Praktische handleiding - Holcim
Praktische handleiding - Holcim
Praktische handleiding - Holcim
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Praktische</strong> <strong>handleiding</strong><br />
Duurzaam beton: samenstelling, productie en verwerking<br />
Een publicatie van <strong>Holcim</strong> (België) N.V.
Copyright:<br />
<strong>Holcim</strong> (België) NV<br />
Auteurs<br />
Materials & Applications Center<br />
<strong>Holcim</strong> Western Europe<br />
1 ste editie 2007<br />
«<strong>Holcim</strong> kan niet aansprakelijk<br />
worden gesteld voor een verkeerde<br />
toepassing of interpretatie van de<br />
inhoud van deze <strong>handleiding</strong>.<br />
Aarzel niet om contact met ons op te<br />
nemen indien u vragen heeft.»<br />
Inhoud<br />
Inleiding<br />
1. Betonbestanddelen<br />
1.1 Cement 7<br />
1.2 Aanmaakwater 16<br />
1.3 Granulaten 17<br />
1.4 Hulpstoffen 23<br />
1.5 Toevoegsels en toevoegingen 28<br />
2. Van vers beton tot verhard beton<br />
2.1 Samenstelling van beton 32<br />
2.2 Indeling in klassen 36<br />
2.3 Verwerkbaarheid en consistentie 39<br />
2.4 Productie en transport 41<br />
2.5 Storten en verdichten 43<br />
2.6 Pompbeton 45<br />
2.7 Zelfverdichtend beton 47<br />
2.8 Zichtbeton 52<br />
2.9 Nabehandeling 56<br />
2.10 Invloed van de bekisting 59<br />
2.11 Betonneren bij warm weer 61<br />
2.12 Betonneren bij koud weer 65<br />
3. Oorzaken en preventie van betonschade<br />
3.1 Ontmenging 68<br />
3.2 Scheurvorming en krimp 69<br />
3.3 Carbonatatie en wapeningscorrosie 75<br />
3.4 Uitbloeiingen 77<br />
3.5 Aantasting door vorst en dooizouten 79<br />
3.6 Sulfaataantasting 82<br />
3.7 Chemische aantasting 84<br />
3.8 Alkali-silica reactie 86<br />
3.9 Brandweerstand 88<br />
4. Bibliografie, normen en nuttige links<br />
1 1.1
1.1 2
Inleiding<br />
Er bestaan veel handboeken over de productie en ver-<br />
werking van beton. Zij bevatten heel vaak algemene aanwijzingen<br />
die veelal ontoereikend zijn voor de praktijk en<br />
voor de zeer specifieke problemen van iedere werf.<br />
<strong>Holcim</strong> wil dit tekort opvangen met deze praktische<br />
<strong>handleiding</strong>. De productie en verwerking van beton is in<br />
alle stadia onderworpen aan de regels der kunst. Deze<br />
“trucjes” die voortspruiten uit de dagelijkse ervaring<br />
worden meestal van mond tot mond doorgegeven. Met<br />
deze praktische gids willen wij ze binnen ieders bereik<br />
brengen. Daarnaast bevat deze brochure ook informatie<br />
en algemene richtlijnen uit de gebruikelijke <strong>handleiding</strong>en<br />
en referentiewerken.<br />
Deze praktische <strong>handleiding</strong> is bedoeld voor iedereen<br />
die te maken heeft met het ontwerp, de productie en<br />
de verwerking van zowel stortklaar als geprefabriceerd<br />
beton. Ook bouwheren en voorschrijvers hebben er alle<br />
belang bij deze informatie en aanbevelingen te lezen.<br />
In het algemeen wordt beton beschouwd als een robuust<br />
materiaal met een uitzonderlijke duurzaamheid.<br />
Als er her en der toch schade optreedt, dan wordt die<br />
meestal veroorzaakt door een ontwerpfout of door een<br />
onoordeelkundig gebruik of verwerking van beton.<br />
Deze praktische <strong>handleiding</strong> wil een bijdrage leveren om<br />
deze “fouten” te voorkomen. Bij het lezen van deze brochure<br />
zal duidelijk worden dat door de toepassing van<br />
eenvoudige methoden en door de naleving van traditionele<br />
regels zonder al te grote moeilijkheden kwaliteitsbeton<br />
bekomen wordt.<br />
Voor specifieke projecten kan het evenwel nodig zijn om<br />
zeer complexe constructiemethoden toe te passen. Om<br />
dit met succes te doen, moeten de uitvoerders beschikken<br />
over een grote vakbekwaamheid en moeten er doorgedreven<br />
controles worden uitgevoerd op de verwerking<br />
en de kwaliteit van het beton. In dergelijke gevallen staat<br />
het ervaren team van technische adviseurs van <strong>Holcim</strong><br />
ter beschikking van de gebruikers.<br />
3 1.1
Betonbestanddelen<br />
1.1 Cement<br />
1.2 Aanmaakwater<br />
1.3 Granulaten<br />
1.4 Hulpstoffen<br />
1.5 Toevoegsels en toevoegingen<br />
5
Algemeen<br />
Cement is een hydraulisch bindmiddel. Het is een stof<br />
die, wanneer gemengd met water, zowel in de lucht als<br />
onder water verhardt. De verharde cementspecie bezit<br />
een hoge mechanische sterkte en ontbindt niet meer<br />
in water.<br />
De cementen die in België worden gemaakt, beant-<br />
woorden aan de eisen NBN EN 197-1 (Cement –Deel 1 :<br />
Samenstelling, specificatie en conformiteitscriteria). De<br />
beoordeling van de conformiteit van de cementen met<br />
de voornoemde norm wordt geregeld door de norm<br />
NBN EN 197-2 volgens proeven die zijn opgenomen in<br />
de normenreeks NBN EN 196.<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Geschiedenis<br />
In de Oudheid gebruikten de Romeinen al een hydraulische<br />
mortel, bestaande uit een kiezelhoudende kalk<br />
waaraan vulkanische as of baksteenpoeder werd toegevoegd.<br />
Met de gepaste granulaten verkregen zij het<br />
Opus Caementitium of “Romeins cement”, de voorloper<br />
van ons beton, dat ook aan de basis ligt van het woord<br />
“cement”.<br />
In 1824 nam de Engelsman J. Aspdin een patent op een<br />
product dat erg dicht in de buurt ligt van cement en<br />
dat hij verkreeg door het branden van een fijngemalen<br />
mengsel van kalksteen en klei. Met dit bindmiddel kon<br />
een beton worden gemaakt dat vergelijkbaar is met de<br />
Portlandsteen (een zeer sterke kalksteen afkomstig van<br />
het eiland Portland) die in Engeland veel gebruikt werd<br />
voor bouwwerken, vandaar ook de benaming “Portlandcement”.<br />
Algemeen zicht op<br />
een cementfabriek<br />
7 1.1
1.1<br />
Fig 1.1.1<br />
Machines aan<br />
het werk in een<br />
steengroeve.<br />
Fig 1.1.2<br />
Hal waar de<br />
grondstoffen<br />
gehomogeniseerd<br />
worden vóór het<br />
malen.<br />
Fig 1.1.3<br />
Draaioven, het<br />
hart van de<br />
cementfabriek.<br />
Fig 1.1.4<br />
Binnenzicht van<br />
een draaioven.<br />
8<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Productie<br />
Portlandcement wordt geproduceerd door een mengsel<br />
van grondstoffen met een welbepaalde korrelgrootte<br />
te branden tot op het ogenblik van fusie en de alzo<br />
bekomen materie vervolgens te vermalen tot een fijn<br />
en reactief poeder: het cement. In het algemeen onderscheiden<br />
we vier fasen in de productie van cement:<br />
Ontginning en breking van de grondstoffen<br />
(fig. 1.1.1)<br />
Voor een ton cement heeft men ongeveer anderhalve<br />
ton grondstoffen – kalksteen en mergel of klei – nodig<br />
die bij het branden water en koolstofdioxide vrijgeven.<br />
In de groeve zelf wordt de grondstof gebroken tot stukken<br />
van maximaal ongeveer 60 mm groot.<br />
Menging en vermaling tot meel van de grondstoffen<br />
In de volgende fase worden de verschillende grondstoffen<br />
vermengd in de verhoudingen die overeenstemmen<br />
met de optimale chemische samenstelling<br />
(fig. 1.1.2). In een kogelmolen of koldermolen wordt de<br />
grondstof gelijktijdig gedroogd en vermalen tot fijn<br />
poeder. Dit ruw meel wordt vervolgens gemengd in<br />
homogeniseersilo’s om een uniforme samenstelling te<br />
garanderen.<br />
Omzetting tot klinker door het branden<br />
Het branden bij een temperatuur van ongeveer 1450 °C<br />
is de belangrijkste bewerking in de cementproductie<br />
(fig. 1.1.3 en 1.1.4).<br />
Bij het verlaten van de oven heeft de materie de vorm<br />
van een roodgloeiende massa, klinker genoemd, die<br />
vervolgens snel afgekoeld wordt met lucht (fig. 1.1.6).<br />
Als brandstof wordt steenkool, zware petroleum of aardgas<br />
gebruikt, soms met toevoeging van gerecycleerde<br />
stoffen, zoals bijvoorbeeld oplosmiddelen, afvaloliën of<br />
versleten banden.<br />
NB : hierboven wordt de productie volgens de “droge<br />
weg” beschreven. Er bestaan uiteraard varianten:<br />
- bij de “half-droge weg” wordt het meel door bevochtiging<br />
omgevormd tot korrels op grote draaiende schotels.<br />
Deze korrels worden daarna voorverwarmd op<br />
een voortbewegend rooster voor ze naar de draaioven<br />
gaan.<br />
- bij de “natte weg” worden de grondstoffen gemalen en<br />
gemengd met water om een vloeibare pap te vormen<br />
die gehomogeniseerd wordt in grote kuipen. Deze pap<br />
wordt daarna naar de draaioven gepompt.<br />
- bij de “half-natte weg” wordt de pap voorbereid zoals<br />
bij de natte weg maar nadien gedeeltelijk ontwaterd<br />
in filterpersen en daarna gedroogd en gemalen alvorens<br />
naar de draaioven te gaan.<br />
Het malen van de klinker met gips en andere<br />
bestanddelen<br />
Om het beoogde reactieve materiaal te verkrijgen,<br />
wordt de klinker in een aangepaste maalinstallatie<br />
(fig. 1.1.5) vermalen met een kleine hoeveelheid gips<br />
(bindingsregelaar). Afhankelijk van het soort cement,<br />
worden er aan de klinker tijdens het malen minerale<br />
bestanddelen toegevoegd (kalksteen, gegranuleerde<br />
hoogovenslak, vliegas). Op deze manier verkrijgt men<br />
cement dat samengesteld cement of hoogovencement<br />
wordt genoemd.<br />
Fig 1.1.5<br />
Binnenzicht van een maalmolen.
Kwaliteits- en conformiteitscontrole<br />
van cement<br />
De conformiteit met de normen en de kwaliteit van het<br />
cement worden door een drievoudige procedure gegarandeerd:<br />
n Interne productiecontrole (zelfcontrole)<br />
n Officiële certificatie van het kwaliteitsbeheersysteem<br />
n Extern controle-organisme<br />
Interne productiecontrole<br />
Tijdens alle productiefasen, van de groeve tot de verzending,<br />
worden er monsters voor analyse genomen.<br />
Deze productiecontrole garandeert een hoge en constante<br />
kwaliteit.<br />
De controlemethoden voor cement worden beschreven<br />
in de normenreeks NBN EN 196. De statistische verwerking<br />
van de resultaten van de monsternemingen bij de<br />
verzending moet beantwoorden aan de vereisten van<br />
de norm NBN EN 197-1.<br />
Extern controle-organisme<br />
De interne productiecontrole wordt aangevuld met een<br />
controle door een onafhankelijk extern controle-organisme,<br />
volgens de voorschriften van de norm NBN EN<br />
197-2. Deze externe controle wordt uitgevoerd door een<br />
organisme dat erkend is voor cementproeven, op monsters<br />
die willekeurig ontnomen worden in het laadstation<br />
van de fabriek.<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Certificatie<br />
De certificatie geeft de eindgebruiker de garantie dat<br />
het cement dat hij gebruikt voldoet aan de normen.<br />
Het product krijgt daartoe een label.<br />
De CE-markering garandeert dat het cement voldoet<br />
aan de Europese normen.<br />
Het BENOR-merk garandeert dat het cement voldoet<br />
aan bepaalde bijkomende kenmerken die specifiek zijn<br />
aan in België gebruikte cementen (bijvoorbeeld : HSR,<br />
HES, LA,…). Deze specifieke kenmerken worden verder in<br />
de <strong>handleiding</strong> uitgelegd.<br />
Kwaliteitsbeheersysteem<br />
<strong>Holcim</strong> heeft een kwaliteitsbeheersysteem ontwikkeld<br />
dat volgens de norm ISO 9001 (versie 2000) gecertificeerd<br />
is. Zo kan worden gegarandeerd dat alle handelingen<br />
op een optimale, reproduceerbare en expliciete<br />
manier verlopen.<br />
Fig 1.1.7<br />
De CE- en BENORlabels<br />
geven aan<br />
dat het cement<br />
conform is met<br />
de van kracht<br />
zijnde Europese<br />
en Belgische<br />
normen.<br />
Fig 1.1.8<br />
Certificatielogo<br />
ISO 9001 – versie<br />
2000<br />
Fig 1.1.6<br />
Klinker bij het verlaten van de oven en<br />
de koelinstallatie.<br />
9 1.1
1.1<br />
Tabel 1.1.1.<br />
Samenstelling<br />
van cement<br />
volgens<br />
NBN EN 197-1<br />
10<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Gewone cementsoorten en hun samenstelling<br />
volgens de norm NBN EN 197-1<br />
De norm NBN EN 197-1 rangschikt cement in 5 hoofdty-<br />
Hoofdtypes<br />
CEM I<br />
CEM II<br />
CEM III<br />
CEM IV<br />
CEM V<br />
Benaming van<br />
de 27 producten<br />
(gewone cementen)<br />
Portlandcement<br />
PortlandslakcementPortlandmicrosilicacement<br />
Portlandpuzzolaancement<br />
Portlandvliegascement<br />
PortlandleisteencementPortlandkalksteencement<br />
Portlandcompo-<br />
sietcement b)<br />
Hoogovencement<br />
Puzzollaan-<br />
cement b)<br />
Composiet-<br />
cement b)<br />
CEM I<br />
CEM II/A-S<br />
CEM II/B-S<br />
CEM II/A-D<br />
CEM II/A-P<br />
CEM II/B-P<br />
CEM II/A-Q<br />
CEM II/B-Q<br />
CEM II/A-V<br />
CEM II/B-V<br />
CEM II/A-W<br />
CEM II/B-W<br />
CEM II/A-T<br />
CEM II/B-T<br />
CEM II/A-L<br />
CEM II/B-L<br />
CEM II/A-LL<br />
CEM II/B-LL<br />
CEM II/A-M<br />
CEM II/B-M<br />
CEM III/A<br />
CEM III/B<br />
CEM III/C<br />
CEM IV/A<br />
CEM IV/B<br />
CEM V/A<br />
CEM V/B<br />
Klinker<br />
95-100<br />
80-94<br />
65-79<br />
90-94<br />
Hoogovenslak<br />
-<br />
6-20<br />
21-35<br />
-<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79 -<br />
80-94 -<br />
65-79<br />
80-94<br />
65-79<br />
-<br />
35-64 36-65<br />
20-34 66-80<br />
5-19 81-95<br />
65-89 -<br />
45-64 -<br />
40-64 18-30<br />
20-38 31-50<br />
Microsilica<br />
-<br />
-<br />
-<br />
6-10<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
pes (CEM I tot CEM V) en onderscheidt daarbij 27 producten.<br />
Niet alle cementsoorten worden gefabriceerd<br />
of verkocht op de Belgische markt.<br />
Samenstelling (in massaprocent) a<br />
Natuurlijke puzzolanen<br />
Gebrande natuurlijke<br />
puzzolanen<br />
Hoofdbestanddelen<br />
a) De waarden in de tabel zijn uitgedrukt ten opzichte van de som van de hoofd- en nevenbestanddelen, met uitsluiting van de calciumsulfaten<br />
(gips en anhydriet), die als bindingsregelaar gebruikt worden.<br />
b) In het geval van portlandcomposietcement CEM II/A-M en CEM II/B-M, puzzolaancement CEM IV/A en CEM IV/B en composietcement<br />
CEM V/A en CEM V/B moeten de hoofdbestanddelen, anders dan klinker, in de aanduiding van het cement vermeld worden.<br />
c) Het gehalte microsilica is beperkt tot 10%.<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Siliciumhoudende vliegas<br />
K S D c) P Q V W T L LL<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Calciumhoudende vliegas<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
- 6-20 - - -<br />
- 21-35 - - -<br />
- - 6-20 - -<br />
- - 21-35 - -<br />
- - - 6-20 -<br />
- - - 21-35 -<br />
- - - - 6-20<br />
- - - - 21-35<br />
- - - - -<br />
- - - - -<br />
- - - - -<br />
- - - - -<br />
- - - - -<br />
- - - - -<br />
11-35<br />
36-55<br />
18-30<br />
31-50<br />
6-20<br />
21-35<br />
- -<br />
- -<br />
- -<br />
-<br />
-<br />
Gebrande leisteen<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
6-20<br />
21-35<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
6-20<br />
21-35<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Kalksteen<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
6-20<br />
21-35<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Nevenbestanddelen<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5<br />
0-5
Sterkteklassen<br />
Cement wordt ingedeeld in drie druksterkteklassen die<br />
worden aangeduid met de waarden 32,5, 42,5 en 52,5<br />
(tabel 1.1.2). Deze drie klassen worden aangevuld met<br />
drie subklassen volgens hun beginsterkte:<br />
n normale sterktetoename (sterkteklasse aangeduid<br />
met letter “N”)<br />
n snelle sterktetoename (sterkteklasse aangeduid met<br />
letter “R”)<br />
n langzame sterktetoename (sterkteklasse aangeduid<br />
met letter “L”), subklasse voorbehouden aan het<br />
cementtype CEM III.<br />
Bijkomende Belgische kenmerken<br />
In België bestaan er bijkomende kenmerken voor cement<br />
die niet voorkomen in de Europese norm. Deze bijkomende<br />
kenmerken worden hierna opgesomd:<br />
Cement met hoge bestandheid tegen sulfaten (HSR)<br />
volgens de norm NBN B 12-108.<br />
HSR-cement (High Sulphate Resisting) wordt gebruikt<br />
voor beton dat blootgesteld wordt aan de bijzonder<br />
agressieve inwerking van sulfaten, zoals bijvoorbeeld beton<br />
in contact met grond die meer dan 3000 mg/kg sulfaten<br />
bevat, of met vloeistoffen die meer dan 500 mg/kg<br />
sulfaten bevatten.<br />
Voor het cementtype CEM I is het bijkomende HSR-kenmerk<br />
afhankelijk van de chemische samenstelling van<br />
het cement (meer bepaald het aluminaatgehalte, Al2O3,<br />
en het gehalte tricalciumaluminaat, C3A).<br />
Door hun samenstelling (hoog slakgehalte) bezitten<br />
alle cementen van het type CEM III/B en CEM III/C het<br />
bijkomende HSR-kenmerk.<br />
Het type CEM V/A (S-V) kan eveneens het HSR-kenmerk<br />
bezitten, afhankelijk van zijn chemische samenstelling.<br />
Cement met begrensd alkali-gehalte (LA) volgens de<br />
norm NBN B 12-109<br />
LA-cement (Low Alcali) wordt gebruikt wanneer er<br />
risico is van alkali-silicareactie, d.w.z. wanneer de volgende<br />
twee voorwaarden vervuld zijn:<br />
n vochtige omgeving<br />
n het beton bevat granulaten die gevoelig zijn voor<br />
alkaliën of waarvan de gevoeligheid onbekend is.<br />
Sterkteklasse<br />
32,5 L 2)<br />
32,5 N<br />
32,5 R<br />
42,5 L 2)<br />
42,5 N<br />
42,5 R<br />
52,5 L 2)<br />
52,5 N<br />
52,5 R<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Druksterkte 1) [N/mm2 ]<br />
Beginsterkte Normsterkte<br />
2 dagen 7 dagen 28 dagen<br />
-<br />
-<br />
≥ 10<br />
-<br />
≥ 10<br />
≥ 20<br />
≥ 10<br />
≥ 20<br />
≥ 30<br />
≥ 12<br />
≥ 16<br />
-<br />
≥ 16<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Het bijkomende LA-kenmerk kan worden toegekend<br />
aan cement CEM I, CEM III/A, B of C en CEM V in functie<br />
van het totaal gehalte aan Na2O-equivalent.<br />
Cement met hoge aanvangssterkte (HES) volgens de<br />
norm NBN B 12-110<br />
Cement van het type CEM I HES (High Early Strength)<br />
voldoet aan bijkomende criteria voor de minimale druksterke<br />
na 1 dag en is dus geschikt voor snelle ontkisting<br />
of ingebruikname:<br />
n CEM I 42.5 R HES => druksterkte na 1 dag ≥ 10 N/mm 2<br />
n CEM I 52,5 N HES => druksterkte na 1 dag ≥ 15 N/mm 2<br />
n CEM I 52,5 R HES => druksterkte na 1 dag ≥ 20 N/mm 2<br />
Overgesulfateerd cement volgens de norm NBN B12-111<br />
(speciaal cement)<br />
Het belangrijkste bestanddeel van overgesulfateerd cement<br />
is gegranuleerde hoogovenslak (S) : het slakgehalte<br />
bedraagt meer dan 80%. De twee andere bestanddelen<br />
zijn calciumsulfaat en een activeringssysteem.<br />
De sterkteklasse, bepaald op mortel met een specifieke<br />
water-cementfactor 0,4, kan 30, 40 of 50 N/mm2 zijn.<br />
De genormaliseerde benaming van overgesulfateerd cement<br />
is CSS.<br />
Gezien zijn hoog slakgehalte heeft dit cement het bijkomende<br />
kenmerk HSR en meestal is het ook LA.<br />
≥ 32,5 ≤ 52,5<br />
≥ 42,5 ≤ 62,5<br />
≥ 52,5 ---<br />
1) Bepaald volgens methode NBN EN 196-1<br />
2) Subklasse voorbehouden aan het cementtype CEM III (NBN EN 197-4)<br />
Tabel 1.1.2.<br />
Sterkteklassen<br />
van cement volgens<br />
de normen<br />
NBN EN 197-1 en<br />
NBN EN 197-4.<br />
11 1.1
1.1<br />
Tabel 1.1.3.<br />
Classificatie en<br />
invloed<br />
van toevoegsels<br />
12<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Cement met lage hydratatiewarmte<br />
De norm NBN EN 197-1/A1 duidt met de letters LH op<br />
cement met lage hydratatiewarmte. Een LH-cement<br />
is een cement waarvan de hydratatiewarmte, bepaald<br />
volgens NBN EN 196-8 na 7 dagen of volgens NBN EN<br />
196-9 na 41u., niet groter is dan 270 J/g.<br />
Voorbeelden van genormaliseerde benamingen:<br />
CEM<br />
Cement<br />
CEM<br />
Cement<br />
CEM<br />
Cement<br />
I<br />
Cementtype<br />
I<br />
(Portlandcement)<br />
II<br />
Cementtype<br />
II<br />
(SamengesteldPortlandcement)<br />
III<br />
Cementtype<br />
III<br />
(Hoogovencement)<br />
Type toevoegsel<br />
Inert<br />
Puzzolaan<br />
Latent hydraulisch<br />
52,5<br />
Sterkteklasse<br />
52,5<br />
B<br />
Toevoegselpercentage<br />
tussen 21<br />
en 35 %<br />
B<br />
Toevoegselpercentage<br />
tussen 66<br />
en 80 %<br />
R<br />
Snelle<br />
sterktetoename<br />
M<br />
Mengsel<br />
van toevoegsels<br />
42,5<br />
Sterkteklasse<br />
42,5<br />
CE<br />
Conform<br />
aan<br />
EN 197-1<br />
LL-S-V<br />
De toevoegingen<br />
zijn:<br />
kalksteen,<br />
hoogovenslak<br />
en vliegas<br />
N<br />
Normale<br />
sterktetoename<br />
HES<br />
Hoge<br />
aanvangssterkte<br />
32,5<br />
Sterkteklasse<br />
32,5<br />
LH<br />
Lage<br />
hydratatiewarmte<br />
Deze eigenschap laat toe om de temperatuurstijging<br />
in het beton als gevolg van de cementhydratatie te beperken.<br />
Dit is vooral belangrijk voor massief beton waar<br />
de warmte-afgifte naar de omgeving zeer langzaam<br />
verloopt.<br />
BENOR<br />
Conform aan<br />
NBN EN 197-1<br />
en<br />
NBN B12-110<br />
N<br />
Normale<br />
sterktetoename<br />
CE<br />
Conform<br />
aan<br />
EN 197-1<br />
Chemische reactie Invloed<br />
#= Verhoging<br />
$ = Verlaging<br />
Geen reactie of hoogstens een<br />
oppervlakkige reactie<br />
Reactie met calciumhydroxide<br />
en water: vorming van verbindingen<br />
vergelijkbaar met de<br />
hydraten van cement<br />
In aanwezigheid van activatoren<br />
(alkaliën, kalk, sulfaten) en<br />
water: vorming van verbindingen<br />
vergelijkbaar met de<br />
hydraten van cement<br />
CE<br />
Conform<br />
aan<br />
EN 197-1<br />
HSR<br />
Hoge<br />
bestandheid<br />
tegen<br />
sulfaten<br />
# Verwerkbaarheid<br />
$ Porositeit<br />
(opvuleffect)<br />
# Verwerkbaarheid<br />
$ Porositeit<br />
# Duurzaamheid<br />
$ Hydratatiewarmte<br />
$ Beginsterkte<br />
# Eindsterkte<br />
$ Porositeit<br />
# Duurzaamheid<br />
$ Hydratatiewarmte<br />
$ Beginsterkte<br />
# Eindsterkte<br />
BENOR<br />
Confrom<br />
aan<br />
NBN EN 197-1<br />
LA<br />
Begrensd<br />
alkali-gehalte<br />
Bestanddeel<br />
Kalksteen<br />
Kwartsmeel<br />
BENOR<br />
Conform<br />
aan<br />
NBN EN 197-1,<br />
NBN B12-108<br />
en<br />
NBN B12-109<br />
Kenmerken van de belangrijkste toevoegsels voor cement<br />
Zoals opgegeven in tabel 1.1.1, worden in cement naast Deze bestanddelen geven aan het beton bijzondere<br />
klinker ook andere hoofdbestanddelen gebruikt, die kenmerken zoals bijvoorbeeld een betere verwerkbaar-<br />
samen met de klinker vermengd en gemalen worden. heid, een dichtere structuur, een lagere hydratatiewarmte<br />
of een betere duurzaamheid.<br />
Classificatie<br />
Siliciumhoudende vliegas<br />
Microsilica<br />
Natuurlijke puzzolanen<br />
Gegranuleerde<br />
hoogovenslak<br />
(gedroogd en gemalen)
Inerte toevoegsels<br />
Kalksteen (L,LL)<br />
Fijn kalksteenpoeder werkt als een “smeermiddel” en<br />
verbetert de verwerkbaarheid van beton, meer bepaald<br />
wanneer dit gepompt moet worden. De toevoeging van<br />
kalksteenmeel verleent aan het cement een goed vermogen<br />
om water vast te houden, waardoor de risico’s<br />
op ontmenging worden beperkt, het verdichten wordt<br />
vergemakkelijkt en het beton duurzamer wordt.<br />
Puzzolane toevoegsels<br />
De puzzolane toevoegsels kunnen van natuurlijke oor-<br />
sprong zijn, zoals vulkanische as, of van kunstmatige<br />
oorsprong, zoals vliegas of microsilica.<br />
In een eerste hydratatiefase zijn deze toevoegsels niet<br />
actief en vertragen ze min of meer de sterkte-ontwikkeling<br />
van beton. In een tweede fase reageren ze langzaam<br />
met het aanwezige calciumhydroxide om onoplosbare<br />
verbindingen te vormen vergelijkbaar met de<br />
hydraten van cement. Door deze puzzolane werking<br />
dragen deze toevoegsels bij tot de dichtheid en de<br />
eindsterkte van de cementpasta, maar zij vereisen wel<br />
een langere nabehandeling.<br />
Vliegas (V)<br />
Vliegas is afkomstig van de verbranding van poedersteenkool<br />
in de ketels van thermo-elektrische centrales.<br />
De kwaliteit ervan hangt niet alleen af van de gebruikte<br />
steenkool (steenkool of bruinkool), maar ook van het<br />
soort centrale en de exploitatie daarvan. De kwaliteit<br />
van de vliegas kan daardoor ook sterk verschillen van de<br />
ene producent tot de andere.<br />
Vliegas bestaat uit deeltjes die bijna zo fijn zijn als<br />
cement en de sferische vorm ervan draagt bij tot een<br />
betere verwerkbaaraheid van het beton. De toevoeging<br />
van vliegas aan het cement geeft het beton ook een betere<br />
duurzaamheid. Door de lichte bindingsvertraging<br />
Fig 1.1.9.<br />
Gegranuleerde hooghovenslak<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
die vliegas veroorzaakt, verschilt ook de ontwikkeling<br />
van de hydratatiewarmte en daardoor worden de temperatuurpieken<br />
bij het gebruik van massabeton afgezwakt.<br />
Het gebruik van luchtbelvormers samen met vliegas<br />
wordt afgeraden. De onverbrande koolstofdeeltjes in de<br />
vliegas verstoren immers de werking van deze hulpstof.<br />
Latent hydraulische toevoegsels<br />
In aanwezigheid van water en in het alkalisch milieu<br />
dat ontstaat door het vrijkomen van calciumhydroxide<br />
bij de hydratatie van klinker, vormen latent hydraulische<br />
toevoegsels verbindingen die lijken op de hydraten<br />
van klinker. De verharding verloopt evenwel trager<br />
dan bij het cementtype CEM I.<br />
Hoogovenslak (S)<br />
Gegranuleerde hoogovenslak is een nevenproduct van<br />
de staalindustrie. Voor de bereiding ervan zijn speciale<br />
en dure installaties nodig (granulator).<br />
In de cementfabriek wordt de gegranuleerde slak gedroogd<br />
en samen met klinker gemalen, in een verhouding<br />
tussen 6 en 95 %, om Portlandslakcement te<br />
verkrijgen (CEM II tot 35 % slak) of hoogovencement<br />
(CEM III tot 95% slak).<br />
De sterkte-ontwikkeling van cement met slak wordt<br />
langzamer naarmate het slakgehalte stijgt. In het algemeen<br />
is voor dit cement een langere bekistingstijd en<br />
nabehandeling nodig.<br />
Toch heeft dit cement een aantal kwaliteiten waardoor<br />
het zeer geschikt wordt voor heel wat toepassingen:<br />
n Lagere hydratatiewarmte en dus aangewezen voor<br />
massabeton en betonneren bij warm weer.<br />
n Compacte structuur van de cementpasta waardoor<br />
het beton beter bestand is tegen zacht water, zeewater<br />
of sulfaathoudend water en tegen de indringing<br />
van chloorionen.<br />
n Verminderd risico op uitbloeiingen (bij een hoog slakgehalte).<br />
n Goed behoud van de verwerkbaarheid.<br />
n Zeer hoge mechanische sterkte op lange termijn.<br />
n Verminderd risico op alkali-silicareactie.<br />
n Heldere betonkleur.<br />
13 1.1
1.1<br />
Fig 1.1.10<br />
Vergelijking van<br />
de temperatuur-<br />
stijging van<br />
mortel, aange-<br />
maakt met een<br />
CEM I 52,5 R<br />
en een<br />
CEM III/C 32,5 N<br />
14<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
Hydratatie van cement<br />
Cement dat wordt vermengd met water, reageert door<br />
te hydrateren. Bij deze reactie komt een bepaalde hoeveelheid<br />
warmte vrij en verhardt de cementbrij geleidelijk<br />
(fig. 1.1.10).<br />
Door hydratatie ontstaan twee belangrijke producten<br />
(fig. 1.1.11):<br />
n Naalden (gehydrateerde calciumsilicaten of CSH) die<br />
langzaam kruisen en zich vernestelen tot een dicht<br />
en sterk netwerk (1).<br />
n Plaatjes van calciumhydroxide (of gehydrateerde<br />
kalk, Ca[OH]2) sterk alkalisch en zonder bijdrage tot<br />
de sterkte, maar die een rol spelen bij de bescherming<br />
van wapening tegen corrosie (2).<br />
Temperatuurtoename [°C]<br />
40,0<br />
35,0<br />
30,0<br />
25,0<br />
20,0<br />
15,0<br />
10,0<br />
5,0<br />
0<br />
Fig 1.1.11.<br />
CEMI 52,5 R<br />
CEM III/C 32,5 N<br />
0:00 8:00 16:00 24:00 32:00 40:00 48:00<br />
Ouderdom [hh:mm]<br />
1<br />
2<br />
Beeld van gehydrateerde cementpasta met<br />
een rasterelektronenmicroscoop.<br />
1<br />
Opslaan en bewaren van cement<br />
Wanneer cement lange tijd opgeslagen wordt zonder<br />
bescherming, absorbeert het cement het vocht uit de<br />
lucht. Daardoor kunnen klonters ontstaan wat invloed<br />
kan hebben op het verhardingsproces. Zolang de klonters<br />
gemakkelijk verpulverd kunnen worden tussen de<br />
vingers, is het sterkteverlies echter verwaarloosbaar.<br />
Verpakt cement heeft een beperkte houdbaarheid. Het<br />
is noodzakelijk de zakken droog te bewaren in een opslagplaats.<br />
Dichtheid van cement in bulk:<br />
Niet verdicht<br />
Verdicht<br />
900-1250 kg/m 3<br />
(afhankelijk van het cementtype)<br />
tot 2200 kg/m 3<br />
(afhankelijk van het type, opslagduur<br />
en -voorwaarden )<br />
Veiligheidsvoorschriften<br />
Cement is een hydraulisch bindmiddel. In contact met<br />
water of vocht volgt er een alkalische reactie. Cement<br />
kan dan ook brandwonden, rode vlekken of allergieën<br />
veroorzaken na langdurig contact met de huid of wanneer<br />
het in de ogen komt. Daarom moeten veiligheidsuitrustingen<br />
worden gedragen wanneer men werkt<br />
met producten op basis van cement: bril, overall, handschoenen,<br />
laarzen… In het geval van irritatie overvloedig<br />
spoelen met water en een arts raadplegen.<br />
Lees ook voor elk gebruik de veiligheidsfiche die beschikbaar<br />
is op verzoek en op onze website.
