat dazu aber keinen Platz. Der Druck steigt, damit die Temperatur und das Wasser bleibt in der Gasphase. Das geschieht jede Nacht und ist nicht weiter beunruhigend, denn so ein einzelnes H2O Molekülchen kann nicht einen Druck ausüben, der dem Laminat schaden würde. Wenn aber im Laminat Lufteinschlüsse sind, dann kondensiert das gasförmige Wasser dort zu flüssigem Wasser. Wenn nun zufällig dort auch noch nicht reagierte Harzbestandteile sind, dann werden diese vom Wasser gelöst (das ist ein langsamer Prozess). Damit ist aber etwas geschehen, was gar nicht gut ist, denn ich habe Wasser mit einer hohen Konzentration an gelöstem Polyethylenterephthalat oder Polycarbonat (den Monomeren für Polyesterharze (PEs)). Tja und nun kommt die Osmose ins Arbeiten, das niedrigkonzentrierte Wasser will zum hochkonzentrierten Wasser, dieses verdünnen, damit der friedliche Zustand der gleichmäßigen Verteilung wieder erreicht wird. Das hochkonzentrierte ist durch das Lösen der Monomere zu "dick" geworden und kann nicht mehr heraus aus seiner Luftblase - also dringt immer mehr Wasser hinein in die Luftblase. Durch die Lösung werden aber Dampfdruck und Verdunstung (Übergang zur Gasphase) dahingehend verändert, dass höhere Temperatur notwendig ist. Der Druck im Inneren der Luftblase steigt, er steigt soweit, dass es zur Delamination kommt - der Osmoseschaden ist sichtbar. die Brühe die beim Aufstehen herausläuft riecht nach Essig, einem Produkt der Estergruppe ( C-O-O- ) das mit Wasser zur Essigsäure ( CH3COOH )reagiert.

So, lange Schreibe kurzer Sinn. Laminate, die länger im Wasser lagen, haben diese Feuchtesättigung schon lange hinter sich. Wenn sie nach ca. 10 Jahren keine Osmoseschäden aufweisen, kann man diese getrost als stabil bezeichnen. Bei tieferer Durchdringung des Laminats kann es dennoch zu Osmoseschäden kommen, denn es können sich ja in tieferen Schichten unreagierte Polyester- oder Epoxidmonomere befinden. Diese tiefen Schäden werden aber sicher nicht "öffentlich", denn die Delamination findet eben in der Tiefe statt und eine Blasenbildung kommt kaum noch vor. das wäre nur durch Feuchtemessung und Prüfbohrungen sicher zu erkennen - trotzdem können natürlich strukturelle Schäden die Folge sein. Aber das ist vielleicht für die Luftfahrt interessant, bei unseren Schiffen können wir das sehr wahrscheinlich vernachlässigen. Unsere Strukturschäden kommen eher von den Dauerbelastungen des Segelns und nicht von der Osmose.

Der graue Rand unter den Haarrissen ist etwas ganz anderes, hier geht es um Verwitterungen und Kunststoffkorrosion, die selbstverständlich bei ungeschützter Oberfläche auftreten, aber ganz sicher nicht zum Totalverlust führen.
Auszug aus Osmose für Dummies


