Blog Frans Vos - Over corroderende palen en kwakkelende goeroeverhalen

“Voor mij is het duidelijk: Ik zie dat de gegalvaniseerde stalen kolommen onderaan zijn geroest. Onderaan ligt er mest tegen de kolommen. Dus is de mest de oorzaak van de roest”. Hij voegt er nog fijntjes aan toe “dat gegalvaniseerde stalen structuren niet bestand zijn tegen ‘extreme invloeds-factoren’ zoals de mest”. Dat is de beknopte samenvatting van Hij die over de wonderbaarlijke gave schijnt te beschikken om gewoon met Zijn beide ogen naar een roest-vertonend object te kijken en zonder enig verder onderzoek te declameren en oreren wat de oorzaak van de tot roestvorming aanleiding gevende corrosieve aantasting is. Zou Hij ogen hebben die het opgevangen beeld tot in detail kunnen uitvergroten zonder dat Hij daarvoor een microscoop nodig heeft? En sturen Zijn ogen misschien ook Röntgenstralen naar het te analyseren object, waarbij de objectrespons dan via Zijn netvliezen, oogzenuw- en hersenactiviteit automatisch tot de projectie van namen en concentraties van chemische elementen op één Zijner hoornvliezen leidt? Blijkbaar kan Hij ook met enkel wat diktemetingen en door met Zijn vingertippen over galvanisatielagen te aaien tot de bevinding komen dat er helemaal niets verkeerd is met de galvanisatie van de kolommen. Heeft Hij, naast even met Zijn ogen kijken, een beperkt aantal diktemetingen en zachtjes over galvanisatielagen aaien, iets echt ‘geanalyseerd’? Niets, nada, nihil, noppes. 


Door Frans Vos - Materials Consult
 


Verbouwereerd en ietwat gechoqueerd sla ik de laatste blad­zijde om van het verslag dat Hij, de zelfverklaarde corrosie­specialist schreef. De concrete situatie: Het betreft een landbouwbedrijf dat een nieuwe stalling heeft laten plaatsen. Daarbij werd gebruik gemaakt van verticale gegalvaniseerde stalen kolommen die de dakconstructie dragen, waarbij de dakconstructie op zich ook is samengesteld uit gegalvaniseerde stalen profielen. Al redelijk kort na de ingebruikname van de nieuwe stalling werd er onderaan de verticale kolommen afbladderen van de zinklaag en roestvorming vastgesteld.



(fotocredits - Frans Vos)


De landbouwer contacteerde daarop de constructeur van de stalling, die op zijn beurt het galvanisatiebedrijf aansprak. Na wat over-en-weer gepalaver, werd de bewuste ‘Hij’ aangesteld om de oorzaken van de aantasting te bepalen. Uit mijn voorgaand relaas zullen jullie begrijpen dat niet alle betrokken bedrijven even gelukkig waren met Zijn conclusies en dus vroeg één van die bedrijven mij om Zijn rapport eens na te lezen en er mijn bedenkingen over te formuleren. Zo gevraagd, zo gedaan, dus bij deze een bloemlezing van mijn belangrijkste bevindingen:
 
              
Eerst en vooral is het volstrekt onmogelijk om louter op basis van enkele visuele vaststellingen, enkele dikte­metingen en wat aaihandelingen te oordelen over de oorzaak/oorzaken van corrosie. Enkel met behulp van daartoe geëigende labo-onderzoeken, waar nodig ondersteund door wetenschappelijk literatuuronderzoek, kan verdere duidelijkheid worden bekomen over welke van de vele mogelijke oorzaken effectief tot het tot stand komen van de corrosie hebben bijgedragen. 
 
              
Corrosie is immers een degradatiefenomeen waarvan het al dan niet ontstaan en de voortgang van vele parameters afhankelijk zijn. Het contacterend milieu, in casus de stalomgeving en in het bijzonder de mest is daarbij slechts één van de vele mogelijke factoren die de aantasting kunnen hebben veroorzaakt. Vele andere mogelijke oorzaken/parameters van de corrosieve aantastingen werden niet door Hem onderzocht.
 
              
Op verschillende plaatsen in zijn verslag wekt Hij de indruk dat galvanisatielagen enkel zouden kunnen aantasten onder invloed van wat Hij benoemt als ‘extreme invloedsfactoren’. Echter, het onderstaande Pourbaix­diagram van zink geeft aan dat galvanisatielagen die worden blootgesteld aan gewoon basische condities normaal gezien een passiverende ZnO-laag vormen, waardoor de kans op een lokale aantasting substantieel kleiner wordt. Anderzijds toont hetzelfde diagram aan dat bij zure condities, zelfs licht zure en dus geenszins ‘extreme’ condities, een klassiek corrosieproces zal volgen (Zn2+). Dit passiverend vermogen van zinklagen werd door Hem schijnbaar uit het oog verloren. Ammoniakrijke milieus, zoals uitwerpselen van rundvee, zijn veelal immers basisch van aard en werken derhalve de passivatie van zink in de hand.


