BRL 2834 Nationale Beoordelingsrichtlijn Kathodische bescherming van wapenings- staal in beton

Transcriptie

1 BRL Nationale Beoordelingsrichtlijn Aanvaard door de Harmonisatie Commissie Bouw van de Stichting Bouwkwaliteit d.d. 16 december 2002 voor het KOMO procescertificaat voor Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton

2 BRL Nationale Beoordelingsrichtlijn Aanvaard door de Harmonisatie Commissie Bouw van de Stichting Bouwkwaliteit d.d. 16 december 2002 voor het KOMO procescertificaat voor Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 2002 Copyright, Kiwa N.V. Niets uit deze uitgave mag verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Onverminderd de aanvaarding van de Beoordelingsrichtlijn door de Harmonisatie Commissie Bouw van de Stichting Bouwkwaliteit als Nationale Beoordelingsrichtlijn berusten alle rechten bij Kiwa. Het gebruik van deze Beoordelingsrichtlijn door derden, voor welk doel dan ook, is uitsluitend toegestaan nadat een schriftelijke overeenkomst met Kiwa is gesloten waarin het gebruiksrecht is geregeld. Bindend verklaring Deze beoordelingsrichtlijn is door de directeur Certificatie en Keuringen van Kiwa bindend verklaard per 17 januari 2003 Kiwa N.V Certificatie en Keuringen Sir Winston Churchill-laan 273 Postbus AB Rijswijk Telefoon Telefax Internet

3 Voorwoord Kiwa Deze Nationale Beoordelingsrichtlijn is opgesteld door de werkgroep Kathodische Bescherming van wapeningsstaal in beton en vastgesteld door het College van Deskundigen Betonreparatie. Dit college begeleidt ook de uitvoering van de certificatie en stelt zonodig deze Nationale Beoordelingsrichtlijn bij. Waar in deze Nationale Beoordelingsrichtlijn sprake is van College van Deskundigen is daarmee bovengenoemd college bedoeld. Deze Nationale Beoordelingsrichtlijn zal door Kiwa worden gehanteerd in samenhang met het Kiwa-Reglement voor Procescertificatie. In dit reglement is de door Kiwa gehanteerde werkwijze vastgelegd bij de uitvoering van het onderzoek ter verkrijging van het procescertificaat, alsmede de werkwijze bij de externe controle Bij het opstellen van deze beoordelingsrichtlijn is gebruik gemaakt van NEN-EN Kathodische bescherming van staal in beton, CUR-Aanbeveling 45 Kathodische bescherming van staal in beton en NACE Standard RP Impressed Current Cathodic Protection of Reinforcing Steel in Atmospherically Exposed Concrete Structures.

4 Inhoud 1 INLEIDING Algemeen Toepassingsgebied Begrippen Eisen en bepalingsmethoden Eisen Bepalingsmethoden Acceptatie van door de aannemer geleverde onderzoeksrapporten Kwaliteitsverklaring 9 2 PRESTATIE-EISEN EN BEPALINGSMETHODEN Algemeen Publiekrechtelijke eisen Privaatrechtelijke eisen Eisen Duurzaamheid 10 3 PRODUCTEISEN EN BEPALINGSMETHODEN Algemeen Anodesysteem Referentie elektroden Monitoring instrumenten Algemeen Digitale meters Wisselspanningweerstandsmeter Dataloggers Datamanagementsystemen Mortels Kabels Kabelgoten/ buizen Voeding Voeding- en verbindingskasten 14

5 4 PROCESEISEN EN BEPALINGSMETHODEN Algemeen Onderzoek aan de betonconstructie Ontwerp Zones Bescherming Plaats van de anodes Elektrisch ontwerp Anodestroomdichtheid Kabels en aansluitingen Voeding Monitoringsysteem Nieuwe constructies Proefprojecten Uitvoering Controle en voorbehandeling ondergrond Kortsluiting Continuïteit wapeningsstaal en verbindingen Hechting deklaag Activering en inregeling Beheer en onderhoud 21 5 KEURING EN CONTROLE TIJDENS UITVOERING Stroomverdeling over het oppervlak Bepaling specifieke elektrische weerstand Beton Mortel Kortsluiting Continuïteit wapeningsstaal en verbindingen Spanningsval Hechting omhulling 26 6 EISEN AAN HET KWALITEITSSYSTEEM Algemeen Interne kwaliteitsbewaking/ kwaliteitsplan Organisatie Kwalificatie van het personeel Documentenbeheer Verificatie van het ontwerp Technische werkomschrijving Keuring en beproeving Meetmiddelen 28

6 6.10 Toeleveranciersbeoordeling Klachtenprocedure Archivering 29 7 SAMENVATTING ONDERZOEK EN CONTROLE Toelatingsonderzoek Projectbezoeken Controle van het kwaliteitssysteem 30 8 EISEN AAN DE CERTIFICATIE-INSTELLING Algemeen Certificatiepersoneel Kwalificatie-eisen Kwalificatie Rapport toelatingsonderzoek Beslissing over certificaatverlening Uitvoeringsvorm kwaliteitsverklaring Aard en frequentie van externe controles Rapportage aan College van Deskundigen Interpretatie van eisen 32 9 LIJST VAN VERMELDE DOCUMENTEN 33