Cement en de Europese richtlijn inzake<br />
chroom VI<br />
De Europese richtlijn 2003/53/EG, bij koninklijk besluit<br />
omgezet naar Belgisch recht, legt op dat “cement en<br />
cementhoudende preparaten niet gebruikt of niet in<br />
de handel gebracht mogen worden indien het gehalte<br />
aan oplosbaar chroom (VI) bij de gehydrateerde vorm<br />
van het cement of preparaat meer dan 0,0002% (2<br />
ppm) van het totale drooggewicht van het cement bedraagt.”<br />
Chroom VI is van nature in uiterst kleine hoeveelheden<br />
aanwezig in de grondstoffen die ontgonnen worden in<br />
groeven en die gebruikt worden voor de productie van<br />
cement.<br />
Gelet op dit feit, voegt <strong>Holcim</strong> aan het cement een reductiemiddel<br />
toe dat toelaat om de garantie te geven<br />
dat het gehalte aan chroom VI onder de bovengrens<br />
Betonbestanddelen<br />
Cement<br />
blijft. De werkingsduur van het reductiemiddel wordt<br />
vermeld op de leveringsbon of op de verpakking. Deze<br />
termijn geldt bij normale opslagvoorwaarden: het<br />
cement moet worden opgeslagen in een silo of in de<br />
verpakking, beschermd tegen vocht, en mag niet overmatig<br />
belucht worden (in silo’s geen intensief gebruik<br />
maken van vloeibaarmakingsystemen met perslucht).<br />
Wij benadrukken hierbij dat de meeste huidaandoeningen<br />
te maken hebben met huidirritaties, veroorzaakt<br />
door het alkalische karakter van de cementbrij. Deze<br />
kunnen optreden wanneer de voorschriften voor het<br />
dragen van persoonlijke beschermingsmiddelen niet<br />
worden nageleefd. De verlaging van het gehalte oplosbaar<br />
chroom VI in cement laat in geen geval toe om af<br />
te zien van het gebruik van waterdichte, met katoen gevoerde<br />
handschoenen, waterdichte schoenen, ondoorlatende<br />
kniebeschermers, brillen enz.<br />
Fig 1.1.12<br />
Gamma verpakt<br />
cement<br />
15 1.1
1.2<br />
Fig 1.2.1<br />
Bezinkings-<br />
bekken voor het<br />
spoelwater van<br />
een beton-<br />
centrale.<br />
16<br />
Betonbestanddelen<br />
Aanmaakwater<br />
Algemeen<br />
Water speelt een dubbele rol in de betontechnologie:<br />
enerzijds zorgt het voor de hydratatie van het cement<br />
en anderzijds is het onmisbaar voor de verwerkbaarheid<br />
en goede verdichting van het beton.<br />
Onder “totaal water” wordt de volledige hoeveelheid<br />
water bedoeld die het beton bevat. Het “effectief water”<br />
daarentegen omvat slechts:<br />
n het aanmaakwater dat wordt toegevoegd bij het<br />
mengen;<br />
n het water dat zich aan het oppervlak van de granulaten<br />
bevindt;<br />
n afhankelijk van het geval, het water aanwezig in<br />
hulpstoffen of toevoegsels (suspensies van microsilica,<br />
van pigmenten ...).<br />
Het totale watergehalte omvat het effectieve watergehalte<br />
plus het water dat zich binnenin de granulaten<br />
bevindt (absorptiewater) en dat niet beschikbaar is om<br />
het mengsel te bevochtigen en aldus bij te dragen tot<br />
de verwerkbaarheid en de hydratatie van het cement.<br />
Daarom wordt het effectief watergehalte gebruikt<br />
voor de berekening van de water-cementfactor (W/C).<br />
Eisen voor het aanmaakwater<br />
Leidingwater kan worden gebruikt voor het aanmaken,<br />
op voorwaarde dat het geen grote hoeveelheden bevat<br />
van stoffen die eventueel kunnen reageren met het<br />
beton.<br />
Dergelijke stoffen kunnen meer bepaald leiden tot:<br />
n een versnelling of vertraging van de binding en de<br />
verharding (bijv.: suiker, humuszuur);<br />
n een ongecontroleerde en overmatige luchtbelvor-<br />
ming met sterkteverlies tot gevolg (bijv.: micro-organismen,<br />
oliën, vetten, suspensies, bepaalde minerale<br />
zouten);<br />
n corrosie van de wapening.<br />
De norm NBN EN 1008 van juli 2003 vertrekt van<br />
het principe dat drinkbaar water zonder bijkomende<br />
controle gebruikt mag worden voor het aanmaken<br />
van beton.<br />
Aanmaakwater voor beton moet helder, kleurloos en<br />
geurloos zijn. Na schudden mag er geen hardnekkig<br />
schuim worden gevormd. De geschiktheid van het water<br />
voor de productie van beton hangt af van de oorsprong<br />
ervan (cfr. norm NBN EN 1008).<br />
Het sulfaaatgehalte mag niet meer bedragen dan<br />
2000 mg/l.<br />
Het chloridegehalte mag niet meer bedragen dan:<br />
n voor gewapend beton: 1000 mg/l.<br />
n voor ongewapend beton: 4500 mg/l.<br />
n voor voorgespannen beton: 500 mg/l.<br />
Het gehalte alkalische zouten in beton en mortel moet<br />
beperkt blijven. De organische onzuiverheden moeten<br />
verwaarloosbaar blijven.<br />
Talrijke agressieve stoffen zijn minder erg in het aanmaakwater<br />
dan in het water dat later in contact komt<br />
met het beton. Zo kunnen sulfaathoudend water of water<br />
rijk aan koolzuur verhard beton aantasten, maar kan<br />
dergelijk water toch gebruikt worden als aanmaakwater,<br />
op voorwaarde dat voldaan is aan NBN EN 1008.<br />
Gerecycleerd water (spoelwater)<br />
Water afkomstig van recyclinginstallaties van betoncentrales<br />
(fig. 1.2.1) kan worden gebruikt als aanmaakwater,<br />
maar moet wel regelmatig worden gecontroleerd en<br />
moet voldoen aan de norm NBN EN 1008 (A.2.1), in het<br />
bijzonder voor hogesterktebeton.<br />
Bij gebruik van spoelwater voor het aanmaken van speciale<br />
betonsoorten, zoals zichtbeton, voorgespannen<br />
beton, beton met ingebrachte lucht, zelfverdichtend<br />
beton, moet rekening gehouden worden met de eventuele<br />
invloed van dit spoelwater.
Algemeen<br />
Onder granulaten verstaat men doorgaans een korrelachtig<br />
materiaal gebruikt voor de bouw. In de betontechnologie<br />
verstaat men onder granulaten het geheel<br />
van inerte materialen bestaande uit meerdere korrelmaten<br />
die het korrelskelet vormen van het beton. Dit<br />
skelet moet zo weinig mogelijk lege ruimtes bevatten:<br />
in vergelijking met de cementpasta die de granulaten<br />
omhult, bieden granulaten van goede kwaliteit immers<br />
volgende voordelen:<br />
n over het algemeen een veel hogere sterkte;<br />
n een betere duurzaamheid;<br />
n volumestabiliteit in aanwezigheid van vocht, vandaar<br />
een gunstige invloed op de betonkrimp (vermindering);<br />
n absorptie van een deel van de hydratatiewarmte en bijgevolg<br />
een matigende invloed op het bindingsproces.<br />
Zoals geïllustreerd in figuur 1.3.1 maakt men een onderscheid<br />
tussen drie soorten granulaten: zand (natuurlijk of<br />
gebroken), grof granulaat (in feite dikwijls grind of steenslag<br />
genoemd, afhankelijk van het feit of het natuurlijk of<br />
gebroken is) en granulaatmengsels (meestal aangeduid<br />
met de term “mengsel van zand en steenslag”).<br />
Benaming<br />
Zand<br />
(natuurlijk of<br />
gebroken)<br />
Grof granulaat<br />
(grind of steenslag)<br />
Granulaatmengsel<br />
(mengsel van zand<br />
en grof granulaat)<br />
Definitie Voorbeeld<br />
D ≤ 4 mm<br />
en d = 0<br />
D ≥ 4 mm<br />
d ≥ 2 mm<br />
D ≤ 45 mm<br />
en d = 0<br />
0/1<br />
0/2<br />
0/4<br />
2/8<br />
8/16<br />
16/32<br />
4/32<br />
0/32<br />
De term vulstof (of filler) wordt ook veel gebruikt en<br />
duidt een granulaat aan waarvan de korrels grotendeels<br />
door de zeef van 63 µm vallen en dat kan worden<br />
toegevoegd aan bouwmaterialen om bepaalde eigenschappen<br />
te verkrijgen.<br />
Betonbestanddelen<br />
Granulaten<br />
Kenmerken<br />
De eisen die betrekking hebben op de kenmerken van<br />
granulaten voor beton, worden gespecificeerd in de<br />
NBN EN 12620 “Granulaten voor beton”, en PTV 411 “Codificatie<br />
van de granulaten”.<br />
De granulaten hebben de volgende hoofdkenmerken:<br />
n geometrische kenmerken (korrelgrootte, gehalte aan<br />
fijne deeltjes, vorm);<br />
n fysische kenmerken (Los Angeles, Micro Deval, volumieke<br />
massa en wateropslorping, vorst-dooiweerstand,<br />
alkali-gevoeligheid, versnelde polijstingscoëfficiënt<br />
PSV);<br />
n chemische kenmerken (gehalte aan chloorionen, oplosbare<br />
sulfaten, zwavel);<br />
n zuiverheid.<br />
Fig 1.3.1<br />
Definitie met<br />
voorbeelden van<br />
de termen “zand”,<br />
“grof granulaat”<br />
en “granulaatmengsel”<br />
17<br />
1.3
1.3<br />
Fig 1.3.3<br />
Maasafmetingen<br />
van de zeven voor<br />
de bepaling van de<br />
korrelmaat.<br />
18<br />
Betonbestanddelen<br />
Granulaten<br />
Geometrische kenmerken<br />
Korrelverdeling of granulometrische curve<br />
De korrelverdeling heeft een bepalende invloed op de<br />
porositeit van het granulaatskelet en bijgevolg ook op<br />
de dichtheid en de sterkte van het beton. Verder heeft<br />
ze een aanzienlijke invloed op de waterbehoefte en op<br />
de verwerkbaarheid van het beton.<br />
De korrelverdeling geeft de dimensionele verdeling van<br />
de korrels, uitgedrukt in percentages van de massa die<br />
door een welbepaalde reeks van zeven gaan. Door de<br />
korrels te zeven met behulp van een reeks genormaliseerde<br />
zeven met vierkante mazen, verkrijgt men voor<br />
elke zeef een zeefrest, hetgeen toelaat om de kleinste<br />
korrelgrootte (d) en de grootste korrelgrootte (D) van<br />
het granulaat te bepalen en de korrelmaat uit te drukken<br />
als d/D. Aangezien alle korrelmaten van een granulaat<br />
over het algemeen min of meer dezelfde volumieke<br />
massa hebben, volstaat het de korrelverdeling te bepalen<br />
in massaprocent (zie figuur 1.3.2., volgende pagina,<br />
met voorbeelden van granulometrische curven).<br />
De zeven die de korrelmaten afbakenen (basisreeks en<br />
bijkomende reeksen) worden gegeven in figuur 1.3.3.<br />
Basisreeks<br />
mm<br />
0<br />
1<br />
2<br />
4<br />
-<br />
-<br />
8<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
16<br />
-<br />
-<br />
31,5 (32)<br />
-<br />
-<br />
63<br />
Basisreeks<br />
+ reeks 1<br />
mm<br />
0<br />
1<br />
2<br />
4<br />
5,6 (5)<br />
-<br />
8<br />
-<br />
11,2 (11)<br />
-<br />
-<br />
16<br />
-<br />
22,4 (22)<br />
31,5 (32)<br />
-<br />
45<br />
63<br />
Basisreeks<br />
+ reeks 2<br />
mm<br />
0<br />
1<br />
2<br />
4<br />
-<br />
6,3 (6)<br />
8<br />
10<br />
-<br />
12,5 (12)<br />
14<br />
16<br />
20<br />
-<br />
31,5 (32)<br />
40<br />
-<br />
63<br />
Voorbeelden van<br />
korrelmaten<br />
≤ 0,063 mm<br />
Korrelmaten<br />
0 – 4 mm<br />
4 – 8 mm<br />
8 – 16 mm<br />
16 – 32 mm<br />
≥ 32 mm<br />
Fig 1.3.4<br />
Gebruikelijke korrelmaten<br />
Benaming volgens<br />
NBN EN 12620<br />
Fijne deeltjes (vulstof)<br />
Zand<br />
Grind<br />
Grind Steenslag<br />
Grind<br />
Grof grind<br />
Bij een gedeeltelijk of totaal ontbreken van een korrelmaat<br />
in een betonmengsel spreekt men van een<br />
“discontinue” korrelverdeling. Ter hoogte van de ontbrekende<br />
korrelmaat vertoont de korrelverdeling (granulometrische<br />
curve) een horizontaal of licht hellend<br />
gedeelte (fig. 1.3.5). Meestal opteert men echter voor<br />
een continue korrelverdeling, omdat dit gunstig is voor<br />
de goede verwerkbaarheid van beton.<br />
Invloed van het gehalte aan fijne deeltjes<br />
De fractie 0-4 mm heeft een overheersende invloed<br />
op de kwaliteit van het totale mengsel granulaten. De<br />
porositeit, de korrelverdeling en –vorm van deze fractie<br />
spelen een grote rol voor de waterbehoefte.<br />
Bij goed betonzand moet ongeveer een derde van de<br />
korrels een afmeting hebben tussen 0,250 mm en<br />
0,500 mm.<br />
Ook de fijnstoffen (< 0,125 mm) spelen een determinerende<br />
rol.<br />
Daarom kan het noodzakelijk zijn om de fractie 0-4 mm<br />
samen te stellen met gewassen natuurzand, droog gebroken<br />
zand en/of gewassen gebroken zand.<br />
Ervaring heeft aangetoond dat het totale gehalte aan<br />
fijnstoffen (cement, toevoegsels en de fijne deeltjes onder<br />
0,125 mm van de granulaten) zich bij voorkeur bevindt<br />
op de waarden van tabel 1.3.6.
Doorval [%]<br />
Doorval [%]<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Zand 0/4<br />
Steenslag 4/8<br />
Steenslag 8/16<br />
Curve 0/4 en 8/16. Discontinue<br />
Curve 0/4, 4/8 en 8/16. Continue<br />
Betonbestanddelen<br />
Granulaten<br />
0<br />
0,001 0,1 1<br />
Zeef [mm]<br />
10 100<br />
0,1 1 10 100<br />
Zeef [mm]<br />
Een optimaal fijnstoffengehalte<br />
n Verhoogt de hoeveelheid smerende pasta zonder<br />
de hoeveelheid aanmaakwater aanzienlijk te<br />
moeten verhogen.<br />
n Garandeert een betere verwerkbaarheid van het<br />
beton.<br />
n Verbetert het waterretentievermogen van het<br />
mengsel en voorkomt uitzweten tijdens en na<br />
het storten.<br />
n Voorkomt ontmenging tijdens het storten en<br />
vergemakkelijkt het verdichten van het beton.<br />
n Verbetert de dichtheid van de cementpasta en<br />
daardoor ook de dichtheid van het beton.<br />
n Verbetert de werking van de hulpstoffen.<br />
Niettemin moet men erop letten dat de fijne deeltjes<br />
geen kleiachtige, zwellende stoffen bevatten.<br />
Fig 1.3.2<br />
Voorbeeld van<br />
granulometrische<br />
curves van zand<br />
en steenslag.<br />
19<br />
Fig 1.3.5<br />
Granulometrische<br />
curve van beton<br />
met (continue<br />
curve) en zonder<br />
(discontinue<br />
curve) fractie 4/8.<br />
1.3
1.3<br />
Tabel 1.3.7<br />
Relatie tussen<br />
de vorm van de<br />
korrels en hun<br />
eigenschappen.<br />
20<br />
Betonbestanddelen<br />
Granulaten<br />
Maximale diameter van<br />
de granulaten (mm)<br />
Fijnstoffengehalte (kg/m 3 beton)<br />
Vorm<br />
De porositeit en de vorm van de korrels, maar ook hun<br />
oppervlaktetoestand en de korrelverdeling hebben een<br />
aanzienlijke invloed op de waterbehoefte, de verwerkbaarheid<br />
en de stabiliteit (uitzweten of “bleeding”) van<br />
het beton. (zie figuur 1.3.7)<br />
Ervaring heeft aangetoond dat een mengsel voor beton<br />
met uitsluitend gebroken granulaten zeer goed<br />
gebruikt kan worden. De gebroken granulaten verbe-<br />
8<br />
450<br />
Tableau 1.3.6<br />
Aanbevolen fijnstoffengehalte (cement, toevoegsels en<br />
granulaten ≤ 0,125 mm) in functie van de maximale afmeting<br />
van de granulaten; deze waarden moeten aangepast worden<br />
voor pompbeton en zichtbeton.<br />
Vorm<br />
Hoekigheid<br />
Oppervlaktetoestand<br />
Specifiek oppervlak,<br />
waterbehoefte<br />
Verwerkbaarheid,<br />
verdichtbaarheid<br />
16<br />
400<br />
22,5<br />
375<br />
32<br />
350<br />
teren de mechanische sterkte van het beton (trek- en<br />
druksterkte, afslijting), maar hebben een ongunstige<br />
invloed op de verwerkbaarheid. De beperking van exploiteerbare<br />
grindgroeven leidt tot een geleidelijke<br />
uitputting van de natuurlijke zand- en rolgrindafzettingen.<br />
Daarom zal in de toekomst steeds meer en meer<br />
beroep gedaan worden op gebroken of gerecycleerde<br />
granulaten. Dit stelt geen enkel probleem op voorwaarde<br />
dat het volume cementpasta wordt aangepast.<br />
Gerolde granulaten Gebroken granulaten<br />
bolvormig afgeplat/lang kubusvormig afgeplat/lang<br />
afgerond<br />
glad<br />
stijgend<br />
dalend<br />
45<br />
325<br />
hoekig<br />
ruw<br />
63<br />
300
Fysische kenmerken<br />
Volumieke massa en wateropslorping<br />
De mineralogische oorsprong en de porositeit van de<br />
granulaten bepalen de volumieke massa ervan die<br />
gebruikt wordt bij de berekening van materialen (fig.<br />
1.3.8). De schijnbare dichtheid stemt overeen met de<br />
massa van het materiaal in bulk per volume-eenheid.<br />
Het vochtgehalte van de granulaten omvat het water<br />
aan het oppervlak van de korrels en het door de korrels<br />
geabsorbeerde water. Het vochtgehalte van zand ligt<br />
in het algemeen tussen 4 en 8% van de massa, terwijl<br />
het vochtgehalte van de grove granulaten nooit meer<br />
is dan 3%.<br />
Granulaten Volumieke massa<br />
[kg/m 3 ]<br />
Normale granulaten<br />
Zware granulaten<br />
Lichte granulaten<br />
Harde granulaten<br />
2650 – 2800<br />
≥ 3000<br />
≤ 2000<br />
≥ 2500<br />
Betonbestanddelen<br />
Granulaten<br />
Het vochtgehalte van de granulaten moet in aanmerking<br />
genomen worden voor de berekening van de volumes<br />
granulaten en voor de berekening van het aanmaakwater.<br />
Het door de granulaten geabsorbeerde water is niet<br />
beschikbaar voor de hydratatie en de vloeibaarheid van<br />
het beton.<br />
Het door grove granulaten geabsorbeerde water kan<br />
nefast zijn voor de vorstbestandheid.<br />
Het verband tussen het vochtgehalte van de granulaten,<br />
meer bepaald van zand, en de schijnbare dichtheid<br />
wordt geïllustreerd in fig. 1.3.9.<br />
Aard van de granulaten Gebruik<br />
Rivierafzettingen, gebroken<br />
granulaten<br />
Bariet, ijzerertsen, hematiet,<br />
staalkorrels<br />
Geëxpandeerde klei, schist of<br />
glas, puimsteen<br />
Kwarts, korund, siliciumcarbide<br />
(carborundum)<br />
Fig 1.3.9<br />
Typisch verband tussen het vochtgehalte<br />
en de schijnbare volumieke massa<br />
in bulk voor enkele korrelmaten<br />
Schijnbare volumieke massa [t/m 3 ]<br />
2,0<br />
1,9<br />
1,8<br />
1,7<br />
1,6<br />
1,5<br />
1,4<br />
1,3<br />
Gewapend en ongewapend<br />
beton, betonproducten<br />
Beton voor bescherming<br />
tegen straling<br />
Licht beton, isolatiebeton,<br />
hellingsbeton<br />
Harde bekledingen, slijtvast<br />
beton<br />
1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5<br />
Vochtgehalte [%]<br />
Zand 0-3mm; niet verdicht<br />
Mengsel 0-8mm, niet verdicht<br />
Mengsel 0-30mm, niet verdicht<br />
21<br />
Fig 1.3.8<br />
Classificatie van<br />
granulaten in<br />
functie van hun<br />
volumieke massa<br />
1.3
1.3<br />
Fig 1.3.10<br />
Industrieel wassen<br />
van grind<br />
22<br />
Betonbestanddelen<br />
De granulaten<br />
Los Angeles<br />
De Los Angeles coëfficiënt bepaalt de weerstand tegen<br />
verbrijzeling van grove granulaten. Een lage LA coëfficiënt<br />
betekent een goede weerstand tegen verbrijzeling.<br />
Vorstbestandheid<br />
Wanneer het beton bestand moet zijn tegen vorst, moet<br />
de vorst-dooiweerstand van de grove granulaten verzekerd<br />
worden. Granulaten met een waterabsorptie van<br />
< 1% en/of een LA 2% en<br />
toch een afdoende vorst-dooiweerstand bezitten.<br />
Bij de vorst-dooiproef voor granulaten worden met water<br />
verzadigde granulaten onderworpen aan vorst-dooicycli<br />
en wordt het massaverlies na de cycli bepaald.<br />
Alkali-silicareactie<br />
De alkali-silicicareactie wordt behandeld in hoofdstuk<br />
3.8.<br />
Andere kenmerken<br />
Voor bepaalde toepassingen (bijv. beton voor wegverhardingen)<br />
is het soms nodig om bepaalde bijkomende<br />
eisen te stellen: slijtvastheid (met de micro-Deval proef,<br />
MDW), weerstand tegen polijsting (met de PSV-proef,<br />
voorheen versnelde polijstingscoëfficiënt VPC).<br />
Chemische kenmerken<br />
Chloorionen<br />
Het gehalte chloorionen dat oplosbaar is in water, moet<br />
gekend zijn om het chloridegehalte van het beton te<br />
kunnen beoordelen.<br />
Het chloridegehalte van beton moet beperkt worden<br />
om de risico’s op corrosie van de wapening te beperken.<br />
Bepaalde chloorzouten versnellen bovendien de binding<br />
en verharding van beton. Ze zijn vooral te vinden<br />
in slecht gewassen zeegranulaten.<br />
Zwavel en oplosbare sulfaten<br />
Het totale zwavelgehalte en het totale sulfaatgehalte<br />
zijn kenmerken die regionaal gezien onmisbaar zijn om<br />
de invloed van een granulaatbron op de duurzaamheid<br />
van beton, en meer bepaald het risico op secundaire ettringietvorming,<br />
te beoordelen.<br />
Daarbij valt op te merken dat voor gerecycleerde granulaten<br />
de proefmethode aangepast moet worden om<br />
enkel de in water oplosbare sulfaten te verkrijgen. De<br />
sulfaten aanwezig in de mortelfractie van de gerecycleerde<br />
granulaten zouden immers vrijkomen door de<br />
zuuraantasting die toegepast wordt bij de proefmethode<br />
voor natuurlijke granulaten, waardoor een aanzienlijk<br />
hoger gehalte aan actieve sulfaten zou bekomen<br />
worden.<br />
Met de aanwezigheid van ijzersulfide (pyriet, marcasiet,<br />
…) moet rekening worden gehouden bij beton waarvan<br />
het uitzicht een belangrijk kenmerk vormt (risico op<br />
roestvlekken).<br />
Zuiverheid<br />
Indien de granulaten onvoldoende zuiver zijn, heeft<br />
dit een nadelig effect op de kwaliteit van het beton.<br />
Zo kan de binding en de verharding verstoord worden<br />
of de vorstbestandheid verminderen. Daarom moeten<br />
sommige granulaten gewassen worden (fig. 1.3.10) om<br />
organische stoffen, die gevaarlijk zijn voor de hydratatie<br />
van het cement, en kleideeltjes te verwijderen. De<br />
schadelijkheid van kleideeltjes wordt beoordeeld aan<br />
de hand van proeven zoals het zandequivalent en de<br />
methyleenblauwproef.
