CROW-CUR Aanbeveling 130:2024
Kathotdische bescherming van staal in beton

CROW Postbus 37, 6710 BA??Ede Telefoon (0318) 69 53 00 E-mail klantenservice@crow.nl Website www.crow.nl CROW-CUR Aanbeveling 130:2024 Specialistische instandhoudingstechnieken ?Kathodische bescherming van staal in beton CROW-CUR Aanbeveling 130:2024  CR OW-CUR CROW-CUR_Aanbeveling 130_cv.indd 1-3CROW-CUR_Aanbeveling 130_cv.indd 1-3 11-11-2024 09:1111-11-2024 09:11 Colofon CROW-CUR Aanbeveling 130:2024 Specialistische instandhoudingstechnieken ? Kathodische bescherming van staal in beton uitgave CROW, Ede artikelnummer AA130:2024 eindredactie CROW foto omslag Christian Carlie vormgeving Inpladi bv, Cuijk pod Scanlaser bv, Zaandam productie CROWCROW maakt praktische kennis direct toepasbaar Kennisplatform CROW is de drijvende kracht achter een duurzame inrichting van de fysieke leefomgeving in Nederland. We ontwikkelen collectieve kennis over infrastructuur en mobiliteit; voor én met de sector. Als kennisplatform bieden we praktische oplossingen en bevorderen we directe toepasbaarheid van deze kennis. Iedereen die een stap buiten de deur zet, ervaart het onschatbare belang van onze publicaties en richtlijnen, opleidingen, netwerken en community's. Werken aan praktische oplossingen is voor ons vanzelfsprekend. Dat doen we met ruim 120 professionals in Ede (hoofdkantoor) en Utrecht. CROW is een onafhankelijke kennisorganisatie zonder winstoogmerk. CROW-CUR_Aanbeveling 130_cv.indd 4-6CROW-CUR_Aanbeveling 130_cv.indd 4-6 11-11-2024 09:1111-11-2024 09:11 CROW-CURAanbeveling 130:2024 Specialistische instandhoudingstechnieken? Kathodischebeschermingvan staalinbeton CROW Postbus37,6710BAEde Telefoon(0318)695300 E-mailklantenservice@crow.nl Websitewww.crow.nl November2024 ISBN:9789066287174 CROWendegenendieaandezepublicatiehebbenmeegewerkt,hebbendehierinopgenomengegevenszorgvuldigverzameldnaardelaatste standvanwetenschapentechniek.Desondankskunneneronjuisthedenindezepublicatievoorkomen.Gebruikersaanvaardenhetrisicodaarvan. CROWsluit,medetenbehoevevandegenendieaandezepublicatiehebbenmeegewerkt,iedereaansprakelijkheiduitvoorschadediemocht voortvloeienuithetgebruikvandegegevens. Deinhoudvandezepublicatievaltonderbeschermingvandeauteurswet.DeauteursrechtenberustenbijCROW. Inhoud 5Woordvooraf 7Onderwerpentoepassingsgebied1 7Onderwerp1.1 7Toepassingsgebied1.2 7Normen1.3 8Termenendefinities2 12Classificaties3 12Algemeen3.1 12Uitvoeringsklassen3.2 12Milieuklasse3.3 12Gevolgklassen3.4 12Keuringsniveaucontroleenverslaglegging3.5 14Organisatievanhetproces4 14Vooronderzoekenvoorbereiding4.1 15Vastleggenvereistenaanhetherstel4.2 15Projectspecificatie/voorlopigontwerp4.2.1 16Definitiefontwerp4.2.2 16Werkplan4.3 17Startbesprekinguitvoering4.4 17Beheerenonderhoud4.5 18Tegenstrijdigheid4.6 19Toetsenontwerp,materiaalkeuzeenwerkplan5 19Toetsendefinitiefontwerp5.1 19Algemenecriteria5.1.1 19Ontwerpdetails5.1.2 20Kathodischepreventie5.1.3 20Plaatsinganodes5.1.4 21Toetsenmateriaalkeuze5.2 21AnodesysteemICCP5.2.1 22AnodesysteemGCP5.2.2 23Mortels5.2.3 25Elektrischontwerp5.3 25Voeding5.3.1 25Zones5.3.2 26Monitorsysteem5.3.3 27Overigeonderdelen5.3.4 28Toetsenwerkplan5.4 28Beoordelingbetonnenondergrond5.4.1 28Beoordelingstaal5.4.2 29Kabels,aansluitpuntenenvoeding5.4.3 30Eisenaandeuitvoering6 30Algemeen6.1 30Personeel6.2 30Competentieniveau2:detechnicus6.2.1 30Competentieniveau3:deseniortechnicus6.2.2 30Competentieniveau4:despecialist6.2.3 30Controleenvoorbehandelingondergrond6.3 32Kortsluiting6.4 32KBmetopgedruktestroom(ICCP)6.4.1 32GalvanischeKB(GCP)6.4.2 32Continuïteitstalendelenenverbindingen6.5 33Anode-installatie6.6 33Elektrischeinstallatie6.7 34Aanbrengencementgebondenoverlagingofcoating6.8 3 35Activeren,inregelen,controlesencriteria7 35Algemeen7.1 35Activeren7.2 35Opgedruktestroom7.2.1 36Galvanischeanodes7.2.2 36Inregelen7.3 36Opgedruktestroom7.3.1 38Galvanischeanodes7.3.2 38Periodiekecontroles7.4 38Beoordelingencriteria7.5 40Beheerenonderhoud8 41Keuringencontrole9 41Meetinstrumenten9.1 41Bepalingspecifiekeelektrischeweerstand9.2 41Betonvandeconstructie9.2.1 42Mortel9.2.2 44Kortsluiting9.3 45Continuïteit9.4 45Spanningsval9.5 45Hechtingcementgebondenoverlagingofcoating9.6 46Documentatie10 46Algemeen10.1 46Rapportagevaninstallatie,inbedrijfstellingenvervolgmetingen10.2 46Handleidingvoorgebruikenonderhoud10.3 47Titelsvanvermeldenormenenaanbevelingen11 48BijlageA?Referentie-elektroden(informatief) 49BijlageB?Anodesystemen(informatief) 52BijlageC?Checklist(informatief) 4 Woordvooraf Inseptember1996isCUR-Aanbeveling45"Kathodischebeschermingvanwapeninginbetonconstructies" verschenen. MethetpublicerenvandezeAanbevelingwerdregelgevinggebodenvooréénvandemethodenombetonstaalin betonconstructiestebeschermentegencorrosie:kathodischebeschermingmetopgedruktestroom. NahetverschijnenvanCUR-Aanbeveling45zijninEuropeesverbandvoorkathodischebeschermingenkelenormen verschenen.Debelangrijkstezijn: NEN-EN1504-09:2008"ProductenensystemenvoordebeschermingenreparatievanbetonconstructiesDefi- nities?Eisen?Kwaliteitsbeheersingenconformiteitsbeoordeling?Deel9:Algemeneprincipesvoorhetgebruik vandeproductenensystemen", methode10.1:Aanbrengenvaneenelektrischpotentiaal; NEN-EN-ISO12696:2022"Kathodischebeschermingvanstaalinbeton"; NEN-EN-ISO15257:2017"Kathodischebescherming?Competentieniveausencertificatievanpersoneel betreffendekathodischebescherming?Basisvoorcertificatieschema". Daarnaastiskathodischebescherming(KB)indeafgelopenjarenverderontwikkeld: dematerialenensystemenvoorkathodischebeschermingzijnsterkuitgebreid; naastbeschermingdooropgedruktestroomwordennuookgalvanischeanodesalsmethodevoorkathodische beschermingveelvuldigtoegepast; innieuwbouwsituatiesheeftkathodischepreventieeenopganggemaakt; ookcomplexeconstructies,bijvoorbeeldmetvoorgespannenstaal,zijninmiddelsmetsuccesvankathodische beschermingvoorzien. Metdezeontwikkelingenwordenmomenteelophoofdlijnendevolgendetoepassingenonderscheiden: curatiefopconstructieswaaraanreedsschadedoorcorrosievandestaalisontstaanofalspreventievemaatregel bijconstructieswaarschadewordtverwacht(KP re ); systemenmeteenopgedruktestroomofgalvanischesystemen(zonderopgedruktestroom),waarbijhetstaal wordtverbondenmeteenminderedelmetaal(bijvoorbeeldeenzinkanode); terbeschermingvan'traditioneel' betonstaalinbetonconstructies,ofterbeschermingvanvoorspanstaal,waarbij ookvoorkomenmoetwordendathetsysteemjuistschadeaanhetvoorspanstaalveroorzaakt. MetdezeveranderingenenontwikkelingennamdenoodzaaktoeomCUR-Aanbeveling45tegenhetlichttehouden enaantepassennaardehuidigeinzichten.TevensisdestructuurvanAanbeveling45gewijzigd,waarbijisaangesloten bijdeopbouwinCUR-Aanbevelingen118en119. HetresultaatdaarvanisdezenieuweCROW-CURAanbeveling130.CUR-Aanbeveling45wordthierbijingetrokken. DezenieuweCROW-CURAanbevelingfungeertalsverbindendeschakeltussendeEuropesenormenenbetonrepa- ratieenbetonbeschermingindeNederlandsepraktijk. Kathodischebeschermingvanstaalinbetoniseenbewezentechniekomlangdurigenefficiëntcorrosietestoppen oftevoorkomen.Vooreensuccesvolletoepassingisdezetechniekafhankelijkvaneengoedontwerp,waarbijcal- culatieswordengemaaktvanspecifiekeuitvoeringsparameters.Verderzijngoedeinstallatieproceduresnoodzakelijk vooreensuccesvolletoepassingvanKBvooreenspecifiekesituatie.DezeCROW-CURAanbevelingisgeendocument voorhetontwerpenvanKB-systemen,nocheenoverzichtvanallevanbelangzijndeuitvoeringsprocedures.Evenmin isheteenwerkplanvoorhetuitvoerenvanprojecten. ErwordtindezeCROW-CURAanbevelingvanuitgegaandatvoorafgaandaanhetuitvoerenvandeonderhouds- maatregeleenontwerpvanhetgeheleKB-systeemisopgesteld,waarbijdebenodigdematerialenzijngespecificeerd. Verderzijnvoordeuitvoeringvandeonderhoudsmaatregelenprojectspecifiekewerkplannennoodzakelijk,waarin procedureszijnvoorzienvoorinstallatie-,controle-enoperationelewerkzaamheden.Deuitwerkingvandezepro- ceduresenprotocollenineenwerkplanwordtderhalveopvoorhandverondersteld.HoeweldezeCROW-CUR Aanbevelingvoornamelijkbedoeldisvoorkathodischebeschermingvanstaalinbeton,isdetoepassingvoor beschermingvanstalendeleninmetselwerkofnatuursteenmetenkelebijbehorendeaanpassingengoedmogelijk. ErisgeenlimietgesteldaandetoepasbaarheidvandezeAanbevelingnaardeexpositievandebetonconstructieof naardeconditievandezeconstructietentijdevandeingreep.Kathodischebeschermingiseentechniekdieingrijpt opdeschademechanismengerelateerdaanwapeningscorrosie,maarisuitdrukkelijkgeenmaatregeldieconstructieve eigenschappenvaneenconstructieverandertofverbetert.Deconstructieveveiligheidmoetdaaromgeborgdzijn, waarnaasthetKB-systeemalsonderhoudsmaatregelwordtingezetomcorrosietestoppenentevoorkomen. CROW-CURAanbeveling130vormteenaanvullingenverduidelijkingopNEN-EN-ISO12696. 