prof.ir.P.C.KreijgerSpanningscorrosiein voorspanstaal**Onderzoek uitgevoerd door TNO-project-groep 'Spanningscorrosie in voorspanstaal',leider: prof.ir.P.C.Kreijger (TH-Eindhoven,afd. Bouwkunde, adviseur IBBC-TNO),leden: mevr. ir.W.L.SIuijter(IBBC-TNO),dr.F.Bergsma (Centr. lab. TNO), ir.C.F.Etienne endr.J.W.Boon (MI-TNO)InleidingSpanningscorrosie van voorspanstaal kan optreden als het onder trekspanning staande voor-spanstaal door inwerking van het milieu zodanig wordt be?nvloed, dat populair gezegd waterstofhet staal kan binnendringen. Hierdoor ontstaat het gevaar dat in zo sterke mate verbrossingoptreedt, dat zich in het staal scheurtjes vormen die uiteindelijk resulteren in een brosse breuk.De optredende verbrossing is een in de loop van de tijd voortschrijdend proces dat vrij plotse-ling tot breuk kan leiden, maar onder omstandigheden dit pas na lange wachttijd doet (delayedfracture).Primair zou dus een betrouwbare onderzoekmethode nodig zijn om de mogelijkheid van span-ningscorrosie in de praktijk te voorspellen. Zo'n methode is thans echter niet beschikbaar. Denoodzaak tot het beheersen van spanningscorrosie wordt nog veel sterker als we naar devolgende ontwikkelingen in de praktijk kijken:? toenemend gebruik van kleinere diameters voorspandraad en van grotere diameters voorspan-staven;? de kwaliteit (treksterkte) van het voorspanstaal wordt hoger;? toenemend gebruik van gedeeltelijk voorgespannen beton en van niet ge?njecteerd voorgespan-nen beton;? de expositie-omstandigheden van veel constructies van voorgespannen beton worden agres-siever (offshore-constructies, milieuvervuiling).Deze ontwikkelingen worden thans geremd, omdat de consequenties van spanningscorrosieniet kunnen worden voorspeld met behulp van de bestaande controlemethoden. Om te trachtenhierin te voorzien werd vier jaar geleden op initiatief van de schrijver van dit artikel een TNO-projectgroep* opgericht die trachtte door middel van onderzoek antwoord te vinden op de tweeessenti?le vragen:1. hoe ontstaat eigenlijk spanningscorrosie?2. kan door processimulering een voorspellende proef worden ontwikkeld?In het navolgende zal een overzicht worden gegeven van wat tot nu met dit onderzoek werdbereikt en waarvan reeds uitvoeriger mededeling werd gedaan op de STUVO-ledenvergaderingvan 76-05-24 [1].1. Hoe ontstaat spanningscorrosie?Om vast te steilen of in een bepaald milieu corrosie zal kunnen optreden is het zgn. Pourbaix-diagram van groot nut. Dit diagram geeft voor het systeem metaal-water de evenwichtslijnentussen de verschillende stabiele fasen in afhankelijkheid van elektrode-potentiaal en zuurgraad(pH). Voor ijzer is dit diagram weergegeven in figuur 1. In een betonmilieu, dat wil zeggen eenpH van ca. 12,5, bevindt staal zich in de zgn. gepassiveerde toestand waarbij het staal bedekt isis met een dunne porievrije laag ijzeroxyde die het oplossen van ijzer praktisch verhindert.Uit metingen bleek, dat al naar de condities (droog/nat) van het beton, de elektrodepotentiaalkan schommelen tussen ca. -- 0,4 V (nat beton) en + 0,05 V (uitgedroogd beton).Uit figuur 1 blijkt dat het staal alleen aan H2-ontwikkeling bloot zal komen te staan als de pHvan het milieu ter plaatse onder de waarde van ca. 8 zal dalen. Normaal zal dit niet het geval zijn,daar ook bij gecarbonateerd beton (waarbij de Ca(OH)2 uit het beton door reactie met CO2 uitde lucht overgaat in) de pH > 8 zal blijven, waarbij wel corrosie op kan treden, doch hetH2-verbrossingsgebied niet wordt bereikt. Toch is deze toestand plaatselijk op het staal moge-lijk en wel door bij voorbeeld de aanwezigheid