Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenbosch oktober 1985De huid betonUitdrukkingen als 'hij steekt in een goed vel' of 'hijheeft een olifantshuid' worden nogal eens gebruiktom te zeggen dat iemand overeen uitstekendegezondheid beschikt of geestelijk wel tegen eenstootje kan.Vreemd eigenlijk dat we dergelijke uitdrukkingenniet kennen met betrekking tot betonconstructies.Want juist bij beton zijn het de laatste centimetersaan het oppervlak, ook wel de buitenhuid of beton-huid genoemd, die in zo belangrijke mate de duur-zaamheid van de totale betonconstructie bepalen.Het is de, doorgaans onbeschermde, buitenhuiddie in de eerste instantie weerstand moet biedenaan de diverse vormen van aantasting.De kwaliteit van de buitenhuid 'in 't werk' wordtbepaald door de volgende factoren:BetonsamenstellingDeze bepaalt in feite de haalbare of potentiëlekwaliteit. De Voorschriften Beton TechnologieVBT 1986, die volgend jaar van kracht moetenworden, verschaffen hiertoe een uitgebreidereglementering.VerwerkingBehalve uiteraard transport en verdichting wordthieronder óók verstaan keuze en behandeling vanbekistingsmateriaal en bekistingsolie.Deze bepalen namelijk te zamen met desamenstelling en de verdichting de structuur vanhet betonoppervlak.NabehandelingHiermee wordt bedoeld al die maatregelen dienodig zijn om een optimale hydratatie van hetcement en verharding van het beton te waar-borgen. (Ook koelen van beton is een vorm vannabehandeling). De totale inspanning van juistemengselkeuze en goede verwerking wordt doorslechte nabehandeling geheel teniet gedaan.Uit diverse onderzoekingen is gebleken dat metname door onvoldoende nabehandeling de buiten-huid van beton achterblijft in dichtheid en sterkte.In het ontwerp VBT 1986 is een aantaluitgangspunten vastgelegd ten aanzien van debetonsamenstelling (zoals cementkeuze, korrel-opbouw en water-cementfactor). Bovendien zijncontroles aan verharde proefstukken voor-geschreven, waarmee de potentiële kwaliteitvoldoende is gewaarborgd.Veel minder duidelijk geregeld, maar zeker zobelangrijk voor de uiteindelijk in het werk teverkrijgen kwaliteit, zijn de verwerking ennabehandeling.Beoordeling van de kwaliteit van de buitenhuidWe zouden de kwaliteit van de buitenhuid alsresultaat van potentiële kwaliteit, verwerking ennabehandeling, willen controleren. Datis bijvoor-beeld mogelijk door het bepalen van de water-indringing of de waterabsorptie. Hiertoe bestaanmeetmethoden die betrekkelijk snel na hetvervaardigen van de constructie kunnen wordenuitgevoerd. Bovendien kunnen met dezemethoden de potentiële waarden worden vast-gesteld van onder ideale omstandigheden(== onder water) verharde proefstukken.Vergelijking van deze twee beproevingen kan een1I1II+doorsnede a_a.klembout Iafsluitringa a1502Beproeving van cilinders op waterindringing in het 'tlaboratorium1Proefopstelling voor de bepaling van de waterindringingvolgens ISO/DIS 7031indruk geven van de invloed van de uitgevoerdenabehandeling.heid om de bepaling uit te voeren aan uit het werkgezaagde of geboorde monsters.Bepaling van de waterdoorlaatbaarheidMethoden om de waterdoorlaatbaarheid van ofwaterindringing in beton te bepalen zijn onderandere omschreven in de Duitse norm DIN 1048en in de internationale norm ISOlOlS 7031.Bij deze methoden wordt water geforceerd in hetbetonoppervlak geperst. Hierbij wordt de drukopgevoerd tot 7 bar, of te wel 70 m waterkolom.Het zal duidelijk zijn dat de waterindringing zoalsmet deze methode wordt vastgesteld in de normalebouwpraktijk niet zal voorkomen. Het cijfer-materiaallevert echter wél zeer nuttigevergelijkende informatie ten aanzien van de dicht-heid van betonoppervlakken.Alvorens een aantal voorbeelden van meet-waarden te geven, zullen we de bepaling zelf watuitvoeriger beschrijven.De proef volgens DIN 1048 dient bij voorkeurop plaatvormige proefstukken met afmetingen200 x 200 x 120 mm te worden uitgevoerd.Indien uitsluitend de waterindringing wordt beoor-deeld, mogen ook kubussen worden gebruikt.De proefstukken dienen tot het tijdstip vanbeproeven onder water te worden bewaard.ISO/DIS 7031 laat wat meer ruimte in de proef-stukafmetingen en biedt bovendien de mogelijk-2Op het tijdstip van beproeven dienen de monstersteminste 28 dagen oud te zijn. Na inklemming ineen opstelling zoals in figuur 1 en foto 2 isafgebeeld, wordt gedurende 48 uur een waterdrukaangebracht van 1 bar, gevolgd