S T C H T N G BETONPR S M AHbstructuurverschillen, luchtbellen,verontreinigingen en scheuren, kortommet onvolkomenheden?In deze aflevering van BE.TONIE.K gevenwe aan wat onvolkomenheden zijn enbespreken we de belangrijkste. Daarbijkomen de oorzaken, de gevolgen en depreventie aan de orde.POSTBUS 35325203 DM 'S-HERTOGENBOSCHWAT ZIJN ONVOLKOMENHEDENOver het wel of niet accepteren van onvolkomenhe-den zijn op diverse werken heftige discussies gevoerd.Deze ontstonden doordat over de beoordeling vanonvolkomenheden niets in het bestek of devoorwaarden stond vermeld.Bij het ontbreken van objectieve beoordelingscriteriakomen dergelijke discussies automatisch in depersoonlijke en emotionele sfeer. Want wat is eenonvolkomenheid? Het woord geeft zelfal aan datiets niet helemaal goed of volmaakt is. Een duidelijkandere kwalificatie dus dan een fout. Beton met eenonvolkomenheid voldoet aan de primaire eisen,maar niet geheel aan het verwachtingspatroon.Dit is meestal gebaseerd op onduidelijkgeformuleerde verwachtingen van het uiterlijk.We kunnen onvolkomenheden onderverdelen intwee groepen:- kleurverschillen;- oppervlakte onvolkomenheden.KleurverschillenAls aan beton zekere esthetische eisen wordengesteld, kan de belevingvan het uiterlijk nadeligworden beïnvloed door de aanwezigheid vankleurverschillen in het oppervlak. De oorzakenvoor deze kleurverschillen zijnte herleiden tot:februari 1996IKleurverschillen Niet homogeneIInvloedenvande bekisting Invloed IOngelijkmatigebij de grondstoffen betonsamenstelling wapening omstandighedengrove nabehandelingCement/fijn zand toeslagIVerkeerdeII I \ Verschil \ IFouten inl INiet \ Vochtig- Idosering lend in hout- de hout- gesloten heidsgraadgrondstoffen kwaliteit! struktuur bekistingvoorbeh. (Tijdelijk)I Kalk-IIuitslag1 Ontmengingcement & waterKleurverschillenI Kleurverschillen tussen1op grote schaal bekistlngselementen kleurverschillenSoorten kleurverschillen en hunoorzaken- grondstoffen;- samenstelling;- verwerking;- bekisting;- verharding.Deze oorzaken kunnen leiden tot plaatselijkekleurverschillen, kleurverschillen op grote schaal ofkleurverschillen tussen bekistingselementen.Infiguur I is dit schematisch aangegeven.GrondstoffenDe kleur van beton wordt voornamelijk bepaald doorde mortel die zich aan het oppervlak manifesteert.De grijze kleur wordt bepaald door de cementsteen:portlandcementen zijn over het algemeen donkerderdan hoogovencementen.Kleurverschillen in cement zullen in principe ook inbeton zichtbaar worden.Zoals gezegd, speelt de kleur van het toeslagmateriaaleen ondergeschikte rol. Wel kunnen verontreinigingenin toeslagmateriaalleiden tot kleurverschillen entofplaatselijke uitbloeiingen.Vulstoffen als vliegasen silicafume kunnen de kleurvan het beton beïnvloeden. De toevoeging van eenbetrekkelijk geringe hoeveelheid silicafume kleurthet beton aanzienlijkdonkerder.SamenstellingVariaties in water-cementfactor veroorzakenverschillen in kleur.Een hoge water-cementfactor geeft een lichterekleur dan een lagere water-cementfactor. Dit wordtveroorzaakt door het verschil in porositeit van decementsteen.Grote verschillen in verwerkbaarheid, en dus inwater-cernentfactor, zullen zich later manifesterenals kleurverschillen in het oppervlak van het beton.Kleurverschillen op kleine schaal zijn het gevolg vanontmenging. Dit kan optreden als de betonspecieonvoldoende stabiliteit heeft en daardoor op kleineschaalverschillen in water-cementfactor en dus kleurontstaan.VerwerkingBij 'Samenstelling' hebben we al aangegeven datinstabiliteit van de betonspecie tot ontmenging kanleiden.Bij het transporteren, storten en verdichten moette allen tijde ontmenging worden voorkomen.Een bekend voorbeeld is de ontmenging doorovermatig verdichten, die kleurverschillenveroorzaakt.77F7777TIInstabiel TrillenBekisting IOnvoldoendeImengsel tekort telan nabehandelingBekisting ChemischeinvloedenIniet dicht houtlontkistingsmiddelIOnstabiele/on-Istevige bekist.IOntmenging I Bleedingl ITedroog IhoutGrindnestenIZandstrepen IKleine holtes. 