Kathodische bescherming is niet uitgevonden voor beton. Het is bijna tweehonderd jaar geleden in het Verenigd Koninkrijk bedacht om de scheepshuid te beschermen, en het wordt nog steeds toegepast op schepen, gasleidingen, damwanden, tanks in de grond en boorplatforms. De toepassing op wapening in beton kwam er pas veel later bij, in de jaren 80 van de vorige eeuw.
Voor een beheerder is dat meer dan een historisch weetje. Veel objecten bestaan namelijk uit beide.
Waar het principe hetzelfde is
Op staal in de grond, in water of in metselwerk werkt KB precies zoals in beton: je brengt een anode aan, laat een kleine gelijkstroom naar het te beschermen staal lopen en maakt daarmee van dat staal de kathode. Zolang er voldoende stroom loopt, is corrosie niet mogelijk. Zie wat KB met je constructie doet.
Ook hier heb je de twee routes. Galvanisch met opofferende anodes, zonder voeding, eindig van levensduur. Opgedrukte stroom met een voeding, regelbaar en aantoonbaar.
Waar het anders ligt dan bij beton
Het elektrolyt is anders. Bij beton is het beton zelf het elektrolyt, met een hoge weerstand die je dwingt tot zorgvuldige anodeverdeling. Bij staal in de grond of in water is het elektrolyt de bodem of het water, en dat verandert de ontwerpaanpak volledig.
De stroomdichtheden zijn anders. Blank staal in water vraagt een andere stroomdichtheid dan gepassiveerd staal in beton. Ontwerpwaarden uit de betonwereld kun je hier niet overnemen.
Coating en KB werken samen. Bij staal is een coating de eerste verdediging en neemt KB het over waar de coating beschadigd raakt. Dat is precies het principe achter filmverzinken: het zink in de laag beschermt het staal kathodisch, ook bij een krasje. Zie ZINGA filmverzinken.
De drie hoofdtoepassingen
Stalen damwanden. Rijkswaterstaat beheert alleen al zo’n 800 km stalen damwanden in het hoofdvaarwegennet. Corrosie bepaalt daar in belangrijke mate de restlevensduur, en de beoordeling daarvan is de laatste jaren flink verfijnd: NEN 8707 voor de constructieve beoordeling, NEN 6766 voor de dikteafname door corrosie in de ondergrond. De aantasting verschilt sterk per zone: atmosferisch, spatzone, waterlijn, permanent onder water, of onder de grond.
Tanks en leidingen. Ondergrondse tanks en leidingen zijn het klassieke KB-terrein. Hier is het vak volwassen en genormeerd.
Kademuren met een gemengde opbouw. Veel kades hebben een betonnen bovenbouw op een stalen onderbouw. Dat zijn twee corrosieproblemen met twee aanpakken op één object, en ze moeten elkaar niet in de weg zitten. Zie KB op kademuren en in de spatzone.
En dan is er nog staal in metselwerk
Die toepassing hoort strikt genomen niet op deze pagina thuis, en dat is een technische reden en geen indeling.
Bij een damwand in zeewater of een leiding in de grond is het elektrolyt de bodem of het water, en dat vraagt een heel andere ontwerpaanpak. Bij staal in metselwerk en natuursteen, zoals ankers en oude stalen verbindingen, ligt dat anders: qua ontwerp, uitvoering en monitoring lijkt dat veel meer op kathodische bescherming van wapening in beton dan op een damwand of een leiding. Het is eerder een variant van KB in beton dan een variant van KB op staal.
Daarom staat dat onderwerp apart. Zie KB op staal in metselwerk en natuursteen.
Wat je vaststelt voordat je iets kiest
- In welk elektrolyt staat het staal? Grond, zoet water, zout water, metselwerk, of een combinatie per zone.
- Is er een coating, en in welke staat? Dat bepaalt de benodigde stroom volledig.
- Welke zones onderscheid je? Bij een damwand verschilt de aantasting per hoogte drastisch, dus één ontwerp voor de hele wand klopt zelden.
- Wat is de resterende staaldikte? Dat is een constructieve vraag, en KB stopt verdere afname maar geeft geen materiaal terug.
- Is het object elektrisch continu? Net als bij wapening moet je weten of je één kathode hebt of meerdere losse delen.
- Zijn er andere metalen aangesloten? Verschillende metalen die elektrisch verbonden zijn, vormen zelf een corrosiecel.
Wat CPS hier levert
Voor beton is de productlijn uitgekristalliseerd en staat hij op deze site beschreven. Voor staal in de grond of in water ligt dat anders: dat is niet onze kernactiviteit. Het komt voorbij, maar incidenteel, en de systemen worden per situatie samengesteld. Het elektrolyt, de zone-indeling en de bestaande conservering bepalen te veel om er een standaardpakket van te maken.
Wat er wél altijd is: de complete ZINGA-lijn voor filmverzinken, waarmee je staaloppervlakken direct beschermt. En de eigen stroombronnen en monitoringapparatuur werken net zo goed op een stalen object als op een betonnen.
Loop je tegen een stalen object aan waarvan je niet weet of KB hier de juiste maatregel is, bel dan gerust. Soms is het antwoord dat een ander beter geplaatst is, en dan hoor je dat ook.
Plan een technische intake met het CPS-team. Vertel om welk object het gaat, in welk milieu het staat en wat er nu aan conservering op zit, dan kijken we welke aanpak past.
Gaat het om conservering van stalen constructies? Bekijk ZINGA filmverzinken.