Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenbosch juni 1985Sterkte en duurzaamheidin de VBT 1986De voorschriftenmakers hebben het de laatste tijdweer druk. In juni 1984 verscheen een herzieningvan de VB 1974 onder de titel Voorschriften Beton1974/1984. :In het voorwoord van deze norm werdal aangekondigd dat in de nabije toekomst ditlijvige boekwerk geleidelijk aan zou wordenvervangen door een viertal nieuwe voorschriften:- het deel 'Beton' van de Technische Grond-slagen voor Bouwconstructies (TGB-Beton),vaak aangeduid als de 'grondwet' voor hetbouwen in beton;- een deel 'Ontwerp en Berekening', met deartikelen die de constructeur en tekenaar bijhun werk nodig hebben;- een deel 'Uitvoering', met de artikelen vooropzichter en uitvoerder;- een deel 'Technologie', waarin alle beton-technologische zaken zijn opgenomen.Voor lezers van BETONlEK is vooral dat laatstedeel interessant, en het zal de meesten van hendan ook niet zijn ontgaan dat in februari jl. alseerste van bovengenoemde vier normen het deelTechnologie in ontwerp werd gepubliceerd. Devolledige naam luidt overigens:Ontwerp NEN 5950Voorschriften Beton Technologie (VBT 1986)Eisen, vervaardiging en keuringHoewel het een ontwerp betreft, en de definitievevorm dus nog niet vast staat, lijkt het nuttig om indeze aflevering van BETON/EK op de inhoud in tegaan. Enkele belangrijke punten zijn:de inhoud van de norm is in overeenstemminggebracht met de internationale opvattingenover een produktnorm beton;- er wordt een nieuwe indeling in sterkteklassenvoorgesteld;naast sterkteklassen worden duurzaamheids-klassen ingevoerd;er worden geen uitvoeringskiassen meeronderscheiden;- er is ruimte geschapen voor het gebruik vanandere toeslagmaterialen dan zand en grind;beproevingsmethoden worden beschreven inaparte beproevingsnormen.Internationale ontwikkelingenBij het opstellen van de norm is rekeninggehouden met de internationale opvattingen overeen produktnorm beton. Dat wil echter niet zeggendat Nederland de opvattingen van bijvoorbeeldFrankrijk, Duitsland of Engeland heeft over-genomen. In tegendeel. Omdat de Nederlandsenormcommissie wat vóór liep op haar Europesezustercommissie (GEN-commissie 104), hebbenNederlandse gedachten vaak bevruchtendgewerkt bij het opstellen van de Europese norm.Van deze laatste is trouwens inmiddels ook eeneerste ontwerp gepubliceerd.Een,uitvloeisel van de meer internationale oriën-tatie is de aanpassing van sterkteklassen enconsistentiegebieden. Deze laatste waren al in deVB 1974/1984 in overeenstemming gebracht metde omschrijving in de internationale norm ISO4103. De aanpassing van de sterkteklassen wordtnu in de VBT 1986 gepresenteerd.1Titelblad Ontwerp NEN 5950NEDERLANDSE NORM UDC 624.012.4:666.97:693.5Voorschriften BetonTechnologie (VBT 1986)Eisen, vervaardiging en keuringRegulations tor concreteTechnology(VBT 1986)Requirements. production and inspection3880 gedeeltelijk vervangenStichting voor Voorschriften enKwaliteitseisen op het gebied beton (CUR-VB)(inclusief vorst) en tevens aandooizouten.klasse 4, Zeewater milieu: aanraking met zee-water, al dan niet in fijn verstoven vorm.klasse 5, Agressiefmilieu: de betonoppervlakkenkomen in de gebruiksperiode in aan-raking met voor beton agressieve oplos-singen, agressief (grond)wateren/ofagressieve dampen.SterkteklassenDe oude indeling in acht sterkteklassen, (B 12,5,B 17,5, B 22,5, B 30, B 37,5, B 45, B 52,5 en B 60)wordt vervangen door een geheel nieuwe, opISO 3893 geënte serie van zes: B 5, B 15, B 25,B 35, B 45 en B 55.In plaats van met sprongen van 5 of 7,5 N/mm 2wordt nu dus met gelijke sprongen van 10 N/mm2gewerkt. Niet alleen verdwijnen daardoor de watonlogische 'halve Newtons', ook het aantalklassen wordt minder. De verwachting wordt even-wel uitgesproken dat genoemde zes klassen voorde praktijk voldoende zullen zijn.Voor bijzondere gevallen staat de norm echter detoepassing van andere sterkteklassen toe, die danwel op een vijfvoud moeten zijn afgerond (bijvoor-beeld B 20, B 65).Als voorheen komen de B-waarden overeen metde vereiste karakteristieke kubusdruksterkte.NEDERLANOSNORMALISATIE.INSTITUUTOntwerp 5950februari 1985Kritiek vóór 15 1985DuurzaamheidskiassenHet groeiende besef dat voldoende sterkte nietaltijd hoeft overeen te komen met duurzaam betonheeft nu gestalte gekregen in het nieuwe ontwerp.Naast sterkteklassen kent de norm ook duurzaam-heidsklassen. Deze zijn verbonden aan de agres-siviteit van het milieu waaraan het beton in degebruikstoestand is blootgesteld. De volgendemilieus worden onderscheiden:klasse 1, Droog milieu: niet blootgesteld aan weeren wind en niet in aanraking met grondof water.klasse 2, Vochtig milieu: in de gebruiksperiode welblootgesteld aan weer en wind (inclusiefvorst en/of permanente condens) of incontact met grond of met niet-agressief(grond)water.klasse 3, Vochtig milieu in combinatie met dooi-zouten: blootgesteld aan weer en wind2De nummering van de klassen moet niet wordengezien als een indicatie van de agressiviteit; menhad ook van klasse A, B, C, Den E kunnenspreken. De klassen 1 tot en met 4 geven eenaantal veel voorkomende milieus weer, terwijl inklasse 5 de overblijvende agressieve omstandig-heden zijn verzameld, variërend van zwak aqres-sief tot zeer sterk agressief. Deze onderverdelingvan klasse 5 is gebaseerd op de omschrijving in denog niet gepubliceerde norm NEN 5996 'Bepalingvan de agressiviteit van waterige oplossingen'.Na het in werking treden van de VBr 1986 moetdus, behalve de vereiste karakteristieke sterkte,ook de duurzaamheidsklasse door de ontwerper/constructeur worden vastgelegd. Dit laatste inafhankelijkheid van de verwachte expositie-omstandigheden.De keuze van de duurzaamheidsklasse heeft alsdirecte consequentie een beperking van demaximaal toegelaten water-cementfactor.Tabe/1Duurzaamheidsk/assenduurzaamheidsklasse12345 (à, b, c of d)milieudroogvochtigvochtig, in combinatie met dooizoutenzeewateragressief (zwak, matig, sterk of zeer sterk)Duurzaamheidsklasse 1Beton in deze duurzaamheidsklasse is niet bloot-gesteld aan weer en wind, en komt niet in aan-raking met grond of water.Voor ongewapend beton gelden hier geen eisenvoor de water-cementfactor. Voor gewapend envoorgespannen beton blijft de thans al bestaandeeis van een maximale water-cementfactor van 0,60van kracht.Duurzaamheidsklasse 2In dit geval worden de betonoppervlakken welblootgesteld aan weer en wind, of staan in contactmet (niet-agressieve) grond of water. Voor allebetonsoorten geldt onder deze expositie-omstandigheden een maximale water-cement-factor van 0,55.Duurzaamheidsklasse 3De expositie-omstandigheden zijn als die voorklasse 2, met als bijkomende factor blootstellingaan dooizouten. Men kan dus denken aan beton-wegen, maar ook aan galerijen, vloeren in parkeer-garages,schampkanten van bruggen en viaductene.d. Ook in dit geval geldt een maximale water-cementfactor van 0,55, met als bijkomende eis hetgebruik van een luchtbelvormer.Het mag ook zonderluchtbelvormer, maar dan isde maximaal toegelaten water-cementfactor 0,45in plaats van 0,55.Duurzaamheidsklasse 4Beton dat is blootgesteld aan zeewater, of luchtbezwangerd met zeewater valt :in duurzaamheids-klasse 4. Voor deze klasse gelden dezelfde eisenals voor klasse 3, dus wcf < 0,55 bij gebruik vaneen luchtbelvormer, anders wcf < 0,45.Aanbevolen wordt Om in dit geval gebruik temaken van een hoogovencement met hogebestandheid tegen sulfaten.Duurzaamheidsklasse 5Duurzaamheidsklasse 5 houdt in een 'agressief'milieu. Deze term lijkt niet helemaal logisch: ookde milieus behorende bij klasse 3 en 4 zijn agres-sief. Zoals gezegd zijn echter de milieus 3 en 4veel voorkomende, goed gedefinieerde milieus.Klasse 5 daarentegen is een verzamelbak voorallerlei andere milieus, variërend van zwak tot zeersterk agressief.Voor de bepaling van de agressiviteit wordt uitge-gaan van een chemische analyse. In principebestaat het agressieve milieu uit water of grond-water. Soms is het echter