Bijzondere bescherming van staalwapening op diepte

Het betrof een brug van 50 jaar in Naarden (Noord-Holland) waar het adviesbureau Nebest in 2015 vaststelde dat ingedrongen dooizouten op grote schaal wapeningscorrosie en betonschade hadden veroorzaakt. Het zwaarst beschadigd waren de voorgespannen dwarsdragers bij de twee landhoofden (ter plaatse van lekkende voegen; met ieder een lengte van 55 m) en de vijf middenpijlers (door opspattend water van het verkeer).

Het repareren van dit type betonschades is een specialisme van Vogel Kathodische Bescherming. Ongeveer vijf jaar voor het onderzoek van Nebest was in een eerder hersteltraject door derden een KB (kathodisch bescherming)-systeem aangebracht op basis van zinkanodes die zichzelf opofferen ter bescherming van het wapeningstaal.

“Dit systeem was verkeerd ontworpen. Het was ondeskundig aangebracht en fout uitgevoerd. Daarom adviseerde Nebest om een goed werkend systeem door een specialist te laten installeren. Het project was bovendien complex omdat de te beschermen staalwapening over de volledige diepte van de dwarsdragers (ongeveer 95 cm) moest worden beschermd. Daarnaast moest de voorspanwapening aantoonbaar worden ontzien, zowel tijdens de installatiewerkzaamheden als in de gebruiksfase van het systeem”, vertelt Hans van den Hondel, ingenieur en bedrijfsleider bij Vogel Kathodische Bescherming.

Aanpak

Door anodes van geactiveerd titanium op diepte in de constructie te boren en voldoende meetcellen te plaatsen konden deze doelstellingen door Vogel Kathodische Bescherming worden waargemaakt. “In totaal zijn ruim 250 gaten tot op een diepte van 90 cm geboord (met een diameter van 20 mm), zonder daarbij de wapening (en vooral de voorspanning) te raken. Deze gaten moesten vooraf goed worden uitgezet en tijdens en na het boren goed worden doorgemeten op de aanwezigheid van eventuele kortsluitingen. De pijlers in de middenberm werden door ons beschermd met een anode op basis van een geleidende coating (CAST3+), aangebracht op de onderste 2 m van het betonoppervlak van de pijlers, omdat het hier schade aan de buitenste wapening betrof. Het project is uitgevoerd met een combinatie van twee types anodes, waarbij de stroomvoorziening is gerealiseerd met zonnepanelen en de installatie op afstand (‘remote’) meetbaar, bestuurbaar en regelbaar is. Deze methode van werken is door ons sinds 2012 regelmatig en met succes toegepast bij het beschermen van wapening op diepte, zoals bij oplegvlakken van landhoofden en tafelconstructies. Een tiental projecten is reeds op deze wijze voorzien van ingeboorde anodes”, verklapt Hans van den Hondel. 

Turfmarktbrug

Vogel Kathodische Bescherming was ook betrokken bij de herstel van de Turfmarktbrug in Alkmaar. Deze brug werd in 1905 vervangen door een ijzeren draaibrug. In 1940 werd een nieuwe onderbouw gemaakt voor een basculebrug. Tijdens renovatiewerkzaamheden in 2016 werd in de basculekelder schade met putcorrosie aan de wapening waargenomen, met name in het kelderdak.

“Deze schade werd door de ingenieursgroep Iv-Infra in 2017 geïnventariseerd en onderzocht. Vastgesteld werd dat de schade werd veroorzaakt door corrosie van de wapening door ingemengde en ingedrongen chloriden. Het laatste waarschijnlijk vanuit lekwater met daarin opgeloste dooizouten. Traditioneel betonherstel lag niet voor de hand. Er is naast carbonatatie van het beton sprake van aanzienlijke chloridevervuiling. In dat geval moet al het verontreinigde beton verwijderd worden tot ver achter de wapening, ook op locaties die nu nog onbeschadigd zijn. Dit resulteert in zeer omvangrijk saneren (hakken) en de noodzaak tot onderstempelen van het dak. Daarom is geadviseerd om kathodische bescherming (KB) toe te passen. Dat voorkomt corrosie van het staal, ongeacht de aanwezigheid van chloriden, dan wel carbonatatie”, benadrukt Hans van den Hondel. 
Hydrodemolition en KB
Het VBR-bedrijf Vogel en Vogel KB hebben in het project hun krachten gebundeld en hier een KB-systeem op basis van titaniumgaas toegepast waarbij de anode is overlaagd met spuitbeton. “Het vooraf saneren van het beton werd uitgevoerd met ‘Hydrodemolition’, een techniek waarmee beton kan worden gesaneerd of gerenoveerd via waterstralen onder hoge druk. Dat resulteert in een perfect gereinigd en opgeruwd oppervlak voor het later aan te brengen spuitbeton. Voorts hebben we de bewapening continu gemaakt en het anodegaas aangebracht en aangesloten. Tot slot hebben we het spuitbeton met de ‘natte spuitmethode’ aangebracht. De werkzaamheden waren extra uitdagend omdat het te beschermen oppervlak aan de wanden en het dak in twee delen bereikbaar gemaakt moest worden in verband met het beweegbare deel van de brug, omdat er discontinuïteiten in de wapening aanwezig waren en omdat er sprake was van een beperkte werk-  en opstelruimte voor de bouwplaats”, aldus nog Hans van den Hondel. 

Vogel Kathodische Bescherming realiseerde ook al heel wat KB-projecten in België, zoals op de Boerentoren in Antwerpen, de Pontbrug in Gent, de zeesteiger van Ineos in Zwijndrecht en verschillende kiemkamers voor Cargill in Leuven.