auteur ing.HenkWapperom BetonverenigingConstructeur, aannemer en betontechnoloog, allendenken te weten hoe je met beton kunt en moetbouwen. Maar is dat in de praktijk ook daadwerke-lijk het geval? Heeft de constructeur voldoendedoor hoe hij zich moet wapenen tegen vervormin-gen door temperatuur, krimp en zettingen? Weetde aannemer welke methoden hij het best kan toe-passen om scheurvorming in het beton te beheer-sen? En heeft de betontechnoloog in de gatenwelke consequenties de acties van constructeuren aannemer hebben voor zijn betonmengsels?We kunnen duidelijk spreken vaneen niemandsland in de driehoek constructeuraannemerbetontechnoloog. Hoe gaan de verschillendepartijen te werk? Waar houdt de eigenverantwoordelijkheid op en neemt deander het stokje over? Wie is uiteindelijk verantwoordelijk voor de kwaliteit,oftewel: wie is de probleemeigenaar alshet gaat over productie, verwerking enprestatie van het materiaal beton?Tijdens de studiemiddag `Beton voorAdviseurs' op 12 maart jongstleden,georganiseerd door de Betonvereniging, verdedigden drie representantenuit genoemde driehoek allereerst huneigen positie in het bouwproces.Daarna probeerden zij nader tot elkaarte komen in een driegesprek. In dit artikel een verslag van de drie betogen envan de afsluitende discussie.Kijken overde schuttingConstructeur,aannemerenbetontechnoloogindiscussieOokinCementDe samenwerking tussen constructeur, aannemer en betontechnoloogis voor alle drie de disciplines vangroot belang. Daarom zal dit artikelook op www.cementonline.nl verschijnen. Hiermee worden zowel constructeurs (Cement) als aannemers entechnologen (Betoniek) bereikt.1Om scheurvorming tevoorkomen, is samen-werking tussen con-structeur, aannemer enbetontechnoloog nodigfoto: SGS INTRON B.V.20 VAKBLADI 2 2014BetonalsconstructiemateriaalMark Spanenburg (BAM A&E) gaf aandat hij als constructeur vooraleerst een(beton)constructie ontwerpt en berekent op sterkte, stijfheid, stabiliteit enscheurwijdte. Desalniettemin zijn er inde praktijk vele schades bekend dievooral te maken hebben met scheurvorming, waterdichtheid en daarmeesamenhangende zaken. De scheurvorming wordt vaak veroorzaakt door(verhinderde) opgelegde vervormingen als gevolg van krimp en temperatuur. Hoe komt het toch dat dezeschades voortdurend terugkomenen wat kan de constructeur hiertegenondernemen? Beginnend bij het berekenen van de krachtswerking in eenconstructie, kunnen we twee typenacties of belastingen onderscheiden:uitwendige belasting en (verhinderde)opgelegde vervormingen.In de praktijk is het ontwerpen en berekenen van een constructie op uitwendige belastingen vastgelegd inde normen. De norm schenkt echterminder aandacht aan verhinderdevervormingen, omdat die de veiligheidvan de constructie niet of nauwelijksbe?nvloeden. De constructeur moet duszelf aanvullende beschouwingen of berekeningen maken om ervoor te zorgendat de constructie niet alleen voldoende veilig is, maar ook voldoendefunctioneert (bijv. waterdicht is).Opgelegde vervorming heeft eentotaal andere oorzaak dan uitwendigebelastingen. Een betonconstructie zalnamelijk te allen tijde willen vervormen (meestal krimp), ook als deze nietwordt belast. Beton kent zes verschillende krimpsoorten: plastische krimp,chemische krimp, autogene krimp,thermische krimp als gevolg van hydratatie, thermische krimp als gevolgvan temperatuur en uitdrogingskrimp.Deze krimpsoorten treden op wanneer beton nog plastisch is, aanhet verharden is en al verhard is.De (krimp)vervorming kan in veel gevallen niet optreden, bijvoorbeeld wanneer een wand op een al verharde vloerof een keldervloer op een onderwaterbetonvloer wordt gestort. Door defysieke koppeling zal de uitgehardeconstructie de vervorming geheel ofgedeeltelijk verhinderen. Dit leidt inwendig tot krachten en spanningen enbij overschrijding van de trekspanninguiteindelijk tot scheurvorming. Hetvoorspellen van de grootte van dezekrachten en spanningen is erg moeilijk.Naast krimp zijn de overige factorendie dit bepalen ? de stijfheid van hetbeton en de mate van verhindering ?ook niet constant en moeilijkvoorspelbaar.In de praktijk blijkt dat scheurvormingom uiteenlopende redenen optreedt endat alle