EEN MAAND~LIJK?SE ij . IT? GAVE V ? ti o E5 T C H T N G BETONPR 5 M A! POSTBUS 3532 ~ExamenBetontechnoloog BV1997Op maandag 21 april 1997 was het weerzover. Ditmaal moesten de kandidatenvoor het landelijk examenBetontechnoloog BV zich verzamelen inAmersfoort. Ruim anderhalf uur voor hetgeplande tijdstip werd in de omgeving vanexamenlocatie menig auto gesignaleerdwaarin de bestuurder enigszins nerveusdoor het bekende CB~ I boek bladerde.Klokslag twee uur werden de opgavenuitgedeeld en begon het pijnigen derhersens. Ook nu weer vroegen onderwer-pen als duurzaamheid, water-cementfac-tor, verwerkbaarheid, afnamecontrole,mengselberekening en volumieke massade volle aandacht. Aan u als lezer vanBETONlEK de uitdaging om te toetsenhoe het staat met uw parate kennis overdeze onderwerpen.juni 19975203 DM 'S HERTOGENBOSCHVan de I19 kandidaten die aan het examen hebbendeelgenomen, zijn er dit keer 45 geslaagd. Namens deredactie van BETONlEK: Van harte proficiat !!!! Zoalsgewoonlijk geven we een overzicht van de deelnemersen geslaagden in de afgelopen 5 jaar.jaar kandidaten geslaagd1993 188 34%1994 192 45%1995 132 50%1996 117 46%1997 119 38%Het examen bevatte 28 meerkeuze- en 8 'openvragen'. Met de meerkeuzevragen waren maximaal 30punten te verdienen en met de open vragen maximaal70. Het totaal komt hiermee dus op 100. Het gebruikvan het cursusboek of andere literatuur was niettoegestaan. Ook werd gecontroleerd op het gebruikvan 'organizers' en zaktelefoons. Het mag duidelijk zijndat dit voor een examen ontoelaatbare hulpmiddelenzijn.Bij aanvang van het examen een set 'Algemenegegevens' uitgereikt. Hierin waren de benodigdetabellen afgedrukt met gegevens over waterbehoefte,milieuklassen, hoeveelheden fijn materiaal, relatiegoedkeurkans/ondeugdelijkheids-percentage,normsterkte cement, keuringscriterium, gewogenrijpheid en de grenslijnen voor de diversekorrelgroepen.~~------------------------~II?------------------------Mocht u tijdens de uitwerking van de vragen ??n vandeze gegevens nodig hebben, dan kunt u deze terug-vinden in het boek 'Betontechnologie', negende geheelherziene druk, 1995.DEEL A: MEERKEUZE VRAGENVoor degenen die de meerkeuze vragen willenoefenen, zijn de antwoorden en essenti?le berekenin-gen opgenomen op bladzijde I I.Vraag IIn portlandcementbeton zijn vier cementmineralenaanwezig. Welke van deze heeft de grootste invloedop de 28-daagse druksterkte?A C3A.B C3S.C C~F.D C2S.Vraag 2Met welke meetmethode kunnen we een indrukkrijgen van het gedrag van betonsp?cie tijdens hetverdichten?A De schudmaat.B De verdichtingsmaat.C De vloeimaat.D De zetmaat.Vraag 3Gegeven: een toeslagmateriaal met een grootstekorrelafmeting van 16 mmoGevraagd: bereken het percentage van het toeslagma-teriaal dat volgens Fuller de zeef C 8 passeert en op dezeef 500 IJm blijft liggen.A 12%.B 29%.C 53%.D 71 %.Vraag 4Het vochtgehalte van een monster zand wordtbepaald door middel van weging boven en onderwater. Het monster weegt boven water 2600 g enonder water 1550 g. Het vochtgehalte bedraagt:A 2,6%.B 3,5%.C 4,4%.D 5,3%.Vraag 5vnzAan een vooraf vervaardigd gewapend betonelementwordt de eis gesteld dat het na drie dagen eengemiddelde sterkte moet hebben van 25 N/mm2?Verder is gegeven:? milieuklasse 5a? consistentiegebied 2? D =31,5 mm? graderingsgebied A-BAls gebruik wordt gemaakt van portlandcementCEM 142,5 R, wat is dan het cementgehalte per m3?A 275 kg.B 311 kg.C 330 kg.o 344 kg.Vraag 6Gips en anhydriet kunnen worden gezien als eenernstige verontreiniging in beton- en metselwerkgra-nulaat. In betonspecie, c.q. verhardend beton kan dezeaanwezigheid leiden tot:A Expansieve ettringietreactie.B Weinig tot geen sterkteontwikkeling.C Zeer snelle binding van de betonspecie.o Zeer trage binding