5Woordvooraf DezeCROW-CURAanbevelingisineersteinstantieopgesteldalsconceptdooreencommissievanStichtingKen- niscentrumKathodischeBescherming,vooralalsupdatevandevoorgaandeversie. Ophetmomentvanoverdrachtvandezeconceptversiewasdezecommissiealsvolgtsamengesteld: CathodicProtectionAdvice SGS-INTRON-rapporteur ZelfstandigAdviseur SealteQWest AnthonyvandenHondel MartindeJonker RobPolder ChrisUittenbogaard VervolgensheeftCROWeenwerkgroepsamengestelddiedezeconceptversieheeftbeoordeeld,watheeftgeleid totdezenieuweCROW-CURAanbeveling, Deledenvandezewerk-/redactiegroepzijn: SGS-INTRON CathodicProtectionAdvice RWS-GPO ZelfstandigAdviseurRPCP Freyssinet,namensVBR/BouwendNederland TechnoConsult,namensVABOR SealteQWest HavenbedrijfRotterdam ProRail MartindeJonker AnthonyvandenHondel PennyPipilikaki RobPolder ChristianCarlie CornévanderSteen ChrisUittenbogaard MarcWormmeester ArendKremer DebegeleidingvanuitCROWheeftplaatsgevondendoorAdvanLeestenGeoffreyvanBolderen. DeuitgavevandezeAanbevelingismogelijkgemaaktdoorfinancieringvanStichtingKenniscentrumKathodische Bescherming. CROW-CURAanbeveling1306 Onderwerpentoepassingsgebied------- 1 1.1 Onderwerp DezeCROW-CURAanbevelinggeeftdefinities,classificaties,eisenenregelsvoorhettoepassenvandespecialistische instandhoudingstechniekkathodischebescherming(KB)vanstaalinbetonconstructies. DezeCROW-CURAanbevelingbeschrijftdevolgendetechnieken: 1kathodischbeschermenmetopgedruktestroom(internationaalvaakverkortaangeduidalsICCP); 2kathodischbeschermenmetgalvanischeopofferingsanoden(internationaal:GCP). DezeCROW-CURAanbevelingisgeenrichtlijnvoorhetontwerpenvaneenKB-systeem.Omdathetontwerpvan essentieelbelangisvoorhetvoorspelbaarfunctionerenendetechnischelevensduurvaneenKB-systeemzijnin dezeAanbevelingvoorhetontwerpenwelspecifiekeaandachtspuntenopgenomen. DezeCROW-CURAanbeveling: vormteenverbindendeschakeltussendeEuropesenormenendeNederlandsepraktijkvoorhettoepassenvan kathodischebescherming; sluitaanopprincipe10beschreveninNEN-EN1504-9; volgtNEN-EN-ISO12696envultdezenaderin. 1.2 Toepassingsgebied Metkathodischebeschermingwordtbetonstaalen/ofvoorspanstaal,alsmedeoverigeingestorteenverbonden stalenonderdeleninbetonconstructies,beschermdtegen(verdergaande)corrosie.Hetgeeftbeschermingvoor nieuweenbestaandebetonconstructies,toegepastindeatmosfeer(bovengronds),ondergronds,onderwateren/of indegetijdezone,voorbetonwaarinchloridenisingemengden/ofzijningedrongenenvoorbetonmetdoorcarbo- natatiegeïnitieerdewapeningscorrosie.Kathodischebeschermingwordtnietalleenaangebrachtopplaatsenmet schade,maaroverhetgeheleoppervlakvandeconstructiewaarschadeisteverwachtenenbescherminggewenst is. Toelichting DezeCROW-CURAanbevelingisnietvantoepassingopgalvanischesystemenzondermonitoring,diebijvoorbeeld wordentoegepastinbetonreparatieplekkentervoorkomingvanhetringanode-effect. Aanvullendemaatregelenkunnennoodzakelijkzijn,bijvoorbeeldinsituatieswaarbij: deconstructieveveiligheidisafgenomen;eenafnamevandedoorsnedevanhetbetonstaalwordtdoorkathodische beschermingnietgecorrigeerd; afgedruktebetondekkingen/ofscheureninhetbetonmoetenwordenhersteld;bijkathodischebescherming geldenhierbijandereeisenaandeherstelmethodedangebruikelijk(weerstandmortel,hoeveelheiduithakken, geenpolymerehechtbrug). ToepassingvanKBopstaalinmetselwerkisookmogelijk,waarbijdezelfdeeisenaandeprestatieswordengesteld alsbijdetoepassingopbetonconstructies. 1.3 Normen VoorzoverpuntenindezeCROW-CURAanbevelingnietnaderzijngespecificeerd,zijndeeisenindevolgende normenvoorhettoepassenvankathodischebeschermingonverminderdvantoepassing. NEN-EN-ISO12696:2022,Cathodicprotectionofsteelinconcrete. NEN-EN-ISO15257:2017,Cathodicprotection-Competencelevelsandcertificationofcathodicprotection personnel. NEN-EN1504(allparts),Productsandsystemsfortheprotectionandrepairofconcretestructures. NEN-EN-IEC60529:1992/A2:2013/C2:2015,Degreesofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode). 7Onderwerpentoepassingsgebied Termenendefinities------- 2 Anode:eenelektrodevaneengeleidendennietofnauwelijksaanoxidatieonderhevigmateriaal,dieisverbonden metdepositievepoolvandevoedingenophetbetonoppervlakofinhetbetonwordtaangebracht(ICCP),danwel juisteenoxiderendmateriaaldatmeerelektronegatiefisinhetbetreffendemilieudandestalendelenzodatgalva- nischebeschermingmogelijkis(GCP). Toelichting Vanuitdeanodewordtviaeenelektrolyt(hetvochtinhetbetonmetdedaarinaanwezigeionen)de beschermstroomtoegevoerdaandestalendelen.Hierdoorwordtdepotentiaalvandestalendeleninhet omringendebetonnegatiever,waardoorcorrosiewordtonderdrukt. Anodischestroomdichtheid:destroompereenheidanodeoppervlak,uitgedruktinmA/m 2 anode . Anodereactie:eenchemischeoxidatiereactieaanhetgrensvlaktussendeanodeenhetbeton. Toelichting Deanodereactieismeestaleenverzuringsreactierondhetanodemateriaal:hierbijontstaatzuurstofgasuithydroxide ofwater(ICCP).Bijaanwezigheidvanveelchlorideinhetporiewaterindenabijheidvandeanodekanbijoverbescher- mingookchloorgasontstaan.Bijgalvanischeanodes(GCP)isdeanodereactiemeestaldevormingvaneenmetaal- verbindingzoalseenoxideofhydroxide, Depolarisatie:hetverschilinpotentiaalvandestalendelentussendeinstant-offpotentiaalendepotentiaalenkele urentottypischééndaglater. Toelichting Dedepolarisatieiseenmaatvoordebeschermingvandestalendelentegencorrosie. Depolarisatiesensor(DP,decayprobe):Eenelektrodevaneenmetaalinhetbeton,waarmeedestaalpotentiaalkan wordengemetenendie(integenstellingtoteenreferentie-elektrode)nietopeenbekendeenstabieleredoxreactie berust.Eendepolarisatiesensorkanalleenbetrouwbaarwordengebruiktvoormetingenovertenhoogste24uur. Galvanischeanode:eenelektrodevaneenmeerelektronegatief,onedel,metaal(tenopzichtevanstaalinbeton). Ditbetreftvoorbetongebruikelijkeenzinkanode.Voorhetverkrijgenvandebeschermingvanhetstaalinhetbeton isdangeenelektrischevoedingnodig.Deanodeoffertzichopomhetstaaltebeschermen. GCP:internationaleaanduidingvooreenkathodischebeschermsysteemmetgalvanischeopofferingsanoden. ICCP:internationaleaanduidingvooreenkathodischebeschermsysteemmetopgedruktestroom. Instant-offpotentiaal:depotentiaalvanhetstaalgemetenopeentijdstipdatvalttussenhetuitschakelenvande stroomenéénsecondedaarna. Toelichting Dereferentie-elektrodemeetdepotentiaalvanhetstaal,maarwordtbeïnvloeddoordeaanwezigheidvanhetelek- trischeveldinhetbeton.Defysiekeafstandtussenreferentie-elektrodeenstaalleidtdaardoortoteenverhogingvan demeetwaardemeteenspanningsvaldieafhankelijkisvandestroomdoorgangendeweerstandvanhettussenliggende beton(eenzogenaamdeOhmse-spanningsval).Directnahetuitschakelenisdezeverstoringopdemeetwaardeweg enwordteenredelijkonverstoordemeetwaardevandepotentiaalvanhetstaalverkregen. Kathode:hetstaal,zoalsdewapening,vandeconstructieendeoverigedaarmeeelektrischcontinuegemaakte metalendelendiemetdenegatievepoolvandevoedingwordenverbonden. Kathodereactie:eenchemischereductiereactieaanhetgrensvlaktussenkathode(staal/wapening)enbeton. CROW-CURAanbeveling1308 Toelichting Dekathodereactieismeestgebruikelijkdevormingvanhydroxideaandestalendelenuithetdaaraanwezigezuurstof enwater.Bijoverbeschermingkanaanhetstaalwaterstofgasuitwaterwordengevormd. Kathodischebescherming(KB):eenelektrochemischebeschermingstechniek,waarbijeensysteem(metopgedrukte stroomen/ofgalvanischeopofferingsanoden)wordtgeïnstalleerddatdestalendelenbeschermttegencorrosie doormiddelvanhetnegatievermakenvandestaalpotentiaal. Toelichting Hierdoorwordtdepotentiaalvandestalendeleninhetomringendebetonnegatievergemaakt,hetgeendecorrosie- snelheidzodanigverlaagt(mogelijkzelfsstopt)datdegewenstelevensduurvandeconstructiewordtgehaald. Kathodischestroomdichtheid:destroompereenheidkathodeoppervlak,uitgedruktinmA/m 2 staal . Klemspanning:despanningdiestaattussendeplus-enminpoolvandevoeding. Kortsluiting:eenmetallischcontacttussendeanodeendekathode(hetstaal,dewapening). Toelichting