NL8600385A

NL8600385A - Structuur voor het voorkomen van corrosie.

Info

Publication number: NL8600385A
Application number: NL8600385A
Authority: NL
Original assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-09-01
Also published as: GB2172623A; GB2172623B; JPS61188138A; US4634626A; GB8603594D0

Description

*'. /"‘I* Ν.0. 33713

Structuur voor het voorkomen van corrosie,

De uitvinding heeft betrekking op een structuur voor voorkomen van corrosie (aantasting) van gewapend beton dat men tegen corrosie wenst te beschermen.

Bij het aanbrengen van een niet-corroderend band of soortgelijk 5 materiaal op het oppervlak van een tegen corrosie te beschermen voortbrengsel is het gebruikelijk, dat een corrosie-voorkomende laag, zoals een niet-corroderende band of een soortgelijk materiaal tegen het tegen corrosie te beschermen voortbrengsel wordt aangedrukt door de tegen corrosie beschermende laag te bedekken met een beschermende bekleding 10 van harde kunststof vanaf de buitenzijde daarvan teneinde de eigenschappen en de duurzaamheid van de corrosie-voorkomende laag te handhaven. In dit geval, wanneer het uitwendige oppervlak van het tegen corrosie te beschermen voortbrengsel oneffen is, wordt oneffenheid teweeggebracht op het uitwendige oppervlak van de corrosie-voorkomende laag, 15 waarmee het voortbrengsel is bekleed, zodat ten dele een tussenruimte wordt gevormd tussen de beschermende bekleding en de corrosie-voorko-mende laag. Derhalve bestaat het probleem, dat zelfs wanneer de beschermende bekleding in de richting van de corrosie-voorkomende laag wordt gedrukt, de corrosie-voorkomende laag niet volledig aan het tegen 20 corrosie te beschermen voortbrengsel kan worden gehecht.

Om een dergelijk gebrek te verhelpen is tot dusver getracht de corrosie-voorkomende laag op het oppervlak van het tegen corrosie te beschermen voortbrengsel te hechten door tussen de corrosie-voorkomende laag en de beschermende bekleding een kunststofschuimstof aan te bren-25 gen, zodat de op grond van de beschermende bekleding aanwezige spankracht kan worden overgedragen op de corrosie-voorkomende laag via de vervormende werking, die de schuimstof bezit.

De kunststofschuimstof is echter onderhevig aan vermoeidheidsverschijnselen wegens het optreden van kruip-samendrukking en kan perma-30 nent verstijfd worden. Derhalve kan moeilijk gedurende een lange periode worden gerekend op de effecten van de kunststofschuimstof en het is daarom niet gemakkelijk een duurzame corrosie-voorkomende structuur te verkrijgen.

De uitvinding heeft ten doel een corrosie-voorkomende structuur 35 voor gewapend beton te verschaffen, die de bovengenoemde problemen opheft.

Volgens het wezen van de onderhavige uitvinding wordt een corro-sie-voorkomende structuur voor het beschermen van wapeningen in gewa- ~ - λ

• 3 'J

J · f‘2 2 pend beton tegen corrosie verschaft, waarbij een hechtmiddellaag als corrosie-voorkomende laag, een zwelmiddellaag, waarin een water absorberend polymeer is opgenomen, en een beschermende bekledingslaag met succes worden toegepast op het oppervlak van het gewapende beton, dat 5 tegen corrosie moet worden beschermd.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een corrosie-voorkomende structuur verschaft voor het beschermen van de wapeningsstaven in gewapend beton tegen corrosie, waarbij tussen de hechtmiddellaag en de zwelmiddellaag een schuimstoflaag is aange-10 bracht.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een corrosie-voorkomende structuur verschaft voor het beschermen van de wapeningsstaven in gewapend beton tegen corrosie, waarbij alleen de buitenste helft van de zwelmiddellaag wordt gemengd met een water 15 absorberend polymeer en aan de binnenste helft daarvan een water afstotend effect wordt verleend teneinde alleen de buitenste helft als zwelmiddellaag toe te passen. Door de corrosie-voorkomende structuur op de boven beschreven wijze uit te voeren, kunnen de corrosie-voorkomende effecten worden verbeterd.