van de betonspecie.Vraag 7Waarbij moet u bij het hergebruik van spoelwaterstilstaan?A Een niet te groot deel van het aanmaakwater magworden vervangen.DB Het gehalte aan cementslib ten opzichte van hetcementgehalte is begrensd.C Het gehalte aan cementslib ten opzichte van hettoeslagmateriaal is begrensd.o Het gehalte aan cementslib ten opzichte van detotale hoeveelheid water is begrensd.a_nz rVraag 8Aan een in consistentiegebied 2 ontworpen mengselwordt een superplastificeerder toegevoegd zodat deconsistentie wordt verhoogd tot een zetmaat van180 mmo Welke aanvullende technologische maatregelverdient in dat geval de voorkeur?A De verdichtingsmaat in plaats van de zetmaat.B Geen enkele maatregel nodig.C Meer fijn materiaal toevoegen.D Water-cementfactor verlagen.Vraag 9Een betonmengsel wordt gemaakt met portlandce-ment, vliegas en silica slurry (50% vaste stof). Dehoeveelheden van deze stoffen in het'mengsel staanhieronder:Grondstofportlandcementvliegassilica slurrywaterHoeveelheid in kg240405094De water-bindmiddelfactor van dit mengsel bedraagt:A 0,34.B 0,38.C 0,42.D 0,48.Vraag 10Onder het vertinnen van een menger verstaan we het:A Aanbrengen van cementpasta op wand enschoepen.B Aanbrengen van een roestwerende laag.C Schoonmaken van de menger.~ Voorbevochtigen van de menger.Vraag I1In consistentiegebied 4 moet men meer fijn materiaalaan de betonspecie toevoegen, waardoor:A De samenhang wordt verbeterd.BEen (super)plastificeerder niet nodig is.C Het cementgehalte kan worden verminderd.D Het watergehalte kan worden verminderd.MiVraag 12Inwendige krimp van verhardend beton wordtveroorzaakt door:A Gebrek aan aanmaakwater.B Hydratatie van cement.C Porositeit van beton.D Uitdrogen van cementsteen.Vraag 13Milieuklasse 5d is voor beton een zeer sterk agressiefmilieu. In deze milieuklasse moet de betonspecievervaardigd worden met:A Hoogovencement CEM III/B.B Portlandcement CEM I.C Portlandvliegascement CEM II/B-V.D Een cement, afhankelijk van de omstandigheden.Vraag 14Aan een betonspecie (met 330 kg CEM III/B enwcf 0,53) wordt een luchtbelvormer toegevoegd zo-danig dat het luchtgehalte wordt verhoogd van 2,0 %naar 4,5 %. Zonder luchtbelvormer zou het beton eengemiddelde kubusdruksterkte van 43 N/mm2 kunnenbereiken. Het toevoegen van de luchtbelvormer heefttot gevolg dat de gemiddelde kubusdruksterkte na28 dagen:A Ca. 37 N/mm2 wordt.B Ca. 41 N/mm2 wordt.C Met ca. 20% daalt.D Nagenoeg gelijk blijft.Vraag 15Als scheurvorming optreedt door uitdrogingskrimp,kan dat worden verholpen door:A Bevochtigen.B Dichtschuren.C Geen enkele maatregel.DNaverdichten.Vraag 16In Nederland is mergel (CaC03) de basisgrondstofvoor de bereiding van portlandcementklinker. Mergelis echter een schaarse grondstof. Vooropgesteld datde onderstaande alternatieven w?l in onbeperktehoeveelheden beschikbaar zijn, wat is dan een goedalternatief voor de portlandcementklinkerbereiding?DA Kwarts.B Schelpen.e Silica fume.D Vliegas.Vraag 17De sterkte van een geboorde cilinder is in belangrijkemate afhankelijk van deA Permeabiliteit.B Porositeit.e Relatieve vochtigheid.D Temperatuur.Vraag 18Waardoor ontstaan temperatuurgradi?nten 'inverhardend beton?A Door de keuze van de verkeerde cementsoort.B Door een volledige isolatie van het verhardendbeton.e Doordat beton adiabatisch verhardt.D Doordat het betonoppervlak warmte aan deomgeving afstaat.Vraag 19Als we aannemen dat de dekking op de wapening nietgeheel aan de betreffende eisen voldoet, wat is dan demeest kritische situatie ten aanzien van de kans opcorrosie van de wapening?A Binnen, waar beton snel carbonateert.B Buiten, beschut tegen regeninslag.e Buiten, in weer en wind.D Op de zeebodem.Vraag 20De betontechnoloog controleert de watercementfac-tor aan ,de