Betonconstructies vereisen hoogwaardige beschermingssystemen vanwege hun blootstelling aan diverse agressieve omgevingen. Gewapende betonconstructies worden ontworpen voor een lange levensduur. Desondanks staat beton bloot aan tal van bedreigingen, waaronder natuurlijke aantasting, schade en wapeningscorrosie.
Betonconstructies Hebben Veel Belasting
Betonconstructies ondergaan blootstelling aan diverse invloeden, afhankelijk van hun locatie en gebruik. Deze variëren van normale atmosferische carbonatatie tot agressieve invloeden in verontreinigde stedelijke en industriële omgevingen, mariene atmosferen en vloeibare/gasvormige chemicaliën.
Water sijpelt van nature door de capillaire poriënstructuur van gewapend beton. Dit kan leiden tot problemen zoals wapeningscorrosie, scheurvorming of afspatten, vooral in gebieden met koolzuurhoudend beton of een hoog chloridegehalte op het oppervlak van de stalen wapeningsstaven.
Het vries-dooiproces veroorzaakt spanning in de betonmatrix door de uitzetting van vrij water in de capillaire poriën tijdens bevriezing. Dit fenomeen kan leiden tot oppervlakteschilfering in beton van lage kwaliteit en wordt aanzienlijk versneld door de aanwezigheid van chloriden in het water.
Overbelasting als gevolg van toenemende verkeersbelasting, onvoldoende ontwerp, constructieschade, stress/vermoeidheidsfouten, aardbevingseffecten of andere mechanische invloeden, zoals een voertuigbotsing, kunnen allemaal leiden tot overschrijding of vermindering van de belastbaarheid van de constructie.
Bepaalde structuren, zoals chemische fabrieken, rioleringsstelsels en afvalwaterzuiveringsinstallaties, ondergaan variërende mate van chemische aanvallen. In deze gevallen kunnen specifieke beschermende coatings noodzakelijk zijn.
Gebouwen en bruggen kunnen blootstaan aan aanzienlijke temperatuurschommelingen, zowel van dag tot nacht als van winter tot zomer, en zelfs tussen verschillende zijden of oppervlakken van de constructie. Deze herhaalde thermische cycli kunnen leiden tot thermische spanningen en bewegingen in de betonconstructie, wat potentiële scheurvorming kan veroorzaken.
Gewapend beton kan schade oplopen door blootstelling aan brand. Speciale opzwellende coatings kunnen worden ingezet om constructies effectief te beschermen tegen brand. Het is cruciaal dat deze coatings geen brandstof aan het vuur toevoegen om de brandintensiteit te voorkomen. Bepaalde constructies, zoals tunnels, vragen bijzondere aandacht vanwege dit specifieke risico.
Kooldioxide (CO2) reageert met calciumhydroxide (Ca(OH)2) in de poriënvloeistof van betonconstructies en vormt calciumcarbonaat (CaCO3) als afzetting. Dit fenomeen, dat bekendstaat als carbonatatie, leidt tot een vermindering van de sterkte van ingebedde stalen wapening wanneer dit proces optreedt.
Chloriden vinden hun oorsprong in dooizouten die in de winter worden toegepast en in zoutwater in mariene omgevingen. Deze stoffen hebben het vermogen om door te dringen in de betonstructuur en zodra ze de wapeningsstaven bereiken, kunnen ze de beschermende passiveringslaag lokaal beschadigen, wat resulteert in versnelde putcorrosie.
Oorzaken van wapeningscorrosie en betonschade
De twee meest voorkomende oorzaken van wapeningscorrosie en schade aan beton zijn carbonatatie en chloridaantasting. Hoe sneller kooldioxide of chloriden het beton binnendringen, hoe sneller de beschermende laag rond de wapeningsstaven wordt aangetast en het corrosieproces begint. Het begrijpen van de onderliggende oorzaken van staalcorrosie is essentieel voor het bepalen van de meest effectieve herstel- en beschermingsstrategieën. Voor langdurige duurzaamheid moeten eigenaren en constructiemanagers een geschikte onderhoudsstrategie volgen.
Technologieën voor betonbescherming
Toepassingsvoorbeelden