20 De bovengenoemde en andere doelstellingen, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving van de uitvinding, wanneer deze tezamen met de bijgaande tekeningen worden gelezen, met dien verstande dat modificaties, variaties en veranderingen gemakkelijk kunnen worden uitgevoerd door een deskundige op 25 het gebied, waarop de uitvinding ligt, zonder af te wijken van de geest van de uitvinding of de omvang van de daarbij behorende conclusies.

Voor een beter begrip van de uitvinding wordt verwezen naar de bijgaande tekeningen, waarin:

Fig. 1 een dwarsdoorsnede is, waarin een uitvoeringsvorm van de 30 corrosie-voorkomende structuur volgens de onderhavige uitvinding wordt weergegeven;

Fig. 2 een dwarsdoorsnede is, waarin een andere uitvoeringsvorm van de corrosie-voorkomende structuur volgens de onderhavige uitvinding wordt weergegeven; 35 Fig. 3 een dwarsdoorsnede is, waarin nog een andere uitvoerings vorm van de corrosie-voorkomende structuur volgens de onderhavige uitvinding wordt weergegeven;

Fig. 4 een dwarsdoorsnede is van de corrosie-voorkomende structuur, waarin een hecht!aag, een zwelmiddellaag en een beschermende laag 40 verbonden zijn in het geval dat het oppervlak van het gewapende beton : ^ 3 Λ ^ 3 * 3 een uitspringend deel of uitspringende delen bevat; en

Fig. 5 een dwarsdoorsnede is van een corrosie-voorkomende structuur, waarin de uitspringende of inspringende delen van fig. 4 worden verminderd doordat de zwelmiddellaag van fig. 4 door absorptie van wa-5 ter gezwollen is.

Als hechtmiddel, dat de hechtmiddellaag in de corrosie-voorkomende structuur volgens de onderhavige uitvinding vormt, kan gebruik worden gemaakt van (1) butylrubber als hoofdcomponent (2) een petrolatum-hechtmiddel (petrolatum is een mengsel van zachte paraffine en zware 10 oliën), dat wil zeggen een witte of bruine doorschijnende, gelatineachtige stof, die van het type van de aardoliewassen is, welke stof door destillatie onder verminderde druk uit ruwe olie is geïsoleerd en in hoofdzaak bestaat uit paraffinische en alkenisch onverzadigde koolwaterstoffen, en het hechtmiddel vertoont wat betreft corrosie 15 voordelige eigenschappen. Een dunne film van polyetheen of -vinylchloride of een niet-geweven doek wordt, indien nodig, als substraat toegepast.

Tot het zwelmiddel kunnen materialen behoren, waarin een water absorberend polymeer gemengd is met niet-gevulcaniseerde rubber, gevulca-20 niseerde rubber of andere kunststoffen als substraat, dat een kubieke uitzettingscoëfficient van 5-1000¾ bezit.

Als het water absorberende polymeer kunnen worden genoemd: verknoopt polyvinyl alcohol, acrylonitril-vinylacetaatcopolymeer, verknoopt polyacrylaat, methylmethacrylaat-vinylacetaatcopolymeer, maleïnezuur-25 anhydri de-i sobuteencopolymeer, styreen-butadi een-styreen-thi oglycol-zuurcopolymeer, styreen-butadieen-styreen-maleïnezuuranhydridecopoly-meer, hydrofiel polyurethaan, hydrofiel epoxide en dergelijke. Een of meer van deze materialen worden met de gevulcaniseerde rubber, niet-ge-vulcaniseerde rubber of kunststof(fen) gemengd. Verder kan een hydro-30 fiele component, zoals ethyleenglycol, propyleenglycol, polyethyleen-glycol, polypropyleenglycol en dergelijke naast de bovengenoemde polymeren mede in het mengsel worden opgenomen.