aspecten hierbij een rol spelen.Daarom moeten ontwerp en berekening, betontechnologie en uitvoeringgoed op elkaar worden afgestemd. Bijhet ontwerp moeten spanningen alsgevolg van opgelegde vervormingenzo veel mogelijk worden beperkt. Ditkan door de constructie zo dun mogelijk te houden, door te ontwerpen meteen lage betonsterkteklasse en door demate van verhindering zo veel mogelijkte beperken. Als we scheurvorming verwachten, moeten we hierop wapenen.3Het toevoegen vanstaalvezels in beton-specie beperkt de kansop scheurvorming2Injecteren vanexpoxyhars ineen scheurfoto: Tal Fotografie,Chantal de Visser21VAKBLADI 2 2014Alternatieve scheurbeperkende maatregelen zijn het achteraf injecterenvan wijde scheuren, het toepassen van(staal)vezels of het aanbrengen vanwaterdichte voorzieningen (bitumen,voltex, e.d.). In combinatie met een zokrimparm mogelijk betonmengsel datmet de betontechnoloog wordt afgestemd en een optimale nabehandelingin de uitvoering, wordt het maximaleresultaat behaald. Wel moeten partijenvan elkaar weten welke keuzen ofrandvoorwaarden een rol spelen enhoe deze elkaar be?nvloeden. Dit kanalleen door intensief met elkaar samen4Het moment vanontkisting is bepalendvoor het resultaatfoto: Frederick vanWaarde5Rijpheidsmeting betonte werken, met als gezamenlijk doeleen goed functionerende betonconstructie te realiseren.BetonalsbouwmateriaalVolgens aannemer Peter Schaap(Strukton) is beton een prachtig bouwmateriaal. Maar om in de praktijk hethoogste rendement uit het product tehalen, moet een aantal basisprincipesworden gerespecteerd. Belangrijkstedaarbij is dat een bedrijf zich eropmoet laten voorstaan dat het geen genoegen meer neemt met `prutswerk'.Uitgangspunt moet zijn dat kwaliteituiteindelijk vanzelfsprekend zorgt voorduurzaamheid.De praktische aanpak komt naar vorenin twee fasen:1 Voorbereidingsfase. Hierin wordenontwerp, materiaalspecificaties, projectwerkinstructies (PWI's) en werkplannen opgesteld en afgestemd.2 Uitvoeringsfase. Daartoe behorende voorbereiding van de betonstort,het verwerken van beton, het aanpakken van specifieke, situatiegebonden aandachtspunten (temperatuurverschillen, koeling, valhoogte,dimensies wapening of maaswijdte,weersomstandigheden, logistiekenz.), en het keuren van het product(tussentijdse en eindcontrole).In de uitvoeringsfase is de nabehandeling de meest cruciale stap om methet product de hoogste kwaliteit tebereiken. De juiste aandacht voor deuitharding (rijpheidsmeting), het moment van ontkisten en toepassen vancuring compound volgens de voorschriften; al deze aspecten zijn sleutelsom het beste resultaat te behalen.Niet alleen moet de aannemer veelintern overleg plegen met de eigenbetontechnoloog, hij moet ook debetontechnoloog van de centrale inhet proces betrekken. Dat niet alleaannemers in deze luxepositie zitten,is bekend; slechts enkele aannemershebben een eigen betontechnoloogin dienst. Te vaak wordt uitsluitendvertrouwd op de inbreng van de betoncentrale. Het zelf hebben van dezekennis betaalt zich echter altijd terug.Beton als bouwmateriaal is al met alnog steeds een ideaal en goedkoopbouwmateriaal, mits:? betrokkenen met elkaar blijven communiceren, afstemmen en bijsturenwaar nodig;? gezamenlijk wordt gewerkt aan hetcre?ren van `toegevoegde waardedoor kwaliteit';? kwaliteit = duurzaamheid;? duurzaamheid = minder faalkosten.BetonindemixerBetontechnoloog Eelco van der Weij(Cementbouw) ten slotte vindt betoneen `hightech bouwmateriaal'. Tegelijkis het ook duurzaam, in de betekenisvan zowel levensduur als milieubelasting. Beton in de mixer is een halffabricaat. Van dit halffabricaat moetenverschillende partijen een betonconstructie realiseren. Tijdens hetinkoopproces speelt behalve de prijsook de kwaliteit van het beton een rol.Tegenwoordig komen daar nog dimensies bij als milieuprestatie en (constructieve) veiligheid.22 VAKBLADI 2 2014Niet alleen de betontechnoloog bepaalt de levensduur van beton. Er zijnmeer spelers in de keten die hierop invloed hebben, namelijk de ontwerper(milieuklassen en dekking op de wapening), de aannemer (gerealiseerde dekking en nabehandeling) en de betonleverancier (cement of bindmiddelkeuzeen waterbindmiddelfactor). Steedsvaker