niet mogelijk om eenwatermonster te trekken. In dat geval kan analysevan grond of lucht nodig zijn.Niet alleen de concentratie van de in het wateropgeloste stoffen is belangrijk; ook de snelheidwaarmee het agressieve water wordt vervangenspeelt een rol. Door de reactie wordt niet alleen hetbeton aangetast, maar verliest ook het water eendeel van zijn agressiviteit. Hoe sneller het waterwordt vervangen door nieuw agressief water,bijvoorbeeld door stroming, hoe agressiever daar-door de werking is. Meestal is een vrij zwakkestroming trouwens al voldoende om de aan-tastende werking van het water op peil te houden.Er moet rekening worden gehouden met een somsbelangrijk sterkere aantasting wanneer een deelvan het beton boven de waterspiegel staat.Wisseling van de waterstand geeft periodiekeverdamping, waarbij de schadelijke stoffen achter-blijven, gevolgd door bevochtiging met opnieuwaanvoer van schadelijk materiaal. De concentratievan schadelijke stoffen in het betonoppervlakneemt dus voortdurend toe.Ook bij constant niveau vindt echter concentratieplaats. Door verdamping van water boven dewaterspiegel wordt water van onderaf opgezogen,32Kaspoer van beton. Voorbeeld van een situatie waar doorvochttransport in het beton en verdamping aan hetoppervlak een concentratie van agressieve stoffen kanontstaanwaardoor eveneens concentratie van schadelijkestoffen ter plaatse van het verdampingsfrontoptreedt. Wanneer daarbij zouten gaan uitkristal-liseren kan het beton door de ermee gepaardgaande uitzetting stuk worden gedrukt (fig. 2).Duurzaamheidsklasse 5 is weer verdeeld in vieronderklassen:- zwak agressief,- matig agressief,- sterk agressief en- zeer sterk agressief.Voor een zwak agressief milieu geldt een maxi-male water-cementfactor van 0,55, voor een matigagressief milieu van 0,50 en voor een sterk en eenzeer sterk agressief milieu van 0,45. In dat laatstegeval kan het gebruik van een coating nodig zijn.Beton dat aan water of grond met een te hoogsulfaatgehalte wordt blootgesteld moet wordensamengesteld met een cement met hoge bestand-heid tegen sulfaten, dus hoogovencement metmeer dan 65% slak, C3A-arm portlandcement ofgesulfateerd cement.Bepaling van de agressiviteitDe vaststelling van de agressiviteit wordtbeschreven in genoemde (concept)norm NEN5996 'Bepaling van de agressiviteit van waterigeoplossingen, gronden en gassen'.De in een eerste ontwerp voorgestelde indelingkomt in principe overeen met de in BETON/EK5/13 gegeven tabel, die op haar beurt weer eenvertaling is van de Oost-Duitse norm TGL 11357.Water kan om verschillende redenen agressiefzijnvoor beton:- Door water met een geringe concentratie aanopgeloste zouten (zacht water), kan betonworden uitgeloogd. Bepaalde natuurlijke4stal en kolomwateren, zoals bronwater, kunnen in deze cate-gorie vallen. De situatie wordt verergerdwanneer het water vrij koolzuur bevat of eenlage pH heeft. Als voorbeeld: water met minderdan 50 mg/I aan opgeloste stoffen geldt alssterk agressief. Is bovendien de pH lager dan5,5 of bevat het water meer dan 5 rng/I kalk-oplossend koolzuur, dan wordt het zelfs alszeer sterk agressiefgeklassificeerd.- Beton kan ook worden aangetast door chemi-sche omzettingen. Er zijn twee voor de praktijkerg belangrijke reacties: aantasting door zurenen reacties met magnesium- en/of ammonium-zouten. In beide gevallen worden de cement-hydraten omgezet in oplosbare verbindingen.Water (met een voldoend grote hoeveelheidopgeloste stoffen), met een pH tussen de5,0 - 5,5 valt in dit geval in de klasse 'matigagressief'.