Zitat:
Zitat von Peter W
Osmose enststeht, grob gesagt, durch Wassereintrag ins GFK.
Durch verschiedene Umstände wie:
Qualität des Epoxy-materials, also Harz & Härter, Verarbeitung des GFK, verwendetes Gelcoat und Schichtdicke - um nur die wichtigsten zu nennen - kann es vorkommen, dass Wassermoleküle den Weg durchs Gelcoat zum eigentlichen GFK (Glasfaserkunststoff) finden.
Wie das?
Beim Aufbau des GFK werden Glasfasermatten mit Epoxy getränkt, dabei können winzige oder auch grössere Luftblasen mit eingeschlossen werden.
Hierin fällt beim Aushärten des GFK ein Salz aus, das extrem hygroskopisch ist. Es zieht wie ein Magnet Wassermoleküle durchs Gelcoat, welches übrigens NICHT 100%tig Wasserundurchlässig ist (!).
Diese Wassermoleküle sammeln sich in der Luftblase und füllen sie irgendwann aus, doch das Salz kann immer noch aussenliegende Wassermoleküle anziehen. Die Luftblase, jetzt eher ein Wasserbläschen, wird immer grösser....
Von aussen sieht es jetzt aus wie ein Pocke, mehr oder weniger groß,
meist in der Grösse einer halbierten Erbse.
Innerhalb solcher Bläschen können bis zu 4Bar Überdruck herrschen.
Das Wasser innerhalb des Bläschen kann sich natürlich durchs GFK durcharbeiten; es benützt nicht-Epoxy-getränkte Glasfasern oder anliegende Luftbläschen und verteilt sich zum einen flächig, und, was schlimmer ist, auch nach innen.
Es kann, im Extremfall, ein Loch im Rumpf entstehen.
Quelle: www.hotboat.de

Mehr zum Thema Osmose gibt es hier: Osmose
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Alt 29.11.2006, 17:42
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Beseitigung von Osmose-Schäden

Zitat:
Zitat von Peter W
Wie beseitigt man Osmose?

1. Kleine Bereiche
Die befallene Fläsche großzügig bis auf das gesunde Material
abtragen.
Mehrmals mit klarem Wasser und einer Bürste auswaschen,
dazwischen trocknen lassen. KEINE SEIFE, KEINE VERDÜNNUNG VERWENDEN!!
Den ganzen Bereich trocknen lassen, dafür sollte man minimum 6 Wochen rechnen, es kann auch länger dauern!!!

Wann ist die Fläche trocken?
Eine Stück Platikfolie, ca 15x15cm, mit Klebeband flächig auf die Stelle kleben, rundum mit Klebeband abgeklebt. Mit einem Fön die Stelle gut erwärmen, aber nicht zu heiß machen, dass die Folie Schaden nimmt. Wenn sich nach dem Abkühlen der Stelle keine Kondensatbildung auf der Innenseite der Folie zeigt, ist es trocken genug (man kann die Folie auch eine Woche drauf lassen und dann nachschauen, Vorraussetzung ist, dass es zwischendurch warm ist).
Sind tiefe Stellen dabei, diese mit Epoxy-Glasfaserspachtel ausspachteln,
ansonsten kann man auch Spachtel für den Unterwasserbereich verwenden, z.B. Watertite von International.
Die Fläche glatt- und beischleifen - fertig (grob mit 80er, fein mit 150er
Papier).
Wer das Boot länger behalten möchte, sollte den ganzen Rumpf von altem
Antifouling befreien (abschleifen mit 80er Papier, Staubmaske tragen!!)
und einige Lagen (5 sind ideal) Gel-shield (z.B. von International) auftragen als Osmoseschutz.

