A Bridge Too Far?

Ongeveer 70 tot 80 % van de schade aan betonnen bruggen is in min of meerdere mate te linken aan corrosie van het staal in het betonnen element. Corrosieschade treedt op wanneer het staal zich afwisselend in een vochtige en droge omgeving bevindt (zoals een buitenomgeving) én wanneer blootgesteld aan CO2 en/of chloriden (bijvoorbeeld aanwezig in dooizouten of in kustomgeving). Het is voornamelijk deze chlorideverontreiniging, vooral vast te stellen ter hoogte van kritieke zones zoals oplegzones, voegen en waterdoorvoeren van bruggen, die tot ernstige schade en instabiliteit van de constructie kan leiden. Bovendien wordt er heden een golf van betonherstelprojecten verwacht: in de jaren ’60‐’70 was er een enorme toename in het betongebruik en de gemiddelde ontwerplevensduur van een betonconstructie is 50 jaar, 1+1=2.

Hoe pakt men deze schade aan, hoe verlengt men de levensduur? Als chloriden schade veroorzaken in een gewapende betonconstructie, dan moet kathodische bescherming (KB) steeds een mogelijke én duurzame hersteloptie zijn. Binnen deze techniek bestaan er twee systemen:

1. het passieve systeem met behulp van opofferanodes (galvanic cathodic protection GCP) en
2. actieve kathodische bescherming via opgedrukte stroom (impressed current cathodic protection ICCP). Via deze techniek wordt de elektrochemische potentiaal van het wapeningsstaal zodanig verlaagd dat corrosie ervan niet langer kan optreden, en is men mits goed ontwerp en uitvoering in staat om de levensduur van de beschermde (brug)constructie met minstens 25 jaar te verlengen.

Bij klassiek betonherstel is het behalen van zo’n levensduurverlenging nagenoeg onmogelijk. Een eerste prospectie heeft echter aangetoond dat KB, en meer in het bijzonder het ICCP systeem, maar heel moeilijk van de grond komt in België: in 2015 waren er slechts een 20‐tal cases bekend. Men grijpt al te vaak terug naar klassiek herstel, wat bij het geval van chloride‐verontreinigd beton tot herstelschade kan leiden op relatief korte termijn (minder dan 5‐10 jaar). Gebrek aan kennis en ervaring, een te hoge kostprijs, en een eerder conservatieve denkwijze binnen de betonherstelwereld worden als voornaamste redenen aangehaald.

Binnen het onderzoeksproject ‘A Bridge Too Far?’ tracht DUBiT, in samenwerking met Sanacon en DuEL, hieraan tegemoet te komen:

1. via een kwalitatief marktonderzoek, open conversatie met de betonherstelwereld en verdere inventarisatie en na‐calculatie/inspectie van bestaande KB‐ICCP cases in België,
2. via een experimenteel proefprogramma waarbij de efficiëntie van het KB‐systeem, en meer in het bijzonder de stroomverdeling binnen het te beschermen betonelement, gesimuleerd (eindige elementen modellering) en gevalideerd (proefstukken op laboschaal) zal worden,
3. via de ontwikkeling van een KB‐installatie (ICCP) op de campus Aalst op werkelijk schaal en
4. via een hands‐on praktische opleiding voor de betonherstelwereld, uniek in België.

Op deze manier wil DUBiT voortrekker zijn om kathodische bescherming als duurzame betonhersteltechniek op de kaart te zetten in België, met als strategie: sensibiliseren ‐> informeren ‐> adviseren ‐> activeren.