C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gDuur zaamheidcement 2001 538C o a t i n g sHet nut van coatingsDrie redenen kunnen ten grond-slag liggen aan de toepassing vaneen coating op een betonopper-vlak:? verfraaien van het uiterlijk(maar dat is een kwestie vansmaak);? wijzigen van de lichtreflectie;? beschermen van de wapeningtegen corrosie.Op dit laatste punt wordt naderingegaan. Beschermen van betondoor middel van een coating isnietzinvol.Alsbetonbijvoorbeeldtegen chemische aantasting moetwordenbeschermd,iseencoatingonvoldoende en moet mendenken aan een lining (zie hetcoatingonderzoek in CUR-rap-port 96 `Beton en afvalwater').Coatings als beschermlaagDe wapening in beton moet tegencorrosie worden beschermd doorhet beton zelf. Hiertoe stellen devoorschriften eisen aan de dek-kingendedichtheidvanhetbetonvia water-cementfactor en ver-dichtingsgraad. Er zijn geen geval-len bekend waarbij de voorschriftenzijn aangehouden en de wapeningtoch is gaan roesten.In de praktijk kan het voorkomendat een wapeningsstaaf onvol-doende door beton is omgeven(bijvoorbeeld grindnest) en kangaan roesten. De functie van debetondekking is tweeledig: hetmilieu rond de wapening alka-lisch houden en verhinderen vanhet binnendringen van water totbij de wapening (regenjasfunc-tie). Dit laatste aspect werd bij hetcoatingonderzoek onvoldoendeonderkend. De waterdichtheidvan de coating speelt een belang-rijke rol. Zoals fysisch begrijpe-lijk: hoe hoger de waterdichtheiden hoe lager de waterdampdicht-heid, des te gunstiger is het effectvan coatings, aangezien het betonlangzaam maar zeker zal uit-drogen. Een waterdampdichtecoating kan negatief werken. Bij-voorbeeld: het na enkele jarenschilderen van de onderzijde vaneen betonconstructie die aan debovenzijde permanent door(regen)water wordt bevochtigd,zal ertoe leiden dat het uitge-droogde en gecarbonateerde be-ton aan de onderzijde opnieuwvochtig wordt omdat de verdam-ping aan die zijde wordt verhin-derd (fig. 1). Dan zal corrosieoptreden.Bij de proefopzet in 1986 werdvooral gedacht aan het belang vande diffusieweerstand van decoatings voor kooldioxide enwaterdamp. Verwacht werd datcoatings met een hoge weerstandvoorkooldioxideeneenlageweer-stand voor waterdamp, het gun-stigst zouden presteren. Uit hetonderzoek is gebleken dat dewaterdichtheid van belang is.Omdat alle coatings nagenoegwaterdicht zijn en daardoor cor-rosie tegengaan, is de carbonata-tieremmende werking niet maat-gevend.Wel is de duurzaamheid van decoating zelf belangrijk, zowel intechnischalsinesthetischopzicht.De recente beoordeling van deplaten richtte zich op:1.de invloed van de expositie-omstandigheden;2.de invloed van de coating ophet verhinderen van corrosie;3.duurzaamheid en vervuilingvan de coating.Het effect van coatings op wapeningscorrosieCoatings en corrosiedr. R.F.M. Bakker, Stichting OptimatJ.J. Kettenis, Eur-ing., Centrum voor Onderzoek en Technisch advies (COT), HaarlemAls uitvloeisel van de in de jaren `80 geconstateerde `betonrot', is in 1986 eenCUR-commissie ingesteld die onder meer als doelstelling had: het doen vanonderzoek in de praktijk naar risico's voor wapeningscorrosie (CUR B35). E?nvan de deelonderzoeken betrof de invloed van coatings op wapeningscorrosie.Het werd een veldonderzoek aan betonplaten, opgesteld op het COT-terrein,waarvan de resultaten in oktober 1995 zijn gerapporteerd [1]. Het betrofzowel versneld gecarbonateerde platen als platen met ingemengde chloride(0,8%), alle met een dekking van 8 mm en een (te) hoge water-cementfactor(0,60 - 0,64). In die tijd is tevens onderzoek uitgevoerd naar fysische model-len. Deze gaven inzicht in het gedrag van gewapend beton onder