Definitie en classificatie<br />
Door hulpstoffen te gebruiken wordt tegemoet gekomen<br />
aan technische en economische overwegingen.<br />
Bepaalde prestaties van vers beton en verhard beton<br />
kunnen alleen bereikt worden met behulp van hulpstoffen.<br />
Door hulpstoffen te gebruiken kunnen de kosten<br />
worden gedrukt: kosten voor mankracht, materialen<br />
of het mengen. Door de verwerkbaarheid van het<br />
beton te verbeteren laten hulpstoffen toe goedkopere<br />
verwerkingsmethodes toe te passen op de werf.<br />
Het is echter nuttig voorafgaande proeven uit te voeren<br />
om de doeltreffendheid van de hulpstoffen na te gaan.<br />
Classificatie van hulpstoffen<br />
Hulpstoffen<br />
Plastificeerders<br />
Superplastificeerders<br />
Bindings- of<br />
verhardingsversnellers<br />
Bindingsvertragers<br />
Luchtbelvormers<br />
Waterafstotende<br />
middelen<br />
Dosering<br />
Belangrijkste effecten<br />
In het algemeen worden hulpstoffen in kleine hoeveelheden<br />
en in vloeibare vorm toegevoegd tijdens het mengen.<br />
Het gewichtpercentage in verhouding tot cement<br />
ligt meestal tussen 0,2 en 2 %. De dosering gebeurt in elk<br />
geval volgens de richtlijnen van de fabrikant.<br />
Bij doseringen van meer dan 1 % moet rekening gehouden<br />
worden met het aandeel water van de hulpstof dat<br />
zo wordt toegevoegd aan de betonmengsel. Hetzelfde<br />
geldt voor de lucht die wordt toegevoegd aan het<br />
Betonbestanddelen<br />
Hulpstoffen<br />
De conformiteit van hulpstoffen voor beton worden geregeld<br />
door de norm NBN EN 934-2.<br />
Vermindering van de W/C-factor en/of verbetering van de verwerkbaarheid<br />
Verhoging van de druksterkte<br />
Ontvlokking van de cementkorrels<br />
Sterke vermindering van de W/C-factor en/of sterke toename van de verwerkbaarheidstijd<br />
Sterke verhoging van de druksterkte<br />
Ontvlokking van de cementkorrels<br />
Vloeibaar maken van beton<br />
Gebruik van beton tijdens de winter<br />
Versnelde sterkteontwikkeling<br />
Vermindering van de bindingstijd van beton<br />
Gebruik van beton in de zomer<br />
Toename van de verwerkbaarheidsduur en bindingstijd<br />
Regeling van de hydratatiewarmte<br />
Hulpstoffen bestaan uit organische, synthetische<br />
of natuurlijke moleculen en wateroplosbare zouten.<br />
Ze worden aan het beton toegevoegd tijdens het<br />
mengen. Door hun chemische of fysische werking<br />
veranderen deze stoffen bepaalde eigenschappen<br />
van vers of verhard beton, zoals bijvoorbeeld de verwerkbaarheid,<br />
de binding, de verharding of de vorstbestandheid.<br />
Bescherming van beton tegen de inwerking van vorst en dooizouten door de vorming van<br />
een netwerk van microluchtbellen<br />
Vermindering van de capillariteit en capillaire absorptie van beton<br />
Verbeterde “waterdichtheid” van beton<br />
Mogelijkheid om bepaalde types van uitbloeiingen te verminderen<br />
mengsel door luchtbelvormers.<br />
Doseringen van minder dan 0,2 % moeten worden<br />
vermeden omdat zulke kleine hoeveelheden niet voldoende<br />
nauwkeurig gedoseerd kunnen worden met<br />
normale doseerinstallaties.<br />
Te kleine doseringen verminderen zeer snel het beoogde<br />
effect en te grote doseringen kunnen ongewenste<br />
effecten hebben, zoals vertraging van de binding, ontmenging<br />
of verlies van druksterkte.<br />
23<br />
1.4
1.4<br />
Fig. 1.4.1<br />
Effect van<br />
een super-<br />
plastificeerder<br />
24<br />
Betonbestanddelen<br />
Hulpstoffen<br />
Belangrijkste soorten hulpstoffen<br />
De plastificeerders en superplastificeerders<br />
Dit zijn veruit de meest gebruikte hulpstoffen voor beton.<br />
De plastificeerders zijn minder performant omdat<br />
ze minder geconcentreerd zijn of afkomstig zijn van<br />
hout- of maïsderivaten. De krachtiger superplastificeerders<br />
bestaan uit kunstmatige moleculen. De toeleveranciers<br />
van hulpstoffen richten hun onderzoeksinspanningen<br />
vooral op deze laatste categorie: na de<br />
“melamines” (PMS) en de “naftalenen” (PNS), hebben nu<br />
de “polycarboxylaten” (PCP) nieuwe mogelijkheden geopend<br />
voor de verwerking van beton. Ze zijn zelfs goed<br />
op weg om de twee eerste te overtreffen. Bij gebruik<br />
van (super)plastificeerders moet er altijd nauwgezet<br />
worden toegezien op de juiste verdeling van fijnen in<br />
het beton. De werkingswijze van deze hulpstoffen kan<br />
als volgt worden beschreven (zie fig. 1.4.1):<br />
Slump [mm]<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
met<br />
c<br />
b<br />
n Bij een constante W/C-factor verbeteren superplastificeerders<br />
de verwerkbaarheid van<br />
het beton (A). Deze werking is vooral van belang<br />
voor de normale toepassingen van stortklaar<br />
beton of om te betonneren bij warm weer.<br />
Het gebruiksgemak en dus ook de kwaliteit van het<br />
a<br />
zonder<br />
0,4 0,5 0,6<br />
W/Cfactor<br />
betonelement worden sterk verbeterd wanneer superplastificeerders<br />
op deze manier worden gebruikt.<br />
n Bij een constante verwerkbaarheid laten superplastificeerders<br />
toe om het aanmaakwater te verminderen<br />
en dus ook de W/C-factor (B). Met plastificeerders<br />
kan deze met tenminste 5% worden verminderd en<br />
met superplastificeerders met tenminste 12%. Het<br />
gevolg hiervan is een toename van de druksterkte,<br />
de dichtheid en de duurzaamheid van het beton.<br />
Deze werking wordt vooral toegepast voor het maken<br />
van hogesterkte beton (HSB), meer bepaald voor<br />
de prefabricage of nog om te betonneren bij koud<br />
weer, omdat het effect van de koude temperaturen<br />
gecompenseerd wordt door de waterreductie.<br />
De eigenschappen van beton worden bijna altijd<br />
verbeterd wanneer superplastificeerders worden gebruikt<br />
om de hoeveelheid water te verminderen.<br />
n In de praktijk gaat het om een gecombineerde werking<br />
(C) die min of meer één van de vorige effecten<br />
benaderd.<br />
Superplastificeerders zijn vooral van belang om kosten,<br />
verwerkbaarheid en eindkenmerken van het beton te<br />
optimaliseren. De superplastificeerders zijn onmisbaar<br />
geworden om nieuwe types beton te maken: HSB, maar<br />
ook zelfverdichtend beton.<br />
Als neveneffecten van superplastificeerders kunnen<br />
we vermelden: een vertraging van de binding bij een te<br />
hoge dosering en, in sommige gevallen, problemen met<br />
het luchtgehalte als hun gebruik wordt gecombineerd<br />
met luchtbelvormers.<br />
Het is erg belangrijk om te controleren of het cement<br />
(en in mindere mate de granulaten) compatibel is met<br />
dit type hulpstof, vooral bij een hoge dosering of wanneer<br />
verschillende hulpstoffen gelijktijdig worden gebruikt.
Versnellers<br />
Versnellers, die soms onterecht antivriesmiddelen worden<br />
genoemd, zorgen voor een vroeger begin van de binding<br />
zodat de hydratatiewarmte van het cement sneller<br />
vrijkomt. De meeste versnellers versnellen ook de verharding<br />
van het beton.<br />
Ze laten dus toe om het beton sneller te ontkisten, te belasten<br />
of bloot te stellen aan vorst.<br />
Het effect van versnellers is sterk afhankelijk van hun<br />
chemische samenstelling en die van het gebruikte cement.<br />
In de praktijk veroorzaken ze altijd een zekere daling<br />
van de eindsterkte van het beton (fig. 1.4.2).<br />
Bij een te hoge dosering kan een vertraging optreden in<br />
plaats van een versnelling van de binding en de verharding<br />
(tegenovergesteld effect).<br />
De allereerste versnellers op basis van chloriden worden<br />
vandaag de dag alleen maar gebruikt in niet-gewapend<br />
beton omwille van hun corrosieve inwerking op de wapening.<br />
Aangezien deze effecten moeilijk onder controle te houden<br />
zijn, worden versnellers nog alleen maar gebruikt in<br />
zeer bijzondere gevallen:<br />
n spuitbeton (men spreekt van versnellers-opstijvers,<br />
bij voorkeur niet-alkalisch)<br />
n betonstorten bij koud weer<br />
n zeer snelle ontkisting<br />
n betonstorten in contact met stromend water<br />
n verankeringen<br />
n herstelwerken<br />
n afdichten van waterinfiltraties en waterlekken<br />
Fig. 1.4.2<br />
Druksterkte van beton:<br />
effect van vertragers en versnellers<br />
Druksterkte [N/mm 2 ]<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Betonbestanddelen<br />
Hulpstoffen<br />
Vertragers<br />
Deze hulpstoffen vertragen het begin van de binding<br />
van het cement en verlengen daardoor de verwerkingsduur<br />
van het beton.<br />
Vertragers worden vooral toegepast in de volgende<br />
gevallen:<br />
n betonneren bij warm weer;<br />
n vervoer over lange afstanden;<br />
n betonneren van grote volumes of grote oppervlakken;<br />
n vermijden van stortnaden bij geplande stortonderbrekingen<br />
(geen discontinuïteit tussen de stortfasen);<br />
n spreiding in de tijd van het vrijkomen van hydratatiewarmte<br />
in de betonmassa.<br />
Beton met een vertrager verhardt minder snel in het<br />
begin (fig. 1.4.2), maar de druksterkte na 28 dagen is<br />
dikwijls hoger dan bij beton zonder vertrager. Omwille<br />
van de vertraagde verharding in de aanvangsfase moet<br />
bijzondere aandacht worden besteed aan de nabehandeling<br />
van beton met een vertrager.<br />
Omdat het beoogde effect sterk afhangt van het soort<br />
vertrager, maar ook van de omgevingstemperatuur,<br />
moeten er altijd voorafgaande proeven worden uitgevoerd<br />
bij verschillende temperaturen.<br />
Bij een te hoge dosering kan het effect van vertragers<br />
worden omgekeerd en worden ze dus versnellers.<br />
0,2 0,5 1 2 5 10 20 50<br />
versneld beton<br />
referentiebeton<br />
vertraagd beton<br />
Tijd [dagen]<br />
25<br />
1.4
1.4<br />
26<br />
Betonbestanddelen<br />
Hulpstoffen<br />
Luchtbelvormers<br />
Luchtbelvormers zorgen voor een dicht netwerk van<br />
microluchtbellen in beton. Op die manier wordt de<br />
bestandheid van het beton tegen vorst en tegen dooizouten<br />
sterk verbeterd (zie hoofdstuk 3.5). Het beton is<br />
daardoor ook beter verwerkbaar.<br />
Een ongewenst effect van luchtbelvormers is het verlies<br />
aan druksterkte.<br />
De bellen die in het vers beton worden ingebracht,<br />
blijven ook in het verharde beton zitten. In het geval<br />
van vorst nemen ze een deel van het water op dat in<br />
beweging wordt gezet in de capillairen. Het risico dat<br />
het beton gaat barsten door de druk van het ijs, wordt<br />
daardoor ook verminderd (fig. 1.4.3). Deze microluchtbellen<br />
verminderen daarnaast de continuïteit van de<br />
capillairen in het beton en verminderen aldus het waterabsorptievermogen.<br />
In de meeste gevallen volstaat een zeer kleine hoeveelheid<br />
hulpstof voor het gewenste luchtgehalte, maar<br />
het luchtgehalte hangt niet alleen af van de soort en de<br />
dosering van de hulpstof maar ook van een hele reeks<br />
andere factoren: cementsoort, aard en korrelverdeling<br />
van de granulaten, verwerkbaarheid, temperatuur, intensiteit<br />
en duur van het mengen, aanwezigheid van<br />
andere hulpstoffen of toevoegsels enz.. De compatibiliteit<br />
van nieuwe betonmengsels moet zeker worden<br />
gecontroleerd aan de hand van geschiktheidsproeven.<br />
<strong>Praktische</strong> regel<br />
1 % ingebrachte lucht in het beton stemt overeen<br />
met een vermindering van de hoeveelheid aanmaakwater<br />
met ongeveer 5 liter per m3 en heeft<br />
hetzelfde effect op de verwerkbaarheid als 10 tot<br />
15 kg fijne deeltjes.<br />
1% bijkomend ingebrachte lucht stemt overeen<br />
met een vermindering van 5% van de druksterkte<br />
na 28 dagen.<br />
Fig. 1.4.3<br />
Luchtbel die de rol van expansievat vervult<br />
Algemene regels voor het gebruik van hulpstoffen<br />
Alhoewel hulpstoffen dikwijls toelaten om interessante<br />
eigenschappen te bekomen, mag men nooit<br />
uit het oog verliezen dat ze het systeem granulaten-water-cement<br />
complexer maken. Daarom<br />
moet de gebruiker extra aandacht besteden aan<br />
het gebruik van hulpstoffen.<br />
n Door bepaalde hulpstoffen te mengen worden<br />
ongewenste reacties veroorzaakt. Men moet dus<br />
in de eerste plaats vermijden om hulpstoffen<br />
van verschillende fabrikanten te combineren.<br />
n Behalve wanneer anders opgegeven, moeten<br />
hulpstoffen in de menger worden toegevoegd<br />
na het aanmaakwater, wanneer het mengsel<br />
reeds voldoende bevochtigd is.
Samenvatting<br />
Effect op Superplastificeerder<br />
Verwerkbaarheid<br />
Ontmenging / bleeding<br />
Binding<br />
• versnelling<br />
• vertraging<br />
Gedrag bij pompen<br />
Beginsterkte<br />
Eindsterkte<br />
Permeabiliteit<br />
Bestandheid tegen vorst en<br />
dooizouten<br />
Betonstorten bij koud weer<br />
Betonstorten bij warm weer<br />
+ +<br />
+<br />
-<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
Versneller<br />
-<br />
+ +<br />
+ +<br />
-<br />
-<br />
-<br />
+<br />
-<br />
Vertrager<br />
+<br />
-<br />
+ +<br />
-<br />
+<br />
-<br />
+<br />
Betonbestanddelen<br />
Hulpstoffen<br />
Luchtbelvormer<br />
+ + beoogd effect + mogelijk positief effect - risico op ongewenste effecten<br />
+<br />
+<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
+ +<br />
27<br />
Fig. 1.4.4<br />
Pompen voor<br />
hulpstoffen<br />
1.4
1.5<br />
28<br />
Betonbestanddelen<br />
Toevoegsels en toevoegingen<br />
Algemeen<br />
Toevoegsels zijn stoffen die bepaalde eigenschappen<br />
van het beton verbeteren, zoals de verwerkbaarheid<br />
van vers beton, de druksterkte en de<br />
dichtheid van verhard beton, of die het bepaalde<br />
bijzondere eigenschappen geven, zoals de kleur.<br />
In tegenstelling tot hulpstoffen zijn de hoeveelheden<br />
die worden toegevoegd aan het beton, voldoende<br />
om er rekening mee te houden bij de volumeberekening.<br />
De norm NBN EN 206-1 definieert toevoegsels als minerale<br />
materialen die fijn verdeeld zijn. Er bestaan 2<br />
soorten toevoegsels :<br />
n toevoegsels van het type I (quasi inert)<br />
n toevoegsels van het type II (puzzolaan of latent hy-<br />
draulisch).<br />
Toevoegsels van het type II mogen gedeeltelijk meegerekend<br />
worden in het bindmiddelgehalte volgens het<br />
k-waarde concept. In dat geval kan de dosering van het<br />
toevoegsel in overeenstemming met de norm NBN EN<br />
206-1 worden bepaald en kan de samenstelling eventueel<br />
worden aangepast aan de specifieke eisen van<br />
bepaalde onderdelen van het werk. Dit voordeel heeft<br />
evenwel ook enkele nadelen:<br />
n Voor de afzonderlijke opslag van toevoegsels zijn silo’s<br />
nodig, doseerinrichtingen en bijkomende controles.<br />
n Bepaalde toevoegsels vertonen de neiging klonters<br />
te vormen bij een langdurige opslag.<br />
Toevoegingen zijn producten die worden verwerkt in<br />
het beton en die geen cement, granulaten, aanmaakwater,<br />
hulpstoffen of toevoegsels zijn. Het gaat bijvoorbeeld<br />
over vezels, producten die de viscositeit of de<br />
thixotropie verhogen, kleurstoffen…<br />
Voor toevoegingen mag het k-waarde concept niet<br />
worden toegepast.<br />
De belangrijkste toevoegsels<br />
en toevoegingen<br />
Kalksteen- en siliciumhoudende vulstoffen.<br />
De kalksteen- en siliciumhoudende vulstoffen kunnen<br />
de korrelopbouw van het beton verbeteren wanneer<br />
zand met weinig fijnstoffen wordt gebruikt en geen<br />
correctiezand voor handen is.<br />
Deze vulstoffen worden ook gebruikt om zelfverdichtend<br />
beton (ZVB) te maken. In dat geval is het mogelijk<br />
de hoeveelheid pasta van het beton zodanig te verhogen<br />
dat het beton zonder trillen kan geplaatst worden.<br />
Deze vulstoffen moeten voldoen aan de norm NBN EN<br />
12620 en behoren tot de toevoegsels van het type I.<br />
Vezels<br />
Wat synthetische vezels betreft, worden de polypropyleenvezels<br />
het meest gebruikt. Daarmee worden vooral<br />
plastische krimpscheuren vermeden. Behalve de keuze<br />
van de meest geschikte vezels voor elke toepassing,<br />
stelt hun gebruik weinig of geen problemen en is er<br />
geen specifieke inrichting noch specifieke voorzorgsmaatregelen<br />
vereist. De normale dosering is ongeveer<br />
1 kg vezels per m3 beton.<br />
Indien staalvezels goed verdeeld zijn, verbeteren ze<br />
bepaalde mechanische eigenschappen van het beton,<br />
meer bepaald de treksterkte en de taaiheid (beton<br />
wordt minder bros). Om deze vezels te gebruiken<br />
wint men best het advies van een specialist in, omdat<br />
de doeltreffendheid van staalvezels afhankelijk is van<br />
de lengte, de diameter en de vorm, die gekozen moeten<br />
worden in functie van de gewenste toepassing. De<br />
dosering ervan schommelt meestal tussen 20 en 70 kg<br />
per m3 beton, maar uitzonderlijk stijgt deze waarde tot<br />
150 kg/m3 . Voor hoge doseringen is het nodig om bij het<br />
mengen over een aangepaste introductieinstallatie te<br />
beschikken teneinde een homogene verdeling te garanderen<br />
zonder gevaar voor agglomeratie. Het gebruik<br />
van staalvezels vergt in het algemeen een hogere cementdosering<br />
en doet de verwerkbaarheid dalen.
Fig. 1.5.1<br />
Verschillende soorten vezels: staalvezels, polypropyleen-<br />
vezels en korte stukjes wapeningsstaaf.<br />
Glasvezels worden gebruikt als wapening bij het prefabriceren<br />
van dunne elementen. Het verwerken van<br />
zulke wapeningen is delicaat en vereist een ervaren en<br />
degelijk vakman.<br />
De duurzaamheid van dit soort vezels varieert sterk en<br />
is vooral afhankelijk van hun oorsprong.<br />
De norm NBN EN 14650 behandelt de algemene regels<br />
voor de productiecontrole van staalvezelbeton.<br />
Betonbestanddelen<br />
Toevoegsels en toevoegingen<br />
Minerale kleurstoffen<br />
Minerale kleurstoffen worden gebruikt om beton en<br />
mortel te kleuren (fig. 1.5.2). In de praktijk voldoen alleen<br />
pigmenten op basis van oxiden aan de eisen qua<br />
korrelgrootte en stabiliteit.<br />
De eisen met betrekking tot kleurstoffen voor beton<br />
zijn vastgelegd in de norm EN 12878.<br />
Kleurstoffen hebben geen chemisch effect op het beton,<br />
maar door hun hoge waterbehoefte moet in het<br />
algemeen de water/cement-factor (W/C) worden verhoogd<br />
of moet gelijktijdig een superplastificeerder<br />
worden gebruikt.<br />
De kleurstofdosering wordt in de regel bepaald door de<br />
intensiteit van de gewenste kleur (enkele percenten in<br />
verhouding tot het cementgewicht), maar de normale<br />
en maximale doseringen worden ook opgegeven in de<br />
productdocumentatie.<br />
Voor en na het aanmaken van gekleurd beton moeten<br />
de menger, transportvoertuigen, overslaginrichtingen<br />
en alle gereedschappen zorgvuldig worden gereinigd<br />
anders wordt het daarna aangemaakte beton bezoedeld.<br />
Met de tijd gaat de kleurintensiteit van gekleurd beton<br />
onvermijdelijk verminderen, zelfs met de beste pigmenten.<br />
Voor de goede uitvoering van werken of elementen<br />
in gekleurd beton is een zekere ervaring vereist.<br />
n Een perfect homogene menging van het beton;<br />
n gebruik van zand met een lichte kleur;<br />
n gebruik van licht tot wit cement en een precieze<br />
dosering van de kleurstof<br />
zijn maar enkele van de onmisbare basisvoorwaarden<br />
om zichtbeton in een heldere en gelijkvormige<br />
kleur te bekomen. De kleur van de grove granulaten<br />
speelt daarentegen maar een beperkte rol.<br />
Zie ook hoofdstuk 2.10 over de invloed van de bekisting.<br />
29<br />
Fig. 1.5.2<br />
Gekleurde betonstraatstenen<br />
1.5
1.5<br />
30<br />
Betonbestanddelen<br />
Toevoegsels en toevoegingen<br />
Vliegas<br />
De eigenschappen en voordelen van vliegas worden besproken<br />
in hoofdstuk 1.1, cement.<br />
De eisen met betrekking tot vliegas voor beton worden<br />
bepaald in de norm NBN EN 450-1.<br />
Vliegas kan worden gebruikt als een toevoegsel van het<br />
type II. De k-coëfficiënt is afhankelijk van het gebruikte<br />
cement en varieert van 0 tot 0,4.<br />
Silicafume<br />
Door zijn extreme fijnheid en hoog siliciumgehalte beschikt<br />
silicafume (ook soms microsilica genoemd) over<br />
een zeer hoge puzzolane activiteitsindex. De k-coëfficiënt<br />
is 1 of 2, afhankelijk van het geval (zie NBN EN<br />
206-1).<br />
Silicafume moet voldoen aan de eisen van de norm<br />
NBN EN 13263.<br />
Omdat het ongeveer 100 maal fijner is dan cement, kan<br />
silicafume problemen opleveren voor de dosering of<br />
homogeniteit bij het aanmaken van beton.<br />
Silicafume wordt vooral verkocht in de volgende twee<br />
vormen:<br />
n in poedervorm (vraagt veel meer mengtijd: t > 180<br />
seconden),<br />
n in watersuspensie, gemakkelijk te doseren (opgelet<br />
voor vorst en sedimentatie tijdens de opslag).<br />
Een dosering van 5 tot 10 % silicafume (in verhouding<br />
tot het cementgewicht) geeft een aanzienlijke verbetering<br />
van bepaalde eigenschappen van het beton:<br />
n Verhoging van de cohesie van vers beton en het ver-<br />
mogen water vast te houden en dus vermindering<br />
van het risico op ontmenging<br />
n Voor spuitbeton: belangrijke vermindering van de<br />
rebound (terugkaatsen van granulaten tijdens het<br />
spuiten)<br />
n Sterke vermindering van de porositeit van het beton<br />
met als gevolg een aanzienlijke toename van de<br />
duurzaamheid. Wanneer silicafume wordt gebruik<br />
voor de aanmaak van HSB, bemerken we een verhoging<br />
van de bestandheid:<br />
- tegen vorstcycli,<br />
- tegen vorst en dooizouten,<br />
Fig. 1.5.3<br />
Vliegas, foto genomen met een rasterelektronen-<br />
microscoop<br />
- tegen afslijting,<br />
- tegen sulfaathoudend water en diverse agressieve<br />
chemische stoffen<br />
- en een daling van de carbonatatiesnelheid.<br />
n Aanzienlijke toename van de druksterkte. De toevoeging<br />
van silicafume laat toe hogesterkte beton<br />
te vervaardigen, maar de daaruit volgende toename<br />
van de elasticiteitsmodulus heeft een licht negatieve<br />
invloed op de taaiheid van het beton.<br />
Voor doseringen tussen 5 en 10 % moet het gebruik<br />
van silicafume altijd gecombineerd worden met<br />
een superplastificeerder en gecontroleerd worden<br />
aan de hand van voorafgaande geschiktheidsproeven<br />
om bijvoorbeeld problemen met de verwerkbaarheid<br />
tijdens de uitvoering te voorkomen.
Van vers beton tot verhard beton<br />
2.1 Samenstelling van beton<br />
2.2 Indeling in klassen<br />
2.3 Verwerkbaarheid en consistentie<br />
2.4 Productie en transport<br />
2.5 Storten en verdichten<br />
2.6 Pompbeton<br />
2.7 Zelfverdichtend beton<br />
2.8 Zichtbeton<br />
2.9 Nabehandeling<br />
2.10 Invloed van de bekisting<br />
2.11 Betonneren bij warm weer<br />
2.12 Betonneren bij koud weer<br />
31 2
2.1<br />
Fig. 2.1.1<br />
Relatief aandeel<br />
van de bestand-<br />
delen van beton<br />
32<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Samenstelling van beton<br />
Uit fig. 2.1.1 volgt dat de granulaten het grootste aandeel<br />
vormen van het beton, zowel in volume als in gewicht.<br />
Om de verwerkbaarheid van vers beton en de hydratatie<br />
van cement te garanderen, moet het aanmaakwater<br />
het volledige oppervlak van de korrels bevochtigen.<br />
Daarom moeten de bestanddelen van beton ook worden<br />
bekeken vanuit het oogpunt van hun specifieke<br />
oppervlakte. In dat opzicht is cement veruit het meest<br />
determinerende bestanddeel. Het is ook het enige dat<br />
druksterkte genereert door zijn reactie met water.<br />
Cement<br />
Water<br />
Lucht<br />
Zand<br />
Volumepercentage van de<br />
bestanddelen<br />
Grove<br />
granulaten<br />
Cement<br />
Het samenstellen van beton<br />
Om de samenstelling van beton te bepalen moet de<br />
ontwerper vooral de volgende aspecten optimaliseren:<br />
n de verwerkbaarheid<br />
n de druksterkte<br />
n de duurzaamheid<br />
n de kostprijs<br />
Water<br />
Zand<br />
Gewichtspercentage van de<br />
bestanddelen<br />
Grove<br />
granulaten<br />
Cement<br />
Zand<br />
Korreloppervlaktepercentage<br />
Grove<br />
granulaten<br />
7-15 14-19 2-6 22-32 30-48 9-18 6-9 23-35 33-55 93-95 4-6 0,51
W/C-factor<br />
laag<br />
hoog<br />
laag<br />
weinig<br />
weinig<br />
Druksterkte<br />
vers<br />
beton<br />
laag<br />
Absorption<br />
Capillaire<br />
absorptie<br />
Krimp<br />
Bleeding<br />
goed<br />
behoud van<br />
oppervlakken<br />
donkerder<br />
oppervlakken<br />
hoog<br />
veel<br />
veel<br />
Duurzaamheid<br />
Kleur<br />
W/C-factor<br />
hoog<br />
afgestoten<br />
water<br />
aantasting van<br />
blootgestelde<br />
oppervlakken<br />
lichtere<br />
oppervlakken<br />
Fig. 2.1.2<br />
Invloed van de W/C-factor op de<br />
eigenschappen van beton<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Samenstelling van beton<br />
Belang van de water/cement-verhouding<br />
(W/C-factor)<br />
De water/cement-verhouding is een van de sleutelfactoren<br />
die van doorslaggevende invloed is op alle eigenschappen<br />
van het beton (fig. 2.1.2).<br />
Bij het voorschrijven van de betoneigenschappen beperkt<br />
de ontwerper doorgaans de W/C-factor.<br />
In de praktijk is het echter tijdrovend om het watergehalte<br />
van elk beton precies te meten. Daarom baseert<br />
men zich bij de productie in de betoncentrale dikwijls<br />
op een meting van de vloeibaarheid. Voor een welbepaalde<br />
samenstelling hangt deze nauw samen met het<br />
watergehalte en bovendien is ze makkelijker te meten.<br />
Met enige ervaring geeft deze werkwijze een voldoende<br />
aanduiding van de W/C-factor, maar het is geen vervanging<br />
voor een werkelijke meting van het watergehalte<br />
van het beton.<br />
Keuze van de W/C-factor<br />
De keuze van de W/C-factor hangt in de eerste plaats<br />
af van de omgeving en de mechanische spanningen<br />
waaraan het verhard beton onderworpen zal worden<br />
(fig. 2.1.3). De norm NBN EN 206-1 bepaalt de precieze<br />
vereisten terzake. Soms kan voor een bepaalde werf de<br />
limiet voor de W/C-factor nog strenger zijn dan deze<br />
gedefinieerd in de norm. In dat geval zal meestal sprake<br />
zijn van specifieke aanbestedingsvoorwaarden waarbij<br />
bijzondere aandacht zal gaan naar de uitvoeringsomstandigheden.<br />
Druksterkte na 28d op beton (N/mm 2 )<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1<br />
W/C-factor<br />
Normale gebruiksomstandigheden (0.40 – 0.60)<br />
Uitzonderlijke gebruiksomstandigheden<br />
33<br />
Fig. 2.1.3<br />
Invloed van de<br />
W/C-factor op<br />
de druksterkte<br />
2.1
2.1<br />
34<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Samenstelling van beton<br />
Minimum cementgehalte<br />
Een voldoend cementgehalte vormt een doeltreffende<br />
bescherming van de wapening tegen corrosie. Deze bescherming<br />
is te wijten aan de hoge alkaliniteit van het<br />
calciumhydroxide dat zich vormt tijdens de hydratatie<br />
van het cement, en aan de lage porositeit van het beton.<br />
Opdat altijd zou voldaan zijn aan deze twee voorwaarden,<br />
schrijft de norm NBN B15-001 bijvoorbeeld<br />
voor dat het gewapend beton dat wordt geplaatst in<br />
een omgevingsklasse EE3 (buitenomgeving, blootgesteld<br />
aan regen en vorst), tenminste 320 kg cement per<br />
m3 beton moet bevatten. Dit minimum cementgehalte<br />
kan hoger of lager zijn voor andere delen van het bouwwerk,<br />
naargelang ze al of niet blootgesteld zijn aan<br />
weersomstandigheden of aan andere aantastingen.<br />
(zie tabel F1, F2 en F3 van de norm NBN B15-001).<br />
Fig. 2.1.4<br />
Een monogranulaire korrelopbouw<br />
geeft een lage vulgraad: de porositeit<br />
is hoog (schematische voorstelling).<br />
Porositeit van het beton<br />
Een mengsel van granulaten met een continue korrelopbouw<br />
geeft een goed verwerkbaar beton, met een<br />
hoge cohesie en geringe neiging tot ontmenging. Dit<br />
beton heeft tegelijk een lage porositeit, wat zijn duurzaamheid<br />
verhoogt (fig. 2.1.4 en 2.1.5). Mengsels met<br />
een discontinue korrelopbouw mogen alleen worden<br />
gebruikt in specifieke gevallen en met de nodige voorzorgen.<br />
Fig. 2.1.5<br />
Beton met continue en optimale korrelop-<br />
bouw geeft een hoge vulgraad: de porosi-<br />
teit is laag (schematische voorstelling).