Als rubber of kunststof(fen), waarmee het bovengenoemde water absorberende polymeer wordt gemengd, kunnen worden genoemd: natuurrubber 35 (NR), synthetisch isopreenrubber (IR), styreen-butadieencopolymeer-rub- ber (SBR), butyl rubber (IIR), butadieenrubber (BR), chloropreenrubber (CR), nitrilrubber (NBR), etheen-propeenrubber (EPR), polyurethan, gechloreerd polyetheen, etheen-vinylacetaatcopolymeer (EVA), polystyreen, polyvinylchloride en dergelijke.

40 Bij voorkeur heeft het zwelmiddel, waarin het water absorberende ·; ) j 4 » polymeer met rubber en/of kunststof(fen) wordt gemengd, een kubieke uitzettingscoëfficient van 5-1000%, in het bijzonder 30-300%, indien in zuiver water gebracht.

Een zwelmiddel met een kubieke uitzetting van minder dan 5% heeft 5 geen effect in de corrosie-voorkomende structuur. Een zwelmiddel met een kubieke uitzetting van meer dan 1000% levert problemen op ten aanzien van de drukvastheid van de beschermende laag. Hoe groter de kubieke uitzetting, hoe slechter de eigenschappen van het zwelmiddel en hoe slechter de duurzaamheid.

10 Bij wijze van voorbeeld worden in het onderstaande de eigenschap pen van een zwelmiddel gegeven, dat geschikt is voor toepassing bij de onderhavige uitvinding: 15 Kubieke uitzetting (%) 150 800

Rek (%) 600 1000

Sterkte (kg/cm2) 163 12 20 _

Rek van 300% (kg/cm2) 37 10

Wanneer de zwelmiddellaag bestaat uit de twee verschillende lagen, 25 zoals in het vorenstaande is aangegeven, worden de twee soorten zwelmiddel, waarin het water absorberende polymeer wordt opgenomen of geen water absorberend polymeer wordt opgenomen, afzonderlijk behandeld tijdens de trappen van het kneden en walsen, waarna ze tezamen worden gelamineerd in een vormtrap. Wanneer niet-gevulcaniseerd rubber als het 30 substraat wordt gebruikt, wordt het laminaat als zodanig gebruikt. Wanneer gevulcaniseerd rubber als het substraat wordt gebruikt, wordt het laminaat in een pers door vulcanisatie gevormd.

Wanneer de zwelmiddellaag is uitgevoerd volgens de boven beschreven dubbele laagstructuur, wordt aan de zwelmiddellaag aan de zijde van 35 de hechtende laag een water afstotend effect verleend. Aldus wordt water tweemaal tegengehouden en wordt zo het corrosie-voorkomende effect verder verbeterd.

De beschermende bekleding wordt vervaardigd uit een vast materiaal met bestandheid tegen corrosie en duurzaamheid, zoals FRP.

40 Volgens de onderhavige uitvinding kan zich verder een schuimstof- i ^ * : ) J 1 f 5 ft laag bevinden tussen de hechtmiddellaag en de zwelmiddellaag. Als een dergelijke schuimstoflaag kan gebruik worden gemaakt van een schuimstof van rubber of kunststof(fen) met gesloten cellen, bijvoorbeeld schuim-stoffen van polyetheen, polypropeen, synthetische rubber en natuurrub-5 ber met gesloten cellen.

Bij het aanbrengen van de schuimstof tussen de hechtmiddellaag en de zwelmiddellaag kan een tussenruimte, die wordt gevormd door het oneffen oppervlak van het gewapende beton, volledig worden afgesloten door het volumineus zwellen van het zwelmiddel in combinatie met de 10 schuimstof.

Als materialen, die de schuimstof vormen, kunnen worden genoemd: NR, SBR, CR, IIR, BR, EPR, PE, polystyreen, EVA, polyurethaan en dergelijke.

1IR, EPR en CR met geringe water absorberende eigenschappen zijn 15 gewenst in verband met de duurzaamheid.

Er wordt een schuimstof met een dichtheid van 0,1-1,0 g/cm3 gebruikt, bij voorkeur een schuimstof met een dichtheid van 0,3-0,8 g/cm^.

