Een maandelijkse uitgave van deNederlandse Cementindustrieredactie-adresHerengracht 507 Amsterdamtelefoon 020-238531 mei 1978Voor een vollediger beeld van het speciegedragis dus een aanvullende meting gewenst, waarbijgrotere krachten op de specie worden uitge-oefend dan de zetmaatbepaling kan leveren. Eendergelijke methode, die bovendien zeervoudig in aansluiting op een zetmaatbepalingkan worden uitgevoerd, is de bepaling van deschudmaat.Wat is nu de oorzaak van dit toch wel wat ver-rassende falen? In Betoniek 4/11 werd het al evenaangestipt: het vervormingsgedrag van beton-specie is te gecompliceerd om door één enkelemaat volledig beschreven te worden. Enkelevoorbeelden zullen dit duidelijk maken.Stel, we hebben een betonspecie met 300 kgcement per m3 en een streefzetmaat van 8 cm.Het blijkt dat deze zetmaat wordt bereikt doortoevoeging van 170 liter water per m3 . Omdatmen de water-cementfactor echter wil beperken,besluit men een plastificeerder toe te voegen,waardoor bij een dosering van slechts 160 literwater per m3 toch een zetmaat van 8 cm wordtbereikt.Beide mengsels hebben dezelfde zetmaat. Hunvervormbaarheid onder geringe krachten is dusgelijk. Maar betekent dit nu ook dat hetzelfdehet geval is bij de inwerking van grotere krach-ten? Vragen beide mengsels bij voorbeeld even-veel energie voor een volledige verdichting?De praktijk bewijst dat dit niet het geval is. Hetmengsel met plastificeerder is veel qemakke-lijker te verdichten. In feite had men dus wat deverdichtbaarheid betreft meer water kunnenbesparen dan de zetmaat aangaf.Niet helemaal ten onrechte zou men echter kun-nen opmerken dat het toevoegen van een plasti-ficeerder toch wel een wat bijzondere ingreep is.Hoe staat hetindit opzicht met het gedrag vanDe consistentie wordt volgens de VB 1974 mengsels zonder hulpstoffen? Ook hiervan eenmeten met de verdichtingsmaat of - voor de voorbeeld.meer plastische species - met de zetmaat. Voor Een mengsel met een ideale gradering volgenshet merendeel van de in ons land gebruikte spe- Rothfuchs (fig. 1) blijkt voor het verkrijgen vancies is de zetmaat dus hét criterium. Desondanks een nagestreefde zetmaat van 6 cm 168 litermoest in Betoniek 3/30 worden geconstateerd dat water per m3 nodig te hebben. Een dergelijkede zetmaat eigenlijk maar bedroevend weinig gradering is echterniet gemakkelijk op tezegt over de eigenschappen van de onderzochte bouwen met het in Nederland gebruikelijke zandspecie. en grind. Bovendien heeft zo'n Rothfuchs-rnenq-sel nogal weinig samenhang. Daarom wordt na-gegaan wat de invloed is van een gradering metmeer fijn toeslagmateriaal (fig. 1).Bij dosering van opnieuw 168 liter water per m3 ,blijkt nu een zetmaat van 4 cm te worden bereikt.Toevoeging van een extra hoeveelheid van 3 literwater per m3 brengt de zetmaat weer terug op degewenste 6 cm. Opnieuw de vraag: welk mengselvraagt de minste verdichtingsenergie?Ondanks de gelijke zetmaat blijkt er opnieuw eenbelangrijk verschil te zijn. Het mengsel met extrafijn blijkt in dit geval meer verdichtingsenergie tevragen.De schudmaatIo oeooN4020mengsel met veel_I//IIIo 0.125 20,2.504 8zeven NENDe schudmaatHelaas wordt de schudmaat niet meer in dehuidige Nederlandse voorschriften genoemd.We moeten teruggaan naar de nu vervangennorm NEN 1009, Gewapend Beton VoorschriftenGBV 1962, om nog een beschrijving te vinden.Voor de proef is een schudtafel nodig, bestaandeuit een vierkant bovenblad van 700 x 700 mm2 eneen gewicht van 16 kg, dat is afgedekt door eenstalen plaat (minimaal 2 mm dik) en dat schar-nierend is bevestigd aan een onderliggend raam-werk van dezelfde afmetingen. Het onderliggendraamwerk is voorzien van een aanslag waardoorhet bovenblad aan de zijde tegenover de schar-nieren precies 40 mm kan worden opgelicht endaarna