door 24 uur 3 baren tenslotte 24 uur 7 bar.Na aflaten van druk wordt het proefstuk gespletenen wordt de gemiddelde en grootste water-indringing in milimeters opgemeten.WaterabsorptieEen heel andere methode om de permeabiliteitvan het oppervlak te meten is de zogenaamdeinitial surface absorption test (ISAT), beschreven inde Britse norm BS 1881.Deze test wordt uitgevoerd op betonoppervlakkendie gedurende tenminste 48 uur niet contact zijngeweest met water of op in de oven gedroogdeproefstu kken.De absorptiesnelheid wordt vastgesteld op eenaantal tijdstippen na de start van de proef(10 minuten, 30 minuten, 1 uuren 2 uur). Hetprincipe van deze methode wordt 't bestgeïllusteerd door figuur 3.WaterverdampingEen methode die vanwege zijn eenvoud zeker het3Proefopstelling voor de bepaling van de zgn. initiëlewaterabsorptie volgens as 1881vermelden waard is, is het meten van de snelheidwaarmee water uiteen proefstuk verdampt. Deverdampingssnelheid kan worden gemeten doorde proefstukken van tijd tot tijd te wegen (lit. 4).De verdampingssnelheid is immers afhankelijk vande dichtheid van de cementsteen aan het opper-vlak, die op zijn beurt weer wordt beïnvloed doorde wijze van nabehandelen.Resultaten van onderzoekWaterindringingMet de waterindringingsproefis in een praktijk-opstelling de invloed nagegaan van de nabehan-deling op de dichtheid van het vloeroppervlak ineen tuinbouwkas (zie Ilt. 1). Kasvloeren wordendoorgaans monoliet vervaardigd, dus zonder lateropgebrachte dekvloer. Deze werkwijze is kosten-besparend en kan bij zorgvuldige uitvoering eenhoogwaardige vloer opleveren. Vanzelfsprekenddient daarbij uiterste zorg te worden besteed aanverdichting, afwerking en in het bijzondernabehandeling.Voor de keuze van afwerking van de proefvakkenis vooral gekeken naar de op dit moment meestgangbare afwerkingsmethoden. Gekozen is voorde volgende variabelen (fig. 4, foto 5):- na afrijen geen verdere bewerkingen (vak A/B)- na machinaal afrijen een 'bezemstreek' aan-brengen (vak CID);na afrij en en 3 uur wachttijd machinaalschuren (vak ElF);- na afrijen en machinaal schuren een'bezemstreek' aanbrengen (vak G/H);Onder machinaal afrijen wordt verstaan hetverdichten met een dubbele trilbalk. Het machinaalschuren bestond uit een lichte behandeling meteen vlinderschuurmachine, waarbij het oppervlakstroef diende te blijven. De zogenaamdebezemstreek wordt aangebracht door een brede,grove bezem in rechtlijnige beweging over de vloerte trekken. Hetis een veel gebruikte methode omenige structuur in het oppervlak te brengen.De helft van de proefvakken is afgedekt met eenplastic folie, waardoor voortijdige uitdroging isvoorkomen. De andere helft is op geen enkelewijze nabehandeld.Tijdens het verwerken van de beton specie zijncontroleproefstukken voor de waterindringingvervaardigd.Na 14 dagen verharden zijn per vak drie cilinderso 150 mm uit de vloer geboord. Gedurende die14 dagen varieerde de temperatuur in de kastussen 15 °C en 25 °C, bij een relatieve vochtig-heid van 55% tot 85%. De omstandigheden warendus voor de niet-nabehandelde vakken vrij gunstigte noemen. Het gevonden verschil in resultatentussen de nabehandelde en niet-nabehandeldevakken kan onder praktijkomstandigheden beslistveel groter zijn..xG E I nabehandeld.xlJ F I D niet nabehandeldE ..0vloerdikte 100 mm4Indeling van de proefvloer35Overzicht van de proefvloer; het linker gedeelte is doorafdekken met plastic folie tegen voortijdige uitdrogingbeschermd6Waterindringing, afgetekend op gespleten cilinders uitde 'extreme' proefvakkenTabel 1Waterindringing gemeten aan geboorde cilinders uit eenproefvloer in een tuinbouwkascontroleproefstukken:aan de 3 controleproefstukken is een water-indringing gemeten van 9 mm (gemiddeld), wat indit geval overeenkomt met de nabehandelde vloer-velden.7 15nabehandeld niet-nabehandeld14121316941016maximum waterindringing (mm)(gem. van 3 proefstukken)gemiddeld overde variabelenafwerkingmach. afrijenmach. afrijen +bezemstreekmach. afrijen +mach. schurenmach. afrijen +mach. schuren +bezemstreekOok een ander onderzoek is gebleken dat dewaterindringingsproef een goed beeld kanverschaffen van de potentiële en de werkelijkewaterindringing aan het betonoppervlak(zie lil. 2).In tabel 2is een serie meetwaarden gegeven vanproefstukken vervaardigd uit betonsamen-stellingen met verschillende cementsoorten. De'controleproefstukken' zijn tot het tijdstip vanbeproeven