hand van de afgewogen hoeveelheden. Opde afweegbon staat:? hoogovencement? nat zand? nat grind? water1020 kg;2250 kg;3400 kg;380 kg.Met behulp van de droogproef heeft de betontechno-loog het vochtgehalte van zand en grind bepaald:? vochtgehalte zand: 4,2 %;? vochtgehalte grind: 2,2 %.De water-cementfactor van dit mengsel is:A 0,37.B 0,42.e 0,48.D 0,53.Vraag 21Wat is de meest betrouwbare methode vooronderzoek naar de sterkteontwikkeling van beton ineen constructie met grote afmetingen?A De controleproef.B De methode van gewogen rijpheid.e De terugslaghamer.D De verhardingsproef.Vraag 22De betrouwbaarheid van een steekproef is afhankelijkvan de manier waarop hij wordt genomen. Voor eenbetrouwbare steekproef van monsters betonspeciemoet men monsters:A Eerst door elkaar mengen.B Op vaste tijdstippen nemen.e Zonder voorkeur nemen.D Zoveel mogelijk gelijktijdig nemen.Vraag 23Aan een betonmengsel met 270 kg hoogovencementwordt vliegas toegevoegd. Welke hoeveelheid vliegasmag maximaal worden toegevoegd?A okg.B 90 kg.e 120 kg.D niet voorgeschreven.Vraag 24Het producentenrisico is de kans dat een levering:A Ten onrechte wordt afgekeurd.B Ten onrechte wordt goedgekeurd.e Wordt afgekeurd.D Wordt goedgekeurd.Vraag 25De waterbehoefte van betonspecie in een consisten-tiegebied wordt vooral bepaald door:A De fijnheid van het cement.B De gradering van het toeslagmateriaal.----------------------~II?----------------------_ ..__' ............9 _ _...._ ............"""',..;:==_......__..,"'....,..=_USl...,.""..,..,._ _ _ _........._ _ _ _ _''''''....21i1..r........._ __C De specietemperatuur.o Het cementgehalte.Vraag 26De horizontale betonspeciedruk neemt toe als debetonspecie een:A Kortere verwerkingstijd heeft.B Lagere plasticiteit heeft.C Lagere temperatuur heeft.o Lagere volumieke massa heeft.Vraag 27De hydratatiesnelheid van cementsteen is afhankelijkvan:A Hydratatiegraad en temperatuur.B Sterkteklasse van cement en van beton.C Temperatuur en windsnelheid.o Water-cementfactor en cementsoort.Vraag 28Als men beton zonder ingesloten lucht wil maken,moet men ??n van de volgende maatregelen nemen:A De betonspecie zeer plastisch maken.BEen plastificeerder gebruiken.C Geen: het is niet mogelijk.o Intensief verdichten.DEEL B: OPEN VRAGENVraag I (10 punten)Verhard beton bevat verschillende soorten pori?n. Degrootte van deze pori?n is voornamelijk afhankelijkvan de wijze van ontstaan. Benoem vier soortenpori?n en hoe zij (kunnen) zijn ontstaan? En wat is hetbelang van de betreffende pori?n in verband met deduurzaamheid van het beton?AntwoordOver het algemeen werd deze vraag vrij aardigbeantwoord. Toch werden er vrij veel dezelfde foutengemaakt. Veel kandidaten vonden dat gelpori?nontstaan door chemische krimp terwijl de capillairepori?n pas zouden ontstaan na het verdampen van hetovertollige aanmaakwater. De definitie van pori?nluidt echter dat het holle ruimten zijn in een vaste stofdie gevuld zijn met lucht en/of water. Het juisteantwoord is gelpori?n, capillaire pori?n, luchtbelletjes,toevallige holten en microscheuren.Gelpori?n worden gevormd door het fysischgebonden water aan het cementhydraat. Deafmetingen van de gelpori?n zijn van dezelfde orde vangrootte als watermoleculen. Vochttransport is in dezepori?n niet mogelijk. Ze zijn niet van belang voor deduurzaamheid.Capillaire pori?n worden gevormd door hetovertollige aanmaakwater dat niet door het cementwordt gebonden. Bij een hoge water-cementfactorvormen de capillaire pori?n een doorlopend systeemen zijn zij verantwoordelijk voor het transport van,voor beton wellicht, schadelijke stoffen. Deze pori?nzijn dan ook zeker van belang voor de duurzaamheid.Vandaar de koppeling milieuklasse en water-cementfactor.Luchtbelletjes. Bij