Bijkortsluitinglooptdebeschermstroomdoordemetallischeverbindingennietmeerdoorhetbeton,waardoorde beschermingtenminsteindedirecteomgevingverlorengaatofsterkvermindert. Meetcel:eenonderdeelvaneenmonitorsysteem,waarmeedepotentiaalvanhetstaalwordtgemeten.Ditkanzijn eenreferentie-elektrode(RE)ofeendepolarisatiesensor(DP). Overbescherming:isdesituatiewaarbijdetoegepasteelektrischestroomofpotentiaalvoorkathodischebescherming hogerisdannoodzakelijkvoorheteffectiefbeschermenvandestalendelentegencorrosie.Ditkanleidentotver- schillendenegatieveeffectenafhankelijkvanhettypeKB-systeemendespecifiekeomstandighedenvandebeton- constructie. Toelichting Doordeanodereactiesverzuurtdedirecteomgevingvandeanode.Bijoverbeschermingisdezuurproductie hogerdanstriktnoodzakelijk.Hierdoorkandecementsteenwordenaangetast,demortelwaarindeanode isingebeddegraderenofdehechtingverlorengaan.Overbeschermingvermindertonnodigdelevensduur vanhetanodesysteem,watdeeffectiviteitenduurzaamheidvanhetheleKB-systeemnadeligbeïnvloedt. Overbeschermingkanleidentotdevormingvanwaterstofgasaanhetstaal,watproblematischkanzijnbij constructiesmetvoorgespannenstaal.Hierkanoverbeschermingleidentotwaterstofverbrossingvanhet voorspanstaal,watdestructureleintegriteitvandeconstructieernstigkanaantasten. Bijoverbeschermingkaninaanwezigheidvanveelchlorideinhetporiewaternabijdeanodechloorgas ontstaan,watschadelijkkanzijnvoordeomgeving Inallegevallenishetbelangrijkdatdestroomverdelingzogelijkmatigmogelijkisomoverbeschermingtevoorkomen. Demeetcelleninhetmonitoringsysteemmoetenstrategischgeplaatstwordenomdeeffectiviteitvandebescherming tewaarborgenenhetrisicoopoverbeschermingteminimaliseren,vooralinkritiekeconstructiedelenzoalsdiemet voorspanning. Onderbescherming:isdesituatiewaarbijdetoegepasteelektrischestroomofpotentiaalvoorkathodische beschermingonvoldoendeisomhetstaaleffectieftebeschermentegencorrosie.Ditkanleidentot(opnieuw) optredenvancorrosieschade. Toelichting EenKB-systeemmetopgedruktestroomdatinhetalgemeenonvoldoendebeschermingbiedt,watblijktuithetniet voldoenaandebeschermingscriteriaopalle(ofdemeeste)meetpunten,zalwordenbijgesteldnaareenhogere spanningofbeschermstroom.Moeilijkertebeoordelenzijnsituatieswaarbijdeverschillendemeetcellenverschillende uitkomstengeven.Destrategischeplaatsingvanmeetcelleninsamenhangmetdelocatievandeanodeisbelangrijk omde'slechtste' plaatsentecontrolerenopvoldoendebescherming.Alsmeetcellenbinnenéénzoneeenafwijkend lagedepolarisatiewaardehebben(onderde80mV),dientnaderonderzoekplaatstevinden.Ditkanwijzenopeen plaatselijkeonderbeschermingdoorbijvoorbeeldbeschadigingenaanhetsysteemoflokaleuitvalvanonderdelen. 9Termenendefinities Eenpadvanlageweerstandzorgtbijvoorbeeldervoordaterlokaalongewenstveelstroomloopt,watspanningsvallen veroorzaaktinhetKB-systeem.Ditkandanleidentotonderbeschermingopanderelocatiesdoordatdebescherm- stroomonvoldoendeisverdeeld. Wanneerbijeengalvanischesysteemonderbeschermingoptreedtkanernietwordenbijgesteld.Dezesituatiemoet wordenvoorkomendooreengeschiktontwerp,zieook5.2.2. Padmeteenlageweerstand:eenplaatswaardeweerstandtussenanodeenkathodeveellagerisdanindeomlig- gendedelen,maarwaargeenmetallischcontactbestaat. Toelichting Bijeenpadvanlageweerstandisergeenmetallischeverbinding.Doordelageweerstandloopterlokaalwelongewenst veelstroom.Hierdoorontstaateenlokale'leegloop' voordebeschermstroomwaarbijinhetKB-systeemgrote spanningsvallenoptredendiekunnenleidentotonderbeschermingopanderelocaties. Potentiaalvanhetstaal:hetspanningsverschiltussenhetstaalenhetomringendebeton,zoalsdezewordtgemeten tenopzichtevaneenreferentie-elektrodevolgensdeAmerikaansenormASTMC876ofRILEMTC154-EMC. Toelichting Hoeweldestalendelenelektrischcontinuzijn(ookhoorttezijnvooreengoedewerkingvanhetKB-systeem)ener dusgeenspanningsverschilleninhetstaal(ofbinnendewapeningsconfiguratie)optreden,ishetpotentiaalverschil overhetgrensvlaktussenstaalenbetonvanlocatietotlocatieanders.Delokalepotentiaalvanhetstaalinhetbeton wordtbepaalddoordeconditievandestalendelen(corrosievestaat)endechemischesamenstellingvanhetmilieu (poriewater).Ditleidttotmeetbarepotentiaalverschillenaandebetonzijdevandezeelektrochemischehalfcel,zelfs langséénenkelewapeningsstaafentussen-stavenonderling.Alsdirectgevolgkunnentussenverschillendedelen vanhetstaalspanningsverschillenontstaandiegrootgenoegzijnomeenrelevantecorrosiestroomtelatenlopen. Hierdoorontstaandanmacro-corrosiecellen.Dezecellenzijnondergebruikelijkecondities(betonkwaliteiten expositiezijnzeerbepalend)maximaalenkeledecimetersgroot. Primaireanode:devoorzieningdiezorgtvoordeinvoerenverdelingvandestroominhetsecundaire(bulk)anode- materiaal. Toelichting Ditbetreftvaakeendraadvormigeofbandvormigeanodevaneengoedgeleidendmateriaal,meestalmetaal,dat dientalsaansluitpuntenstroomverdeler. Referentie-elektrode(RE/"truereferenceelectrode"): eenelektrochemischehalfceldieopofinhetbetonwordt aangebrachtenwaarmeedepotentiaalvanhetstaaltenopzichtevanhetbetonwordtgemeten;deelektrodewerking berustopeenbekendeenstabieleredoxreactie. Toelichting Dereferentie-elektrodewordteenhalfcelgenoemdomdatvoordemetingvaneenpotentiaalnogeenanderehalfcel noodzakelijkis.InhetgevalvanKB-systemenisdatdehalfcel'staalinporiewater'. Hetpotentiaalverschiltussenbeide kaneenvoudigwordengemeten.Omdatdereferentie-elektrodeeengoedgedefinieerde,stabieleenvastepotentiaal heeft,isdegemetenwaardeslechtsafhankelijkvandeconditievanhetstaalzoalswaartenemenuitdeplaatselijke potentiaalvanhetstaal. Staalinbeton:meestalbetreftdit(beton)staalenvoorspanstaal(inclusiefeventueleomhullingsbuizenenankers), maarookanderestalenelementendieinhetbetonzijnopgenomen,zoals(nietlimitatief): bevestigingsmiddelen damwanden (koel)leidingen hemelwaterafvoeren CROW-CURAanbeveling13010 Systeemspanning:despanningdiestaattussenanodeenkathode. Toelichting DitisdeklemspanningbijhetinwerkingzijnvanhetKB-systeem,eventueelnogverminderddoorspanningsvalinde elektrotechnischeinstallatiebijstroomdoorgang.Nahetuitschakelenofontkoppelenvandesysteemspanningver- mindertdespanningindetijd,doordepolarisatievananodeenkathode,totdedanaanwezigebasiswaarde(natuurlijke potentiaalverschilinhetmilieu). Veld:eendeelvandetebeschermenconstructiewaarvandeanodesindeuitvoeringsfaseelektrischgescheiden zijnvanderestvandeinstallatie. Toelichting Afzonderlijkeveldenwordenvoordeactiveringsamengevoegdtoteenzonedoorzeaanelkaartekoppelenin parallelschakeling. Voeding:eenvoorzieningdieeengelijkstroommeteenlagespanninglaatlopenvandeanodedoorhetbetonnaar dekathode. Toelichting Indemeesteenvoudigevormbevatdevoedingeentransformatoreneengelijkrichterdiedenetspanning(wissel- spanning)omzettenindegewenstelaagspanning(gelijkstroom).Voedingkanechterookopbasisvanaccumulatoren (batterijen)ofanderegelijkstroombronnenzoalsbijvoorbeeldzonnepanelen,wordengeleverd.Eennauwkeurige instellingenbegrenzingvanopgedruktestroomen/ofspanningisechteraltijdnoodzakelijk.Hierdoorbevattenvoe- dingenmeestalinmeerofminderematecomplexeelektronischeschakelingen. Zone:eenafgebakenddeelvandetebeschermenconstructiewaarvandebeschermingindebedrijfsfaseafzonderlijk wordtgeregeldengecontroleerd. Toelichting Afzonderlijkezoneskunnenwordengevormddoorhetanode-systeemteverdeleningalvanischgescheidendelen terwijldestalendelenindezezonesonderlingcontinuis(ofweleengeheelvormt).Andersomkaneenenkelezone doordoorverbindingvandeanodesenkathodesonderlingbestaanuitdiverseteonderscheidenengalvanisch gescheidenvelden.Ditlaatsteisbijvoorbeeldduidelijkwaartenemenbijeensamenvoegingvanverschillendelosse geprefabriceerdeconstructiedelentoteenzone. 11Termenendefinities Classificaties------- 3 3.1 Algemeen DewerkwijzebijKBprojectenwordtinhoofdzaakbepaalddoor: dekeuzevooreengalvanischsysteemofeensysteemmetopgedruktestroom; eencuratievetoepassingofeenpreventievemaatregel(KP re ); derisico's verbondenaandeuitvoering,hetbeheerenhetniveauvancontrole; hetwelofnietcombinerenvandewerkzaamhedenmetdeuittevoerenbetonreparaties. Toelichting KBkanookwordeningezetbijhetvoorkomenvancorrosie,indiendieindetoekomstwordtverwacht.Ditwordt kathodischepreventie(KPre)genoemd. Onafhankelijkvandegekozenwerkwijzezijnbijkathodischebeschermingdenavolgendeclassificatiesvantoepassing zoalsopgenomeninCUR-Aanbeveling118. Toelichting Kathodischebeschermingwordtvaakinsamenhangmethetuitvoerenvananderebetononderhouds-maatregelen uitgevoerd.OmdezeredensluitdeclassificatievoorKBprojectenaanopdeclassificatieszoalsnaderomschreven inCUR-Aanbeveling118.Vanzelfsprekendisinhetgevalvankathodischepreventie(KPre)dezekoppelingnietrelevant. 