nieuws

Wapening van beton wordt op afstand beschermd

bouwbreed

De wapening van de betonnen elementen van de gevel van het European Patent Office te Rijswijk wordt op afstand tegen corrosie beschermd. BIM Betonrenovatie brengt een installatie aan voor kathodische bescherming. Die wordt met een computer en modem via een telefoon gecontroleerd en bestuurd.

Volgens ir. P.C. Nuiten, directeur van BIM Betonrenovatie te Arkel, heeft het regelen op afstand de toekomst. “Dit is het eerste po waarbij we het doen. Vroeger gingen we bij poen langs en voerden een controle uit van twee dagen. Bij volgende poen is een ‘logger’ geinstalleerd, zodat we alleen de geregistreerde gegevens op hoeven te halen. Naarmate er meer poen bijkomen, wordt het een probleem om steeds naar de gebouwen en kunstwerken toe te gaan. Daarom heeft het leggen van een verbinding met de computer de toekomst”, aldus Nuiten. Via de ‘on-line’ verbinding met de ‘logger’, vanuit het kantoor van BIM te Arkel, is het niet moeilijk om de poen in de gaten te houden. Als de weerstand van een bepaalde sectie onverwacht toeneemt kan er iets mis zijn met dat deel van de installatie. Dan is een visuele inspectie ter plekke natuurlijk wel nodig. Maar in de meeste gevallen kan worden volstaan met het regelen van de stroomsterkte. Dat kan eenvoudig op afstand gedaan worden.

Ionen en carbonatatie

Kathodische bescherming zorgt ervoor, dat de ionen die verantwoordelijk zijn voor de roestvorming, verre gehouden worden van de wapening. Dat wordt bereikt met een zeer lage spanning op de betonconstructie. Het oppervlak van het beton wordt voorzien van een geleidende verflaag en een aluminium strip, de anode (+). Een zwakke stroom begeeft zich door het beton, waarbij de wapening zelf als kathode ( – ) dient. Het effect is, dat vrije chlorideionen geen kans krijgen om de roestvorming te bevorderen. Die chloriden zijn voor een deel chemisch gebonden, en voor een deel komen ze voor in het porienwater in beton. Door carbonatatie komen er chemisch gebonden chlorideionen vrij. Carbonatatie is een langzaam proces, dus ook op de lange duur kan het nodig zijn om tot bescherming van de wapening over te gaan. Bij het European Patent Office te Rijswijk is dat het geval. Het chloridegehalte van het beton is weliswaar niet verontrustend hoog, maar er werd een concentratie gevonden van betonschade op de verdiepingen met de meest gevorderde carbonatatie.

Uitgebreide proeven

De borstweringen tegen de gevels van het European Patent Office zijn in de jaren ’60 geproduceerd, naar alle waarschijnlijkheid in Belgie. Ze zijn tamelijk dun en hebben een enkel wapeningsnet. Eind jaren ’80 werden verschijnselen van ‘betonrot’ aangetroffen, in het bijzonder aan de binnenkant van de elementen. Het chloridegehalte van het beton bleek te varieren van 0,3 tot 0,6% en gelijkmatig gespreid te zijn. De oorzaak van de schade is gevonden in de combinatie van chloride met carbonatatie. De beschadigde delen van het beton zijn uitgehakt en gerenoveerd, maar daarnaast moest er ook iets gedaan worden aan het behoud op de lange duur. BIM Betonrenovatie heeft kathodische bescherming voorgesteld. Er zijn uitgebreide proeven genomen, en tenslotte heeft BIM Betonrenovatie de opdracht gekregen. De uitvoering van de installatie is op het moment in volle gang. Eerst worden de tweeentwintig verdiepingen van de hoogbouw van bescherming voorzien, de laagbouw volgt in 1996.

Laag vermogen

Het po omvat een gepoeerd oppervlak van 1750 m2. Met inbegrip van de nissen gaat het om ca. 3700 m2. De aanneemsom bedraagt ca. f. 600.000 en daar komt een onderhoudscontract bij van enkele duizenden guldens per jaar. Voor dat geld worden meetcellen ingestort, kabels en strips aangebracht, geleidende verflagen geschilderd, en gelijkrichters en ‘loggers’ in centrale kasten geinstalleerd. Het elektriciteitsverbruik van de installatie is verrassend laag. Er wordt nog geen Watt vermogen gebruikt per vijf verdiepingen en zo’n 2 tot 3 Watt voor het hele gebouw. De lampjes van de centrale kasten vragen meer stroom dan de kathodische bescherming zelf. Om de risico’s van blikseminslag te beperken zijn zowel aan de anode als aan de kathode zekeringen ingebouwd. Niet dat de bliksem direct door de wapening zal gaan, maar er is wel sprake van inductie, vergelijkbaar met de inductie in de omgeving van spoorwegen. De installatie te Rijswijk kan daar geen schade door oplopen.

Sensoren ingestort

De betonnen elementen zien eruit als een omgekeerde L, waarbij de bovenkant fungeert als ‘zeembalkon’. De lange kant heeft een drietal open sleuven, waardoor licht op de terugliggende gevel valt. Er hoefden geen voorzieningen getroffen te worden, want het beton kon vanaf de zeembalkons gerepareerd worden. De werknemers van BIM lopen op grote hoogte, met een bevestiging aan een geleiderail als veiligheid. Ze hoeven echter niet bang te zijn voor hoogtevrees, want ze lopen met het bovenlichaam achter de elementen van de volgende verdieping.

Er worden ook temperatuursensoren in de elementen ingebouwd. “In beginsel ke we van alles meten”, licht Nuiten toe. “Vocht, temperatuur enzovoort. Voor een appartementencomplex te Noordwijk zijn de sensoren door de prefab betonfabriek ingestort. Cruciaal is, dat de verbindingen goed moeten zijn. Als er een keer een draad mocht breken, zien we door het sterk oplopen van de weerstand dat er iets mis is.” Nuiten is zeer tevreden met de mogelijkheid om de bescherming op afstand te controleren. Vooral tijdens de eerste maanden biedt het voordelen. De kathodische bescherming kan dan zorgvuldig worden ingeregeld en afgestemd op de omstandigheden.

Het European Patent Office te Rijswijk.

Montage van kabels aan de binnenzijde van de betonnen elementen. De aluminiumstrip wordt opgenomen in een laag elektriciteitsgeleidende verf, zodat de stroom gelijkmatig over het element verdeeld wordt.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels