auteur Jurjen Talsma Kwaliteitsdienst BetonKennis van verhardingsgedrag beton nodigom noodzaak nabehandelen te doorgrondenHet belang van een gnabehandelingDat beton na het storten moet worden nabehan-deld, is bij de meesten wel bekend. Toch gebeurthet lang niet altijd op de juiste manier. Dat is deelste wijten aan het gebrek aan kennis over het nut ende exacte betontechnologische werking. Dit bleekook wel uit de diverse reacties op de vraag- enantwoordrubriek uit Betoniek 2015/4, die ingingop de invloed van nabehandeling op de levensduurvan beton. Daarom nog maar eens antwoord opde vraag: waarom en hoe moet je nabehandelen?In de praktijk wordt er meestal voor-zichtig met jong beton omgespron-gen. Iedereen is zich wel voldoendebewust van de beperkte sterkte van hetmateriaal kort na het storten. Maar dater nog aandacht aan het beton moetworden besteed nadat het ogenschijn-lijk is verhard, bijvoorbeeld in de vormvan nabehandelen, is niet altijdbekend. Er zijn genoeg voorbeelden uitde praktijk waarbij er onvoldoende ofzelfs helemaal niet wordt nabehandeld,vooral als het `even niet uitkomt'.Dit komt doordat het nut van nabehan-delen niet altijd voldoende bekend isen er onvoldoende kennis is over hetverhardingsproces van beton. Typerend1Nabehandeling metcuring compound bijhet windmolenparkin Netterdenfoto: Tillman / GuidoPelgrim22 VAKBLAD I 2 2016oedeis het feit dat er nog steeds van het`drogen' van beton wordt gesproken,waar het feitelijk gaat om verharden.Pas als echt duidelijk is wat er in jongbeton gebeurt, zijn de effecten van hetonvoldoende nabehandelen te door-gronden en wordt voorkomen dat eralleen wordt nabehandeld omdat hetmoet volgens de norm.HydratatieIn vers beton zit een grote hoeveelheidwater dat nodig is voor de chemischereactie met cement (de hydratatie).Hieruit ontstaat het verharde cement-steen. Bij droog weer, met name bijlagere luchtvochtigheid, zal het wateraan het oppervlak verdampen. Na deiniti?le hydratatie en daardoor hogereporositeit van de buitenste zone, neemtdeze verdamping alleen maar toe. Hier-door gaat het vochtgehalte in de bui-tenste zone van het beton omlaag. Diteffect wordt nog eens versterkt doorwind en zonneschijn. Door deze ver-damping kan de hydratatie vroegtijdigstoppen, wat leidt tot poreuze en stui-vende betonoppervlakken die mindersterk en minder duurzaam zijn. Datdoor deze verdamping krimp ontstaat,is terug te zien in de grillige scheurvor-ming die optreedt in het verhardendebeton (foto 2). Het op tijd (nog voor deverharding) dichtschuren van dezekrimpscheuren kan ernstige schadevoorkomen. Het verdampen kan wor-den voorkomen door het beton na tebehandelen. Het zorgt ervoor dat erwater beschikbaar blijft voor de hydra-tatie (fig. 3a en b). Vaak wordt ookgedacht dat alleen vloeren moetenworden nabehandeld, maar het geldtvoor al het beton dat met uitdrogingte maken kan krijgen.Water nodig voor reactieWat er mis kan gaan bij slechte of geennabehandeling wordt toegelicht aan dehand van een voorbeeld. Cement heeftongeveer 40% van de cementmassaaan water nodig voor een volledigea b2Door slecht of nietna te behandelen,kunnen plastischekrimpscheurenontstaanfoto: Peter de Vries,ENCI3Nabehandelenvoorkomt uitdrogingvan betonbron: Peter de Vries,ENCI23VAKBLAD I 2 2016verharding (water-cementfactor,wcf = 0,4). Bij 340 kg/m3 cement komtdat neer op 136 l water. Meestal zit ermeer water in het beton. Immers,betonmengsels met slechts 136 l waterzijn onvoldoende verwerkbaar voorgewone toepassingen. Bij beton meteen wcf van 0,55 wordt 340 ? 0,55 =187 l, ofwel 51 l extra water gebruikt.Dat extra water doet uiteindelijk nietmee met de verharding en vormt extrapori?n in de cementsteen, die de sterkteen duurzaamheid zullen verminderen.Elke 30 l water per m3 is 10% extrapori?n. Overigens zijn het zand en hetgrind dusdanig dicht dat hier geenwater in `verdwijnt'.Als beton met een wcf van 0,55 wordttoegepast in een vloer van 200 mm dik,zal in de bovenste 10 mm vloer 1,87 lwater aanwezig zijn per m2 (ofwel 0,94 lin de bovenste 5 mm). Hiervan kan inhet eerste uur na storten al een belang-rijk deel verdampen, zeker bij ongunstigweer. In de praktijk resulteert dit in eentoplaag met een fors lagere wcf dan deonderliggende betonspecie. Deze kanruim onder de 0,4 uitkomen waardoorer dus niet meer voldoende waterbeschikbaar is voor een volledigeverharding. Dit heeft een sterk vermin-derde kwaliteit tot gevolg.Overigens spelen aan het oppervalknog twee andere effecten, namelijk hetwandeffect en bleeding. Het wandeffectzorgt ervoor dat aan de randen het toe-slagmateriaal niet meer goed in elkaarpast, waardoor extra holten ontstaandie worden opgevuld met fijne mortel(fig. 5). Hierdoor is het cement- en hetwatergehalte aan de randen groter.Verder kan door bleeding de wcf aanhet oppervlak juist hoger zijn, vooral bijhorizontale vlakken. Bleeding is eenvorm van ontmenging waarbij wateruit de betonspecie omhoogkomt.Vormen van nabehandelenUit het voorgaande blijkt dat eencorrecte en voldoende lange nabehan-deling van betonoppervlakken abso-luut noodzakelijk is om de gewenstekwaliteit en levensduur te bereiken. Erzijn verschillende manieren om na tebehandelen.AfdekkenEen adequate manier van nabehande-ling is het afdekken van het oppervlakmet folie (foto 6 en 7), isolerende mat-ten of een natte jutedeken. Daarbijmoet erop worden gelet dat de bedek-king goed afsluit, vooral bij de overlap-pingen. Bij toepassing van plastic folie1 dag 3 dagen 28 dagen10 ? 20%4Sterkteontwikkeling ingeval de verharding aldan niet na een dagwordt onderbrokenbron:Cement&BetonCentrum5Door het wandeffectis een goede buiten-huid van beton medeafhankelijk van een af-doende nabehandelingbron: Peter de Vries,ENCI6Nabehandeling metfolie24 VAKBLAD I 2 2016bestaat de kans dat er lucht tussen defolie en het beton terechtkomt. Daar-mee bestaat er nog altijd kans op uit-droging. Bij het `schoorsteeneffect'gebeurt dit zelfs in versterkte mate.Wapperende zeilen lijken op nabehan-deling, maar zijn dat niet! Het risicovan wegwaaiend folie is vooral grootbij buitensituaties. Ook komt het voordat folie wordt verwijderd omdatanderen er op de bouwplaats last vanhebben.Curing compoundHet is ook mogelijk een curing com-pound aan te brengen. Dit vormt eengesloten film op het betonoppervlak.Het toepassen van een curing com-pound is alleen doeltreffend als hetjuiste middel met de juiste apparatuur,op de juiste wijze is aangebracht. Nietalle curing compounds hebbendezelfde werking. Het goed lezen vande gebruikershandleiding is daaromerg belangrijk. Voor de apparatuurgeldt dat bijvoorbeeld een drukspuitom onkruid mee te lijf te gaan nietaltijd bruikbaar is. De nozzle (het spuit-stuk) moet geschikt zijn voor de vloei-stof met een bepaalde viscositeit. In depraktijk is dit goed waarneembaar: ermoet een wijde nevel uit de spuitmondkomen en niet een klein straaltje.Niet alleen de apparatuur zelf moetvoldoen, ook het aanbrengen moet opde juiste manier gebeuren: zodanig dathet product gelijkmatig over het geheleoppervlak wordt verstoven. Dit vraagtom vakmanschap. Het inschatten wan-neer er voldoende is aangebracht, isniet eenvoudig. Op productinformatie-bladen staat wel hoeveel curing com-pound per m3 moet worden aange-bracht, maar in de praktijk wordt daarniet altijd aan voldaan (zie ook de tweevoorbeeldkaders).WaterEr kan ook worden nabehandeld metwater: door constant water op hetoppervlak te vernevelen of door hori-zontale oppervlakken onder water tehouden. Om beschadiging te voorko-men, kan deze methode alleen wordentoegepast als het beton enigszins isopgesteven. Verder moet het oppervlakvolledig en permanent nat wordengehouden om lokale temperatuur-verschillen te voorkomen. Bij hogetemperaturen is extra voorzichtigheidgeboden met het aanbrengen vankoud water. Dit in verband met kans opscheurvorming (ook wel bekend als hetschokeffect). Bij kans op nachtvorstmoet geen nabehandeling met waterworden toegepast.Water dat wordt gebruikt als nabehan-deling zal zich overigens niet vermen-gen met de betonspecie die reeds isverdicht en enigszins is opgesteven.Dankzij de lagere volumieke massa vanwater (1000 kg/m3) zal deze op hetbeton (2300-2400 kg/m3) blijvenliggen zonder vermenging.Wordt het water aangebracht methoge druk, bijvoorbeeld een brand-slang, dan wordt het water in debetonspecie gespoten en vindt er w?lvermenging plaats. Hierdoor wordt dewcf verhoogd en wordt de sterkte/duurzaamheid lager.BekistingVoor wanden kan het langer laten staanvan de bekisting een eenvoudige engoede nabehandeling zijn. De bekis-ting houdt immers het verdampentegen (een houten bekisting minderdan een stalen bekisting).NabehandelingsduurOmdat de reactie van het cement enwater langere tijd duurt, moet ook hetnabehandelen lang genoeg wordenvolgehouden. Hoelang is afhankelijkvan