 
               
Naast de zuurtegraad (pH) wordt het risico op corrosie ook bepaald door de chemische samenstelling van de stoffen die met de galvanisatielagen in contact komen, dit zowel wat betreft de samenstelling van de mest als wat betreft andere componenten die vanuit de omgeving afkomstig zouden zijn. Bevatten deze stoffen chemische substanties die de hiervoor geduide passivatie in het gedrang kunnen brengen of tot de penetratie van de passivatielaag kunnen leiden? Bevatten zij chemische substanties die op enige andere wijze aan het tot stand komen van de aantasting kunnen hebben bijgedragen? Net zomin als dat er resultaten van pH-metingen in Zijn rapport zijn terug te vinden, wordt ook geen rapportering van monsternames en analyses van de met de galvanisatie in contact staande stoffen aangetroffen.
             
Hij heeft ook geen enkele noemenswaardige analyse gedaan wat betreft de gegalvaniseerde stalen compo­nen­ten zelf, enkele laagdiktemetingen niet te na gesproken. De zinklaagdikte is echter niet de enige te controleren eigenschap van thermische galvanisatielagen. Op basis van de observatie van het afbladderen van de zink­lagen zou ook de hechting moeten worden gecontroleerd, moet worden nagegaan of de verzinking op hoekpunten correct is verlopen, of ook snijkanten van de balken (bijvoorbeeld onderaan en bovenaan een kolom) correct werden afgewerkt en gegalvaniseerd (een factor die regelmatig over het hoofd wordt gezien), of de opbouw van de diffusielagen in de thermische zinklaag correct is enz.
 
               
De mogelijk inadequate afwerking en/of galvanisatie van de onderzijde van de kolommen vloeit voort uit de vaststelling dat de waargenomen aantasting van de kolommen zich voornamelijk ontwikkelt vanuit de onderzijde van de kolommen en dus niet over de volledige meststapelhoogte. Indien het (enkel) de mest zou zijn die de aantastingen veroorzaakte, zou worden verwacht dat de aantastingen zich niet enkel vanuit de onderzijde van de kolommen, maar zich over de volledige meststapelhoogte ontwikkelen.
           
Nog verwijzend naar de onderzijde van de kolommen stelt zich ook de vraag naar de verankering van de kolommen aan hun onderzijde. Hoe is deze verankering ontworpen en uitgevoerd? Is daarbij mogelijk een galvanisch corrosie-effect actief met de materialen die voor de verankering werden aangewend?
           
Nog verwijzend naar de onderzijde van de kolommen: Werd aan de onderzijde in een afdichting voorzien die vochtpenetratie tussen de vloer en de onderzijde van de kolommen belette? Zo niet, is er immers een reëel risico dat de onderzijde van de kolommen werd aangetast door het zogenaamde ‘spleetcorrosie-effect’, waarbij omwille van concentratieverschillen (bijvoorbeeld in zuurstof of in zuurtegraad) tussen ‘in de spleet’ en ‘net buiten de spleet’ corrosie in spleetvormige openingen kan ontwikkelen. Ook dit alles heeft Hij schijnbaar niet verder onderzocht.
 
             
Naast het afbladderen van de zinklagen onderaan de kolommen zijn er bovendien nog andere aanwijzingen dat er mogelijkerwijze sprake is van een mindere galvanisatie­kwaliteit. Op verschillende dakbalken – dus ver van de zones waar zich mest bevindt - zijn duidelijk witgrijze vlekken waarneembaar die ‘mogelijk’ wijzen op het optreden van ‘witroest’. Blijkbaar heeft Hij dit wel gezien – in Zijn verslag heeft Hij immers enkele foto’s van die dakbalken gegeven – maar is er door Hem geen enkel verder onderzoek gevoerd of het inderdaad witroest betreft. Nochtans zou dat desgevallend een belangrijke aanwijzing zijn dat er inderdaad iets is misgelopen bij de galvanisatie van de stalen profielen. 
 