3.2 Uitvoeringsklassen Kathodischebeschermingiseenvandeuitvoeringsmethodenbehorendetotdeclassificatietechnischebetonrepa- ratie(RT). Wanneereenconstructievebetonreparatie(RS)wordtuitgevoerdkanKBwordeningezetmetalsprimairedoelhet voorkomenvan(verdergaande)corrosievanhetwapeningsstaal.KBhersteltofvergroothetdraagvermogenniet maarzorgtvoorhetbehoudvanhetaanwezigestaal. KBwordtinhetalgemeenniettoegepastbijesthetischebetonreparatie(RE). 3.3 Milieuklasse Kathodischebeschermingkaninprincipebijallemilieuklassenwordentoegepast,maarvindtmetnametoepassing opconstructiesinmilieuklassenXC,XD,XS. 3.4 Gevolgklassen Kathodischebeschermingistoepasbaarinallegevolgklassen. Toelichting KBwordtvoornamelijktoegepastingevolgklassenGK2enGK3. KBisbijuitstekgeschiktvoortoepassinginGK3omdat: eenactiefKB-systeemaanwezigewapeningscorrosiestopt,waardooreen(verdere)constructieveachter- uitgangwordtvoorkomen; doormonitorenvanhetKB-systeemookdeafwezigheidvancorrosieindetijdwordtbewaakt; voorhetinzettenvankathodischebeschermingdeinzetvaneenhogerniveauvandeskundigheidnodigis enmeerexpertisebijhetbeoordelenvandeherstelmaatregelwordtbetrokken. 3.5 Keuringsniveaucontroleenverslaglegging Bijdecontrolevaneengeïnstalleerdkathodischbeschermingssysteemwordtonderscheidgemaakttussen: CROW-CURAanbeveling13012 keuringsniveau1:Initiëlecontroledoordeinstallateur/technicus(competentieniveau2)diehetbetreffende onderdeelheeftgeïnstalleerd; keuringsniveau2:Internekwaliteitscontroledooreenseniortechnicus/kwaliteitsfunctionaris(competentieniveau3), volgensvasteproceduresvandeorganisatieengerichtophetaantoonbaarmakenvandegeleverdekwaliteit(4 ogenprincipebinnendeorganisatie); keuringsniveau3:Kwaliteitscontroledooreenspecialist(competentieniveau4)ingevalvan: complexeinstallaties:groteenbijzondereprojectenzoalsbijvoorspanstaal,zwerfstromen,combinatievan opgedruktestroomengalvanischinéénproject; ? ?projectenmetgevolgklasse3. keuringsniveau4:Gelijkaankeuringsniveau3,maarwaarbijadditioneelenprojectspecifieksprakeisvanextern toezichtvandooreenonafhankelijkeenterzakekundigederdespecialist(competentieniveau4). Toelichting Dekeuringsniveaus1en2moetenvoorelkgeïnstalleerdKB-systeemwordenuitgevoerd.Dekeuringsniveaus3en 4moetenvoorafzijnovereengekomenmetdeopdrachtgeveren/ofzijnvastgelegdinhetwerkplan. Deeisen(competentieniveausconformNEN-EN-ISO15257)aanhetpersoneelzijnnaderbeschreveninhoofdstuk 6par.6.2.Detenminsteuittevoerencontroleszijnbeschreveninhoofdstukken6en7.Deomvangvandeverslag- leggingisuitgewerktinhoofdstuk10. 13Classificaties Organisatievanhetproces------- 4 Inhetprocesrondhetdaadwerkelijkeaanbrengenvankathodischebeschermingmoetendiversestappenworden doorlopen.Eengoedeorganisatievanhetvoortrajectisvanwezenlijkbelangvooreengoedgeslaagdproject. Voordatdeuitvraagmetprojectspecificatievandeopdrachtgevernaardepotentiëleopdrachtnemer(s)wordtverstuurd moetdeonderhoudssituatievandetebeschermenbetonnenonderdeleninkaartzijngebracht. Deopdrachtgever: bepaaltwatdedoelstellingenendeonderhoudsstrategiezijn. steltderandvoorwaardenvoordesysteemkeuzeendeuitvoeringvast. Uitgangspuntisdatdoorofnamensdeopdrachtgever,opbasisvaneendegelijkvooronderzoek,ookeenvoorlopig ontwerpvandeinstallatiemetdeuitvraagvanhetprojectwordtaangeleverd.Ditvoorlopigontwerpwordtdoorde opdrachtnemergetoetstenaangepastnaareendefinitiefontwerpmeteenseparaatwerkplanvoordeuitvoering metprojectspecifiekeproceduresenwerkwijzen. Indithoofdstuk4wordendediversestappennaderbelicht.Inhoofdstuk5wordtnogspecifiekingegaanophet definitieveontwerpendedaaraantestelleneisen. 4.1 Vooronderzoekenvoorbereiding EenvooronderzoekvoorhetaanleggenvaneenKB-systeemmoetenbijvoorkeurwordenuitgevoerddooreen betononderhoudskundige(BOK).Bijhetvooronderzoekmoetentenminstedeonderstaande(aandachts-)punten voldoenderepresentatiefvoorhettebeschermenbetonwordenvastgelegd: a.deopbouwvandebetonconstructie(grootteentypeonderdelenofelementen,locatiedilatatievoegen); b.locatie(s)vanaanwezigescheuren,delaminatieenlossedelen; c.dewapeningsconfiguratie(ligging,maaswijdteenmiddellijnvandewapening); d.deeventueleaanwezigheidvanvoorspanning(voor-ofnagespannen,ligging,afmetingenfunctie); e.decarbonatatiediepteinrelatiemetdeaanwezigebetondekking; f.hetchloridegehalte,alsfunctievandediepteenvaststellingofaanwezigechlorideszijningemengdofingedron- gen; g.deelektrischeweerstandvanhetbeton; h.decorrosietoestandvandewapeningendematevanaantasting(visueel),eventueelaangevuldmetpotentiaal- metingen; i.deelektrischecontinuïteitvandestalendelen; j.deaanwezigheidvaneerderuitgevoerdebetonreparaties,coatingsystemen,hydrofoberingeninjectiesende daarbijgebruiktetypenmortel,primers,verflagen,hydrofobeermiddeleneninjectiemiddelen; k.devochtbelastingendevochtverdelingoverdeconstructie; l.deaanwezigheidvaningestortemetalendelen,zoalshemelwaterdoorvoeren,schroefhulzen,ankersenbeves- tigingenvanhekwerken; m.deaanwezigheidvanpadenvaneenlageweerstand,zoalsbijeengeringedekkingophetstaal,aanwezigheid vanbinddraadjes,ingestortedelen,lekkagesenvochtbelasting. Toelichting Hetvooronderzoekbevatonderdelenvaneennormaleinspectienaaraanwezigheidvanbetonschade,aangevuld meteenaantalvoorkathodischebeschermingbelangrijkeelementen.Specifiekeaspectenvandetebeschermen constructiekunnenvandoorslaggevendbelangzijnvoorhetgoedfunctionerenvandeinstallatieendaarmeevoor dekosten.Daarommoetdevoorkathodischebeschermingrelevanteinformatievoorafwordenverkregenenworden verwerktinhetvoorlopigontwerp. Nietalleendegemiddeldewaardeperbouwdeelisvanbelang,ookdeuiterstewaarden.Inhetbijzondergeldtdit voordedekkingophet(beton)staalenvoordevochtbelasting. Toelichting Vanwegedebijbehorenderisico's verdienthetaanbevelingombijconstructiesmeteengevoeligheidvoorASR gerelateerdeschade,alsookinsituatieswaarsprakeisvangelijkstroombronnen(zoalsKBopleidingenofbijgelijk- stroomtractie)extraaandachtteschenkenaandiecomplicerendefactoren.DetoepassingvanKBmoetdanmogelijk wordenheroverwogen. CROW-CURAanbeveling13014 BijaanwezigheidvanvoorgespannenstaalindemetKBtebeschermenconstructiedelenmoetextraaandacht wordenbesteedaanhettreffenvanmaatregelentervoorkomingvanoverbeschermingendedaaruitvoorvloeiende risico's voorwaterstofverbrossingvanhetvoorspanstaal.Hierbijmoetwordenvastgelegdofdeaanwezigheidvan voorgespannenstaalookleidttoteenaangescherptmonitoringsregime. Bijhettoepassenvangalvanischekathodischebescherming(opofferingsanodeszonderseparatestroomvoorziening) geldt:erhoeftminderaandachttewordengeschonkenaanbijvoorbeeldpadenvanlageweerstandofkortsluiting; deaanlegvanvoedingenisnietvanbelang; dezoneringisminderkritisch. Daartegenoverstaatdatwelrekeningmoetwordengehoudenmetdebeperkingenvangalvanischeanodes,zoals ondermeerdebeperkteaftegevenbeschermstroomendecapaciteit(levensduur). Omdatmetgalvanischeanodesweinigmeerisbijtestellen,ishetnoodzakelijkombijeenopbasisvandezeCROW- CURAanbevelingonderkwaliteitsborginguitgevoerdproject,monitoringsvoorzieningenaantebrengen,waarmee kanwordenaangetoonddatdegewenstedepolarisatievandetebeschermenstalendelenwordtbehaald. Indevoorbereidingopdeuitvoeringmoetookbekendenvastgelegdzijn: hoedeconstructieveveiligheidenstabiliteittijdensdeuitvoeringwordengeborgd; hoedefysiekeenmateriëleveiligheidvanheteigenpersoneelenobjectenenpersonenindedirecteomgeving vanhetobjectofonderdeel,waaraanwerkzaamhedenwordenverricht(denkaanvallendmateriaal/puin,wegwaaien stofendergelijke),wordtgeborgd; bijconstructieswaartijdensdeuitvoeringsprakeisvanbijvoorbeeldhetoptredenvantrillingen,hogeluchtvoch- tigheiden/ofanderebijzondereomgevingsfactoren,moetwordennagegaanofdezeeenbelemmeringzijnvoor eenjuisteuitvoering.Indiendithetgevalis,moetenerafdoendebeheersmaatregelenwordengetroffen. 