Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203 CA 's-Hertogenbosch september 1983Duurzaam bouwen énonderhouden!Beton is een hard en duurzaam materiaal. Dezeeigenschappen zijn zo algemeen bekend, datmen ze wel in overdrachtelijke zin gebruikt ombepaalde eigenschappen van andere materialen,en zelfs van maatschappelijke omstandighedenaan te geven. Het feit dat het overgrote deel vanonze in beton uitgevoerde bouwwerkenongeschonden de voortdurend agressieverwordende buitenlucht weerstaat, vormt hetbewijs dat de materiaalkeuze terecht is geweest.Toch kan, wanneer bij de totstandkoming vanbetonwerken voorbij is gegaan aan de eisen vangoed ontwerpen juiste uitvoering, de levensduurvan de betonconstructie beperkter zijn dan menaanvankelijk had gedacht. Ook daarvoor zijnhelaas voorbeelden te vinden.Eris, naast de invloed van ontwerp- enuitvoeringsfouten, nog een belangrijke oorzaakvan tegenvallende duurzaamheid. Het is deveronderstelling dat beton een onderhoudsvrijmateriaal is. Uit de praktijk blijkt dat dezeveronderstelling toch wel wat te optimistisch is.Ook voor beton is, net als voor andere bouw-materialen, een bepaalde mate van onderhoudnoodzakelijk. Bij goed ontworpen en uitgevoerdbeton blijven echter dit noodzakelijke onderhouden de daaraan gekoppelde onderhoudskosten toteen minimum beperkt. Lager dan bij welk anderbouwmateriaal dan ook!Om zulke, minimaal onderhoud vragende beton-werken te kunnen maken is het nuttig de oorzaakvan in de praktijk vastgestelde schade nader teanalyseren.SchadeoorzakenSchade aan betonconstructies kan optredendoor ontwerp- en uitvoeringsfouten en dooronvoorziene, plaatselijke overbelasting,bijvoorbeeld door brand, extreme windbelasting,explosies, botsingen (aanrijding van een kolom)enz. Het woord 'onvoorzien' is in dat verbandeigenlijk nietterecht: de mogelijkheid van schadeis wel te voorzien, maar de kans op optredenwordt verwaarloosbaar klein geacht. Toch blijktdat bij gevallen van aanzienlijke schade hetovergrote deel daarvan aan zulke onvoorzieneomstandigheden moet worden geweten, terwijlslechts een klein deel op rekening van materiaal-fouten komt. Uit analyse van de schadegevallen,veroorzaakt door zulke materiaalfouten blijktverder dat slechts weer een klein deel hiervanvoortvloeit uiitekortkomingen van het materiaalbeton zelf, en dat het merendeel van de fouteneen menselijke oorzaak heeft.Materiaalfouten kunnen bijvoorbeeld ontstaandoor:- onvoldoende dekking op de wapening;- onvoldoende dichtheid van het beton door eente hoge water-cementfactor;- toepassing vaneen te dicht wapeningsnet,waardoor de bekisting niet volledig kanworden gevuld met betonspecie;- onvoldoende oppervlaktekwaliteit, onderandere doorhet ontbreken van een goedenabehandeling;- gebruik van minder geschikte en/ofslechtgemaakte bekisting.Uit analyse van schadegevallen blijkt dat schade1Stadsbeeld van de jaren '60. Op grote schaal werdengalerijflats gebouwd om aan de enorme vraag naarwoonruimte tevokioen. Hetaantal schadegevallen aanbalkon/galerijplaten blijkt thans hoger te zijn dangemiddeld voor betonconstructiesbijna altijd ontstaat uiteen combinatie vaninvloeden, die elkaars ongunstige werking vaaknog versterken. Dezeinvloeden kunnen, in eersteinstantie onopgemerkt, hun intrede doen inverschillende fasen in de totstandkoming van eenbetonconstructie, te weten:ontwerpfase;- uitvoeringsfase;- gebruiksfase.Bij schade concludeert men wel eens tegemakkelijk dat de oorzaak in de uitvoering ligt.Heel vaak is echter sprake van een combinatievan fouten, gemaakt in de ontwerp- en deuitvoeringsfase. Fouten in de ontwerpfase zijnechter veel moeilijker te signaleren omdat bij hetontwerpen nog niets is gemaakt en er dus ook2nog geen direct aanwijsbare schade kanoptreden.Een voorbeeld inzake de totstandkoming van deveel toegepaste, geprefabriceerde balkonplaatmoge één en ander verduidelijken.De balkonplaatIn de tweede helft van de zestiger jaren ging menover tot het op grote schaal bouwen van flat-woningen om te voldoen aan de enorme vraagnaar woonruimte. Rond de grote steden en in dezogenaamde groeikernen kwamen omvangrijkewoningcomplexen tot stand. Gebouwen van tien,soms vijftien verdiepingen hoog, waarbij iedereflatwoning per verdieping is te bereiken over eengalerij gemaakt met prefab galerijplaten, rustendop consoles. Aan de balkonzijde van zulke flatszijn over de volle breedte prefab balkonplatentoegepast. Als we het aantal van dit