OP WEG NA AR EEN BRL VOOR EEN KEURMERK VOOR BETONCONSTRUCTIES Welke prestaties heeft mijn beton? Auteurs dr.ir. Ton van Beek, SKG-IKOB ? dr.ir. Mario de Rooij, TNO ? dr. Penny Pipilikaki, TNO 1 Het storten van beton 18 VAKBL AD 1 2020 3. keurmerk beton.indd 18 03-02-20 14:53 Welke prestaties heeft mijn beton? Met goede betonmortel heb je nog niet meteen een goede betonconstructie. Daarom bestaan er vele regels, voorschriften, richtlijnen en normen. Wanneer deze netjes worden gevolgd, is de impliciete veronderstelling dat het allemaal wel goed komt met het beton en de constructie die daarvan is gemaakt. Maar wat nu als er moet worden aangetoond dat het beton in de constructie ook daadwerkelijk de prestaties heeft die impliciet worden verondersteld? Welke mogelijkheden zijn er dan en waar moet op worden gelet? TNO en SKG-IKOB hebben samen de eerste stappen gezet in een verkennend traject in deze richting, getiteld 'Keurmerk Betonconstructies'. OMVANG EN BELEID BOUW- EN SLOOPAFVAL Beton is bijna letterlijk (minstens) zo oud als de weg naar Rome. Als trots voorbeeld wordt vaak gewezen naar het Pantheon in Rome. Er is al vele eeuwen er varing met het maken van goed beton. Die er varing, samen met het toe- genomen inzicht in het materiaal zelf, is vast- gelegd in vele voorschriften, beoordelings- richtlijnen, regels en normen. Tot op vandaag vormt dit alles de kern van het rotsvaste ver- trouwen in het materiaal beton. Maar een goede kwaliteit betonmortel wil nog niet vanzelf zeggen dat het uiteindelijke beton of de constructie ook van goede kwaliteit is. Veel hangt af van een deugdelijke uitvoering. Daar komt bij dat de grondstoff en en ingredi- enten waarmee beton wordt gemaakt in de loop der jaren zijn veranderd. Door het gebruik van deze nieuwe materialen is echter ook het referentiekader weggevallen dat is opge- bouwd door de er varingen van vele jaren. Bovendien gaan we naar een situatie waarin niet de kwaliteit van het materiaal moet wor- den aangetoond maar de prestaties van een geleverd product of constructie. De invoering van de Wet kwaliteitsborging voor het bouwen is een nadrukkelijke stap in deze richting. Als verkenning voor de toekomst hebben TNO en SKG-IKOB het voortouw genomen om te bekijken wat nodig zou zijn om prestaties van betonconstructies te meten en hoe dit aan te tonen met een keurmerk. In dit artikel worden de resultaten van het verkennende deel van het onderzoek gepresenteerd. Het artikel gaat specifi ek in op ter plaatse gestort beton, omdat daar veel activiteiten voor het maken van de constructie op de bouwplaats plaatsvinden. Natuurlijk kunnen een aantal zaken die worden voorgesteld eventueel ook van nut zijn bij gebruik van prefab beton. " Een goede kwaliteit beton-mortel wil nog niet zeggen dat de uiteindelijke constructie ook van goede kwaliteit is" 19 VAKBL AD 1 2020 3. keurmerk beton.indd 19 03-02-20 14:53 BRL 1518 BETONSTORTEN Voor het verkrijgen van een keurmerk voor grondstoffen, bouwproducten en processen wordt in Nederland gebruikgemaakt van beoordelingsrichtlijnen: BRL's. Hierbij worden de prestaties beoordeeld aan de hand van onder meer procesbeschrijvingen, registraties en vakbekwaamheid. Om vertrouwen te krijgen in de prestaties van de uiteindelijke betonconstructies, kan het proces van het betonstorten (foto 1) worden beoordeeld. SKG-IKOB heeft hierbij samen- werking gezocht met KIWA. Dit heeft geresul- teerd in een werkgroep die bezig is met het opstellen van een beoordelingsrichtlijn: BRL 1518 ? KOMO-procescertificaat voor het stor- ten van beton op de bouwplaats. Het is de bedoeling om de BRL in de loop van 2020 voor te leggen aan het College van Deskundigen. De werkgroep is begonnen op het punt waar de huidige beoordelingen stoppen, te weten bij de BRL 1801 Betonmortel. De betonmortelcen- trale is verantwoordelijk voor het samenstel- len, mengen en transporteren van de beton- mortel, zodat deze goed op het werk aankomt. De BRL 1801 borgt door middel van controles die worden uitgevoerd op de betonmortelcen- trale, dat er grote zekerheid is dat de beton- mortel van de gevraagde kwaliteit is. De BRL 1518 is bedoeld om ook voor het opvol- gende deel, het storten van beton, de kwaliteit te borgen zodat de beoogde prestaties van de betonconstructie worden gehaald. De werk - groep die bezig is met het opstellen van de beoordelingsrichtlijn richt zich daarbij in eer - ste instantie op het raamwerk van het certifi- caat en zal slechts bij een aantal onderwerpen met een verdere detailuitwerking