Gebruik van roestvrij staal in beton 2006/04.10

De term roestvrij staal verwijst naar staalsoorten met een chroomgehalte van minstens 12 % die een goede corrosiebestendigheid vertonen. Lettend op zijn hoge kostprijs, blijft het gebruik van dit staaltype beperkt tot betonsoorten met een hoog chloridegehalte of tot gevallen waarbij de betondekkingswaarden niet gerespecteerd kunnen worden. Dit artikel behandelt de corrosiebestendigheid van roestvrij staal en vormt het vervolg van het artikel over gegalvaniseerd staal uit de vorige WTCB-Contact.

1. Soorten roestvrij staal

Aan de hand van zijn metallurgische microstructuur kan men roestvrij staal in drie groepen indelen : ferritisch, austenitisch en austeno-ferritisch roestvrij staal.

Ferritisch en austeno-ferritisch roestvrij staal zijn magnetisch. Austenitisch roestvrij staal is niet-magnetisch, maar kan een licht magnetisme vertonen indien het koud gesmeed werd.

2. Corrosiebestendigheid van roestvrij staal

In gecarbonateerd beton zijn bijna alle roestvrije staalsoorten passief. De gids 'Béton armé d'inox' van CIMbéton bevat een tabel (zie tabel 1) met aanbevolen inoxsoorten, afhankelijk van de milieuklassen uit de norm NBN EN 206-1.

Tabel 1 Aanbevolen inoxsoorten voor wapeningen, afhankelijk van de milieuklasse van het beton (¹).
Milieuklasse
(zie ook WTCB-Dossiers 2004/3.3 en 2005/3.6)
Staalsoort
Aanbevolen Andere mogelijkheden
XO : geen enkel risico op corrosie of aantasting - -
XC : corrosie door carbonatatie XC1 1.4511 -
XC2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XC3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XC4 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD : corrosie door chloriden XD1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XS : corrosie door chloriden in de kuststreek XS1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XS2 1.4462 1.4539
XS3 1.4462 1.4539
XF : aantasting door vorst-dooicycli XF1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF4 1.4462 1.4539
XA : chemische aantasting XA1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XA2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XA3 1.4462 1.4539
(¹) Aanbevolen staalsoorten voor wapeningen in open lucht : 1.4401, 1.4429, 1.4436 of 1.4571.

In deze tabel wordt het staal 1.4511 beschouwd als ferritisch en het staal 1.4462 als austeno-ferritisch. De andere staalsoorten zijn austenitisch.

In de hiervoor vermelde gids wordt echter aangeraden een austenitisch roestvrij staal te gebruiken in de hoogste milieuklassen met carbonatatie (van XC2 tot XC4), terwijl de toepassing van ferritisch roestvrij staal (1.4511) voorbehouden wordt voor de milieuklasse XC1 (zie NBN EN 206-1 en NBN B 15-001).

Andere auteurs schrijven dan weer andere inox­soorten voor, afhankelijk van het chloridegehalte van het beton.

3. Lassen van roestvrij staal

De aanwezigheid van gelaste voegen kan de corrosiebestendigheid met 35 tot 65 % verminderen door de vorming van oxiden aan het oppervlak. Deze oxiden kunnen ofwel verwijderd worden door het oppervlak af te bijten en vervolgens te passiveren, ofwel door het te zandstralen. Afbijten levert doorgaans betere resultaten op.

Op de bouwplaats is het dus aan te bevelen de verbindingen uit te voeren met roestvrije binddraad.

4. Verenigbaarheid met gewoon staal

Indien roestvrij staal in contact komt met gewoon staal kan er 'galvanische' corrosie optreden.

Sedert enkele jaren heeft men het over de 'intelligente' toepassing van roestvrij staal. Men tracht deze staalsoort immers enkel te gebruiken in zones waar er een groot corrosierisico heerst, terwijl men voor de zones waar dit risico kleiner is, opteert voor gewoon staal.

De galvanische stroom blijkt namelijk verwaarloosbaar te zijn indien zowel het gewone als het roestvrije staal zich in een passieve toestand bevinden. Als het staal onderhevig is aan corrosie, zal er zich een galvanische corrosie ontwikkelen. Dit fenomeen treft men eveneens aan bij aanwezigheid van oxiden die ontstonden door het lassen.



V. Pollet, ir., technologisch adviseur (¹), hoofd van de afdeling 'Beton en Bouwchemie', WTCB
J. Jacobs, ing., technologisch adviseur (²), projectleider, laboratorium 'Betontechnologie', WTCB

(¹) Technologische Dienstverlening 'Réparation du béton', gesubsidieerd door de DGTRE
(²) Technologische Dienstverlening 'Herstellen van beton', gesubsidieerd door het IWT