7 1 Inleiding 1.1 Algemeen De in deze beoordelingsrichtlijn (BRL) opgenomen eisen worden door de certificatie-instellingen, die hiervoor erkend zijn door de Raad voor Accreditatie (RvA), gehanteerd bij de behandeling van een aanvraag voor c.q. de instandhouding van een procescertificaat voor Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton. Naast de eisen die in deze beoordelingsrichtlijn zijn vastgelegd, stellen de certificatie- en attesteringsinstellingen aanvullende eisen, in de zin van algemene procedure-eisen van certificatie en attestering, zoals vastgelegd in het algemeen certificatie- en attesteringsreglement van de betreffende instelling. Bij de uitvoering van certificatiewerkzaamheden zijn de certificatie-instellingen gebonden aan de eisen die in het hoofdstuk Eisen aan certificatie-instellingen zijn vastgelegd. 1.2 Toepassingsgebied Deze BRL is van toepassing op het ontwerp, het uitvoeren, het controleren en het onderhouden van installaties voor kathodische bescherming (KB) van wapeningsstaal in betonconstructies geëxposeerd aan atmosferische condities, waaraan schade is ontstaan of schade wordt verwacht als gevolg van wapeningsstaalcorrosie, veroorzaakt door de aanwezigheid van chloride in het beton of carbonatatie van de betondekking. De BRL is zowel van toepassing op systemen op basis van een opofferingsanode als op systemen op basis van opgedrukte stroom. De BRL beslaat het proces vanaf het moment dat de beslissing is genomen om een kathodische beschermingsinstallatie aan te leggen. Toelichting De criteria voor het toepassen van kathodische bescherming op constructies die zich volledig en permanent onder de grond óf onder water bevinden, zijn afwijkend van die voor betonconstructies in atmosferische omstandigheden. Bij het gebruik van opofferingsanoden treedt materiaalverlies op, hiermee dient in het ontwerp rekening gehouden te worden, evenals met de toepassingsvoorwaarden van de toeleverancier. De BRL gaat er vanuit dat de constructieve veiligheid van de te beschermen betonconstructie is vastgesteld, voordat de beslissing is genomen om een KB-installatie aan te leggen. Indien de aannemer tijdens het aanleggen van de installatie constateert dat het wapeningsstaal ernstiger is aangetast dan in het rapport van het onderzoek aan de betonconstructie (zie 4.2) is vermeld, dient hij dit direct aan zijn opdrachtgever te melden. 1.3 Begrippen In deze beoordelingsrichtlijn wordt verstaan onder: College van Deskundigen: het College van Deskundigen Betonreparatie ; Beoordelingsrichtlijn: de in het College van Deskundigen gemaakte afspraken over het onderwerp van certificatie; Aannemer: de partij die er voor verantwoordelijk is dat processen bij voortduring voldoen aan de eisen waarop de certificatie is gebaseerd (certificaathouder); Toeleverancier: de partij die onderdelen van, of materialen voor de kathodische beschermingsinstallatie aan de aannemer verschaft; IKB-schema: een beschrijving van de door de aannemer uitgevoerde kwaliteitscontroles, als onderdeel van zijn kwaliteitssysteem; Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 7

8 Kathodische bescherming: een elektrochemische beschermingstechniek, waarbij een systeem wordt geïnstalleerd om het wapeningsstaal door middel van het verlagen van de potentiaal te beschermen tegen corrosie; Anode: Het materiaal bedoeld om beschermstroom in te voeren in het beton; Kathode: Het te beschermen wapeningsstaal; Veld: Een deel van de te beschermen constructie waarvan de anodes en/of de kathodes in de uitvoeringsfase elektrisch gescheiden zijn van de rest van de installatie; Zone: Een deel van de te beschermen constructie waarvan de bescherming in de bedrijfsfase afzonderlijk wordt geregeld en gecontroleerd; Referentie-elektrode: een elektrochemische cel die op of in het beton wordt aangebracht en waarmee de potentiaal van het wapeningsstaal in het beton kan worden gemeten; Potentiaal van het wapeningsstaal: de elektrische spanning tussen het wapeningsstaal en het omringende beton, zoals deze wordt gemeten ten opzichte van een referentie-elektrode; Kortsluiting: een metallisch contact tussen de anode en het wapeningsstaal; Voeding: Elektrisch apparaat dat laagspanning levert en gelijkstroom laat lopen van de anode naar de kathode; Klemspanning: de spanning tussen de plus- en de minpool van een voeding of de spanning tussen de opofferingsanode en het wapeningsstaal; Open circuit spanning: klemspanning in stroomloze toestand Instant-off potentiaal: de potentiaal gemeten op een tijdstip dat valt tussen 0,1 seconde na het uitschakelen van de stroom en één seconde daarna; Depolarisatie: potentiaalverandering van het wapeningsstaal tussen de instant-off potentiaal en de potentiaal enkele uren tot dagen later. 1.4 Eisen en bepalingsmethoden In deze beoordelingsrichtlijn zijn eisen en bepalingsmethoden vastgelegd. Daaronder wordt verstaan: Eisen Prestatie-eisen: in maten of getallen geconcretiseerde eisen die zijn toegespitst op bepaalde (functionele) eigenschappen van de uitgevoerde werkzaamheden en die een te behalen grenswaarde bevatten die ondubbelzinnig kan worden berekend of gemeten. Producteisen: in maten of getallen geconcretiseerde eisen die zijn toegespitst op de (identificeerbare) eigenschappen van de in het proces toegepaste producten en die een te behalen grenswaarde bevatten die ondubbelzinnig kan worden berekend of gemeten. Proceseisen: geconcretiseerde eisen waaraan het proces moet voldoen, zonodig met inbegrip van de daarbij aan te houden condities en randvoorwaarden waaronder het proces mag of moet plaats vinden Bepalingsmethoden Toelatingsonderzoek: het onderzoek om vast te stellen dat aan alle in de BRL gestelde eisen wordt voldaan. Controleonderzoek: het onderzoek dat na certificaatverlening wordt uitgevoerd om vast te stellen dat de gecertificeerde processen en uitgevoerde werkzaamheden bij voortduring aan de in de BRL gestelde eisen voldoen. In hoofdstuk 7 is samengevat welk onderzoek zal worden uitgevoerd door de certificatie-instelling bij het toelatingsonderzoek en bij controles, en met welke frequentie het controleonderzoek zal worden uitgevoerd. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 8

9 1.5 Acceptatie van door de aannemer geleverde onderzoeksrapporten Indien door de aannemer rapporten van onderzoekinstellingen of laboratoria worden overlegd om aan te tonen dat aan de eisen van de BRL wordt voldaan, zal moeten worden aangetoond dat deze zijn opgesteld door een instelling die voldoet aan de van toepassing zijnde accreditatienorm, te weten: NEN-EN-ISO/IEC voor laboratoria; NEN-EN voor inspectie-instellingen; NEN-EN voor certificatie-instellingen die producten certificeren; NEN-EN voor certificatie-instellingen die systemen certificeren; NEN-EN voor certificatie-instellingen die personen certificeren. De instelling wordt geacht aan deze criteria te voldoen wanneer een accreditatiecertificaat kan worden overlegd, afgegeven door de Raad voor Accreditatie (RvA) of een accreditatie-instelling waarmee de RvA een overeenkomst van wederzijdse acceptatie heeft gesloten. Deze accreditatie moet betrekking hebben op het voor deze BRL vereiste onderzoek. Indien geen accreditatiecertificaat kan worden overlegd, zal de certificatie-instelling zelf verifiëren of aan de accreditatienorm is voldaan, of het betreffende onderzoek opnieuw zelf (laten) uitvoeren. 1.6 Kwaliteitsverklaring De op basis van deze BRL af te geven kwaliteitsverklaringen worden aangeduid als KOMO-procescertificaat. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 9