het mengen van de grondstoffenkomt er lucht in de betonspecie. Het grootste deelhiervan verdwijnt door verdichting. Hele kleineluchtbelletjes, met name die zijn ingebracht met eenluchtbelvormer, hebben echter een zo grote stabiliteitdat zij niet door verdichten uit de betonspecie kunnenworden verdreven. In tegenstelling tot de capillairepori?n vormen zij geen doorlopend systeem.Integendeel, ze kunnen de doorlopende (met watergevulde) capillairen doorbreken en hebben zodoendeeen gunstige invloed op de duurzaamheid.Toevallige holten horen eigenlijk niet in beton voor tekomen. Het zijn holten die met het blote oogzichtbaar zijn. Ze blijven achter door onvolledige,slechte verdichting. Ze kunnen schadelijk zijn voor deduurzaamheid.Microscheuren in de cementsteen ontstaan doorchemische krimp en door thermische en/of fysischespanningen. Ze hebben slechts een beperkte invloedop de duurzaamheid.Vraag 2 (4 punten)Waarom leidt verlaging van de water-cementfactorniet altijd tot een verhoging van de druksterkte?AntwoordDeze vraag werd ronduit teleurstellend beantwoord.Of men scoorde 100% op deze vraag, of, zoals demeesten, bijna niets. De meest? kandidaten vondenD---------dat er zoveel water in de specie aanwezig moet zijndat alle cement kan hydrateren. Dat ongehydrateerdcement de rol van een uitstekende vulstof vervult,ontgaat de meesten. Deze kandidaten realiseren zichdus onvoldoende dat juist bij het ontwerp van hethogesterktebeton wordt uitgegaan van een zo laagmogelijke water-cementfactor ( < 0,30).Het juiste antwoord is dan ook:In principe leidt een lagere water-cementfactor toteen hogere druksterkte: in de cementsteen bevindenzich minder pori?n, waardoor de cementsteen sterkeris.Aan het verlagenvan de water-cementfactor isechter een grens. Als het watergehalte te laag wordt,wordt de betonspecie onverwerkbaar. Als betonspe-cie niet meer te verwerken is, betekent dat ook datverdichten te moeilijk is geworden. We krijgen dan temaken met een onvoldoende dichte structuur van hetbeton. Dit gaat ten koste van de sterkte.Vraag 3 (6 punten)De betontechnoloog van een gecertificeerdebetonmortelcentrale wil het productieproces beterbeheersbaar maken door het vochtgehalte van hettoeslagmateriaal vaker te meten. Om de metingsneller te laten plaatsvinden, besluit hij een magnetronte gebruiken voor het drogen van het toeslagmateri-aal. Deze methode is niet vastgelegd in een norm.a. Is het geoorloofd om voor de productiecontroledeze niet in de norm genoemde methode tegebruiken? Motiveer uw antwoord.b. Kunnen deze gegevens ook gebruikt worden voorde afnamecontrole? Motiveer uw antwoord.AntwoordEen aantal kandidaten vindt de magnetron nietgescbikt omdat de temperatuur niet te regelen is.Waar het echter om gaat, is dat een nat monsterwordt gedroogd tot constant gewicht. En met eenmagnetron gaat dit nu eenmaal razendsnel.Bij de beantwoording van de vraag spelen de volgendegezichtspunten een rol:Ad a. Ter verbetering van de beheersbaarheid van hetproductieproces mag de technoloog elkemaatregel nemen die hem zinvol voorkomt. Hetfrequenter meten van het vochtgehalte, ook metbehulp van een magnetron, kan een product metconstantere samenstelling en eigenschappenopleveren, omdat sneller op een afwijkendwatergehalte kan worden gereageerd.Voor de productiecontrole zijn alle meetmetho-den die kunnen zorgen voor een goed productte gebruiken (zelfs het oog!!). Ze zijn nietvoorgeschreven.Ad b. Als gegevens uit de productiecontrole gebruiktworden voor afnamecontrole moeten zebepaald zijn volgens de genormeerde methoden.Alternatieve methoden kunnen alleen wordengebruikt als ze de instemming hebben van decertificatie-instelling en gekalibreerd zijn met degenormeerde methoden.Vraag 4 (/5 punten)Op de