Volumeberekening<br />
De berekening van de gewichtsamenstelling van beton<br />
is gebaseerd op het absolute volume dat elk van de bestanddelen<br />
inneemt in 1 m3 of 1000 liter gestort beton.<br />
Dit volume wordt verkregen door het gewicht van elk<br />
der bestanddelen te delen door zijn soortelijk gewicht.<br />
Het aldus bekomen volume moet worden verhoogd<br />
met de ingesloten lucht (of ingebrachte lucht in het<br />
geval een luchtbelvormer wordt gebruikt).<br />
Naast de granulaten is het gewicht van de andere bestanddelen<br />
gekend:<br />
n cement, door de dosering ervan<br />
n water, door de W/C-factor<br />
n de hulpstoffen en toevoegsels, door hun dosering<br />
Voorbeeld :<br />
Gegevens volgens NBN<br />
B15-001<br />
Cmin = 320<br />
Eeff/Cmax =0,50<br />
Bestanddelen<br />
Cement<br />
Effectief water<br />
Plastificeerder (1%)<br />
Aanmaakwater<br />
Ingesloten lucht (1,5%)<br />
Pastavolume<br />
Droge granulaten<br />
Beton<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Samenstelling van beton<br />
Om praktische doseringen te bekomen voor gebruik in<br />
de betoncentrale, moet men:<br />
1. elke korrelfractie vermeerderen met haar vochtgehalte<br />
(in het algemeen 4 tot 6 % voor zand en 1 tot 3<br />
% voor grove granulaten).<br />
2. de hoeveelheid aanmaakwater in dezelfde mate verminderen<br />
3. rekening houden met het absorptiewater van de<br />
granulaten door het toe te voegen aan het aanmaakwater.<br />
In het onderstaande voorbeeld vindt u een schema voor de<br />
berekening van de samenstelling voor een kubieke meter<br />
verdicht beton, bestemd voor gewapend beton in omgevingsklasse<br />
EE3.<br />
Massa (kg/m 3 )<br />
320<br />
160<br />
3,2<br />
157<br />
1913<br />
Volumieke<br />
massa<br />
(kg/m 3 )<br />
3,1<br />
1<br />
1,1<br />
1<br />
2,65<br />
2393<br />
Volume<br />
(l/m 3 )<br />
103<br />
160<br />
2,9<br />
157<br />
15<br />
278<br />
722<br />
1000<br />
Detail van<br />
de berekening<br />
320/3,1 = 103 l<br />
320 x 0,50 = 160 kg<br />
320 x 1% = 3,2 kg<br />
160 - 2,9 = 157 l<br />
1000 l x 1,5% =15 l<br />
103 + 160 + 15 =278 l<br />
1000 - 278 = 722 l<br />
103+157+2,9+722<br />
35<br />
2.1
2.2<br />
Fig. 2.2.1<br />
Drukproef op<br />
kubus.<br />
Fig. 2.2.2<br />
Voorbeelden<br />
van gebruikelijke<br />
omgevingsklassen<br />
36<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Indeling in klassen<br />
De betonnorm NBN EN 206-1 en de nationale aanvulling<br />
NBN B15-001:<br />
> vormen de normatieve basis voor alle structuurbeton.<br />
> classificeren het beton op basis van de blootstellingscriteria<br />
van het beton (13 omgevingsklassen) en de<br />
eigenschappen van vers en verhard beton.<br />
Druksterkteklasse<br />
Beton wordt allereerst in klassen ingedeeld volgens<br />
zijn druksterkte.<br />
De druksterkteklassen worden altijd aangeduid met<br />
de letter “C”, van het Engelse “concrete”, gevolgd door<br />
2 waarden die overeenstemmen met de druksterkte<br />
gemeten op cilindervormige, respectievelijk kubusvormige<br />
proefstukken.<br />
Voorbeeld: C 30/37<br />
C geeft aan of het gaat om beton met een normale<br />
volumemassa of om zwaar beton<br />
30 geeft de karakteristieke druksterkte, gemeten op<br />
een cilinder (Ø 150 mm, h = 300 mm),<br />
37 geeft de karakteristieke druksterkte, gemeten op<br />
een kubus met een rib van 150 mm.<br />
OMGEVINGSKLASSEN<br />
De europese norm legt 16 druksterkteklassen vast tussen<br />
C8/10 en C100/115.<br />
Als de volumieke massa van beton lager is dan 2000 kg/m 3 ,<br />
spreekt men van licht beton. In dat geval begint deze<br />
classificatie met “LC” en zijn er 14 sterkteklassen, variërend<br />
van LC8/9 tot LC80/88.<br />
Omgevingsklasse<br />
Elk beton is onderworpen aan een specifieke omgeving<br />
die invloed heeft op zijn duurzaamheid.<br />
In de norm NBN 15-001 wordt het begrip omgevingsklasse<br />
gebruikt. Er worden dertien omgevingsklassen<br />
gedefinieerd die veel voorkomen in België en voor de<br />
Belgische betonpraktijk vaak van toepassing zijn (zie<br />
tabel 2.2.1).<br />
Gebruiksdomein<br />
Aangezien de vereisten inzake duurzaamheid verschillen<br />
al naargelang het gaat om gewapend beton of niet,<br />
moet worden aangegeven of het gaat om ongewapend<br />
beton (OB), gewapend beton (GB) of voorgespannen<br />
beton (VB).
Grootste korrelafmeting van het granulaat<br />
Beton kan ook worden ingedeeld op basis van de nominale<br />
grootste afmeting van het granulaat (Dmax).<br />
Het wordt aanbevolen om een Dmax te kiezen die<br />
niet hoger is dan: • 1/5 a (a: de afstand tussen de bekistingswanden<br />
of de dikte van<br />
de plaat)<br />
• 3/4 b (b: de tussenafstand tussen<br />
de wapeningsstaven)<br />
• 1,5 b’ (b’: de tussenafstand tussen<br />
de wapeningsstaven bij overlappingslassen)<br />
• c (c: de dikte van de betondekking)<br />
• 2/5 e (e: de dikte van de opstortlaag<br />
van een samengestelde vloer)<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Indeling in klassen<br />
Consistentieklasse<br />
De verwerkbaarheid kan bepaald worden volgens meerdere<br />
vloeibaarheidsproeven (fig. 2.2.3): de zetmaat (S), de<br />
Vebetijd (V), de verdichtingsgraad (C) of de schokmaat (F).<br />
Er is geen direct onderling verband tussen de consistentieklassen<br />
volgens de verschillende methoden.<br />
Bijkomende vereisten<br />
Naast deze algemene voorschriften kunnen aan beton<br />
natuurlijk ook bijkomende eisen opgelegd worden, zoals<br />
cementsoort, type granulaat, temperatuur van vers<br />
beton, hydratatiewarmte,…<br />
Tabel 2.2.1<br />
Omgevingsklassen<br />
(1) Enkel voor uitzonderlijke toepassingen in ongewapend beton,zoals bijvoorbeeld zuiverheidbeton voor funderingen.(2) Beton zonder toegevoegde lucht behalve<br />
indien opgelegd door de voorschrijver.<br />
37<br />
2.2
2.2<br />
38<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Indeling in klassen<br />
Samenstelling van het beton volgens de normen<br />
NBN EN 206-1 en NBN B15-001<br />
Naast de indeling in klassen bepaalt de Europese norm<br />
NBN EN 206-1 de algemene regels voor de samenstelling<br />
van beton die moeten verzekeren dat het beton bestand<br />
is tegen zijn omgeving.<br />
De meeste Europese landen hebben de Europese norm<br />
aangevuld met eigen nationale voorschriften.<br />
In België bestaat er een aanvulling bij de norm NBN EN<br />
206-1, namelijk de NBN B15-001. Deze norm vult de NBN<br />
EN 206-1 aan met normatieve eisen die gebaseerd zijn<br />
op de Belgische ervaring, en geeft daarnaast ook informatieve<br />
toelichtingen. De klasse-indeling verloopt in<br />
principe volgens de Europese norm. Voor de druksterkte<br />
worden doorgaans kubussen gebruikt en de eisen inzake<br />
druksterkte verwijzen dus naar het 2e cijfer van de klasse<br />
C of CL.<br />
De Belgische norm maakt gebruik van omgevingsklassen<br />
die de milieuklassen van de Europese norm vervangen,<br />
en maakt de directe link tussen de omgevingsklassen<br />
van beton en de eisen inzake samenstelling. Deze<br />
eisen omvatten o.a. de hoeveelheid cement of equivalent<br />
bindmiddel, de (effectieve) W/C-factor en de druksterkteklasse<br />
van het beton (tabel 2.2.1)<br />
Fig. 2.2.3<br />
Verschillende<br />
vloeibaarheden<br />
van beton<br />
(zetmaat)<br />
Equivalent bindmiddel<br />
Als er naast het cement nog een toevoegsel van het<br />
type II wordt toegevoegd aan het beton, mag het kwaarde<br />
concept worden gebruikt.<br />
equivalent bindmiddel = Cement + k * Toevoegsel<br />
De normen NBN EN 206-1 en NBN B15-001 (paragraaf<br />
5.2.5.2) geven de waarden voor de coëfficiënt k.<br />
Er mag rekening worden gehouden met het equivalent<br />
bindmiddelgehalte om het minimum vereist cementgehalte<br />
en de maximale W/C te respecteren.<br />
Effectief watergehalte<br />
Het concept “effectief watergehalte” wordt als volgt<br />
gedefinieerd:<br />
effectief water = totaal water – water geabsorbeerd<br />
door de granulaten<br />
Totaal water = aanmaakwater + water vervat in en op<br />
het oppervlak van de granulaten + water van hulpstoffen<br />
en toevoegsels.<br />
De tabel 2.2.1 geeft per omgevingsklasse de eisen voor<br />
de samenstelling van het beton.
Belang van de verwerkbaarheid<br />
Een goede verwerkbaarheid vergemakkelijkt het ver-<br />
handelen en het plaatsen van beton, d.w.z. het storten<br />
in bekistingen en de verdichting. Een goede verwerkbaarheid<br />
heeft ook een gunstige invloed op de verwerkingskosten.<br />
Ook de druksterkte van het verhard beton<br />
en vooral zijn duurzaamheid hangen rechtstreeks af<br />
van een goede plaatsing, van de perfecte omhulling<br />
van de wapening en een zorgvuldige verdichting. Dit is<br />
enkel mogelijk met een goede verwerkbaarheid.<br />
Definitie van verwerkbaarheid en<br />
van consistentie<br />
De notie van verwerkbaarheid van beton beantwoordt<br />
niet aan een precieze definitie. Zij omvat verschillende<br />
eigenschappen, zoals de consistentie, de cohesie (interne<br />
samenhang), de neiging tot ontmenging, de plasticiteit<br />
en de thixotropie. Als op wetenschappelijk vlak<br />
de consistentie het resultaat is van de interne wrijving<br />
Consistentiegebied Zetmaat (slump) S<br />
Aardvochtig<br />
Plastisch<br />
Zeer plastisch<br />
Vloeibaar<br />
Zeer vloeibaar<br />
Klasse<br />
Controle van de verwerkbaarheid en<br />
aanvang van het betonneren<br />
Vergelijkbare consistentiewaarden voor beton dat afkomstig<br />
is uit verschillende installaties vormen geen<br />
garantie voor een strikt identieke verwerkbaarheid. De<br />
resultaten kunnen worden beïnvloed door de keuze van<br />
bestanddelen en door de gebruikte menginrichting.<br />
Daarom moet de verwerkbaarheid worden gecontroleerd<br />
bij aanvang van het betonneren en moet indien<br />
nodig de consistentie worden aangepast. Ook wanneer<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
S4<br />
S5 (1)<br />
(1) methode niet geschikt voor dit consistentiegebied<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Verwerkbaarheid en consistentie<br />
van alle vaste deeltjes in het beton, dan kan deze in de<br />
praktijk worden bepaald door verschillende meetmethodes.<br />
Meetmethodes voor de consistentie<br />
In België worden veelvuldig twee methodes gebruikt<br />
om de consistentie van beton te bepalen: de zetmaat<br />
(“slump”) en de schokmaat of uitspreiding. Deze twee<br />
methodes (fig. 2.3.1 en 2.3.2) worden beperkt tot bepaalde<br />
consistentiegebieden.<br />
Consistentieklasse<br />
De tabel 2.3.1 geeft de consistentieklassen, zoals bepaald<br />
door de norm NBN EN 206-1, en geeft ook de meest geschikte<br />
meetmethode voor elk consistentiegebied<br />
De uitvoering van deze proeven wordt nauwkeurig beschreven<br />
in de Europese normen NBN EN 12350-2 en<br />
NBN EN 12350-5.<br />
Maat in mm<br />
10 tot 40<br />
50 tot 90<br />
100 tot 150<br />
160 tot 210<br />
( ≥ 220)<br />
Klasse<br />
F1 (1)<br />
F2<br />
F3<br />
F4<br />
F5<br />
F6 (1)<br />
Schokmaat F<br />
Maat in mm<br />
(≤ 340)<br />
350 tot 410<br />
420 tot 480<br />
490 tot 550<br />
560 tot 620<br />
(≥ 630)<br />
andere granulaten worden gebruikt, moet de consistentiewaarde<br />
die is voorgeschreven voor het werk in<br />
uitvoering, opnieuw worden gecontroleerd. Tegenwoordig<br />
wordt vooral beton met zetmaat S3 en S4 gebruikt.<br />
Het heeft het voordeel dat het gemakkelijk te storten<br />
en te verdichten is en een verhard beton oplevert met<br />
een hoge duurzaamheid.<br />
39<br />
Tabel. 2.3.1<br />
Consistentieklassen<br />
2.3
2.3<br />
Fig. 2.3.1<br />
Slumpmeting<br />
Fig. 2.3.2<br />
Meting van de schok-<br />
maat op de schoktafel<br />
40<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Verwerkbaarheid en consistentie<br />
Vloeimiddelen verbeteren de consistentie<br />
Dankzij de superplastificeerders is het mogelijk om beton<br />
aan te maken met een W/C = 0,5 (of zelfs lager) dat<br />
toch tot de consistentieklassen S3 en S4 behoort. Dit beton<br />
is bijzonder in trek omdat het gemakkelijk te storten<br />
en te verdichten is en toch een beton met goede sterkte<br />
en hoge duurzaamheid oplevert.<br />
Een hogere consistentie mag nooit worden bereikt<br />
door achteraf water toe te voegen.<br />
Invloed van andere kenmerken van het<br />
beton op de consistentie<br />
Naast hulpstoffen hebben vele andere factoren een invloed<br />
op de consistentie. Elke verandering van één of<br />
meer van deze factoren heeft niet alleen een invloed op<br />
de consistentie, maar ook op de druksterkte (en op heel<br />
Verbetering van de continuïteit van de korrelopbouw<br />
Verhoging van het gehalte ronde granulaten<br />
Verhoging van het gehalte gebroken granulaten<br />
Verhoging van het aanmaakwater<br />
Verhoging van de temperatuur van vers beton<br />
Gebruik van een superplastificeerder<br />
Gebruik van een luchtbelvormer<br />
Gebruik van een vertrager<br />
wat andere eigenschappen) van het beton, dikwijls zelfs<br />
in tegengestelde zin. De invloed van een aantal basisparameters<br />
op de consistentie en de druksterkte wordt in<br />
onderstaande tabel samengevat.<br />
Na het mengen begint de verwerkbaarheid<br />
te verminderen<br />
Zodra het mengen beëindigd is, evolueert de consistentie<br />
onvermijdelijk in ongunstige zin, wat zich vertaalt<br />
in een langzame afname van de verwerkbaarheid. Merk<br />
op dat de gebruikte referentiewaarde overeenstemt<br />
met hetzij het einde van het mengen, hetzij de levering<br />
van het beton op de werf. Dit verschil is aanzienlijk<br />
bij warm weer, evenals bij gebruik van een cement<br />
met een eerder snelle binding. Het is mogelijk om dit<br />
nadeel te ondervangen door bijvoorbeeld een cement<br />
met langzamere binding te gebruiken.<br />
Variatie Invloed op de consistentie Invloed op de druksterkte<br />
è Gunstige invloed ê Ongunstige invloed é Geen merkbare invloed<br />
è<br />
è<br />
ê<br />
è<br />
ê<br />
è<br />
è<br />
è<br />
é<br />
é<br />
è<br />
ê<br />
ê<br />
è<br />
ê<br />
è
Dosering van de bestanddelen<br />
De correcte productie van een beton met een gegeven<br />
samenstelling hangt in hoge mate af van de gebruikte<br />
productieinstallaties. De mengverhoudingen van de<br />
verschillende bestanddelen (bindmiddel, granulaten,<br />
aanmaakwater en toevoegsels) moeten daarbij zeer precies<br />
worden gerespecteerd. Daarvoor bestaan er twee<br />
systemen: massadosering en volumedosering, waarvan<br />
het laatste minder nauwkeurig is.. De volgorde waarin<br />
de bestanddelen worden ingevoerd in de menger is van<br />
groot belang en moet voorafgaand worden uitgetest.<br />
Deze volgorde heeft meer bepaald invloed op:<br />
n de goede dispersie van de bestanddelen<br />
n de doeltreffendheid van het mengen<br />
n een optimaal rendement van de hulpstoffen<br />
n het rendement van de menginstallatie<br />
n de slijtage<br />
n het reinigen en onderhouden van de menginstallatie<br />
Mengen van de bestanddelen<br />
De menger moet alle afzonderlijke bestanddelen mengen<br />
tot een perfect homogeen mengsel en bovendien<br />
voldoen aan de volgende vereisten:<br />
n hoge mengintensiteit<br />
n korte mengtijd<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Productie en transport<br />
n snelle dispersie van de bestanddelen<br />
n optimale omhulling van de granulaten door de cementpasta<br />
n snel ledigen<br />
n minimale slijtage<br />
In de centrales voor stortklaar beton gebruikt men hoofdzakelijk<br />
menginrichtingen die per batch werken. Voor<br />
elk mengertype bestaat er een minimale vullingsgraad<br />
waaronder de homogeniteit niet meer kan worden gegarandeerd.<br />
Mengtijd<br />
De vereiste mengtijd varieert afhankelijk van het te produceren<br />
beton en van het type menger. De mengtijd<br />
moet worden bepaald aan de hand van proeven.<br />
Definitie: Mengtijd = duur van het mengen vanaf het<br />
ogenblik dat alle bestanddelen, ook het water, in de menger<br />
zijn toegevoegd.<br />
Indien het nodig is om de consistentie aan te passen<br />
tijdens het mengen door water of hulpstof toe te voegen,<br />
moet de mengtijd dienovereenkomstig worden<br />
verlengd.<br />
41<br />
Fig. 2.4.1<br />
Zicht binnen in een<br />
menger van een betoncentrale.<br />
2.4
Fig. 2.4.2<br />
Wattmetercurve van<br />
een menginstallatie<br />
van een betoncentrale<br />
2.4<br />
42<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Productie en transport<br />
De praktijk en vele proeven hebben aangetoond dat er<br />
naast de homogeniteit nog andere factoren een belangrijke<br />
rol spelen voor de betonkwaliteit. Energiek<br />
mengen bijvoorbeeld is goed voor het bevochtigen en<br />
voor de dispersie van het bindmiddel, wat een gunstige<br />
invloed heeft op de druksterkte van het beton.<br />
Belangrijk:<br />
n een mengtijd van minimaal 45 tot 60 seconden<br />
wordt aanbevolen.<br />
n bij gebruik van een luchtbelvormer moet deze<br />
duur verlengd worden.<br />
Door een wattmeter (meten van het vermogen dat<br />
wordt opgenomen door de motor van de menger tijdens<br />
het aanmaken van beton) kan visueel worden<br />
weergegeven wanneer het beton een voldoende homogeniteit<br />
verkrijgt (zie fig. 2.4.2).<br />
Toevoegen<br />
van de bestanddelen<br />
Mengen, verkrijgen van<br />
homogeniteit<br />
Ledigen<br />
1 2 3<br />
0:23 0:45 0:26<br />
Transport van het beton<br />
Stortklaar beton moet zo snel mogelijk van de centrale<br />
naar de werf worden vervoerd, in het algemeen in een<br />
vrachtwagen met menginrichting . Het moet zo snel als<br />
mogelijk worden gestort als men de kwaliteit ervan wil<br />
bewaren. Tijdens het transport moet het beton worden<br />
beschermd tegen slechte weersomstandigheden, tegen<br />
de zon, wind en vorst. Verder moet men nooit aarzelen<br />
het beton af te dekken om waterverlies tegen te gaan.<br />
Bij aankomst op de werf moeten tenminste de leveringsbon<br />
en de conformiteit van de eerste levering worden<br />
gecontroleerd door de werfverantwoordelijke. Bij<br />
vrachtwagens met menginrichting moet het beton bij<br />
aankomst opnieuw worden gemengd gedurende 1 tot<br />
2 minuten alvorens het te lossen, zeker in het geval van<br />
beton met ingebrachte lucht.<br />
Het toevoegen van bijkomend water wordt ten stellingste<br />
afgeraden, omdat dit water de kwaliteit van het beton<br />
vermindert en het moeilijk goed vermengd kan worden<br />
met het beton. Als de werfverantwoordelijke niettemin<br />
toch zou vinden dat er water toegevoegd moet worden,<br />
moet dit worden vermeld op de leveringsbon en, indien<br />
het beton gecertificeerd is, verliest het daardoor zijn conformiteitslabel.<br />
Voor voertuigen zonder menginrichting,<br />
mag in geen geval water worden toegevoegd.<br />
Als een voertuig niet onmiddellijk kan worden gelost bij<br />
aankomst op de werf, moet het op een beschermde plek<br />
worden geplaatst (in de schaduw of onder een beschutting<br />
bijvoorbeeld). Als er lang gewacht moet worden,<br />
kan het beton alleen nog maar worden gebruikt voor<br />
secundaire of voorlopige werken (op- of aanvullingen,<br />
werfweg, enz.).
Stortmiddelen Consistentie van het beton<br />
Transportband<br />
Kubel<br />
Pomp<br />
Stortgoot (tot 3 m)<br />
Overslag en storten<br />
Figuur 2.5.1 geeft de belangrijkste overslagmiddelen die<br />
gebruikt mogen worden, in functie van de consistentie<br />
en de bijzonderheden van de werf.<br />
De stortmiddelen moeten aangepast zijn aan het geleverde<br />
volume. Het plaatsen van het beton moet tegen<br />
een constant ritme gebeuren, in horizontale lagen met<br />
een zo gelijkmatig mogelijke dikte. Om ontmenging te<br />
voorkomen mag de valhoogte maximaal 50 tot 70 cm<br />
bedragen. Indien deze hoogte meer is dan 2 m, moet het<br />
beton worden gestort met een buis of een slang.<br />
Verdichten<br />
Een zorgvuldige verdichting is van essentieel belang voor<br />
de duurzaamheid van het beton. Goed verdicht beton<br />
heeft de volgende voordelen:<br />
n Hogere waterdichtheid<br />
n Betere duurzaamheid<br />
n Hogere druksterkte<br />
n Betere hechting van het beton aan de wapening<br />
S1<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Storten en verdichten<br />
S2 S3 S4 S5<br />
Verdichtingsmethoden<br />
De keuze van de verdichtingsmethode is afhankelijk<br />
van de consistentie van het beton. De meest gebruikte<br />
en doeltreffendste methode is trillen met behulp van<br />
trilnaalden (fig. 2.5.2), met bekistingstrillers of met trilbalken.<br />
Dikwijls gebruikt men een combinatie van deze<br />
methodes. Trillen vermindert de interne wrijving tussen<br />
de granulaten aanzienlijk. De korrels komen dichter bij<br />
elkaar, de lucht stijgt naar het oppervlak en de holtes<br />
worden gevuld met cementpasta. Toch blijft er altijd een<br />
hoeveelheid lucht achter, de zogenaamde “ingesloten<br />
lucht”, die meestal ongeveer 1,5 % van het betonvolume<br />
bedraagt.<br />
43<br />
Fig. 2.5.1<br />
Te gebruiken stortmiddelen<br />
in functie van de<br />
consistentie<br />
Fig. 2.5.2<br />
Verdichten van<br />
beton met een<br />
trilnaald<br />
2.5
2.5<br />
Fig. 2.5.3<br />
<strong>Praktische</strong> waarden<br />
voor de werkzame<br />
zone en de afstand<br />
tussen de trilpunten<br />
voor trilnaalden<br />
met verschillende<br />
diameters.<br />
Fig. 2.5.4<br />
Storten in lagen en<br />
tussenafstand van de<br />
trilpunten<br />
Fig. 2.5.5<br />
Storten van beton<br />
door middel van<br />
een vultrechter met<br />
dompelbuis<br />
44<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Storten en verdichten<br />
Toepassingsgebied van trilnaalden met hoge fre-<br />
quentie (Fig 2.5.3) :<br />
De ervaring heeft geleerd dat een frequentie van<br />
12’000 t/min het gunstigst is voor de meest courante<br />
betonsoorten. Voor beton met een beperkte<br />
korrelgrootte moet deze frequentie worden verhoogd<br />
(tot 18’000 t/min).<br />
Diameter<br />
van de naald<br />
[mm]<br />
< 40<br />
40 à 60<br />
> 60<br />
Diameter van<br />
de werkzame<br />
zone [cm]<br />
Trilpunten<br />
30<br />
50<br />
80<br />
Trilnaald<br />
Afstand tussen de<br />
trilpunten<br />
[cm]<br />
Oppervlak van de<br />
niet-verdichte laag<br />
25<br />
40<br />
70<br />
Reeds verdichte laag 10-15cm<br />
Regels voor een goede verdichting<br />
n Tril het beton in lagen met een dikte van 30 tot 50<br />
cm.<br />
n De trilnaald moet snel in het beton worden ingebracht,<br />
op gelijkmatige tussenafstanden. Ze moet<br />
kort op het laagste punt worden gehouden, daarna<br />
langzaam omhoog getrokken en tenslotte weggehaald<br />
worden zodat het oppervlak van zelf terug<br />
dichtgaat. Als het oppervlak niet dichtgaat, kan dit<br />
erop wijzen dat de consistentie van het beton te laag<br />
is, dat de binding al begonnen is, of nog dat de trilduur<br />
onvoldoende is.<br />
n Het beton mag niet horizontaal worden verplaatst<br />
met behulp van de trilnaald.<br />
n Kies de trilpunten zodanig dat de trilzones elkaar<br />
licht overlappen (fig. 2.5.3).<br />
n Stop met trillen van zodra er een fijne laag cementmelk<br />
wordt gevormd aan het oppervlak en er slechts<br />
sporadisch grote luchtbellen naar boven komen.<br />
n Wanneer het beton gestort is in opeenvolgende lagen,<br />
moet de trilnaald ongeveer 10 tot 15 cm in de<br />
onderliggende laag doordringen om een goede hechting<br />
tussen de twee lagen te garanderen (fig. 2.5.4).<br />
n Vermijd om de wapeningen en andere ingesloten elementen<br />
aan te raken met de trilnaald.<br />
<strong>Praktische</strong> regel<br />
Afstand tussen de trilpunten = 8 tot 10 maal de diameter<br />
van de naald<br />
Naverdichten (opnieuw trillen)<br />
Door de trilnaald opnieuw in het reeds verdichte beton<br />
te brengen vooraleer de binding van het beton begonnen<br />
is, wordt de dichtheid nog verbeterd. Deze techniek<br />
is vooral geschikt voor beton met een hoge W/C-factor<br />
en met de neiging tot bleeding, of beton dat moeilijk te<br />
storten was. Zo kunnen holtes worden gevuld die ontstaan<br />
door het (na)zetten van het verse beton onder de<br />
horizontale wapeningen. Een absolute voorwaarde voor<br />
het succes van naverdichting is dit te doen op het goede<br />
moment, wanneer het beton nog verwerkbaar is. Dit is<br />
de grootste moeilijkheid. Daarom moet naverdichting<br />
worden uitgevoerd door gekwalificeerd en ervaren personeel.
