Katodiskt skydd på parkeringsdäck. Presenterat av Bror Sederholm, Swerea KIMAB, på Betongdagen den 13 oktober 2016 i Stockholm.

1. Katodiskt skydd av parkeringsgarage
Forskningsledare, bror.sederholm@swerea.se
Bror Sederholm, Swerea KIMAB
1

2. Katodisk skydd med påtryckt ström
2
Likströms-
aggregat
+ -Strömelektrod (anod)
Stålarmering
Betong
Jontransport
Referenselektrod
I
I

3. Katodiskt skydd med offeranod (galvaniskt)
Offeranod
(vanligen zink med
cementhölje)
Anslutningskabel
Armering
Jontransport
Betongyta
Elektrokemisk potential hos
zink i betong (-1150 mV rel.
Cu/CuSO4)
Elektrokemiska potential
hos armeringsstål i betong
(< -350 mV rel. Cu/CuSO4)
I

4. 4
Katodiskt skydd av betongkonstruktioner med påtryck ström eller offeranoder
Fredhällstunneln Hamnkaj, Stenungsund Kantbalk, Ölandsbron
Kylvattenkanal, Kärnkraftverk Kantbalk, Essingeleden Parkeringsgarage, Västerås

5. Etapp I – Katodiskt skydd med diskreta
anoder - Parkeringsgarage Blasieholmen 24
Armeringskorrosion på grund av höga kloridhalter i pelare,
väggar och golv. Klorider tränger in från utsidan
(grundvatten) samt följer med bilar in i garaget(vägsalt)

6. Golv
Vägg
Utseende hos skador i parkeringsgaraget Blasieholmen 24

7. Provinstallation av katodiskt skydd med påtryckt ström på
två pelare
C3C4
Installatör: pelare C4 , A:E Korrosionskonsult AB
Installatör: pelare C3, Corrosion Control Company AB (3C)

8. Mätningar före installation av katodiskt skydd
Tillståndsbedömning av betongkonstruktioner (okulärbesiktning,
kloridhalt, karbonatiseringsdjup, täckande betongskikt, bomknackning,
sprickor, elektrokemisk potential, etc)
Vid katodiskt skydd görs ytterligare mätningar innan installation
• Kontinuitetsmätning av armering och av främmande konstruktioner
• Inmätning av armering (undvika att borra i armering)

9. Anodsystem – Instickselektrod av titan belagd med MMO
Duranod 3
Pelare C3
Ebonex plus12
Pelare C4

10. Installation av instickselektrod av titan belagd med MMO

11. Pelare C4
Pelare C3

12. Sammanställning – Katodiskt skydd av två pelare
Pelare C3 Pelare C4
Installatör 3C A.E Korrosionskonsult
Anodsystem Insticksanoder, 10 st (titan,
MMO, DurAnod 3)
Insticksanoder, 9 st
(keram/titan), Ebonex
Plus)
Referenselektrod 3 st, (titan, MMO) 4 st , (titan, MMO)
Likriktartyp Konstant ström Konstant ström
Strömutmatning
per anod
7 mA per anod 10 mA per anod
Beräknad ström-
behov
5-10 mA/m2 stålyta 5-10 mA/m2 stålyta
Antal anoder 10 st 9 st
Armeringsyta 6,9 m2 10,5 m2

13. Slutsatser – Katodiskt skydd med diskreta
anoder, Blasieholmen 24
• De båda katodiska skydden med disktreta anoder fungerar mycket
bra.
• Skyddseffektiviteten är mycket god (>100 mV potentialavklingning.)
• Installationen är snabb och enkel att utföra jämfört med t ex
titannätanod.

14. Katodiskt skydd med titannätanod (MMO), Blasieholmen 24

15. Installation av katodiskt skydd slutförd

16. Sammanfattning – Katodiskt skydd, Blasieholmen 24
• Totalt skyddad yta (golv, väggar och pelare) är ca 1100 m2
• Totalt vattenbilad betongyta, ca 400 m2
• Kraftig korroderad armering kompletterad med ny armering
• Antal skyddszoner är 6 st (ca 160 m2/ skyddszon)
• Antalet referenselektroder är 24 st (12 st MnO2 och 12 st Titan med
MMO)
• Anodnät (1200x40000 mm) (ASTM 265, titan grade 1 med MMO)
• Katodiskt skydd med påtryckt ström (fjärrövervakning, sms)