omstandig-heden die praktijkomstandigheden simuleerden [2, 3].De proefplaten van het veldonderzoek zijn na het onderzoek gebleven waar zewaren en zijn intussen 13 jaar oud. Omdat wapeningscorrosie nog altijd in debelangstelling staat, was het zinvol opnieuw een inspectie uit te voeren en tebezien of inzichten bijstelling behoeven. Dit te meer omdat het voorspellenvan corrosie veelal gebeurt volgens niet in de praktijk getoetste modellen.De resultaten van dat onderzoek, uitgevoerd eind 1999, worden toegelicht.vocht aanvoerverdamping enuitdroging dekking(carbonatatie)vocht aanvoerverhindering verdampingherbevochtiging dekking(corrosie)1 | Het effect van een coatingop de onderzijde van eenbetonconstructieC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gDuur zaamheidcement 2001 5 391 . T w e e e x p o s i t i e -o m s t a n d i g h e d e nVan de diverse platen werdtelkens een plaat horizontaalopgesteld en een plaat (nagenoeg)verticaal (foto 2). Bij de horizon-tale platen bevindt de wapeningzich aan de onderzijde en bij deverticale platen aan de verticale(weer en wind) zijde. Details zijnte vinden in het CUR-rapport 180.Na 12 jaar vertoonden 2 van de 82horizontaal geplaatste platen eengeringe schade, maar die was ookna 3,5 jaar al aanwezig. Foto 3toont de ergste schade.Na 12 jaar vertoonden 12 van de72 verticaal geplaatste platenschade, maar ook hier was deschade al na 3,5 jaar aanwezig.Foto 4 toont de ergste schade.ResultatenHet meest opvallend is het ont-breken van grote schade zoals bijde opzet van het onderzoek werdverwacht, ondanks de geringedekking en de hoge water-cement-factor. Destijds was de gevestigdemening dat de wapening in gecar-bonateerd beton of in beton metmeer dan 0,3% Cl (op cement)onherroepelijk zou gaan roesten.Ditwerdookbijhetveldonderzoek[1] gehanteerd. Zowel de resulta-ten van het veldonderzoek alslatere experimenten hebben aan-getoonddatalshetbetonnietmeermet water in aanraking komt, ergeen corrosie van betekenisoptreedt. Hetzelfde geldt voorbetonmetonvoldoendedekkingofmeer dan 0,3% chloride (opcement). De conclusie uit [2 en 3]bevestigt dat bij niet bevochtigenvan het betonoppervlak boven dewapening, de kans op corrosie teverwaarlozenis,zelfsbijtegeringedekkingen van 8 mm, een te hogewcf (0,6) en versneld gecarbona-teerd of chloridehoudend beton.Het aanbrengen van een coatingop gecarbonateerde of chloriden-houdende beton die niet wordtbevochtigd, is als bescherming vande wapening dan ook niet nodig.2 . I n v l o e d v a n d ec o a t i n g s o p h e tv e r h i n d e r e n v a n c o r r o s i eCoatings als bescherming zijngetoetst op alle verticale platenen op de horizontaal geplaatsteplaten die lokaal met water in aan-raking komen. Van de 74 verticaalgeplaatste platen waren 10 onbe-handeld en 64 van een coatingvoorzien. Vier onbehandelde pla-ten en acht platen met coatingvertoonden corrosieschade.Van de 84 horizontale platenwaren er 12 onbehandeld en 72van een coating voorzien. Vieronbehandelde platen en twee pla-ten met coating vertoonden cor-rosieschade. Opgemerkt wordtdat van een aantal coatings dewaterwerende functie niet meeraanwezig was. In die gevallen hadenkele jaren geleden een nieuwecoatinglaag moeten worden aan-gebracht.Detrenddieopgrondvanfysischebeschouwingen bij de aanvangvanhetonderzoekwerdverwacht,hetbelemmerenvandevoortgangvan de corrosie door het aanbren-gen van een waterwerendecoating, is bevestigd.3 . D u u r z a a m h e i d e nv e r v u i l i n g v a n c o a t i n g sDe inspectie van de coatings op deproefplaten is eind 1999 uitge-voerd. Voorafgaand aan de in-spectie zijn de onderste helftenvan de verticale platen met eenhogedrukspuit