van Cl-ionen. Deze zorgen namelijk dat de passi-veringslaag wordt doorbroken en een putvormige aantasting ontstaat.In deze put daalt door de aantasting de pH, en wel zo sterk dat inderdaad het gebied (B) van deH2-verbrossing wordt bereikt. Hoewel zeer lage pH-waarden door ons niet werden gemeten,ten gevolge van de onvolkomenheden bij de gebruikte methodieken, kon toch wel degelijk eenpH = 5 worden geconstateerd bij de in zulke putjes verrichte micro-pH-metingen.Het in figuur 1 gearceerde gebied B, waarin het optreden van staalaantasting onder 2-ontwik-keling (en dus waterstofverbrossing) mogelijk is, kan derhalve onder bepaalde condities in depraktijk worden bereikt, zoals bij voorbeeld de aanwezigheid van voldoende CI~-ionen. Als hetstaal zich in deze condities bevindt, dan is de hoogte van de voorspanning van belang, omdatCement XXVIII (1976) nr. 10 4361Pourbaix-diagram voor ijzerPourbaix diagram for iron2Stroomspanningslijnen vari verzadigd kalkr.water met chloride-toevoegingenCurrent potential diagram of saturated lime-water with chloride additives1Eigenlijk moet men steeds stroomdichtheidschrijven. Bij de proeven wordt echter door-gaans met oppervlakten van gelijke groottegewerkt. Bij onderzoek waarin de verkregenuitkomsten worden vergeleken, kan dan degemeten stroomsterkte worden ingevuld enin de praktijk geschiedt dat dan ook meestal.waterstof zich meer en des te gemakkelijker in het staal opzamelt, naarmate dit in hogere trek-spanningstoestand verkeert. Bij spanningspieken, zoals die aan de uiteinden van (micro)scheu-ren aanwezig zijn, is de waterstofconcentratie dan ook het hoogst. Daardoor zijn deze plaatsenspeciaal gevoelig voor waterstofverbrossing en wel eventueel in zodanige mate, dat plotselingbrosse breuk (dat wil zeggen breuk met vrijwel geen vervorming) kan optreden. De gemiddeldespanningstoestand, waarbij dit geschiedt, zal daarbij duidelijk onder de treksterkte liggen. Hetjuiste mechanisme van door waterstof ge?nduceerde spanningscorrosiescheuren in voorspan-staal is niet bekend, maar er is wel een aantal mechanismen voor het scheurverloop opgesteld,op theoretische en gedeeltelijk ook op praktische gronden. In dit overzicht wordt daarop nietverder ingegaan.In verband met de belangrijke rol die chloride bij het ontstaan van spanningscorrosie kanspelen, zal op het gedrag van chloride in beton wel nader worden ingegaan.1.1 Stroomspanningslijnen en staalcorrosieIn het voorgaande werd aangetoond dat (put)corrosie een inleiding kan zijn tot spannings-corrosie. Een snelle methode ter verkrijging van inzicht inde mate van corrosie van een bepaaldmilieu voor staai op een gegeven moment, berust op het meten van zgn. stroomspanningslijnen(E-I-lijnen). Deze geven het verband weer tussen een kunstmatig aangebracht potentiaalverschil(E) tussen enerzijds een metaal (het staal) en een waterige oplossing (inclusief mortel of beton)en anderzijds de uitwendige stroomsterkte' (I) die nodig is om deze potentiaal in stand te hou-den. Als regel is een stroomspanningslijn karakteristiek voor de gegeven combinatie metaal-milieu. Op deze wijze kan dan een kwalitatievere beoordeling worden gegeven van de corrosie-ve effecten van een bepaald milieu ten aanzien van staal.Als modelvloeistof voor (chloridevrij en alkalisch) beton kan bij voorbeeld verzadigd kalkwaterworden genomen, dat namelijk praktisch dezelfde E-I-lijn geeft als beton. In figuur 2 is deze lijnweergegeven; ze wordt dus bepaald door de aard van de elektrochemische anode- en kathode-reacties die bij een bepaalde potentiaal kunnen plaatshebben. Over een zeer groot potentiaal-gebied, ca. 1 Volt, is de stroomsterkte praktisch nul doordat het sta?loppervlak wordt bedektdoor een passiverend laagje van onoplosbare of slecht oplosbare ijzeroxyden en -hydroxyden.Eerst wanneer de potentiaal zo hoog wordt dat een andere reactie plaats kan hebben, waarbijO2 wordt ontwikkeld (2H2O -?