De onderhavige uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van 20 uitvoeringsvormen, die in de bijgaande tekeningen zijn weergegeven, die uitsluitend dienen ter toelichting van de uitvinding en op generlei wijze de omvang daarvan beperken.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van de corro-sie-voorkomende structuur volgens de onderhavige uitvinding. In deze 25 figuur betekenen de verwijzingscijfers 1, 2, 3 en 4 gewapend beton, een hechtmiddellaag, een zwelmiddellaag respectievelijk een beschermende bekleding.

Volgens een dergelijke structuur wordt de hechtmiddellaag 2 en de zwelmiddellaag 3 als een geheel vormend met het gewapende beton 1 ver-30 bonden en vervolgens wordt de beschermende bekleding 4 door persen daarop gehecht of nadat eerst de bandachtige hechtmiddellaag 2 om het gewapende beton 1 wordt gewikkeld of daarmee wordt verbonden, wordt de beschermende laag 4 met de zwelmiddellaag 3, die met de binnenzijde daarvan is verbonden, aangebracht en met de hechtmiddellaag 2 verbon-35 den.

In deze structuur kan het corrosie-voorkomende effect worden vertoond door de hechtmiddellaag, en zelfs als water tengevolge van corrosie de corrosie-voorkomende structuur binnentreedt, absorbeert de inwendige zwelmiddellaag water en zwelt waardoor het volume ervan wordt 40 vergroot. Derhalve wordt een mogelijke tussenruimte, waardoor water zou 7 \ .Λ ^ * .· .. \J *./

Λ Q‘ ‘V

6 kunnen binnentreden, dichtgemaakt. De corrosie-voorkomende laag wordt door persen op het oppervlak van het gewapende beton aangebracht door de door het zwellen veroorzaakte druk, die het gevolg is van de gedwongen verdere expansie. Dus, bijvoorbeeld zelfs wanneer een uitstekend 5 deel 7 aanwezig is op het gewapende beton 1, waarbij de uitstekende delen 7, 7' en 7" overeenkomen met het profiel van het uitstekende deel 7 en worden gevormd op de oppervlakken van de hechtmiddellaag 2 respectievelijk de zwel middel laag 3, en een tussenruimte (verwijzingscijfer 6 in fig. 4) gevormd wordt tussen de bekleding 4 en de zwelmiddellaag 3, 10 en zelfs wanneer de zwelmiddellaag bekleed is met de beschermende bekleding, wordt de tussenruimte 6 gedicht door de zwelmiddellaag 3, die is geëxpandeerd door het zwellen wegens de waterabsorptie, waarbij de tussenruimte 6 wordt verminderd, en door persen de hechtmiddellaag 2 wordt aangebracht op het oppervlak van het gewapend beton (zie fig. 5).

15 Tussen de beschermende bekleding 4 en de zwelmiddellaag 3 kan tevoren een water absorberende groef of tussenruimte zijn aangebracht voor het bevorderen van het zwellende effect.

Wanneer verder bijvoorbeeld een uitholling 8 aanwezig is in het gewapende beton, zoals wordt weergegeven in fig. 4, en de hechtmiddel-20 laag 2, de zwelmiddellaag 3 en de beschermende bekleding 4 aanwezig zijn zoals weergegeven, blijft de uitholling 8 als een tussenruimte aanwezig. Wanneer echter de zwelmiddellaag 3 water absorbeert, zwelt deze en wordt de tussenruimte van de uitholling 8 volledig gevuld, zoals weergegeven in fig. 5.

25 Fig. 2 is een dwarsdoorsnede, waarin een andere uitvoeringsvorm van de corrosie-voorkomende structuur volgens de uitvinding wordt weer- · gegeven. Zoals in deze figuur wordt weergegeven, is tevens een schuim-stoflaag 5 tussen de hechtmiddellaag 2 en de zwelmiddellaag 3 aangebracht. Derhalve wordt het hechten door persen van de hechtmiddellaag 2 30 op het oppervlak van het gewapende beton 1 verder bevorderd door de expansie van de zwelmiddellaag en de aanwezigheid van de schuimstoflaag.