bouwplaats van een rioolwaterzuiveringsinstal-latie wordt een wand gestort. De grootte van hetstort bedraagt 60 m3?Bij de tweede truckmixer blijkt de aangeleverdebetonspecie een lagere consistentie te hebben danwas besteld en vrijwelonverwerkbaar te zijn. Deaannemer moet een beslissing nemen wat er met debetonspecie moet gebeuren. Hij heeft daarbij de keusuit vier maatregelen:I. de betonspecie afkeuren en wegsturen;2. de leverantie toch verwerken;3. water toevoegen zodat de gewenste verwerkbaar-heid wel wordt bereikt;4. een plastificerende hulpstof toevoegen.Gevraagd:a. Geef vier mogelijke oorzaken waardoor debetonspecie onverwerkbaar is (geworden).b. Geef een oordeel over elk van de vier hierbovenbeschreven maatregelen en beschrijf in het kort demogelijke consequenties van deze maatregelenvoor:? de voortgang van het betonstort en? de uiteindelijke sterkte en duurzaamheid van debetonconstructie.AntwoordDit was, ook voor wat betreft de honorering, eenbelangrijke vraag. De meeste kandidaten produceer-den bij deze vraag heel wat schrijfwerk, en terechtwant er valt inderdaad veel te vertellen.----------------------~II?----------------------Ad a. Het niet (meer) verwerkbaar zijn, kan komendoordat er fouten zijn gemaakt bij de samenstel-ling van de betonspecie, zoals (drie steekhou-dende argumenten moesten worden genoemd):? te weinig aanmaakwater;? verkeerde cementsoort (een portlandcement52,5 R in plaats van een hoogovencement);? een doseerfout;? afwijkende korrelgradering;? geen plastificerende hulpstof;? geen vertrager.Daarnaast is het goed mogelijk dat debetonspecie met de juiste consistentie isweggestuurd maar dat er onderWeg van debetonmortelcentrale naar de bouwplaatsernstige vertraging is opgelopen. Afhankelijk vande situatie moet een betonmortelcentrale veelalop een dergelijke situatie kunnen anticiperen.Het blijft de verantwoordelijkheid van debetonmortelcentrale om de betonspecie met degevraagde verwerkbaarheid af te leveren.Ad b. De betonspecie afkeuren en wegsturen is deCD beste oplossing. U krijgt immers niet wat ubesteld heeft. De voortgang van het stort komtdan wel onder druk te staan want door een volletruckmixer terug te sturen, zal ook de planningvan de centrale in het honderd lopen.Als de volgende vracht wel goed kan wordenverwerkt binnen een zodanig tijdsbestek dat ergeen sprake is van een stortnaad zal deduurzaamheid van de constructie niet in gevaarkomen.@ Door de leverantie toch te verwerken, haalt uzich veel problemen op de hals. Als debetonspecie niet goed te verwerken is, krijgt ubeton met een lage dichtheid en, met nameomdat er sprake is van een wand, is de kans opgrindnesten groot. Op dergelijke plekken is deduurzaamheid al vrij snel in het geding@ Water toevoegen zodat wel de gewenstever-werkbaarheid wordt bereikt, is onverstandig alser geen contact is geweest met de betontechno-loog. De verwerkbaarheid wordt wel verbeterd,maar toevoeging van water op de bouwplaatskan nog andere consequenties hebben:? de verantwoordelijkheid van de betoncentralevoor de geleverde kwaliteit vervalt wanneeriemand anders dan de betontechnoloog hetwater toevoegt;? de water-cementfactor wordt verhoogd,waardoor de uiteindelijke druksterkte daalt ende duurzaamheid van het beton vermindertomdat het beton permeabeler wordt. Als deslechte verwerkbaarheid echter wordtveroorzaakt doordat er te weinig aanmaakwateris gedoseerd, is toevoegen van extra water nietbezwaarlijk. Dit mag echter alleen door debetontechnoloog van de betreffende centralegebeuren.? Toevoegen van een plastificerende hulpstof iseen goede mogelijkheid om de verwerkbaarheidte herstellen zonder dat de kwaliteit van debetonspecie nadelig wordt be?nvloed. Alleen debetontechnoloog van de betoncentrale