4.2 Vastleggenvereistenaanhetherstel 4.2.1Projectspecificatie/voorlopigontwerp Deopdrachtgever(ofzijnvertegenwoordiger)legtindeaandeopdrachtnemerteleverenprojectspecificatienaast detechnischeuitgangspuntenookhetdoelenhettebereikeneindresultaatvast.Deopdrachtnemertoetstdeze uitgangspuntenvoorafopjuistheidentechnischeuitvoerbaarheid. Indien,zoalsveelalhetgevalzalzijn,ooksprakeisvanbetonreparatiewerkzaamhedenwordtdezetoetsuitgevoerd incombinatiemetdetoetsconformCUR-Aanbeveling118.Desamenhangvandemaatregelenophetgebiedvan zoweldebetonreparatiealshetaanbrengenvanKBbehoeftdaarbijextraaandacht. Toelichting DeprojectspecificatiekanmeerwerkzaamhedenomvattendanalleenhetinstallerenvaneenKB-systeem.Naast technischebepalingenkunnenineenprojectspecificatieookalgemenebepalingenzijnopgenomen. Indiendeopdrachtnemeronjuisthedenen/oftegenstrijdighedenindeprojectspecificatieconstateertdanwaarschuwt hijdeopdrachtgeverwaarnadeopdrachtgeverhieroverbeslist. Indiendeopdrachtgevergeenprojectspecificatieheeftopgestelddansteltdeopdrachtnemeropbasisvandeop datmomentbeschikbaregegevenseenvoorlopigontwerpopenlegtditterbeoordelingvooraandeopdrachtgever waarnadeopdrachtgeverhieroverbeslist. Naastdegegevensdievanuithetvooronderzoekzijnaangeleverdomtoteengoedenonderbouwdontwerpvan deKBinstallatietekomen,moetindeprojectspecificatieookdeomvang,uitvoeringsklasseengevolgklassevanhet eventueeluittevoerenbetonherstel,oppervlaktebeschermingendebijkomendewerkzaamheden(e.e.a.conform NEN-EN1504-9)zijnbeschreven. Indeprojectspecificatie(opdrachtgever)moettenminstezijnopgenomen: a.welkespecifiekedelenvandeconstructiemoetenwordenbeschermdmetKB; b.deuitgangspuntenmetbetrekkingtotdeduurzaamheidvandebetonconstructieendegewenstelevensduur vandeKBinstallatie; c.dekeuzeinhettypeKB:opbasisvanopgedruktestroomofgalvanisch; d.degewenstelocatievandemeet-enregelkastendebijbehorendestroomvoorziening(230Vofanders,bv. zonnepanelen); e.degewensteesthetischeeisenaandeafwerkingen(w.o.textuur,uiterlijk)eneisent.a.v.kabelverloop,kabelgoten enanderecomponentenvanhetKB-systeem. Dezeuitgangspuntenwordenmetdevolgendeaspectenbetreffendedeuitvoeringineenvoorlopigontwerpworden opgenomen: 15Organisatievanhetproces f.welkeKBsystemenenmateriaalkeuzesvoordiversecomponentenalsuitgangspuntwordengekozen; g.degewenstezone-indelingendelocatievanzonevoedingen,centralemeetkastenenandereKBcomponenten; h.deinrichtingenorganisatievandemonitoring; i.overigevandezeCROW-CURAanbevelingafwijkendeeisen. Toelichting EenprojectspecificatiekanmeerwerkzaamhedenomvattendanalleendeeisenaandeKBwerkzaamhedenende betonreparaties.Naasttechnischebepalingenkunnenineenprojectspecificatieookalgemenebepalingenzijn opgenomen. 4.2.2Definitiefontwerp Opbasisvaneenvolledigeprojectspecificatieen/ofvoorlopigontwerpsteltdeopdrachtnemereendefinitiefKB- ontwerpop.Hierbijzijnallepuntenat/mi(par.4.2.1)uitgewerkt.Deopdrachtnemerlegthetdefinitieveontwerp terbeoordelingengoedkeuringaandeopdrachtgevervoor. HetdefinitiefontwerpvormtdebasisvoorhetgedetailleerdewerkplanmetIKBschema(keuringsplan)voorallete onderscheidencomponentenuithetsysteemendeaanlegdaarvan. Toelichting HoeweldezeCROW-CURAanbevelinggeenrichtlijnofleidraadisvoorhetopstellenvaneendefinitiefontwerpen zichhoofdzakelijkrichtopderealisatievanKBsystemen,ishetontwerpeenkritischonderdeelinhetgeheleproces. Daaromwordtinhoofdstuk5dieperingegaanopdeeisenwaaraaneendefinitiefontwerptenminstemoetvoldoen. 4.3 Werkplan Naasthetuitwerkenvanhetvoorlopigontwerptothetdefinitieveontwerpwordtvoorafgaandaandeuitvoering dooropdrachtnemereenwerkplanopgesteld.Ditplanmoetwordenaangebodenaandeopdrachtgever.Het werkplanmoetophetwerkbeschikbaarzijn. Inhetwerkplanmoettenminstezijnvastgelegd: 1Degegevensvandeopdrachtgevereneventueelbetrokkenexterneadviseursenbeheerders. 2Decontactgegevensvandeopdrachtnemer. 3Hetorganisatieschemavoorhetprojectinclusiefcompetenties,takenenbevoegdhedenvanhetintezetten personeel,waarondertenminstedeverantwoordelijke: a.voorhetKBontwerp; b.voordetoetsingvandeprojectspecificatieenhetKBontwerpoppraktischetoepasbaarheidincombinatie metdeaanvullenduittevoerenwerkzaamheden(zoalsdebetonreparatiesenesthetischeafwerkingen); c.ophetprojectvoornalevingvanhetkeuringsplan; d.voortoetsingvandebeschikbaargekomenkeuringsresultaten. 4Eenverwijzingnaardeprojectspecificatie,hetdefinitieveontwerpendegehanteerdenormen. 5DebasiscomponentenvanhetKB-systeemendegewenstelevensduurvandecomponenten. 6Dezone-indelingvanhetKB-systeem. 7Destroombehoeftevanhetsysteemendedaaropgebaseerdeanodecapaciteit. 8Denoodzakelijkvoorbehandelingenvandebetonnenondergrondenvoorafnoodzakelijkereparaties. 9Delocatiesvananode-enkathodecontacten. 10Typeenlocatiesvansensorenvoordemonitoringsinstallatie. 11Kabelverloopenlocatieszonevoedingen,schakelkastjesencentralemeet-enregelkast. 12Hetinternekwaliteitssysteemenkeuringsplanvandeopdrachtnemermetdaarinallemeet-encontrolepunten, demomentenenminimalefrequentievanmetingenenderelevanteeisendaarvoor.Hetkeuringsplandient goed-enafkeurgrenzenaantegeven.Daarbijmoetzijnvermeldhoe,doorwie,wanneerenhoevaakvastgesteld c.q.bepaaldwordtofaandeeisenindeprojectspecificatieisvoldaan,alsmededewijzewaaropregistratiegaat plaatsvinden.HetplanmoetzijnafgestemdopdebepalingenindezeCROW-CURAanbeveling. 13Dewijzewaaropenmaterialenwaarmeeeventueelcorrigerendemaatregelenwordengenomenbijgeconstateerde afwijkingenvandegesteldeeisen. 14Eenrisico-inventarisatieendebijbehorendebeheersmaatregelendiewordengenomen.Deinventarisatiemoet betrekkinghebbenopderisico's verbondenaandeopgetredenbetonschadeenopderisico's vanhetfalenvan hetKB-systeem. 15Deeisenwaaraaneventueleaanvullendeafwerkingen(cementgebondenoverlagingofcoating)moetenvoldoen, zowelquaprestatiealsv.w.b.despecifiekeverwerkingsvoorschriftendaarvaninrelatietotdegewenstefunctio- naliteit(enkwetsbaarheid)vanhetKB-systeem. 16Eenprocedurevoordeopstarteninregelperiodevanhetsysteemendewijzevanrapporterennadezeperiode (gebruikelijk3maandennahetopstarten). CROW-CURAanbeveling13016 17Eenvoorstelvoordewijzevanonderhoudenbeheervandeinstallatie.Nadrukkelijkwordtaangegevendatfre- quentemonitoringnoodzakelijkisvooreengoedewerkingenbehoudvandefunctionaliteitvanhetsysteem. 18Productinformatieenverwerkingsvoorschriftenleverancier(s)vanallerelevanteonderdelen. 19Terreininrichtingenvoorzieningenvoordebereikbaarheid. 20DoordeopdrachtgevergoedgekeurdeafwijkingentenopzichtevandezeCROW-CURAanbeveling Toelichting BijdeaanlegvanKBsystemenisveelalook(omvangrijk)betonhersteleenonderdeelvanhettotaleproject.Bijeen projectwaardeaanlegvaneenKB-systeemwordtuitgevoerddooreenandereopdrachtnemerdandepartijdiehet betonhersteluitvoertzalextraaandachtbenodigdzijnvoordeafstemmingtussenpartijen. Toelichting BijeengecertificeerdprocesconformBRL3201zijnveelvandebovenstaandeproceduresenwerkwijzenveelal onderdeelvanhetkwaliteitssysteemdathetbedrijfhanteertalsmennaastbetonherstelookKBuitvoert.Voorniet- gecertificeerde(beton-)reparatiebedrijvenvraagtditomextraaandachtvoorkwaliteitsborgingenprocesbeheersing. 4.4 Startbesprekinguitvoering HetaanleggenvaneenKB-systeemvraagtdenodigeexpertise,aandachtenafstemming.Voordezeafstemming wordtvoorafgaandaandeuitvoeringvanhetwerkeenstartbesprekinggehouden,waaraanopdrachtgeveren opdrachtnemerdeelnemen,bijvoorkeuraangevuldmetanderepartijen,zoalsbetrokkenadviseursofnevenaannemers. Tijdensdezestartbesprekingmoetondermeerwordenbesproken: a.deplanningvandewerkzaamheden; b.dewijzewaaropbetrokkenpartijenelkaarinformeren; c.destop-enbijwoonpunten; d.dewijzewaaropwordtgehandeldindiendeuitgangspuntenzoalsbepaaldinhetontwerpofdeprojectspecificatie tijdensdeuitvoeringnietdejuisteblijkentezijn.Constaterendatdeuitgangspuntennietovereenkomenmoet alsstoppuntwordenbeschouwdenalszodanigzijnopgenomeninhetwerkplan; e.deuitgevoerderisicoanalyseendegeplandebeheersmaatregelen; f.tegenstrijdigheden,zie4.6. g.hetontwerpstemtovereenmetdeproductspecificatievanhetteinstallerenKB-systeem. 