worden met betrekking totmilieubelasting aanvullende eisengesteld aan beton. Deze eisen komenvoort uit een analyse van de levenscyclus van beton en de afzonderlijkegrondstoffen. Daarnaast wordt vaak expliciet gevraagd secundaire materialentoe te passen. In een aantal gevallenmoeten bedrijven ook hun CO2uitstoot kenbaar maken en de doelstellingen tot verbetering daarvan. Op basisvan de milieuprestatie van beton enaanverwante materialen, kan de milieuprestatie van een constructie of gebouw worden berekend. Hiervoor zijnverschillende systemen op de markt,met elk zijn eigen criteria en wegingsfactoren.Om de milieuprestatie van beton te verbeteren, wordt steeds vaker gedacht aande toepassing van alternatieve (secundaire) grondstoffen. Voorbeelden zijnAECgranulaten, geopolymeren, bruinkoolvliegas en natuurlijke vezels. Omdathet materiaal beton aan strikte eisenmoet voldoen, is het toepassen van dergelijke materialen niet eenvoudig. Vaakontbreekt het aan regelgeving, en als eral aanbevelingen zijn voor toepassingvan dergelijke materialen dan moetenhierover specifieke afspraken wordengemaakt met de opdrachtgever.Direct komt dan de vraag naar boven:waar liggen de risico's? Die geldt als ereisen worden gesteld aan betonsoortendie buiten de normen vallen en daarmee niet voldoen aan het Bouwbesluit.Maar ook als er grondstoffen wordentoegepast waarvoor de aanbevelingenniet zijn opgenomen in de regelgeving.Dit vraagt om een andere aanpak,namelijk prestatiegericht ontwerpen.Een betontechnoloog heeft diversemogelijkheden (lees: grondstoffen)om een betonsamenstelling te maken,die voldoet aan de sterkteklasse, milieuklasse en consistentieklasse. Echter metal deze verschillende grondstoffen enbijbehorende eigenschappen, kunnenandere, onbenoemde eigenschappensterk vari?ren. Denk hierbij aan desterkteontwikkeling op korte of langetermijn of aan de warmteontwikkeling.Maar ook de bestandheid tegen verschillende aantastingsmechanismen,het krimpgedrag en het opstijfgedragvan de betonspecie gedragen zich nietmeer als vanzelfsprekend. De samenstelling van beton is niet van belang,de prestatie des te meer. Wanneer zijnwelke eigenschappen nodig? Welke bepalingsmethoden zijn van toepassing?En wat zijn de keuringscriteria?Als slot van Van der Weij's betoog:beton onderscheidt zich op meer danalleen de prijs. En om de bouw van eenbetonconstructie tot een succes temaken, is het van belang dat alle betrokken partijen in de keten met elkaarcommuniceren. Zeker wanneer opdrachtgevers bijzondere eisen hebben,moeten we prestatiegericht ontwerpen.DiscussieDe inleidingen boden volop stof totdiscussie, niet alleen met de zaal,maar ook onderling. Daartoe haddende drie sprekers voor elkaar een vraagvoorbereid.ConstructeuraanaannemerSpanenburg: ``Waarop kan de aannemer de grootste invloed uitoefenen alshij een waterdichte betonconstructie6Aanbrengen curingcompound op beton23VAKBLADI 2 2014Indien de betontechnoloog kan aantonen dat een mengsel dat buiten denormen valt, minimaal gelijkwaardigeprestaties heeft aan wat in de normenwordt ge?ist dan mag hij het toepassen.Het aantonen van gelijkwaardigheid zalhij met (een serie van) proeven moetendoen, wat consequenties heeft in tijd engeld. Dit moet hij vooraf goed inzichtelijk maken om vervolgens te kunnenbesluiten of dit binnen planning enbudget valt. Mogelijk kan vooraf ookworden gesteld dat een mengsel opslechts een paar punten afwijkt en dater maar beperkt onderzoek hoeft teworden gedaan. Dit is in het bijzonderinteressant wanneer tegenstrijdigeeisen tot een slechter eindproductleiden (bijvoorbeeld een lage watercementfactor voor een hoge duurzaamheid van het beton tussen descheuren).''ConstructeuraanbetontechnoloogSpanenburg: ``Sterkte en duurzaamheidbepalen de watercementfactor van eenmengsel. Vaak is duurzaamheid maatgevend (bijv. bij keldervloeren). Dit leidt tothogere sterkteklassen dan waarmee is gerekend, waardoor de wapening ontoereikend is (bij krimp in hogere sterkteklasseis meer wapening nodig; denk bijvoorbeeld aan het minimum wapeningspercentage). Gevolg: extra scheurvorming.Is duurzaamheid geregeld in het betontussen de scheuren (geen schijnduurzaamheid) en kunnen we