schoongemaakt.Hetzelfdegebeurdemetdegeheleonderzijden van de horizontaleplaten. De inspectie omvatte:? afschilferen van de coating;? algen- en mosaangroei;? afpoederen;? algemene toestand van decoating.Van de verticaal ge?xposeerdebetonplaten is tevens de vuilaan-hechting bepaald.ResultatenHet voert te ver binnen het kadervan dit artikel de vele waarne-mingen van de vier inspecties 4 | Schade aan een verticale plaat na 12 jaar expositie3 | Schade aan een horizontale plaat na 12 jaar expositie2 | Opstelling van de proefplaten voor het coatingonderzoekC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gDuur zaamheidcement 2001 540weertegeven.Volstaanwordtmetsignificante bijzonderheden.Afschilferen komt voornamelijkvoorbijplatenmetCEMIII(hoog-ovencement) die versneld gecar-bonateerd zijn (foto 5). De verkla-ring: slecht nabehandelde beton-oppervlakken van platen metCEM III zijn bij waterverzadigingtijdens vorst gevoelig voor hetafschilferen van de cementhuid[4]. Door een coating aan tebrengenkanditrisicowordenver-groot! Water achter de coating zalmoeilijker verdampen en debetonhuid zal langer verzadigdblijven met ? in vorstperioden ?afschilferenalsgevolg.Decoatingkomt dan samen met de cement-huid los, een fenomeen dat in depraktijk vaak te zien is.Ook de algen- en mosgroei is bijdeze platen sterker (foto 6), watniet verwonderlijk is, gezien deporeuze geneutraliseerde beton-oppervlakken. Door onvoldoendenabehandeling zijn de betonop-pervlakken extra poreus. Omalgen- en mosaangroei te vermij-den, zijn een lage water-cement-factor en een goede nabehande-ling een eerste vereiste. Hetafpoederen is bij alle plaattypenongeveer gelijk en wordt voor eengroot deel bepaald door de keuzevan de coating. De twee extremenzijndekwartscoating(geenafpoe-deren, foto 7) en de silicaatcoating(sterk afpoederen). Uit het onder-zoek komen de epoxy-, kwarts- enurethaancoating als beste naarvoren. De vuilaanhang is hetsterkste bij systemen op basis vansilicaat, dispersie en kwarts. Deepoxycoating geeft geen vervui-ling, vanwege de zelfreinigendewerking door het afpoederen vande coating.S a m e n v a t t i n g e nc o n c l u s i e sWapeningscorrosie, indien dezeal optreedt, verloopt veel mindersnel dan op grond van de proef-opzet in 1986 werd verwacht. Ditondanks het feit dat de wapeningzich van meet af aan in een gede-passiveerde toestand bevond doorversnelde carbonatatie, het toe-voegen van chloride aan de beton-specie en een te geringe dekking(8 mm).De vaak gehanteerde stelling datwapening in gedepassiveerde toe-stand snel zal corroderen waar-door binnen enkele jaren onvei-lige situaties ontstaan [5], wordtdoor de praktijk ontzenuwd. Dehuidige toestand van de platenverschilt weinig van die na driejaar. Het toepassen van waterwe-rende en waterdampdoorlatendecoatings, die het regenwater enhetcondensvochtweghoudenvande wapening, is een goed middelom het risico op corrosie te ver-kleinen. Helaas zullen de platenbinnenkort moeten verdwijnenom plaats te maken voor nieuw-bouw.De resultaten van het onderzoekzullen niettemin kunnen wordengebruikt om voorspellingsmodel-len te toetsen.Voor ge?nteresseerden is gedetail-leerde informatie en een uitge-breid rapport met foto's en tabel-len verkrijgbaar bij de auteurs. L i t e r a t u u r1. CUR-rapport 180,Duurzaamheidsonderzoekreparatie en beschermingvan beton, 1995.2. CUR-rapport 90-3, Carbona-tatie, corrosie en vocht, 1990.3. CUR-rapport 92-7,Kritisch chloridegehalte ingewapend beton, 1992.4. Bakker, R.F.M., Hendriks,Ch.F. en Merkuur, Th.C.,Vorst- en dooizoutschade aanbetonverhardingen. Wegen,maart 1982.5. www. betonschadevloeren.nl7 | Plaat met kwartscoating6 | Algen- en mosgroei5 | Afschilferen van de betonhuid