- 4H+ + O2 + 4e), neemt de stroomsterkte weer snel toe: de zgn.zuurstofontwikkelingspotentiaal (2) die iets boven de 0,6 V ligt.De aanwezigheid van CI--ionen uit zich in de anodelijn, praktisch niet in de kathodelijn, daar denegatief geladen chloorionen uit de oplossing bij anodestroom als het ware naar het metaal-oppervlak toe worden gedwongen. Bij stijging van de potentiaal, vanaf ongeveer -- 0,6 V, heeftwel een passivering plaats, maar voordat de zuurstofontwikkelingspotentiaal (+0.6V) is be-reikt, neemt de stroomsterkte aanzienlijk toe. De beschermde deklaag wordt als het ware door-boord door de zeer actieve Cl-ionen.Er ontstaat putcorrosie nadat de zgn. pitting potentiaal (Ep) is bereikt. Naarmate de Cl-concen-tratie. stijgt, daalt de pitting-potentiaal.Deze invloed van chloride uit zich reeds in verzadigd kalkwater bij een Cl-concentratie van0,010 gramion Cl/i (0,036% Cl-oplossing).Hoewel geen scherp verband werd gevonden tussen pitting-potentiaal en Cl-concentratie, blijktde pitting-potentiaal ongeveer evenredig te zijn met de logaritme van de Cl-concentratie, waar-bij vanaf een concentratie van ca. 0,2 gramion Cl/i een nagenoeg constante potentiaal wordtgevonden van ca. --0,1 ? -- 0,2 V. Geringe Cl-concentraties blijken dus reeds tot verstoring vande door het kalkwater gevormde passieve laag te leiden.Overigens wordt hetzelfde type lijnen als gevormd bij verzadigd kalkwater eveneens gevon-Cement XXVIII (1976) nr. 10 437den bij andere corrosiewerende stoffen en Inhibitoren zoals soda (Na2), kaliumchromaat, natriumnitriet (NaN02) en natriumbenzoaat (C6H5 C02Na).Ook de invloed van hulpstoffen (plastificeermiddelen, luchtbelvormers enz.) kan op deze wijzeworden nagegaan [1.2].1.2 Chloride in betonHoewel men zeer voorzichtig is met het gebruik van als hulpstof (versneller) bij ge-wapend- of voorgespannen beton (de VB-1974, deel F bevat bij voorbeeld de bepaling dat hetCl-gehalte betrokken op het mengwater niet groter mag zijn dan 1 g/i), kan ook het milieu waar-in het beton zich bevindt chloride bevatten: zeewater, zilte lucht, dooizouten, vrijkomen vanzoutzuurhoudende gassen bij verbranden van PVC-kunststof.Daarom is het van belang transport en gedrag van chloride door beton nader te onderzoeken.Er kunnen drie aspecten worden onderscheiden [1.3]:? de binding van chloride in beton waaraan chloride is toegevoegd; hoeveel wordt er gebonden,blijft dit gebonden chloride onder alle omstandigheden gebonden en hoeveel zgn. vrije chloridekan nog naar de wapening worden getransporteerd ?? de indringsnelheid van chloride in reeds verhard beton vanuit het milieu rond het beton;? de invloed van chloride op het corrosiegedrag van wapening in dit beton.Uit het onderzoek blijkt dat het chloride chemisch maar vooral ook adsorptief kan worden ge-bonden. Het is daarbij vrijwel van geen belang of het chloride van de aanvang af in het betonaanwezig is, dan wel dat een betonoppervlak in aanraking komt met een chloride-oplossing.Indien in het laatste geval het beton droog is, vindt eerst capillaire opzuiging van de vloeistofplaats, na verzadiging of bij reeds nat beton heeft chloride-indringing plaats door diffusie in dewaterige fase van het beton onder invloed van een concentratiegradi?nt.Bij deze adsorptieve binding moet men zich