naar een optimale samenstelling van wegenbeton - Febelcem

1.5. WATERABSORPTIE VAN
VERhARD BETON
Beton is een poreus materiaal. Met andere
woorden het bevat poriën of holtes. Deze
poriën die ook bepalend zijn voor de weerstand
en de duurzaamheid van het beton, worden
veroorzaakt door de aanwezigheid van water
tijdens de hydratatie. De hoeveelheid water
die zich chemisch kan verbinden met portlandcement
bedraagt ongeveer 25% van
de cementmassa. Bovendien wordt een
hoeveelheid water, gelijk aan ongeveer 15%
van de cementmassa, gebonden als gelwater.
Dit is water dat fysisch geadsorbeerd wordt
aan het oppervlak van hydratatieproducten
en een mono-moleculaire waterfilm vormt
die gebonden wordt tussen de kristallisatieproducten.
Het gelwater verdampt volledig in
een droogoven op 105°C, maar ondanks deze
vrije verbinding kan het niet reageren met het
nog niet gebonden cement.
De gebonden hydratatieproducten hebben
een absoluut volume dat lager ligt dan de
som van de absolute volumes water en
cement die reeds gereageerd hebben. Er wordt
dus ruimte vrijgemaakt : het zijn capillaire
holtes. Deze holtes kunnen leeg zijn, of
gevuld met water. Zoals reeds aangehaald in
paragraaf 1.2, voor een goede verwerkbaarheid
van het beton zal de hoeveelheid water
die gebruikt wordt voor het aanmaken van
het beton leiden tot een W/C-verhouding die
algemeen hoger ligt dan 0,40. Een deel van het
water is dus noch scheikundig noch fysisch
gebonden en vestigt zich in de capillaire
holtes (poriënwater) vanwaar het eventueel
achteraf kan verdampen. Deze vorming van
capillaire holtes veroorzaakt een mechanische
verzwakking van het beton. Gegeven het feit
dat via dit netwerk van poriën makkelijk
agressieve stoffen kunnen infiltreren in het
beton, wordt de duurzaamheid eveneens
negatief beïnvloed.
15 NAAR EEN OPTIMALE SAMENSTELLING VAN WEGENBETON
Het volume aan schadelijke holtes wordt
in de praktijk bepaald door de proef op de
wateropslorping door onderdompeling van
het verharde beton (norm NBN B 15-215). Hoe
groter het volume aan holtes, hoe groter het
risico op schade door vorst en dooizouten.
Het betonoppervlak dat onderworpen is aan
atmosferische invloeden is bijzonder groot;
het is om deze reden dat de bestekken een
maximum percentage absorptiewater voorschrijven
gemeten in de bovenste 40 à 50 mm
van de verharding. Deze proeven worden
uitgevoerd op de bovenste schijven van de
kernen (doorsnede 100 cm 2 ) genomen uit de
wegverharding. De maximum waterabsorptiewaarden
door onderdompeling waarmee
dient rekening gehouden te worden, zijn
gegeven in tabel 9.
Factoren die van invloed zijn op het watergehalte,
zijn eveneens van invloed op de
waterabsorptie ; zo verhoogt het gebruik van
fijn zand of iedere toevoeging van water de
waterabsorptie (figuur 8). Zij is ook rechtstreeks
afhankelijk van de kwaliteit van
de bescherming van de betonspecie tegen
verdamping. Deze bescherming dient zo snel
mogelijk aangebracht te worden achter de
machine waarmee het beton is aangebracht. Er
is tevens vastgesteld dat voor iedere verhoging
met 1% van het luchtgehalte van het beton,
(bij constante W/C-factor) de waterabsorptie
door onderdompeling verhoogt met meer
dan 0,2 %-m (figuur 10). Enerzijds vermindert
de aanwezigheid van luchtbellen die de
capillaire poriën afsluiten de hoeveelheid
water die geabsorbeerd wordt ; anderzijds
heeft een beton met ingebrachte luchtbellen
een kleinere massa dan een beton zonder
ingebrachte lucht. Dit tweede fenomeen is
doorslaggevend zodat de waterabsorptie
uitgedrukt in % ten opzichte van de droge
betonmassa over het algemeen hoger is.