26 december 2013 VAKBLAD I 2We leven in een tijd waarin beton steeds complexere toepassin-gen kent. Daardoor worden de eisen aan het materiaal alsmaarspecifieker. Denk daarbij aan verwerkingsmogelijkheden, uiter-lijk, duurzaamheid en sterkte. Daarbij komt dat de verscheiden-heid aan grondstoffen snel groeit. Dit alles betekent dat ook hetvak betontechnologie gecompliceerder wordt. De lesstof vande cursus Betontechnoloog BV (bte) is daar dan ook op aange-past. In dit artikel worden vragen en antwoorden uit het exa-men van cursusseizoen 2012/2013 besproken.Inde cursus Betontechnoloog (bte)wordt net als in de Basiscursus beton-technologie (bbt) gewerkt met eenvernieuwd dictaat. Het examen Beton-technoloog van mei 2013 is het eersteexamen dat op basis van de ver-nieuwde opleiding is afgenomen. In ditartikel volgt een selectie van enkele vra-gen uit dit examen.Vraag 1 (6 scorepunten)Vraag 1aGeef aan welke eigenschappen vanbeton in sterkteklassen boven C50/60afwijken van beton in sterkteklasseC25/30 in de volgende fasen:? als betonspecie;? tijdens de verharding;? als verhard beton.Vraag 1bGeef ook aan wat de oorzaak is van elkvan de bovengenoemde verschillen perfase.Toelichting: Beton in hoge(re) sterkteklas-sen wordt steeds vaker toegepast. Het isvan belang dat de betontechnoloog on-derkent in hoeverre de eigenschappenafwijken van een vaker toegepaste sterk-teklasse als C25/30.Voor veel kandidaten bleek het lastig omdit antwoord `compleet en correct' onderwoorden te brengen.Antwoord 1aDe afwijkingen betreffen vooral de vol-gende eigenschappen:Als betonspecie:? het beton is moeilijker te verwerkenen te verdichten;? de specie is minder gevoelig voorbleeding en dus gevoeliger voorplastische krimpscheuren.Betontechnologie bij aan-nemer en opdrachtgeverDe betontechnoloog is vanouds defunctionaris die bij de betoncentrale ofde betonproductenindustrie verant-woordelijk is voor de selectie vangrondstoffen en het vertalen van deprestatie-eisen naar een betonsamen-stelling. Steeds vaker komen we debetontechnoloog bovendien tegen bijde aannemer en opdrachtgever. Ookbij deze bedrijven is het belangrijk teweten hoe betontechnologie kan wor-den ingezet bij het maken van eenoptimale keuze voor een bepaalde toe-passing. Of om gewoon als deskundigepartij te kunnen meedenken met deleverancier. Kennis van het vak wordtdaardoor ook steeds belangrijker vooraannemers en opdrachtgevers.Vragen en antwoorden cursusseizoenBetontechnExamen27december 2013 VAKBLAD I 2Als verhardend beton:? hogere warmteontwikkeling;? snellere sterkteontwikkeling;? grotere kans op scheurvorming.Als verhard beton:? hoge sterkte en hoge dichtheid leve-ren duurzaam beton;? grotere kans op spatten bij brand;? specifieke toevoegingen zoals silicafume hebben invloed op betonkleur.Antwoord 1bDe belangrijkste oorzaken voor dezeverschillen in eigenschappen zijn:Als betonspecie:? door lage w/c-factor, hoger gehaltefijn materiaal en gebruik van hulpstofis stabiliteit hoger, maar specie ookmoeilijker te verwerken;? gebruik van (super)plastificeerderzorgt voor laag watergehalte, waar-door minder bleeding ontstaat maarde kans op plastische krimp toeneemt.Als verhardend beton:? de lagere w/c-factor en het hogerecementgehalte zorgen voor eenhogere temperatuurontwikkeling;? hierdoor verloopt de sterkteontwik-keling ook sneller;? kans op scheurvorming neemt toedoor ontstaan van groteretemperatuurgradi?nten.Als verhard beton:? hogere duurzaamheid wordt verkre-gen door lagere w/c-factor, hoger ce-mentgehalte en lagere permeabiliteit;? kans op spatten bij brand neemt toedoor geringe porositeit;? de donkere kleur van de silica fumemaakt het beton donkerder vankleur.Vraag 2 (7 scorepunten)U levert lichtbetonspecie op een bouw-werk in klasse D1,6 voor de volumiekemassa.Uitgangspunten/grondstoffen:? 