Het doel van een betoninspectie is inzicht krijgen in de status van het beton en het wapeningsstaal in het beton. Externe invloeden kunnen de betonconstructie beïnvloeden en naar verloop van tijd leiden tot betonrot.
Als er vanaf buiten zichtbare effecten zijn van betonrot is het vanzelfsprekend dat het verstandig is om het beton te laten inspecteren. Hierbij kan men denken aan:
Daarnaast is het verstandig om bij betonconstructies waarvan bekend is dat deze een hoger risico lopen in een veel eerder stadium reeds kleinschalig onderzoek te doen zodat men de status kan monitoren. Voorbeelden van dergelijke risico's zijn betonconstructies aan de kust, waar de zilte zeelucht het beton in kan dringen of bruggen en viaducten waarbij strooizout via het wegdek de betonconstructie in kan dringen.
Een betoninspectie bestaat uit verschillende onderdelen, vaak wordt op basis van een klein vooronderzoek een aantal steekproefsgewijze testen uitgevoerd om een indicatie te krijgen van de huidige status en mogelijke bedreigingen. Op basis van dit vooronderzoek wordt een onderzoeksplan opgesteld specifiek voor het betreffende object met een selectie van relevante metingen.
Een betoninspectie kan bestaan uit de volgende metingen:
De eerste vijf komen het meeste voor en zullen hieronder verder worden toegelicht.
Een vast onderdeel van een betoninspectie is de visuele inspectie. Betoninspecteurs hebben door hun ervaring oog voor de relevante details en kunnen een indicatie maken van welke schademechanismen er mogelijk spelen en ook een redelijke indruk krijgen van de conditie waarin een object zich bevindt. Dit beperkt zich vanzelfsprekend slechts tot schade die visueel naar buiten treedt, niet alle schademechanismen zijn altijd te herkennen op basis van slechts een visuele inspectie.
Daarom wordt een visuele inspectie vrijwel altijd aangevuld met een aantal eenvoudige handelingen en testen. Zoals het met een hamer afkloppen van verdachte oppervlakken, meten van de betondekking, treksterkte, carbonatatiediepte en aanwezigheid van chloride in het beton.
Deze visuele inspectie met aanvullende handelingen en testen op kleine schaal vormen vaak het vooronderzoek. De zichtbare schades zoals roestvlekken en scheurvorming in het beton, afgebrokkelde stukken beton en blootliggend wapeningsstaal worden vastgelegd op foto's. Samen met de uitgevoerde tests geeft dit de betoninspecteur voldoende informatie voor het opstellen van een uitgebreid onderzoeksplan. De tot nu toe verzamelde gegevens hebben slechts waarde voor de lokale status van het beton en geven een indicatie van de schademechanismen maar hebben slechts een beperkte betrouwbaarheid voor de status van de totale betonconstructie. Op basis van het uitgebreide onderzoek dat de betoninspecteur heeft opgesteld in het onderzoeksplan kunnen met hoge betrouwbaarheid uitspraken worden gedaan over de status van de betonconstructie.
De betondekking is de dikte van het beton tussen het betonoppervlak en het wapeningsstaal dat het dichtste bij het betonoppervlak ligt (de buitenste wapening). De betondekking wordt gemeten door het betonoppervlak af te tasten met een elektromagnetische veldsterktemeter. Vooraf wordt de dikte van het wapeningsstaal vastgesteld, dit kan op basis van tekeningen maar vaak wordt er ook een stuk wapening vrijgehakt om de dikte van het wapeningsstaal vast te stellen. Afhankelijk van het gebruikte meetapparaat kan in verschillende detaillering de ligging van het wapeningsstaal en betondekking worden vastgesteld.
Voor het meten van de carbonatatiediepte wordt een vers breukvlak gemaakt, waarna het carbonatatiefront zichtbaar wordt gemaakt met behulp van een kleurindicatorvloeistof. Deze indicator (fenolfthaleïne) veranderd van kleur en heeft daar mee de zuurgraad aan, hij kleurt paars bij >10pH en blijft kleurloos bij < 10pH. De scheiding tussen paars en kleurloos geeft het carbonatatiefront aan, waarbij paars gezond beton is. Met een aangepaste schuifmaat wordt de diepte gemeten.
Voor chloridegehalte metingen worden boorstofmonsters op verschillende diepte in het beton genomen. De monsters worden nauwkeurig gelabeld en in het laboratorium onderzocht.
Het laboratoriumonderzoek vindt plaats op basis van de R.C.T.-methode van Germann Petersen. Van een monster van minimaal 20 gram wordt met behulp van een ionselectieve chloride-gevoelige elektrode wordt de geleidbaarheid van de betonontsluiting gemeten in millivolts (mV). De meetwaarden worden gekalibreerd aan de hand van een ijkgrafiek, waarna de gevonden waarden kunnen worden omgerekend naar chloridegehalten in massapercentages. Deze meetmethode is voldoende nauwkeurig.