onder water bewaard; de 'praktijk-De cilinders zijn tot het tijdstip van beproevenonder water bewaard. De meetwaarden zijnsamengevat in tabel 1. Indien dit cijfermateriaalstatistisch wordt uitgewerkt, kunnen devolgende conclusies worden getrokken:1. Goed nabehandelen van het oppervlak leverteen zeer duidelijke verbetering van de dichtheidvan het vloeroppervlak, bij een zeer geringekostprijsverhoging.2. Mechanisch schuren van het vloeroppervlak,gecombineerd met een goede nabehandelinglevert een opvallende verbetering van de dichtheidvan het vloeroppervlak op.Tabel 2Maximale waterindringing(ontleend aan /it. 2),aan controle- enpraktijkproefstukkenmaximale waterindringing (mm)water-cement I (klasse A) cement 11 (klasse C)cement- controle- praktijk- controle- praktijk-factor proefstuk proefstuk proefstuk proefstuk0,45 17 39 16 380,55 18 52 16 380,60 24 56 27 420,65 34 62 27 460,70 49 69 36 550,80 40 120 44 654TabeiSPotentiële waterindringing, bepaald aan controle-proefstukken uit een afnamecontrole (onder waterbewaard, 200 x200 x 120 mm)Tabel 4Initiële waterabsorptie (volgens as 1881) voor tweebetonsamenstellingen, met en zonder nabehandelingmengsel I mengsel 11water-cementfactoraantal waarnemingengemiddeldewaterindringinglaagste waarneminghoogste waarnemingstandaardafwijking0,55-0,584820,9mm7 rnm42 rnm14,5mm0,50-0,535316,4mm5 mm25 rnm12,6mmwaterabsorptie (ml/m2/s)nabehandelingwel geencernent hc-AwcfO,50 0,005 0,28wcfO,60 0,125 0,49cement pc-AwcfO,50° 0,12wcfO,60 0,01 0,10stukken' zijn 7 dagen vochtig bewaard en daarnatot beproeven bij 65% RV. De beproeving is steedsuitgevoerd bij 28 dagen ouderdom.De in dit onderzoek gevonden waarden voor dewaterindringing worden bevestigd door eenafnamecontrole, waarbij de potentiële waarde voorde waterindringing is gemeten aan controle-proefstukken, die tot beproeving onder water zijnbewaard (tabel 3). In dit geval zijn tweeverschillende betonsamenstellingen beoordeeld,beide met hoogovencement klasse A, maar metverschillende water-cementfactor.WaterabsorptieOver resultaten van metingen van de water-absorptie volgens de Britse norm BS 1881 isminder uitgebreide informatie voorhanden. Tochverdient deze methode aandacht omdat ze ook in't werk is uit te voeren.Ter illustratie zijn in tabel 4 enige resultatengegeven. Het gaat om betonoppervlakken die nahet storten 3 of 4 dagen in de bekisting zijngebleven en vervolgens wél of niet met eencuring compound zijn behandeld. Alle proef-stukken zijn tot het tijdstip van beproeven,8 maanden na ontkisten, 'in weer en wind' buitenbewaard. Tabel 4 geeft de zogenaamde initiëleabsorptie in milliliters per m2 per seconde.ConclusiesDe in deze aflevering besproken methoden voor debepaling van de waterdoorlatendheid en water-absorptie van betonoppervlakken maken dekwaliteit van de verwerking en nabehandeling vanbeton op het werk meetbaar.Gezien de zeer grote invloed van de wijze van ver-werking en nabehandeling op de duurzaamheidvan betonconstructies verdienen deze proeven inons land beslist meer aandacht dan ze tot opheden krijgen.Beide methoden zijn geschikt voor zowel hetbeoordelen van de potentiële betoneigenschappenalsook voor bepalingen aan beton in het werk.Bij de terecht toenemende aandacht voor de duur-zaamheid van beton mogen we ons niet beperkentot mengseleigenschappen. Evenzeer is aandachtgeboden voor de verwerking en nabehandelingvan beton op de bouwplaats. Steeds duidelijkerwordt dat de duurzaamheid van betonconstructiesvoor een zeer belangrijk deel dáár wordt bepaald.Literatuur1. C. 't Hart en H. Soen, Onderzoek naar duur-zaamheidsaspecten bij betonnen kasvloeren;Cement nr.6 1984, blz. 396-398.2. J. Bonzei, Der Einfluss desZements,des W/Z-Wertes, des Alters und der Lagerung aufdie Wasserundurchflässigkeit des Betons;Beton nr.6.1966, blz. 379·383.3. Betoniek 6/17, Nabehandeling als voorzorg4. Betoniek 6/22, Examen cursus Onderhoud enreparatie van beton; vraag 2.5- --J., . .BETQNIEKverschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprijzen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 5% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 17,-overige landen f 27,-ISSN 0166-137x6administratie:postbus 3011,5203 DA 's-Hertogenboschtelefoon (073) 401231Abonnementen lopen per kalenderjaar. Aan het eindvan een kalenderjaar wordt het abonnement auto-matisch verlengd, tenzij het abonnement vóór1 december schriftelijk wordt opgezegd.