soort flat-woningen in Nederland voorzichtig schatten op300.000 dan betekent dit, dat in die jarenongeveer 1 miljoen balkon/galerijplaten zijngemaakt.Op dit moment, zo'n tien à vijftien jaar nadatdezeplaten zijn gemaakt, moeten wij constateren dathet aantal schadegevallen bij deze platen hogerligt dan het gemiddelde aantal schadegevallenaan betonconstructies. Wat zou er aan de handkunnen zijn?2a-cDwarsdoorsneden overeen balkon/galerijplaat inproduktie- en gebruiksfase. Door een ongunstigecombinatie van factoren kan aan de onderzijde eenverhoogde kans op schade bestaan. Eventuele schadezal zich het eerst manifesteren bij het waterholpréfab - plaat in uitvoeringsfase-bekistingplaat in gebruiksfase· ·stortzijde Jstortzïde/OntwerpBij het ontwerp van een flatgebouw zal dearchitect veelal uit esthetische motieven debalkon- en galerijplaten een zo slank mogelijkaanzien willen geven. De bouwkundige detail-lering zal verder ook zijn eisen stellen aan demaximale dikte van deprefab platen.De constructeur zal, vanuit dit gegeven en zijneigen wens om de gewichtsinvloed op de onder-liggende draagconstructie zoveel mogelijk tebeperken, een plaatdikte bepalen. Hij zal hierbijmoeten voldoen aan de doorbuigings- eneisen in de voorschriften en deplaat moetenconstrueren met een economische hoeveelheidwapening. Om de hoeveelheid wapening zoveelmogelijk te beperken is het voordelig om dewapening zo dicht mogelijk aan de buitenzijdevan de plaat te leggen. Met andere woorden, meteen zo klein mogelijke dekking als de voor-schriften maar enigszins toelaten.FabricageUit het oogpunt van efficiënt bekisten en omtegemoet te komen aan de wens om een zo vlakmogelijkebovenzijde van deplaat te verkrijgenzal de betonwarenfabrikant in de meeste gevallende plaat storten met de onderzijde boven. Op zichis hier niets op tegen.Men dient zich echter wel te realiseren dat dehoofdwapening van de plaat zich nu aan debovenzijde bevindt en dus gevoeliger isgeworden voor plaatsingsafwijkingen. Dezeafwijkingen kunnen zowel positief als negatiefzijn. Hierbij komt dat bij het storten van de plaateventuele onvolmaaktheden op betontechno-logischgebied, zoals bleedingeffecten envroegtijdige uitdroging tijdens de verharding,zich aan de zijde van het stortoppervlak, dus terplaatse van de hoofdwapening, zullen mani-festeren. In ongunstige gevallen zal de wapeningaanwezig zijn meteen zeer krappe dekking. Diedekking kan bovendien bestaan uit eenbeton-huid, diein de betondoorsnede van de plaatgezien kwal itatief het slechtste gedeelte is.:Pikantdetail is hierbij het zogenaamde waterhol, dat nahet aanbrengen van de plaat moet voorkomen,dat regenwater langs de onderzijde van de plaattrekt. Deze uitsparing geeft aanleiding tot hethelemaal nietmeer aanwezig zijn van dekking opde wapening (fig. 1).Nadat de plaat ook maar enigszins voldoende isverhard, zal deze worden gekeerd en op transportworden gesteld naar het werk. Tijd voor eengoede nabehandeling is erin veel gevallen niet.De toevallige nabehandeling door een flinkeregenbui, die de bovenzijde van de plaat nog tendeel kan vallen, ontbreekt volkomen bij diekwalitatief 'slechte' onderzijde.33Om de opdrachtgevereen optimaal, duurzaam produktte kunnen leveren, is vakkundig en doeltreffendoverleg nodig tussen ontwerpers en uitvoerenden.Mogelijke foutenbronnen, die de duurzaamheidnegatief beïnvloeden, kunnen daardoor vroegtijdigworden opgespoord.GebruikAls de prefab plaat eenmaal is geplaatst (degebruiksfase), zullen de boven- en voorzijderegelmatig zijn blootgesteld aan regen. De plaatis er op geconstrueerd dat de toch al meerporeuze onderzijde te allen tijde droog blijft. Endit is een ideale toestand voor indringing vankoolzuur uit de lucht. Immers gassen bewegenzich veel sneller door poriën, die met lucht zijngevuld dan door met water gevulde poriën. Ditheeft tot gevolg dat het carbonatatieproces vanbeton aan de onderzijde van de plaat veel snellerzal plaatsvinden dan aan de boven-en voorzijde.Als het carbonatatiefront de wapening heeftbereikt, zal wapeningscorrosie optreden. Daarwaar de betondekking het kleinst is, het waterhol,zal de schade zich het eerst manifesteren. Onder4de hiervoor beschreven condities zal dat eerderzijn dan de eigenaar zich had voorgesteld.Wat kunnen we uit het voorgaande leren?Zelfs wanneer iedereen zich in elke fase in hettotstandkomingsproces minimaal aan de eisenheeft gehouden, treedt door de ongunstigecombinatie van