340 kg CEM I 42,5 R? w/c = 0,52? lucht = 1%? 37% zand, 3,5% totaal vochtgehalte,incl. 0,5% absorptievochtHet lichte toeslagmateriaal bestaat uitde fracties 4/8 en 8/16, die in de be-tonsamenstelling worden toegepast ineen volumeverhouding 1 : 2. De fijnefractie heeft een droge deeltjesdicht-heid rrd = 900 kg/m3, de grove fractieheeft een droge deeltjesdichtheidrrd = 750 kg/m3. Beide lichte fractiesbevatten op het moment van verwer-ken 6% vocht. De fijne fractie heeft een(totale) absorptie van 12% in een halfuur, de grove fractie heeft een absorp-tie van 16,5% in een half uur.2012/2013oloog BV1Sluisdeur van ultra-hogesterktebeton inAmsterdam28 december 2013 VAKBLAD I 2Vragen? Wat is de volumieke massa van despecie bij afleveren?? Voldoet deze levering aan klasse D1,6?Toelichting: Bij het beantwoorden vandeze vraag moet duidelijk zijn dat deklasse-indeling voor lichtbeton is geba-seerd op de ovendroge volumieke massa.Deze kan behoorlijk afwijken van het ge-wicht van de lichtbetonspecie zoals wordtaangevoerd op de bouwplaats. Immers,bij drogen tot constante massa zal nogeen deel van het niet-gehydrateerde aan-maakwater verdampen.De werkelijke volumieke massa in het werkligt tussen deze twee waarden. In het werkzal, afhankelijk van de omstandigheden,het lichtbeton zeer langzaam uitdrogenen zal zich na enige tijd een zogenoemd`evenwichtsvochtgehalte' instellen.AntwoordenIn tabel 1 met de uitleveringsbereke-ning is de desbetreffende betonsamen-stelling volledig `in beeld' gebracht.Vraag 3 (4 scorepunten)Bij onderzoek naar de constructie,gebaseerd op een combinatie vanmetingen met boorkernen en de terug-slagwaarde, en uitgevoerd 3 maandenna de vervaardiging van het betref-fende constructiedeel, wordt vastge-steld dat de karakteristieke sterkte inhet werk 42,8 N/mm2 is.De voor dit werk vereiste sterkteklasseis C35/45.VraagHoe gaat u verder? Zijn aanvullendemaatregelen nodig?Toelichting: De eisen aan de karakteris-tieke sterkte in het werk zijn niet gelijkaan de eisen voor de van toepassingzijnde sterkteklasse volgens NEN-EN 206.De minimale karakteristieke sterkte in hetwerk moet groter zijn dan 0,85 ? de ka-rakteristieke sterkte overeenkomende metde sterkteklasse volgens NEN-EN 206. Decorrectiefactor 0,85 is gebaseerd op decorrectiewaarden, zoals gehanteerd inNEN-EN 13791. De correctie wordt ge-bruikt omdat de norm al rekening houdtmet de invloed van uitvoering en verhar-dingsomstandigheden die uiteraard nietovereenkomen met de geconditioneerdemanier van vervaardigen en verhardenvan proefstukken voor de controleproef.AntwoordVoor sterkteklasse C35/45 is de eis voorde minimale karakteristieke kubusdruk-sterkte in het werk (fck, is cube)0,85 ? 45 = 38 N/mm2.Aan deze eis wordt voldaan.Tabel 1 Uitleveringsberekening betonsamenstelling van diverse mengselsgrondstof volume volumieke massa massa water mengselmengmeester[m3] [kg/m3] [kg] [%] [kg] [kg]cement CEM I 32,5 R 0,108 3150 340 340water w/c = 0,52 0,177 1000 177 11 188lucht 1,00% 0,01subtotaal 0,295 517 528toeslag 0,705 droog natzand 37% 0,261 2650 692 3,5 24 716licht 4/8 21% 0,148 900 133 6 8 141licht 8/16 42% 0,296 750 222 6 13 235totaal 1 1564 45 1620absorptiezand 692 0,5 3licht 4/8 133 12 16licht 8/16 222 16,5 37totaal 56? Uit de tabel is af te lezen dat de volumieke massa van de betonspecie bij afleveren in het werk 1620 kg/m3 is.? Uitgaande van de droge deeltjesdichtheid van de lichte korrels bedraagt de droge volumieke massa van dit lichtbeton1564 kg/m3. Op basis van de `ovendroge volumieke massa' voldoet deze lichtbetonspecie aan klasse D1,6 voor lichtbeton.2Uitkragende balkonsvan lichtbeton in deLeutschenbachschoolin Zurichfoto: Liapor3Proeven met boorkernen29december 2013 VAKBLAD I 2Vraag 4 (4 scorepunten)Vraag 4aBeschrijf het mechanisme