de sterkteontwikkeling en de voor-geschreven nabehandelingsklasse diemoet zijn aangegeven in de project-specificaties. In NEN-EN 13670 zijnrichtwaarden opgenomen voor deperiode van nabehandelen. In artikel 8.5(6) staat een tabel waarin is aangeven7Vloer afgedekt metplastic folieVoorbeeld: jerrycansDat er in de praktijk niet altijd voldoende curingcompound wordt aangebracht, blijkt wel uit hetvolgende voorbeeld. Een werkvoorbereider gafzes jerrycans curing compound mee aan destortploeg, voldoende voor de complete vloer. Naeen week ontdekte men toch scheuren (enkeleuren na het storten ontstaan). Bij inspectie blekener nog drie volle jerrycans op de vloer te staan!8Al het meegeleverde curing compoundmoet ook daadwerkelijk worden gebruikt25VAKBLAD I 2 2016hoelang beton moet worden nabehan-deld per nabehandelingsklasse (tabel 1).Voor het bepalen van de betondruk-sterkte kan gebruik worden gemaaktvan rijpheidsberekeningen of tempera-tuurgestuurde verhardingskubussen. InNEN-EN 13670 wordt ook een vereen-voudigde methode gegeven op basisvan de temperatuur van het betonop-pervlak en de snelheid van de sterkte-ontwikkeling. Hierbij geldt dat bij eensnelle sterkteontwikkeling er minderwater uit het beton kan verdampendan bij een langzame sterkteontwikke-ling. Als de in tabellen F1, F2 en F3(voor resp. nabehandelingsklasse 2, 3en 4) gegeven nabehandelingsduurwordt aangehouden, mag wordenLiteratuurBij dit artikel is onder meer gebruikgemaakt van informatievan www.vobn-beton.nl, www.cementenbeton.nlen de Betonpocket 2016.BetonLexiconMeer informatie over onder meer nabe-handelen, plastische krimpscheuren, wandeffect, blauw-kleuring en bleeding is te vinden in het BetonLexicon(www.betonlexicon.nl).Voorbeeld: gele vloerHet belang van het op de juiste manier aanbrengen vancuring compound kan treffend worden beschreven aan dehand van een voorbeeld van een betonvloer. Deze vloermoest in geel beton worden uitgevoerd, door en doorgekleurd. Hoewel wit cement voor het pigment de beste basisvormt, werd, omwille van de beschikbaarheid, gekozen voorhoogovencement. De kleur na het storten en ook na hetvlinderen leek uitstekend. Maar daags na de afwerking bleekde vloer eerder groen te zijn dan geel. Dit fenomeen is goedte verklaren uit de tijdelijke blauwkleuring die ontstaat bijtoepassing van hoogovencement en na verloop van tijd van-zelf weer verdwijnt. En geel met blauw wordt samen groen.In dit voorbeeldproject was de vloer echter niet vollediggroen. Er waren duidelijk voetstappen zichtbaar waar de vloerwel geel kleurde (foto 10). Op die plekken was de blauwkleu-ring dus alweer verdwenen. Dit is te verklaren doordat deblauwkleuring bij pori?n waaruit water is verdampt, snellerverdwijnt ? bij wijdere pori?n treedt sneller koolzuur toe datde pH van het beton verlaagt en de blauwkleuring doetverdwijnen. Ter plaatse van de voetstappen was de curingcompound kennelijk verdwenen en was er water uit het betonverdampt.Bij de rest van het oppervlak bleek de vloer overigens ook niethelemaal groen te zijn, maar te bestaan uit groene stippeltjesmet daartussen geel. Hiermee werd duidelijk dat er wel curingwas aangebracht, maar niet de juiste hoeveelheid per m2.10Op plekken waar geen curing compound aanwezig is, kleurt hetbeton niet blauwaangenomen dat de benodigde beton-sterkte is bereikt.Overigens geldt dat langer nabehandelende levensduur alleen maar ten goedekomt.Goede resultatenHet verwerken van betonspecie is vak-manschap en dat geldt ook voor hetnabehandelen. Kleine fouten kunnenleiden tot een resultaat dat niet voldoetaan de verwachting. Maar met eenzorgvuldige uitvoering en goedeinstructies vooraf over de vorm en deduur van de nabehandeling hoeft eenkwalitatief goede toplaag geen enkelprobleem te zijn.Tabel 1 Duur nabehandeling bij verschillende nabehandelingsklassenvolgens NEN-EN 13670nabehande-lingsklasse1nabehande-lingsklasse2nabehande-lingsklasse3nabehande-lingsklasse4periode in uren 121 n.v.t. n.v.t. n.v.t.percentage van devastgestelde karak-teristieke druksterktena 28 dagenn.v.t. 35% 50% 70%1) Vooropgesteld dat de tijdspanne tussen begin binding en start nabehandelingkorter is dan 5 uur en dat de temperatuur van het oppervlak ten minste 5 ?C is.9Proefstukken waar vanaf de bovenzijde koolzuur uit de lucht is ingedrongen, wat de pH heeftverlaagd; dit is te wijten aan wijdere pori?n door verdamping van water26 VAKBLAD I 2 2016