? ? beheer ? reparatiedr.R.B.Polder, TNO Bouw, Rijswijk, rapporteur van CUR-onderzoekscommissie B47ir.RC.Nuiten, BIM, Arkel,lid van CUR-onderzoekscommissie B47Bij de publicatie in september 1996 van CUR-Aanbeveling 45 'Kathodische beschermingvan wapening in betonconstructies' is in Cement een artikel verschenen over de techni-schekanten van kathodische bescherming (KB) [ll.Met de Aanbevelingwerd geen nieu-we techniek ge?ntroduceerd: in de afgelopen 10 jaar zijn in ons land immers al ongeveer20 betonconstructies voorzien van KB. Dit artikel geeft overwegingen bij toepassing vanKB en een beeld van het functioneren van enkele installaties.TOEPASSINGVANKATHODISCHEBESCHERMINGVANBETONCD Schematisch aanzicht van het flatge-bouw met de door portalen ondersteundegalerijen, met de verdeling van de referentie"elektroden (RE); grijs: trappenhuizen; cur-sieve nummers: RE's in kolommen; num-mers nietcursief: RE's in (onderzijde) platen79 1311 548In 1987 werden in Nederland de eersteproefprojecten met KB uitgevoerd, op kleineschaal en met een enigszins experimenteelkarakter. In de jaren 1988 tot 1993 werdenelkjaar ??n oftwee projecten uitgevoerd opde schaal van een volledige constructie enonder normale economische voorwaarden.Dat wil zeggen dat vervangen of reparerenwerd overwogen, maarom prijstechnische offunctionele redenen werd gekozen voor KB.In 1994 werden drie installaties voltooid, in1995 zes en in 1996 vijf. De groei werd ver-oorzaakt door twee ontwikkelingen:? er kwamen goedkopere materialen be-schikbaar, met name anodes in de vormvan geleidende coatings;? meer bedrijven dan voorheen zagen moge-lijkheden in KB en wisten hun opdrachtge-vers van de voordelen te overtuigen.Voor de jaren 1997 en verder wordt ten min-ste een stabilisering en mogelijkeen verderetoename voorzien, mede doordat de voor~delen ten opzichte van de alternatievensteeds beter worden uitgenut. Ook op-drachtgevers gaan steeds meer vertrouwenop KB om hun constructies te beschermen,onder meer doordat de CUR-Aanbevelingbetrouwbare regels steltvoor detoepassing.Tot voor kort betrof het vrijwel steedsgebou-wen, maarin 1996 is Rijkswaterstaatbegon-nen met hettoepassen van KB op civieltech"nische constructies.82 1046 12Voorbeeld 1 -Galerijplaten en portalen ineen flatgebouwDitvoorbeeld is een flatgebouw, gebouwd in1957, waarvan de galerijplaten zijn opge-legd op portalen.De elementen zijn geprefa-briceerd op de bouwplaats, waarbij chloridewerd ingemengd als verhardingsversneller.Het beton werd in de jaren zestig gecoat.Halverwege de jaren tachtig werd schadedoor corrosie geconstateerd, die werd gere-pareerd met een kunstharsmortel. Onge-veer vijfjaar laterwerden opnieuw roestvlek-ken en scheurvorming waargenomen. Bijeen nader onderzoek bleek dat de dekking20 tot 30 mm bedroeg, de carbonatatie-diepte tussen 0 en 20 mm lag en het beton0,3 tot 0,8% chloride op cementmassa(portlandcement) bevatte. De continu?teitvan de wapening was slecht, mogelijk doorcorrosie van de binddraadjes. De verwach-ting was dat de schade in de toekomst zoutoenemen.Conventionele reparatie zou betekenen daterg veel van het beton zou moeten wordenverwijderd, hetgeen een ernstige verstoringvan de woonfunctie met zich mee zou bren-gen. Vervangen door nieuwe betonelemen-ten zou nog veel ingrijpender zijn. Beide al-ternatieven waren duurder dan KB.Besloten werd KB toe te passen met eenanode in de vorm van een geleidende coa~ting op de onderzijden van de galerijen (??nenkel wapeningsnet), op alle zijden van dekolommen en op twee of drie van de vier zij-den van de liggers. De installatie werd uitge-voerd in ??n zone, omdat de expositie aanweer en wind gelijkmatig was. Voldoendecontinu?teit van het staal werd aangebrachtdoor sleuven te frezen en een staaldraadaan alle staven te lassen. Losse schollenCEMENT1998/3IE-+~~- primaire anodelBO100 ald-150 ....,~-200- SO24-03-9712-07-94? reparatie27-08-9225-04-91? beheer18-07-9021-02-90- ..,.---[}- depolarisatie- ---o--~ off- potentiaal- /,J,II"'--. - II,\ I\ II I \II IJ- I~\ / " \ I~ "'",'" \---' '--,......- ,r---... /l----.t '\ V ?"-..5-01-90 25-04-90 21"12-90 30-00-91 17-12-92 1&07-96 IBeide experimenten leverden weinig op: deverdergaande stijgingvan de weerstand leId-de tot verdere afname van de stroomsterkteen uiteindelijk was het nagenoeg onmogelijkom bij een opgedrukte spanning van 10 Voltnog stroom van enige omvang te laten lo-pen: door de hoge weerstand schakelde hetsysteem zichzelf 'uit'.In januari 1993 werd een nieuwe gereedge-komen fase aan de al in 1990 geactiveerdefase gekoppeld. Gedurende een korte perio-de bleef de klemspanning relatief laag,maar ook daarna trad hetzelfde fenomeenop.Opgemerkt wordt dat uitdroging van het be-ton tevens met zich meebrengt dat er nau-welijks of geen corrosie-activiteit meer be-staat. Door de permanent aanwezige klem-spanning functioneert het systeem thansdus meer als een 'bewakingssysteem': zo~dra ergens lekkage zou ontstaan waardoorde weerstand daalt, kan er stroom gaan lo-pen en activeert het KB-systeem zichzelf.droging van de stuclaag en van de geveiko-lommen. Erwas immers een nieuwe geveIaf-dichting aangebracht en de beschermdeelementen waren in een binnenklimaat te-rechtgekomen. Als gevolg hiervan nam deklemspanning snel toe. Nadat waarden bo-ven 25 Volt waren bereikt, werd ge?xperi-menteerd met een potentiaalgestuurde ge-lijkrichter met een kleine capaciteit. Geziende zeer geringe stroombehoefte werd daar-na, in overleg met de leverancier van de KB-installatie, besloten eenbovenbegrenzingvan 10 Volt voor de klemspanning aan tebrengen en de gelijkstroom pulserend op teleggen (30 minuten 'aan', 30 minuten 'uit').Daarmee kon onnodige overbelasting vande installatie worden voorkomen.? 800700600500:;:-E40050 CEMENT1998/3o"i----T""""-----,-----,---.-----,-----.----,-? Principe van anode in boorgat in console72