Corrosie. KB Nieuw?? KB Nieuw?? KB van staal in beton. Beschikbare Regelgeving

Transcriptie

1 Kathodische bescherming - (ook) van wapeningsstaal in voorgespannen betonconstructies Ir Hans van den Hondel VBR Vogel Kathodische Bescherming BV Kathodische bescherming (KB) - Nieuw?? KB van staal & staalconstructies: zo oud als de weg naar Rome (in dit geval begin 19 e eeuw) Ontwikkeling KB van wapeningstaal in beton vanuit VS: 1 e proeven rond 1976 op brugdekken (kaal beton) Nederlandse introductie van KB in 1987: Ferex-systeem - Vogel Stadionviaduct - Rotterdam (VBR) - Rendon Balkons - Cappelle a/d IJssel (VBR) KB Nieuw?? Inmiddels (2012 ruim 25 jaar later) is KB een veelvuldig toegepaste herstelmethode geworden, m.n. bij betonschade door chloriden: meer dan 2000 begane grondvloeren zijn m.b.v. KB (deels) hersteld; geschat op ruim m 2 vele honderden (delen van) bruggen, viaducten, sluizen, parkeergarages, zwembaden, silo s, galerijen, balkons, schrobranden, borstweringen, consoles; geschat op m 2 KB Nieuw?? In 1 e instantie was de markt terughoudend: onbekend stukje vakgebied voornamelijk buitenlandse kennis, ervaringen en referenties Inmiddels (2012) breed gedragen: er is een CUR-Aanbeveling (45) sinds 1996 er is een NEN-EN-(ISO-)norm (12696) sinds KB is certificeerbaar (BRL 2834) sinds 2002 er is een KB kenniscentrum actief sinds 2009/2010 zijn er diverse partijen in de markt met specialistische kennis & kunde om diverse systemen te kunnen leveren, installeren & onderhouden (>2/3 van de VBR leden heeft KB projecten als ON gedaan) Beschikbare Regelgeving BRL 2834 (2002) Nationale Beoordelingsrichtlijn voor het KOMO procescertificaat voor Kathodische bescherming van wapeningsstaal in het beton NEN-EN (2000) Kathodische bescherming van staal in beton CUR-Aanbeveling 45 (1996) Kathodische bescherming van wapening in betonconstructies In het kort.. Corrosie (met dank aan Kris Brosens voor de animatie)

2 29 november 2012 Corrosieproces Fe Fe e - (oxidatie) Anode In het kort.. Fe OH - Fe(OH) 2 2Fe(OH) 2 + ½O 2 Fe 2 O 3 + 2H 2 O 2OH - 2e - KB 7 ½O 2 + H 2 O + 2e - Kathode 2OH - (reductie) Anode + RUPS - e - KB Stoppen van corrosie Fe Kathode Fe e - (oxidatie) ½O 2 + H 2 O + 2e - OH - Cl - 2OH - (reductie) OH - Cl - ½O 2 + H 2 O + 2e - 2OH - (reductie) Kathode november 2012 KB Doorgaans met succes meetbaar! Uitzonderingen t.g.v... VALKUILEN!

3 Continuïteit wapening: vooraf meten; eventueel doorlassen Sluiting / binddraadjes in oppervlak: vooraf meten Ω RE s werken niet: goed plaatsen & vooraf doormeten Bekabeling: duurzame aansluitingen, overgang 2 materialen, kasten, sealen, krimpkousen, vandalisme, kleurcodering Onthechting: voorbehandeling, vocht, stroomdichtheid Lekkages: voorkomen Weerstand bekabeling / primaire anode: niet te lang, 2-zijdig aansluiten Fabrieksfout: ingangscontrole, scherp blijven Visueel eindresultaat (bijv. primaire anode, kabelgoten, verdeeldozen): vooraf goed afspreken Nazorg: monitoringscontract Ondanks valkuilen: meestal succesvol Samenspel OG & ON Oudste constructie werkt nog steeds (25 jaar) Vloeren reeds 14 jaar onder controle Standaard 10 jaar garantie op KB: tot op heden geen claims Monitoring een must Ontwikkelingen van KB in beton Recent diverse nieuwe ontwikkelingen/modificaties: Ontwikkelingen: betere materialen betere materialen (nieuwe generaties) & galvanische KB kleinere RUPS, remote installaties met data-opslag zonne-energie toepassing op monumenten met staal in metselwerk voorgespannen beton? Ontwikkelingen: kleinere RUPS Ontwikkelingen: zonne-energie

4 Ontwikkelingen: monumenten Angst (bij OG & ON): pas op voor voorspanstaal!! Waterstofverbrossing: vorming van waterstofatomen aan het staaloppervlak diffusie vorming van H 2 moleculen in het voorspanstaal brosse breuk Lasbaarheid: Hoogwaardig staal niet lassen Zwerfstromen Bescherming voorspanstaal Reeds meer dan 10 jaar in NL toegepast: niet nieuw maar (nog) minder populair! Valkuilen / gevaren herkennen en ondervangen Monitoring: een must!! Waterstofverbrossing: Staalpotentiaal < mv (NEN-ISO: niet < -900 mv t.o.v. Ag/AgCl) Galvanische KB (GCP) altijd minder dan de waterstofpotentiaal Opgelegde stroom (ICCP) potentiaal aan het voorspanstaal regelmatig monitoren met (voldoende) RE s Controles en RE s Waterstofverbrossing:

5 Lasbaarheid: Voorspansysteem vaak continu met wapening bij nagerekt staal Discontinu? Lassen ter plaatse van ankers / ankerkoppen Voorspansysteem meestal niet continu bij voorgerekt staal Discontinu? Contact per streng schieten bij de kop. Bescherming voorspanstaal Voorspansysteem met nagerekt staal: Noodzakelijk? Diepere ligging t.o.v. zachtstaal: meer dekking / schaduw Mantelbuis (VZA/VMA): extra bescherming / hinder Conus van slechte kwaliteit Zwerfstomen: Voorspanwapening continu met wapening: meten! Voorspansysteem met voorgerekt staal: Vaak idem zachtstaal met aandacht voor waterstofverbrossing Case: voorgespannen dwarsbalken ( ) Viaduct Middenondersteuningen met lekkende dilatatievoegen Betonkwaliteit: HOC en zeer goed BD: mm & CD: 1-8 mm Herhaaldelijk gerepareerd: schade komt terug Cl m/m cementgewicht: mm: 0,6 1,5% mm: 0,3 1,2% mm: <0,1 0,5% Wapeningsdichtheid: A s A b = 1,0 Voorgespannen beton Typisch schadebeeld

6 Herstel opties Keuze KB systeem Vervangen? Traditioneel repareren? Beschermen met coating? KB? Keuze voor KB Case: voorgespannen tandoplegging (2009) Case: voorgespannen tandoplegging (2009) Voor- en nadelen KB bij nagespannen beton Voordelen: Dé (duurzame) oplossing voor chloridenschade Verlenging van de levensduur Economisch, ergonomisch, duurzaam (MVO) Voor- en nadelen KB bij nagespannen beton Nadelen: Gevaren en valkuilen (bij onoordeelkundig gebruik): - Continuïteit - Waterstofverbrossing - Relatief veel meetcellen & intensief monitoren Dank voor uw aandacht. Vragen? Toepasbaar? Ja! Mits verantwoord en oordeelkundig.