stuit op de aanslag. Het hart van de stalenplaat wordt aangegeven door twee onderlingloodrechte lijnen, die evenwijdig lopen aan dezijkanten. Met dit hart als middelpunt is tenslotteeen cirkel getrokken met een middellijn van200 mmoMede vanwege het feit dat het in deDuitse normen wordt voorgeschreven (DIN 1048,blad 1, paragraaf 3.1.2.1), is het apparaatoverigens nog steeds normaal in de handel ver-krijgbaar.De uitvoering van de proef is zeer eenvoudig.Na bevochtigen van het bovenblad wordt op denormale wijze een zetproef uitgevoerd. De kegel-mantel wordt daarbij precies op de cirkel ge-plaatst. Na het meten van de zetmaat wordt hetbovenblad voorzichtig opgetild tot aan de aan-slag en daarna losgelaten. Deze handeling wordtin totaal 10 maal uitgevoerd binnen een tijds-bestek van 30 seconden. Direct daarna wordt dediameter van de speciekoek gemeten langs detwee elkaar snijdende lijnen. Het gemiddelde vanbeide metingen is de schudmaat. Wanneer dezetmaat is gemeten, kan men dus binnen deminuut ook over de schudmaat beschikken.2Niet algemeen bekend is misschien dat de uit-voering die beschreven staat in de Duitse DIN 1048,iets van bovenstaande omschrijving afwijkt.Er wordt om te beginnen géén zetmaat bepaald,maar wel op een ongeveer vergelijkbare maniereen speciekegel vervaardigd. De kegel heeftechter een hoogte van 200 mm in plaats van300 mmo Een mogelijk voordeel hiervan kan zijn,dat de speciekegel niet zo gemakkelijk scheef-zakt. De kegelmantel wordt in twee lagen gevuld,elke laag wordt 10 maal gestampt met een hou-ten stamper. Voor de bepaling van de schudmaatpast men na lossen van de kegelmantel 15schokken toe in een tijd van 15 seconden (inplaats van 10 schokken binnen de 30 secondenvolgens de GBV 1962).De betekenis van de schudmaatEvenmin als de zetmaat zal de alsgeïsoleerd gegeven een volledig beeld kunnengeven van het verwerkingsgedrag van een be-paalde betonspecie. Omdat de toegevoegdeenergie bij de bepaling belangrijk groter is, moetmen echter verwachten dat de schudmaat al-thans de verdichtbaarheid van een specie beteraan zal geven dan de zetmaat. Om dat te toetsen,moet eerst worden vastgesteld door welke fac-toren die verdichtbaarheid wordt bepaald. Ge-noemd kunnen worden:· watergehalte van de specie;· gradering van het toeslagmateriaal;· aard en hoeveelheid van het cement.Door de Stichting Betonresearch van de Neder-landse Cementindustrieën (BNC) is de invloedvan deze factoren op zowel zet- als schudmaatonderzocht voor een vijftal veel gebruikte Neder-landse cementen. Van deze cementen (Cemij Aen H, Robur A, Enci Normaal en Encielite) wer-den - verdeeld over de loop van ruim een jaar-Figuur 150/CA= weinigwater ;B= veel ;C = weinig veel fijn0= veel veel fijnFiguur 2o la 20zetmaatper cement een negental monsters getrokken.Van elk monster werd een viertal partijen beton-specie vervaardigd; een combinatie van tweegraderingen en twee watergehaltesbij een ce-mentgehalte van 325 kq/rn>, Het cementgehaltewerd dus niet gevarieerd.Van elk van de in totaal 180 verkregen chargeswerd in duplo de zetmaat en de schudmaat be-paald. Als watergehaltes werden gekozen 16411m3 , respectievelijk 176 11m3 , inclusief het waterin het van tevoren bevochtigde toeslagmateriaal.Als gradering werd gekozen een 'ideale' grade-ring volgens Rothfuchs met ca. 16% < 1 mm, eneen wat extreme praktijkverdeling met ca. 34%< 1 mm (fig. 1).Een goed overzicht van de resultaten wordt ver-kregen door de bij elkaar horende zet- en schud-maten tegen elkaar uit te zetten. Figuur 2 geefthiervan een beeld, gemiddeld over alle cemen-ten.Beide methoden reageren duidelijk op veran-deringen van het watergehalte. Toevoeging van12 liter water per m3 geeft een toename van dezetmaat van respectievelijk 7,2 en 7,4 cm en eentoename van de schudmaat van