Kathodische bescherming

Bij kathodische bescherming wordt de passiveringslaag in feite omgewisseld voor en andersoortige bescherming. Door elektronen in de wapening te brengen, door een anode aan te brengen aan het betonoppervlak, wordt de potentiaal van het staal verlaagd. Het wapeningsstaal wordt met behulp van een gelijkspanningsstroom kunstmatig tot een kathode gemaakt. De chloride-ionen stromen naar de anode, waardoor de chlorideconcentratie aan de wapening afneemt. Het bovengenoemd corrosieproces gestopt.

1: Transformator/gelijkrichter
2: Meet en regelapparatuur
3: Koolstof inboor anode
4: Kathodeverbinding op wapening
5: Anode verbinding
6: Beton elektrolyt

Kathodische bescherming  met actief systemen met opgelegde stroom

Door op deze manier elektronen in de wapening te brengen wordt het potentiaal van het staal verlaagd waar door er geen corrosie meer kan plaats vinden. Het wapeningsstaal wordt met behulp van een gelijkspanningsstroom kunstmatig negatiever gehouden waardoor het staal van anode tot een kathode wordt gemaakt. De chloride-ionen stromen naar de anode, waardoor de concentratie chloride aan de wapening afneemt. Kathodische bescherming stopt het proces van aantasting van de wapening en werkt preventief.

Kathodische bescherming stopt het proces van aantasting van de wapening en werkt preventief. Bij reeds ontstane constructieve wapeningsschade hersteld het de functie van de wapening niet. Derhalve wordt deze methode alleen preventief of bij ontluikende schade gebruikt en in combinatie met herstelmethoden. Het is een permanent geïnstalleerd systeem, dat blijvende controle behoeft.

Als alternatief hierop wordt wel gewerkt met:

Zink hydrogel anode

• KB stopt de corrosie van de wapening,
• Slechts een minimum aan dure alternatieve ondersteuningsconstructies is benodigd,
• Er is sprake van een minimum aantal handelingen in de kruipruimte,
• Het eindresultaat is meetbaar en controleerbaar.
• Een eenvoudige applicatie, waarbij geen bekabeling benodigd is noch een stroombron,
• Een minimale voorbehandeling van het betonoppervlak,
• Een minimale overlast voor bewoners en/of gebruikers,
• Het vooraf repareren van (kleine) schadeplaatsen is niet noodzakelijk.

Indien er sprake is van schade aan betonnen  van onder meer het type ‘Kwaaitaal’, staan een aantal reparatie- en herstelalternatieven ter beschikking.

Een technisch betrouwbare en economisch zeer aantrekkelijke methodiek maakt gebruik van Zink Hydrogel Anode. Dit product draagt bij aan de bescherming van gewapende betonconstructies tegen wapeningscorrosie en bestaat uit een 250 mm dikke zinklaag, waarop een 750 mm dikke kleeflaag is aange­bracht met goede eigenschappen inzake de kleefkracht en (ionische) geleiding.

Het product functioneert als een zelfopofferende galvanische anode in een kathodisch beschermingssysteem, waarin de benodigde beschermstroom wordt geleverd door het zink in de anode. Aangezien zink een even­wichtspotentiaal heeft die meer elektronegatief is als die van wapeningsstaal (en derhalve ‘onedeler’ is), wordt de Zink Hydrogel Anode na installatie de anode in een nieuwe corrosiecel waarbij de volledige wapening in de kathodefunctie wordt gedwongen. Oxidatiereacties (corrosie) hebben vervolgens plaats, en alleen nog maar plaats, aan het zinkoppervlak in plaats van aan het wapeningsstaal. Hierdoor wordt het ontstaan en het zich uitbreiden van betonschade ten gevolge van wapeningscorrosie actief tegengegaan.

De circa 0,25 m brede anode wordt aan de onderzijde van de vloerelementen (centrisch) aangebracht ter plaatse van twee naast elkaar gelegen ribben en vervolgens omgebogen en aangedrukt. Het galvanisch contact met de wapening wordt vervolgens gerealiseerd ter plaatse van blootliggend staal (schadeplaatsen) of middels in te schieten verzinkt stalen nagels.

De navolgende figuur geeft een schematische weergave van de applicatie van de  Zink Hydrogel Anode  op een ‘Kwaaitaal’ vloerelement.

Ondanks de doorgaans beperkte ruimte in kruipkelders kan de anode ‘eenvoudig’ worden aangebracht. Na applicatie is het betonoppervlak bedekt met een metaalachtige, grijze laag. Er is geen externe stroombron en geen bekabeling nodig. De voorbehandeling van het betonoppervlak blijft doorgaans beperkt tot het verwijderen van de losse beton­delen en loszittende roestlagen en het reinigen (borstelen) van het oppervlak.