4.5 Beheerenonderhoud EenKB-systeemmoetgedurendedegebruiksperiodewordenonderhoudenengecontroleerdopdecorrectewerking. Denoodzakelijkebeheers-enonderhoudswerkzaamhedendieonlosmakelijkverbondenzijnaandegesteldeeisen voorKB-systemenzoalsvermeldindezeCROW-CURAanbevelingendeNEN-EN-ISO12696,moetenworden vastgelegdineen(bijvoorkeurmeerjarig)monitoringscontract.Hoewelbeheerenonderhoudpasrelevantworden naderealisatieeninwerkingstellingvanhetsysteem,informeertdeopdrachtnemerdeopdrachtgeveralvoorde startvandewerkzaamhedenhierover. Deeisenwaaraandemonitoring(metingenenfrequentie)endeuitkomstenvandemetingenenvisueleinspecties (schriftelijkerapportage,meetwaarden,visueleconstateringen)tenminstemoetenvoldoen,wordennader omschreveninhoofdstuk8vandezeCROW-CURAanbeveling. Toelichting Hetisvanbelangdatdegebruiksperiodevanvelejarenalvoorafgaandaandeinstallatiewerkzaamhedenwordt besproken.Ditzorgtvooreenhelderbeeldvandetoekomstigeonderhoudsvereistenendebetrokkenverantwoor- delijkheden. ControlesopdewerkingvanhetKB-systeemzijnessentieelgedurendedehelegebruiksperiode.BijeenKB-systeem metopgedruktespanningmoetregelmatigwordenbijgesteldomoptimalebeschermingtegaranderen.Deaannemer wordtnaopleveringveelalverantwoordelijkvoordegoedewerkingvanhetKB-systeemenheeftdaneendirectof indirectbelangviaafgegevengaranties.Degarantieskunnendangekoppeldwordenaanregelmatigecontrolesen hetdoordeaannemeractiefbijstellenvanhetsysteem. NoodzakelijkeonderhoudswerkzaamhedenkunnennaastonderhoudaanhetKB-systeemzelfookonderhoudaan deconstructieomvatten.OnderhoudaanhetKB-systeemzelfkanindeloopvandegebruiksduurtakenomvatten zoalshetvervangenvaneenvoeding,hetreparerenvandeanode,ofhetherstellenvaneenaansluitingineenaan- sluitdoos.Onderhoudaandeconstructiebetreftherstelvangebrekendiedirectofindirecteffecthebbenopde werkingen/oflevensduurvanhetKB-systeem.Voorbeeldenvandergelijkonderhoudzijnhetreparerenvanaanrij- 17Organisatievanhetproces schadesenvandalisme,vervangenvanlekkendekit-ofslabvoegenbovenbeschermdeconsolesofhetvervangen vaneen(lekkende)voegineenviaductofbrugmetKBopeensteunpunt. 4.6 Tegenstrijdigheid Derangordevancontractdocumentenisveelalalbepaald(UAV/UAV-GC/algemenevoorwaarden).Bijeen tegenstrijdigheidtussendeeisenindezeCROW-CURAanbeveling,deprojectspecificatieen/ofdeverwerkingsvoor- schriftenvandetoetepassenmaterialenwordtvoorafgaandaandefeitelijkeuitvoeringvandeKBwerkzaamheden tussenopdrachtnemerenopdrachtgeverovereengekomenwelkeeisprevaleert.Hetresultaatdaarvanlegtde opdrachtnemerschriftelijkvast(inhetwerkplan,hetdagrapportofineenbouwverslag). CROW-CURAanbeveling13018 Toetsenontwerp,materiaalkeuzeenwerkplan------- 5 Bijhettoetsenvanhetdefinitiefontwerp,dehierbijgemaaktemateriaalkeuzenenhetwerkplanwordtonderscheid gemaakttussen: eisen:noodzakelijkevoorwaardenvoordegewensteprestatieendeduurzaamheid(technischelevensduur)van hetsysteem; richtwaarden:waardenwaaropwordtgestuurdomdeeisentekunnenhalen. 5.1 Toetsendefinitiefontwerp 5.1.1Algemenecriteria DezeCROW-CURAanbevelingisgeenrichtlijnvoorhetontwerpenvaneenKB-systeem.Eenvoorafuitgewerkt ontwerpisechteraltijdnoodzakelijkomeenbetrouwbaarenvoorspelbaarfunctionerendkathodischbeschermings- systeemtekunnenrealiseren.BijhettoetsenvanhetdefinitiefontwerpvaneenKB-systeemwordendevolgende algemenecriteriabetrokken: a.debeschermstroomvloeitpermanent,opbetrouwbarewijzeeninvoldoendemate,naardetebeschermenstalen delen; b.deaan-enafvoervanstroomnaardetebeschermendelenisopeenduurzamewijzegeborgd; c.destroomverdelingisvanuitdeinstallatiezogelijkmatigalsmogelijk,waarbijplaatselijkeonder-ofoverbescherming isvoorkomen.Eventuelevariatieiseengevolgvandestroombehoeftevandetebeschermenbetonnendelenen nietdoorongelijkmatigheidindeinstallatiezelf; d.deanodeverdeeltdestroomduurzaamoverdetebeschermendelenenmaaktdeovergangvandebescherm- stroomvananodenaarhetbetonmogelijkmetzominmogelijkverliezen; e.deonderliggendebetonconstructiemaaktdedoorvoervandebeschermstroomnaardestalendelenmogelijk; f.hetmonitorsysteemisinstaatnauwkeurig,betrouwbaarenlangdurigdebeschermendewerkingvanhetKB- systeemtecontroleren; g.hetontwerpstemtovereenmetdeproductspecificatievanhetteinstallerenKB-systeem. Toelichting Onderbeschermingkanertoeleidendatlokaaltochcorrosieschadeontstaat.Overbeschermingvermindertonnodig delevensduurvanhetanodemateriaalendaarmeevandegehelekathodischebescherming.Inbepaaldesituaties, zoalsbijvoorbeelddeaanwezigheidvanvoorgespannenstaalindebeschermdedelen,heeftoverbescherming mogelijkookongewenstebijwerkingen. 5.1.2Ontwerpdetails HetontwerpvanhetKB-systeemmoetspecifiekenconcreetinvullinggevenaan: a.welkestalendelenbeschermdmoetenworden,metnamebij(beton)staaldatinmeerderelagenaanwezigisin debetonconstructie; b.deplaatsingvandeanode(s)tenopzichtevandedoorsnedeendewapeningsconfiguratie; c.detegebruikenmaterialen,zoalsanodemateriaalentegebruikenreparatiemortel; d.hetontwerpvandeelektrotechnischeinstallatie,zoalsbekabeling,voeding,zoneringenmonitoringssysteem; e.dewerkwijzen(uitvoeringsaspecten)voorinstallatie,controles,opstartenenbedrijfsvoering. VerdermoethetontwerpvanhetKB-systeemdebenodigdedetailsbevattendievooreengoedeinstallatieen operatienoodzakelijkzijn,waaronderdeontwerpberekeningen. Toelichting Bijveelinstallatieswordenalindeontwerpfasetekeningengemaaktvanbelangrijkedetails.Dergelijkeontwerpteke- ningenwordendannainstallatieaangepastaandedaadwerkelijkegerealiseerdesituatie. Bijhetontwerpwordendeuitgangspuntenwaarophetontwerpisgebaseerdduidelijkvermeld.Dezevanbelang zijndeparameterswordenalsrichtwaardenaangegeven.Over-ofonderschrijdenvandezerichtwaardenvermindert debetrouwbaarheidvanhetsysteem.Bijhetover-ofonderschrijdenvanderichtwaardenofeisenmoethetontwerp wordenaangepast,bijvoorbeelddoorhetsysteemoptedeleninmeerzones,ofdooreenanderanodesysteemte kiezen. 19Toetsenontwerp,materiaalkeuzeenwerkplan Toelichting Alsvoorbeeldenvanuitgangspuntenwaarophetontwerpgebaseerdiskangedachtwordenaandehoeveelheid wapeningdieindeconstructiedelenaanwezigis,delocatievandiewapening,deaanwezigheidvanwapeningscon- centraties,dematevanaantastingdaarvanenwelkedelenvandewapeningbeschermdzullenworden.Hetvoldoen aandezerichtwaardenkansomspasindeuitvoeringsfaseofbijdeactiveringdaadwerkelijkwordenvastgesteld. Bijhetontwerpmoetaandachtwordengeschonkenaandebeoogdelevensduur,hetgebruik,hetuiterlijk,deuitvoering endewerkwijzetenaanzienvanhetnoodzakelijkeonderhoud. 5.1.3Kathodischepreventie VoorKB-systementoegepastopnieuweconstructiedelen,kathodischepreventieofwelKPre,moethetontwerpvan hetKB-systeemookdewerkwijzenomvattendieinderealisatiefasevandebetonnenconstructiedelendienente wordentoegevoegdaandebouwprocedure.VeelalzijnKPresystemenindebetonnenconstructiedelenopgenomen doorhetanodesysteemteplaatsenvoorafgaandaanhetstortenvanhetbeton.Deaanvullendewerkwijzenopgeno- meninhetontwerpbetreffendantenminste: a.maatregelenomdeelektrischecontinuïteitvandestalendelenterealiseren,controlerenenborgen; b.maatregelenomsensorenenreferentie-elektrodenvoordemonitoringvanhetstaalenhetKB-systeemte beschermentijdenshetstortenenverdichtenvanbeton; c.maatregelenomdeplaatsingenlocatievandeanodeteborgen.Hiertoebehoortookdeplaatsingenborging vandeanodetenopzichtevandewapeningenanderestalendelenomkortsluitingentevoorkomen,ooktijdens hetstortenenhetverdichtenvanhetbeton; d.maatregelenomalleaansluitingenenkabelstebeschermentegenbeschadigingtijdensstorten,verdichtenvan betonenplaatsingvanbetonelementen; e.maatregelenomongewensteinvloedenvanuithetKB-systeemopoverigemetalendelentevoorkomen,zoals verbindenenisoleren; f.methodenomhetKB-systeemtecontrolerennaplaatsingvananodesenbekabeling,gedurendehetstortenen verdichtenennahetuithardenopjuisteplaatsing,functionaliteitendeafwezigheidvankortsluitingen. 