dit niet beterop andere wijze borgen (anders dan heelveel extra wapening)?''Van der Weij: ``Deze vraag onderstreepthet belang van een prestatiegericht ontwerp. Helaas is de duurzaamheid van7Betoncentralewil realiseren? En welke oplossing isdaarmee samenhangend het meestkosteneffici?nt?''Schaap: ``Deze terechte vraag lijkt ineerste instantie simpel, maar is nieteenvoudig te beantwoorden. Normaliter kiezen we tussen wapenen of koelen. Bij een 300 mm dikke tunnelwandis het instorten van koelleidingen praktisch niet uitvoerbaar, zodat we hiervoor wapenen kiezen. Bij een tunnelwand van 600 mm dikte ligt koelenjuist wel voor de hand. Bovendien passen we dan hoogovencement toe eneen zo laag mogelijk cementgehalte.''AannemeraanbetontechnoloogSchaap: ``Als ik als aannemer een prestatieeis aan het beton stel, in hoeverreis het dan re?el dat de betonleverancierde inzage in toeslagmaterialen en kosten transparant maakt voor mij?''Van der Weij: ``Deze vraag beantwoordik vanuit technologisch oogpunt en nietvanuit een commerci?le invalshoek. Alsinzage in de toeslagmaterialen een wezenlijk onderdeel van de prestatie vormten daarmee dus relevant is, werk ik alsbetontechnoloog graag mee aan datverzoek. De kostprijs van de toeslagmaterialen is niet relevant voor de prestatie, dus daarin zal ik geen inzichtgeven.''BetontechnoloogaanconstructeurVan der Weij: ``Hoe kunnen we in debetonketen de constructieve veiligheidborgen wanneer de opdrachtgever afwijkende eisen stelt aan het beton, zodanig dat de samenstelling niet meervoldoet aan de wet en regelgeving?''Spanenburg: ``In principe biedt hetBouwbesluit hiervoor een uitweg, namelijk het gelijkwaardigheidsbeginsel.24 VAKBLADI 2 2014beton normatief geregeld op basisvan de samenstelling (minimum bindmiddelgehalte en maximale waterbindmiddelfactor). De maatregel(extra wapening om scheurvorming tevoorkomen) is erger dan de kwaal.Vanuit technologisch oogpunt zoudenwe de duurzaamheid ook anders kunnenborgen. Wel moeten we dan goedeafspraken maken over meetmethodeen keuringscriteria.''BetontechnoloogaanaannemerVan der Weij: ``Is het bouwproces, endaarmee het (financi?le) risico, beheersbaar wanneer door de opdrachtgever afwijkende eisen worden gesteldaan het beton, zodanig dat de samenstelling niet meer voldoet aan de weten regelgeving? Met andere woorden:weten alle contractpartijen waar derisico's zitten en hoe we die kunnenbeheersen?''Schaap: ``Nee, niet alle contractpartijen weten de risico's te benoemen.Maar het is de kunst en feitelijk ook dewaarschuwingsplicht van de opdrachtnemer om de opdrachtgever te adviseren, al of niet samen met een materiaaldeskundige.''AannemeraanconstructeurSchaap: ``In hoeverre is de constructeurbereid om aan de parameters te draaiendie de prijskwaliteitverhouding kunnenbe?nvloeden? Denk bijvoorbeeld aan deEurocode: bouwtoezicht zit bewust aande veilige kant van de bandbreedte.''Spanenburg: ``In principe willen we hierzo veel mogelijk meedenken om eenoptimaal mengsel te krijgen. De matewaarin hangt af van het doel. Aan constructieve veiligheid of sterkte doen wegeen concessies. Met betrekking totscheurwijdte, warmteontwikkeling,verhardingssnelheid en dergelijke isuiteraard wel veel bespreekbaar. Hetafstemmen van het juiste mengsel isaltijd het vinden van een middenweg,waarbij de belangrijkste randvoorwaarden worden gehaald zonder de overigete verwaarlozen. Overigens is het nietzo dat bouwtoezicht altijd bewust aande veilige kant van de bandbreedte zit.Men is vaak niet op de hoogte van precieze mengselontwerpen en kan dieniet tot in de puntjes toetsen.''TotslotOok al zijn hun vertrekpunten verschillend, over het eindresultaat zijnconstructeur, aannemer en betontechnoloog het roerend eens: omeen duurzame en kwalitatief goedebetonconstructie te kunnen realiseren, is samenwerking een must. Diesamenwerking begint met begripvoor elkaars mogelijkheden en beperkingen. Vervolgens is het de kunstgezamenlijk tot de beste oplossingte komen. Daartoe zullen de eigenschuttingen omver moeten wordengeworpen.9Om de milieuprestatievan beton te vergrotenkan AEC-granulaatworden toegepast8Beton in de truckmixeris een halffabricaatfoto: Steef Croonen25VAKBLADI 2 2014