factoren een verhoogde kans opschade op.Het zal duidelijk zijn, dat de gedachtengang vanvoorgaand voorbeeld zonder meer van toe-passing kan zijn bij de totstandkoming van allebetonconstructies. Men dient zich dus in allefasen van het bouwproces énin de gebruiksfaseterdege terealïseren wat de mogelijke gevolgenkunnen zijn van een combinatie van ongunstigefactoren.Dit houdt tevens in dat bijvoorbeeld zowel deontwerper als de constructeur niet klaar is als deberekeningen en tekeningen zijn gemaakt.Deskundig toezicht op de uitvoering dient hieropte volgen. Helaas ontbreekt hethier nog wel eensaan.En ook de aannemer moet zich ervan overtuigendatde gekozen uitvoeringswijze aansluit op hetontwerp en dat de gestelde eisen tijdig enduidelijk worden overgedragen aan onder-aannemers en toeleveranciers.Debetontechnoloog op zijn beurt kan niet alleenvolstaan met het maken van een mengsel-berekening, maar dient zich te realiserenwaarvoor zijn produkt gebruikt gaat worden.Vakkundig en doeltreffend overleg in het bouw-proces tussen ontwerpers en uitvoerenden isdringend noodzakelijk om op technisch eneconomisch verantwoorde wijze de opdracht-gever een optimaal bouwprodukt te leveren, datvoldoet aan de gestelde eisen. Bij ditoverleg kanniet alleen worden volstaan met het besprekenvan enkele hoofdzaken van de dragendeconstructie. Alle factoren die invloed hebben opde duurzaamheid engebruiksgeschiktheid van .het gehele gebouw dienen aan de orde te komen.Mogelijke foutenbronnen zullen daardoorvroegtijdig kunnen worden opgespoord.Ten slottezal na de oplevering de gebruiksfaseingaan. Tijdens deze fase speelt de eigenaar ofbeheerder een hoofdrol om het gebouwde doormiddel van voldoende onderhoud in stand tehouden.Onderhoud van betonconstructiesZoals reeds in de inleiding is gesteld, bestaan ergeen bouwmaterialen die volkomen onder-houdsvrij zijn. Wel kan onderscheid gemaaktworden in materialen die meer en die minderonderhoudsgevoelig zijn. Beton is,mits goeduitgevoerd, een materiaal dat ingedeeld kanworden in de categorie 'minst gevoelig'.Dit minimale onderhoud bestaat op de eersteplaats uitinspectie. Deze inspectie kan een aantalzaken omvatten, zoals:visuele opname van het beton in de buiten-lucht. Hierbij worden verkleuringen, kalkult-bloeiïngen, scheurvorming (scheurwijdte,scheurlengte) en andere bijzonderhedengenoteerd op inspectietekeningen en -statsn:vaststelling van de carbonatatiediepte op eenaantal geschikte punten.Indien deze inspectie daartoe aanleiding geeft,dient aanvullend laboratoriumonderzoek plaatste vinden waarbij de volgende eigenschappenvan het beton kunnen kwantitatief worden vast-gesteld:1. carbönatatiediepte;2. scheurwijdte;3. gehalte aan chloride;4. druksterkte.In bepaalde gevallen kan dan de noodzaak blijkentot reparatie over te moeten gaan. Omdat men ertijdig bij is geweest, blijven de totale kosten vaninspectie, onderzoek en eventueel reparatiebinnen de perken.Men dient zich terdege te realiseren dat hetachterwege laten van dit minimale onderhoudaanleiding kan vormen tot een reparatie waarvande kosten volkomen buiten verhouding liggen tenopzichte van de aanvankelijke besparing opkosten van onderhoud.BesluitDoel van dit artikel is een bijdrage te leveren aaneen juiste toepassing en een juistgebruik van hetmateriaal beton. Beton is bij uitstek een materiaaldat zich leent voor duurzame toepassingen.Toepassingen, die echter alleen gegarandeerdduurzaam kunnen zijn als de betrokkenen in hetbouwproces een optimaal kwaliteitsproduktafleveren, dat vervolgens door de gebruiker involdoende mate wordt onderhouden.literatuur1. CUR-VB-rapport 90, Reparaties aanbeton-constructies. deel I; Betonvereniging,Zoetermeer, 19772. W. R. de Sitter, Zelfs beton vraagt aandacht;S&E-publikatie nr. 5, Betonvereniging,Zoetermeer/Cement 1983nr. 33. Joint Committee on Structural Safety, GeneralPrinciples on QualityAssurance for Structuresand Reliability for Structural Design;IABSEe.a., Zürich, 19815BETONlEK verschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprij:zen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 4% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 15,-overige landen f 25,-ISSN 0166-137xadministratie:postbus 3011, 5203 DA 's-Hertoqenboschtelefoon (073)401231Abonnementen lopen per kalenderjaar. Aan het eindvan een kalenderjaar wordt het abonnement auto-matisch verlengd, tenzij het abonnement vóór1 december schriftelijk wordt opgezegd.