10 2 Prestatie-eisen en bepalingsmethoden 2.1 Algemeen In dit hoofdstuk zijn de prestatie-eisen opgenomen, waaraan de kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton moet voldoen, evenals de bepalingsmethoden om vast te stellen dat aan deze eisen wordt voldaan. 2.2 Publiekrechtelijke eisen Deze paragraaf bevat de verwijzingen naar de voor kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton én de daarbij toegepaste materialen van toepassing zijnde publiekrechtelijke eisen. De eisen die ontleend zijn aan publiekrechtelijke regelgeving, zijn voorzien van een verticale streep in de linkermarge. Normen of Praktijkrichtlijnen die genoemd worden in het kader van eisen die ontleend zijn aan publiekrechtelijke regelgeving zijn bedoeld, zoals daarin aangewezen. 2.3 Privaatrechtelijke eisen Aanvullend op de publiekrechtelijke eisen kunnen in de beoordelingsrichtlijn privaatrechtelijke eisen worden opgenomen. Daartoe behoren in ieder geval duurzaamheidseisen. 2.4 Eisen Duurzaamheid Prestatie-eis Aan de beschermde delen van de constructie mogen gedurende de overeengekomen periode geen zichtbare gebreken optreden tengevolge van doorgaande corrosie van het wapeningsstaal en mag geen afname van de constructieve veiligheid optreden. Indien geen nadere afspraken zijn gemaakt geldt een periode van 10 jaar Bepalingsmethode Aan deze prestatie-eis voor wat betreft de duurzaamheid van de beschermde constructie kan geacht worden te zijn voldaan, door bij het kathodisch beschermen van de constructie materialen toe te passen volgens hoofdstuk 3 van deze beoordelingsrichtlijn, de werkzaamheden uit te voeren en het systeem te onderhouden volgens hoofdstuk 4 van deze beoordelingsrichtlijn en keuringen en controles uit te voeren en te registreren volgens hoofdstuk 5 van deze beoordelingsrichtlijn. Toelichting De constructieve veiligheid van de te beschermen betonconstructie dient te zijn vastgesteld tijdens het onderzoek aan de betonconstructie, voordat de beslissing is genomen om een KB-installatie aan te leggen. Het onderhouden (monitoren) is een verplicht onderdeel van het gecertificeerde KB-systeem. Indien een opdrachtgever er voor kiest het onderhoud zelf uit te voeren of uit te besteden aan een derde partij, dan is de aannemer niet aansprakelijk wanneer na activering en inregeling blijkt dat niet aan bovenvermelde prestatie-eis is voldaan. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 10

11 3 Producteisen en bepalingsmethoden 3.1 Algemeen Het kathodisch beschermingssysteem omvat een anodesysteem dat: - de beschermstroom over de relevante oppervlakken of delen van het beton verdeelt; - de beschermstroom omzet van een elektronen- naar een ionenstroom; - de beschermstroom naar het oppervlak van het wapeningsstaal verdeelt. Er is een principieel verschil tussen KB-systemen op basis van opofferingsanodes, die volledig functioneren op basis van het natuurlijke potentiaalverschil tussen de opofferingsanode en het wapeningsstaal, én systemen op basis van opgedrukte stroom, die gebruik maken van een voeding. Daarnaast bestaat het KB-systeem uit elektrisch geleidende verbindingen tussen het anodesysteem en het wapeningsstaal. Referentie-elektroden en/ of andere sensoren vormen de basis voor het monitoringsysteem, dat de prestatie van het kathodisch beschermingssysteem bewaakt. De data van de referentie-elektroden en sensoren kunnen worden afgelezen door middel van draagbare apparatuur en/ of permanent geïnstalleerde apparatuur. In dit hoofdstuk zijn de eisen opgenomen waaraan de producten en instrumenten dienen te voldoen, die worden toegepast bij het aanbrengen en onderhouden van de kathodische bescherming. Deze eisen zullen onderdeel uitmaken van de technische specificatie van het proces, die wordt opgenomen in het procescertificaat. 3.2 Anodesysteem Het anodesysteem bestaat uit het elektro-actieve anodemateriaal, de eventuele benodigde omhulling (deklaag), én de eventuele voorziening voor de invoer van de stroom in het anodemateriaal. Het anodesysteem moet in overeenstemming met het ontwerp volgens 4.3: - een gelijkmatige stroomverdeling over het oppervlak tot gevolg hebben; - afhankelijk van de belasting mechanisch, fysisch, chemisch en elektrisch voldoende duurzaam zijn; - gedurende de gehele overeengekomen periode, als bedoeld in , voldoende stroom leveren voor 100 mv depolarisatie van het te beschermen wapeningsstaal. Toelichting De verwachte levensduur van het anodemateriaal dient minimaal overeen te komen met de overeengekomen periode volgens , waarmee in het ontwerp rekening gehouden is. Eventueel kan de levensduur van het anodemateriaal worden verlengd door onderhoud óf vervanging in te plannen en op te nemen in het onderhoudsschema. Dit dient in het ontwerp te zijn aangegeven. De stroomafgifte binnen een zone moet zodanig zijn, dat de spanningsval tussen het anodeoppervlak nabij de invoer van de stroom in het anodemateriaal en het anodeoppervlak op een zo groot mogelijke afstand daar vandaan binnen één zone, kleiner is dan maximaal 10% van de open circuitspanning. Er dienen gegevens voorhanden te zijn op basis waarvan de duurzaamheid van het anodesysteem voor wat betreft de bovenstaande punten kan worden aangetoond. Hierbij kan gedacht worden aan toetsbare informatie t.a.v. het gebruik van het betreffende anodesysteem gedurende langere periode, alsmede onderzoeksrapporten. De vereiste hechting van de materialen van het anodesysteem aan het betonoppervlak is afhankelijk van het systeem en de belasting en dient, bij de juiste voorbehandeling van het betonoppervlak, voldoende te zijn om de overeengekomen levensduur van het anodesysteem te garanderen. De materialen dienen aangebracht te worden conform de voorschriften van de toeleverancier. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 11