Toepassingsgebied<br />
Pompen is een moderne en economische methode om<br />
beton te storten (fig. 2.6.1) en kan worden gebruikt voor<br />
bijna alle soorten werken. Toch wordt deze techniek<br />
vooral gebruikt voor omvangrijke storten of wanneer<br />
de stortzone moeilijk toegankelijk is.<br />
De betonpompen worden ondergebracht in twee grote<br />
categorieën: mobiele pompen en stationaire pompen.<br />
Onderstaande tabel geeft enkele aanwijzingen over<br />
hun prestaties. Wanneer het beton over korte afstand<br />
vervoerd moet worden en/of wanneer het betonvolume<br />
klein is, kan men ook een beroep doen op een<br />
vrachtwagen met menginrichting en pomp (fig. 2.6.2).<br />
Mobiele en stationaire pompen<br />
Debiet per uur<br />
Transportafstand<br />
Pomphoogte<br />
20 tot 150 m 3<br />
Normaal tot 500m<br />
Extreem tot 1200m<br />
Stijgend 1) tot 250 m<br />
Dalend 1) van geval tot geval<br />
1) Om ongewenst ledigen van de transportleidingen te voorkomen<br />
in geval van verstopping of onderbreking van het storten,<br />
wordt aangeraden afsluitschuiven te installeren onderaan de<br />
stijgende of dalende leidingen. Na lange valleidingen kan een<br />
remlus nuttig zijn.<br />
Eisen<br />
Voor de samenstelling van pompbeton moet men bepaalde<br />
regels in acht nemen zodat het verse beton alle<br />
eigenschappen heeft die nodig zijn voor het verpompen.<br />
Het betonmengsel voor pompbeton moet dus altijd<br />
worden opgesteld door een ervaren betonspecialist.<br />
Bij het samenstellen van pompbeton moet extra zorg<br />
worden besteed aan de korrelopbouw en de cementdosering,<br />
zonder de andere specifieke eigenschappen van<br />
het verhard beton te verwaarlozen.<br />
De pomp stuwt het beton naar de stortplaats via een<br />
leiding (Ø 100 of 125 mm) waarvan het eerste segment<br />
altijd recht en horizontaal moet zijn. Het belangrijkste<br />
risico bij het pompen van beton is het risico op ontmenging.<br />
Van vers beton tot verhard betoni<br />
Pompbeton<br />
n Cement<br />
Alle cement dat voldoet aan de norm, is geschikt voor<br />
de productie van pompbeton, maar cement dat een<br />
goede cohesie geeft aan vers beton is het meest geschikt.<br />
De minimumdosering om beton gemakkelijk<br />
door de leidingen te voeren is 320 kg/m3 .<br />
n Granulaten<br />
• Zand: de korrelopbouw van zand moet continu zijn.<br />
Te grote en ongecontroleerde verschillen in korrelopbouw<br />
van het zand zijn dikwijls de oorzaak van<br />
moeilijkheden bij het pompen.<br />
• Dankzij de vooruitgang die is geboekt bij het bouwen<br />
van pompen, speelt de vorm van de grove granulaten<br />
(gerold of gebroken) niet langer een primaire<br />
rol voor de geschiktheid tot pompen. Voor<br />
het zand daarentegen blijven een ronde korrelvorm<br />
en een continue korrelopbouw wenselijk.<br />
Fig. 2.6.1<br />
Storten van<br />
beton met een<br />
betonpomp<br />
45<br />
2.6
2.6<br />
46<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Pompbeton<br />
n Toevoegsels<br />
Door zijn ronde korrelvorm is vliegas geschikt voor<br />
het pompen van vers beton, vooral bij doseringen<br />
tussen 20 en 50 kg/m3 .<br />
n Hulpstoffen<br />
Hulpstoffen kunnen worden gebruikt volgens dezelf-<br />
de principes die ook gelden voor niet-gepompt beton.<br />
Luchtbelvormers kunnen het vermogen van de pomp<br />
wel nadelig beïnvloeden wanneer het luchtgehalte<br />
van het vers beton meer dan 4 % bedraagt.<br />
n Consistentie<br />
Om het beton gemakkelijk te kunnen verpompen<br />
moet het een voldoende plastische consistentie hebben,<br />
d.w.z. een slump tussen 100 en 250 mm.<br />
Aangezien de consistentie van beton sterk afhankelijk<br />
is van de eigenschappen van het zand, kan het nodig<br />
zijn om voorafgaande proeven uit te voeren om de gewenste<br />
verpompbaarheid te bereiken.<br />
Adviezen voor het gebruik van pompbeton<br />
Opdat het pompen van beton probleemloos zou verlopen,<br />
moet er in een zeer vroeg stadium contact worden<br />
gelegd tussen de aannemer, de pomponderneming en<br />
de betoncentrale.<br />
n De pomponderneming is verantwoordelijk voor de<br />
installatie en het gebruik van de pomp, daar waar de<br />
aannemer verantwoordelijk is voor het storten van<br />
het beton en voor de nabehandeling.<br />
n Het leveringsdebiet van het beton en de prestaties<br />
van de pomp moeten aangepast worden aan het<br />
ritme van de betonneerploeg.<br />
n Om het risico op ontmenging zoveel mogelijk te verkleinen,<br />
moet de pomp worden gevoed door een betonmixer.<br />
Bij erg korte rijtijden kan het gebruik van<br />
vrachtwagens met laadbak worden toegestaan.<br />
n Het pompen wordt in het algemeen gestart met een<br />
“smeringsoperatie” bestaande uit het verpompen<br />
van 0,5 tot 2 m3 cementrijke mortel. Deze mag in<br />
geen geval worden gebruikt als structuurbeton.<br />
Veiligheidsmaatregelen<br />
Bij het pompen van beton treden bijzondere risico’s<br />
op die zeker niet onderschat mogen worden.<br />
Zo moet men meer bepaald controleren of<br />
• er wel degelijk rekening is gehouden met de verhoogde<br />
druk van het beton op verticale bekistingen<br />
• er geen bovengrondse electriciteitsleiding aanwezig<br />
is binnen de reikwijdte van de verdeelmast;<br />
• De bodem waarop de pomp of haar toebehoren<br />
rusten, voldoende draagkrachtig is<br />
Bovendien moeten de instructies van het personeel<br />
dat de pomp bedient, strikt worden opgevolgd.<br />
Fig. 2.6.2<br />
Betonmixer voorzien van een pomp
Eigenschappen<br />
Zelfverdichtend beton (ZVB of in het Engels “SCC – Self-<br />
Compacting Concrete”) onderscheidt zich van gewoon<br />
beton door:<br />
• zijn zeer grote vloeibaarheid, gecombineerd met een<br />
aanzienlijke stabiliteit (afwezigheid van bleedingwater)<br />
• de mogelijkheid om het beton te storten zonder trillen.<br />
Verdichten gebeurt alleen door het effect van de<br />
zwaartekracht.<br />
Het gebruik van zelfverdichtend beton vereenvoudigt<br />
sterk de werfoperaties en heeft technologische voordelen.<br />
Zo kunnen complexe constructiedelen in een<br />
enkele fase gestort worden of kan zichtbeton worden<br />
verkregen met een zeer mooi uitzicht. Met deze technologie<br />
kunnen de totale bouwkosten worden gedrukt<br />
en de werkomstandigheden worden verbeterd.<br />
Technische bijzonderheden<br />
Bestanddelen van beton<br />
Pasta<br />
Het volume aan pasta (water + fijne deeltjes < 125 µm<br />
+ hulpstoffen + lucht) dat nodig is voor zelfverdichtend<br />
beton, ligt hoger dan voor getrild beton. Deze pasta<br />
heeft tot doel de granulaten van elkaar te scheiden en<br />
de wrijving ertussen te verminderen, wat gunstig is<br />
voor het uitvloeien en het vulvermogen van het beton.<br />
In het algemeen is de hoeveelheid fijne deeltjes in zelfverdichtend<br />
beton 500 kg/m3 .<br />
Deze fijne deeltjes komen van het cement, de toevoegsels<br />
en de granulaten. Om problemen met te hoge<br />
temperaturen bij het hydrateren van het cement te vermijden,<br />
is het bindmiddel meestal een samengesteld<br />
cement (CEM II of CEM III) of een mengsel van cement<br />
en vliegas en/of kalksteenmeel.<br />
De gewenste vloeibaarheid van zelfverdichtend beton<br />
wordt bereikt door een grote hoeveelheid superplastificeerder<br />
te gebruiken. Een te hoge dosering kan evenwel<br />
de gevoeligheid van beton voor ontmenging en<br />
bleeding verhogen bij variaties van het watergehalte.<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zelfverdichtend beton<br />
Bij zelfverdichtend beton met een hoge water/poeder<br />
factor volstaat de hoeveelheid fijne deeltjes dikwijls<br />
niet om het water in het beton vast te houden. In dat<br />
geval kunnen cohesieverhogende middelen worden gebruikt,<br />
die net als de fijne deeltjes tot doel hebben het<br />
uitzweten te verhinderen en de risico’s op ontmenging<br />
te beperken, door de pasta in te dikken.<br />
Hun gebruik kan evenwel, naargelang het aangewende<br />
product, leiden tot problemen met de dosering in de<br />
centrale (bij lage doseringen), tot het inbrengen van te<br />
veel lucht of tot een vermindering van de vloeibaarheid.<br />
Granulaten<br />
Voor zelfverdichtend beton kan men zowel ronde als<br />
gebroken granulaten gebruiken.<br />
Vermits de grove granulaten het blokkeren van het beton<br />
in de bekisting kunnen veroorzaken, moet het volume<br />
ervan worden beperkt. Anderzijds wordt de compactheid<br />
van het korrelskelet van het beton verhoogd<br />
door meer grove granulaten te gebruiken waardoor er<br />
minder bindmiddel nodig is om de gewenste verwerkbaarheid<br />
en sterkte te verkrijgen. Om beide eisen te<br />
combineren wordt bij zelfverdichtend beton vaak voor<br />
een grind/zand verhouding gekozen van 1.<br />
In het algemeen ligt de maximale korreldiameter Dmax<br />
van een zelfverdichtend beton tussen 10 en 20 mm. Een<br />
grotere Dmax is mogelijk, maar is niet aangewezen bij<br />
nauwe doorgangen in de bekisting of wapeningskorf.<br />
Gezien de hoge hoeveelheid zand in de samenstelling<br />
is het bovendien bijzonder belangrijk om het vochtgehalte<br />
van het zand te meten en daar ook rekening mee<br />
te houden, anders kan men onmogelijk de verwachte<br />
eigenschappen van het vers beton garanderen.<br />
Eigenschappen van vers beton<br />
Omwille van het bijzondere vloeigedrag van zelfverdichtend<br />
beton kan de consistentie ervan niet worden<br />
gemeten met behulp van de normale proefmethoden.<br />
Aangepaste proefmethoden werden ontwikkeld om de<br />
eigenschappen van dit beton te bepalen. Tot op vandaag<br />
is geen enkele methode algemeen aanvaard en<br />
bovendien laat geen enkele methode toe om alle belangrijke<br />
verwerkbaarheidsaspecten van zelfverdichtend<br />
beton te meten.<br />
47<br />
2.7
2.7<br />
Fig. 2.7.1<br />
Meten van de<br />
slumpflow<br />
Fig. 2.7.2<br />
L-box proef<br />
Fig. 2.7.3<br />
Proef met de V-<br />
funnel<br />
Fig. 2.7.4<br />
Zeefproef<br />
48<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zelfverdichtend beton<br />
Methode Eigenschap<br />
Slumpflow of uitvloeimaat Vloei- en vulgedrag in een<br />
onbelemmerde ruimte<br />
V-funnel Vloei- en vulgedrag in een<br />
onbelemmerde ruimte<br />
V-funnel na 5 minuten Ontmengingsweerstand<br />
(stabiliteit)<br />
Zeefproef Ontmengingsweerstand<br />
(stabiliteit)<br />
L-box Vloei- en vulgedrag in een<br />
belemmerde ruimte<br />
U-box Vloei- en vulgedrag in een<br />
belemmerde ruimte<br />
In België worden voornamelijk de volgende proeven<br />
gebruikt:<br />
Slumpflow<br />
De test bestaat erin het uitvloeien van beton te meten<br />
op een plaat zonder obstakels (fig. 2.7.1).<br />
L-box (of U-box)<br />
De test bestaat erin het vloei- en vulgedrag van beton<br />
doorheen obstakels (wapeningsstaven) te observeren<br />
en te meten (fig. 2.7.2).<br />
V Funnel<br />
De test bestaat erin het vloeigedrag van beton doorheen<br />
een smalle opening te observeren en te meten<br />
(fig. 2.7.3). Door het beton 15 minuten in de trechtermal<br />
te laten rusten, kan de weerstand tegen ontmenging<br />
van het beton worden bepaald.<br />
Zeefproef<br />
Door het beton na 15 minuten rust uit te gieten over<br />
een zeef kan zijn weerstand tegen ontmenging worden<br />
gemeten (fig. 2.7.4).<br />
Productie, transport en storten<br />
De productie, het transport en het storten van zelfverdichtend<br />
beton gebeurt met materiaal dat ook wordt<br />
gebruikt voor gewoon beton.<br />
Aangezien zelfverdichtend beton meestal veel nauwkeuriger<br />
moet samengesteld worden, is een zeer goede<br />
betontechnologische kennis vereist voor het ontwerp<br />
van een samenstelling die aangepast is aan het beoogde<br />
gebruik.
Betoncentrales moeten idealiter beschikken over regenvrije<br />
opslag voor de granulaten en over een betrouwbaar<br />
systeem voor het meten van het vochtgehalte van<br />
de bestanddelen.<br />
De menginstallatie moet vooral op afschuiving werken.<br />
Het wordt aanbevolen om dit beton voldoende lang te<br />
mengen tot een volledige stabilisatie van de wattmeter<br />
is bekomen.<br />
Zelfverdichtend beton kan worden vervoerd als elk ander<br />
beton. Er moet speciale aandacht worden besteed aan<br />
het feit dat er vóór het laden geen water in de vrachtwagen<br />
is, dat de truckmixer proper is en langzaam blijft<br />
roteren om ontmenging van het beton te vermijden.<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zelfverdichtend beton<br />
Bij aankomst op de werf wordt net voor het lossen gedurende<br />
tenminste 1 minuut aan grote snelheid gemengd.<br />
Bij het storten van zelfverdichtend beton moet men<br />
bijzondere aandacht schenken aan de dichtheid van de<br />
bekisting.<br />
De snelheid waarmee zelfverdichtend beton wordt gestort,<br />
heeft grote invloed op de kwaliteit van de zichtvlakken.<br />
Men zal er speciaal voor zorgen dat het storten<br />
in de bekisting langzaam gebeurt, zodat het beton voldoende<br />
tijd krijgt om te ontluchten. Zoniet bestaat het<br />
risico dat de ingesloten lucht zich opstapelt tussen het<br />
beton en de huid van de bekisting en luchtbellen vormt<br />
in het zichtvlak.<br />
49<br />
Fig. 2.7.4<br />
Zelfverdichtend<br />
beton laat een<br />
probleemloze<br />
uitvoering toe<br />
van halfronde<br />
vormen zonder<br />
stortnaden en<br />
met een mooie<br />
afwerking.<br />
2.7
2.7<br />
Fig. 2.7.5<br />
Pompen van<br />
zelfverdichtend<br />
beton via de<br />
onderkant van de<br />
bekisting<br />
50<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zelfverdichtend beton<br />
Het storten van zelfverdichtend beton kan gebeuren<br />
met de normale methoden:<br />
• Vultrechter met afsluitklep boven aan de bekisting: de<br />
storthoogte best beperken tot 5 m om een fraai zichtvlak<br />
te bekomen.<br />
• vultrechter of pomp met dompelslang: deze techniek<br />
biedt het voordeel dat het verse beton niet naar beneden<br />
valt in de bekisting (fig. 2.7.4).<br />
Een bijzondere techniek bestaat erin het beton te storten<br />
met een pomp via de onderkant van de bekisting.<br />
Daardoor wordt vermeden dat beton van een hoogte<br />
valt, krijgt het parement een mooier uitzicht en zijn er<br />
geen hoogtewerken nodig. (fig. 2.7.5).<br />
Voor horizontale storten kan zelfverdichtend beton<br />
rechtstreeks vanuit de truckmixer worden gestort of<br />
gepompt (fig. 2.7.6). De afwerking van het oppervlak<br />
gebeurt bij voorkeur met een staaf om luchtbellen te<br />
verwijderen (fig. 2.7.7).<br />
Studies hebben aangetoond dat de druk die wordt uit-<br />
geoefend door zelfverdichtend beton op de bekisting,<br />
gelijk is aan de hydrostatische druk wanneer de stijgsnelheid<br />
van het beton 12 m/uur of meer bedraagt.<br />
Het is dus nodig om bij de dimensionering van de bekisting<br />
met deze hydrostatische druk rekening te houden,<br />
behalve indien er een speciale studie terzake werd<br />
uitgevoerd.<br />
Tenslotte moet zelfverdichtend beton snel worden nabehandeld<br />
(fig. 2.7.8) omwille van de grote hoeveelheid<br />
pasta en de lage water/cement factor, waardoor de effecten<br />
van krimp kunnen toenemen en versnellen.<br />
Fig. 2.7.6<br />
Storten van zelfverdichtend beton op een horizontaal opper-<br />
vlak.<br />
Fig. 2.7.7<br />
Afstrijken van het oppervlak met een staaf die luchtbellen<br />
verwijdert.<br />
Fig. 2.7.8<br />
Vernevelen van een nabehandelingsproduct.
Toepassingsvoorbeelden<br />
Zelfverdichtend beton heeft zijn diensten al bewezen<br />
in tal van realisaties. De toepassingen zijn sterk uiteenlopend:<br />
van gebouwen, over kunstwerken (beton met<br />
sterkteklasse C25/30 tot C45/55) tot zeer zwaar belaste<br />
prefab-kolommen (C90/105).<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zelfverdichtend beton<br />
Door de goede vloeibaarheid en het vermogen om zelf<br />
overtollige lucht uit te drijven, konden elementen met<br />
een zeer dichte wapening of complexe vorm zonder<br />
problemen worden gestort (fig. 2.7.8). Door de uitstekende<br />
kwaliteit van het zichtvlak zijn er bovendien geen<br />
kosten om het betonoppervlak achteraf bij te werken<br />
of te herstellen, zoals dat meestal nodig is bij wanden<br />
en kolommen in traditioneel getrild beton.<br />
Fig. 2.7.8<br />
Met zelfverdichtend beton kunnen moeiteloos complexe vor-<br />
men worden gerealiseerd met minder betonneringsfasen.<br />
51<br />
2.7
2.8<br />
Fig. 2.8.1<br />
Gekleurd beton<br />
gegoten in een<br />
structuurbekis-<br />
ting – College van<br />
Stains (Frankrijk)<br />
52<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zichtbeton<br />
Met zichtbeton verwijst men naar elk betonoppervlak<br />
dat zichtbaar blijft en dat moet voldoen aan bepaalde<br />
esthetische criteria.<br />
In essentie onderscheidt men twee uitvoeringswijzen<br />
voor oppervlakken in zichtbeton. In het ene geval gebruikt<br />
men de bekisting als structuurelement van het<br />
oppervlak. In het andere geval wordt het oppervlak bewerkt<br />
na de ontkisting. In beide gevallen kan het beton<br />
gekleurd worden voor een bijkomend esthetisch effect.<br />
De volgende factoren hebben invloed op de kwaliteit<br />
en uitzicht van het betonoppervlak:<br />
n type en materiaal voor de bekistinghuid<br />
n aantal maal dat de bekisting wordt gebruikt en hoe<br />
proper die is<br />
n stortnaden (stoppen en hernemen van de betonnering)<br />
n stijfheid van het bekistingsysteem<br />
n hoeveelheid en soort ontkistingsolie<br />
n samenstelling en productie van het beton<br />
n storten en verdichten van het beton<br />
n weersomstandigheden tijdens het storten en de nabehandeling<br />
Om homogene zichtvlakken te verkrijgen moeten bekisting,<br />
samenstelling en productie van het beton, alsook<br />
het storten voldoen aan uitzonderlijk strenge criteria.<br />
Bestanddelen<br />
Cement<br />
Alle cementen die voldoen aan de norm NBN EN 197-1<br />
zijn in principe geschikt voor de productie van zichtbeton.<br />
Aangezien de kleur van het beton aan het oppervlak<br />
beïnvloed wordt door die van het cement, alsook<br />
door de fijne delen van de granulaten, mag men tijdens<br />
de uitvoering van het werk niet veranderen van cementtype<br />
noch van betoncentrale.<br />
n Portlandcement (CEM I) geeft betonoppervlakken<br />
met een karakteristieke, grijze tint.<br />
n Wit cement heeft reeds zijn sporen verdiend voor de<br />
productie van esthetische betonelementen. De witte<br />
kleur is ook een uitstekende basis voor het vervaardigen<br />
van gekleurd beton.<br />
n Hoogovencement (CEM III) geeft de betonoppervlakken,<br />
na het drogen, een duidelijk lichtere tint dan<br />
Portlandcement, dankzij de hoogovenslak die het<br />
eerstgenoemde cement bevat. De typische blauwgroene<br />
vlekken die men ziet na de ontkisting verdwijnen<br />
vanzelf na het drogen.<br />
Fig. 2.8.2<br />
RER-station EOLE in Parijs
Water<br />
Voor de aanmaak van zichtbeton kan leidingwater worden<br />
gebruikt. Recyclagewater van de betoncentrale moet<br />
worden vermeden omdat dit een invloed kan hebben op<br />
de kleur en op de andere eigenschappen van het beton.<br />
Granulaten<br />
Zichtbeton voor buiten moet bestand zijn tegen vorst<br />
en weersomstandigheden en daarom moeten harde en<br />
vorstbestendige granulaten worden gekozen. De kleur<br />
van zichtbeton wordt niet alleen beïnvloed door het<br />
cement maar ook door de kleur van de fijne delen van<br />
de granulaten. Wanneer het zichtbare oppervlak wordt<br />
bewerkt na ontkisting, is ook de kleur van de grove korrels<br />
van belang. Daarom moet men erop letten geen<br />
granulaten van verschillende herkomst te gebruiken<br />
om een werk in zichtbeton uit te voeren.<br />
Hulpstoffen<br />
Plastificeerders en superplastificeerders laten toe om<br />
zonder verhoging van het watergehalte een hogere<br />
consistentie te verkrijgen en daardoor ook een betere<br />
verwerkbaarheid van het beton. Hulpstoffen hebben<br />
geen rechtstreekse invloed op de kleur van zichtbeton.<br />
Ze kunnen ook worden gebruikt om de W/C-factor te<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zichtbeton<br />
verminderen zonder de consistentie te verlagen, waardoor<br />
tal van de eigenschappen van het verharde beton<br />
verbeterd worden. De vermindering van de hoeveelheid<br />
water wijzigt echter wel de kleur van het beton: beton<br />
dat minder water bevat, zal na het uitharden een donkerder<br />
kleur hebben.<br />
53<br />
Fig. 2.8.3<br />
College van Brunstatt<br />
(Frankrijk).<br />
De gevels in zichtbeton<br />
werden<br />
uitgevoerd met<br />
zelfverdichtend<br />
beton.<br />
Fig. 2.8.4<br />
Voorbeeld van<br />
fotografisch<br />
beton<br />
2.8
2.8<br />
Fig. 2.8.5<br />
Plafond van het<br />
Louvre-museum<br />
54<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zichtbeton<br />
Toevoegsels<br />
De belangrijkste toevoegsels die worden gebruikt in de<br />
samenstelling van zichtbeton, zijn minerale vulstoffen<br />
en kleurstoffen, die worden gebruikt om het beton te<br />
kleuren.<br />
Samenstelling van het beton<br />
De ervaring heeft geleerd dat het aan te raden is de<br />
cementdosering van zichtbeton boven de 350 kg/m3 te<br />
nemen bij gebruik van granulaten met een maximale<br />
afmeting van 32 mm.<br />
Bovendien moet de W/C-factor dezelfde zijn voor alle<br />
mengsels, omdat een verschil van +/- 0,02 reeds leidt<br />
tot kleurverschillen die met het blote oog zichtbaar zijn<br />
bij gladde oppervlakken. De W/C-factor moet zo laag<br />
mogelijk worden gehouden om het opstijgen water uit<br />
het gestorte beton te beperken.<br />
Het gehalte fijne deeltjes (cement, de fijne delen van<br />
de granulaten alsook de eventuele toevoegsels met een<br />
afmeting kleiner dan 0,125 mm) moet beantwoorden<br />
aan de minimale waarden zoals opgegeven in figuur<br />
1.3.6 (zie hoofdstuk granulaten). De korrelopbouw moet<br />
continu zijn.<br />
Consistentie<br />
Een aangepaste consistentie vormt een onmisbare<br />
voorwaarde voor het maken van zichtbeton. De consistentieklassen<br />
S2 en S3 zijn geschikt voor het volledig<br />
omhullen van de wapeningen.<br />
Uitvoering<br />
In de eerste plaats moet worden benadrukt dat de W/Cfactor<br />
van elke individuele levering identiek moet zijn,<br />
ongeacht het vochtgehalte van de granulaten. Bovendien<br />
moet, indien mogelijk, de mengtijd van zichtbeton<br />
altijd identiek zijn (tenminste 50 seconden). De temperatuur<br />
van het vers beton, die een invloed heeft op de<br />
reactiviteit van cement, moet ook dezelfde zijn omdat<br />
een verschil in hydratatiesnelheid verschillen in kleur<br />
kan veroorzaken.<br />
Fig. 2.8.6<br />
Parking Jura, autosnelweg A39, Frankrijk
Fig. 2.8.7<br />
Trap in printbeton<br />
De verdichting moet uniform gebeuren in kleine lagen.<br />
Bij het ontkisten moet men ervoor zorgen dat alle elementen<br />
gedurende dezelfde duur bekist zijn gebleven<br />
(tussen 2 en 5 dagen). Bovendien moet het volledige<br />
constructiedeel in één maal ontkist worden.<br />
Ook de nabehandeling van het beton verdient bijzondere<br />
aandacht. Cement heeft water nodig voor een volledige<br />
hydratatie, maar water veroorzaakt in jong beton<br />
ook een verkleuring van het betonoppervlak doordat<br />
het transformatieproces van kalkhydraat naar calciumcarbonaat<br />
wordt verstoord. Dit calciumcarbonaat<br />
vormt op het oppervlak een onoplosbare en heldere<br />
laag die men kalkuitslag (of soms uitbloeiing) noemt.<br />
Bij zichtbeton is dit natuurlijk een totaal ongewenst fenomeen.<br />
Men moet er dus voor zorgen dat aan het oppervlak<br />
van zichtbeton een ruimte ontstaat met hoge<br />
luchtvochtigheid, zonder luchtcirculatie of wateropstapeling.<br />
Dit kan gebeuren door een plastiek gordijn op te<br />
hangen op een bepaalde afstand van het zichtvlak of<br />
door het beton in geotextiel te wikkelen. Op die manier<br />
creëert men een omgeving met een vochtigheidsgraad<br />
van meer dan 80%, wat ook aan het betonoppervlak<br />
een goede hydratatie van het cement verzekert.<br />
Men moet vermijden dat het plastiek het beton raakt,<br />
zoniet is kalkuitslag onvermijdelijk. Bovendien mag<br />
men geen trek (schoorsteeneffect) creëren tussen het<br />
plastiek en het beton.<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Zichtbeton<br />
De weersomstandigheden bij het storten spelen bij<br />
zichtbeton een belangrijkere rol dan bij andere betonsoorten.<br />
De hydratatie van cement is een chemische<br />
reactie die sneller verloopt bij hoge temperaturen en<br />
langzamer bij lage temperaturen. De hydratatie is onder<br />
andere ook afhankelijk van de luchtvochtigheid.<br />
Beton heeft daardoor niet dezelfde kleur wanneer het<br />
verhardt in een koude en droge periode dan wel in een<br />
warme en vochtige periode. Variaties van de luchtvochtigheid<br />
beïnvloeden ook de vochtigheid van het bekistingmateriaal,<br />
waardoor eveneens kleurverschillen van<br />
het betonoppervlak optreden. Om al deze redenen zijn<br />
de weersomstandigheden belangrijk voor de uitvoering<br />
van een werk in zichtbeton.<br />
Wanden in zichtbeton mogen niet worden ontkist voor<br />
of tijdens hevige neerslag en mogen in geen geval worden<br />
besproeid met water net nadat ze werden ontkist.<br />
Ook het ontkistingsritme moet dusdanig worden gekozen<br />
dat de elementen gedurende eenzelfde tijd bekist<br />
blijven, ongeacht de weekends en vakantiedagen.<br />
55<br />
Fig. 2.8.8<br />
Gepolijst en<br />
geboend beton<br />
2.8
2.9<br />
Fig. 2.9.1<br />
Nabehandeling<br />
door afdekking<br />
met plastiekfolie<br />
Fig. 2.9.2<br />
Vernevelen van<br />
een nabehande-<br />
lingsproduct<br />
56<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Nabehandeling<br />
Doel van de nabehandeling van beton<br />
“Nabehandeling” is het geheel van maatregelen die genomen<br />
moeten worden om het beton te beschermen<br />
vanaf het storten totdat er voldoende sterkte is ontwikkeld,<br />
en zo de kwaliteit van het beton te garanderen<br />
Een van de belangrijkste risico’s voor jong beton is<br />
voortijdig uitdrogen dat begint aan het oppervlak, verder<br />
doordringt in de diepte en waardoor het cement<br />
op die plaatsen niet goed hydrateert. Nu is het precies<br />
in de oppervlaktelaag dat de cementmatrix een hoge<br />
dichtheid en een minimale porositeit moet hebben om<br />
weerstand te bieden aan externe aantastingen en de<br />
carbonatatie te stoppen vooraleer deze de wapening<br />
bereikt. De duurzaamheid verbeteren is dan ook het<br />
eerste doel van de nabehandeling.<br />
Een correcte nabehandeling moet het beton beschermen<br />
tegen<br />
n voortijdig uitdrogen door wind, zon, droge koude<br />
n extreme temperaturen (warmte/koude) en grote temperatuurverschillen<br />
n slechte weersomstandigheden<br />
n vroegtijdige inwerking van schadelijke stoffen (oliën<br />
enz...).<br />
Fig. 2.9.3<br />
Met een gekleurd nabehandelingsproduct kan het<br />
aanbrengen beter gecontroleerd worden.<br />
Voortijdige uitdroging<br />
De gevolgen van voortijdig verlies aan water in de oppervlaktelaag<br />
(betondekking) zijn talrijk en zeker niet<br />
gewenst :<br />
n snel optreden van grote scheuren door krimp (zie<br />
hoofdstuk 3.2 over scheuren)<br />
n verlies van sterkte<br />
n kans op een stofferig oppervlak<br />
n vermindering van de waterdichtheid en duurzaamheid<br />
n vermindering van de slijtweerstand<br />
Daarom is het uiterst belangrijk om de maatregelen<br />
tegen voortijdige uitdroging toe te passen vanaf het<br />
ogenblik dat het beton gestort is.<br />
Omwille van hun specifiek hydratatieproces, zijn cementen<br />
met een hoog gehalte aan hoogovenslak (type<br />
CEM III of overgesulfateerd cement) bijzonder gevoelig<br />
voor voortijdige uitdroging. Voor beton dat deze cementen<br />
bevat, moeten daarom alle aanbevelingen voor<br />
de nabehandeling strikt worden nageleefd..<br />
Maatregelen om voortijdige uitdroging van beton<br />
te voorkomen:<br />
n de bekisting niet verwijderen<br />
n afdekken met plastiekfolie (fig. 2.9.1)<br />
n afdekken met thermische zeilen<br />
n bescherming aanbrengen die de vochtigheid<br />
behoudt ( jute, geotextiel matten)<br />
n een nabehandelingsproduct verstuiven<br />
(fig. 2.9.2 en 2.9.3)<br />
n het betonoppervlak met water bespuiten<br />
(continu bij grote hitte)<br />
n de elementen onder water houden<br />
n verschillende van deze maatregelen<br />
combineren
Uitdrogingssnelheid<br />
De uitdrogingssnelheid is afhankelijk van de volgende factoren:<br />
n temperatuur van de lucht<br />
n temperatuur van het beton<br />
n relatieve vochtigheid van de lucht<br />
n windsnelheid<br />
Druksterkte (N/mm 2 )<br />
Plastische krimp (mm/m)<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fig. 2.9.4<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Permanent behoud van<br />
de vochtige omgeving<br />
Ouderdom van het beton (dagen)<br />
Onbeschermd beton,<br />
windsnelheid = 20 km/u<br />
Onbeschermd beton,<br />
windsnelheid = 10 km/u<br />
Beton beschermd met een<br />
nabehandelingsproduct<br />
0 6 12 18 24<br />
Vochtige<br />
omgeving<br />
gedurende<br />
7 dagen<br />
Geen<br />
behoud<br />
van<br />
vochtigheid<br />
1 3 7 28 90<br />
Invloed van het behoud van een vochtige omgeving op de<br />
sterkteontwikkeling van het beton van de oppervlaktelaag<br />
Fig. 2.9.5<br />
Tijd (uur)<br />
Gevolgen van ongunstige weersomstandigheden op de krimp<br />
van jong beton, met en zonder nabehandeling.<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Nabehandeling<br />
Figuren 2.9.4 en 2.9.5 illustreren de invloed van deze<br />
verschillende parameters en de gunstige invloed van<br />
de nabehandeling.<br />
Relatieve<br />
luchtvochtigheid<br />
(%)<br />
10 20 30<br />
Temperatuur van de lucht (°C)<br />
Uitdroging (kg/m 2 .u)<br />
100<br />
80<br />
60<br />
20<br />
40<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
0<br />
Temperatuur van<br />
het beton (°C)<br />
Figuur 2.9.6 laat toe de uitdrogingssnelheid voor een<br />
onbeschermd beton te schatten, rekening houdende<br />
met alle hiervoor vermelde factoren. Er bestaat een verhoogd<br />
risico op scheurvorming wanneer de verdampingssnelheid<br />
hoger is dan 1 kg/m2 .u. Onder 0,5 kg/m2 .u<br />
is het risico op scheurvorming beperkt.<br />
Extreme temperatuurverschillen<br />
Beton zet uit bij warmte en krimpt bij koude. Wanneer<br />
deze thermische vervormingen verhinderd worden of<br />
bij grote temperatuurverschillen, kunnen er interne<br />
spanningen worden opgebouwd. Als deze spanningen<br />
groter zijn dan de treksterkte van het jonge beton, gaat<br />
het scheuren. Daarom moet men grote temperatuurverschillen<br />
vermijden tussen de kern en het oppervlak<br />
van beton dat nog niet voldoende verhard is.<br />
Tabel 2.9.1. vermeldt maatregelen om deze temperatuurverschillen<br />