De resultaten van het laboratoriumonderzoek geven inzicht in het chloridegehalte verloop in de diepte van het beton en op de verschillende locaties waar de boorstofmonsters zijn genomen. Deze gegevens worden beoordeeld op basis van in de literatuur bekende grenswaarden: in de VBT 1986 en NEN5950 gestelde grenswaarde voor het maximaal toelaatbare percentage chloride voor nieuw gewapend beton (voor niet voorgespannen beton) ligt op 0,3 massa% ten opzichte van het cementgewicht, hetgeen overeenkomt met circa 0,05 massa% ten opzichte van het betongewicht, afhankelijk van het cementgehalte. Dit wil echter niet zeggen dat bij dit percentage per definitie schade zal optreden. In de literatuur wordt er over het algemeen vanuit gegaan dat het voor chloridepercentages onder de 0,05 massa-% onwaarschijnlijk is dat een door chloride geïnitieerde corrosie van de wapening zal optreden en dat het optreden van deze corrosie bij percentages boven de 0,15 massa-% vrijwel zeker is. In het tussenliggende gebied is het optreden van corrosie van een groot aantal factoren afhankelijk, onder meer de beschikbaarheid van zuurstof en water.
Bij wapeningscorrosie wordt het betonstaal opgelost tot positieve ionen. De negatieve lading blijft in de vorm van elektronen achter in het wapeningsstaal. Deze locatie wordt aangeduid als anode en ten gevolge van de vrijkomende elektronen wordt de potentiaal aan de anode negatiever. Elders aan de wapening vindt de “bijbehorende” reductiereactie plaats waarbij elektronen worden verbruikt in een reactie van zuurstof en water tot hydroxide (zorgt voor een hoge pH). Deze reactie vindt plaats aan de kathode en verbruikt elektronen, waardoor de potentiaal van het staaloppervlak ter plaatse van de kathode stijgt (de potentiaal wordt positiever).
Corrosie van de wapening kan dan ook worden opgespoord door de activiteit van deze reacties te bepalen met behulp van elektrische potentiaalmetingen.
Het meten van deze potentialen wordt gedaan met een referentie-elektrode of halfcel, die enerzijds metallisch contact maakt met de wapening en anderzijds via een elektrolytbrug ook geleidend verbonden is met het beton. Door plaats voor plaats, volgens een uitgezet raster, het betonoppervlak af te tasten met de halfcel, kunnen de potentiaalverschillen bepaald worden tussen de wapening en deze halfcel en met behulp van grafieken dan wel equipotentiaalvlakken (hoogtekaarten) in kaart worden gebracht. Plaatsen met een lage potentiaal (meer negatief) zullen dan mogelijke corrosieplaatsen zijn.
Om de weerstand van het beton en van het contactvlak tussen het betonoppervlak en de halfcel zo laag mogelijk te houden en om ongewenste variaties zoveel mogelijk uit te sluiten, is het noodzakelijk het betonoppervlak, voorafgaande aan de metingen, goed voor te bevochtigen en het contact tussen halfcel en betonoppervlak te laten verlopen via een vochtige spons. Het metallisch contact wordt verkregen ter plaatse van een vrijgehakt stuk wapeningsstaal dat elektrisch continu is met het overige wapeningsstaal, zodat een gesloten stroomkring gevormd kan worden. Van de ‘batterij’ (wapening-halfcel) kan een potentiaal (spanning) gemeten worden met een millivoltmeter. Men meet dan een wapeningspotentiaal, relatief ten opzichte van de referentie-potentiaal. Veel gebruikte referentie-elektrodes zijn halfcellen met koper-kopersulfaat, zilver-zilverchloride en de zogenaamde kalomel-elektrode [Cu-Cu(SO4), Ag-AgCl, resp. Hg-HgCl], met referentie-spanningen van 318 mV, 199 mV, respectievelijk 245 mV.
Volgens de norm 'C876-91: Standard Test Method for Half-Cell Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete' van de ASTM dienen koper-kopersulfaat potentialen als volgt geïnterpreteerd worden:
De gemeten potentialen dienen voor elke constructie apart destructief gekalibreerd te worden door openhakken van de wapening op een plaats met een bekende potentiaal en visueel vast te stellen of daar corrosie plaatsvindt. Aldus wordt een grenspotentiaal voor het optreden van corrosie bepaald.
In het algemeen geldt dat hoe groter de potentiaalgradiënt is, oftewel hoe kleiner de afstanden tussen kathode- en anodeplaatsen zijn, des te groter is de corrosie-activiteit. Vaak blijkt een potentiaalval van 100 mV binnen een afstand van 1 meter samen te gaan met actieve corrosie.
Vul dan onderstaand formulier in en dan nemen wij spoedig contact met u op. Of neem telefonisch contact met ons op via: 010 820 87 04