komen. Er wordt dus bewust gekozen niet in één keer allesomvattend te zijn, maar duidelijk te leren van er varingen. Een belangrijk punt bij de beoordelingen is het meten, voor, tijdens en na het storten. De metingen na het storten zijn vooral bedoeld als bevestiging dat de beloofde prestaties ook gehaald zijn. Wanneer dat meten op 101 manie - ren kan worden gedaan, zullen al die manieren in de praktijk ook worden gebruikt. Voor het vergelijken van prestatiewaarden met presta- tie-eisen is dat niet altijd even handig. Vanaf het begin was het daarom duidelijk dat er ook afspraken zouden moeten worden gemaakt over een proces waarmee de kwaliteit wordt geborgd om prestaties te kunnen vaststellen. Tijdens het opzetten van de richtlijn kwam bij het willen vaststellen van de prestaties al snel de vraag naar voren: 'Hoe meet je nu eigenlijk de kwaliteit van het beton in de constructie?' Op deze vraag, die TNO samen met SKG-IKOB heeft opgepakt, wordt in het volgende onder - deel nader ingegaan. WELKE PAR AMETERS? Wanneer het gaat over prestaties van beton, heeft iedereen daar een ander beeld bij. Al heel snel binnen het project was het daarom duide - lijk dat het niet over 'de' kwaliteit van beton moest gaan, maar dat er specifieke parameters zouden moeten worden benoemd om presta- tiewaarden te kunnen gaan bepalen. In eerste verkennende gesprekken met aanne - mers en opdrachtgevers is daar een eerste lijst van vijf parameters ontstaan, te weten: ? Af stand tot de wapening De maa t van de dekking is een van de belang- rijke aandachtspunten bij de levensduur van een constructie. Vandaar dat deze parameter met stip op één kwam bij de inventarisatie. ? P ermeabiliteit van de dekkingszone Naast de afstand van het opper vlak tot de wapening is voor de levensduur van een con- structie ook van belang hoe snel die afstand door schadelijke stoffen kan worden over - brugd. Dit is vertaald in de permeabiliteit van de microstructuur van de dekkingszone. ? Ge sommeerde scheurwijdte per lengte- eenheid Een heel goede kwaliteit beton tussen de scheuren doet natuurlijk alleen maar z'n werk tussen de scheuren. Vandaar dat scheuren ook als een belangrijke parameter is geïdentificeerd. ? Gr ote holten/grindnesten in het beton Bij deze parameter is het de bedoeling pres - taties te kunnen afleiden voor de aanwezig- heid van holten en/of grindnesten in het beton. Zeker grotere holten en/of grindnes - ten kunnen gevolgen hebben voor zowel de constructieve veiligheid als de levensduur van de constructie. ? L os- of vastzitten van de stortnaad Ook bi j deze parameter kunnen constructieve veiligheid en levensduur in het geding zijn. Wanneer een stortnaad tussen twee storten niet goed aansluit, vormen ze constructief niet meer één geheel en kunnen er bovendien water voerende scheuren gaan ontstaan. Na de verkennende gesprekken zijn deze vijf parameters (en hun meetmethoden, maar daarover later meer) doorgesproken in afzon- derlijke workshops met aannemers, opdracht - gevers en inspecteurs. Tot slot is al die infor - matie bijeengebracht op een plenaire bijeenkomst om nog een laatste keer bespro- ken te worden. Die discussie heeft de oor - spronkelijke lijst parameters verder aange - scherpt tot uiteindelijk: ? af stand tot de wapening; ? per meabiliteit van de dekkingszone; ? w aterdichtheid van de constructie. Het is niet zo dat er buiten deze drie geen andere parameters zijn die de prestaties van het beton bepalen. Dit zijn echter wel de para- meters waar gezamenlijk van is vastgesteld om hiermee te beginnen. Uitbreiden naar meer kan later altijd nog (nadat er meer er varing is). Een opvallend afwezige parameter is de druk - sterkte van beton. Het blijkt dat over de druk - sterkte zelf eigenlijk nauwelijks twijfel bestaat. En mocht dit in bijzondere gevallen toch zo zijn, zijn er nu al prima procedures en meetmetho- den beschikbaar om antwoorden te verstrek - ken. 2 E en Torrent-meter, foto: TNO " Sne l kwam de vraag naar voren: 'Hoe meet je nu eigenlijk de kwaliteit van het beton in de constructie'" 20 VAKBL AD 1 2020 3. keurmerk beton.indd 20 03-02-20 14:53 HOE TE METEN? Na het vaststellen van de parameters is geke- ken welke meetmethoden geschikt zouden zijn. Afstand tot de wapening Deze meetmethode is vrij snel te definiëren. De dekkingsmeter (foto 3), die door middel van elektromagnetische velden de afstand van het betonopper vlak tot de wapening meet, is de geëigende methode. Naar aanleiding van het meetproces en de interpretatie ontspon