Kathodische bescherming beschermt een metaal tegen corrosie. Onder invloed van bepaalde verontreinigende stoffen, met name chloriden, en atmosferische kooldioxide, corrodeert het staal in het gewapend beton na verloop van tijd onverbiddelijk, waardoor de constructies verzwakken totdat er stukken vallen. Een van de meest effectieve processen om de corrosie van staal te stoppen is een elektrochemische behandeling: kathodische bescherming.
Kathodische bescherming (KB) is een principe dat al lang bestaat, maar steeds meer in opmars komt bij betonrenovaties. Bij betonconstructies ontstaat er vaak schade door wapeningscorrosie. Roest zorgt voor uitzetting van het wapeningsstaal, waardoor het beton errond afbrokkelt of scheurt. De corrosie kan verschillende oorzaken hebben: carbonatatie van het beton (als gevolg van CO2-indringing) en/of aanwezigheid van chloriden in het beton en dit in combinatie met vochtindringing. Door toevoeging van stroom – via galvanische KB of via opgedrukte stroom – kunnen we dit roestproces stoppen of verminderen. Kathodische bescherming bestaat in 2 varianten. Enerzijds een KB-systeem met opofferingsanodes: De opofferingsanodes worden rechtstreeks verbonden met de wapening die plaatselijk wordt blootgelegd. De anode zal zich dan langzaam opofferen en weg corroderen in plaats van het staal. De snelheid waarmee deze zich opoffert, bepaalt de levensduur van het KB-systeem. De anodes kunnen volledig in de betonnen structuur worden weggewerkt waardoor deze nadien niet meer zichtbaar zijn.
Daarnaast bestaat er ook een KB-systeem met opgedrukte stroom: door het aanbrengen van een anode in of op het beton en een kleine gelijkstroom tussen het anodemateriaal en het staal te laten lopen, wordt het corrosieproces gestopt. Het systeem kan steeds gecontroleerd en bijgesteld worden via een regelunit.
De hoeveelheid beton die gesaneerd moet worden kan kleiner zijn ten opzichte van een traditioneel herstel omdat men enkel de loszittende delen verwijdert. Niet alle met chloride en/of carbonatatie aangetaste betondelen hoeven vervangen te worden. Daardoor is de hinder voor de omgeving kleiner, zullen herstelprocessen doorgaans minder lang duren en kunnen betonnen structuren hun functie behouden. Mits een zorgvuldige toepassing en opvolging van het systeem kan een levensduur behaald worden van 10 tot 30 jaar of zelfs langer.
Kathodische bescherming in de praktijk
Als gespecialiseerd betonherstellingsbedrijf wil Betotec bv volop inspringen op de trend om kathodische bescherming toe te passen voor een duurzamer betonherstel. Onlangs voerden wij een project uit waarbij deze techniek de aangewezen oplossing bleek.
1. Inleiding/probleemstelling
"Wij werden gecontacteerd door een sociale huisvestingsmaatschappij waarbij zich voor een aantal type-woningen in een wijk uit de jaren 70 problemen stelden met de betonnen balken in de gevels. Dit was reeds zo ver gevorderd dat er stukken beton naar beneden waren gevallen op een terras waarbij de bewoners in een zeer gevaarlijke situatie terecht kwamen. Er was dringend nood aan een betaalbare duurzame oplossing. De maatschappij heeft een architect onder de arm genomen en in eerste instantie een betononderzoek laten uitvoeren."
2. Betononderzoek
Door middel van het nemen van stalen werd op meerdere plaatsen het chloride gehalte bepaald in de betonnen lintelen. Ook bij de lintelen zonder zichtbare schade werd een te hoog chloride gehalte vastgesteld, indien dit niet correct behandeld wordt zal ook hier gelijkaardige schade optreden op korte termijn.
De conclusie van het betononderzoek luidde: “De schade aan de betonnen balken wordt veroorzaakt door de corrosie ten gevolge van de aanwezige chlorides in het beton en carbonatatie van het beton ter hoogte van de wapening.”3. Oplossing
Een duurzaam traditioneel betonherstel zou inhouden dat al het verontreinigd beton verwijderd moet worden. In de praktijk zou dit betekenen dat alle gevelbalken vervangen dienen te worden door nieuwe balken. Gezien dit heel wat nadelen zou hebben (hoge kost, stabiliteitsrisico bovenliggend metselwerk, heel wat afval, werk en hinder voor de bewoners), is hier gekozen voor plaatselijk betonherstel en het plaatsen van opofferingsanodes in alle gevelbalken.
4. Resultaat
De betonnen balken werden na het plaatsen van de opofferanodes en het uitvoeren van betonherstel voorzien van een carbonatatieremmende coating om te komen tot een mooi afgewerkt resultaat.
Kathodische bescherming kan toegepast worden in alle betonstructuren (oa. balkons bij appartementsgebouwen) en zorgt voor een betaalbare levensduurverlenging die een alternatief vormt voor sloop.
Voor meer info contacteer ons op info@betotec.be
INFO
Luc Goormans
Zaakvoerder Betotec
https://betotec.be/
info@betotec.be
Oostkaai 25/7, 2170 Merksem, België
03 281 17 33