Volgens de corrosie-voorkomende structuur, die is voorzien van de schuimstoflaag, wordt bijvoorbeeld de bandachtige hechtmiddellaag 2 eerst rond het oppervlak van het beton 1 gewonden of daarop gehecht en 35 vervolgens de beschermende bekleding 4 met de zwelmiddellaag 3 en de schuimstoflaag 5, die tevoren op het inwendige oppervlak daarvan gelamineerd is, door persen daarop aangebracht.

Fig. 3 is een dwarsdoorsnede van weer een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding. In deze structuur heeft de zwelmid-40 dellaag twee verschillende structuurdelen. Dat wil zeggen slechts de ƒ. : : η :! •ï '-ff 7 buitenste helft van de zwelmiddellaag is een oorspronkelijke zwelmid-dellaag 3', waarin een water absorberend polymeer gemengd is, en de binnenste helft daarvan is een laag 3", waarin geen water absorberend polymeer gemengd is. Het basismateriaal van de laag 3" is hetzelfde als 5 dat van de uitwendige zwelmiddellaag 31» maar heeft geen zweleigen-schappen. De laag 3" heeft het water afstotende effect en vertoont derhalve betere corrosie-voorkomende eigenschappen dan verwacht kan worden.

Claims

1. Structuur voor het voorkomen van corrosie, in het bijzonder voor het beschermen van wapeningsstaven in gewapend beton, dat men tegen corrosie wenst te beschermen, gekenmerkt doordat deze structuur een 5 hechtmiddellaag, een zwelmiddel laag met een daarin opgenomen water absorberend polymeer en een beschermende bekledingslaag omvat, welke lagen achtereenvolgens op het oppervlak van het te beschermen voortbrengsel, in het bijzonder gewapend beton, zijn aangebracht.

2. Structuur volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de 10 hechtmiddellaag en de zwelmiddellaag een schuimstoflaag is aangebracht.

3. Structuur volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het water absorberende polymeer alleen in de buitenste helft van de zwelmiddellaag is opgenomen.

4. Structuur volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het hechtmiddel, dat de hechtmiddellaag vormt, bereid is uit butyl rubber en een petrolatumhechtmiddel, dat een witte of bruine doorschijnende gelatineachtige stof is van het type van de aardoliewassen, die door destillatie onder verminderde druk uit ruwe olie is geïsoleerd, en in 20 hoofdzaak bestaat uit paraffinische en alkenisch onverzadigde koolwaterstoffen.

5. Structuur volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat het water absorberende polymeer een 'polymeer is, dat is gekozen uit de groep bestaande uit verknoopt polyvinyl alcohol, acrylonitril-vinylacetaatcopo- 25 lymeer, verknoopt polyacrylaat, methylmethacrylaat-vinylacetaatcopoly-meer, maleïnezuuranhydride-isobuteencopolymeer, styreen-butadieen-styreen-thioglycolzuurcopolymeer, styreen-butadieen-styreen-maleïne-zuuranhydridecopolymeer, hydrofiel polyurethaan en hydrofiel epoxide.

6. Structuur volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat het zwel-30 middel bestaat uit een water absorberend polymeer en een substraat gekozen uit de groep bestaande uit natuurrubeer (NR), synthetische iso-preenrubber (IR), styreen-butadieencopolymeerrubber (SBR), butylrubber (IIR), butadieenrubber (BR), chloropreenrubber (CR), nitril rubber (NBR), etheen-propeenrubber (EPR), polyurethan, gechloreerd polyetheen, 35 etheen-vinylacetaatcopolymeer (EVA), polystyreen en polyvinylchloride.

7. Structuur volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat de schuimstoflaag is vervaardigd uit een schuimstof met gesloten cellen van rubber of kunststoffen.

8. Structuur volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat de 40 schuimstoflaag is vervaardigd uit rubber of uit kunststof gekozen uit „ .·% : j de groep bestaande uit NR, SBRs CR, IIR, BR, EPR, PE, polystyreen, EVA en polyurethaan.

9. Structuur volgens conclusie 1-8, met het kenmerk, dat de rubber synthetische rubber of natuurrubber is en de kunststof polyetheen of 5 polypropeen is. +++++++ V T- :Λ ^ j * - v *** ,}