kan eenschatting maken van de bij te doserenhoeveelheid hulpstof. Wel moet een voldoendelange (na)mengtijd in acht genomen worden omde hulpstof goed homogeen door het mengsel teverdelen. Als een mengsel slecht te verwerken isvanwege een slechte samenstelling, dan is deverwerkbaarheid niet te verbeteren met eenplastificerende hulpstof.Vraag 5 (5 punten)De afnamecontrole van niet gecertificeerdebetonspecie en beton omvat volgens de VBTmeerdere onderdelen. Noem er hier vijf van.AntwoordDit was een theorievraag, die letterlijk uit hetcursusboek overgeschreven zou kunnen worden.Parate kennis was echter niet de sterkste kant van dekandidaten.Volgens de VBT kunnen de volgende eigenschappen bijde afnamecontrole van betonspecie en beton wordenbeoordeeld:? consistentie;? water-cementfactor;? luchtgehalte;? chloridegehalte;? volumieke massa;? kubusdruksterkte;? splijttreksterkte.DVraag 6 (/0 punten)Bereken het theoretisch percentage holle ruimte vaneen mengsel van 1000 kg zand en 1000 kg grind, als devolumieke massa's van zand en grind zijn gegeven.? zand Pm = 1500 kglm3;? grind Pm = 1700 kg/m3?AntwoordDit klassieke vraagstuk beschrijft het principe van deopbouw van beton; het vullen van de holle ruimten ineen grof korrelskelet met behulp van fijnere korrels.Het rekenen met volumieke massa's en percentagesholle ruimte gaf blijkbaar de nodige hoofdbrekens,want de antwoorden leidden in de meeste gevallen toteen teleurstellend resultaat. Hieronder volgt ??n vande manieren waarop tot het goede antwoord konworden gekomen.Bij het mengen van zand en grind mogen we er vanuitgaan dat het zand voor een deel past in de holleruimte van het grind.Het percentage holle ruimte van het grind is:(I-i~~g) x 100 = 35,8%1000 kg grind heeft een volume van :~gg x I =0,588 m3Hierin bevindt zich 0,358 x 0,588 = 0,21 I m3 holleruimteHet percentage holle ruimte van het zand is:(1_1500)X 100=434%2650 ' 01000 kg zand heeft een volume van :~gg x I =0,667 m3Hierin bevindt zich 0,434 x 0,667 = 0,290 m3 holleruimteHet volume van het mengsel bedraagt:0,588 + 0,667 - 0,211 = 1,044 m3Hierin is 0,290 m3 holle ruimte aanwezig. Hetpercentage holle ruimte van het mengsel is dus:~:~:~ x 100 % = 27,8 %Vraag 7 (/2 punten)Een producent van betonnen funderingspalen hanteerteen betonsamenstelling waarmee hij voldoet aan devolgende eisen:? sterkteklasse B65;? milieuklasse 2;? consistentiegebied I;? een zo hoog mogelijke aanvangssterkte;? graderingsgebied A-B.De fabriek werkt met een standaardafwijkingcr = 2,5 N/mm2? Mede hierdoor werkt hij met eengoedkeurkans van 90 %. Het productieproces vraagteen betonsamenstelling met zoveel mogelijk zandbinnen graderingsgebied A-B.V han et zand en grind zijn de zee analyses gegeven:zeef zand grind zeefC31,5 - -C 16 - 28C8 - 70C4 3 942mm 5 100I mm 27 100500 Ilm 60 100250 Ilm 94 1001251lm 100 100vochtgehalte 4,4 % 2,2 %Bereken de betonsamenstelling en toets deze aan deeisen van de VBT.AntwoordEen standaardvraagstuk voor het opzetten van eenuitleveringsberekening zou niet al te veel moeilijkhe-den mogen opleveren. Toch is gebleken datkandidaten regelmatig van het 'rechte' pad afdwalen.Een aantal malen werd een verkeerde keus gemaaktvoor de waterbehoefte van het mengsel. Blijkbaar ishet moeilijk de korrelgradering juist te interpreterenen koos men grind 4-16 Lp.v. grind 4-32. Kandidatendie het zo hoog mogelijke zandgehalte metRengers/Anthonisse probeerden te bepalen, gingenhelemaal de mist in. De benadering via de begrensdegebieden (VBT) en met name de grenslijn B moest hetjuiste percentage opleveren.Dan volgt hier het antwoord:Een goedkeurkans van 90% betekent dat u = 2,06Consistentiegebied I vraagt 150 kg waterDe gemiddelde sterkte bedraagt:----------------------~II?