dat wordtaangeduid met de term `carbonatatie'.Vraag 4bWat is de relatie met de beschermingvan het wapeningsstaal?Antwoord 4aMet de term `carbonatatie' wordt heteffect beschreven van de inwerkingvan CO2 (koolzuurgas) op de alkalischebestanddelen in het poriewater vanbeton. Koolzuurgas komt in kleinehoeveelheden (0,04% V/V) in de luchtvoor. Het gas lost in water op en vormtdan een zwak zuur.Antwoord 4bDe carbonatatiediepte heeft een di-recte relatie met de bescherming vanwapeningsstaal in beton. Als de pH vanhet poriewater groter is dan 12,5 wordtde wapening gepassiveerd. Dat wilzeggen dat aan het oppervlak vande wapening een dun, maar dicht engoed hechtend laagje ijzeroxide wordtgevormd. Dit laagje beschermt de wa-pening tegen verdere corrosie. In decementsteen is calciumhydroxideCa(OH)2 ofwel vrije kalk aanwezig.Doordat bij carbonatatie de pH daaltvan 12 ? 13 naar 8 ? 9, kan de passive-ringslaag worden doorbroken. Dewapening kan dan gaan roesten alser voldoende water en zuurstof aanwe-zig zijn.Vraag 5 (5 scorepunten)De belangrijkste factoren die van in-vloed kunnen zijn op het uiterlijk vanbeton zijn de betonsamenstelling, deuitvoering en het ontwerp.Vraag 5aOp foto 5 ziet u een betonoppervlak.Geef aan welke onvolkomenheid hierzichtbaar is.Vraag 5bNoem de mogelijke oorzaken voorspecifiek dit gebrek.Vraag 5cGeef aan op welk van deze oorzakende betontechnoloog invloed kanuitoefenen.Antwoord 5aDit is een zogenoemd grindnest.Antwoord 5bDe oorzaken voor het ontstaan hiervankunnen zowel liggen in de betonsamen-stelling, de uitvoering als het ontwerp:1 onvoldoende fijn materiaal in debetonspecie;2 onvoldoende verdichting;3 hoge concentratie wapening;4 ontmenging door storten met tegrote valhoogte;5 consistentie niet in overeenstem-ming met verdichtingsmiddelen;6 vervuiling of achtergebleven water inbekisting;7 lekkende bekisting ofbekistingsnaden.Antwoord 5cVan de hiervoor genoemde oorzakenzijn de volgende te be?nvloeden doorde betontechnoloog:1 ja: meer fijne delen in het mengsel;2 nee: verdichting is taak vooruitvoering;3 nee: berekenen benodigde wape-ning en de verdeling daarvan is taakvoor constructeur;4 nee: taak voor uitvoering; om ont-mengen van betonspecie te voorko-men, moet bij het storten de val-hoogte worden beperkt;5 ja: mengsel ontwerpen in hogereconsistentieklasse;6 nee: taak voor uitvoering;7 nee: taak voor uitvoering.Toelichting: Deze vraag en de antwoor-den leren dat overleg tussen betonprodu-cent (de betontechnoloog), uitvoering enontwerper veel problemen kan voorko-men. Dit is overigens ook het geval bij bij-voorbeeld het beheersen van de verhar-dingssnelheid, de warmteontwikkeling enhet risico op scheurvormingResultatenDit jaar werd het examen Betontechnoloog BV voor 33 kan-didaten afgenomen op 28 mei te Utrecht; 1 kandidaat deedtegelijkertijd examen op afstand (Paramaribo). Van de 34deelnemers haalden 13 met een voldoende de eindstreep:een slagingspercentage van 38%. Een algemene trend in hetal dan niet juist beantwoorden van de vragen was niet waar-neembaar. Met de vragen 7 en 9 (echte `rekenvragen!') wasbijna de helft van het aantal scorepunten te behalen (resp.14 en 20 op 72 totaal). Slechts 1 kandidaat wist vraag 9 met19 punten (bijna) geheel juist te beantwoorden; vraag 7leverde voor 2 kandidaten de maximale score van 14 puntenop. Op beide vragen wordt in de uitgebreide versie opwww.betoniek.nl uitvoerig ingegaan.Uitwerkingen volledig examenIn dit artikel is een selectie van de vragen behandeld. De echte`rekenvragen' zijn niet behandeld. Voor de liefhebber en deaankomend betontechnoloog is het volledige examen tevinden op www.betoniek.nl. Mochten in dit examen ter-men voorkomen waarover u meer wilt weten, kijk dan eensop www.betonlexicon.nl.4Wapeningscorrosie5Grindnest inbetonoppervlak