Bij kathodische bescherming (KB) gaat de meeste aandacht naar de stroombron, maar de anode bepaalt het grootste deel van je ontwerp. Waar hij zit, hoeveel er zit en van welk materiaal hij is, bepaalt of de stroom overal komt waar hij moet komen, hoe lang het systeem meegaat en hoeveel werk de installatie kost. Dit is het overzicht van de anodetypen die in Nederland op beton worden toegepast, van titanium anode tot zinkanode, en waar elk type sterk in is.

Wat de anode moet doen

Beton heeft een hoge elektrische weerstand. De stroom zoekt daarom niet vanzelf zijn weg naar de wapening: je moet de anode zorgvuldig verdelen over het deel dat je wilt beschermen. In de praktijk werk je bij opgedrukte stroom met een paar volt tussen anode en wapening, waarbij de anode 2 tot 10 mA/m² afgeeft. Een geleidende coating draait dan typisch op 2 tot 5 VDC, geactiveerd titanium op 4 tot 8 VDC. Dat lijkt weinig, en dat is het ook. Het vermogen zit in de orde van milliwatts per vierkante meter.

Dat kleine beetje stroom is genoeg om de chemie aan het staal om te draaien. De corrosie stopt, rond de wapening ontstaat hydroxide en het chloride verplaatst zich in de richting van de anode. Het beton wordt daarmee in de loop van de jaren een gezonder milieu voor de wapening dan het was. Dat is ook waarom bij KB het meeste vastzittende beton kan blijven zitten, ook als er chloride in zit: je hoeft het niet weg te hakken om de corrosie te stoppen.

Zink: folie, gaas en discrete anodes

Zinkanodes werken galvanisch. Het zink lost op en levert daarmee de stroom, zonder voeding. Er zijn vier hoofdvormen:

Omdat het zink wordt verbruikt, is de levensduur eindig en te berekenen. Het KB-Kenniscentrum heeft daar een gemeenschappelijke rekenmethode voor ontwikkeld, zodat de uitkomst niet per leverancier verschilt. Zie levensduur per anodetype voor de getallen.

Titanium: gaas, strip en cilinder

Geactiveerd titanium is het werkpaard voor opgedrukte stroom. Het materiaal wordt niet verbruikt, dus de levensduur wordt bepaald door de belasting en niet door de massa.

Deze drie sluiten elkaar niet uit. Bij zware doorsneden is een combinatie gebruikelijk: een oppervlakteanode zoals CPS TS voor het ondiepe staal, plus CPS TC in boorgaten voor de wapening diep in de doorsnede.

Geleidende coating

Een geleidende coating is een met koolstof gevulde laag op basis van een aluminosilicaat-polymeermatrix, aangebracht op het betonoppervlak. Daarin ligt een primaire stroomvoerende anode; de coating verdeelt de stroom over het vlak. CPS levert dit als CPS GC, met CPS GP als primer.

De kracht zit in de applicatie. Spuiten, kwasten of rollen, ook op moeilijk bereikbare plaatsen, en je bouwt vrijwel geen dikte op. In het project Liggerkoppen van Rijkswaterstaat gaf dat de doorslag: de bereikbaarheid onder de dekken liet sleuven of een overlaging niet toe. Op die 1.500 liggerkoppen is CPS GC toegepast. In de middenbermpijlers van het viaduct bij Naarden is CPS GC over 75 m² aangebracht.

De keerzijde is gevoeligheid voor vocht. Bij hoge vochtbelasting, denk aan een voeg die weer gaat lekken, gaat een coating merkbaar korter mee dan titanium.

Grondanode

De grondanode ligt naast of onder de constructie. De stroom loopt via het grondwater naar het beton en bereikt zo de wapening van onderaf. Dit is de route waar aanbrengen op het beton zelf niet kan: sluiskolkwanden, vloeren en wanden van ondergrondse parkeergarages, ondergrondse infrastructuur. Ook preventief toepasbaar, bijvoorbeeld onder een nieuwe parkeervloer waar het grondwater agressief is en er van bovenaf dooizout inrijdt.

Grondanodes zijn maatwerk. Het ontwerp hangt af van de grondsoort, de grondwaterstand en de afstand tot de wapening, dus dit begint altijd met een analyse van de situatie.

Welke anode bij welke situatie

SituatieVoor de hand liggendWaarom
Groot aaneengesloten vlak, overlaging mogelijktitanium gaas in spuitbeton (CPS TG)lange levensduur, gelijkmatige stroomverdeling
Vloer of dek, opbouwhoogte beperkttitanium strip in gefreesde sleuf (CPS TS)geen gewichtstoename, mits dekking ≥ 25 mm
Moeilijk bereikbaar, krappe ruimtegeleidende coating (CPS GC)spuitbaar, nauwelijks dikte
Bescherming op diepte nodigtitanium cilinderanode in boorgat (CPS TC)bereikt wapening die het oppervlak niet bedient
Aanbrengen op het beton onmogelijkgrondanodestroom via het grondwater, maatwerk
Galvanisch beschermen zonder opbouwdiscrete zinkanode in boorgat (CPS GX100-DI)geen voeding, geen overlaging
Levensduur van een reparatie verlengendiscrete zinkanode in de reparatieplek (CPS GX60 of GX100)lokaal, geen voeding, geen monitoring
Klein object, geen voeding gewenstzinkfolie (CPS ZF) of zinkgaas (CPS ZG)geen elektrotechnische installatie
Voorgespannen betongalvanisch: intrinsiek veilig · opgedrukte stroom: mits meetcellen bij de voorspanzonede voorspanning stelt eisen aan het ontwerp, niet aan de systeemkeuze

De constructie kiest, niet de lijst

Dit overzicht helpt je een richting kiezen, maar de uiteindelijke keuze volgt uit je object: chloridegehalte, dekking, wapeningsdichtheid, vochtbelasting, bereikbaarheid, en of er voorspanning in het spel is. Bij sterk wisselende wapeningsdichtheid deel je het systeem op in zones met een aangepaste anodedichtheid, zoals in parkeergarage Heuvelpoort in Tilburg, waar over 2.000 m² met CPS TS is gewerkt.

Wat in de calculatie onduidelijk blijft, komt op de bouwplaats terug. Leg het anodetype daarom vast op basis van de constructiegegevens, niet op basis van wat de vorige keer op de staat stond.

Plan een technische intake met het CPS-team. Stuur je constructiegegevens mee, dan kijken we samen welk anodetype past bij je object en wat dat betekent voor je materiaalstaat.

Weet je al welke kant je op wilt? Vraag de technische datasheets aan van CPS TG, CPS TS, CPS TC, CPS GC, CPS ZF, CPS ZG, CPS GX60, CPS GX100 of CPS GX100-DI.