              
Aansluitend bij voorgaande moet worden vastgesteld dat Hij ook geen controle heeft gedaan van de staalkwaliteit en de temperatuurcycli bij verzinken. Zo is het bijvoorbeeld bij corrosie- en galvanisatie-experten algemeen gekend dat de chemische samenstelling van het staal, de tempera­tuur en de afkoelsnelheid bij thermisch verzinken en de afmetingen van de verzinkte componenten een belang­rijke invloed kunnen hebben op de zinklaagopbouw en -kwaliteit. Ter zake wordt hier bij wijze van voor­beeld verwezen naar het ‘Sandelin’- en het ‘Kirken­dall’-effect. In Zijn rapport wordt met betrekking tot deze aspecten met geen woord gerept.
 
             
Verder moet worden vast­gesteld dat in vele landbouw­bedrijven gegalvaniseerde stalen structuren worden aangewend voor constructie­componenten van stallingen. In al deze stallingen komt mest in aanraking met gegalva­niseerde stalen componenten. Volgens Zijn redenering zouden er dus  in al die landbouwbedrijven problemen moeten zijn met gegalvaniseerde stalen componenten, hetgeen bij mijn weten niet het geval is. Ligt het verschil met de situatie in dit dossier dan mogelijk toch niet in een verschil in passivatie die dan bij vele andere landbouwbedrijven wel is kunnen optreden, ondanks het contact met mest? En/of ligt het verschil in het ontwerp van de (verankering van de) staalconstructie en/of de constructionele uitvoering – zoals het vermijden van een galvanisch corrosie-effect tussen de gegalvaniseerde staalkolommen met metallische verankeringscomponenten – en/of bij het al dan niet afdoend vermijden van vochtpenetratie in spleetvormige openingen? Of laat de galvanisatiekwaliteit dan misschien toch te wensen over?



 (fotocredits - Materials Consult)


Het zijn allemaal vragen die zich opwerpen bij een verslag dat dermate gespeend is van een objectief wetenschappelijke ingesteldheid en integriteit dat het verslag eigenlijk gewoon naar de prullenmand kan worden verwezen. En wat dan te denken van de door Hem voorgestelde remediëring ter herstel van de problematische situatie onderaan de kolommen? Ik citeer Zijn advies ter zake: “Dit is ter plaatse uitvoerbaar door middel van een bijkomende en zeer rigide bescherming aan te brengen, bijvoorbeeld een sokkel in beton” – einde citaat. Gezien de mate van degradatie onderaan de kolommen, waar­bij voor sommige kolommen al een substantieel deel van het staal is weg gecorrodeerd, lijkt het louter gieten van een betonsokkel rond de getroffen kolomvoeten eerder een tijdelijk lapmiddel dan een werkelijke lange-termijn oplossing te zijn, Sommige kolomvoeten zijn in een dergelijk slechte staat dat hun stabiliteit mogelijk op korte tot middellange termijn in het gedrang is, waardoor eigenlijk het advies moet worden gegeven om ter zake een stabiliteitsingenieur te consulteren. Gewoon wat beton rond de kolomvoeten gieten, zal de stabiliteit van de sterk aangetaste kolomvoeten immers niet terug­brengen. Het dreigt zelfs de corrosieprocessen te versnellen. Er bestaat immers een reële kans dat na uitharding van de beton er een spleet tussen het beton en de kolom ontstaat, waardoor het reeds voornoemde spleet­corrosieproces de kolommen verder zou kunnen aantasten. Als als ‘tijdelijke’ maatregel alsnog beton rond de kolomvoeten zou worden gestort, is het dan ook van groot belang dat er over wordt gewaakt dat de betonsokkels vocht-drainerend zijn. Dit houdt onder andere in dat de betonsokkels met een naar buiten aflopende schuine kant worden geplaatst en dat een vocht-afdichtende rubber wordt geplaatst tussen de kolom en de bovenzijde van de betonsokkel. Daarmee is echter de mechanische stabiliteit van de sterk aangetaste kolomvoeten nog niet gegarandeerd en een meer duurzame, stabiliteit-garanderende oplossing zou dan ook door een stabiliteitsingenieur moeten worden uitgewerkt. Het mag daarmee duidelijk zijn dat gewoon een betonblokje gieten rond de kolomvoeten geen lange-termijn soelaas zal bieden en dat ook wat betreft de remediëring Zijn advies een behoorlijke portie inzicht met betrekking tot corrosie en stabiliteit van constructies mist. Ben ik bij dit alles misschien te kritisch, te voortvarend, te assertief, ja zelfs te aanvallend naar Hem toe, naar Hij die zich als alziende en alwetende corrosiegoeroe schijnt te willen gedragen? Ja, ik ben inderdaad ongewoon hard, want net zoals vele andere goeroeverhalen is ook Zijn verhaal er één zonder bewijs, een verhaal kwakkelend op corroderende, naar instabiliteit neigende palen.
 

En ja, ik hoop werkelijk dat Hij dit leest en dan beseft “Schoenmaker blijf bij uw leest”