12 3.3 Referentie elektroden Om de werking van de kathodische bescherming te kunnen beoordelen, dient een monitoringsysteem aangebracht te worden. Het systeem bestaat uit referentie elektroden waarmee de wapeningsstaal/ beton potentiaal gemeten kan worden, die op representatieve plaatsen verdeeld over het te beschermen betonoppervlak worden aangebracht. De referentie elektroden dienen gekalibreerd te zijn, en opgeslagen en gebruikt te worden volgens de voorschriften van de toeleverancier. Voor en na ieder gebruik dient de werking van de referentie elektroden getoetst te worden, bijvoorbeeld door deze te vergelijken met een moeder-elektrode. Referentie-elektroden dienen duurzaam bestand te zijn tegen een permanent alkalisch milieu. Toelichting Geschikte referentie-elektroden zijn bijvoorbeeld Ag/AgCl/0,5 M KCl en Mn/MnO2/0,5 M NaOH. 3.4 Monitoring instrumenten Algemeen De monitoringinstrumenten zijn bedoeld om de meetgegevens uit de aangebrachte sensoren af te kunnen lezen, om vast te stellen of het kathodisch beschermingssysteem naar behoren functioneert. Alle gebruikte instrumenten dienen te voldoen aan de geldende normen en dienen bij aanschaf gekalibreerd te zijn. Het gebruik van de instrumenten dient in overeenstemming te zijn met de gebruiksvoorschriften van de toeleverancier Digitale meters Voltmeters die gebruikt worden als monitoringinstrument dienen op 1 mv nauwkeurig te kunnen meten, en moeten een tolerantie hebben van maximaal +/- 2 mv en een ingangsimpedantie bezitten van tenminste 10 MΩ. Het gebruik van analoge meters is niet toegestaan Wisselspanningweerstandsmeter Wisselspanningweerstandmeters die gebruikt worden als monitoringinstrument, dienen op 0,1 Ω nauwkeurig te kunnen meten, en moeten een tolerantie hebben van +/- 0,2 Ω. De gebruikte frequentie van de wisselspanning dient binnen het bereik van Hz te liggen Dataloggers Dataloggers dienen een bereik te hebben van minimaal 2000 mv, een meetnauwkeurigheid van 1 mv en een tolerantie van maximaal +/- 5 mv. De minimale ingangsimpedantie dient 10 MΩ te zijn. Om een correcte meting van de instant-off potentiaal te kunnen uitvoeren, dienen de data loggers een poort te hebben voor de controle van, en synchronisatie met de voeding om de gelijkstroom te kunnen onderbreken. De data logger dient de potentiaal in het interval van 0,1 s tot 1 s vanaf het moment van uitschakelen te kunnen bepalen. Verbindingen van de data logger met een netwerk dienen te voldoen aan de geldende normen en de voorschriften van de netwerktoeleverancier. Dataloggers dienen geschikt te zijn om alle beschikbare data af te lezen en te registreren. De dataloggers dienen voorzien te zijn van datum en tijdregistratie, waarvan bij alle metingen gebruik kan worden gemaakt. Dataloggers dienen voorzien te zijn van software waarmee het mogelijk is om testlocatie, sensoren, voedingen en anodezones te identificeren, of een mogelijkheid voor een identificatiecode. Permanent geïnstalleerde data loggers dienen in een kast volgens 3.10 te worden geïnstalleerd. Elke geïnstalleerde datalogger dient voorzien te zijn van een uniek identificatienummer. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 12

13 3.5 Datamanagementsystemen Datamanagementsystemen dienen om de gegevens uit het monitoringsysteem te vergelijken, te ordenen en te sorteren, zodat de prestatie van het kathodische beschermingssysteem beoordeeld kan worden. Het systeem dient minimaal de volgende gegevens te bevatten: - uitvoering van de zones; - type en plaats van de referentie-elektrodes; - locatie en capaciteit van de voeding; - meetresultaten van de referentie-elektrodes voor de ingebruikname van de installatie; - meetresultaten van de ingebruikname van de installatie; - meetresultaten van de referentie-elektrodes sinds de ingebruikname van de installatie; - meetresultaten over de output van de voeding sinds de ingebruikname; - overzicht van inspecties, eventueel onderhoud en wijzigingen van de instellingen. Indien de gegevens digitaal worden opgeslagen dient het mogelijk te zijn om van de bestanden een back-up te maken. 3.6 Mortels Mortels voor de omhulling van de anode, zoals een deklaag, vulling van sleuven of injectie van boorgaten en mortels voor reparatie van opengehakte plaatsen in verband met bijvoorbeeld losse schollen, delaminaties of plaatsing van referentie-elektroden, moeten voldoen aan CUR-Aanbeveling 53 of 54. In verband met het toepassen in kathodische beschermingssystemen worden de volgende aanvullende eisen gesteld: - de elektrische weerstand van de mortel in de uitgeharde toestand moet liggen tussen 0,5 en 2 maal het berekende gemiddelde, of de te verwachten weerstand van het beton van de te beschermen constructie; - polymere hechtlagen zijn niet toegestaan, tenzij is aangetoond dat deze de stroom niet belemmerd. De geschiktheid van de mortel voor toepassing bij kathodische bescherming moet vooraf worden bepaald door de specifieke weerstand van de mortel te vergelijken met de specifieke weerstand van het beton van de te beschermen constructie of te vergelijken met de globale richtwaarden in tabel 1 (paragraag 5.3). 3.7 Kabels Kabels en verbindingen moeten volledig zijn geïsoleerd en waterdicht afgewerkt. Kabels, inclusief eventuele verbindingen en koppelingen, moeten de stroom gelijkmatig verdelen. De kabels en verbindingen moeten zo worden gekozen dat: - de spanningsval over de kabels en verbindingen ten hoogste 5% van de open circuitspanning bedraagt; - de ontwerpstroom verhoogd met 25% niet leidt tot een grotere temperatuurverhoging dan toegestaan volgens NEN 3620 in relatie tot de omgevingstemperatuur. De kabels moeten eenduidig identificeerbaar zijn. Bij de voeding en in eventuele verbindingskasten moeten de kabels gelabeld zijn. Binnen het systeem dient de markering uniek te zijn naar functie, constructiegedeelte en/ of functie. 3.8 Kabelgoten/ buizen Kabelgoten of buizen waarin de kabels worden weggewerkt dienen van deugdelijk materiaal te zijn. Indien van toepassing dienen de kabels tegen beschadigingen en vandalisme te worden beschermd. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 13

14 3.9 Voeding De voeding moet veilig en duurzaam zijn en voldoen aan NEN 1010, alsmede afdoende zijn beschermd tegen (indirecte) schade door blikseminslag. Indien het elektriciteitsnet in de buurt is, kan voor de voeding gebruik worden gemaakt van transformatoren/ gelijkrichters. Deze dienen te voldoen aan NEN De uitgangsspanning van de transformator/ gelijkrichter dient in geen geval meer dan 50 V gelijkstroom te zijn met een rimpelspanning van maximaal 100 mv RMS, met een minimale frequentie van 100 Hz. Indien de installatie bereikbaar is voor mensen of dieren mag de uitgangsspanning in geen geval meer dan 24 V bedragen, bij gelijke maximale rimpelspanning Voeding- en verbindingskasten De kasten waarin de voeding zich bevindt moet beschermd worden tegen beschadiging, stof en inwatering (spatwater), en dient tenminste te voldoen aan IP 54 volgens NEN De kasten waarin de verbindingen zich bevinden moeten beschermd worden tegen beschadiging, stof en inwatering (spatwater), en dienen tenminste te voldoen aan IP 66 volgens NEN Ten behoeve van depolarisatiemetingen moet de voeding zijn voorzien van een schakelaar voor het onderbreken van beschermde stroom van elke zone. Een opofferend systeem heeft geen afzonderlijke voeding, maar dient wel een lokale voorziening voor het onderbreken van de beschermstroom te hebben ten behoeve van de monitoringvoorzieningen. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 14