te beperken.<br />
Andere maatregelen om temperatuurverschillen te<br />
vermijden of om de gevolgen ervan te beperken worden<br />
beschreven in hoofdstuk 3.2, waar scheurvorming<br />
wordt behandeld.<br />
30<br />
35<br />
Windsnelheid<br />
(m/s)<br />
40<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
57<br />
Fig. 2.9.6<br />
Nomogram om de<br />
uitdroging van een<br />
horizontaal onbeschermdbetonoppervlak<br />
te schatten.<br />
Voorbeeld: T° van de<br />
lucht 28°C<br />
RV van de lucht 50%<br />
T° van het beton 28°C<br />
Windsnelheid 5 m/s<br />
Resultaat:<br />
uitdrogingssnelheid<br />
= 0,8 kg/m2 .u<br />
2.9
2.9<br />
Tableau 2.9.1<br />
Nabehandelings-<br />
maatregelen<br />
in functie van<br />
de buiten-<br />
temperatuur<br />
58<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Nabehandeling<br />
Hoe nabehandelen<br />
De aangewende methode en de duur van de nabehandeling<br />
hangen hoofdzakelijk af van de omgevingsfactoren<br />
en het type beton. De experimentele norm NBN<br />
ENV 13670-1 (het vervaardigen van betonconstructies)<br />
bevat informatie over de duur van de nabehandeling.<br />
<strong>Praktische</strong> raad<br />
Om te vermijden dat het verstuiven van een nabehandelingsproduct<br />
de hechting bemoeilijkt van de<br />
laag die erop aangebracht zal worden, moet het<br />
betonoppervlak indien nodig worden behandeld<br />
na het einde van de nabehandeling (zandstralen of<br />
afschuren bijvoorbeeld).<br />
Maatregelen<br />
De blootgestelde oppervlakken afdekken, een<br />
nabehandelingproduct aanbrengen of de<br />
vochtigheid bewaren door continu besproeien.<br />
Bekiste oppervlakken: de vochtigheid van houten<br />
bekistingen behouden, metalen bekistingen<br />
beschermen tegen de zon.<br />
De blootgestelde oppervlakken afdekken of<br />
een nabehandelingproduct aanbrengen<br />
De blootgestelde oppervlakken afdekken<br />
of een nabehandelingproduct aanbrengen.<br />
Thermische bescherming nodig.<br />
Bekiste oppervlakken: een thermische bescherming<br />
aanbrengen.<br />
De blootgestelde oppervlakken omwikkelen<br />
en verwarmen of een thermische bescherming<br />
aanbrengen. De temperatuur van het<br />
beton moet boven +10 °C worden gehouden<br />
gedurende tenminste 3 dagen.<br />
Slechte weersomstandigheden<br />
Afhankelijk van de intensiteit kunnen neerslag en andere<br />
barre weersomstandigheden de eigenschappen<br />
van vers beton of van jong beton – soms definitief - veranderen:<br />
verhoogde porositeit, verminderde duurzaamheid,<br />
uitloging. In het geval van vorst moet het ontkisten<br />
worden verdaagd met het aantal dagen vorst.<br />
Onder - 3 Van<br />
– 3 tot + 5<br />
Buitentemperatuur in °C<br />
Van<br />
+ 5 tot + 10<br />
Van<br />
+ 10 tot + 25<br />
Boven<br />
+ 25
De bekisting levert een belangrijke bijdrage tot het<br />
welslagen van een constructie en bepaalt het uitzicht,<br />
de structuur en de kleur van het oppervlak (fig. 2.10.1).<br />
De bekisting schenkt aan het beton zijn architecturale<br />
eigenschappen. Niettemin wordt er soms te weinig<br />
zorg en aandacht aan besteed.<br />
Keuze van de bekisting<br />
In principe kiest de bouwonderneming de bekisting op<br />
basis van de volgende criteria:<br />
n Type werk of element<br />
n Kwaliteit van het betonoppervlak<br />
n Aantal malen hergebruik mogelijk<br />
n Montagegemak<br />
n Thermisch isolatievermogen<br />
n Prijs<br />
Bekistingsmaterialen<br />
n Ruwe of geschaafde planken<br />
n Behandelde houten panelen<br />
n Multiplexplaten (watervast)<br />
n Geplastificeerde bekisting (polyester, polystyreen,<br />
linoleum, elastomeren enz.)<br />
n Metalen bekisting<br />
Algemene eisen voor bekistingen<br />
n Precieze afmetingen<br />
n Waterdichtheid (fig. 2.10.2)<br />
n Stijfheid, geen vervormingen (fig. 2.10.3)<br />
n Proper<br />
n Lage hechting aan verhard beton<br />
n Esthetisch uitzicht van de oppervlaktestructuur<br />
(fig. 2.10.4 en 2.10.5)<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Invloed van de bekisting<br />
59<br />
Fig. 2.10.1<br />
Voorbeeld van<br />
een proef met<br />
verschillende<br />
bekistingen en<br />
gebruik van<br />
verschillende ontkistingsproducten.<br />
Alle delen werden<br />
met hetzelfde<br />
beton gestort<br />
Fig. 2.10.2<br />
Effect van bekis-<br />
tingsvoegen die<br />
onvoldoende dicht<br />
zijn<br />
Fig. 2.10.3<br />
Onvoldoende<br />
stijfheid van de<br />
bekisting en van<br />
de uitsparingen<br />
tijdens het storten<br />
van vloeibaar<br />
beton<br />
Fig. 2.10.4<br />
Geslaagd betonoppervlak:bekisting<br />
met ruwe<br />
houten planken.<br />
2.10
2.10<br />
Fig. 2.10.5<br />
Voorbeeld van<br />
een erg geslaagd<br />
oppervlak in<br />
gestructureerd<br />
beton<br />
Fig. 2.10.6<br />
Door een tekort<br />
aan ontkistings-<br />
product op be-<br />
paalde plaatsen is<br />
het beton bij het<br />
ontkisten plaat-<br />
selijk afgerukt<br />
Fig. 2.10.7<br />
Kleurverschillen<br />
in een betongevel<br />
te wijten aan een<br />
slechte verdeling<br />
van het ontkis-<br />
tingsmiddel<br />
60<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Invloed van de bekisting<br />
Soorten bekisting<br />
In het algemeen geldt dat hoe absorberender de bekisting<br />
is, hoe gladder en geslotener het oppervlak dat ze<br />
opleveren, omdat ze het overtollige water en de luchtbellen<br />
van het pas gestorte beton, op zijn minst gedeeltelijk,<br />
absorberen.<br />
Wanneer voor zichtbeton houten panelen worden gebruikt,<br />
moeten ze dezelfde mate van hergebruik hebben.<br />
Het absorberend vermogen van hout vermindert<br />
immers bij elk gebruik en zal op die manier andere<br />
kleurnuances veroorzaken. Ruwe planken moeten vooraleer<br />
ze gebruikt worden, met cementmelk verzadigd<br />
worden. Op die manier kan men de ongelijkheden in<br />
het hout min of meer opheffen en bovendien elimineert<br />
men op deze manier de suikers van het hout die<br />
de binding en hydratatie van het cement verstoren.<br />
Niet-absorberende en waterafstotende bekistingen<br />
bevorderen plaatselijke concentraties van fijne deeltjes<br />
(micro-ontmenging) en een verhoging van de W/C-factor.<br />
Hierdoor ontstaan onregelmatigheden in de kleur<br />
van het betonoppervlak (“wolken”). Grotere ontmengingen<br />
aan het oppervlak kunnen leiden tot een verlies<br />
van duurzaamheid (zie hoofdstuk 3.1, ontmenging van<br />
het beton). Voor zichtbare elementen wordt dikwijls<br />
aangeraden om absorberende bekistingen te gebruiken<br />
of bekistingen met een drainerende laag, bijvoorbeeld<br />
in polypropyleenvezels.<br />
Ontkistingsproducten<br />
Ontkistingsmiddelen worden gebruikt om de bekisting<br />
zonder problemen los te maken van het betonoppervlak<br />
en daarbij geen schade te veroorzaken aan één van<br />
beide. (fig. 2.10.6).<br />
Ze moeten met zorg worden aangebracht in een dunne<br />
en gelijkmatige laag vóór de wapening wordt geplaatst.<br />
Overtollig product moet worden weggenomen<br />
met een doek (fig. 2.10.7).<br />
Vlekken of grijsnuances aan het betonoppervlak zijn<br />
vaak een gevolg van het verkeerd aanbrengen van het<br />
ontkistingsproduct.
In de zomermaanden stelt men dikwijls vast dat de<br />
gemiddelde druksterkte na 28 dagen daalt met enkele<br />
N/mm2 .<br />
Het is een bekend fenomeen, dat zich overal ter wereld<br />
voordoet waar belangrijke temperatuurverschillen<br />
optreden tussen de seizoenen. Er zijn drie belangrijke<br />
oorzaken:<br />
Hogere temperatuur van het beton<br />
In het algemeen is het zo dat hoe hoger de temperatuur<br />
van het beton, hoe sneller het hydratatieproces<br />
verloopt, omdat de vorming van naaldvormige kristallen<br />
versneld wordt. Daaruit volgt een toename van de<br />
beginsterkte. Deze naalden zijn evenwel kleiner dan<br />
deze die zich ontwikkelen bij een minder hoge temperatuur.<br />
Ze vertonen dus minder neiging zich te verstrengelen<br />
en daaruit volgt een grotere porositeit. Omdat de<br />
eindsterkte van het beton afhangt van deze kristalverstrengeling<br />
en van de porositeit, zijn lagere eindsterktes<br />
een logisch gevolg en dit ongeacht de cementsoort<br />
(fig. 2.11.1).<br />
Druksterkte N/mm 2<br />
Druksterkte N/mm 2<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
20°C<br />
35°C<br />
20°C<br />
35°C<br />
CEM III/A 42.5 N<br />
Rc 16u Rc 24u Rc 40u Rc 2d Rc 7d Rc 28d<br />
CEM I 52.5 N<br />
Rc 16u Rc 24u Rc 2d Rc 7d Rc 28d<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij warm weer<br />
Niet toegestane watertoevoeging<br />
Bij hogere temperaturen stelt men in het algemeen<br />
vast dat de verwerkbaarheid van het beton sneller<br />
afneemt en dat er zelfs voortijdige verstijving kan optreden,<br />
waardoor het storten wordt bemoeilijkt. Het<br />
is niet altijd mogelijk om dit fenomeen volledig te<br />
compenseren door een hogere dosis plastificeerder. Alhoewel<br />
wordt aangeraden om op de werf nooit water<br />
aan beton toe te voegen, is de verleiding groot om het<br />
beton verwerkbaarder te maken door water toe te voegen.<br />
Maar elke toevoeging van water (hoe weinig ook)<br />
verhoogt de W/C-factor en leidt onvermijdelijk tot een<br />
druksterktedaling en een nog groter verlies van duurzaamheid<br />
van het beton<br />
<strong>Praktische</strong> regel<br />
De toevoeging van 10 liter water per m3 beton leidt<br />
tot een verlies van ongeveer 10 % van de druksterkte<br />
na 28 dagen.<br />
Fig. 2.11.1<br />
Invloed van een hoge tempera-<br />
tuur op de druksterkte. Het beton<br />
geproduceerd bij 35°C werd gedurende<br />
48 uur bij deze temperatuur<br />
bewaard en daarna bij 20°.<br />
61<br />
2.11
2.11<br />
62<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij warm weer<br />
Gebrek aan homogeniteit van het mengsel<br />
Als er een groot temperatuurverschil bestaat tussen de<br />
bestanddelen van beton en het aanmaakwater (leidingwater<br />
is koud, zelfs in de zomer) stelt men een onregelmatige<br />
verdeling vast van het bindmiddel in het mengsel.<br />
Dit kan leiden tot een lichte daling van de druksterkte.<br />
Om het verlies van druksterkte bij warm weer binnen<br />
aanvaardbare grenzen te houden mag de maximumtemperatuur<br />
van vers beton niet meer zijn dan 30° C.<br />
Voor beton dat aan bijzondere eisen moet voldoen, mag<br />
deze temperatuur niet meer zijn dan 25° C.<br />
Naast het verlies van druksterkte en duurzaamheid (fig.<br />
2.11.1) kan een hoge temperatuur van het beton andere<br />
ongewenste effecten veroorzaken:<br />
n De snellere hydratatie van het cement leidt tot een<br />
vroegtijdig verlies van verwerkbaarheid en soms zelfs<br />
tot een verstijving van het beton, die het storten zo<br />
goed als onmogelijk kan maken (zie ook hoofdstuk 2.3<br />
over verwerkbaarheid en consistentie).<br />
n Anderzijds gaat het beton sneller uitdrogen aan het<br />
oppervlak. Dit fenomeen wordt nog verergerd bij wind<br />
(hoe zwak ook), in de zon en bij een lage luchtvochtigheid.<br />
Nabehandeling van het beton (zie hoofdstuk 2.9)<br />
kan het verlies van vocht beperken. Als men kiest om te<br />
besproeien met water, moet dit continu gebeuren om<br />
thermische schokken aan het oppervlak te voorkomen.<br />
Indien men geen maatregelen treft, wordt het cement<br />
onvolledig gehydrateerd . De uiteindelijke druksterkte<br />
en duurzaamheid van delen van het werk (vooral de<br />
oppervlakken) die snel uitgedroogd zijn, neemt af. Het<br />
beton zal onderworpen zijn aan plastische krimp met<br />
een belangrijk risico op scheurvorming (zie hoofdstuk<br />
3.2 over scheurvorming). Zichtbeton kan ook onesthetische<br />
kleurverschillen vertonen.<br />
Maatregelen om de temperatuur van beton te<br />
beheersen<br />
De temperatuur “Tb” van vers beton kan worden berekend<br />
aan de hand van onderstaande vereenvoudigde<br />
formule:<br />
(Cc . C . Tc) + (Ce . E . Te) + (Cg . G . Tg)<br />
Tb =<br />
Cc . C + Ce . E + Cg . G<br />
Tb : Temperatuur van vers beton<br />
Cc, Ce, Cg: Soortelijke warmte van cement<br />
(0.2 cal.g-1.°C-1), van water (1),<br />
van granulaten (0.2)<br />
C, E, G : Massa van cement, water, granulaten<br />
Te, Tc, Tg : Temperatuur van water, van cement, van<br />
granulaten.<br />
Nemen we bijvoorbeeld volgende betonsamenstelling:<br />
• cement : 350 kg<br />
• water 175 liter<br />
• granulaten: 1800 kg<br />
In onderstaande tabel worden de betontemperaturen<br />
aangegeven (in het rood) met als variabelen de<br />
temperatuur van het cement (in abscis in het blauw)<br />
en deze van de granulaten (in ordinaat in het groen).<br />
In de tabel wordt verondersteld dat de temperatuur<br />
van het water constant blijft op 20°C, maar met dezelfde<br />
formule kan ook de invloed van de watertemperatuur<br />
op de temperatuur van het vers beton bepaald<br />
worden.<br />
20 30 40 50 60 70<br />
20 20 22 25<br />
30 27 29 32<br />
40 32 34 37<br />
50 39 41 44<br />
60 43 46 48<br />
70 51 53 56<br />
De tabel toont dat een temperatuurstijging van<br />
6°C bekomen wordt wanneer (bij gelijkblijvende<br />
temperatuur van de andere bestanddelen):<br />
• de temperatuur van het cement met 50°C verhoogt<br />
• de temperatuur van het water met 20°C verhoogt<br />
of<br />
• de temperatuur van de granulaten met 10°C<br />
verhoogt.<br />
Samengevat: de temperatuur van vers beton is 5<br />
maal gevoeliger voor de temperatuur van de granulaten<br />
dan voor de temperatuur van cement.
Specifieke maatregelen om de temperatuur van<br />
het beton te verminderen<br />
n De grindsilo’s voorzien van een thermische isolatie<br />
n De grove granulaten afkoelen door besproeiing 1)<br />
Het wordt ten zeerste afgeraden om warme<br />
granulaten, die bijvoorbeeld waren blootgesteld<br />
aan de zon, te gebruiken om in de zomer beton<br />
te maken. De temperatuur van de granulaten kan<br />
oplopen tot 50°C of meer aan het oppervlak van<br />
de stapel. Het wordt aanbevolen om granulaten<br />
bij voorkeur ’s morgens te gebruiken nadat ze ’s<br />
nachts zijn afgekoeld of ze vooraf af te koelen.<br />
n Het aanmaakwater koelen met ijs 1)<br />
n In bepaalde specifieke gevallen en onder controle<br />
van specialisten, kan men het beton afkoelen<br />
met vloeibare stikstof<br />
1) De dosering van het aanmaakwater moet overeenkomstig wor-<br />
den verminderd.<br />
Storten en verdichting<br />
n Het is uiterst belangrijk om wachttijden tot een<br />
minimum te beperken en het beton snel te storten.<br />
n Het werfpersoneel moet de bijzondere eisen en<br />
voorzorgen kennen die gelden voor het betonneren<br />
bij warm weer.<br />
n Als onvoorziene wachttijden niet vermeden kunnen<br />
worden, moet het beton in de vrachtwagen<br />
en/of stortkubel worden beschermd tegen zon<br />
en wind. De buitenkant van betonmixers kan<br />
met water besproeid worden om het beton in de<br />
mixer af te koelen.<br />
n Elke toevoeging van water op de werf moet strikt<br />
verboden worden<br />
Fig. 2.11.2<br />
Beschermen van het<br />
beton tegen uitdroging<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij warm weer<br />
Betonneren bij warm weer vereist een goede<br />
planning en zorgvuldige voorbereiding<br />
n Een zorgvuldig coördinatie van de betonleveringen<br />
en het storten laat toe wachttijden te vermijden.<br />
n Voldoende materieel en personeel voor het betonneren<br />
voorzien, zodat storten en verdichten van<br />
het beton zonder onderbreking kunnen verlopen.<br />
n Ondergrond en bekisting mogen geen water van<br />
het vers beton opslorpen. Daarom moet de bekisting<br />
of ondergrond worden bevochtigd voor<br />
het storten, maar vermijd daarbij overvloedig<br />
besproeien waardoor water in de bekisting zou<br />
achterblijven.<br />
n Indien, om welke reden dan ook, niet aan deze<br />
voorwaarden voor correct betonneren bij warm<br />
weer voldaan kan worden, moet het betonneren<br />
worden uitgesteld tot de temperatuur minder<br />
hoog is.<br />
n Het gebruik van bindingsvertragers kan in beperk-<br />
te mate de nadelige gevolgen van een te snelle<br />
hydratatie van het cement verhelpen. Vertragers<br />
hebben evenwel weinig invloed op het voortijdig<br />
opstijven van het beton en ze vereisen bovendien<br />
een langere nabehandeling. Indien er geen recente<br />
proefresultaten zijn over de invloed van de gekozen<br />
vertrager op het gebruikte cement, moeten<br />
er vooraf proeven uitgevoerd worden om de juiste<br />
dosering van de hulpstof te bepalen.<br />
63<br />
2.11
2.11<br />
64<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij warm weer<br />
Nabehandeling van het beton: de eerste uren na<br />
het storten zijn van doorslaggevend belang<br />
n Door onmiddellijk en voldoende lang na te behandelen,<br />
wordt uitdroging vermeden, het risico op<br />
scheurvorming verminderd en de waterdichtheid<br />
en druksterkte verhoogd.<br />
n De nabehandeling moet onmiddellijk na het storten<br />
van het beton gestart worden (fig. 2.11.3).<br />
n De nabehandeling moet gedurende meerdere<br />
dagen worden voortgezet. Aanwijzingen voor de<br />
duur in functie van specifieke parameters (type<br />
cement, W/C-factor, blootstelling) worden gegeven<br />
in de norm NBN ENV 13670-1.<br />
n De nabehandelingsmethodes, nabehandelingsproducten<br />
en andere beschermingssystemen<br />
worden beschreven in hoofdstuk 2.9. “nabehandeling”<br />
Fig. 2.11.3<br />
Verstuiven van<br />
een nabehandelingsproduct<br />
onmiddellijk na<br />
het betonneren
Risico’s bij lage temperaturen<br />
Figuur 2.12.1 toont het vertragend effect van lage temperaturen<br />
op de sterkteontwikkeling van beton. Deze<br />
vertraging is vooral merkbaar op jonge ouderdom. Het<br />
vervaardigen en het storten van beton bij lage temperaturen<br />
vraagt dus bepaalde voorzorgsmaatregelen.<br />
De norm NBN EN 206-1 bepaalt dat de temperatuur<br />
van vers beton niet lager mag zijn dan 5°C op het ogenblik<br />
van levering.<br />
Wanneer de temperatuur van beton onder 0 °C daalt,<br />
wordt er zo goed als geen sterkte ontwikkeld. Als water<br />
in het jonge beton bevriest, kan de inwendige samenhang<br />
worden verstoord door de uitzetting van het ijs.<br />
Beton dat dergelijke schade vertoont, moet verwijderd<br />
worden.<br />
Voor betonneringswerken onder -3 °C moet men ervoor<br />
zorgen dat de temperatuur van het beton tenminste<br />
+5 °C is bij het storten. Men neemt aan dat beton bestand<br />
is tegen vorst van zodra de druksterkte 5 N/mm2 bereikt.<br />
Voorzorgsmaatregelen voor het vervaardigen van<br />
beton bij koud weer<br />
Bij de productie van beton kunnen volgende maatregelen<br />
genomen worden om de sterkteontwikkeling<br />
en de evolutie van de betontemperatuur te<br />
verbeteren bij koud weer:<br />
n De temperatuur van het vers beton verhogen<br />
door het aanmaakwater en/of de granulaten te<br />
verwarmen.<br />
n De cementdosering verhogen en/of een cement<br />
met snellere sterkteontwikkeling kiezen zonder<br />
de andere bestanddelen te veranderen : hierdoor<br />
zal de jonge sterkte toenemen (fig. 2.12.2).<br />
n De W/C-factor verlagen door gebruik te maken<br />
van een superplastificeerder : hoe minder water<br />
in het beton, hoe minder gevoelig voor vorst en<br />
hoe sneller de sterkte toeneemt.<br />
n De sterkteontwikkeling versnellen door gebruik<br />
te maken van een bindings- en verhardingsversneller<br />
(zonder chloor).<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij koud weer<br />
CEM III/A 42,5 N : Evolutie van de druksterkte in functie van de temperatuur<br />
Rc (N/mm 2 )<br />
Rc (N/mm 2 )<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fig. 2.12.1<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fig. 2.12.2<br />
5°C<br />
10°C<br />
20°C<br />
Rc 16u Rc 24u Rc 40u<br />
Duur<br />
Rc 2d Rc 7d Rc 28d<br />
5°C<br />
10°C<br />
20°C<br />
Rc 16u Rc 24u Rc 40u<br />
Duur<br />
Rc 2d Rc 7d Rc 28d<br />
Invloed van lage temperaturen op de<br />
druksterkte. Voorbeeld van een beton<br />
met 300 kg cement. Het beton wordt<br />
48 uur op de aanmaaktemperatuur<br />
gehouden, daarna bewaard bij 20°C<br />
Rc (N/mm 2 )<br />
CEM I 52,5 N : Evolutie van de druksterkte in functie van de temperatuur<br />
CEM I 52,5N<br />
CEM III/A 42,5 N<br />
Rc 16u Rc 24u Rc 40u Rc 2d Rc 7d Rc 28d<br />
Vergelijking van de reactiviteit van een CEM I<br />
52,5 N en van een CEM III/A 42,5 N bij 5°C<br />
Duur<br />
65<br />
2.12
2.12<br />
66<br />
Van vers beton tot verhard beton<br />
Betonneren bij koud weer<br />
Maatregelen om de temperatuur van vers<br />
beton te verhogen<br />
Opdat de temperatuur van vers beton niet te laag<br />
zou zijn tijdens het betonneren, kan men de bestanddelen<br />
verwarmen of het cement en de granulaten<br />
tenminste op een temperatuur houden die hoger ligt<br />
dan de buitentemperatuur.<br />
Door toepassing van de formule op pagina 62 bekomt<br />
men volgende tabel die de temperatuur geeft<br />
van het vers beton (in het rood) in functie van de<br />
temperatuur van het aanmaakwater (in abscis in<br />
het blauw) en de temperatuur van de granulaten (in<br />
ordinaat in het groen), in de veronderstelling dat de<br />
temperatuur van cement 20°C bedraagt. De formule<br />
laat natuurlijk ook toe de invloed van de cementtemperatuur<br />
op de betontemperatuur te bepalen.<br />
10 20 30 40 50 60<br />
0 5 8 11 14 17 20<br />
10 11 14 17 20 23 26<br />
20 17 23 26 29 32 34<br />
De tabel illustreert dat het beton gemakkelijk boven<br />
de 10 °C gehouden kan worden, indien de temperatuur<br />
van de granulaten op tenminste 10°C wordt gehouden.<br />
Voorzorgsmaatregelen op de werf bij koud weer<br />
Voor betonneren bij lage temperaturen moeten op<br />
de werf bepaalde voorzorgsmaatregelen worden<br />
genomen:<br />
n Nooit betonneren op een bevroren bodem noch<br />
tegen bevroren beton.<br />
n Het voorverwarmde beton moet snel worden gestort<br />
in een bekisting die volledig vrij is van ijs en<br />
sneeuw. Er moet ook onmiddellijk verdicht worden.<br />
n Het is raadzaam om enkele cilindrische uitsparingen<br />
te voorzien in het beton, bijvoorbeeld met<br />
wapeningsstaven. Deze laten daarna toe om de<br />
evolutie van de inwendige betontemperatuur te<br />
meten (fig. 2.12.3).<br />
n Onmiddellijk na het storten moet het beton worden<br />
beschermd tegen warmteverliezen, zodat de<br />
hydratatiewarmte van het cement ten volle benut<br />
wordt. Een bescherming met isolerende matten<br />
of thermische zeilen wordt aanbevolen.<br />
n Als deze matten niet rechtstreeks op het betonoppervlak<br />
gelegd kunnen worden, moet luchtcirculatie<br />
onder de matten vermeden worden.<br />
n Tijdens de volledige verhardingsperiode moet<br />
het beton niet alleen worden beschermd tegen<br />
warmteverliezen, maar ook tegen uitdroging. Bij<br />
koud weer is de relatieve luchtvochtigheid doorgaans<br />
erg laag wat de verdamping van water uit<br />
het beton bevordert.<br />
n Als tijdens de verharding de betontemperatuur<br />
daalt onder het vriespunt, moet de ontkistingstijd<br />
en nabehandelingstijd worden verlengd met<br />
het aantal vorstdagen.<br />
Fig. 2.12.3<br />
Meten van de temperatuur van vers beton
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
3.1 Ontmenging<br />
3.2 Scheurvorming en krimp<br />
3.3 Carbonatatie en wapeningscorrosie<br />
3.4 Uitbloeiingen<br />
3.5 Aantasting door vorst<br />
en dooizouten<br />
3.6 Sulfaataantasting<br />
3.7 Chemische aantasting<br />
3.8 Alkali-silicareactie<br />
3.9 Brandweerstand<br />
67 3
3.1<br />
68<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Ontmenging<br />
Vormen van ontmenging<br />
Ontmenging is een scheiding van de bestanddelen van<br />
vers beton die optreedt telkens wanneer het beton<br />
wordt vervoerd of in beweging wordt gebracht (overslag,<br />
storten, verdichten) of gewoon onder invloed van<br />
de zwaartekracht wanneer het beton in rust is.<br />
Ontmenging heeft altijd belangrijke gevolgen voor het<br />
uitzicht van het beton en heel dikwijls ook voor de kwaliteit.<br />
Dit kan het gevolg zijn van ontmenging tussen:<br />
n de verschillende fracties van de granulaten<br />
n de granulaten en de cementpasta<br />
n de fijne deeltjes en het aanmaakwater.<br />
Van de meest voorkomende vormen van ontmenging,<br />
vernoemen we:<br />
n “grindnesten”: plaatselijke concentraties van grove<br />
granulaten (fig. 3.1.1)<br />
n ”zandlopers”: afgescheiden of overtollig water dat<br />
opstijgt langs de verticale vlakken tijdens de verdichting<br />
n ”bleeding” (of uitzweten): accumulatie van overtollig<br />
water op de min of meer horizontale oppervlakken<br />
van het beton. Dit leidt tot onregelmatige, stofferige<br />
of poreuze oppervlakken<br />
n micro-ontmenging (cement/fijne deeltjes) zijn dikwijls<br />
hinderlijker voor het oog dan voor de kwaliteit<br />
Fig. 3.1.1<br />
Grindnesten<br />
te wijten aan<br />
storten van een<br />
te grote hoogte<br />
en/of een te<br />
dichte wapening<br />
Oorzaken<br />
De belangrijkste oorzaken van de verschillende<br />
soorten ontmenging zijn:<br />
n Te vloeibaar beton<br />
n Te hoge dosering plastificeerder of superplastificeerder<br />
n Foutief storten van het beton (overdreven trillen,<br />
geen stortbuis voor grote hoogtes, storten van<br />
beton tegen een verticale bekisting)<br />
n Onaangepaste betonsamenstelling (slechte samenstelling<br />
van de granulaatfracties, te laag cementgehalte,<br />
te veel water)<br />
n Maximale korreldiameter die te groot is in verhouding<br />
tot de afmetingen van het gebetonneerde<br />
element<br />
n Te korte mengtijd<br />
n Slechte dichting van de bekistingvoegen, verlies<br />
van cementmelk (filtereffect )<br />
n Te dichte wapening (zeefeffect)<br />
n Onvoldoende omhulling van de wapening
Beton is een relatief bros materiaal en het is dan ook<br />
erg moeilijk om scheuren te voorkomen. De treksterkte<br />
ervan is immers erg laag in vergelijking met de druksterkte.<br />
Uit voorzichtigheid leggen de normen voor de<br />
berekening van betonconstructies in de meeste gevallen<br />
op dat er geen rekening gehouden mag worden<br />
met de treksterkte. Het is dan ook onvermijdelijk dat er<br />
scheuren ontstaan vanaf het ogenblik dat de trekspanningen<br />
in het beton de waarde van de treksterkte (2 à 3<br />
N/mm2 voor normaal beton) bereiken of overschrijden..<br />
Deze trekspanningen en het risico op scheurvorming<br />
dat daaruit voortvloeit, kunnen het gevolg zijn van een<br />
of meer van de volgende factoren:<br />
n krimp van het beton<br />
n zettingen van de funderingen<br />
n temperatuurschommelingen<br />
n belastingen (eigengewicht, verkeer, enz.)<br />
n vorst<br />
n chemische reacties (wapeningscorrosie, alkali-silicareactie,<br />
sulfaataantasting,…).<br />
Scheuren hebben zelden een nadelige invloed op de<br />
stabiliteit van een constructie, op voorwaarde dat ze<br />
binnen de perken gehouden worden met behulp van<br />
aangepaste maatregelen.<br />
Maar naast de negatieve weerslag op het uitzicht van<br />
het betonoppervlak, kunnen scheuren toch nadelig zijn<br />
voor de duurzaamheid van de constructie: agressieve<br />
stoffen kunnen via de scheuren gemakkelijker het beton<br />
binnendringen waar ze het beton en de wapening<br />
kunnen aantasten.<br />
Het is evenwel mogelijk om in de ontwerp- en uitvoeringsfase<br />
het risico en de omvang van de scheurvorming<br />
sterk te verminderen of zelfs helemaal te voorkomen.<br />
Afhankelijk van de oorzaak van de scheurvorming,<br />
hebben volgende factoren een invloed op de scheurvorming:<br />
n de opvatting, de afmetingen en de constructieve<br />
schikkingen van het bouwwerk<br />
n de keuze van de constructie- en betonneringsfasen.<br />
n de samenstelling en nabehandeling van het beton<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
JA NEE<br />
Opvatting, afmetingen en constructieve<br />
schikkingen van het bouwwerk<br />
De keuze van het statisch systeem, van het aantal en<br />
de plaats van de voegen hebben een grote invloed op<br />
de trekspanningen die worden opgewekt in het beton<br />
door krimp, kruip of de vervormingen tengevolge van<br />
de belastingen.<br />
Het gebruik van spanbeton kan bijdragen tot het voorkomen<br />
van scheuren: de drukspanningen opgewekt<br />
door de voorspanning compenseren de trekspanningen<br />
en verzetten zich tegen scheurvorming.<br />
Een passieve wapening (minimale wapening volgens<br />
de normen) voorkomt in geen geval het optreden van<br />
scheuren, maar laat alleen toe de scheuropening te beperken<br />
tot een aanvaardbaar niveau, dat afhankelijk is<br />
van de hoeveelheid gebruikte wapening.<br />
Scheurvorming van beton is ook dikwijls het gevolg van<br />
weinig doordachte of zelfs foutieve keuzes met betrekking<br />
tot het ontwerp, de afmetingen of de constructieve<br />
schikkingen, bijvoorbeeld:<br />
n onvoldoende draagvermogen,<br />
n verkeerde schikking van de wapeningen,<br />
n slechte plaatsing of afwezigheid van voegen (fig. 3.2.1),<br />
n optreden van onverwachte of uitzonderlijk hoge<br />
spanningen door de keuze van het draagsysteem, zetting<br />
van de funderingen of bodemverzakkingen.<br />
69<br />
Fig. 3.2.1<br />
De slechte plaat-<br />
sing van een voeg<br />
heeft geleid tot<br />
een scheur.<br />
3.2
3.2<br />
Fig. 3.2.2<br />
Betonneringsfasen<br />
van een stortplaat (in<br />
planvorm)<br />
a) ongunstige oplossing:<br />
verhoogd scheurrisico<br />
b) gunstige oplossing:<br />
laag scheurrisico<br />
Fig. 3.2.3<br />
Betonneringsfasen voor<br />
een steunmuur (opbouw)<br />
a) ongunstige oplossing:<br />
verhoogd scheurrisico<br />
b) gunstige oplossing:<br />
laag scheurrisico<br />
Fig. 3.2.4<br />
Naderhand dichtbe-<br />
tonneren van voor-<br />
lopig uitgespaarde<br />
stroken in een vloer<br />
70<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
5 4 6 5 6<br />
2 7 3<br />
8 1 9<br />
3 4<br />
1 2<br />
a) b)<br />
2<br />
2 4 3<br />
1<br />
2 5 4<br />
1 1 3<br />
nadien te storten strook<br />
2 3 4<br />
a) b)<br />
1<br />
Constructie- en betonneringsfasen<br />
De keuze van de constructie- en betonneringsfasen beinvloedt<br />
eveneens het risico op scheurvorming.<br />
De krimp van het beton verloopt niet lineair in de tijd,<br />
maar neemt sterk toe in het begin en de toename vermindert<br />
in de loop van de tijd. Daarom is het raadzaam<br />
om de verschillende betonneringsfasen van een betonconstructie<br />
zonder onderbreking te laten verlopen om<br />
de nadelige gevolgen van de differentiële krimp tussen<br />
de fasen zo veel mogelijk te verminderen. (fig. 3.2.2 en<br />
fig. 3.2.3 onderaan)<br />
Voor omvangrijke werken kan het risico op scheurvor-<br />
ming aanzienlijk worden beperkt door smalle stroken<br />
niet te betonneren en te laten werken als tijdelijke<br />
krimpvoegen door ze pas nadien – indien mogelijk zelfs<br />
maanden later – dicht te betonneren (fig. 3.2.3 bovenaan<br />
en 3.2.4).