1105 laten IAfzanden IKrimpscheurenIwatergangen cementhuidOppervlakte anvolkomenheden en hlJn oor;z:akenBekistingZowel het ontkistingsmiddel als de kwaliteit vanhet bekistingsoppervlak hebben invloed op hetuiterlijk van het beton.Het betonoppervlak is het spiegelbeeld van debekisting. Verschil in porositeit van het bekistings-materiaal resulteert in verschillen in porositeit vanhet beton en daarmee in kleurverschillen.Ook de hoeveelheid ontkistingsmiddel en de soorthebben invloed op de kleur.VerhardingHet is al een aantal malen gezegd: de porositeit vanhet betonoppervlakbepaalt voor een belangrijkdeelde kleur.Daarom moeten we ervoor zorgen dat beton ophet moment van ontkisten een zo gelijkmogelijkeporositeit heeft. Dat betekent dat het beton steeds bijongeveer dezelfde sterkte wordt ontkist.Illustratief in dit verband is het kleurverschil tussenbeton dat na ca. I dag wordt ontkist en het betondat na het weekend wordt ontkist.Overigens trekt dit soort kleurverschillen na verloopvan tijd weer bij.!ppervlakte onvolkomenhedenOnder de noemer 'oppervlakte onvolkomenheden'kunnen we een groot aantal onvolkomenhedensamenvatten. De belangrijkste zijn:- scheurvorming;- zandstrepen (lopers);- luchtbellen;- loslaten cementhuid;- afzanden.De belangrijkste oorzaken voor oppervlakteonvolkomenheden kunnen we herleiden tot:- mengselsamenstelling;- verdichting;- bekisting;- verhardingsomstandigheden.Infiguur 2 is schematisch aangegeven wat de oorzakenkunnen zijnvan de belangrijkste onvolkomenheden.Invloed samenstellingKLEURVERSCHILLENGrijstintverschillen (foto 3 en 4)orzaak· Porositeitsverschillen aan het oppervlak doorverschillen in:· bekistingsmateriaal;ontkistingstijd entof nabehandeling;speciesamenstelling, water-cementfactor, fijntoeslagmateriaal of cement van verschillendeherkomst;ouderdom.Bij vochtig weer zijn de verschillen beter zichtbaar(porositeitsverschil=vochtverschil=tintverschil).Bij donkere cementen vallen grijstintverschillen meer .op dan bijvoorbeeld bij hoogovencement en witcement.Preventie· Geringe grijstintverschillen zijn niet te vermijden,leg daarom de toegestane verschillen vooraf vast,bijvoorbeeld met behulp van een grijsschaal ofreflectiemetingen.· Verzeker u gedurende de duur van het werk Vantoevoer van materialen van dezelfde herkomst ofleg een ruime voorraad aan.Ouderdom· Gebruik dezelfde betonsamenstelling.· Vulde bekisting of mal gelijkmatig. Beperk destort-tvalhoogte en stortlagen tot 0,5 m(stortkoker overwegen).· Houd de ontkistingstijd gelijk bijaan elkaargrenzende oppervlakken.Herstel· Egaliserenvan grijstintverschillen is niet mogelijk.Beoordeling· Esthetisch: binnen overeengekomen grenzenaanvaardbaar. Op den duur zullen extremeverschillen door verwering vervagen.· Duurzaamheid: geen risico.groftoeslagmateriaal (foto 5)Oorzaak· Ontmenging in de fijne delen van de specie enuitzakken van 'groftoeslagmateriaal' tot vlak aanhet oppervlak, veroorzaakt door te sterkverdichten entof onvoldoende stijve bekisting.RAftekening toeslagmateriaalPreventieKies een type trilmotor waarvan de frequentie is afte stemmen op de te verdichten constructiedelen.· Verdicht regelmatig, op de juiste plaats en niet langerdan nodig.· Maak de bekisting stijver.