15 4 Proceseisen en bepalingsmethoden 4.1 Algemeen In dit hoofdstuk zijn de eisen opgenomen waaraan (het onderzoek t.b.v.) het ontwerp, de uitvoering en het onderhoud van installaties voor kathodische bescherming moeten voldoen. De eisen maken deel uit van de technische specificatie van het proces, die wordt opgenomen in het procescertificaat. Het onderzoek aan de betonconstructie en het ontwerp van de kathodische beschermingsinstallatie kan worden uitgevoerd door de aannemer. Het is echter ook mogelijk dat één of beide door een derde partij zijn uitgevoerd. De aannemer, is ervoor verantwoordelijk dat het onderzoek én het ontwerp aan de hierna geformuleerde eisen voldoet. Dit betekent dat wanneer een derde partij het onderzoek en/ of het ontwerp heeft uitgevoerd en dit níet aan de omschreven eisen voldoet, de aannemer een aanvullend onderzoek moet (laten) uitvoeren en/ of een alternatief ontwerp moet (laten) opstellen, alvorens met de aanleg van de installatie te beginnen. 4.2 Onderzoek aan de betonconstructie Voordat een kathodische beschermingsinstallatie wordt ontworpen moet de betonconstructie worden onderzocht. Naast een dossieronderzoek naar historische informatie moet een representatief beeld worden verkregen en vastgelegd van: - de te beschermen delen van de betonconstructie; - de aanwezigheid van scheurvorming 1), delaminatie en losse delen; - de aanwezige betondekking, ligging, maaswijdte en diameter van het wapeningsstaal; - de aanwezigheid en ligging van voorspanstaal; - de carbonatatiediepte, bepaald volgens ENV ; - het chloridegehalte als functie van de diepte (ingemengd of ingedrongen), volgens ENV ; - de corrosietoestand van het wapeningsstaal en de mate van aantasting (visueel), aangevuld met potentiaalmetingen; - de elektrische continuïteit van het wapeningsstaal; - de aanwezigheid van oude reparaties 2), coatings, hydrofoberingen 3), en injecties en daarbij gebruikte typen mortel, primers, verflagen, hydrofobeermiddelen en injectiemiddelen; - de vochtbelasting en de vochtverdeling over de constructie; - de specifieke elektrische weerstand van het beton volgens RILEM TC 154-EMC, 2000, Draft RILEM Technical Recommendation: Test methods for on site measurement of resistivity of concrete, Materials and Structures, Vol. 33, en TC-154 EMC RILEM, 2002, Half Cell Potential Measurements - Potential Mapping on Reinforced Concrete Structures, Materials and Structures, to be published - de aanwezigheid van ingestorte metalen delen, zoals hemelwaterdoorvoeren, schroefhulzen, ankers, en bevestigingen van hekwerken. In het bijzonder voor de betondekking op het wapeningsstaal en de vochtbelasting geldt, dat niet alleen de gemiddelde waarde per bouwdeel van belang is maar ook de uiterste waarden, omdat deze de werking van de KB-installatie nadelig kunnen beïnvloeden. Bij zeer natte betonconstructies met portlandcement moet de gevoeligheid voor alkali-silicareactie 4) (ASR) van het beton worden beoordeeld in lijn met CUR Aanbeveling 89. Toelichting 1) Scheuren evenwijdig aan het betonoppervlak resulteren in een hoge elektrische weerstand, terwijl scheuren loodrecht op het oppervlak een lage elektrische weerstand kunnen hebben. 2) Kunstharsgebonden mortels geleiden geen stroom, om die reden dienen eerder uitgevoerde reparaties met kunstharsgebonden mortels verwijderd te worden. 3) Indien het betonoppervlak is voorzien van een afwerking die stroomdoorgang belemmert, zoals een hydrofobering, is het bij een oppervlaktebedekkende anode noodzakelijk de slecht geleidende laag te verwijderen. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 15

16 4) Indien het beton gevoelig is voor ASR, worden door het lopen van de beschermstroom natrium- en kaliumionen (alkaliionen) naar het wapeningsstaal toegevoerd. Hierdoor kan het alkaligehalte boven de kritische waarde komen te liggen en kan ASR-schade ontstaan. Hieraan dient dan binnen het onderzoek extra aandacht te worden besteed. Gecontroleerd moet worden of in de nabijheid van de aan te brengen kathodische bescherming gelijkstroombronnen aanwezig zijn, die de werking negatief kunnen beïnvloeden óf dat de aan te brengen KB-installatie de werking van de reeds aanwezige gelijkstroominstallaties kan beïnvloeden. 4.3 Ontwerp Het ontwerp van een kathodische beschermingsinstallatie moet zodanig zijn, dat na realisatie de beschermstroom gedurende de overeengekomen periode, permanent, gelijkmatig en in voldoende mate naar het te beschermen wapeningsstaal loopt. Toelichting Plaatselijke onderbescherming kan lokaal corrosieschade veroorzaken, en plaatselijke overbescherming kan de levensduur van het anodesysteem verminderen. Om tot een optimale installatie te komen moet het ontwerp duidelijkheid geven over: - plaatsing van de anode(s) ten opzichte van de doorsnede; - de te gebruiken materialen, zoals anodesysteem en reparatiemortel; - het elektrisch ontwerp, zoals circuit, voeding, zonering en monitoring; - de toename van het gewicht van de te beschermen constructie; - een eventuele wijziging van het uiterlijk van de te beschermen constructie; - de werkwijze (uitvoeringsaspecten) Zones Het te beschermen betonoppervlak moet in zones worden verdeeld op basis van te verwachten verschillen in stroombehoefte en stroomgeleiding van verschillende constructieonderdelen tengevolge van variatie in: - vochtbelasting of vochttoetreding; - cementsoort; - chloridegehalte; - corrosiesnelheid van het wapeningsstaal; - wapeningsstaalsgeometrie; - betondekking. Ook kritische onderdelen bepaald op basis van constructieve of esthetische eisen moeten in een aparte zone worden ingedeeld Bescherming Elke zone dient te voldoen aan ten minste één van de volgende eisen: - De instant-off potentiaal dient negatiever te zijn dan 720 mv met betrekking tot Ag/AgCl/0,5 M KCl; - De depolarisatie tussen het uitzetten van de beschermstroom en maximaal 24 uur daarna dient minimaal 100 mv te bedragen; - De depolarisatie tussen het uitzetten van de beschermstroom en een periode van meer dan 24 uur dient minimaal 150 mv te zijn. Het aantal meettijdstippen in een depolarisatiemeting moet ten minste vier bedragen, namelijk 0,1-1 sec., 1 uur, 4 uur en 24 uur Deze eisen gelden gedurende de gehele overeengekomen periode als bedoeld in Indien bij tenminste drie opeenvolgende depolarisatiemetingen blijkt dat, ondanks substantiële aanpassing van de klemspanning of stroomsterkte, het 100 mv criterium niet wordt gehaald, terwijl de "off"-potentialen na 24 uur op een niveau liggen waarbij corrosie van de wapening onwaarschijnlijk is (zie ASTM C ), dient op een andere manier worden aangetoond dat het KB-systeem functioneert, of dient het KB-systeem te worden aangepast. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 16

