Kathodische bescherming Leopold II-tunnel

23 september 2021

Bron: GWW Totaal, nummer 5, september 2021

De Leopold II-tunnel is een verkeerstunnel in Brussel. De tunnel is een belangrijke verkeersader voor het verkeer dat Brussel wil verlaten of binnenrijden. Momenteel wordt de laatste hand gelegd aan de renovatie van de tunnel. Onderdeel van de renovatie was het toepassen van kathodische bescherming (KB) op de gewapend betonnen dakplaten van de tunnel. Vogel Kathodische Bescherming B.V. heeft in 2019 opdracht gekregen voor het grootste kathodische beschermingsproject voor een tunnel ter wereld.

Het grootste kathodische beschermingsproject voor een tunnel ter wereld
De Leopold II-tunnel bevindt zich onder de Leopold II-boulevard, die het verlengde is van de “kleine ring” van Brussel richting E40 Gent-Oostende. De tunnel bestaat uit twee rijstroken per rijrichting over de gehele lengte van de tunnel, behalve aan de in- en uitritten. Het over­dekte deel van de tunnel is respectievelijk (Noord- en Zuidkoker) 2559 m en 2616 m lang en is hiermee de langste autotunnel van België. De totale oppervlakte van de dakplaten bedraagt circa 70.800 m2.

Tussen 2012 en 2018 zijn verschillende onder­zoeken uitgevoerd naar de staat van de dak­plaat. Uit deze onderzoeken is gebleken dat de aanwezige betonschade aan de in situ gestorte delen van de dakplaten is ontstaan door chloride-geïnitieerde corrosie van het wapeningsstaal, al dan niet in combinatie met carbonatatie.

Vogel Kathodische Bescherming B.V., met bijna 35 jaar ervaring in het ontwerpen, installeren, monitoren en inspecteren van kathodische be­schermingssystemen in Nederland, heeft een KB-systeem op maat ontworpen om toekomstige betonschade aan de dakplaten van de tunnel te voorkomen.

Kathodische bescherming
Door het toepassen van een KB-­systeem op basis van opgedrukte stroom wordt de in de betonconstructie op­treden­de corrosie van het wapeningsstaal duur­zaam gestopt dan wel voorkomen en wordt daar­mee het onderhoud in de toekomst gemini­ma­liseerd. Kathodische bescherming van stalen objecten en wapeningsstaal in beton berust op het kunstmatig verlagen van het staal­potentiaal, waardoor de stroomdichtheid en daar­mee de snelheid van de anodische deel-reactie in het corrosieproces sterk wordt ver­minderd.

Er is bij het ontwerp voor deze tunnel gekozen voor een KB-systeem met zeer duurzame titanium gaas strips als anodemateriaal. De strips, met een spatiering van circa 30 cm en in een ‘zware’, brede uit­voering (25 mm en een output van 7 mA/m1strip), zijn aangebracht op het betonoppervlak van de dakplaten en ingebed in een laag spuitmortel. Het totale met KB beschermde oppervlak van het tunneldak is verdeeld in 139 zones met een maximale grootte van 200 m2 om zowel voldoende beschermstroom te kunnen leveren als om het eindresultaat nauw­keurig meet- en regelbaar te maken. Elke zone wordt daartoe gevoed door een decentraal regelbare voeding welke is voorzien van voldoende meetcellen (RE’s) op represen­ta­tieve locaties in de betreffende zone.

Monitoring op afstand
In het ontwerp voor het KB-systeem is per zone gebruik gemaakt van een decentrale stroombron en meetcellen ter controle en sturing van het systeem. De meetcellen zijn ingebouwd in het beton om de potentiaal aan het staaloppervlak te meten om vast te kunnen stellen of er sprake is van voldoende bescherming. Het systeem is op afstand bestuurbaar en uitleesbaar, ten einde daarmee het KB-­sys­teem beter en frequenter te kunnen ‘bewaken’ en de monitoring te vereenvoudigen en de kosten daarvan te beperken. Als onderdeel van de opdracht wordt het systeem voor een periode van 25 jaar beheerd en onderhouden.

Klik hier voor het artikel op de website van GWW Totaal.