5.1.4Plaatsinganodes Deplaatsvandeanodemoetzodanigwordengesitueerddatdestroombijdetebeschermenstalendelen(de wapening)komt.Hierbijmoetrekeningwordengehoudenmetderuimtelijkverdelingvandewapening. Indienéénlaagwapening(éénwapeningsnet)indedoorsnedeaanwezigis,kaneengoedestroomverdelingworden bereiktmeteenanodedieopéénzijdevanhetbetreffendebouwdeelisaangebracht.Indienmeerlagenwapening indedoorsnedeaanwezigzijn,moetwordennagegaanofeengoedestroomverdelingzalontstaanbijdebeoogde plaatsingvandeanode,zoalsbijvoorbeeldéénzijdig,tweezijdigofindedoorsnede,afhankelijkvandegeometrie vanhetbetonnenonderdeel(figuur1). Figuur 1.Plaatsvandeanodeinhetontwerpisafhankelijkvangeometrieenwapeningsconfiguratie CROW-CURAanbeveling13020 Alsallewapeningineendoorsnedemoetwordenbeschermd,zoalsbijvoorbeeldbijingemengdchloride,moetde verhoudingvandeweerstandtussendeanodeendeeerstelaagwapeningendeanodeendetweedelaagwapening wordenberekenduitderespectievelijkeafstandentotdeanodeenwordengetoetstaanderichtwaardedatde variatieinweerstandentussendeverschillendedelenvandewapeningbeperktdienttezijntotmaximaaleenfactor5. Toelichting Destroomverdelingindedoorsnedetussendeeersteentweedelaagwapeninggezienvanuitdeanode,bijvoorbeeld deonder-enbovenwapeningineenplaat,kannietinhetwerkwordenbepaaldomdatdewapeninggebruikelijk continuis(ofisgemaakt). Inbetonmetportlandcementisdestroomverdelinggebruikelijkrelatiefgelijkmatigtotdieptesvan150mm.Incon- structiesmethoogovencementenanderecementsoortenmeteenhogeelektrischeweerstand,zoalsportlandvlieg- ascement,zaleendieperliggendetweedelaagwapeningaanzienlijkminderstroomontvangendandeeerstelaag. Globaalzalinbetonmeteenhogespecifiekeweerstanddestroomverdelingevenredigzijnaandeverhoudingvan deafstandentussendeanodeendeeersterespectievelijkdetweedelaagwapening.Indienbeidelagenwapening inbetonmeteenhogeweerstandmoetenwordenbeschermdkanmogelijkdeanodenieteenzijdigwordengeplaatst. Alsrichtwaardevoordestroomverdelingineendoorsnedegeldt: Figuur 2.Principevoorbepalingvandestroomverdelinginhetlaboratoriumaaneenboorkern 5.2 Toetsenmateriaalkeuze 5.2.1AnodesysteemICCP Hetanodesysteemmoet: eengelijkmatigestroomverdelingtotgevolghebben; mechanischenelektrischduurzaamzijn; nietleidentoteenonacceptabelemassaverhoging; nietleidentoteenonacceptabeleveranderingvanhetuiterlijken/ofhetmechanischegedragvandeconstructie. Toelichting Hetanodesysteembestaatuithetelektro-actieveanodemateriaalendeeventueelbenodigdecementgebonden overlaging,plusdevoorzieningvoordeinvoervandestroominhetanodemateriaal.Erbestaanverschillendetypen anodesystemen,diezijnonderteverdelenopbasisvandegeometrieen/ofopbasisvanhetelektro-actievemateriaal (ziedeinformatievebijlageB). Hetuiterlijkvandeconstructieverandertovereenkomstighetgeometrischetypevandeanode. Eencementgebondenoverlagingvaneengaasanodeofeenstripanodeleidttothetopdikkenvandeconstructie. Eenstripanodekanookwordeningebrachtindeconstructiemeteenpassendegeleidendemortelevenalsbij inbooranodeshetgevalis.Eengeleidendecoatingiszwartdoordekoolstoftoevoegingenwordtdaaromvaakover- geschilderdmeteenesthetische(dampopen)coating.EisenaanhetuiterlijkzijngeenonderdeelvandezeCROW- CURAanbeveling,maarkunnenwelwordenopgenomenindespecificatieofhetontwerpvanhetKB-systeem. 21Toetsenontwerp,materiaalkeuzeenwerkplan Destroomverdelingbinneneenanodemoetgelijkmatigzijn.Hiertoewordthetanodesysteemzoontworpenen aangeslotenopdeelektrotechnischeinstallatiedatbijmaximalestroomdoorgang,alsinhetontwerpgecalculeerd alsmaximaalbenodigd,despanningsvalbinnenhetanodesysteemvaneenenkelezonenietmeerbedraagtdanten hoogste10%vandesysteemspanningterplaatsevandetebeschermendelen. Toelichting Bijgeleidendecoatingswordtdoordeleveranciermeestaleenmaximaleafstandtussendeprimaireanodenaange- geven.Dezeisindeordevanenkelemeters. Ookbijtitaniumsystemenwordtdoordeleveranciervaakeenmaximaleafstandaangegeventussendepuntenwaar destroomwordtingevoerd.Dezeligtindeordevan5-15meter. Delevensduurverwachtingvanhetanodesysteemisinsterkematebepalendvoordelevensduurverwachtingvan hetgeheleKB-systeem.Hetontwerpvanhetanodesysteemberustopdestroombehoeftealsbepaaldaandehand vandewapeningsgeometrieendeberekeningvandebenodigdeanodecapaciteit.Deanodecapaciteitisafhankelijk vandegeometrievanhetanodesysteemendemaximalestroomdichtheidvandeanode.Dezemaximalestroom- dichtheidisafhankelijkvanhetanodemateriaalendewijzevanapplicatie.Demaximaleanodestroomdichtheid,als vastgelegdinhetontwerp,magnietwordenoverschreden.Bijtehogestroomdichthedenkandeprestatievande anodeverminderenenkanhetbetonophetgrensvlakvananode-betonwordenaangetastdoorzuurvormingaan deanode.NB:ooklekkageskunnen(plaatselijk)tehogestroomdichthedenveroorzaken. Toelichting Decapaciteitvaneenanodesysteemwordtdoordeleverancieraangegevenintermenvanmaximalestroomdichtheid vandeanodegekoppeldaaneenlevensduurverwachting.Opkoolstofgebaseerdesystemenhebbeneenlagere maximalestroomdichtheiddanopgeactiveerdtitaniumgebaseerdesystemen. Hetanodesysteemalsontworpendientdegevraagdelevensduurtebereiken.Indienbinnendezelevensduur onderhoudsmaatregelenaanhetanodesysteemnoodzakelijkzijnofwordenverwacht,dientditinhetontwerp aangegeventeworden.Hetonderhouddientdanomschreventewordennaarfrequentieenaardenomvangvan demaatregelen. GrotevariatiesindetebeschermendelenkunnenbijhetontwerpvanhetKB-systeemaanleidinggeventoteen aanpassingindezonering,maarincomplexesituatieskanookeenaanpassingindelokaleuitvoeringvanhetano- desysteemnoodzakelijkzijn.Daarmeekanbijeengrotevariatieinstroombehoefte,expositieofelektrischeweerstand, gevarieerdwordenindezoweldegeometriealshetsoortanodemateriaalvanhetanodesysteemwaardoorde prestatievanhetKB-systeemookopveeleisendelocatiesgeborgdkanworden. Diverseanodesystemenzijnontwikkeldenhebbendoorsuccesvolgebruikbewezengeschikttezijnvoorde kathodischebeschermingvanbeton.Dergelijkeanodeszijngeschiktvoorplaatsingopofinhetbetonenkunnen duurzaamdebenodigdestroomdichthedenleverendiegebruikelijkvereistzijnbijeenacceptabelelevensduur.De anodesstaandaarbijincontactmethetalkalischmilieuvanhetbetonzelfenzijnduurzaambestandtegende zuurvormendeanodischereactiesophetcontactvlakanode-beton.Kortsluitingentussenanodeenkathode (wapening)ofanderemetalendeleninofopdetebeschermenconstructiedelendienenaltijdvoorkomenteworden. Metaaldelenincontactmethetanodesysteemwordennietbeschermdmaarjuistanodischgepolariseerd,waardoor zijschadelijkecorrosiekunnenondergaan.Verderkunnenkortsluitingenofpadenvanlageweerstanddebescherming vanhetbetonverhinderen. 5.2.2AnodesysteemGCP Hetanodesysteemmoetgedurendedebeoogdelevensduurvanhetsysteem: a.elektro-actiefzijnalsopofferingsanodet.o.v.hettebeschermenstaal; b.voldoendeanodecapaciteithebben; c.eenstroomdichtheidkunnenleverenvoorafdoendebeschermingvandewapening; d.eenanodeplaatsinghebbendiehetmogelijkmaaktomdebenodigdebeschermstroomteverdelenoverente leverenaanhettebeschermenstaal; e.mechanischenelektrischduurzaamzijn; f.nietleidentoteenonacceptabelemassaverhoging; g.nietleidentoteenonacceptabeleveranderingvanhetuiterlijkvandeconstructie. Toelichting Hetanodesysteembestaatuithetelektro-actiefzink.Erbestaanverschillendetypenanodesystemen,dieopbasis vandegeometriewordenonderscheiden(ziedeinformatievebijlageB).Bijgalvanischekathodischebescherming wordthetanodemateriaal(zink),actiefgehoudendoorchemischetoevoegingenaanhetanodesysteem.Hetpassiveren CROW-CURAanbeveling13022 vanhetzinkdoorverbruikofverliesvandezechemicaliënleidttotheteindevandetechnischelevensduurvanhet systeem.Detotalehoeveelheidzinkvandeopofferingsanodesbepaaltmededetechnischelevensduur.Bijafwezigheid vanresterendzink,stoptdebeschermendewerkingvandeanodes.Ookdeplaatsingvandeanodestenopzichte vandetebeschermendelenheeftinvloedopdebeschermendewerking.Indetijdkandedrijvendekracht(spannings- verschiltussenanodeenkathode)afnemen,terwijljuistdeweerstandvanhettussenliggendebetontoeneemt. Hierdoorkandeinvloedssfeervanafdoendebescherming(gemetenvanuitdeanodes)verminderen.Onvoldoende ofonvolledigebeschermingdientvoorkomentewordendooreenjuistontwerpvanhetanodesysteem,metname deplaatsingvandeanodest.o.v.detebeschermenstalendelen. Hetuiterlijkvandeconstructiekanveranderen,afhankelijkvanhettoetepassentypegalvanischeanode.Eisenaan hetuiterlijkzijngeenonderdeelvandezeCROW-CURAanbeveling,maarkunnenwelwordenopgenomeninde specificatieofhetontwerpvanhetKB-systeem. Hetontwerpvanhetanodesysteemisgebaseerdopdestroombehoeftealsbepaaldaandehandvandewapenings- geometrie,debeoogdeontwerplevensduurendespecifiekekenmerkenvandeanodesinhetanodesysteem.In samenhangleidendeontwerpparameterstoteenberekeningvandebenodigdeanodecapaciteiteneenbijhet anodesysteempassendewijzevanaanbrengenenspatiëring(geometrischeplaatsingvanhetanodesysteem).De levensuurverwachtingisdaarbijnogafhankelijkvanhetelektro-actiefblijvenvanhetanodemateriaalenduurzaamheid vandefunctionaliteitvandeinstallatie,inclusiefbijkomendezakenalsexpositieenafwerking. Toelichting Bijsystemenmetgalvanischekathodischebeschermingwordtveelalgerekendmeteentijdsafhankelijkestroomdicht- heid.Hierbijzalinderegelindeeerstejareneenafnemendehogestroomdichtheidwordentoegepast,bijvoorbeeld van10naar8endan5mA/m 2 staal ,omuiteindelijknaherpassiveringvanhetstaaluittegaanvaneenstroombehoefte op2mA/m 2 staal .Deuitdezeberekeningvolgendestroombehoeftekanwordenvertaaldnaareenbenodigdeanode- capaciteitomdebeoogdelevensduurtehalen.Ditisrechtstreeksgekoppeldaaneencapaciteitintermenvan beschikbaarzinkgewichtpereenheid.Detotalehoeveelheidzinkisechternietdeenigefactorineengoedontwerp enzekerooknietdeenigefactorindeteverwachtenlevensduurvanhetanodesysteem.Factorenalsactivatieen spatiëringzijnminstenszobelangrijkvooreengoedfunctionerendKB-systeem. Hetontworpenanodesysteemdientdegevraagdelevensduurtebereiken.Indienbinnendezelevensduuronder- houdsmaatregelenaanhetanodesysteemnoodzakelijkzijnofwordenverwacht,dientditinhetontwerpaangegeven teworden.Hetonderhouddientdanomschreventewordennaarfrequentieenaardenomvangvandemaatregelen. Diverseanodesystemenzijnontwikkeldenhebbendoorsuccesvolgebruikbewezengeschikttezijnvoorde kathodischebeschermingvanbeton.Dergelijkeanodeszijngeschiktvoorplaatsingopofinhetbetonenkunnen duurzaamdebenodigdestroomdichthedenleverendiegebruikelijkvereistzijnbijeenacceptabelelevensduur. Toelichting VeelgalvanischeKB-systemenzijninhetverledengeïnstalleerdzondervoorzieningenvoormonitoring.Daardooris relatiefweinigmonitoringsdatabeschikbaar.Deprestatiesdoordetijdheenvanbestaandesystemenisvaakbeoordeeld opbasisvaneenbeperktaantalgoedgedocumenteerdeengemonitordeinstallaties. BijinstallatievangalvanischeKB-systemendievoldoenaandezeCROW-CURAanbevelingenaanNEN-EN-ISO 12696moetenaltijdmonitoringsvoorzieningenwordenopgenomen,zoalsomschreveninhoofdstuk7. 5.2.3Mortels MortelsvoldoentenminsteaanCUR-Aanbeveling118,zoweltenaanzienvandemateriaaleigenschappenalsde wijzevanverwerkingenvoor-ennabehandeling.Hierbijwordenonderscheiden: a.mortelsincontactmetdeanode;en b.anderemortels. Inverbandmethettoepasseninkathodischebeschermingssystemenwordenaanvullendeeisengesteld. a.Mortelsincontactmetdeanode,zoalsvooroverlagingofomhullingvananodesvooropgedruktestroommoeten voldoendeduurzaamzijntenopzichtevanzuurvormingronddeanodealsgevolgvandeanodereactie.Cementge- bondenreparatiemortelsbevattenvoldoendecementomweerstandtebiedentegenschadedoordezuurproductie. Mortelsopbasisvangeopolymeren(alkali-geactiveerdematerialen)zijngoedzuurbestendigenwordenaanbevolen doorleveranciersvananodesmeteenhogestroomdichtheid. 23Toetsenontwerp,materiaalkeuzeenwerkplan Toelichting Bijgalvanischeanodesspeeltzuurvorminggeenrol,dooreenandereanodischereactieendoorderelatieflage stroomdichtheid.Bijgalvanischeanodesiseenlageweerstandvandeinbedmortelgunstigvoordereikwijdtevande stroom. b.Anderemortels,zoalsvoorreparatievanopengehakteplaatsen(losseschollen,delaminaties,plaatsingvanrefe- rentie-elektroden,afwerkenvankathodecontacten)moetendebeschermstroomevengoedgeleidenalshet omringendeoorspronkelijkebeton.Daarommoetdeelektrische(specifiekeofsoortelijke)weerstandvandemortel liggentussen0,5en2maalhetgemiddeldevanrepresentatievemetingenaanhetoorspronkelijkebetonopcorrosieve locaties. Toelichting Deinpuntb.genoemdeweerstandseisismetnamerelevantbijreparatieplekken.Bijeenonjuistemortelkeuzekan lokaaleengebiedontstaandatinvergelijkingmetdeoverigedelenindiezoneeenaanzienlijkhogereoflagere weerstandtussenanodeenkathodeheeft.Hierbijontstaatdanlokaaleenevenrediglagereofhogerestroomdichtheid, watongewenstis.Voortoepassingvanmortelalseenoverlagingofomhulling,zoalsgenoemdinpunta.,isditeffect minderrelevantomdatdemorteldangelijkmatigaanwezigistussenanodeenkathode.Bijeeneventueelhogere weerstandvaneenoverlagingwordtditgecompenseerddooreenhogerevoedingsspanning. Toelichting Polymeergemodificeerdecementgebondenmortels(PCC)kunnenmogelijkeentehogeweerstandhebben.Binnen dePCC-mortelsbestaateengrotevariatieindespecifiekeweerstand,medeafhankelijkvanhettypeengehalteaan polymeerenanderetoevoegingen.Hetisechterookmogelijkdateenmorteleenlagereweerstandheeftdanhet constructiebeton,bijvoorbeeldeenongemodificeerdemortelopbasisvanportlandcementineenbetonconstructie methoogovencement.Mineraletoevoegingenalssilicafumekunnendeweerstandvancementgebondenmortels sterkverhogen. Doordatkunstharsgebondenmortels(PC)eenzeerhogeweerstandhebben,zijnzijnietgeschikt,nochvoorreparaties, nochvooroverlagingofomhullingvananodes. MortelsmetstaalvezelsofkoolstofvezelszijnnietgeschiktvoortoepassingmetKBdoordathetnetwerkvande vezelseenpadmetlageweerstandcreëertenmogelijkzelfskortsluitingveroorzaakt. DegeschiktheidvoortoepassingbijkathodischebeschermingvaneencementgebondenofPCCmortelvoorrepa- raties(puntb),moetvoorafgaandaanhetgebruikwordenbepaald.Ditmoetdoordespecifiekeweerstandvande morteltemetenvolgens9.2.2endietevergelijkenmetdespecifiekeweerstandvanhetbetonvandeconstructie. Bijdeelektrischeweerstandvanbetonmoetaltijdrekeningwordengehoudenmeteenvrijgrotespreidingbinnen eenconstructieenzelfsbinneneenbouwdeel,ondermeerdoordeinhomogeniteitvanhetbeton. Tabel1geeftglobalerichtwaardenvoordespecifiekeelektrischeweerstandvangrindbetoninbestaandeconstructies (ouderdom>10jaar),diezijnverkregenuitlaboratoriumproevenenmetingenindepraktijk.Bijbetonmetingemengd chloridekandespecifiekeweerstandaanzienlijklagerzijndanbijvergelijkbaarbetonzonderingemengdchloride. Tabel1.Globalerichtwaardenvoordespecifiekeelektrischeweerstandvangrindbeton. Specifieke elektrische weerstand ? (?m)Milieu Hoogovencement(CEMIII/B)Portlandcement(CEMI) 300-100050-200Zeernat,onderwater,spatzone[vochtkamer] 500-2000100-400Buiteninweerenwind 1000-4000200-500Buitenbeschut,gecoat[20?C/80%RV], nietgecarbonateerd 2000-6000enhoger1000enhogerBuitenbeschut,gecoat[20?C/80%RV], gecarbonateerd 4000-10000enhoger3000enhogerBinnenklimaat(gecarbonateerd),[20?C/50%RV] Hetgebruikvanprimers,hechtbruggen,aanbrandlagenencuringcompoundsheefteennadeligeinvloedopde stroomdoorgang.Aanbrandenmetcementheeftdevoorkeur.Anderetypenmogennietwordengebruikttenzij aangetoondwordtdatergeenschadelijkeffectisopdestroomdoorgang.Inzo'ngevalmoetgetestzijnopdeze invloedincombinatiemetdetegebruikenmortel.Ineenproefopstellingkanwordenbepaaldofookvoorhetgehele CROW-CURAanbeveling13024 systeem,mortelincombinatiemetdeproducten,wordtvoldaanaandeweerstandseisvoordemortelopzich, derhalvedatstroomdoorgang(ofsysteemweerstand)blijftbinnendefactor2alsbovenstaandonderpuntbgeëist. 5.3 Elektrischontwerp Hetelektrischontwerpvandeinstallatiemoetaangeven: decapaciteitvandeonderdelen; dealgeheleopzetvanhetkathodischebeschermingssysteem,zoalsdeindelinginzones; hetaantal,hettypeendeplaatsingvandereferentie-elektrodenvoorcontrolevandebescherming. 5.3.1Voeding Decapaciteitvandevoedingmoetvoorelkezonevoldoendezijnomdemaximaalbenodigdebeschermstroomte leveren,gerekendoverhettotalestaaloppervlakvandetebeschermenwapeningenoverigeonderdelen. Alsrichtwaardevoordemaximalestroomdichtheidmoet20mA/m 2staaloppervlakwordengehanteerd. Toelichting Dedaadwerkelijkbenodigdebeschermstroomkansterkuiteenlopen,afhankelijkvanhettypeconstructieende vochtbetasting.Indetehanterenmaximalewaardemoeteenflinkereservewordeningebouwd.Voorconstructies diegeenhogevochtbelastingondergaan,kaninnormaalbedrijfwordengerekendopeenstroomdichtheidvancirca 5mA/m 2 . Derichtwaardevoordebenodigdecapaciteitvoordevoedingwordtberekenduithetstaaloppervlakmaaldemaximale stroomdichtheid. Despanningdienodigisomdegewenstestroomtelatenlopenvarieertvan2tot10V.Despanningwordtbepaald doorhettypeanode(materiaal)envooraldoordeelektrischeweerstandvanhetbeton.Drogeconstructiesbehoeven bijoverigensgelijkeomstandighedeneenhogerespanningdannatte.Ditgeldtevenzeervoorhoogoven-(CEMIII) versusportlandcementbeton(CEMI). Hetontwerpmoetaangevenofdevoedingfunctioneertopbasisvanconstantestroom(stroomgestuurdsysteem), waarbijeenmaximalespanningalsbegrenzinginachtwordtgenomen,ofopbasisvanconstantespanning(span- ningsgestuurdsysteem),waarbijeenbegrenzingindemaximalestroomwordtaangehouden. Deuitgangsspanningiseenregelbaregelijkspanning(DC).Wisselspanningscomponentenhierinmoetenzijnbeperkt zijntottenhoogste100mVRMStottenminste100Hz. Tenbehoevevandepolarisatiemetingenmoetdevoedingzijnvoorzienvaneenschakelaarvoorhetonderbreken vandestroominhetlaagspanningscircuitvanelkezone.Devoedingmoetvoorelkezonezijnvoorzienvanaanslui- tingenvoorhetmetenvandeafgegevenstroomendespanning.Alleaansluitingenmoetenduidelijkzijngemerkt. Debehuizingvandevoedingdientgeschikttezijnvoordeexpositieomstandigheden,éénenanderinrelatiemet IEC60529.Debehuizingeninhouddienenvoorhetstroo