17 4.3.3 Plaats van de anodes De anode moet zodanig worden aangebracht dat de beschermstroom met name bij het corroderende wapeningsstaal komt. Hierbij moet rekening worden gehouden met de ruimtelijke verdeling van het aanwezige chloride (of de carbonatatie) en de ligging van het wapeningsstaal. Kortsluiting of paden van lage weerstand dienen te worden vermeden. Afhankelijk van de verdeling van het wapeningsstaal over de doorsnede kan een goede stroomverdeling worden bereikt met een anode die op één zijde van het betreffende bouwdeel is aangebracht, tweezijdig, óf in de doorsnede Elektrisch ontwerp Het ontwerp van de installatie dient minimaal het volgende te beschrijven: - de capaciteit van de onderdelen; - de algehele opzet van het kathodische beschermingssysteem zoals de indeling in zones; - het aantal, het type en de plaatsing van de referentie-elektrode voor controle van de bescherming Anodestroomdichtheid De maximale anodestroomdichtheid bedraagt, als richtlijn, voor een op koolstof gebaseerd anodesysteem 20 ma/m² anode en voor een op geactiveerd titanium gebaseerd anodesysteem 100 ma/m² anode. De maximale anodestroomdichtheid zoals gespecificeerd door de toeleverancier, mag niet worden overschreden Kabels en aansluitingen Het aantal kabels en aansluitingen in het anode- en in het wapeningscircuit moet per zone ten minste twee bedragen. Het doel van de kabels en de soort dient te worden vastgelegd. Bij contactpunten op het wapeningsstaal moet roest goed worden verwijderd, moeten mechanische verbindingen worden gebruikt of moet een lasverbinding worden gemaakt. De elektrische weerstand van een verbinding gemeten bij de uitvoering mag maximaal 1 Ω zijn Voeding De capaciteit van de voeding moet voor elke zone voldoende zijn om de maximaal benodigde beschermstroom te leveren, gerekend over het totale staaloppervlak van het te beschermen wapeningsstaal en overige onderdelen. Voor de maximale kathodestroomdichtheid geldt 20 ma/m² staal. De voeding wordt geacht te kunnen opereren van 0-20 V bij de maximale stroomcapaciteit. Het ontwerp moet aangeven of de voeding functioneert op basis van constante stroomsterkte (stroomgestuurd systeem), waarbij een maximale spanning in acht wordt genomen, of op basis van constante spanning (spanningsgestuurd systeem), waarbij een begrenzing in de maximale stroomsterkte wordt aangehouden. De voeding moet voor elke zone zijn voorzien van aansluitingen voor het meten van de afgegeven stroomsterkte en de spanning. Alle aansluitingen moeten eenduidig identificeerbaar zijn Monitoringsysteem Met een monitoringsysteem moet worden gecontroleerd of aan de criteria in wordt voldaan gedurende de overeengekomen periode volgens Een monitoringsysteem dient onderdeel te zijn van elke installatie voor kathodische bescherming. Een monitoringsysteem bestaat uit referentie-elektroden en bijbehorende bekabeling en contactpunten. In het ontwerp wordt het type, het aantal en de plaats van de referentie-elektroden aangegeven en tevens de wijze van aanbrengen, alsmede bijvoorbeeld het type mortel waarin de referentie-elektroden worden geplaatst. Referentie-elektroden moeten vóór het inbouwen worden beproefd op een correcte aanwijzing van de potentiaal volgens het voorschrift van de toeleverancier. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 17

18 In elke zone moet ten minste één referentie-elektrode per 100 m² te beschermen oppervlak worden toegepast, met een minimum van één per zone. Per kathodisch beschermingssysteem dienen ten minste twee referentie-elektroden te worden aangebracht. Indien verschillende soorten bouwdelen in één zone worden geplaatst, bijvoorbeeld kolommen en balkonplaten, moet per zone in elk soort bouwdeel ten minste één referentie-elektrode worden aangebracht. De referentie-elektroden moeten worden ingebouwd nabij actief corroderend wapeningsstaal (door middel van potentiaalmetingen vastgesteld), eventueel in mortel met een hoog chloridengehalte. De referentie-elektrode dient op gelijke diepte te worden geplaatst als het te beschermen en te monitoren wapeningsstaal. Het plaatsen van de referentie elektrode mag het stroomtransport niet nadelig beïnvloeden. Een referentie-elektrode geplaatst naast een las, met name in een ander metaal zoals een koperen smeltlas, kan de meting negatief beïnvloeden. De afstand tussen de referentie-elektrode en een las dient ten minste 0,5 m te zijn. Het plaatsen van referentie-elektrodes in betonreparaties die het wapeningsstaal omhullen is toegestaan, maar resultaten van deze referentie-elektrodes zijn slechts representatief voor de gerepareerde delen. Er dient derhalve voor een kathodisch beschermingssysteem tenminste één referentie-elektrode in en nabij niet gerepareerde delen geplaatst te zijn Nieuwe constructies Bij nieuw te bouwen constructies, waarbij als preventieve maatregel een kathodisch beschermingssysteem is voorzien, dienen de volgende onderwerpen in het ontwerp meegenomen te worden: - Voorzieningen voor, en controle van de elektrische continuïteit van het wapeningsstaal volgens 4.4.3; - Bevestiging en bescherming van referentie elektrodes en alle kabels inclusief de verbindingen, om schade en verstoringen te voorkomen tijdens het storten en verdichten van beton; - Aanwezigheid en plaats, verbinding of isolatie van andere metalen delen in de constructie, om ongewenste invloeden op het kathodisch beschermingssysteem te voorkomen; - In het geval de anodes in het beton worden gestort, het aanbrengen van isolatie/ afstandhouders die bestand zijn tegen het storten en verdichten van het beton, om kortsluiting te voorkomen. Na het storten van het beton dient de elektrische weerstand gemeten te worden om vast te stellen dat er geen kortsluiting gemaakt is tussen anode en wapening tijdens het storten en verdichten van het beton Proefprojecten Een proefproject betreft het aanbrengen van kathodische bescherming op een deel van de te beschermen constructie, zoveel mogelijk volgens het plan voor de volledige installatie, om inzicht te krijgen in het functioneren van de kathodische bescherming. Metingen moeten representatief zijn. Een proef met kathodische bescherming moet een duur hebben van ten minste drie maanden van actieve werking en, bij buitenexpositie, te worden uitgevoerd in het voor- of najaar. 4.4 Uitvoering Bij de uitvoering moeten de uitgangspunten worden gecontroleerd die afkomstig zijn uit het onderzoek en die zijn gebruikt bij het ontwerp. De diverse onderdelen van het kathodische beschermingssysteem moeten worden aangebracht overeenkomstig de voorschriften van de toeleverancier. Nagegaan moet worden of wordt voldaan aan de eisen of richtwaarde voor: - de afwezigheid van kortsluiting bij systemen met opgedrukte stroom; - de stroomverdeling over het betonoppervlak; - de stroomverdeling binnen de anode; - het spanningsverlies in de kabels; - de continuïteit en geleiding van de wapening en de verbindingen. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 18