voorstellen dat de gelporiewanden een elektrischsysteem vormen, waarbij de positieve ladingen (vooral van de Ca++-ionen) betrekkelijk vast ophun plaats zitten en negatieve ladingen (OH--ionen) aantrekken: zij vormen te zamen de zgn.elektrische dubbellaag. Het binnendringen van positieve ionen wordt verhinderd door de reedsaanwezige positieve ionen. Binnendringende negatieve CI--ionen worden nu uitgewisseld tegenuittredende OH--ionen. Het poriesysteem is dus van groot belang ten aanzien van deze chlori-debinding. Daarbij voorbeeld bij hoogovencement de gelporeusheid groter is dan bij portland-cement (bij gelijke water-cementfactor) terwijl de capillairporeusheid juist kleiner is (bij onge-veer gelijke totale poreusheid) zal hoogovencement(steen) meer chloride kunnen binden danportlandcement(steen) zoals ook duidelijk uit de metingen bleek. Indien echter veel capillairenaanwezig zijn (hoge water-cementfactor, slecht verdicht en/of slecht nabehandeld) speelt ditwandeffect geen rol van betekenis en kan gelijktijdige diffusie van Ca++- en CI--ionen optre-den (de afstand tot de Ca++-ionen is dan zo groot dat geen elektrische afstoting optreedt)waardoor de indringing van chloride aanzienlijk sneller verloopt. Ook de hydratatiegraad (infeite dus de verdeling gelpori?n en capillaire pori?n) is dus van groot belang, des te hoger dezeis, des te meer het principe van de elektrische dubbellaag zal gelden.De conclusies uit het verrichte onderzoek naar chloride in beton luiden dan verder:? Aantasting van de wapening van beton door chloride vindt alleen plaats indien een bepaaldevrije Cl-concentratie, hoger dan 0,038 gr-ion/i (0,2 gew.% CaCl2), ter plaatse aanwezig is. Indat geval wordt namelijk de passieve laag die de wapening beschermt tegen corrosie door-broken en kan corrosie of eventueel spanningscorrosie optreden. In het laboratorium kan hetpotentiaalverschil tussen een chloride-elektrode (in het beton) en een referentie-elektrodeworden gemeten en met behulp van ijklijnen de vrije Cl-concentratie hieruit worden berekend.Van het totaal aanwezige chloride is echter ook een deel gebonden. Dit deel hangt samen metde condities waarin het beton zich bevindt (nabehandeling) en waarbij steeds een evenwichtbestaat tussen de vrije en de gebonden hoeveelheid chloride. Deze binding kan chemisch zijndoor vorming van het zgn. Friedels-zout en adsorptief, waarbij de onderlinge verhouding hier-tussen niet vastligt doch wordt bepaald door het totale gehalte aan chloride en door de water-cementfactor. Bij lage chloridegehalten is de chemische binding relatief gezien nog het sterkst.Al naar omstandigheden kan het chloride dan van gebonden in vrij overgaan en omgekeerd.? Bij een goede nabehandeling (vochtige condities) bindt hoogovencement (hc) sneller en meerchloride dan portlandcement (pc). Daarbij heeft hc-mortel een ca. 10 maal hogere specifiekeweerstand bij een gegeven potentiaalverschil dan pc-mortel (dus lagere stroomsterkte door demortel), terwijl een toenemend Cl-gehalte bij hc-mortel deze specifieke weerstand verder doettoenemen, doch bij pc-mortel juist een lagere weerstand veroorzaakt door pori?nwijdteverde-ling.? Indien geen nabehandeling wordt toegepast heeft dit op hc-mortel praktisch geen ongunstigeinvloed; bij pc-mortel is dit echter wel het geval. Niet actief gebonden chloride wordt hier weeractief, ook bij relatief geringe dosering (1 % CaCb).? De meest ongunstige omstandigheid is aanwezig als wapening in een gecarbonateerde zoneligt van chloridehoudend beton. Door pH-daling en invloed van chloride treedt roestvorming opterwijl het