Wapeningscorrosie door chloriden

Nadere omschrijving

Vrije chloorionen kunnen de beschermende werking van de passivering van wapeningsstaal doorbreken. Ze zijn in staat ijzerionen uit de passiveringslaag van het wapeningsstaal vrij te maken. In een vervolgreactie ontstaat zoutzuur (HCl) waardoor de pH van het poriewater verder wordt verlaagd. Dit heeft tevens een versneld in oplossing komen van ijzerionen tot gevolg, waarbij een nog zuurder milieu ontstaat. Dit proces gaat gepaard met een vaak zeer lokale (maar zeker niet ongevaarlijke) aantasting van de wapening, de zogenoemde putcorrosie. Plaatselijk kan het staal zelfs (bijna) geheel verdwijnen. putcorrosie is daarom een gevaarlijk aantastingsmechanisme aangezien er bij deze corrosievorm veelal geen waarschuwing optreedt en de constructie snel kan bezwijken vanwege het ontbreken van (doorgaande) wapening. Aantasting door chloriden manifesteert zich aan het betonoppervlak door roestbruine vlekken.

Mechanisme

Vrije chloriden in beton dringen in de passiveringslaag en reageren met ijzer tot gemakkelijk oplosbaar ijzerchloride (FeCl2). Bij de vervolgreactie reageert het ijzerchloride met OH¯ -ionen:

FeCl + 2 (OH¯ ) → Fe(OH)2  + 2Cl¯

Hierbij worden OH¯ -ionen verbruikt waardoor de pH-waarde van het beton afneemt. De chloride-ionen worden niet verbruikt en zijn voor verdere reactie beschikbaar.

Chloriden kunnen zijn ingemengd in beton, bijvoorbeeld als chloridebevattende grondstoffen worden toegepast. Dit risico kan zich voordoen bij het gebruik van onvoldoende gewassen zeezand of zeegrind of bij toepassen van chloridebevattende hulpstoffen, zoals sommige verhardingsversnellers.

Chloriden kunnen ook achteraf in het beton indringen, bijvoorbeeld bij betonconstructies in een zeemilieu of bij de toepassing van dooizouten.

De snelheid waarmee chloriden zich in beton kunnen verplaatsen, wordt uitgedrukt in de chloridediffusiecoëfficiënt Dcl  uitgedrukt in m²/s.

Herstel van schade veroorzaakt door chloriden vraagt om een goed vooronderzoek. Als deze schade zich manifesteert, zijn meestal alleen ingrijpende maatregelen nog afdoende.

Zie ook: chloridediffusie.

Normen/aanbevelingen/literatuur

• NEN-EN 1504, Producten en systemen voor de bescherming en reparatie van betonconstructies

• NEN-EN 12696, Kathodische bescherming van staal in beton

• BRL 3201, Uitvoeren van betonreparaties

• BRL 3201-1, Technisch repareren en beschermen van beton

• BRL 3201-2 Constructief repareren en versterken van beton

• Betoniek 15/26, Corrosie uitvergroot

• Betoniek 9/15, Kritisch chloridegehalte

• Betoniek 8/22, Carbonatatie en corrosie

• CUR-Aanbeveling 118, Specialistische instandhoudingstechnieken, repareren van beton

• Dossierpagina Reparatie - Cement

• Website VBR, Informatie over betonreparatie en -onderhoud