I IMATERIALEN IDUURZAAMHEID IDEMONSTRATIEPROJECT METEPOXY BEKLEED BETONSTAALBij de uitvoering van een kademuur in de Maashaven te Rotterdam wordt detoepassing van met epoxy bekleed betonstaal getest. Het gaat om eendemonstratieproject dat de CUR uitvoert in opdracht van het Ministerie VROM.Het onderzoek moet leiden tot praktijkrichtlijnen voor deze nieuwe methode vanbescherming van betonstaal tegen corrosie.Bekleden van betonstaal met eenepoxy-coating is een methodeom betonstaal te beschermen te-gen corrosie. In de VS en Canada is alheel wat ervaring opgedaan met dezebeschermmethode, vooral door toepas-sing in brugdekken. Voor zover bekendis in Nederland bekleed betonstaal nogniet op praktijkschaal toegepast. wel isin het kader van het Marien Technolo-gisch Speurwerk (MaTS) een beperktstudie- enonderzoekprogramma uitge-voerd naar de voor- en nadelen vanepoxybekleding op betonstaal en vanomhullingsbuis uit kunststof [1].In opdracht van het Ministerie vanVROM voert de CUR momenteel eendemonstratieproject uit dat moet resul-teren in praktijkrichtlijnen voor de toe-passing van met epoxy bekleed beton-staal. Met medewerkingvan Gemeente-werken Rotterdam kon het demonstra-tieproject worden ingepast bij de aanlegvan een kademuur aan de Maashaven,onderanderevoordewapeningsstekkeniti poeren van ter plaatse gestort beton,waarop geprefabriceerde kolommenworden gemonteeerd. Het aanbrengenvan de epoxy-coating en de verwerkingvan het beklede betonstaal is in handenvan het Verfinstituut TNO. Projectlei-der voor de CUR is ing.N.G.B. van der. Winden.Waarom bekleed betonstaal?Ingoed uitgevoerdbetonwerkis hetwa-peningsstaal duurzaam tegen corrosiebeschermd door een dichte, dikke be-tondekking met hoge alkaliteit. Uit depraktijk is genoegzaam bekend dat dezebescherming kan falen in agressieve mi-lieus en door beschadiging ofaantastingvan de betondekking. Regelmatige in-spectie is daarom aanbevolen om even-tuele symptomen van schade tijdig tekunnen onderkennen.Voor constructies ofconstructie-onder-delen waaromtrent in het ontwerpsta-dium onvoldoende zekerheid bestaatover de duurzaamheid van de bescher-ming die het beton biedt, kunnen extra52maatregelen worden overwogen, zoals:- bekledenvan het betonoppervlak meteen kunststofcoating;- bekleden van het wapeningstaal meteen kunststof coating;- roestvrij staal toepassen;- kathodisch beschermingssysteem;- corrosie-inhibitorenals 'hulpstof'aande betonspecie toevoegen.De maatregelen moeten op hun ge-schiktheid voor de specifieke toepassingworden beoordeeld en in een kosten!baten-analyse tegen elkaar worden af-gewogen.Om meer inzicht te verkrijgen in detechnische en economische mogelijk-heden en randvoorwaarden van epoxy-coatings op betonstaalwordt nu dus eendemonstratieproject uitgevoerd.Als constructies of constructie-onder-delen, waarvoor bekleed betonstaal inaanmerking zou komen als bescherm-methode, kunnen worden genoemd:- constructies in de getijdenzone aanzee;- brugdekken;- vloeren in parkeergarages;- aansluitingen tussen ter plaatse ge-stort en geprefabriceerd beton;- betonoppervlakken die aan mechani-sche beschadigingen blootstaan;- constructies in agressieve milieus dieniet ofmoeilijkge?nspecteerdkunnenworden;Ookvoor reparatie van constructies metchloride-houdend beton, waar wape-ning moet worden bijgelegd, kan aanmet kunststof bekleed wapeningstaalworden gedacht.En verzinkt betonstaal?Ter bescherming van staal tegen corro-sie wordt in de bouw op grote schaal, enmet succes, thermisch verzinkt staaltoegepast. Is thermisch verzinken danniet een voor de hand liggende maatre-gel voor betonstaal? In diverse landen isop beperkte schaal gewerkt met ther~misch verzinkt betonstaal. De ervarin-gen zijn niet erg positief. Wanneer naastverzinktstaal ookonverzinktstaal inhetbeton aanwezig is, kan het zink elektro-lytischin oplossing gaanenzichafzettenop het onbehandelde staal.Bij met kunststof bekleed betonstaal ishet staal volledig ge?soleerd, waardoorelektrochemische processen niet kun-nen optreden.Aanbrengen van de epoxy-coatingHet aanbrengen van een goed hechten-de epoxy-coating is een elektrostatischproces dat alleen fabrieksmatig kanworden uitgevoerd. Blank gemaaktestaven moeten worden opgewarmd totcirca 240?C, waarna met elektrostati-sche spuitapparatuur de epoxy in poe-dervorm wordt aangebracht. Ten gevol-ge van de hoge staaltemperatuur