respectievelijk5,8 en 10 cm. Voor de schudmaat hangt het ef-fect van de watertoevoeging dus af van de gra-dering: een redelijke weerspiegeling van hetpraktijkgedrag, dat niet wordt aangetoond doorde zetmaat. Toevoeging van 18% fijn toeslaq-3-I \I/ \Ji38materiaal heeft vrijwel geen effect de zetmaat:deze daalt met 1,8 resp. 1,6 cm. Deschudmaatgeeft de invloed van de gradering wel duidelijkaan: de schudmaat daalt met 9,9 resp. 5,7 cm.Conform het praktijkgedrag dus opnieuw degrootste invloed bij een betrekkelijk laag water-gehalte.AI met al geeft de schudmaat dus een veel betereindruk van de verdichtbaarheid dan de zetmaat.Met name het verschil tussen een wetenschap-pelijk uitgekiende gradering (die een optimaalsamengesteld mengsel moet geven) en de daar-van afwijkende praktijkgradering wordt door deschudmaat goed, door de zetmaat nauwelijks ofniet aangegeven.4De VB-consistometer voor het meten van deVébé-tijdA = cilinderB = kegelmantelC doorzichtige plaato = vultrechterE = schroefF schroefG = triltafelH = vleugelmoerenJ = stang, waarop het volume hetbeton is afte lezenVerdichtbaarheid is echter slechts één aspectvan de verwerkbaarheid. Twee andere zijn destabiliteit en de samenhang van een mengsel.Stabiliteit en samenhangNaast de vervormbaarheid van betonspecie on-der kleine en wat grotere krachten, min of meeraangegeven door zet- en schudmaat, is voor deverwerkbaarheid van belang of de specie bij zijnvervorming toch zijn samenhang behoudt. Denkmaar aan storten van een vrij grote hoogte ofdoor een wapeningsnet. Bij een weinig samen-hangend mengsel springen de grotere stukkengrind veel verder weg dan het fijne materiaal.Alle zorg die is besteed aan het goed homogeni-seren van de specie wordt daarbij weer onqe-daan gemaakt.Voor deze belangrijke eigenschap bestaat geensimpele meetmethode. Een aandachtige be-schouwing van het vloeigedrag tijdens de be-paling van zet-, maar vooral ook van schudmaatgeeft echter een goede indruk.Er werd al opgemerkt dat het ideaal gegradeerdeRothfuchs-mengsel weliswaar gemakkelijk is te4verdichten, maar ook gemakkelijk zijn samen-hang verliest. Bij de schudmaatbepaling blijktdat uit het uiteenvallen van de speciekegel en bijhogere watergehaltes ook uit het vrijkomen vaneen dun vloeibare cementlijm.Verdichtingsmaat en Vébé-tijdDe voorgaande beschouwingen hadden betrek-king op tamelijk plastische species. In het aard-vochtige gebied schrijft de VB de verdich-tingsmaat voor als vervanger van de zetmaat. Bijde bepaling van de verdichtingsmaat zijn dekrachten die op de specie worden uitgeoefendnet als bij de zetmaat (alléén de krachten bij hetvullen tellen hier!) gering, zeker in verhoudingtot de energie die voor het verdichten van zo'nspecie nodig is. Om deze reden valt bij aardvoch-tige species de verdichtingsmaat en zelfs deschudmaat af als maatstaf voor de verdichtbaar-held. Een methode waarbij wel veel energiewordt toegevoegd is de Vébé-proet,Volgens deze methode begint men met hetmaken van een zetmaatkegel in een cilinder-vormig vat met een binnendiameter van ruim20 cm. Het vat is opgesteld op een triltafel, diena het lossen van de kegelmantel (en het even-tueel meten van de zetmaat) in werking wordtgezet. Gemeten wordt de tijd die nodig is om dekegel volledig te doen uitvloeien. Een doorzich-tige schijf die op de top van de kegel wordt ge-legd, helpt om dat moment vast te stellen.De meting is niet zo erg geschikt Omop hetbouwwerk te worden toegepast. In bij voorbeeldhet laboratorium vaneen betonwarenfabriekkan de methode echter zeer nuttig biijken. Ingevallen waarbij een zeer droge specie door hettoevoegen van een plastificeerder toch verwerk-baar wordt gemaakt, is de Vébé-tijd eigenlijk deenige van de vier maatstaven die een redelijkeindruk van de verdichtbaarheld geeft.I)\\5