Schmierstoffkonzepte für feuerverzinkte HV‐Garnituren unter Feuchtigkeitseinfluss

Für die Tragfähigkeit von vorgespannten Schraubenverbindungen ist eine zuverlässige Einbringung der Montagevorspannkraft essenziell. Die im deutschen Stahlbau vornehmlich eingesetzten HV‐Schraubengarnituren werden dazu drehend vorgespannt. Die hierbei verwendeten Schmierstoffsysteme auf Basis von Molybdändisulfid (MoS) können dabei empfindlich auf Feuchtigkeit reagieren, welche unter Baustellenbedingungen jedoch nicht ausgeschlossen werden kann. Versuche zeigen deutlich veränderte Reibungszahlen bei der Montage unter Feuchtigkeitseinwirkung. Infolgedessen wird die ‐Klasse K1 nicht mehr eingehalten und das Vorspannkraftniveau  mit den vorgegebenen Anziehdrehmomenten nicht mehr erreicht. Im vorliegenden Beitrag werden systematische Reibwertuntersuchungen an HV‐Garnituren des Nenndurchmessers M16 im trockenen Zustand und unter Feuchtigkeitseinfluss vorgestellt. Hierfür wurden zwei MoS‐Grafit‐Kombinationen zur Schmierung entwickelt, wobei beide Varianten in trockener und nasser Umgebung die Anforderungen der ‐Klasse K1 erfüllen. Der höhere Grafitanteil der Variante 1 führt im Wasser zu sinkenden Reibwerten und damit ggf. zum Plastifizieren im Montagezustand. Variante 2 mit reduziertem Grafitanteil hingegen zeigt kaum Unterschiede zwischen trockener und nasser Montage und hält die notwendigen Reibungszahlen ein. Am Beispiel der untersuchten Garnituren wird das Potenzial von kombinierten MoS‐Grafit‐Schmierstoffen für eine feuchteresistente Schmierung von HV‐Garnituren aufgezeigt.

For the load‐bearing capacity of preloaded bolted connections, the reliable application of the bolt preload is essential. In German steel structures, HV bolting assemblies are preloaded using rotational assembly methods. The widely used lubricant systems based on molybdenum disulfide (MoS) can be sensitive to moisture. However, under construction site conditions, the presence of moisture cannot be ruled out. Tests clearly show significantly altered friction coefficients during assembly under the influence of moisture. As a result, compliance with ‐class K1 is often no longer guaranteed, and the preload level  can no longer be reached with the specified tightening torques. This paper presents systematic investigations of the friction coefficients of HV bolting assemblies of size M16 in the dry state and under the influence of moisture. For this purpose, two MoS‐graphite lubricant combinations were developed. Under the tested conditions, both variants meet the requirements of ‐class K1 in both dry and wet environments. The higher graphite content of Variant 1 leads to decreasing friction coefficients in water and may therefore result in exceeding the calculated minimum yield strength of the bolt during assembly. By contrast, the reduced graphite content of Variant 2 shows fewer differences between dry and wet assembly and maintains the required friction coefficients. Using the investigated assemblies as an example, the study demonstrates the potential of combined MoS‐graphite lubricants for moisture‐resistant lubrication of HV bolting assemblies.