smeltde poederlak en geleert in korte tijd toteen dichte laag die de staafgeheel om-hult. Vervolgens worden de staven metwater gekoeld.De hechting tussen epoxy en staal is af-hankelijk van de kwaliteit van de poe-derlak, de voorbehandelingvan hetstaalen van de temperatuur tijdens applica-tie. Hetstaaldientzoveel mogelijkvrij tezijnvan scherpe kanten enbramen, aan-geziendeze aanleiding geven totzwakkeplekken in de bekledingslaag.Transport en verwerking van be-kleed betonstaalVerwerking van bekleed betonstaalvergt veel aandacht. De epoxy-coatingkan gemakkelijk worden beschadigd,vanwege de beperkte slagvastheid.Bun-delen van de staven mag daarom nietmet staaldraad gebeuren, maar met eenniet-snijdend materiaal. Ookwrijven enschuren tussen de staven onderling tij-dens transport moet worden voorko-men door in voldoende steunpunten tevoorzien.Voor knippen en buigen zijn specialevoorzieningen aan de gebruikelijke ap-paratuur nodig om beschadigingen tevoorkomen. Bij het vlechten mag niethet normale binddraad worden ge-Cement 1988 nr. 101 Bekleden van wapeningsstaal metepoxy-poederlak metelektrostatische spnitapparatuur, in hetlaboratorium van hetVer?lnstituut TNO2 3 Verwerking van de beklede- staven in een buig- envlechtcentrale. Aanpassing aan deapparatuur is nodig om beschadigingvan de epoxy-coating te voorkomenbruikt; in het demonstratieproject teRotterdam zijn plastic bindstrips toege-past.Uiteraard is elektrisch lassen onmoge-lijk. Om stijve wapeningskorven te ver-krijgen, zullen schoorstaven moetenworden gebruikt.Alle beschadigde plekken moeten wor-den bijgewerkt, inclusiefde koppen vangeknipte staven.Gedrag van bekleed wapenings-staal in betonMet kunststofbekleed staal is elektrischge?soleerd van het omringende beton.Chloriden, zuurstof en water kunnenhet staaloppervlak niet bereiken, zodatgeen corrosie kan optreden.Pori?n in en mechanische beschadigin-gen van de betrekkelijk kwetsbareepoxy-coating zijn echter niet uit tesluiten. Zolang het beton voldoende al-kalisch is, zal het staaloppervlak daarworden gepassiveerd, zodat geen corro-sie optreedt. Bij verstoring van de passi-veringslaag zal de corrosiesnelheid ge-ring zijn, omdat zowel het anodische alshet kathodische oppervlak zich op debeschadigde plaats bevinden (microcel)en de corrosiestroom dus gering is.Als in ??n constructiedeel zowel be-kleed als onbekleed betonstaal voorko-Cement 1988 nr. 10men en metallisch met elkaar zijn ver-bonden, kan er een riskante situatieontstaan. Zodra er corrosieve omstan-digheden zijn (en dat zal voor construc-ties waar voor bekleed betonstaal is ge-kozenvaakwel hetgeval zijn),is elke be-schadigingin de epoxycoating een ano-dewaar tegenover hetonbeklede beton-staal een enorm kathodisch oppervlakvormt. Er ontstaat dan een grotestroomdichtheid aan de anode en duseen hoge corrosiesnelheid.Metallisch contact tussen bekleed enonbekleed betonstaal dient dan ookzorgvuldig te worden vermeden.Constructief gezien is er geen verschiltussen beton met bekleed staal en betonmet normaal wapeningsstaal. Uit uit-trek- en kruipproeven is gebleken dateen poederlaklaag op het betonstaalslechts een geringe extra verplaatsingvan de wapeningsstaven tot gevolgheeft. De kruip is het grootst in de eersteweek na het aanbrengen van de belas-ting en neemt daarna nauwelijks meertoe.EcononrleEen betrouwbare prijsindicatievoor be-kleed betonstaal is thans nog niet te ge-ven. Als er voldoende afzet is om eenspeciale produktielijn in bedrijf te ne-men, wordt gedacht aan een verdubbe-ling van de prijs ten opzichte van niet-behandeld betonstaal. Met daarbij deextra kosten die verbonden zijn aan deverwerking, zal volgens een voorzichti-ge schatting beton gewapend met be-kleed betonstaal 15 tot 35% duurderkunnen zijndan normaal gewapend be-ton.Overwegen van extra beschermmetho-den voor gewapend beton wordt inge-geven door eisen met betrekking tot deduurzaamheid. De exploitatiekostenvan de verschillende oplossingen zullenvergeleken moeten worden. Onder-houdskosten gedurende de totale ver-langde levensduur spelen daarbij eenbelangrijke rol. Het thans lopende de-monstratieproject zal inzicht moetengeven in de randvoorwaarden voor eensuccesvolle toepassing' van met kunst-stofbekleed betonstaal.].H.K?hneLiteratuurCUR-rappport 129,Kunststofals bekle-ding op betonstaal en als omhullings-buis; Gouda, CUR, 198753