Beton en krimp zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Meestal is krimp geen probleem, maar er zijn ook diverse toepassingen waarbij het tot hinderlijke scheurvorming leidt. Dit kan weer leiden tot lekkage, extra onderhoud, betonschade of een verkorte levensduur.
Zoals in het artikel Beton zonder krimp, bestaat dat? uit Betoniek 2021/3 al is toegelicht, zijn er verschillende manieren om krimp te beperken. Zo kan de mengselsamenstelling worden geoptimaliseerd, maar dat levert in een aantal gevallen onvoldoende resultaat. Het is mogelijk om aanvullend daarop krimpreducerende hulpstoffen (SRA) toe te passen. Daar is in de praktijk steeds meer ervaring mee.
K WALITEITSVERBETERING MET BEHULP VAN
KRIMPREDUCERENDE HULPSTOF SR A
Beton en krimp zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Meestal is
krimp geen probleem, maar er zijn ook diverse toepassingen waarbij
het tot hinderlijke scheurvorming leidt. Dit kan weer leiden tot
lekkage, extra onderhoud, betonschade of een verkorte levensduur.
Zoals in het artikel 'Beton zonder krimp, bestaat dat?' uit Betoniek
2021/3 al is toegelicht, zijn er verschillende manieren om krimp te
beperken. Zo kan de mengselsamenstelling worden geoptimaliseerd,
maar dat levert in een aantal gevallen onvoldoende resultaat. Het is
mogelijk om aanvullend daarop krimpreducerende hulpstoffen (SR A)
toe te passen. Daar is in de praktijk steeds meer ervaring mee.
KRIMPREDUCTIE
in de praktijk
B
eton krimpt in zowel de plastische als de
verharde fase. Krimp heeft verschil-
lende oorzaken, zoals:
?
W
ater wordt chemisch (en fysisch) gebon-
den door de hydratatie van het bindmiddel.
Het reactieproduct, cementsteen, heeft een
lager volume dan het oorspronkelijke
cement en water (chemische krimp).
?
W
ater verdampt uit het beton na uitharden.
Door dit water verlies trekken de poriën
samen en krimpt het beton (uitdrogings -
krimp). Shrink Reducing Admixture, ofwel SR A, is een
hulpstof die aan beton kan worden toegevoegd
om de krimpeigenschappen van het beton in
positieve zin te beïnvloeden. Met het toevoegen
van SR A kan de totale krimp van het beton,
afhankelijk van onder meer de dosering, tot
circa 40% worden gereduceerd. Uit laboratori-
umproeven volgt dat de krimpreductie zowel in
de verhardingsfase (chemische krimp) als de
uitdrogingsfase (uitdrogingskrimp) optreedt.
WERKING SR A
SR A in beton verlaagt de opper vlaktespanning
van het water. In de fase tijdens en na verharden
zorgt de SR A er voor dat het water in de poriën
van het beton gemakkelijker kan verplaatsen
doordat het minder 'stroperig' is. SR A zorgt er
niet voor dat er minder water uit het beton ver
-
dampt, de massa-afname door uitdrogen is met
en z
onder SR A gelijk. Er ontstaat echter minder
vacuümspanning in de poriën, waardoor de poriën minder afnemen in volume. Deze gere
-
duceerde volumevermindering van de poriën
z
orgt er voor dat de krimp van het beton
afneemt. In een afstudeeronderzoek medio
2019 bij de TU Delft is in samenwerking met
Sika de werking van SR A al eens onderzocht
[1]. De grafiek in figuur 2 toont het effect van
het toevoegen van SR A aan beton dat in het
afstudeeronderzoek werd bevestigd.
TOEPASSINGEN INTERNATIONA AL
SR A kan eigenlijk in alle situaties worden toe -
gepast waar hinderlijke krimpscheuren kun-
nen optreden. In Nederland wordt SR A echter
nog nauwelijks gebruikt, in het buitenland is
het veel gangbaarder. Bij een groot vrieshuis in
Italië bijvoorbeeld is door de aannemer SR A in
het beton van de funderingsplaat van een
VERWERKING
SRA kan op een zelfde wijze als plastificeer -
ders als vloeistof in het beton worden ver -
werkt. De hulpstof kan dus in vrijwel alle
betoncentrales en betonfabrieken worden
verwerkt zonder enige aanpassing.
1 Funderingsplaat hoogbouwmagazijn van een vrieshuis in Italië waarin SR A is verwerkt
(voor de firma Newcold)
24 VAKBL AD 3 2022
Auteur Niki Loonen, Adviseur civiele techniek, ABT
3. SRA.indd 243. SRA.indd 24 10-10-22 13:1610-10-22 13:16
hoogbouwmagazijn verwerkt (foto 1). Aanlei-
ding voor deze toepassing was de verhoogde
krimp die verwacht werd doordat deze funde-
ringsplaat in de zomer werd gerealiseerd. Er
werd voor toepassing van SR A gekozen als
alternatief voor het toepassen van meer krimp-
wapening.