Samenstelling en nabehandeling van het<br />
beton<br />
De samenstelling van het beton en de nabehandeling<br />
hebben een zeer grote invloed op de krimpvervormingen<br />
en bijgevolg op het risico op scheurvorming. De<br />
verschillende soorten krimp en de bijhorende preventieve<br />
maatregelen worden hierna behandeld.<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
Soorten krimp<br />
Het is belangrijk om het onderscheid te maken tussen<br />
de verschillende soorten krimp en de gevolgen ervan<br />
(type scheuren en het tijdstip waarop ze verschijnen),<br />
om voor elk geval de juiste preventieve maatregelen te<br />
kunnen nemen (fig. 3.2.5).<br />
Soort krimp Scheurvorming Nut / doeltreffendheid van de verschillende maatregelen<br />
Plastische krimp 1)<br />
Thermische krimp<br />
Krimp door<br />
uitdroging 2)<br />
• op korte termijn,<br />
in het geval van<br />
onvoldoende<br />
nabehandeling<br />
• op lange termijn,<br />
in het geval van<br />
doeltreffende<br />
nabehandeling<br />
Tijdstip van verschijning<br />
Voor of tijdens de<br />
verharding<br />
10u tot een week<br />
na het betonneren<br />
Enkele dagen tot<br />
enkele weken na<br />
het betonneren<br />
Enkele maanden<br />
tot enkele jaren na<br />
het betonneren<br />
Type scheuren<br />
Oppervlakkig<br />
Oppervlakkig tot<br />
doorgaand<br />
Oppervlakkig tot<br />
doorgaand<br />
Doorgaand<br />
Betonsamenstelling<br />
Zwak<br />
Hoog<br />
Zeer hoog<br />
Hoog<br />
Nabehandeling<br />
Zeer hoog<br />
Zeer hoog<br />
Zeer hoog<br />
Zeer hoog<br />
1) verdamping van het water van vers beton (synoniem: vroegtijdige krimp of capillaire krimp)<br />
2) afname van de hoeveelheid vrij water in het verhard beton (door verdamping en/of door autogeen “verbruik” )<br />
Wapening<br />
Geen<br />
Middelmatig<br />
Middelmatig<br />
Hoog<br />
71<br />
Fig. 3.2.5<br />
Risico op scheurvor-<br />
ming in functie van<br />
het soort krimp<br />
3.2
3.2<br />
72<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
Plastische krimp<br />
Plastische krimp, ook soms capillaire krimp of vroegtijdige<br />
krimp genoemd (omdat deze optreedt vóór het<br />
einde van de binding) is te wijten aan het snelle verlies<br />
van water, onmiddellijk na het storten van het beton.<br />
Dit waterverlies is te wijten aan een buitensporige verdamping<br />
of aan een sterke opslorping door de bekisting<br />
of de ondergrond. Daaruit volgt een aanzienlijke<br />
krimp in de lagen waar dit verlies groot is, terwijl de<br />
rest van het beton minder getroffen wordt. Daardoor<br />
ontwikkelen zich interne trekspanningen in de lagen<br />
die het sterkst onderworpen zijn aan deze krimp. Als<br />
deze spanningen de trekweerstand van het beton overschrijden<br />
(per definitie laag in het begin), ontstaan er<br />
scheuren van enkele centimeter diep die meestal niet<br />
doorgaand zijn en die tot 1 mm of meer breed kunnen<br />
zijn. Horizontale elementen (platen, vloeren, verhardingen)<br />
worden het meest bedreigd door plastische krimp<br />
(fig. 3.2.6).<br />
Fig. 3.2.6<br />
Scheuren in een vloer t.g.v. plastische<br />
krimp, te wijten aan het niet nabehan-<br />
delen.<br />
Het risico op plastische krimpscheuren is des te groter<br />
naarmate de kwaliteit van het beton toeneemt door de<br />
keuze van een lage W/C-factor: hoe minder water, hoe<br />
gevoeliger het beton is voor vroegtijdige uitdroging.<br />
Naast een esthetische schade kunnen plastische<br />
krimpscheuren ook leiden tot andere betonschade,<br />
bijvoorbeeld door waterinsijpeling gevolgd door vorst.<br />
Het verlies van water kan bovendien een goede hydratatie<br />
van het cement verhinderen. Het betonoppervlak<br />
is dan minder sterk en wordt poreuzer. In ongunstige<br />
omstandigheden zal dergelijk beton weinig voldoening<br />
geven: waterinfiltratie, loskomen van grove granulaten,<br />
stofferig oppervlak en afschilferingen<br />
Preventieve maatregelen<br />
De volgende maatregelen laten toe om plastische<br />
krimpscheuren te voorkomen:<br />
n Het beton onmiddellijk na het storten nabehandelen,<br />
zoals beschreven in hoofdstuk 2.9 om de<br />
verdamping maximaal te beperken.<br />
n Wateropslorping door de bekisting of ondergrond<br />
vermijden door deze vooraf te verzadigen.<br />
n Zo mogelijk vermijden om te betonneren bij ongunstige<br />
weersomstandigheden (te hoge temperaturen<br />
en/of te veel wind), zoniet de aanbevelingen<br />
van hoofdstuk 2.11 volgen.<br />
n Polypropyleenvezels toevoegen (cf. hoofdstuk 1.5<br />
“Vezels”).
Uitdrogingskrimp<br />
Voor normaal beton ontstaat uitdrogingskrimp voornamelijk<br />
door het langzame uitdrogen van het beton<br />
en, in mindere mate, door de volumevermindering die<br />
ontstaat door de chemische binding van water en cement<br />
(autogene krimp).<br />
Enigzins vereenvoudigd verstaat men onder uitdrogingskrimp<br />
veelal de volumevermindering die het beton<br />
ondergaat door zijn uitdroging in de loop van de<br />
tijd. Hoe sneller de hoeveelheid niet-gebonden water<br />
verdampt, hoe groter de krimp van het beton. Dit<br />
uitdrogingsproces en de krimp die daardoor ontstaat,<br />
nemen toe naarmate de luchtvochtigheid van de omgeving<br />
lager is. Tenslotte neemt de krimp nog toe en<br />
treedt hij sneller op wanneer er grote hoeveelheden<br />
niet-gebonden water zijn (hoge W/C-factor), omdat de<br />
porositeit en de doorlatendheid van het beton toenemen,<br />
waardoor het uitdrogingsproces nog versnelt.<br />
De uiteindelijke waarde van de uitdrogingskrimp ligt<br />
gewoonlijk tussen 0,3 en 0,8 mm/m. Deze waarde is<br />
sterk afhankelijk van de hoeveelheid aanmaakwater.<br />
Elke verhoging van de waterdosering leidt tot een toename<br />
van de krimp.<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
Preventieve maatregelen<br />
De volgende maatregelen laten toe om scheuren<br />
door uitdrogingskrimp te voorkomen:<br />
n Een aangepaste continue korrelverdeling kiezen<br />
om de holle ruimte in het betonmengsel te verminderen<br />
en de behoefte aan water zo veel mogelijk<br />
te beperken.<br />
n De W/C-factor beperken tot een optimaal niveau<br />
met behulp van een superplastificeerder (in het<br />
algemeen 0,40 ≤ W/C ≤ 0,50).<br />
n Krimpvoegen voorzien (fig. 3.2.7)<br />
n De betonneringsfasen met overleg kiezen (fig. 3.2.2<br />
en fig. 3.3.3).<br />
n De nabehandelingsmaatregelen toepassen en de<br />
nabehandelingsduur respecteren, zoals aanbevolen<br />
in hoofdstuk 2.9.<br />
n Een voldoende minimale wapening en/of staalvezels<br />
voorzien om de scheuren te verdelen (het optreden<br />
van vele microscheuren is dikwijls minder<br />
schadelijk dan het optreden van minder scheuren<br />
maar met grotere scheurwijdte).<br />
Fig. 3.2.7<br />
De afwezigheid<br />
van voegen in<br />
veiligheidsstootbandenveroorzaakt<br />
regelmatige<br />
scheuren door<br />
uitdrogingskrimp<br />
73<br />
3.2
3.2<br />
74<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Scheurvorming en krimp<br />
Fig. 3.2.8 en 3.2.9<br />
De thermische krimp van de kuipwand<br />
werd verhinderd door de funderingsplaat,<br />
waardoor scheuren ontstaan in de wand.<br />
Thermische krimp<br />
De warmte die vrijkomt wanneer het cement hydrateert,<br />
veroorzaakt temperatuurgradiënten in beton.<br />
Hoge omgevingstemperaturen versnellen de hydratatie<br />
en leiden tot nog grotere gradiënten.<br />
Na de duidelijke temperatuurstijging die gepaard gaat<br />
met de binding en het begin van verharding, koelt het<br />
jonge beton af in contact met de lucht en, zoals voor de<br />
meeste andere materialen, neemt zijn volume af naarmate<br />
de betontemperatuur daalt. Aangezien beton<br />
natuurlijk sneller afkoelt aan het oppervlak dan in de<br />
diepte, kunnen er interne spanningen ontstaan tussen<br />
de interne zone die minder krimpt en de externe zone<br />
die meer krimpt. Deze spanningen kunnen oppervlakkige<br />
scheuren veroorzaken.<br />
Wanneer het beton niet onbelemmerd kan krimpen,<br />
kan de krimp die te wijten is aan de langzame afkoeling,<br />
net zoals de uitdrogingskrimp, aanleiding geven<br />
tot een min of meer diepe scheur (fig. 3.2.8 en 3.2.9).<br />
Preventieve maatregelen<br />
De volgende maatregelen laten toe thermische<br />
krimpscheuren te vermijden:<br />
n Gebruik een cement met een lage hydratatiewarmte,<br />
n Zo laat mogelijk ontkisten. Vermijd om te ontkisten<br />
wanneer de temperatuur van het beton nog<br />
zeer hoog is, om de thermische schok bij het ontkisten<br />
te beperken (bruuske afkoeling van het beton<br />
aan het oppervlak).<br />
n De betonneringsfasen weldoordacht vastleggen<br />
(fig. 3.2.2 en 3.2.3).
Wat is carbonatatie ?<br />
Carbonatatie is de chemische reactie tussen het koolzuurgas<br />
(CO2) uit de lucht en het calciumhydroxide<br />
(Ca[OH]2) van de cementmatrix.<br />
De carbonatatie begint aan het oppervlak van het<br />
beton en plant zich vervolgens langzaam voort in de<br />
diepte. De invloed ervan op het beton zelf is gunstig<br />
omdat het beton daardoor compacter wordt en de mechanische<br />
sterkte en de duurzaamheid alzo toenemen.<br />
Carbonatatie werkt als een natuurlijke bescherming<br />
tegen de indringing van gassen of vloeistoffen. Vooral<br />
ongewapend beton profiteert volledig van de gunstige<br />
invloed van de carbonatatie.<br />
Fig. 3.3.1<br />
Door het roesten van de wapenings-<br />
staven is hun volume toegenomen, met<br />
scheurvorming en afschilfering van het<br />
beton als gevolg.<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Carbonatatie en wapeningscorrosie<br />
Effect van de carbonatatie op gewapend<br />
beton<br />
In gewapend beton daarentegen kan de carbonatatie<br />
belangrijke schade toebrengen aan de structuur. Door<br />
zijn hoge alkaliteit (pH > 12) beschermt beton het staal<br />
tegen corrosie, maar carbonatatie vermindert deze alkaliniteit<br />
(pH < 9) en, wanneer het “carbonatatiefront”<br />
de wapening bereikt, kan deze beginnen te oxideren<br />
(fig. 3.3.2). Aangezien de vorming van roest steeds gepaard<br />
gaat met een volumetoename, leidt dit meestal<br />
tot het afspatten van het omhullingsbeton (fig. 3.3.1).<br />
De wapeningsstaven worden dan helemaal niet meer<br />
beschermd en het gewapend beton begint zijn draagvermogen<br />
te verliezen.<br />
Fig. 3.3.2<br />
Bepaling van het carbonatiefront op<br />
een boorkern met de fenolftaleïnetest:<br />
het gecarbonateerde beton blijft grijs,<br />
terwijl het niet-gecarbonateerd beton<br />
(het middelste, zeer alkalisch gebleven<br />
deel) met deze indicator rood kleurt.<br />
75<br />
3.3
3.3<br />
76<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Carbonatatie en wapeningscorrosie<br />
Carbonatatiesnelheid<br />
De snelheid waarmee het carbonatatiefront binnendringt<br />
in het beton, is des te groter naarmate het beton<br />
poreuzer is, maar vertraagt geleidelijk in de loop van de<br />
tijd, omdat de reeds gecarbonateerde laag de uitwisselingen<br />
met de buitenlucht afremt (fig. 3.3.3). De carbonatatiesnelheid<br />
en -diepte worden evenwel beïnvloed<br />
door vele andere factoren, zoals het cementgehalte, de<br />
temperatuurschommelingen en de frequentie van de<br />
wisselingen tussen droge en natte toestand van het<br />
betonoppervlak.<br />
Preventieve maatregelen<br />
Nooit uit het oog verliezen dat carbonatatie begint<br />
na de binding, zodra het beton ontkist is.<br />
Bedoeling is om te voorkomen dat het carbonatatiefront<br />
ooit de wapeningen bereikt. Daartoe moet<br />
men:<br />
n De wapeningen omhullen met voldoende beton,<br />
in het algemeen ligt de dikte van dit beton tussen<br />
2,5 tot 4 cm voor gebouwen. De Eurocode 2, berekening<br />
van structuren in beton NBN EN 1992-1-1<br />
§ 4.4.1., geeft een berekening voor de betondekking<br />
in functie van de blootstellingsklasse. Daarbij<br />
moet bijzondere aandacht worden besteed aan<br />
de wapeningen achter groeven en valse voegen.<br />
n De specificaties van de norm NBN EN 206-1 inzake<br />
de betonsamenstelling naleven.<br />
n Het beton goed nabehandelen zodat het oppervlak<br />
van het beton goed gehydrateerd wordt vanaf<br />
het begin en de carbonatatiesnelheid zo snel<br />
mogelijk wordt afgeremd.<br />
Fig. 3.3.3<br />
Het verband tussen de ouderdom van<br />
het beton en de carbonatatiediepte<br />
vertoont een sterke spreiding tenge-<br />
volge van de talloze parameters die de<br />
carbonatatiesnelheid beïnvloeden
Wat zijn uitbloeiingen ?<br />
Uitbloeiingen zijn vlekken, meestal wit van kleur, die<br />
verschijnen aan het betonoppervlak. Ze worden veroorzaakt<br />
door bestanddelen die in water oplossen bij het<br />
mengen of bij de hydratatie van het cement en die zich,<br />
naarmate het beton droogt, afzetten op het oppervlak<br />
op de plaatsen waar het water verdampt.<br />
Wij kunnen een onderscheid maken tussen primaire en<br />
secundaire uitbloeiingen:<br />
n primaire uitbloeiingen treden op tijdens de aanvangsfase<br />
van de verharding van het beton, nog vóór<br />
het beton blootgesteld is aan wisselende weersomstandigheden,<br />
n secundaire uitbloeiingen treden op na de eerste verharding<br />
van het beton, ofwel als gevolg van de blootstelling<br />
aan regen of van de verdere hydratatie van<br />
het cement (soms wel twee jaar na het begin van de<br />
verharding).<br />
Gevolgen van uitbloeiingen<br />
Uitbloeiingen hebben geen enkele invloed op de mechanische<br />
kenmerken van beton: geen vermindering<br />
van de mechanische sterkte, van de slijtvastheid, de<br />
vorstbestandheid of vorst-dooizoutbestandheid,…<br />
Uitbloeiingen hebben bij hun verschijnen natuurlijk<br />
een negatief effect op het uitzicht van beton, maar zij<br />
verdwijnen volledig in de loop der jaren.<br />
Kalkuitbloeiingen<br />
De meest voorkomende uitbloeiingen worden veroorzaakt<br />
door calciumhydroxide (of kalkhydraat) dat vrijkomt<br />
tijdens de hydratatie van het cement.<br />
Wanneer het aanmaakwater verdampt aan het oppervlak<br />
van het beton, laat het een rest van kalkhydroxide<br />
achter dat door het koolzuurgas van de lucht snel wordt<br />
omgezet tot onoplosbaar calciumcarbonaat. Door herhaalde<br />
wisselingen van bevochtiging en uitdroging<br />
van het betonoppervlak kan deze afzetting tamelijk dik<br />
worden en alzo zichtbaar in de vorm van een witte vlek<br />
(fig. 3.4.3).<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Uitbloeiingen<br />
Wanneer worden kalkuitbloeiingen gevormd?<br />
De atmosferische omstandigheden waaraan het beton<br />
wordt onderworpen, spelen een belangrijke rol. Een afwisselend<br />
droge en vochtige omgeving voor het jonge<br />
beton bevordert het verschijnen van kalkuitbloeiingen.<br />
In het algemeen worden uitbloeiingen vooral gevormd<br />
bij koud en vochtig weer (einde van de herfst, begin van<br />
de lente) (fig. 3.4.1). Regen, sneeuw, mist en dauw bevorderen<br />
het optreden van uitbloeiingen.<br />
Bij de betonsamenstelling spelen de volgende factoren<br />
ook een belangrijke rol:<br />
n Hoge porositeit van het beton: water kan dan gemakkelijk<br />
circuleren in de massa<br />
n Overmaat aan water<br />
77<br />
Fig. 3.4.1<br />
Uitbloeiingen op<br />
een betonelement<br />
3.4
3.4<br />
78<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Uitbloeiingen<br />
Verwijderen van uitbloeiingen<br />
Afzettingen van calciumcarbonaat verdwijnen normaal<br />
in de loop van de tijd door de regen.<br />
Dit proces kan versneld worden door het oppervlak te<br />
behandelen met bijvoorbeeld een oplossing van zoutzuur<br />
(maximum 3 %). Het is raadzaam om het beton<br />
eerst te verzadigen met water zodat het zuur er niet in<br />
doordringt en alleen inwerkt op het oppervlak. Na de<br />
reactie moet overvloedig worden gespoeld met water<br />
om een latere inwerking van het zuur op het beton zelf<br />
te vermijden.<br />
Fig. 3.4.2<br />
Uitbloeiingen op een betonmuur die na ontkisting blootgesteld<br />
was aan regen.<br />
Fig. 3.4.3<br />
Uitbloeiingen op betonblokken te wijten aan een wisseling<br />
van droogte en vocht.<br />
Preventieve maatregelen<br />
Het risico van uitbloeiingen op constructie-elementen<br />
die onvermijdelijk blootgesteld zijn aan<br />
de weersomstandigheden, is moeilijk helemaal te<br />
vermijden.<br />
Toch kan dit risico tot een minimum beperkt worden<br />
met de volgende maatregelen:<br />
n Verminder de hoeveelheid aanmaakwater (super-<br />
plastificeerders gebruiken) om een compact en<br />
weinig poreus beton te verkrijgen..<br />
n Bescherm het jonge beton tegen regen en directe<br />
zon. Deze maatregel is essentieel voor de bovenzijde<br />
van muren die blootgesteld zijn aan de<br />
weersinvloeden (fig. 3.4.2).<br />
n Vermijd condensatiewater en zorg ervoor dat<br />
alle betonoppervlakken blootgesteld zijn aan de<br />
lucht. Bijvoorbeeld geen geprefabriceerde betonproducten<br />
of -elementen rechtstreeks op elkaar<br />
stapelen.<br />
n Gebruik cement met toevoegsels (hoogovenslak,<br />
vliegas,…), dat minder kalk produceert tijdens de<br />
hydratatie.<br />
n Beschermende coating of verf gebruiken kan,<br />
maar daarvoor is het advies van een specialist<br />
nodig.<br />
Het optreden van uitbloeiingen is een fenomeen<br />
dat afhangt van talrijke factoren, die moeilijk, soms<br />
zelfs helemaal niet, te beheersen zijn, omdat ze dikwijls<br />
verbonden zijn met het locale microklimaat.<br />
Daarom moeten de maatregelen geval per geval<br />
bepaald worden en moeten er indien nodig proeven<br />
gedaan worden om de beste methode te weerhouden.