- Tenslotte moet een groep chemische reactiesworden genoemd waarbij schade optreedt dooruitzettingsverschijnselen. Het meest voor-komend is uitzetting door de vorming van gipsof ettringiet. Sulfaten zijn de boosdoeners. Ookmagnesiumzouten kunnen echter cementsteenomzetten in een weke massa.GrondstoffenCementCement moet, als voorheen, voldoen aanNEN 3550.Momenteel geldt voor uitvoeringsklasse II eenminimum cementgehalte van 280 kg/m3 , terwijlvoor klasse I het minimum gehalte afhangt vanbetonkwaliteit, gradering en nominale korrel vanhet toeslagmateriaal en consistentiegebied.In het nieuwe ontwerp wordt geen onderscheid inuitvoeringskiassen meer gemaakt. Een absoluutminimum cementgehalte van 280 kg/m 3 blijftgehandhaafd. Het geldt onder andere voor eenTabe/2Minimum cementgehaitenkorrelverdelings-gebiedABACdiscontinuminimum cementgehalte (kg/m3)grootste korrelafmeting (mm)8 16 31,5 63320 300 280 280340 320 300 280340 320 300 280grootste korrelafmeting van 31,5 mm bij eengradering in gebied AB. De eisen voor andereafmetingen en graderingen blijken uit tabel 1.De vermelde minimum gehalten moeten met tenminste 20 kg/m3 worden verhoogd bij gewapend ofvoorgespannen beton in duurzaamheidsklasse 5of gemaakt met toeslagmaterialen die niet voldoenaan de zand- en grindnorm NEN 5905.ToeslagmateriaalVoor het toeslagmateriaal worden geen aan-vullende eisen meer gesteld, iets wat in de huidigenorm nog wel het geval is. Voor alle eisen wordtverwezen naar eerder genoemde, overigens nogniet gepubliceerde norm NEN 5905 'Toeslag-materialen voor beton. Zand en grind'.Er is ruimte geschapen voor het gebruik van 'alter-natieve' toeslagmaterialen zoals bijvoorbeeldbetonpuingranulaat. Voor het gebruik van dezematerialen, evenals voor het gebruik van lichttoeslagmateriaal (volgens NEN 3543) moet over-eenstemming bestaan tussen leverancier enafnemer. Zonodig moet een geschiktheids-onderzoek worden uitgevoerd. Ook voor hetgebruik van vulstoffen, zoals vliegas, moet over-eenstemming worden bereikt. Voor vliegas wordtverder verwezen naar CUR-VB-Aanbeveling 1.WaterDe eisen voor het aanmaakwater worden aange-past aan een in voorbereiding zijnde ISO-norm. Zeworden omschreven in een nog te publiceren normNEN 5995.HulpstoffenHulpstoffen tenslotte moeten voldoen aan(ontwerp) NEN 3532.Keuring en controleEen belangrijk en interessant onderdeel van denieuwe norm is tenslotte hoofdstuk 10, Keuring encontrole.De keuring en controle van grondstoffen,betonspecie en beton moet worden uitgevoerdonder verantwoordelijkheid van een gediplomeerdbetontechnoloog, terwijl het voorgeschrevenonderzoek moet worden uitgevoerd door eengediplomeerd betonlaborant. Deze laatste eis isnieuw. Onder een gediplomeerd betonlaborantwordt iemand verstaan die een getuigschrift bezitdat tenminste gelijkwaardig is aan dat van deopleiding Betonlaborant :BV van de Beton-vereniging of Kwaliteitsborging van de Bond vanFabrikanten van Betonwaren in Nederland. Eengediplomeerd betontechnoloog moet als voorheeneen getuigschrift hebben dat tenminste gelijk-waardig is aan dat van de opleiding Beton-technoloog BV van de Betonvereniging.CertificatieNieuw in de norm is het principe van gecertifi-ceerde bedrijven. Wanneer betonspecie wordtgeleverd door een bedrijf dat over zo'n certificaatbeschikt, dan mag worden aangenomen dat despecie aan de eisen voldoet en is afnamecontroledus niet nodig. De keuring en controle gebeurt indat geval door de producent, uiteraard ondertoezicht van de certificerendeinstelling.Bepaling van de consistentieEen belangrijk onderdeel van de keuring vanbetonspecie is de bepaling van de consistentie. Dewerkwijze is omschreven in de beproevings-normen NEN 5956 (zetmaat), 5957 (schudmaat) en5958 (verdichtingsmaat). De consistentie moettenminste een maal per stortdag worden gemetenen bovendien wanneer visuele controle daartoeaanleiding geeft. De bepaling op de bouwplaats ismaatgevend.5Bepaling van de water-cementfactorEen tweede, vooral in verband met de duurzaam-heidsklassen belangrijke bepaling is die van dewater-cementfactor. In NEN 5960 worden 4bepalingsmethoden beschreven. De voorkeurverdient methode 1: berekening uit de doseringvan de grondstoffen. Dat kan wanneer degrondstoffen worden afgewogen, het watergehaltevan het gedoseerde toeslagmateriaal vast staat endit toeslagmateriaal niet absorberend is.Wanneer om de een of andere reden deze voor-keursmethoden niet kan