2. Großflächige Bereiche, oder ganzer Rumpf
Hier ist Arbeit angesagt!
Der ganze Rumpf muss vom Gelcoat befreit werden.
Es sollte so tief abgetragen werden, dass keine Osmosenstellen mehr
sichtbar sind (meist gehts so eben in die oberste Glasfasermatte).
Hierfür gibt es spezielle Fräsen, die ich nur empfehlen kann;
ist der Rumpf danach doch weitgehendst glatt, so das Spachtelarbeit
entfällt!!! (Tipp: gebrauchte Fräse erwerben, oder leihen bei Fachbetrieb!)
Ist der Rumpf vollständig vom Gelcoat befreit, wird er 5 Mal mit klarem Wasser und Bürste (KEINE SEIFE; KEINE VERDÜNNUNG; KEIN HOCHDRUCKREINIGER) gewaschen. Nach jeder Wäsche soweit trocknen lassen, das der Rumpf sich trocken anfühlt.
Danach muss der Rumpf austrocknen.
Wobei "trocken" nicht heißt, dass er sich trocken anfühlt!
Das GFK konnte durch die Osmose eine lange Zeit Feuchtigkeit aufnehmen
und muss diese jetzt wieder abgeben können.
Tipp: Schiff auch von innen trockenlegen, Bilgenwasser entfernen, für
gute Belüftung Innen und Außen sorgen!
Der Trocknungsvorgang kann 3 Monate (Minimum), aber auch 8 Monate dauern, dies ist allein abhängig davon, wieviel Feuchte der Rumpf aufnehmen konnte.
Ob der Rumpf trocken ist lässt sich auch hier mit Plastikfolie feststellen,
siehe oben. (Nicht nur eine Stelle prüfen!! Die dicksten Stellen im Rumpf nicht vergessen!!)
Wer sich nicht auf diese Methode verlassen möchte, kann den
Trocknungsgrad auch von einer Fachfirma (z.B. International Osmosecenter) bestimmen lassen. Die haben Messgeräte dafür.
Ist das Boot getrocknet, kann der Rumpf glattgespachtelt und geschliffen werden (z.B. mit Watertite v. International).
Von International, Voss-Chemie oder Hempel, um auch mal andere zu nennen, gibt es Osmose-Reparatursysteme. Hierbei werden verschiedene Komponenten der Reihe nach mit der Rolle aufgetragen.
Insgesamt bis zu 7 Schichten. Diese Arbeit geht zügig. Pro Schicht kann 1 Tag gerechnet werden. Zum Schluss wird das Boot umgesetzt und die Stellen bearbeitet, auf denen das Boot gelegen hat.
Als letzte Schicht wird neues Antifouling aufgetragen.
Das Ganze sollte dann ca. 2 Wochen ausharzen können, bevor das Schiff
wieder zu Wasser gelassen wird.
Quelle: www.hotboat.de

Geändert von Ride The Lightning (05.10.2014 um 08:37 Uhr)
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Alt 30.11.2006, 16:39
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Überwachen des Trocknungsverlaufes

Zitat:
Zitat von Moskito
1. Eigenen Feuchtemesser besorgen. Die Messgeräte auf kapazitiver Messbasis sind nicht teuer und bestens geeignet, da es sich um eine Relativmessung und nicht um eine Absolutmessung handelt.

2. Unterwasserbereich in Felder einteilen, ca. je Meter, am Wasserpass am Bug beginnend. Vom Wasserpass bis zur Kielwurzel je nach Grösse des Unterwasserschiffes 3-4 Punkte, das macht bei 10 m Wasserpass ca. 40 Messpunkte.
Jedes andere Schema ist auch möglich, es muss nur reproduzierbar beim Messen sein.

3. Oberhalb der Wasserlinie, am besten auf Deck oder am Rumpf an der Scheuerlinie einen Punkt als "Null"-punkt bestimmen. Von diesem Messwert kann man annehmen, dass er trockenes GFK angibt. Das ist der Wert, den das trockene Unterwasserschiff erreichen sollte.

4. Vor Abfräsen die ersten Feuchtwerte ermitteln und dann die Trocknung messend gegen den "Nullpunkt" verfolgen, bis der gewünschte Wert erreicht ist.

Bei Messungen, die sehr weit abweichen, prüfen, ob sich nicht im Inneren des Bootes an der Messtelle eine Metallplatte oder ähnliches befindet, dadurch wird der Wert grösser und verfälscht.

Geändert von Ride The Lightning (28.09.2014 um 12:42 Uhr)
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Alt 22.02.2008, 14:14
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Osmosesanierung eines Ruderblattes

Hier geht es zu dem Beitrag von Stephan (smarty):
Ruder Osmosesanierung

Auszug aus Osmosesanierung Ruderblatt

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