TOEPASSING BEDRIJFSVLOER IN
NEDERL AND
In Nederland wordt nu ook langzamerhand
meer er varing opgedaan met de toepassing
van SR A. Een van de toepassingen is een
bedrijfsvloer voor Cugla (foto 3). Hierbij is
samengewerkt tussen Cugla, Van Berlo en
ABT. Voorafgaand aan deze toepassing is uit-
gebreid onderzoek gedaan. Zo is in het labora-
torium van Cugla een vergelijkend onderzoek uitgevoerd naar de krimp van beton met en
zonder SR A. Hieruit volgde een krimpreductie
na 28 dagen van circa 30% ten opzichte van de referentie (fi g. 4). Het eindresultaat kan inmid-
dels worden aanschouwd; de vloer vertoont
opmerkelijk weinig scheur vorming (foto 5).
2 Eff ectiviteit SR A
SRA in beton verlaagt de oppervlaktespanning van het water
waardoor minder vacuümspanning in de poriën ontstaat en deze
minder afnemen in volume
25 VAKBL AD 3 2022
3. SRA.indd 253. SRA.indd 25 10-10-22 13:1610-10-22 13:16
Behalve de reductie van
krimpwapening kan, met de
toepassing van SRA, de water-
cementfactor in beton worden
verhoogd zonder dat de krimp
toeneemt
BEPERKEN KRIMP IN ZOMERPERIODE
Uit er varing van de afgelopen decennia blijkt
dat het verwerken van beton in bijvoorbeeld
bedrijfsvloeren, kelder vloeren en -wanden of
andere constructies die aan verhinderde krimp
worden blootgesteld bij een specietempera-
tuur boven 20 °C leidt tot een verhoogd risico
op scheur vorming en boven 25 °C eigenlijk niet
verantwoord is. De krimp door afkoeling van
beton bedraagt ongeveer 0,1 mm per m per
10 °C. Tien graden extra afkoeling verhoogt de
krimp van beton met circa een kwart tot een
derde. De afgelopen zomer was door de
extreme omstandigheden een uitdagende
periode voor de realisatie van bijvoorbeeld
bedrijfsvloeren en kelderconstructies. Met het
toepassen van SR A kan mogelijk worden voor -
komen dat gedurende weken of zelfs maanden
geen bedrijfsvloeren kunnen worden gestort,
zonder dat er veel meer wapening moet wor -
den toegepast. Het verhogen van de hoeveel-
heid wapening druist immers in tegen de
ambitie om de milieu-impact van het realiseren
van betonconstructies te verlagen.
Vloeren en kelderconstructies die in de winter -
periode worden gestort, vertonen in de prak -tijk bij toepassing van krimpwapening al nau-
welijks krimpscheuren doordat er geen
thermische krimp optreedt. Als de betonkrimp
met SR A verder kan worden gereduceerd, zou
het wellicht mogelijk kunnen zijn een aanzien-
lijke reductie in krimpwapening te realiseren.
Ook deze maatregel heeft een positief effect op
de milieu-impact van de vloer die in een ware
-
house wordt toegepast.
VERHOGEN WCF
Behalve de reductie van krimpwapening kan
met de toepassing van SR A de water-cement -
factor in beton worden verhoogd, zonder dat
de krimp toeneemt. Voor krimparm vloeren
-
bet
on wordt veelal uitgegaan van een water-
cementfactor van 0,50. In buitencondities is
een lage water-cementfactor vaak nodig voor voldoende levensduur. Maar voor vloeren in
binnencondities zou een water-cementfactor
van 0,60 kunnen volstaan. Door krimpreductie
toe te passen bij beton in binnencondities zou
in potentie dus 20% bindmiddel kunnen wor
-
den bespaard, waardoor de milieu-impact
afneemt. Wanneer minder cement wordt toe -
gepast, kan bijvoorbeeld met inert steenmeel
of met vliegas het aandeel fijne delen
Beton krimpt in zowel de plastische als de verharde fase. Krimp heeft verschillende oorzaken, zoals:
- Water wordt chemisch (en fysisch) gebonden door de hydratatie van het bindmiddel. Het reactieproduct, cementsteen, heeft een lager volume dan het oorspronkelijke cement en water (chemische krimp).
- Water verdampt uit het beton na uitharden. Door dit waterverlies trekken de poriën samen en krimpt het beton (uitdrogingskrimp).
Shrink Reducing Admixture, ofwel SRA, is een hulpstof die aan beton kan worden toegevoegd om de krimpeigenschappen van het beton in positieve zin te beïnvloeden. Met het toevoegen van SRA kan de totale krimp van het beton, afhankelijk van onder meer de dosering, tot circa 40% worden gereduceerd. Uit laboratoriumproeven volgt dat de krimpreductie zowel in de verhardingsfase (chemische krimp) als de uitdrogingsfase (uitdrogingskrimp) optreedt.
SRA in beton verlaagt de oppervlaktespanning van het water. In de fase tijdens en na verharden zorgt de SRA ervoor dat het water in de poriën van het beton gemakkelijker kan verplaatsen doordat het minder ‘stroperig’ is. SRA zorgt er niet voor dat er minder water uit het beton verdampt, de massa-afname door uitdrogen is met en zonder SRA gelijk. Er ontstaat echter minder vacuümspanning in de poriën, waardoor de poriën minder afnemen in volume. Deze gereduceerde volumevermindering van de poriën zorgt er voor dat de krimp van het beton afneemt. In een afstudeeronderzoek medio 2019 bij de TU Delft is in samenwerking met Sika de werking van SRA al eens onderzocht [1]. De grafiek in figuur 2 toont het effect van het toevoegen van SRA aan beton dat in het afstudeeronderzoek werd bevestigd.
Reacties