worden toegepast,worden als alternatieven de methode Thaulow ende uitspoelmethode beschreven.In het geval van absorberend toeslag materiaalwordt het morteldeel van het speciemonster (duscement, zand en water) in onderzoek genomen.Voor elke 40 m3 betonspecie moet de water-cementfactor worden bepaald, met een maximumvan 3 bepalingen per stortdag in duurzaamheids-klasse 1 en 2 en een maximum van 6 bepalingenperstortdag in duurzaamheidskiassen 3, 4 en 5.63Na het van kracht worden van de VBT 1986 zal deconstructeur niet alleen op sterkte, maar ook opduurzaamheid moeten ontwerpen(foto: Verkeerspast bij de aansluiting van hetAmsterdam-Rijnkanaalop de Waal)ControleproefDe term 'controleproef' komt niet meer in de normvoor, maar de bepaling van de druksterkte vormtuiteraard als voorheen een belangrijk kwaliteits-criterium. Ook hier is de methode weer in eenapart te verschijnen beproevingsnorm (in dit gevalNEN 5968) vastgelegd. De werkwijze wijkt overi-gens niet af van de huidige. Dat is wel het gevalmet de keuringseisen. Er kan uiteen tweetalkeuringscriteria worden gekozen. De eerste lijkt opde huidige keuring :in uitvoeringsklassel, detweede op die van klasse 11.6 proefkubussenHet eerste criterium gaat uit van series van6 kubussen en kan worden gebruikt voor de kwali-teiten B 5 t/m B 35. De gemiddelde druksterkte vanzo'n serie van 6 moet tenminste 8 N/mm2 boven devereiste karakteristieke sterkte liggen. Dat isbelangrijk minder streng dan in de huidige norm.Voor een huidige B 2.2,5 bijvoorbeeld, is eengemiddelde van tenminste 34 N/mm2 vereist, voorde nieuwe B 25 is dat 33 N/mm2· Dat komt dusneer op een reductie van 3,5 N/mm 2·Als aanvullende eis geldt bij deze keurings-methode dat de laagste waarde in de serie van zesniet kleiner mag zijn dan 90% van de vereistekarakteristieke druksterkte.12proefkubussenHet tweede criterium gaat uit van een serie van 12kubussen. Net als bij de huidige keuring in uitvoe-ringsklasse 11 geldt dat de gemiddelde druksterktevan deze 12 kubussen tenminste 1,53 maal destandaardafwijking van de serie boven de vereistekarakteristieke sterkte moet liggen.Per 40 m3 betonspecie moeten voor de sterkte-klassen B 5 t/m B 35 één, voor de klassen B 45 enB55 twee proefkubussen worden vervaardigd.Daarbij geldt voor de klassen B 5 t/m B 35 eenmaximum van 6 per stortdag, voor B 45 en B 55een maximum van 12.Sterkte en duurzaamheidKern van de nieuwe norm zijn eisen met betrek-king tot sterkte en duurzaamheid. De duurzaam-heidsklasse bepaalt in eerste instantie de maxi-maal toelaatbare water-cementfactor. Maar datbetekent indirect een bepaalde betonsterkte, diezowel hoger als lager kan uitvallen dan de sterktedie nodig is om aan de eisen van de controleproefte voldoen. De constructeur moet hier bij zijnontwerp terdege rekening mee houden. Een goedevolgorde lijkt te zijn:- vaststelling duurzaamheidsklasse en de daar-aan verbonden maximale water-cementfactor;- schatting waterbehoefte;- vaststelling cementgehalte, rekening houdendmet het minimaal vereiste cementgehalte;- schatting van de met deze samenstelling teverwachten betonsterkte;- vergelijking van deze sterkte met de (voor deconstructie) vereiste betonsterkte;- zonodig aanpassen van de samenstelling.Tot besluitEr worden nogal wat nieuwe zaken in de norm aan-gesneden. Het lijkt dan ook niet onmogelijk dat ervóór de definitieve vaststelling zohier en daar nogwat bijgeschaafd moet worden. Officieel loopt dekritiekperiode tot 15 juli 1985. Een bezwaar is datnog geen enkele van de bijbehorende beproe-vingsnormen in ontwerp is gepubliceerd, en datmaakt het geven van een afgewogen oordeelmoeilijk.Literatuur1. Ontwerp NEN 5950, Voorschriften BetonTechnologie (VBT 1986); NNI, Delft en Beton-vereniging, Zoetermeer2. S &E-publikatie nr. 14, Informatie VBT 1986;Betonvereniging, Zoetermeer7BETONlEK verschijnt 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 0166-137x8administratie: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 wordtopqezeqd.