· Kies steeds hetzelfde uitgangspunt voor consistentieen mengselstabiliteit.· Stem consistentie en verdichtingscapaciteit opelkaar af.Herstel· Niet mogelijk.Beoordeling· Esthetisch: minder fraaie contrastwerking.· Duurzaamheid: geen risisco. Ter plaatse van dedunne laagcementsteen op het oppervlak van groftoeslagmateriaal neemt de vorstgevoeligheid toe.Ongelijkmatige hoeveelheid ontkistingsmiddelKleurverschillen door ontkistingsmiddel (foto 6)orzaken· Aanbrengen van teveel of een te dikke laagontkistingsrniddel, Hierdoor verloopt de verhardingvan het oppervlak trager.· Toepassing van een verkeerd type ontkistingsmiddel.Preventie· Breng ontkistingsmiddel niet te overvloedig engelijkmatigaan (nevelen en fof nawissen).Doe dat zo kort mogelijkvoor het storten.· Gebruik een ontkistingsmiddel dat afgestemd is ophet bekistingsmateriaal.Herstel· Verwijder overtollige resten door borstelen.· Kleine verschillen kleuren op langere termijn bij.Beoordeling· Esthetisch: minder fraai, maar kleine verschillenverdwijnen.· Duurzaamheid: doorgaans geen probleem.Aftekening tijdelijke ondersteuningAftekening tijdelijke ondersteuning (fotoorzaak· Het ondersteunende oppervlak (op hout, steen ofkunststof) droogt minder uit dan de overige vlakkenvan het element.· Vuilondersteuningsmateriaal.· Harsen uit (schoon) hout zijn in het betongetrokken.· Hoe jonger het beton hoe groter het risico vanaftekening.Preventie· Niet stapelen of ondersteunen op het belangrijkstezichtvlak.· Gebruik schoon materiaal. Wijze van opslag voorafbespreken, vooral bij glad beton.Herstel· Niet mogelijk.Beoordeling· Esthetisch: in het algemeen niet acceptabel.Dit is afhankelijk van de plaats en het contrast.· Duurzaamheid: geen risicoMarmerachtige vlekkenWolkachtige/marmerachtige vlekken (foto 8)órzaak· Turbulentie van de fijne delen langs de bekistings-wand.· Gladde, waterafstotende bekisting (staal).· Plaatselijk te lang verdicht· Concentratie van fijne delen (cement) doorontmenging in de buitenhuid.· Wolkachtige/marmerachtige vlekken manifesterenzich vooral aan de onderzijde (malzijde), waar weeen hoge dichtheid hebben. Cementrijke mengselsof mengsels met een hoge water-cementfactor zijnhiervoor gevoeliger. Manifesteert zich meer bijdonkere cementen (portlandcement) dan bij lichte(hoogovencement).Preventie· Houd de trilnaald niet te dicht bij de bekisting enniet te lang op één plaats.· Stem de consistentie af op de mate van verdichten.· Voorkom bij horizontaal storten een te intensieveverdichting bij de malbodem.CraqueléHerstel· Praktisch niet mogelijkBeoordeling· Esthetisch: minder fraai en contrastwerking· Duurzaamheid: grote dichtheid.OPPERVLAKTE ONVOLKOMENHEDENCraquelé: grillig netwerk van fijne ondiepescheurtjes (foto9)Oorzaak· Fijnmazig netwerk van ondiepe scheurtjes, die zijnontstaan inhet oppervlak van beton. Dit is eengevolg van krimpspanningen, die zich met name ineen cementsteenrijke laag manifesteren. Dezekrimpspanningen zijn het gevolg van variaties intemperatuur en vochtigheid (krimpen en zwellen).· Craquelé ontstaat onder andere bij monolithischafgewerkte betonvloeren waar als gevolg van deafwerking en instrooien een zeer dicht oppervlakwordt gevormd met een hoog cementgehalte.· Beton met wit cement is niet gevoeliger, maarcraquelé is daarbij wel duidelijker zichtbaar,vooral als er later vuilin de scheurtjes trekt.ZandstrepenPreventie· Vermijd gebruik van dicht, glanzend impermeabelbekistingsmateriaal en mengsels met een hoogcementgehalte.· Voorkom concentraties van cementsteen aan hetoppervlak.Herstel· Bijnaniet mogelijk.Beoordeling· Esthetisch: aanvaardbaarheid afhankelijkvanintensiteit.