zich hier in de bijeenkomsten een interessante dis - cussie. Afspraken over de dekking worden nu vaak deterministisch gemaakt, bijvoorbeeld: de dekking moet minimaal 40 mm zijn. Hoe wordt er dan omgegaan met één staaf die niet aan een dergelijke dekking voldoet (en de rest wel). Een oplossingsrichting hier voor is wel gevonden en wordt beschreven in het onder - deel 'Stappen', verderop in dit artikel. Permeabiliteit van de dekkingszone Moeilijker dan de dekking is het meten van de permeabiliteit van de dekkingszone. Met de introductie van nieuwe grondstoffen is geble - ken dat dit soms beton oplevert dat vooral in de dekking gevoelig is voor een juiste uitvoering. Om iets te kunnen zeggen over deze permeabi- liteit zijn slechts enkele methoden geopperd. Zo is de Torrent-meter (foto 2) genoemd, waarbij lucht uit het beton wordt gezogen. De mate waarin lucht door de dekking heen wordt getrokken, geeft aan hoe permeabel deze dek - king is. Het apparaat wordt weliswaar ver - kocht, maar geniet nog weinig vertrouwen. Omgekeerd zou er een mobiele waterindrin- gingsproef kunnen worden ontwikkeld. Daar - naast is er potentie voor metingen op basis van elektrische weerstand. Conclusie is in alle gevallen dat hier nog geen pasklare oplossing voorhanden is. Waterdichtheid van de constructie Hierbij gaat het in eerste instantie over water - voerende scheuren. Voor waterkerende con- structies zijn er wel classificaties met verschil- lende ontwerpeisen. De eerste stap die hierbij is voorgesteld, is om deze classificaties om te werken naar debieten voor verschillende scheuren. Het debiet bij een bredere en lan- gere scheur zal groter zijn dan bij een scheur met een beperktere scheurwijdte en minder lengte. Ver volgens kan op basis daar van wor - den gekeken op welk meetbereik er naar appa- ratuur zou moeten worden gezocht. Kant-en- klaar is er momenteel niets in de handel. STAPPEN Uit het voorgaande blijkt dat er nogal wat stap- pen nodig zijn om prestaties van beton te kun- nen bepalen. Schematisch gezien gaat het om vier treden: 1. Ont wikkelen Er is nog g een methode die voldoet aan de meeteisen die worden gesteld om een pres - tatiewaarde te kunnen vaststellen. Er is nog ontwikkelingswerk nodig. Dit geldt voor de permeabiliteit en voor de waterdichtheid. 2. V alideren Er z ijn methoden op de markt beschikbaar en deze moeten worden gevalideerd. Een voor - beeld hier van is de Torrent-meter. 3. Pr otocol Als de met hode is gevalideerd, kan worden gewerkt aan een protocol. Dit gaat verder dan alleen het meten en neemt ook de afspraken rondom de uitkomsten van analy - ses mee. Een voorbeeld van dit niveau is de dekkingsmeter. Denk daarbij ook aan de dis - cussie wat te doen met bijvoorbeeld een te lage dekking van een enkele wapenings - staaf. Een protocol kan bijvoorbeeld gaan over hoe met de gegevens moet worden omgegaan en hoe de uitkomsten moeten worden geïnterpreteerd. 4. Opleiden Als ook een pr otocol beschikbaar is, kan werk worden gemaakt van het opleiden en eventueel certificeren van mensen of pro- cessen. VOORUITBLIK In dit artikel is geprobeerd een beeld te schet - sen van de mogelijkheden om prestaties te meten van gerealiseerd beton. Daarbij is met een schuin oog reeds geanticipeerd op veran- deringen die op de bouw afkomen. De resultaten zoals hier beschreven, waren onderdeel van een eerste verkennend traject. De voorzichtige conclusies zijn dat het een weliswaar lang, maar begaanbaar pad is. Een pad waarin zowel meetmethode als procesbe - schrijving hand in hand moet gaan. Deze verkenning heeft tot stand kunnen komen dankzij financiële bijdragen van SKKB, Bou- wend Nederland, Strukton, Rijkswaterstaat en ProRail. Wat TNO en SKG-IKOB betreft, eindigt het hier niet. Tijdens de laatste plenaire bijeenkomst heb- ben partijen aangegeven concreet werk te wil- len maken van een protocolbeschrijving voor dekkingsmetingen. Ook wordt er met belang- stelling gekeken naar mogelijkheden om iets te ontwikkelen voor de permeabiliteitsbepaling op locatie. Tot slot hebben partijen aangege - ven eerste stappen te willen zetten in de rich- ting van waterdichtheid van een constructie. Graag zouden we daarom willen afsluiten met een open oproep aan partijen om zich te melden bij TNO en SKG-IKOB om samen verder te kijken welke mogelijkheden er zijn om op onderdelen de volgende stappen te kunnen zetten. " He t is een weliswaar lang, maar begaanbaar pad" 3 Een Dekkingsmeter, foto: Hilti 21 VAKBL AD 1 2020 3. keurmerk beton.indd 21 03-02-20 14:53