vrijgekomen Cl bovendien voor goede stroomgeleiding zorgt.? Bij het beton dat in aanraking komt met een Cl-houdend milieu wordt tijdens het transport hetchloride gebonden (chemisch en adsorptief) afhankelijk van de hydratatiegraad van het cement.In jonge mortel is de indringsnelheid van chloride het grootst, bij toenemende hydratatie ver-mindert de diffusie van het chloride tot een evenwichtstoestand tussen gebonden en vrijchloride is bereikt.In hc-mortel bleek onder vergelijkbare omstandigheden de indringdiepte van chloride steedseen factor 2 tot 5 kleiner te zijn dan in pc-mortel.Cement XXVIII (1976) nr.10438? Als totale conclusie blijkt hoogovencement zich dus voor de praktijk aanmerkelijk gunstiger tegedragen dan portlandcement wat betreft het contact met chloriden, dus zowel wanneer vanafhet begin chloride aanwezig was als wanneer chloridevrij beton met een chloridehoudendevloeistof in aanraking komt. Voor het bepalen van de hoeveelheid gebonden chloride is geenmethodiek bekend. Indirect kan deze hoeveelheid worden berekend uit het verschil tussentotaal aanwezig en vrij chloride. Bij deze schatting kan tevens gebruik worden gemaakt van hetadsorptieve evenwicht dat bestaat tussen vrij en gebonden chloride en welk verband thansori?nterend bekend is.2. Processimulering door middel van standtijdproeven [1.4; 2]Bij het simuleren van het spanningscorrosieproces of wel het waterstofverbrossingsprocesplaatst men het voorspanstaal onder spanning in een corrosief milieu en stelt de standtijd totbreuk vast. Daarnaast wordt de mate van verbrossing vastgesteld (door nabij het breukvlak devermindering van het heen- en weerbuiggetal te bepalen) en de aard van het breukoppervlak(door breukvlakonderzoek: fractografie). Als corrosieve milieus werden in eerste instantiesimulaties van praktijkomstandigheden gekozen, namelijk:a. een met verzadigde oplossing waaraan 2% is toegevoegd (zie ook ad 1.1);b. gedistilleerd water, waarbij men dan die delen van gespannen voorspandraden op het oog heeftdie niet of zeer onvolledig met beton worden bedekt dan wel de draden die eerst lang na span-nen van betonomhulling worden voorzien. De praktijk heeft namelijk uitgewezen dat dergelijkeonbedekte spandraden na aantasting door condenswater soms bros breken.Het onderzoek werd verricht met behulp van gepatenteerd, koudgetrokken staaldraad (0 4 en0 7 mm) dat steeds op een spanning van 80% van de treksterkte werd gehouden. Overeenkom-stig de praktijkmogelijkheden (zie ad 1) werd polarisatie toegepast en een potentiaal van -- 0,4 V(kathodische polarisatie), van + 0,05 V (anodische polarisatie) of ook wel afwisselend dezevoltages aangebracht.Het bleek inderdaad mogelijk in beide milieus (a en b) breuken met een bros breukkarakter inhet voorspanstaal te verwekken. Voor oplossing a varieerden de standtijden tussen 23 en 167dagen, voor oplossing b bedroeg deze zelfs 15 maanden. Uit deze cijfers blijkt wel dat genoem-de milieus niet geschikt zijn voor een snelle en reproduceerbare beoordeling van spanstaal opde mogelijkheid van waterstofverbrossing. Er zijn daarom allerlei oplossingen onderzocht waar-in gemakkelijk waterstofverbrossing optreedt en waarbij dan ook de reproduceerbaarheid vande standtijden veel beter bleek te zijn.De oorzaak hiervan moet worden gezocht in het feit dat in waterstofverbrossende oplossingenhet staal niet wordt gepassiveerd; er is dan geen doorbreking van de passiveringslaag nood-zakelijk, een proces dat doorgaans zeer plaatselijk optreedt met een zeer geringe mate vanreproduceerbaarheid.De beste resultaten worden uiteindelijk bereikt met een 