· Duurzaamheid: gevoelig voor verwering/vuilaan-hechtingen vorstschade.het in een zeker patroonontbreken van cementsteen aan het oppervlak(foto 10)OorzaakVeelal een combinatie van oorzaken.· Watertransport (bleeding) langs de bekisting door:- zeer nat mengsel, gebrek aan fijne delen in hetmengsel en/of opgesloten regenwater in debekisting;- lage temperatuur die de kans op bleeding vergroot,vooral bij niet homogeen mengsel;Plastische krimpscheuren· te langtrillen bijspecie met een lage consistentie.· Sedimentatie door verkeerd trillen (plaatselijkverschil in meetrillen bekisting).Preventie· Zorg voor een voldoende hoeveelheid fijn materiaalin het mengsel (bijv.meer dan 130 11m3 kleiner dan0,250 mm bijgrind nominaal 31,5)· Voorkom waterinsluiting in de bekisting voor hetstorten, eventueel gaten boren om water af tevoeren, daarna afdichten.· Verdicht in overeenstemming met de verwerk.baarheid.· Kies eventueel een lager consistentiegebied.· Bedenk dat een stalen bekisting eerder problemenoplevert.· Pas de cementkeuze aan de temperatuur aan.Herstel· Niet mogelijk. Eventueel oppervlak inwassen.Beoordeling· Esthetisch: in het algemeen niet acceptabel.· Duurzaamheid: in buitencondities (milieuklasse 2)mogelijk risico's door poreuze buitenhuid.Plastische krimpscheuren in vloerkrimpscheuren (foto 11 en 12)Oorzaak· Snelle verdamping van water uit opstijvend beton.· Plaatselijkeverhindering van sedimentatie in zojuistgestort beton. Dit kan optreden bij bovenwapeningin vloer, balk of kolom waarop de betonspecie alshet ware op blijfthangen.· Grote verandering in doorsnede waar zich eveneenseen verschil in sedimentatie kan manifesteren.· Te plastische betonspecie.Preventie· Voorkom dat de betonspecie uitdroogt doorafdekken met folie of toepassing van curingcompound.· Stort dikke vloeren of balken in twee lagen.· Indien mogelijk bij vloerconstructies het oppervlakmonolithisch afwerken conform NEN 2743.· Beperk het watergehalte in de specie.AftekenenroestwaterHerstel· Indiengeconstateerd in de halfplastischefase vanverhardend beton dan is dichtschuren mogelijk.· Inverhard beton is in het algemeen om construc-tieve redenen geen herstel noodzakelijk.Bij langescheuren die wijder zijn dan 0,20 mmkan injecteren gewenst zijn.Beoordeling· Esthetisch: in het algemeen aanvaardbaar.· Duurzaamheid: meestal geen probleem.Bij doorgaande scheuren is reparatie (injectie)noodzakelijk.van roestwater (foto 13en 14)Oorzaak· Te lange periode tussen twee opeenvolgendestorten, waarin het onbeschermde wapeningsstaal(stekeinden) is gaan roesten. Roestwater is daarnater plaatse van een stortnaad of verbinding langs hetbetonoppervlak gelopen.· Verontreiniging van het grove toeslagmateriaal metijzerhoudende bestanddelen (pyriet, ijzeroer).RoestvlekPreventie· Houd de tijd tussen twee stortfasen zo kortmogelijk.· Voorzie bij lange tijd tussen de stortfasen dewapeningsstaven van een cementlaag of beschermze op andere wijze tegen roesten.· Bescherm ontkiste vlakken (met plastic folie).· Controleer het toeslagmateriaal, bij verdachteoorsprong, volgens NEN 3542.Herstel· Oppervlakkige aftekening licht schuren met kunststofschuurmat, behandelen met ontroestingsmiddel ofstoom cleanen.· Verontreinigingen vanuit het toeslagmateriaaluitboren en opvullen.Beoordeling· Esthetisch: na reparatie in het algemeen acceptabel.· Duurzaamheid: geen risico's.Lekkende bekistingsnaadbekistingsnaad (foto 15)· Weglekken van water uit de specie door een nietgoed afgedichte naad.Preventie· Dicht naden af (met plamuur, kit, kunststofband).· Houd ruwe delen van de bekisting voor het storten48 uur nat (houd bijde maatvoering rekening metzwellen).