19 4.4.1 Controle en voorbehandeling ondergrond Tijdens de uitvoering moet de schadeomvang per constructiedeel of element worden getoetst aan het uitgevoerde onderzoek. Alle te beschermen onderdelen moeten hiertoe worden afgeklopt om delaminatie op te sporen en het resultaat dient schriftelijk te worden vastgelegd. Oude reparatieplekken moeten worden verwijderd, tenzij door het meten van de elektrische weerstand wordt aangetoond, dat een goede stroomgeleiding mogelijk is. Metalen delen in het betonoppervlak, zoals binddraad, moeten worden verwijderd of teruggebogen, zodat een dekking naar alle kanten van ten minste 10 mm ontstaat. Is het vergroten van de dekking niet mogelijk, dan moeten deze plaatsen worden geïsoleerd, bijvoorbeeld met een isolerende coating. Afhankelijk van het anodesysteem moet het betonoppervlak zodanig worden voorbehandeld, dat een goede hechting kan ontstaan met de aan te brengen deklaag of coating. Bij anodes die in het beton worden aangebracht is deze voorbehandeling van toepassing op bijvoorbeeld het boorgat. Losse betondelen moeten worden verwijderd en hersteld met een reparatiemortel. Bij reparaties ten behoeve van kathodische bescherming is het niet noodzakelijk meer beton te verwijderen dan de losse en gedelamineerde delen. Het wapeningsstaal dat zichtbaar wordt, moet worden ontdaan van losse roest door middel van borstelen of licht stralen, tot reinheidsgraad St 2 of beter, conform ISO Wijde scheuren loodrecht op het oppervlak (> 0,3 mm) moeten worden dichtgezet met een isolerend materiaal. Het gebruik van kunstharsgebonden hechtlagen (primers) op het oude beton, alsmede het aanbrengen van een kunstharsgebonden laag op het wapeningsstaal is niet toegestaan, tenzij wordt aangetoond dat deze de stroomdoorgang niet belemmerd. Vóór het aanbrengen van de kathodische bescherming in de vorm van een oppervlaktebedekkende laag en opgedrukte stroom, moet het oppervlak op kortsluiting worden gecontroleerd door middel van afvonken. Afvonken heeft plaats door met een metalen borstel langs het oppervlak te strijken. De borstel is hierbij verbonden met de ene, en het wapeningsstaal met de andere pool van een voeding met een signalering voor kortsluiting. Het voltage bedraagt doorgaans 9 V of meer Kortsluiting Kortsluitingen in een kathodisch beschermingssysteem moeten worden vermeden. Als richtwaarde geldt dat de weerstand (R A.K) tussen anode en kathode (wapeningsstaal) ten minste 1 Ω moet bedragen. Kortsluiting ontstaat bijvoorbeeld doordat binddraadjes of wapeningsstaal in het betonoppervlak contact maken met de anode of doordat er direct contact is tussen de anode en metalen delen op het betonoppervlak, zoals hekwerken en hemelwaterafvoeren Continuïteit wapeningsstaal en verbindingen Bij systemen met opgedrukte stroom moet al het te beschermen wapeningsstaal onderling metallisch contact maken en in verbinding staan met de minpool van de voeding. Bij systemen op basis van een opofferingsanode moet al het te beschermen wapeningsstaal onderling metallisch contact maken en in verbinding staan met de opofferingsanode van de betreffende zone Hechting deklaag De aangebrachte mortel-, spuitbetonomhulling of coating moet blijvend hechtend worden aangebracht. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 19

