Kathodische bescherming

(Cathodic protection)

Methode om corrosie van staal of betonstaal in betonconstructies tegen te gaan door het verlagen van de potentiaal van het te beschermen object

Nadere omschrijving

Onder bepaalde omstandigheden (bijvoorbeeld onvoldoende dekking op de wapening of de aanwezigheid van chloriden in beton) kan het wapeningsstaal in beton worden aangetast en gaan roesten.

Wapeningscorrosie is een elektrochemisch proces dat door potentiaalverschillen tussen verschillende plaatsen op het staaloppervlak wordt veroorzaakt. Bij dit corrosieproces gaan aan de anode Fe2+-ionen (uit het staal) in oplossing, waarbij het bijbehorende aantal elektronen vrijkomt en via het staal naar de kathode gaat. Aan de kathode reageren de O2 - en H2O-moleculen onder opname van elektronen tot OH¯-ionen. De ijzer- en hydroxide-ionen reageren tot verschillende roestproducten.

Bij Kathodische Bescherming (KB) wordt dit elektrochemisch proces tegengehouden door een beschermingsstroom. Deze beschermingsstroom loopt tussen een aan of in het (beton)oppervlak aangebrachte anode (bijvoorbeeld van gaas, mortel of verf) en het wapeningsstaal dat nu kathode wordt.

Er zijn meerdere mogelijkheden en systemen, zoals de zogenoemde actieve systemen (met een opgelegde stroom) of passieve systemen op basis van galvanische anodes waarbij geen aparte stroombron benodigd is.

  • Bij de stroomgestuurde systemen wordt om de bescherming te bereiken de anode met de plus van een stroombron met een zeer lage (gelijk-)spanning (in minivolts) verbonden. De wapening wordt met de min van de voeding verbonden. Hierdoor gaat een kleine stroom lopen, die corrosie onderdrukt, doordat op het staal alleen de kathodische reactie kan verlopen. Zo wordt roestvorming tegengegaan.
  • Bij de galvanische systemen levert de onedele anode (veelal actieve zink) de benodigde elektronen om het staal niet in oplossing te laten gaan.

Kathodische bescherming wordt tegenwoordig zowel preventief gebruikt als in combinatie met reparatie van aangetast beton.

Kathodische bescherming wordt al heel lang gebruikt om het roesten van stalen schepen en stalen leidingen (ook ondergronds) tegen te gaan. In het begin van de jaren zeventig werd deze techniek voor het eerst gebruikt om het roesten van wapening in beton te vertragen. Kathodische bescherming heeft zich inmiddels bewezen als een effectieve manier om wapeningscorrosie in beton te voorkomen.

Normen/aanbevelingen/literatuur

Geplaatst op ma. 15 okt. 2018Laatst aangepast op woe. 23 jan. 2019