Thermisch verzinken is een uniek proces en al meer dan 150 jaar een wereldkampioen in corrosiepreventie. Geen enkele andere methode biedt een even complete bescherming van staal. Bovendien is het een slimme en verantwoorde keuze. In de strijd tegen klimaatverandering speelt circulair bouwen een grote rol. Schaarse grondstoffen optimaal benutten en hergebruiken is hierbij essentieel. Dankzij thermisch verzinken gaan we voor 100% circulair staal: de beste bescherming én de meest duurzame keuze.
Roestend wapeningsstaal is een veelvoorkomend probleem. Viaducten, tunnels en balkons worden blootgesteld aan atmosferische invloeden, waardoor wapeningsnetten en betonstaal na verloop van tijd roestplekken vertonen. Dit leidt tot dure reparaties en de noodzaak van kathodische beschermingssystemen om verdere schade te voorkomen.
Toch wordt verzinkt betonstaal al sinds 1950 toegepast, omdat de voordelen snel duidelijk werden. De zinklaag voorkomt roestvorming, terwijl onbehandeld staal door oxidatie in volume toeneemt – tot wel zeven keer zijn oorspronkelijke grootte. Hierdoor barst het beton, waardoor water en corrosieve stoffen zoals strooizout binnendringen, wat het roestproces versnelt.
Wanneer onbehandeld wapeningsstaal wordt voorzien van een betonbedekking, ontstaat er door het sterk alkalische beton (pH 12,5 -13,2) een passieve ijzeroxidelaag op het staal die het staal beschermt. Beton is echter een niet homogene mix van toeslagmateriaal, cement en zand, en daardoor enigszins poreus. Hierdoor treedt uit de atmosfeer CO₂ toe wat leidt tot carbonatatie. Hierdoor verdwijnt de beschermende laag en ontstaat roest. Daarnaast kunnen chlorides uit strooizout, betonmengsels en zeelucht hetzelfde effect hebben en de corrosie versnellen.
Er zijn meerdere manieren om de levensduur van betonconstructies te verlengen:
Toch biedt verzinkt wapeningsstaal de meest zekere en kostenefficiënte oplossing.
Net als bij onbehandeld staal ontstaat op verzinkt wapeningsstaal in nieuw beton een passiverende laag door een reactie tussen zink, calcium en water. Om deze laag tot stand te brengen wordt ca. 10 micron van het metallisch zink afgesnoept.
Het grote voordeel is dat de dalende pH-waarde van beton geen invloed heeft op zink. Terwijl onverzinkt betonstaal een veilige pH-waarde van 11,5 tot 13,2 nodig heeft, blijft verzinkt staal stabiel tussen pH 6 en 12,5.
Daarnaast is de weerstand van verzinkt wapeningsstaal tegen chlorides 2 tot 2,5 keer hoger dan die van onbehandeld staal. Verzinkt staal is bovendien taai en slijtvast, waardoor beschadiging tijdens transport, opslag en montage minimaal is.
Zinkcorrosie leidt bovendien niet tot barsten in het beton. IJzerroest neemt in volume toe met factor 7, terwijl zinkcorrosie slechts 1,3 keer groter wordt. Hierdoor is er geen schadelijke drukopbouw in het beton, en het corrosieproduct migreert zelfs in de betonsamenstelling zonder schade te veroorzaken.
Een bijkomend voordeel is dat verzinkt wapeningsstaal schoner werkt. Werknemers krijgen geen vieze handen en kleding door roest, wat de werkomstandigheden op de bouwplaats verbetert.
Soms wordt beweerd dat roestend wapeningsstaal beter hecht aan beton dan verzinkt staal. Dit is een misvatting. Onderzoek toont aan dat de passiverende laag op verzinkt staal juist een 20 tot 40% betere hechting oplevert dan onbehandeld staal.
In beton zullen naar verwachting geen corrosieve reacties optreden tussen het onbehandelde en het verzinkte betonstaal. Dit gedurende de tijd dat beide metalen passief blijven. Na een tijdje, tijdens de carbonatatie, zou het kunnen leiden tot een anode werking van het zink. Om dit in bepaalde toepassingen te voorkomen, kan worden gekozen om de verschillende oppervlakken (zink en staal) van elkaar te isoleren door het gebruik van polyethyleen en isolatieband.
Omdat verzinkt staal immuun is voor carbonatatie en een veel hogere chlorideresistentie heeft, kan er “slanker” worden ontworpen. Dit betekent minder materiaalgebruik en een duurzamer ontwerp zonder concessies te doen aan de sterkte en betrouwbaarheid van de constructie.
Deze publicatie is een verkorte versie van de EGGA-brochure ‘Verzinkt wapeningsstaal in betonconstructies’.
