Geactiveerd titanium is het werkpaard voor opgedrukte stroom bij kathodische bescherming (KB) van beton. Het materiaal wordt niet verbruikt, dus de levensduur wordt bepaald door hoe zwaar je het belast en hoe het is aangebracht. In de Nederlandse praktijk is 25 jaar bewezen; leveranciers geven er doorgaans een verwachting van 50 of 75 jaar en meer op. De vraag is dus zelden óf titanium het volhoudt, maar in welke vorm je het aanbrengt.
Gaas of strip
| CPS TG (gaas) | CPS TS (strip) | |
|---|---|---|
| Aanbrengen | op het oppervlak, ingebed in een overlaging | op het oppervlak plus overlaging, óf in een gefreesde sleuf |
| Overlaging | spuitbeton, meestal 25 tot 30 mm | spuitbeton, of bij vloeren een cementgebonden gietlaag |
| Opbouwhoogte | volledige overlagingsdikte | overlagingsdikte, of geen bij de sleufvariant |
| Stroomverdeling | gelijkmatig over het hele vlak | lijnvormig, verdeling volgt uit de hart-op-hart-afstand |
| Sterk bij | grote aaneengesloten vlakken: dekken, wanden, pijlers | vloeren, dekken en bouwdelen waar je geen dikte kwijt kunt |
| Maten | TG2, TG3, TG4. Rol 50 m × 1200 mm | zes maten, 10 tot 25 mm breed. Rol 51 m |
| Nominale stroom | 20, 30 of 45 mA/m² | 2,7 tot 6,6 mA/m bij 100 jaar ontwerplevensduur |
Gaas: als het vlak groot en aaneengesloten is
Titaniumgaas leg je over het te beschermen vlak en bedt je in met spuitbeton van meestal 25 tot 30 mm. Je krijgt daarmee de gelijkmatigste stroomverdeling die er is, en meteen ook een nieuwe, dichte deklaag.
Dat maakt het aantrekkelijk als de constructie tóch een overlaging nodig heeft. Bij de Muinck Keizerbrug in Utrecht zijn de wanden en de onderzijde van de aanbruggen opgedikt met 30 mm spuitbeton om de veroudering ongedaan te maken. In diezelfde overlaging is op de tandopleggingen CPS TG opgenomen. Twee doelen, één werkgang, en het anodemateriaal gaat er een eeuw mee.
Wat je ervoor moet regelen:
- Ondergrond. Losse delen weg, het oppervlak voorbereiden voor hechting van de overlaging.
- Afstandhouders. Het gaas moet vrij liggen van de wapening en op gecontroleerde afstand.
- Continuïteitsmeting van de wapening vooraf, anders weet je niet of je één kathode hebt of meerdere.
- Ruimte. Je bouwt 25 tot 30 mm op. Bij vrije hoogte, aansluitdetails en voegen moet dat passen.
Strip: twee routes, en het criterium ertussen
Titaniumstrip kan op twee manieren.
Op het oppervlak, daarna overlagen. Dit is de gebruikelijke route. Je bevestigt de strip met kunststof pluggen op het beton en werkt het geheel in een nieuwe betonlaag: spuitbeton, of bij vloeren een cementgebonden gietlaag. Zo werkt ook de stroomverdelerstrip mee, die haaks op de strips wordt gepuntlast.
In een gefreesde sleuf. Horizontaal of verticaal, daarna dichtgezet met giet- of handmatig aangebrachte mortel. Het voordeel: je krijgt geen gewichtstoename van het constructiedeel. Bij bouwdelen waar de restcapaciteit krap is, kan dat de doorslag geven.
Het criterium tussen die twee is de dekking. Bij een betondekking kleiner dan 25 mm kun je geen sleuf frezen die diep genoeg is om de strip onder het bestaande oppervlak te krijgen. Dan valt de sleufvariant af en ga je overlagen. Meet dat dus vóór je het in het bestek zet.
Bij parkeergarage Heuvelpoort in Tilburg is over 2.000 m² met CPS TS gewerkt. Omdat de wapeningsdichtheid daar sterk varieerde, is het systeem opgedeeld in zones met een aangepaste anodedichtheid, elk met eigen regeling en controle. Dat is precies waar strip zich voor leent: je bepaalt de stroomdichtheid per zone met de hart-op-hart-afstand.
De spatiëring volgt uit de gevraagde stroomdichtheid. Bij 50 jaar ontwerplevensduur:
| Stroomdichtheid | TS3-10 | TS4-15 | TS5-20 | TS6-25 |
|---|---|---|---|---|
| 10 mA/m² | 300 mm | 430 mm | 500 mm* | 500 mm* |
| 15 mA/m² | 225 mm | 287 mm | 386 mm | 480 mm |
| 20 mA/m² | 150 mm | 215 mm | 290 mm | 360 mm |
*500 mm is de maximale spatiëring.