----------------------re= 65 + 2,06 x 2,5 = 70,2 N/mm2Gekozen wordt voor portlandcement CEM I 52,5RDe wcfis:70,2 = 0,8 x 63 + 25f- 45 ---> wcf = 0,39wcVoor milieuklasse 2 is een wcf van 0,55 vereist, dussterkte-eis is maatgevend.Het cementgehalte wordtdan: C = 15010,39 = 385 kgGebruikelijk is om voor het zand te kijken naar de zeefI mmo Dit betekent: de mengsellijn zo dicht mogelijkop de B-lijn (zie figuur).Grenslijnen voor korrelgroep 0-32. Uiteindelijk bleek 63%op zeef2 mm maatgevend210ZO30cumulatievezeefrest 40~ 5060708090"Io{v/V100rflA /,VI I3847 V 1/ j(".t/' J- Ij58/'~ //70BI".S/ 7 7)V"'.85'>"X92 ..2~ ?31.S)98 ,..-125~m 500~m Zmm (4 (8 (16 (31250~m 1mmzeven volgens NEN 2560 1960-.5Zand maximaal ---> 70 % rest op I mm voor mengsel.x ? 27 = (100 - x) ? 100 = 70. 10027x + 10.000 - 100x = 7000-73x = -3000 ---> x = 41 %zand59 %grindzeef zand grind mengsel41% 59% 41/5916 - 17 178 - 41 414 1,2 55 562 2 59 61I 11 59 700,5 25 59 840,25 39 59 980,125 41 59 100Het mengsel voldoet niet aan de eis van 63 %op zeef2 mmo De bediening wordt herhaald voor zeef 2mm:x ? 5 + (100 - x) I00 = 63 ? 1005x-100x= 6300-10.000-95x = -3700 ---> x = 39% zand61%grindzeef zand grind mengsel39% 61% 39/6116 - 17 178 - 43 434 I 57 582 2 61 63I 10 61 720,5 23 61 840,25 37 61 980,125 39 61 100Mengsel 39% zand en 61 % grind voldoet.Toetsen op hoeveelheid fijn: vanuit het cement alleenal komt 122 liter ---> voldoet------------------------~II?------------------------Ol gimf &Uitlevering:Uitleveringsberekeninggrondstof volume volumieke:"massam3 kg/m3cement CEM I 52,5R 0,122 3150water wcf= 0,39 0,150 1000lucht 1,0% 0,010subtotaal 0,282toeslag 0,718zand 39% 0,280 2650grind 61% 0,438 2650totaal 1,000Vraag 8 (8 punten)U moet controleren of een betonmengsel aan de eisenvan de VBT voldoet ten aanzien van de milieuklasse. Uneemt een monster zand en grind voor het bepalenvan het vochtgehalte, een monster betonspecie voorhet bepalen van de volumieke massa en hetluchtgehalte en een controlestrookje van deafweegautomaat mee naar het laboratorium.Deze betonspecie moet voldoen aan de volgendeeisen:? sterkteklasse B25? milieuklasse SaOp het controlestrookje staan de volgende gegevens:? CEM III1B 42,5 300 kg? vliegas 80 kg? zand 770 kg? grind I 165 kg? water 116 kgHet mengsel bevat ook een superplastificeerder, maardie mag worden verwaarloosd.Proefresultaten:? volumieke massa : 2350 kg/m3? luchtgehalte : l,S %? vochtgehalte zand : 3,8 %? vochtgehalte grind : 1,3 %amassa vocht mengselmeng-meesterkg kg% kg385 385150 59 91535 476droog natkg kg742 4,4 33 7751161 2,2 26 11872438 2438Voldoet het mengsel aan de eis van de VBT tenaanzien van de milieuklasse?Toon dit aan met een berekening en motiveer uwantwoord.AntwoordDe examencommissie dacht een ??nvoudige vraag tehebben als uitsmijter. Niets was echter minder waar.Maar weinig kandidaten ontdekten dat de uitleveringgroter was dan I m3? De meesten kwamen dan ookniet op het juiste cementgehalte. Bovendien werdvaak, ten onrechte, een bindmiddelfunctie toegekendaan vliegas in combinatie met hoogovencement.Dit was het antwoord:300 kg cement -> volume 300/2950 =80 kg vliegas -> volume 80/2000 =770 kg nat zand weegt droog 770/1,038 = 742 kg742 kg zand -> volume 742/2650 =I165 kg nat grind weegt droog I165/1,013 =I150 kg0,102 m30,040 m30,280 m3I 150 kg grind -> volume 1150/2650 = 0,434 m3water 116 + (770 - 742) + (1165 - 1150) =159 kg -> 0, 159 m31,015 m3Rekening houdend met 1,5% lucht. komt het volumetotaal op:I,015 x lQQ = I,030 m398,5De echte slimmerikken konden met behulp van demassa's van de controlestrook in ??n keer decorrectie naar Im3doorrekenen.