· Detailleer de bekisting beter, vooral de nadentussen de bekistingsschotten.Herstel· Niet mogelijk.Beoordeling· Esthetisch: niet groot.· Duurzaamheid: risico in buitenconditie doorplaatselijk ontbreken cementhuid.LuchtbellenLuchtbellen (foto 16)orzaak· In het betonoppervlak ontstaan door een aantalfactoren luchtbellen (soms oorspronkelijkwaterinsluitingen):- wijze van storten en verdichten;- samenstelling van de betonspecie;- soort onkistingsmiddel;- soort bekisting;Inzekere mate zijn luchtbellen altijd aanwezig (bijgebruik van impermeabel, glad bekistingsmateriaal).Preventie· Soort bekisting:de absorptiecapaciteit van het bekistingsmateriaal isde belangrijkste eigenschap in verband met hetoptreden van luchtbellen. Zachtboard bijvoorbeeldgeeft nagenoeg geen luchtbellen: staal en gecoateplaten geven de meeste luchtbellen.· Samenstellingbetonspecie:- pas de hoeveelheid fijn materiaal aan de maximalekorrel aan;- toepassen van een superplastificeerder kan hetaantal luchtbellen verminderen;- stem de consistentie af op de verdichtingsmethode.· Wijze van storten en verdichten:- stort zodanig dat het risico van insluiten van luchtminimaal is:beperk de hoogte van stortlagen;- gebruik een trilnaald met een frequentie van 200Hz of hoger. Dat vermindert de hoeveelheidluchtbellen;- door natrillen wordt betonspecie beter verdicht.Naverdichten dient altijdvoor het begin van debinding plaats te hebben.Advies: één uur na het storten.·Ontkistingsmiddel:- een eensluidend oordeel over het effect van dediverse ontkistingsmiddelen is niet aan te geven.In het algemeen is een zo dun mogelijke laagaan tebevelen (0,05 tot 11m2) .Herstel· Cementpasta van oorspronkelijke cementsoort(regelen in het bestek) inpoetsen.Beoordeling· Esthetisch: minder fraai. Beoordeling afhankelijkvanbestek waarin grenzen kunnen worden vastgesteldmet behulp van referentiefoto's overeenkomstigbijlagebijCIB rapport24 en de VBU 1988.· Duurzaamheid: in buitencondities de reparatienabehandelen.Schoon Beton, Verschijningsvormen en keurings-criteria, VNClStudievereniging· Betontechnologie,'s-HertogenboschI990. Uitgave Betonprisma.CIB 24 Tolerances on blemishes of concreteNormenNEN 2743 Oppervlak monolithisch afgewerktebetonvloeren. Uitvoering en kwaliteitsbeoordeling.NEN 3542 Zand en grind voor gewapend beton envoorgespannen beton.NEN 6722 Voorschriften Beton.Uitvoering (VBU 1988)Rectificatie BfTONlfK 1011 IIn het vorige nummer van BETON/EK over:Beton met kunststofvezels' is in de bijschriftenvan figuur 10 en I I een fout geslopen.Het bijschrift van fig. 10 moet luiden:Scheurpatronen in proefstukken van vezelbetonen referentiebeton. In het vezelbeton komengeen scheuren voor. Volgens.....Het bijschrift van fig. I I moet zijn:Scheurpatronen in proefstukken van vezelbeton enreferentiebeton. In het vezelbeton komtcraquelé voor. Volgens.....Daar maak je 't mee.ColofonBETONlEK is een praktijkgericht voorlichtingsbladop het gebied van de betontechnologie en verschijnt10 keer per jaar.In de redactie zijn vertegenwoordigd: de Nederlandsecementindustrie, MEBIN, CUR en de BouwdienstRijkswaterstaat.Uitgave: BetonPrismapostbus 3532, 5203 DM 's-HertogenboschRedactie: 073 - 6 40 12 22Abonnementen: 073 - 6 40 12 31BetonPrisma is een initiatief van de VerenigingNederlandse Cementindustrie (VNC).Overname van artikelen en illustraties is toegestaan,onder voorwaarde van bronvermelding.Abonnementsprijzen:Nederland f 27,50Belgiëf 28,50andere landen f 43,-Abonnementen lopen per kalenderjaar en wordenautomatisch verlengd, tenzij voor I decemberschriftelijk wordt opgezegd.ISSN 0166-137x