20 4.5 Activering en inregeling Ten minste 14 dagen na het aanbrengen van de laatste mortel, coating of andere materialen, mag het kathodische beschermingssysteem worden geactiveerd. Deze periode is nodig voor een goede doorharding van de toegepaste materialen. Direct vóór het activeren moeten de volgende controles worden uitgevoerd:. - meten van de rustpotentialen van wapeningsstaal m.b.v. de ingestorte de referentie-elektroden; - meten van de wisselstroomweerstanden van alle zones en deelcircuits en tussen het wapeningsstaal en de referentie elektrodes; - testen van het systeem op correcte polariteit door middel van kort aanzetten van de stroom en meten van de respons van het wapeningsstaal ten opzichte van de referentie-elektroden. Bij deze proef moet de potentiaal van het wapeningsstaal negatiever worden. Is dit niet het geval, dan is dit een aanwijzing voor een verkeerde aansluiting (wapeningsstaal aangesloten op de positieve pool van de voeding), die direct moet worden gecorrigeerd. Het in bedrijf stellen moet plaatshebben door de voeding aan te zetten met een instelling die leidt tot een gemiddelde stroomdichtheid van ongeveer 5 ma/m² staal na 1 uur. Bij een stroomgestuurd systeem moet de gewenste stroomsterkte direct worden ingesteld. Bij spanningsgestuurde systemen moet een beginspanning worden gekozen die ongeveer leidt tot de genoemde stroomdichtheid. Vervolgens moeten de spanning, de stroomsterkte en de wapeningsstaalpotentialen gedurende 24 uur worden geregistreerd. Direct na het inschakelen zal de spanning, respectievelijk de stroomsterkte, relatief snel veranderen. Meestal neemt de spanning toe (bij stroomgestuurd systeem) of wordt de stroomsterkte kleiner (bij spanningsgestuurd systeem), gebeurt dit niet dan is dit een aanwijzing voor een fout in het systeem en moet de oorzaak hiervan worden opgespoord en hersteld.. Ook buitensporig hoge of lage spanningen of stroomsterktes zijn een aanwijzing dat er defecten in het systeem zitten. Is na 24 uur de spanning of de stroomsterkte min of meer stabiel op het gewenste niveau, dan wordt de installatie als geactiveerd beschouwd. In de activeringsfase kan een verhouding van open circuitspanning tot de stroomsterkte met een waarde < 1 Ω bij stroomgestuurde systemen, een aanwijzing geven dat er ergens kortsluiting aanwezig is. In spanningsgestuurde systemen duidt een onverwacht hoge stroom op kortsluiting. Indien de installatie is opgedeeld in (kleine) zones of op andere wijze (tijdelijk) kan worden opgedeeld in kleinere gedeelten, vereenvoudigt dat het opsporen van kortsluitingen. Na het activeren gaat de inregelperiode in van circa 3 maanden. Een eerste controle moet plaatshebben na één week. Per zone moeten de stroom, de spanning en de potentialen worden gemeten bij een ingeschakelde kathodische bescherming. Vervolgens moeten depolarisatiemetingen worden uitgevoerd gedurende 4 tot 24 uur. Volgende controles moet plaatshebben na 4, 8 en 12 weken. De stroom moet in de eerste 4 weken na activering worden aangepast als de gemiddelde depolarisatie per zone minder dan 50 mv of meer dan 250 mv bedraagt. Na deze periode moet de stroom worden aangepast als de minimum depolarisatie per zone minder dan 100 mv of de maximum depolarisatie meer dan 250 mv bedraagt. Opmerking De depolarisatie dient ook bij opofferingsanodes te worden gecontroleerd, ondanks het feit dat het systeem niet aan te passen is. Hiervoor dient een betonoppervlak van 1 x 1 m² geschikt te worden gemaakt en gebruikt. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 20

21 4.6 Beheer en onderhoud De verantwoordelijkheid voor beheer en onderhoud moet tussen de aannemer en de opdrachtgever worden geregeld. Het beheer en onderhoud moet bestaan uit: - een regelmatige controle op een goede werking en zo nodig opnieuw inregelen van de installatie aan de hand van de gewijzigde situatie; - het goed documenteren van meetrapporten en het beoordelen van meetresultaten; - het vervangen van defecte onderdelen van het elektrisch systeem, referentie-elektroden, deklagen, coating of anode. Een periodieke controle moet plaatshebben met de volgende frequentie: - elektrisch / depolarisatie: ten minste elke 6 maanden; - visueel: ten minste elk jaar. Metingen dienen bij voorkeur in het voorjaar of het najaar uitgevoerd te worden en mogen niet bij vorst of temperaturen boven 30 C worden uitgevoerd. Het aantal meettijdstippen in een depolarisatiemeting moet ten minste vier bedragen, namelijk 0,1-1 sec., 1 uur, 4 uur en 24 uur.. Indien de depolarisatie bij de controlemeting gemiddeld te laag of te hoog is, moet de voeding worden bijgeregeld. Na enige tijd moet opnieuw worden gemeten. Is de depolarisatiewaarde wederom te hoog of te laag, dan moet dezelfde procedure opnieuw worden gevolgd. Indien de depolarisatie van ten minste één referentie-elektrode meer dan 100 mv afwijkt van het gemiddelde, moet nader onderzoek worden uitgevoerd. Blijkt dat een onderdeel van de installatie faalt, dan moet dit worden vervangen of moet op andere wijze het correct functioneren worden hersteld. Toelichting Speciale aandacht vraagt het goed functioneren van referentie-elektroden. Zowel bij laboratoriumonderzoek als in de praktijk is gebleken, dat referentie-elektroden onderdelen zijn die relatief gevoelig zijn voor storingen. Dit blijkt uit potentiaal- of depolarisatieresultaten die sterk afwijken van de resultaten van de overige referentie-elektroden. In dergelijke gevallen kan met behulp van externe referentie-elektroden de aanwijzing worden gecontroleerd. Daarbij moet er rekening mee worden gehouden dat verschillen in potentiaal- en depolarisatie aanwijzing kunnen optreden tussen ingestorte, respectievelijk externe referentie-elektroden. Bij het normale beheer en onderhoud van de constructie moet er rekening mee worden gehouden dat lekkages van water grote gevolgen kunnen hebben voor het functioneren van het kathodische beschermingssysteem. Door lekkages wordt de elektrische weerstand van het beton plaatselijk (veel) lager en verdeelt de beschermstroom zich op niet voorziene wijze over de constructie, waardoor het monitoringsysteem niet meer volgens plan kan functioneren. Bij de periodieke visuele controle van het systeem dienen zichtbare lekkages of lekkagesporen te worden opgenomen en gerapporteerd. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 21

22 5 Keuring en controle tijdens uitvoering 5.1 Stroomverdeling over het oppervlak Voor een controle van de stroomverdeling over het betonoppervlak moet de wisselstroomweerstand ( R O-K) worden gemeten (volgens figuur 1) tussen het wapeningsstaal en een metalen elektrode die via een bevochtigde spons op het betonoppervlak wordt geplaatst. De gemiddelde waarde van de gemeten weerstanden van de betondekking moet worden bepaald. Keuringscriterium De gemeten wisselstroomweerstand moet op elke plaats liggen tussen 0,5 en 2 maal de gemiddelde weerstand. Wanneer niet aan deze eis wordt voldaan, dient de te beschermen constructie opgedeeld te worden in zones, zodat per zone aan de eis wordt voldaan. disc R wapening Figuur 1 - Meten elektrische weerstand over het betonoppervlak 5.2 Bepaling specifieke elektrische weerstand Beton De specifieke (wisselstroom )weerstand van het beton moet worden gemeten (volgens figuur 2) met een sensor voorzien van vier elektroden, die op het betonoppervlak wordt geplaatst. Indien nodig voor het verkrijgen van een goed contact tussen het beton en de elektroden, kan het beton ter plaatse van de contactpunten zeer licht worden voorbevochtigd met een zeepoplossing. De weerstand moet worden gemeten met een wisselstroom met een frequentie tussen 50 en 1000 Hz. V a a a Figuur 2 - Meten van de elektrische weerstand van beton volgens Wenner De specifieke elektrische weerstand van het beton wordt berekend uit: ρ beton = R gemeten.2π.a waarin: ρ beton is de specifieke betonweerstand, in Ωm; R gemeten is de weerstand uit tenminste zes vierpuntsmetingen, in Ω; a is de onderlinge afstand tussen de meetelektroden, in m. Kathodische bescherming van wapeningsstaal in beton 22