------------------------~~~------------------------mDit mengsel is dus meer dan I m3Per m3 is het cementgehalte C= 300/1,03 = 291 kgen de water-cementfactor wcf = 159/300 = 0,53Dit mengsel voldoet aan de VBT voor gewapendbeton bij gebruik van toeslagmateriaal in graderings-gebied A-B (min. 280 kg cement per m3). Het voldoetniet voor graderingsgebied A-C en voor discontinuemengsels (min. 300 kg cement).ANTWOORDEN DEEL A: MEERKEUZEVRAGENVraag I: BVraag 2 : AVraag 3: CPerc.doorval C8 = 100.J 8/16 = 70,7%Perc.doorval 500 I1m = IOO.J 0,500/16 =17,7 %Het verschil ligt tussen C8 en 500 I1m : 70,7 - 17,7 = 53%Vraag 4 : C1550/1,65 x 2,65 =2489 gram droog2600 (nat) - 2489(droog) = 111 gram vocht111/2489 x 100% = 4,4%Vraag 5: BUit de algemene gegevens kan worden afgeleid datde normsterkte van het cement na 3 dagen 35N/mm2 bedraagt en de waterbehoefte voorconsistentiegebied 2: 165 I.Ontwerp op sterkte: 25 = 0,8. 35 + 25/wcf - 45--->wcf= 0,60Voor milieuklasse Sa geldt maximaal wcf = 0,55 --->ontwerp met 0,53Waterbehoefte is 165 liter ---> 165/0,53 = 311 kg.Vraag 6: AVraag 7 : CVraag 8 : CVraag 9 : Dk-waarde vliegas is 0,2 ---> 0,2 x 40 = 8 kg + 240 kgcement is 248 kg bindmiddel (N.B. vooralsnog wordtilJ de VBT aan silica fume geen bindmiddelfunctietoegekend)water is 94 liter + ( 50% x 50 kg silica slurry) =94 + 25 = I 19 literwater-bindmiddelfactor bedraagt I 19/248 = 0,48Vraag 10: AVraag 11: AVraag 12: BVraag 13: DVraag 14: Ain het mengsel zit 0,53 x 330 = 175 liter water.Toevoeging van 2,5% lucht betekent een verhoging vanhet water/luchtgehalte met 25 liter. De (water/lucht)-cementfactor wordt dan (175+25)/330 = 0,61. Deinvloed van de water(lucht)-cementfactor op sterktewordt bepaald met de factor 25/wcf.Oorspronkelijk 25/0,53 = 47 N/mm2Nu 25/0,61 = 41 N/mm2 ---> verschil is 6 N/mm2?Dus 43 - 6 = 37 N/mm2.Vraag 15: CVraag 16: BVraag 17: BVraag 18: DVraag 19: BVraag 20 : Dnat zand: 2250 kgll ,042 = 2159 kg droog zand --->2250 - 2159 = 91 liter waternat grind: 3400 kgll ,022 = 3327 kg droog grind --->3400 - 3327 = 73 liter water---> 380 + 91 + 73 = 544 liter water ---> wcf is:544/1 020 = 0,53Vraag 21 : BVraag 22: CVraag 23: DVraag 24 : AVraag 25: BVraag 26 : CVraag 27 : DVraag 28 : C----------------------~mm~----------------------ColofonBETONlEK is een praktijkgericht voorlichtingsbladop het gebied van de betontechnologie en verschijnt10 keer per jaar.3! tiIn d~ redactie zijn vertegenwoordigd: de Nederlandsecementindustrie, MEBIN, CUR en de BouwdienstRijkswaterstaat.Uitgave: Stichting BetonPrismapostbus 3532, 5203 DM 's-HertogenboschRedactie: 073 - 6 40 12 22Abonnementen: 073 - 6 40 12 3 IBetonPrisma is een initiatief van de VerenigingNederlandse Cementindustrie (VNC).~ 2 HZIn onze volgende uitgave:NEN 5905 Een nieuwe norm voortoeslagmaterialenBinnenkort verschijnt de herziene versie van NEN 5905'Toeslagmaterialen voor beton'. De ondertitel luidt nietlanger: 'Zand en grind', maar 'Materialen met eenvolumieke massa van ten minste 2000 kglm3'. De normheeft in het vervolg dus betrekking op veel meertoeslagmaterialen dan het voor ons overbekende zand engrind. De norm is er op gericht zoveel mogelijk geschiktetoeslagmaterialen te kunnen toepassen in beton. Maar nietalle materialen kunnen in alle betonkwaliteiten wordentoegepast De afnemer zal dus veel vaker dan nuaanvullende ofverscherpte eisen moeten formuleren. In devolgende aflevering van BETONlEK bespreken we debelangrijkste wijzigingen in NEN 5905 en de consequen-ties daarvan voor de betontechnoloog.Daar maak je 't mee.Overname van artikelen en illustraties is toegestaan,onder voorwaarde van bronvermelding.Abonnementsprijzen:Nederland f 28,50Belgi? f 29,50andere landen f 45,-Abonnementen lopen per kalenderjaar en wordenautomatisch verlengd, tenzij voor I decemberschriftelijk wordt opgezegd.ISSN 0166-137x-----------------------10-----------------------