20%-oplossing van ammonium rhoda-nide (NH4NCS) die de nadelen van zure oplossingen (H2SO4) mist. Deze tasten namelijk hetstaaloppervlak sterk aan met het gevaar dat toch een ductiele breuk ontstaat ten gevolge vandoorsnedevermindering. Ook de nadelen van bij voorbeeld H2S - bijzonder korte standtijden,giftigheid en onaangename reuk - die noodzaken tot bijzondere maatregelen, gelden bijNH4NCS niet. Bovendien bleek bij NH4NCS dat van alle mogelijke uitvoeringsvariaties alleenhet handhaven van een standaardproeftemperatuur van wezenlijk belang is, terwijl voor alleoverige variabelen geldt dat de eenvoudigste uitvoeringsomstandigheden (geen elektrischepolarisatie toepassen, geen stikstof doorleiden, proefvloeistof niet rondpompen) tot een zeeraanvaardbare spreiding leiden, waarbij de variatieco?ffici?nt van de standtijd 15% bedraagt.Zo bleek het met deze proef ook duidelijk aantoonbaar dat een zgn. verouderingsgevoeligekwaliteit voorspanstaal een significant grotere gevoeligheid voor waterstofverbrossing had(kortere standtijden) dan een zgn. verouderingsongevoelige kwaliteit. Foto 3 toont de gebruikteapparatuur.3Proefopstelling voor de standaardtijdproevenin 20-procentig NH4NCSTest equipment for the standard time tests in20%NH4NCSCement XXVIII (1976) nr. 10 4392. F.Bergsma, J.W.Boon, C.F.Etienne, 'D?-termination de la sensibilit? des aciers pr?-contraints ? la fragilisation par l'hydrog?ne';verschijnt binnenkort in Revue de M?tallur-gieDaar het natuurlijk van het begin af .aan duidelijk is geweest dat een 20%-NH4NCS-oplossingheel iets anders is dan een praktisch of gesimuleerd betonmilieu, werden de ontstane breukenmet elkaar vergeleken. Zowel lichtmicroscopisch onderzoek als onderzoek met de REM (raster-elektronenmicroscoop) maakt duidelijk dat hetzelfde type breuken ontstaat in de gesimuleerdepraktijkoplossingen (a en b) als in de 20%-NH4NCS-oplossing. In beide gevallen is er namelijksprake van een zgn. quasi-splijtbreukkarakter met ductiele restbreuk.Ten slotte werd het heen- en weerbuiggetal (HeW-getal) bepaald van gebroken draden nabij debreuk of van het door de oplossing be?nvloede draadgedeelte bij niet-gebroken draden naastdie van oorspronkelijke niet-gebruikte draden. Ook hier blijkt dat zowel in gesimuleerde prak-tijkoplossingen als in oplossingen van 20% NH4NCS de gebroken draden vlak bij de breuk eensterk verminderde waarde van het HeW-getal vertonen ten opzichte van het oorspronkelijkeHeW-getal. Deze vermindering treedt bij proeven in de 20%-NH4NCS-oplossing meestal ster-ker op dan bij de proeven in de gesimuleerde praktijkoplossingen.Voorts bleek dat de gemeten HeW-getalverlaging bij de 20%-NH4NCS-oplossing niet even-redig met de standtijd ontstaat, maar reeds volledig tot stand komt in ongeveer 15% van destandtijd tot breuk, hetgeen niet verwonderlijk is daar de heen-en-weerbuigproef door het 'low-cycle fatigue' effect dat is ingesloten, een zwaardere beproeving voorstelt dan de standtijd-proef.De standtijdproef in 20%-NH4NCS-oplossing levert dus een deugdelijke maat voor de gevoe-ligheid van voorspanstaal voor waterstofverbrossing: een intrinsiek verschil in verbrossings-eigenschappen is op deze wijze aantoonbaar.De proef levert echter geen absolute cijfers op en is niet geschikt om de levensduur van voor-spanstaal te voorspellen. Bepaling van de gevoeligheid voor waterstofverbrossing met de ge-standaardiseerde NH4NCS-proef is echter toch van groot belang omdat daardoor relatievegegevens beschikbaar komen over een intrinsieke staaleigenschap die mede de levensduur vanhet onderzochte staal zal bepalen bij gebruik