Wat je verder moet regelen: wapeningsdetectie vooraf, want je freest of plugt in beton met staal erin, en continuïteitsmeting van de wapening met een LCR-meter.
Twee soorten titanium: geactiveerd en blank
In een titaniumsysteem zit titanium in twee gedaanten, en dat verschil bepaalt zowel de functie als de prijs.
Het anodemateriaal is geactiveerd titanium, in de praktijk afgekort tot Ti\*. Titanium is van zichzelf een zeer reactief metaal: onder anodische belasting vormt het meteen een conversielaag, een oxidehuid die als passieve film werkt en het onderliggende materiaal afschermt. Daardoor is titanium nagenoeg immuun voor anodische belasting, en dat is precies wat je wilt bij een anode die niet verbruikt mag worden.
Diezelfde oxidehuid heeft alleen een hoge overgangsweerstand, waardoor blank titanium zijn stroom niet kwijt kan aan het beton. Daarom krijgt anodemateriaal een activatielaag: een keramische laag van oxiden uit de platinagroep. Die laag geeft de anodische stroom wél goed af, zonder daarbij zelf te worden aangetast. Zo’n geactiveerde anode is inert: hij wordt bij het anodische proces niet verbruikt. In de markt heet dit een MMO-anode, van mixed metal oxide.
De stroomverdelerstrip (CPS SV) is blank, ongeactiveerd titanium. Die hoeft geen stroom aan het beton af te geven: hij vervoert de stroom alleen naar het gaas of de strips, waarop hij wordt gepuntlast. Zonder activatielaag is hij goedkoper dan anodemateriaal, en dat is meteen de reden om hem toe te passen: je legt de stroomweg aan met materiaal dat geen anodefunctie hoeft te vervullen.
Waar dat in een materiaalstaat misgaat: de stroomverdelerstrip meetellen als anodeoppervlak. Dat is hij niet. De beschermstroom komt van het geactiveerde oppervlak; de stroomverdelerstrip brengt hem daar alleen naartoe. Zie wat er verder in een KB-systeem zit.
Wat titanium duurder maakt, en wanneer dat terugverdient
Een titaniumsysteem kost meer dan een systeem met geleidende coating. Dat zit niet in het materiaal alleen maar vooral in de applicatie: sleuven betekent frezen, overlagen betekent spuitbeton of een gietlaag aanbrengen. Die extra bewerking bovenop het anodesysteem verklaart het prijsverschil.
Dat verschil verdien je terug bij een onderhoudshorizon boven de twintig jaar. Daar wordt een geleidende coating vaak toch onderhoudsbehoeftig en breng je hem een tweede keer aan, terwijl het onderhoud aan een titaniumsysteem van veel kleinere orde blijft. Wat je na 25 jaar tegenkomt is zelden een anodeprobleem maar onderhoud aan de elektrotechnische installatie; het anodemateriaal gaat mee de volgende periode in.
Titanium en voorspanning
Bij voorgespannen bouwdelen is titanium goed toepasbaar, mits je meet. NEN-EN-ISO 12696:2022 en CROW-CUR-Aanbeveling 130:2024 houden aan dat de instant-offpotentiaal bij voorspanstaal niet negatiever wordt dan −900 mV ten opzichte van Ag/AgCl. Dat borg je met extra referentie-elektroden bij de voorspanzone.
Let wel op de aanbrengmethode. In een voorgespannen liggerkop wil je niet frezen en niet boren. Daar is een geleidende coating vaak de verstandiger route, niet omdat titanium er niet zou werken maar omdat je er niet in wilt snijden. Zie geleidende coating.
Waar je voor kiest
| Situatie | Keuze |
|---|---|
| Groot aaneengesloten vlak, overlaging is toch nodig | CPS TG in spuitbeton |
| Vloer of dek, opbouwhoogte beperkt | CPS TS in gefreesde sleuf |
| Sterk wisselende wapeningsdichtheid | CPS TS met zonering |
| Termijn boven twintig jaar | titanium, gaas of strip |
| Zware doorsnede, staal ligt ook op diepte | CPS TS aan de buitenzijde plus CPS TC in boorgaten |
| Bereikbaarheid laat geen overlaging of sleuf toe | geen titanium: zie geleidende coating of booranodes |
Die voorlaatste regel is geen uitzondering. Bij een dikke balk bedient een oppervlakteanode alleen het ondiepe staal; de wapening diep in de doorsnede bereik je met booranodes. Strip aan de buitenzijde en cilinderanodes op diepte, met referentie-elektroden op beide niveaus, is daar de gebruikelijke opzet. Zie booranodes.
Plan een technische intake met het CPS-team. Geef de te beschermen oppervlakken en de wapeningsgegevens door, dan bepalen we samen gaas of strip en de zone-indeling.
Vraag de datasheets aan van CPS TG en CPS TS.