Zink offeranoder vid reparation av armerad betong

Betong är ett mycket starkt och hållbart byggmaterial. När betong armeras med stål skapas grunden för modern byggnation. I denna kombination ger betongen styrka mot tryckspänning och armeringen ger styrka mot dragspänning.

Stålarmering löser en av betongens största begränsningar, men skapar samtidigt ett annat problem: korrosion av inbäddad stålarmering kan leda till spjälkning av betongen och försvagning i konstruktionen. Därför är rostskydd av stålarmering en viktig del av många betongreparationer.

Varför rostar armering i betong?

Betong är ett relativt ogenomträngligt och hållbart material, som normalt skyddar det inbäddade stålet. Vatten och föroreningar kan vanligtvis inte ta sig genom betongen fram till stålet. Även den alkaliska miljön innebär ett skydd genom att betongens höga pH-värde skapar ett tunt oxidskikt på stålet.

Men ibland är dessa skydd inte tillräckliga. Det förekommer att betongen skadas genom att rost angriper armeringen. Om kloridjoner kan ta sig genom betongen korroderar stålarmeringen.

Små sprickor i betong är vanligt förekommande, bland annat till följd av att betong krymper när den härdar. Temperaturförändringar kan orsaka expansion och sammandragning som leder till sprickbildning. Betong kan också spricka under normala belastningsförhållanden på grund av hur stålet tar upp spänning eller på grund av förändringar i den omgivande miljön.

En fuktig och salthaltig miljö kan medföra särskilda risker. När stål korroderar bildas järnoxid som expanderar inuti betongen och spjälkar denna.

Vad är zink offeranoder?

Ett effektivt sätt att skydda metaller från oxidering är att tillföra en offeranod. I stället för att låta armeringen försvagas genom rost tillförs en offeranod av zink, som äts upp i stället för den ädlare metallen stål.

Processen bygger på grundläggande kemi. När metaller med olika elektrokemisk potential kommer i kontakt med varandra bildas galvaniska celler. En metall inom den galvaniska cellen som har lägre potential blir anodisk och korroderar. Med andra ord korroderar, eller rostar, offeranoden i stället för den ädlare metallen.

Anoden har till uppgift att offras i stället för materialet i armeringen. Ett batteri fungerar på samma sätt. Elektronerna vandrar från anoden till katoden och energi uppstår.

Hur fungerar offeranoder i armerad betong?

Offeranoden är en bit av oädel metall som fästs på metallytor för att skydda mot korrosion. Offeranoden måste vara av mindre ädel metall än metallytan den skyddar. Då korroderar offeranoden i stället för den ädlare metallen, det vill säga den metall som befinner sig längre upp i den elektrokemiska spänningsserien.

Ett exempel på en metall som används i offeranoder är zink för att skydda stål. Den negativa elektroden kallas anod och den positiva katod. Inuti cellen är anod och katod enbart i kontakt med varandra genom elektrolyten, ett material som har förmåga att leda joner men inte elektroner.

Zink offeranoder och rostskydd av stålarmering

Framför allt påverkas stålarmeringen av klorider som finns i olika kemikalier och salter. Sedan mitten av 1970-talet pågår forskning om olika tekniker för att förebygga rost till följd av kloridförekomst.

Numera finns en samstämmighet om att en varaktig metod för att hejda rost i armeringsstål är att skydda med offeranoder. Skydd genom zinkbaserade offeranoder innebär en galvanisk process som inte bara hejdar ett pågående rostangrepp, utan också förebygger rostangrepp i den aktuella betongkonstruktionen. Metoden används därför som ett långsiktigt rostskydd för stålarmering i utsatta betongmiljöer.

Det är allmänt känt att nya spjälkningar kan uppstå inom 3 till 5 år efter en omfattande betonglagning, ofta i gränssnittet mellan den nya och gamla betongen. Detta beror på en elektrokemisk process och kallas ”halo”-effekt.

Genom att tillföra offeranoder i samband med en betonglagning skapas en process som förebygger rost, inte bara i det lagade området utan även i ett större sammanhang och under lång tid.

Morneon Fasads arbete med zinkpuckar

Morneon Fasad arbetar i dag med zinkpuckar för att ge betongreparationer en betydligt längre underhållscykel. Vi har i egen regi genomfört experiment för att åskådliggöra vad en offeranod tillför jämfört med korrosion med fritt förlopp.

För att på ett djupare plan förstå processen, vänligen följ denna länk:

Morneon Fasad har sedan 2012 utfört accelererade tester för att se hur väl annonserade värden från materialleverantör stämmer. Vi är häpna hur bra zinkanoder skyddar mot korrosion. I våra exemplen nedan är vattnet utspätt med 5 matskedar salt.

Vanliga frågor om zink offeranoder