Aantasting door vorst<br />
De aantasting van het beton door de opeenvolging<br />
van vorst en dooi is hoofdzakelijk te wijten aan de<br />
transformatie in ijs van het water dat zich bevindt in<br />
de granulaten of in de capillairen van de cementmatrix.<br />
Door de omzetting in ijs neemt het volume van<br />
water met ongeveer 10 % toe. Deze volumetoename<br />
en de migratie van het nog niet bevroren capillaire water<br />
naar het ijsfront veroorzaken aanzienlijke interne<br />
hydraulische drukverschillen waardoor trekspanningen<br />
in het beton ontstaan die de treksterkte kunnen<br />
overschrijden en interne schade kan ontstaan. De herhaalde<br />
opeenvolging van vorst-dooicycli veroorzaakt<br />
dan een zeer dicht netwerk van microscheurtjes in de<br />
oppervlaktelaag van het beton. Dit netwerk ontwikkelt<br />
zich min of meer snel tot een afschilferend oppervlak<br />
(fig. 3.5.1).<br />
Temperatuurdalingen van het beton onder het vriespunt<br />
van water zijn des te gevaarlijker wanneer ze snel<br />
en frequent optreden. Toch moet worden opgemerkt<br />
dat verticale oppervlakken weinig gevoelig zijn aan dit<br />
soort schade.<br />
Aantasting door dooizouten<br />
Schade aan het beton veroorzaakt door dooizouten<br />
(ook smeltmiddelen genoemd) kan verschillende oorzaken<br />
hebben<br />
n Waterverzadiging aan het oppervlak: de smeltmiddelen<br />
doen de sneeuw of het ijs smelten. Er ontstaat dus<br />
een laag water op het oppervlak dat het beton verzadigt.<br />
Er zijn daardoor geen “expansievaten” meer voor<br />
het opzwellen wanneer het water opnieuw bevriest.<br />
n Thermische schok veroorzaakt door deze middelen in<br />
de bovenste lagen van het materiaal: de smeltmiddelen<br />
onttrekken aan het beton de warmte die nodig<br />
is om de sneeuw en het ijs te doen smelten. Zij veroorzaken<br />
daardoor een bruuske temperatuurdaling<br />
aan het betonoppervlak, waardoor hoge spanningen<br />
ontstaan tussen de oppervlaktelaag en de daaronder<br />
liggende lagen, waarvan de temperatuur niet is<br />
gedaald. Dit kan zeer snel leiden tot het afspatten of<br />
afschilferen van het oppervlak (fig. 3.5.2)<br />
n Osmotische druk: het water in het beton dat bevriest is<br />
eigenlijk een zoutoplossing. Tijdens het bevriezen ont-<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Aantasting door vorst en dooizouten<br />
staat er een scheiding in enerzijds ijs, met een lagere<br />
concentratie zout dan het oorspronkelijke water, en<br />
anderzijds een meer geconcentreerde zoutoplossing.<br />
De niet-bevroren laag die in direct contact komt met<br />
een bevroren laag bevat dus meer zout dan verder afgelegen<br />
lagen. Er ontstaat dan ook een flux om deze<br />
zoutconcentraties opnieuw in evenwicht te brengen.<br />
Deze flux veroorzaakt een druk in het materiaal die<br />
kan leiden tot scheuren of afschilferingen, afhankelijk<br />
van de diepte waarop deze druk plaatsvindt.<br />
n Bevriezing in lagen: bij een welbepaalde temperatuur<br />
bevriezen de bovenste en onderste lagen onder de invloed<br />
van de koude. De tussenlaag met de grootste<br />
concentratie chloor bevriest niet. Indien de temperatuur<br />
van het water nog verder daalt, begint deze laag<br />
te bevriezen, maar ze heeft geen mogelijkheid meer<br />
zich uit te zetten en duwt de bovenste laag omhoog.<br />
bevroren<br />
lagen<br />
lagen die later<br />
bevriezen<br />
De aantasting door dooizouten is gevaarlijker dan deze<br />
door vorst alleen, maar is wel beperkter in omvang: alleen<br />
de oppervlakken die direct in contact komen met<br />
de dooizouten lopen gevaar.<br />
79<br />
Fig. 3.5.1<br />
Het onderste deel<br />
van deze betonmuur<br />
wordt alle<br />
dagen met water<br />
gereinigd. Vorst<br />
heeft afschilferingen<br />
van het<br />
betonoppervlak<br />
veroorzaakt.<br />
Fig. 3.5.2<br />
Afschilfering van<br />
een veiligheidsstootband<br />
in<br />
gewapend beton<br />
3.5
3.5<br />
Fig. 3.5.3<br />
Goede verdeling<br />
van microbellen<br />
in beton met<br />
luchtbelvormer.<br />
100x vergroot, de<br />
afbeelding ver-<br />
tegenwoordigt<br />
750 µm<br />
Fig. 3.5.4<br />
Slechte verdeling<br />
van microbellen<br />
in beton met<br />
luchtbelvormer.<br />
100x vergroot, de<br />
afbeelding ver-<br />
tegenwoordigt<br />
750 µm<br />
80<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Aantasting door vorst en dooizouten<br />
Chloride-indringing<br />
De meest gebruikte dooizouten zijn calcium- of natriumchloride.<br />
Eens opgelost in het gesmolten ijs of de<br />
gesmolten sneeuw, dringen deze chloriden binnen in<br />
het beton over een diepte die afhankelijk is van de porositeit<br />
van het beton. Zodra de chloriden de wapening<br />
bereiken, zelfs alleen maar plaatselijk (bijvoorbeeld ter<br />
hoogte van een scheur), vormen ze een ernstig risico op<br />
putcorrosie veroorzaakt door chloriden. Om dit soort<br />
corrosie te vermijden, moeten duurdere strooimiddelen<br />
worden gebruikt zonder chloor (bijvoorbeeld op basis<br />
van glycol of ureum).<br />
Rol van luchtbelvormers<br />
Wanneer beton bevriest, is de afstand die het water onder<br />
druk door de capillairen moet afleggen om een plek<br />
te vinden waar het onbelemmerd kan bevriezen en uitzetten,<br />
de belangrijkste risicoparameter. Het inbrengen<br />
van minuscule luchtbelletjes in het beton vermindert<br />
deze afstand.<br />
Daartoe wordt aan het beton een luchtbelvormer toegevoegd<br />
bij het mengen.<br />
De doeltreffendheid van luchtbelvormers wordt bepaald<br />
door het vermogen om vele kleine belletjes te<br />
vormen voor een gegeven luchtvolume.<br />
Het net van luchtbelletjes wordt gekenmerkt door de<br />
afstandsfactor (ook aangeduid als “L bar”): dit is de gemiddelde<br />
halve afstand tussen twee luchtbellen. Hoe<br />
agressiever de omgeving (hoe sneller het koud wordt<br />
en hoe langer het koud blijft), hoe kleiner de afstandsfactor<br />
moet zijn. Bij een waarde in de orde van 250 µm<br />
is het beton bestand tegen de meeste koude omgevingen<br />
in West-Europa.<br />
De bepaling van deze parameter wordt uitgevoerd op<br />
verhard beton (fig. 3.5.3. en 3.5.4)<br />
De verhoging van het luchtgehalte veroorzaakt wel een<br />
daling van de druksterkte van het beton:<br />
+ 1% ingebrachte lucht => - 5% van de druksterkte na<br />
28 dagen.<br />
Deze daling kan opgevangen worden door cement te<br />
gebruiken van een hogere sterkteklasse of door de W/C<br />
factor te verminderen. Per percent ingebrachte lucht<br />
kan immers ongeveer 5 liter aanmaakwater per m3 beton<br />
bespaard worden, zonder invloed op de verwerkbaarheid<br />
.<br />
Bij het aanmaken en storten van beton met ingebrachte<br />
lucht wordt best bijzondere aandacht geschonken<br />
aan volgende punten:<br />
n consistentie van het beton<br />
n duur en intensiteit van het mengen<br />
n temperatuur<br />
n wijze van betonstorten<br />
n verdichtingmethode en -duur<br />
Bovendien moet met behulp van voorafgaande proeven<br />
bepaald worden of het beton met ingebrachte lucht<br />
geschikt is voor gebruik en moet dit verder worden gecontroleerd<br />
tijdens de uitvoering.<br />
De voorafgaande proeven worden in principe uitgevoerd<br />
op vers beton (meten van het luchtgehalte door
middel van een luchtmeter) en op verhard beton (meten<br />
van de diameter van de luchtbellen en hun onderlinge<br />
afstand). Deze laatste metingen worden uitgevoerd<br />
op dunne slijpplaatjes van het beton met behulp<br />
van een microscoop.<br />
Tijdens de uitvoering moet men regelmatig het luchtgehalte<br />
van het beton controleren met een luchtmeter.<br />
Samenstelling van beton dat blootgesteld is<br />
aan vorst en dooizouten<br />
Preventieve maatregelen<br />
Het basisprincipe voor beton dat bestand moet<br />
zijn tegen vorst, luidt als volgt: het beton bezit voldoende<br />
mechanische sterkte, is voldoende dicht om<br />
te verhinderen dat er water binnendringt, en heeft<br />
een goed verdeeld net van luchtbellen. In de praktijk<br />
betekent dit:<br />
n Hoog cementgehalte<br />
n Dichtheid => goede nabehandeling en lage W/Cfactor<br />
n Luchtbelvormer<br />
Om beton te hebben dat bestand is tegen dooizouten<br />
moet de huid van het beton, die als eerste aangetast<br />
zal worden door de zouten, zorgvuldig behandeld<br />
worden, d.w.z.:<br />
n Bijzondere zorg besteden aan de nabehandeling<br />
n Bleeding en afscheiding van cementpap vermijden.<br />
Verder moeten de granulaten uiteraard niet-vorstgevoelig<br />
zijn.<br />
Bij het storten moeten de niet-bekiste oppervlak-<br />
ken voldoende gespaand worden om het betonoppervlak<br />
goed te sluiten, maar ook niet te veel om te<br />
vermijden dat cementpap opstijgt of dat de luchtbellen<br />
vernietigd worden daar waar ze meest noodzakelijk<br />
zijn.<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Aantasting door vorst en dooizouten<br />
Betonsamenstelling<br />
De minimale eisen voor de betonsamenstelling worden<br />
opgelegd door de norm NBN EN 206-1 (omgevingsklassen<br />
EE2, EE3 of EE4 ; in zeeomgeving ES2 of ES4)<br />
Daarnaast leggen de standaardbestekken van de regionale<br />
ministeries voor wegenbouw (CCT RW 99 en SB<br />
250) voor wegenbeton bijkomende eisen op voor de<br />
samenstelling en voor bepaalde kenmerken van het<br />
verhard beton, zoals de wateropslorping en de afschilfering.<br />
De vorstbestandheid van beton wordt gecontroleerd<br />
door een wateropslorpingsproef (NBN B15-215), een<br />
vorstproef (NBN B15-231) en een vorst-dooizoutproef<br />
(meting massaverlies - ISO/DIS 4846.2).<br />
81<br />
3.5
3.6<br />
82<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Sulfaataantasting<br />
Aantasting door externe sulfaten<br />
Sulfaathoudend (of gipshoudend) water tast verhard<br />
beton aan. Door de reactie tussen de opgeloste sulfaten<br />
en het tricalcium aluminaat van het cement wordt<br />
een expansief product gevormd, het zogenaamde ettringiet<br />
(of Candlot-zout).<br />
Risico’s en schade t.g.v. externe sulfaten<br />
Het grootste risico treedt op bij de aanwezigheid in<br />
de ondergrond van sulfaathoudende mineralen, zoals<br />
gips en anhydriet (calciumsulfaten), zelfs wanneer ze<br />
ver verwijderd zijn. Het grondwater kan de sulfaten<br />
immers oplossen en ze over grote afstand meevoeren.<br />
Sulfaataantasting bedreigt dus vooral ingegraven (delen<br />
van) werken.<br />
Bovengronds kan huishoudelijk en/of industriëel afvalwater<br />
een risico vormen, wanneer ze sulfaten bevatten..<br />
Sulfaataantasting kenmerkt zich door een uitzetting<br />
van het beton en een sterke scheurvorming (fig. 3.6.1).<br />
De aantasting verloopt evenwel relatief langzaam, zodat<br />
tijdelijke constructies geen specifieke maatregelen<br />
vragen.<br />
Preventieve maatregelen<br />
Wanneer men verwacht of zeker is dat de elementen<br />
in beton in contact zullen komen met<br />
sulfaten opgelost in water of eenvoudig omdat<br />
ze aanwezig zijn in de bodem, moet men de volgende<br />
voorzorgsmaatregelen nemen:<br />
n Alleen zeer compact beton, met een lage porositeit<br />
dus, gebruiken.<br />
n De W/C-factor beperken tot 0,50 of lager.<br />
n Rekening houden met het feit dat door capillaire<br />
opstijging het sulfaathoudend water tamelijk<br />
hoog kan opstijgen in de structuur.<br />
n Indien het beton in contact komt met (grond-)<br />
water dat meer dan 600 mg/kg sulfaten bevat<br />
of met grondlagen die meer dan 3000 mg/kg<br />
bevatten (omgeving EA2 of EA3), moet men<br />
cement met hoge bestandheid tegen sulfaten<br />
(HSR) gebruiken, overeenkomstig de norm NBN<br />
B12-108.<br />
Men heeft dan de keuze tussen:<br />
n Cement CEM I HSR<br />
n Hoogovencement CEM III/B of CEM III/C HSR,<br />
die meer dan 65% slak bevatten.<br />
n Cement CEM V/A HSR<br />
n Overgesulfateerd cement<br />
Fig. 3.6.1<br />
Sterke uitzetting van een schijf<br />
cementpasta die onderworpen<br />
werd aan een sulfaatbestandheidstest.<br />
Het witte staafje<br />
toont de oorspronkelijke<br />
diameter.
Interne sulfaataantasting<br />
De interne sulfaataantasting, ook DEF genoemd (Delayed<br />
Ettringite Formation) is een reactie die onder bepaalde<br />
omstandigheden ontstaat tussen reeds in het<br />
beton aanwezige sulfaten en aluminaten. Daarbij is de<br />
aanwezigheid van water noodzakelijk.<br />
Dit fenomeen komt zelden voor omdat verschillende<br />
voorwaarden gelijktijdig vervuld moeten zijn (hoge<br />
verhardingstemperatuur, samenstelling van het cement,<br />
aanwezigheid van water aan het oppervlak van<br />
het beton).<br />
De “overtollige” sulfaten zijn voornamelijk afkomstig<br />
van de ontbinding bij hoge temperatuur van primair<br />
ettringiet (tri-sulfoaluminaat), gevormd tijdens de hydratatie<br />
van het cement, tot mono-sulfoaluminaat.<br />
Bij aanwezigheid van water, zal enkele weken tot enkele<br />
jaren na de verharding van het beton het overtollige<br />
sulfaat reageren met het niet-gehydrateerde aluminaat<br />
om zogenaamd secundair ettringiet te vormen.<br />
Ettringiet heeft de eigenschap te zwellen. Het primair<br />
ettringiet, dat zich vormt tijdens de hydratatie van het<br />
cement, heeft de ruimte om te zwellen aangezien het<br />
zich ontwikkelt op het ogenblik dat het materiaal nog<br />
niet verhard is.<br />
Secundair ettringiet daarentegen vormt zich wanneer<br />
het materiaal verhard is. Het heeft dus geen ruimte<br />
om ongehinderd te zwellen en de ontwikkeling ervan<br />
gaat gepaard met een expansie van het beton en met<br />
scheurvorming (fig. 3.6.2).<br />
Preventie<br />
De beste maatregel bestaat erin om de temperatuur<br />
in de kern van het beton te beperken tot 65 °C<br />
tijdens de verharding.<br />
Aangezien uitzonderlijk hoge betontemperaturen<br />
tijdens de verharding de sterkte op lange termijn<br />
kunnen doen dalen en thermische krimp en dus<br />
risico op scheurvorming veroorzaken, heeft deze<br />
maatregel bovendien een uitgesproken gunstige<br />
invloed op de intrinsieke betonkwaliteit.<br />
Constructieve schikkingen om waterstagnatie op<br />
het betonoppervlak te vermijden vormen eveneens<br />
een middel om DEF tegen te gaan.<br />
Fig. 3.6.2<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Sulfaataantasting<br />
Massieve brugpijler aangetast door een interne sul-<br />
faataantasting. Het beton was onderworpen aan een<br />
temperatuur van 80°C gedurende meer dan 200 uur<br />
tijdens de verhardingsfase.<br />
Middelen om de betontemperatuur te beheersen<br />
tijdens de verharding<br />
Er bestaan verschillende middelen om de betontemperatuur<br />
van massieve elementen te verlagen tijdens de<br />
verharding:<br />
n cement met lage hydratatiewarmte gebruiken, zoals<br />
bijvoorbeeld hoogovencement.<br />
n bij voorkeur niet-isolerende bekistingen gebruiken<br />
n het aanmaakwater afkoelen of de granulaten in de<br />
zomer besproeien<br />
n een actief koelsysteem installeren (door koudwatercirulatie)<br />
n betonneren van massieve elementen bij warm weer<br />
vermijden<br />
83<br />
3.6
3.7<br />
Fig. 3.7.1<br />
Goed bestand<br />
84<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Chemische aantasting<br />
Twee aantastingsmechanismen door chemische<br />
producten<br />
Bij blootstelling aan chemische producten kan beton<br />
ofwel bestand zijn, ofwel min of meer snel aangetast<br />
geraken. Indien aantasting optreedt, kan dit in grote lijnen<br />
volgens twee mechanismen.<br />
Chemische erosie<br />
Bij aantasting van beton door chemische erosie wordt<br />
één of meerdere van de bestanddelen van de cementmatrix<br />
opgelost door het extern chemisch middel<br />
(fig.3.7.1 tot fig. 3.7.3). Hierop volgt een geleidelijke uitloging<br />
van het opgeloste bestanddeel: het beton wordt<br />
alsmaar poreuzer en verliest tegelijkertijd zijn rol als<br />
bescherming van de wapening.<br />
Dit proces begint altijd vanaf het oppervlak dat in<br />
contact komt met het chemisch middel en plant zich<br />
(meestal langzaam) progressief voort in het beton.<br />
Zwelling<br />
Bij zwelling treedt een reactie op tussen de chemische<br />
stof die het beton is binnengedrongen via het oppervlak,<br />
een bestanddeel van de cementmatrix, en het capillair<br />
water. Indien het reactieproduct een volume inneemt<br />
dat groter is dan dit van de oorspronkelijke bestanddelen,<br />
veroorzaakt de reactie interne spanningen die kunnen<br />
leiden tot een uitzetting van de massa en een langzame,<br />
maar uitgesproken scheurvorming. Deze aantasting kan<br />
optreden tot op een bepaalde afstand van het punt waar<br />
de agressieve stof is binnengedrongen.<br />
Voorbeelden van beton onderworpen<br />
aan een zuuraantasting<br />
Fig. 3.7.2<br />
Slecht be-<br />
stand beton<br />
Siliciumhou-<br />
dende<br />
granulaten<br />
Preventieve maatregelen<br />
Voor de bescherming van beton tegen chemische<br />
aantasting zijn de volgende maatregelen nodig:<br />
n Correcte keuze van het cement en een aangepast<br />
cementgehalte<br />
n Compact beton aanwenden, met een lage porositeit<br />
en een lage W/C-factor < 0.50<br />
n Voldoende dekking op de wapening<br />
n Zorgvuldige nabehandeling van het beton<br />
n De betreffende normen en aanbevelingen toepassen.<br />
Het cementtype CEM III wordt aanbevolen voor alle<br />
gevallen waar de structuurelementen beschermd<br />
moeten worden tegen chemische aantasting (zuren,<br />
zouten of sulfaten).<br />
Bij sulfaataantasting moeten de voormelde maatregelen<br />
gecombineerd worden met het gebruik<br />
van een cement met hoge bestandheid tegen<br />
sulfaten: HSR-cement van het type CEM I, CEM III,<br />
CEM V of CSS HSR (zie ook hoofdstuk 3.6 over sulfaataantasting).<br />
In het geval van zeer specifieke aantastingen of zeer<br />
hoge concentraties aan agressieve stoffen (zie NBN<br />
EN 206-1), moeten de voormelde maatregelen worden<br />
aangevuld met het aanbrengen op het beton<br />
van een speciaal daarvoor voorziene oppervlaktebekleding<br />
(op basis van synthetisch hars, keramische<br />
materialen enz...). In geval van twijfel, wordt aangeraden<br />
het advies van een specialist in te winnen.<br />
Fig. 3.7.3<br />
Slecht be-<br />
stand beton<br />
Kalksteen-<br />
granulaten
Effect van enkele chemische stoffen op<br />
beton<br />
Figuur 3.7.4 geeft een overzicht van de invloed op beton<br />
van verschillende chemische (of natuurlijke) stoffen<br />
wanneer deze langdurig in contact komen met beton.<br />
Zwakke basen<br />
Sterke basen<br />
Zwakke zuren<br />
Sterke zuren<br />
Regenwater<br />
Gedistilleerd water<br />
Gedemineraliseerd<br />
water<br />
Olie, vetten<br />
Sulfaten in oplossing<br />
Chloriden in oplossing<br />
Koolzuurgas (CO2)<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Chemische aantasting<br />
Chemische stof Gedrag van het beton Gedrag van gewapend<br />
beton<br />
Geen aantasting<br />
l Geen aantasting<br />
◆ Directe aantasting<br />
n Corrosie ten gevolge van de aantasting van het omhullingsbeton<br />
of door sterke carbonatatie.<br />
l<br />
l<br />
l<br />
l<br />
Aantasting door<br />
chemische erosie<br />
◆<br />
◆ ◆<br />
◆<br />
◆<br />
Aantasting<br />
door zwelling<br />
◆<br />
Aantasting door corrosie<br />
van de wapening<br />
n<br />
n<br />
n<br />
n<br />
◆<br />
n<br />
85<br />
Fig. 3.7.4<br />
Effecten op<br />
beton van<br />
enkele<br />
stoffen<br />
3.7
3.8<br />
86<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Alkali-silicareactie<br />
Alkali-silicareactie<br />
De alkali-silicareactie is een langzaam evoluerende<br />
chemische reactie tussen bepaalde, zogenaamd “potentieel<br />
reactieve” granulaten en oplosbare alkaliën<br />
(natrium- en kaliumionen, Na+ en K+) afkomstig van<br />
de bestanddelen van beton (grotendeels afkomstig<br />
van het cement, ongeveer 80 %) of uit de onmiddellijke<br />
omgeving (grondwater, dooizouten, zeewater). Bepaalde<br />
kiezelhoudende mineralen (microkristallijn kwarts,<br />
opaal, chalcedoon) of silicaten (veldspaten, mica’s) worden<br />
immers “reactief”, d.w.z. instabiel, indien ze worden<br />
gebruikt in een alkalisch milieu als beton (pH > 12,5).<br />
Voor de ontwikkeling van deze reactie is een hoge vochtigheid<br />
(RV > 80%) of de aanwezigheid van water een<br />
absolute voorwaarde.<br />
De alkali-silicareactie leidt tot de vorming van een<br />
gel van alkali-silica-calcium-verbindingen, met een<br />
hydrofiel en expansief karakter. Er werd aangetoond<br />
dat ook calcium een belangrijke rol speelt in deze reactie.<br />
In beton met cement CEM I wordt deze geleverd<br />
door de Portlandiet-kristallen of calciumhydroxide, die<br />
overvloedig aanwezig zijn in de overgangszone tussen<br />
pasta en granulaten. Het vormingsproces van deze gel<br />
kan interne spanningen veroorzaken in het beton, die<br />
leiden tot expansieverschijnselen en scheurvorming<br />
Fig. 3.8.1<br />
Gel ontstaan door<br />
alkali-silicareactie (in<br />
rode kleur) rond een<br />
reactief granulaat in<br />
beton (foto met optische<br />
microscoop)<br />
waarbij dikwijls een donkergrijze gel afgescheiden<br />
wordt (niet te verwarren met kalkuitbloeiingen!). Andere<br />
mechanismen, zoals de volume-uitzetting van de kiezelhoudende<br />
mineralen van de granulaten tengevolge<br />
van de aantasting door het alkalisch betonmilieu, kunnen<br />
aanleiding geven tot een zwelling van het beton.<br />
De scheuren veroorzaken geleidelijk de vernieling van<br />
het beton door interne onthechting en door afschilfering<br />
van het betonoppervlak, enigzins vergelijkbaar<br />
met vorstschade.<br />
De aantasting van beton door alkali-silicareactie was al<br />
bekend sinds de jaren ’40 in de Verenigde Staten en Canada.<br />
Sinds de jaren ‘80 werden verschillende gevallen<br />
vastgesteld in België. Sedertdien wordt ook rekening gehouden<br />
met dit fenomeen, net zoals met elk ander risico,<br />
zowel bij het ontwerp van het bouwwerk als bij de keuze<br />
van de betonbestanddelen. Het gehalte aan oplosbare<br />
alkaliën van elk bestanddeel (cement, granulaten, hulpstoffen,<br />
toevoegsels en aanmaakwater, zeker wanneer<br />
gerecycleerd water gebruikt wordt) wordt uitgedrukt in<br />
de vorm van een percentage Na2O-equivalent.<br />
De invloed van de W/C-factor op de alkali-silicareactie<br />
blijft zeer controversieel; het is helemaal niet aangetoond<br />
dat lage waarden voordelen zouden hebben.
Preventieve maatregelen<br />
Om de alkali-silicareactie te voorkomen, moet tenminste<br />
één van de volgende maatregelen worden<br />
toegepast:<br />
n ofwel een cement LA (low alcali) volgens NBN<br />
B 12-109 gebruiken en het totaal gehalte aan<br />
oplosbare alkaliën van de betonsamenstelling<br />
berekenen (alkalibalans). Het maximum toegelaten<br />
alkaligehalte, uitgedrukt in Na2O-equivalent<br />
(kg/m3 ), is afhankelijk van het cementtype. Deze<br />
methode wordt in België het meest gebruikt.<br />
n ofwel verhinderen dat er extern water wordt toegevoerd<br />
door een aangepast ontwerp (geometrie<br />
die de afvoer van water bevordert, betrouwbare<br />
en tevens inspecteerbare en onderhoudbare waterafdichtingen,<br />
enz.).<br />
n ofwel niet-reactieve granulaten gebruiken<br />
n ofwel een betonsamenstelling kiezen die voldoet<br />
aan een expansietest.<br />
… en de cementkeuze<br />
Om de invloed van alkaliën op beton te beperken<br />
wordt het gebruik aanbevolen van het cementtype<br />
CEM III, dat als toevoegsel hoogovenslak bevat.. De<br />
hydratatiereacties van de slak zijn gunstig omdat<br />
ze de alkaliën fixeren, een deel van het Portlandiet<br />
verbruiken en de doorlatendheid van het beton verminderen.<br />
Beton met cementtype Eis m.b.t. het cement<br />
Max. Na2O-equivalent van<br />
het cement<br />
(NBN B12-109)<br />
%<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Eis m.b.t. het beton<br />
Maximaal gehalte<br />
Na2O-equivalent<br />
van het beton<br />
kg/m 3<br />
CEM I LA 0,60 3,0<br />
CEM III/A LA (36 à 49% slak) 0,90 4,5<br />
CEM III/A LA (50 à 65% slak) 1,10 5,5<br />
CEM III/B LA 1,30 6,5<br />
CEM III/C LA 2,00 10,0<br />
CEM V/A (S-V) LA 1,50 7,5<br />
CSS LA 2,00 10,0<br />
Alkali-silicareactie<br />
Fig. 3.8.3<br />
Aanbevelingen voor<br />
het voorkomen van<br />
alkali-silicareactie<br />
87<br />
Fig. 3.8.2<br />
Kunstwerk<br />
aangetast door<br />
alkali-silicareactie<br />
3.8
3.9<br />
Fig. 3.9.1<br />
Blootgekomen<br />
wapening ten-<br />
gevolge van het<br />
spatten van de<br />
betonomhulling<br />
bij een brand,<br />
zonder aanzienlij-<br />
ke invloed op het<br />
draagvermogen<br />
van de structuur<br />
Fig. 3.9.2<br />
Dankzij een<br />
brandmuur in<br />
beton werd<br />
een gebouw<br />
gespaard<br />
88<br />
Oorzaken en preventie van betonschade<br />
Brandweerstand<br />
Beton en vuur<br />
Zelfs wanneer beton aan zeer hoge temperaturen onderworpen<br />
wordt, brandt het niet en komen er geen<br />
toxische rook of gassen vrij. In tegenstelling tot andere<br />
constructiematerialen verhindert beton de verspreiding<br />
van vuur en bij brand stijgt de temperatuur<br />
van het beton slechts heel langzaam. Beton is dus een<br />
uitstekende barrière tegen brand zonder dat er een bijkomende<br />
bescherming voorzien moet worden. Enkel<br />
bij een intense en langdurige blootstelling wordt het<br />
afspatten van het beton t.h.v. de wapening waargenomen<br />
(fig. 3.9.1).<br />
Het bepalen van de brandweerstand van betonstructuren<br />
houdt verband met de robuustheid ervan, de continuïteit<br />
en de betondekking van de wapeningen en het<br />
degelijke ontwerp van de verbindingen.<br />
Kritieke temperatuur<br />
Met of zonder wapening kan beton zonder schade<br />
temperaturen verdragen tot 300 °C. Deze zogenaamd<br />
“kritieke” temperatuur wordt pas erg langzaam bereikt<br />
in contact met vuur. Proeven hebben aangetoond dat<br />
wanneer het betonoppervlak wordt blootgesteld aan<br />
een vlam van 1000 °C (wat ongeveer overeenstemt met<br />
een intens houtvuur of een gasbrander), men een uur<br />
moet wachten vooraleer de kritieke temperatuur een<br />
diepte van 2 cm in het beton bereikt, en nog een uur<br />
voor 5 cm.<br />
Bijkomende beschermende maatregelen<br />
voor bijzondere gevallen<br />
Beton vormt op zichzelf een uitstekende bescherming<br />
tegen brand en hoge temperaturen. Indien nodig kan<br />
men deze bescherming nog verhogen door de betondekking<br />
op de wapening te vergroten.<br />
Bij uitzonderlijk brandrisico, zeer hoge thermische belasting<br />
of diensttemperatuur, laten bijkomende maatregelen<br />
toe om de thermische bestandheid van beton<br />
nog aanzienlijk te verbeteren. Als maatregelen vermelden<br />
wij onder andere:<br />
n Totaal geen gecarbonateerde of kiezelhoudende granulaten<br />
gebruiken (zoals kalksteen en zandsteen bijvoorbeeld)<br />
maar wel granulaten die bestand zijn tegen<br />
vuur, zoals basalt, geëxpandeerde klei, terracotta<br />
enz.<br />
n Een keramische stabilisator toevoegen (bijvoorbeeld<br />
poeder van dakpannen) in het geval van zeer hoge<br />
diensttemperatuur .<br />
n Beton met organische vezels gebruiken die vervluchtigen<br />
bij hoge temperatuur en alzo microkanalen<br />
achterlaten waarlangs het poriewater kan worden<br />
afgevoerd zonder overdruk te veroorzaken, zodat het<br />
spatten van het omhullingsbeton vermeden wordt.<br />
Na brand<br />
Na een brand moeten de bouwwerken visueel worden<br />
geïnspecteerd en vergeleken met gelijkaardige gevallen.<br />
Alle beton dat werd blootgesteld aan temperaturen<br />
boven 300°C, moet grondig worden onderzocht om<br />
te zien welke beschadigde lagen vervangen moeten<br />
worden.<br />
Voor beton dat enkel werd blootgesteld aan temperaturen<br />
lager dan 300°C, volstaat dikwijls een eenvoudige<br />
reiniging.<br />
De snelheid van herstellen is een belangrijke factor om<br />
het exploitatieverlies na een grote brand te beperken.<br />
Omwille van economische redenen heeft herstellen de<br />
voorkeur boven afbraak en wederopbouw.
Bibliografie, normen en nuttige links<br />
89<br />
4
4<br />
90<br />
Bibliografie, normen en nuttige links<br />
Bibliografie, normen en nuttige links<br />
Association Française de Génie Civil (AFGC)<br />
Conception des bétons pour une durée<br />
de vie donnée des ouvrages; Parijs 2004, Frankrijk<br />
Baron/Ollivier (onder leiding van)<br />
Les bétons – bases et données pour leur formulation<br />
Eyrolles; Parijs 1996, Frankrijk<br />
Baron/Ollivier (onder leiding van)<br />
La durabilité des bétons<br />
Presses de l’Ecole Nationale des Ponts et<br />
Chaussées; Parijs 1992, Frankrijk<br />
Cimbeton<br />
Construire avec les bétons<br />
Le Moniteur, Frankrijk (2000)<br />
Cimbeton<br />
Fiches techniques G10 et G11;<br />
Parijs 2003 en 2006, Frankrijk<br />
Dreux/Festa;<br />
Nouveau guide du béton et de ses constituants;<br />
Eyrolles; Parijs 1998, Frankrijk<br />
Febelcem<br />
ABC van cement en beton<br />
Brussel, België 2003<br />
Dossier Cement<br />
Belgische Betongroepering (B.B.G.)<br />
Betontechnologie<br />
Brussel (2006), België<br />
Bulletin du ciment<br />
Mensuel du service de recherche et conseils techniques<br />
en matière de ciment et béton<br />
(TFB); Wildegg, Zwitserland<br />
Kosmatka/Panarese/Allen/Cumming<br />
Design and Control of Concrete Mixtures<br />
Portland Cement Association;<br />
Chicago 1991, USA<br />
Neville<br />
Properties of Concrete<br />
Longman; Burnt Mill, Harlow 1995, Verenigd Koninkrijk<br />
Venuat<br />
La pratique des ciments, mortiers et bétons<br />
Tome 1 : La pratique des liants et des bétons<br />
Tome 2 : Pratique du bétonnage, pathologie et applications<br />
Editions du Moniteur;<br />
Parijs 1989, Frankrijk<br />
Normen / richtlijnen<br />
Norm NBN EN 197-1 (2001) en NBN EN 197-1/A1 (2004)<br />
Cement – Deel 1: Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria<br />
voor gewone cementsoorten.<br />
Norm NBN EN 206-1 (2001), NBN EN 206-1/A1 (2004) en NBN<br />
EN 206-1/A2 (2006)<br />
Beton – Deel 1: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en<br />
conformiteit<br />
Norm NBN B15-001 (2004). Aanvulling op norm NBN EN 206-1.<br />
Beton: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging<br />
en conformiteit<br />
Norm NBN EN 12620 (2002)<br />
Granulaten voor beton<br />
Norm NBN ENV 13670-1 (2000)<br />
Het vervaardigen van betonconstructies<br />
Deel 1: Algemeen gedeelte<br />
Norm NBN EN 450-1 (2005). Vliegas voor beton – Deel 1:<br />
Definitie, specificaties en overeenkomstigheidscriteria<br />
Nuttige links<br />
Febelcem (Federatie van de Belgische cementnijverheid)<br />
www.febelcem.be<br />
CRIC (Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk en Technisch<br />
Onderzoek voor de Cementnijverheid)<br />
www.cric.be<br />
Betonplatform<br />
www.infobeton.be<br />
FSBP (Federatie voor Stortklaar Beton)<br />
www.fsbp.be<br />
GBB (Belgische Betongroepering)<br />
www.gbb-bbg.be<br />
Ministère de l’Equipement et du Transport<br />
Qualité et Construction<br />
www.qc.met.wallonie.be<br />
Departement Mobiliteit en Openbare Werken<br />
T.O.D website Q&C<br />
qc.aoso.vlaanderen.be<br />
Probeton<br />
www.probeton.be<br />
FEBE (Fédération de l’industrie du Béton)<br />
www.febe.be