17. Slutsatser – Titannätanoder med påtryckt
ström, Blasieholmen 24
• Kontrollmätningar av skyddsförmågan hos det katodiska skyddet
visade på mycket god skyddseffektivitet i samtliga skyddszoner
• Förberedande arbeten har varit mer omfattande än beräknat pga
mer omfattande armeringskorrosion.
• Isolerade armeringsstänger har påträffats i golv vid förundersökning
• Totalt ca 40 % av golvytans armering bilades fram och sönderrostad
armering har ersatts med ny armering

18. 18
Provinstallation av katodiskt skydd med zinkofferanoder med aktivt cementhölje

19. Avstånd från
anod
(meter)
Armeringens
elektrod-
potential rel.
MnO2
Före start
(mV)
Armeringens on-
potential rel. MnO2
efter i hopkoppling
2dygn 38dygn
(mV) (mV)
Armeringens off-
potential rel. MnO2
efter frånslag
2dygn 38dygn
(mV) (mV)
Armeringens
potential rel.
MnO2 efter 24
timmars frånslag
2dygn 38dygn
(mV) (mV)
Potentialavklingning
efter 24 timmars
frånslag
2dygn 38dygn
(mV) (mV)
0 -625 -786 -620 -763 -618 -655 -516 108 102
0,1 -622 -770 -618 -760 -617 -659 -517 101 100
0,2 -615 -764 -615 -754 -617 -659 -525 95 92
0,3 -604 -751 -609 -711 -614 -654 -560 57 54
0,4 -612 -700 -604 -690 -610 -653 -580 37 30
0,5 -617 -671 -602 -660 -601 -654 -596 6 5
1,0 -610 -660 -562 -656 -583 -652 -579 4 4
2,0 -580 -589 -519 -583 -514 -580 -513 3 1
För att uppnå fullständigt katodiskt skydd skall potentialavklingningen efter 24
timmars frånslag vara minst 100 mV
Resultat från mätningar av armeringens elektrodpotential med extern
referenselektrod efter 2 och 38 dygns i hopkoppling

20. Ingjuten
referens-
elektrod
(nr) (avst.)
Anod 1
Elektrod-
potential rel.
MnO2
(mV)
Anod 2
Elektrod-
potential rel.
MnO2
(mV) (mV)
Anod 3
Elektrod-
potential
rel. MnO2
(mV) (mV)
Anod 4
Elektrod-
potential
rel. MnO2
(mV) (mV)
Anod 5
Elektrod-
potential
rel. MnO2
(mV) (mV)
Anod 6
Elektrod-
potential
rel. MnO2
(mV) (mV)
R1 (0,02 m) -1375 -1557 -1338 -1620 -674 -952
R2 (0,15 m) -1370 -1553 -1334 -1616 -670 -948
R3 (0,50 m) -1361 -1544 -1325 -1606 -661 -938
Resultat från mätningar av de ingjutna anodernas elektrodpotential före i
hopkoppling med armering
Anod 1-4: Galvanode DAS 89 : Anod 5-6: Galvashield XP
Vid en elektrokemisk potential < -1350 mV rel. MnO2 hos zink ökar risken för vätgasutveckling vilket
innebär en ökad egenkorrosion hos anoden.
Anod 5 har elektrisk kontakt med armeringen!!!

21. Anod
(nr.)
Strömavgivning från anod
(mA) (mA) (mA) mA
0,2 tim 1 tim (2 dygn) (38 dygn)
A1 (Galvanode DAS 89) 8,2 6,7 1,8 1,4
A2 (Galvanode DAS 89) 15,6 2,1 2,0 1,2
A3 (Galvanode DAS 89) 16,9 2,2 2,0 1,5
A4 (Galvanode DAS 89) 14,4 11,5 4,0 2,0
A5 (Galvashield XP rund) 0 0 0 0
A6 (Galvashield XP rund) 0,2 0,2 0,1 0,1
Total strömavgivning 55,3 22,7 9,9 6,2
Resultat från mätningar av varje enskild anods strömavgivning efter olika
i hopkopplingstider

22. Slutsatser - offeranoder
• Ingjutna offeranoder av zink med ett aktivt (LiOH) cementhölje ger
ett begränsat korrosionsskydd av stålarmeringen (upp till ca 0,2
meter från anod).
• Zinkanodens livslängd påverkas av tillsatsen av LiOH i cementhöljet
vilket ökar anodens egenkorrosion, vilket betyder en kortare
livslängd för anoden.
22

23. Vi arbetar på vetenskaplig grund
för att skapa industrinytta.
www.swerea.se
23