ervan in beton. En, zoals in de inleiding werd ver-meld, bepalen juist de verwachtingen voor het optreden van spanningscorrosie- of waterstof-verbrossingsbreuken in belangrijke mate de toekomstige toepassingen van voorgespannenbeton. In dit verband kan reeds worden vermeld [1.5] dat voor veredeld draad reeds duidelijk isaangetoond dat verhoging van de treksterkte (onder handhaving van hetzelfde percentagevoorspanning) leidt tot kortere standtijden.Bij getrokken draden behoeft dit niet altijd zo te zijn daar dit samenhangt met de wijze waaropde hogere treksterkte werd verkregen. Is deze namelijk het gevolg van een grotere trek-reduc-tie (mits niet te groot) bij het koudtrekken, dan behoeft dit niet tot kortere standtijden te leiden.Dit laatste is echter wel het geval als de hogere treksterkte het gevolg is van bij voorbeeld eenhoger C-gehalte, een verkeerde wijze van patenteren of een onvoldoende, c.q. minder geschiktethermische nabehandeling.Met de gestandaardiseerde standtijdproef kan de gebruiker de kwaliteit van het gekochte voor-spanstaal controleren aangaande de gevoeligheid voor waterstofverbrossing. De staalfabrikantkan deze proef gebruiken als hij zijn produkt op die gevoeligheid wil verbeteren, dat wil zeggenals hij juist die eigenschap van voorspanstaal wil verbeteren, waarvan, zoals in de inleiding isuiteengezet, de toekomstige ontwikkeling van het voorgespannen beton grotendeels afhangt.ConclusieSpanningscorrosie of waterstofverbrossing geschiedt in de praktijk door plaatselijke doorbre-king van de aanwezige passiveringslaag onder invloed van 'vreemde' ionen (meestal chloor-ionen). De putvormige aantasting die hierdoor optreedt, gaat gepaard met pH-verlaging in degevormde put, waardoor waterstof wordt gevormd, die in meer of mindere mate het staal kanbinnendringen en tot brosse-breukverschijnselen kan leiden. In de praktijk hangt het af vanplaatselijk bestaande afwijkingen in het ideale betonmilieu of en in welke mate waterstof in hetstaal dringt. Daarover kunnen stroomspanningslijnproeven inlichtingen geven. Gestandaardi-seerde standtijdproeven in NH4NCS-oplossingen verstrekken (relatieve) gegevens over denadelen van binnengedrongen waterstof in voorspanstaal.De uitkomsten van deze standtijdproeven zijn dus niet geschikt om de levensduur van voor-spanstaal te voorspellen, er worden uitsluitend inlichtingen verkregen over de relatieve gevoe-ligheid van voorspanstaal voor waterstofverbrossing.Met de volgens standaardwerkwijze uitgevoerde standtijdproef is voor de gebruiker de moge-lijkheid gegeven de kwaliteit van het aangekochte voorspanstaal te controleren op gevoeligheidvoor waterstofverbrossing en heeft de staalfabrikant de gelegenheid zijn produkt te verbeterenten aanzien van die eigenschap die bepalend kan worden geacht voor de toekomstige ontwik-kelingen van het voorgespannen beton.Literatuur1. Spanningscorrosie in voorspanstaal - Inleidingen verzorgd door TNO-projectgroep 'Spannings-corrosie in voorspanstaal', op STUVO-ledenvergadering dd. 24 mei 19761.1 P.C.Kreijger, 'Onderzoek naar de verbrossing van voorspanstaal (spanningscorrosie); over-zicht'1.2 W.L.SIuijter, P.C.Kreijger, 'Stroomspanningslijnen en staalcorrosie'1.3 W.L.SIuijter, P.C.Kreijger, 'Corrosie van wapening in beton door calciumchlonde'1.4 F.Bergsma, J.W.Boon, 'Standtijdproeven ter bepaling van de gevoeligheid van voorspanstaalvoor waterstofverbrossing'1.5 C.F.Etienne, C.P.Scheepens, 'Memorandum betreffende de invloed van enige staaleigenschap-pen op de spanningscorrosiegevoeligheid van voorspanstaal'Cement XXVIII (1976) nr. 10 440
Reacties