22Sterk werk ?deze factoren voldoende zijn,iser veelal geen noodzaak meerom achteraf nog aan deconstructie te gaan meten.Wanneer achteraf in hetwerk meten?Soms bestaat de noodzaakachteraf de sterkte van hetbeton inde constructie te meten.Bijvoorbeeld omdat er geengeldige resultaten van de controle-proef zijn. Helemaal vervelend isde situatie waarbij de resultatenvan de controleproef nietvoldoen. Ook kunnen slechteweersomstandigheden, stagnatiestijdens de uitvoering of slechtvakmanschap aanleidinggeventot twijfel aan de veiligheidofbruikbaarheid van een con-structie.Andere redenen om de sterktein het werk te bepalen zijnonderandere:I. bijwijzigingvande bestem-mingvan een gebouw waar-door andere belastingssitua-ties zullen optreden;2. bijtwijfel aan de duurzaam-heid en veiligheidvan deworden nagegaan of het gele-verde beton inderdaad voldoetaan de eisen. De alom gehan-teerde maatstaf daarvoor isdekubusdruksterkte. Alsdezevoldoet aan het keuringscrite-rium, is iedereen tevreden.De sterkte van het beton in hetwerk is echter niet alleen afhan-kelijkvan de kwaliteit van debetonspecie, uitgedrukt indekubusdruksterkte. Ook hetvakmanschap tijdens de verwer-kingop de bouwplaats en deverhardingsomstandighedenbepalen mede de uiteindelijkesterkte in het werk. Wanneer alHoe sterk isons werk? Wievraagt zich na het ontkisten afhoe sterk het beton nu precies is?De benodigde sterkte wordtvooraf bepaald door de construc-teur. Hij kiest een sterkteklassewaarin de constructie moetworden gebouwd en berekentvervolgens de afmetingen vanhet beton en de hoeveelheid enplaats van de wapening. Debetontechnoloog ontwerptvervolgens een betonmengselwaarvan hijmet zekerheid kanzeggen dat het beton na 28dagen de verlangde druksterkteheeft. Aan de hand van de contro-leproef op proefkubussen kanoktober 1990Kwaliteitscontrole op betonwerk is erop gericht voorafeen betrouwbare uitspraak te kunnen doen over deuiteindelijke eigenschappen van beton. Daartoebeschikken we over een uitgebreid instrumentarium.Een enkele keer is er behoefte aan beoordelingachteraf. Welke methoden staan ons dan ten dienste?En hoe moeten we daarmee omgaan?constructie ten gevolge van:- overbelasting;- chemische aantasting;- brand / explosies.Maarook ingeval een bouwwerkvan eigenaar verandert, kunneninverband met verzekeringen offinanciering door de nieuweeigenaar vragen gesteld wordenmet betrekking tot de kwaliteitvan het beton.Inzulke gevallen ishet van belangte beschikken over een gestan-daardiseerde meetmethode.Sindskort isdeze beschikbaar:CUR-aanbeveling 15'Onderzoekaan de betonconstructie. Onder-zoek naar de druksterkte'.Deze aanbeveling geeft aanwelke meetmethoden kunnenworden gebruikt en hoe demeetresultaten kunnen wordenvertaald in het bekende begripkubusdruksterkte.Uitdrukkelijk moet hierbijvermeld worden dat deze aanbe-veling niet is bedoeld om deontkistingssterkte te bepalen.Daarvoor zijn in de VoorschriftenBeton Uitvoering (VBU 1988)regels gegeven.De methoden van onderzoekwaarop de CUR-aanbeveling isgebaseerd zijn:het boren en beproeven vancilinders;- het bepalen van de terugslag-waarde met de terugslag-hamer;- het bepalen van de ultrasonepulssnelheid.Voor de uitvoering van hetonderzoek kan met kiezen uitvier verschillende combinatiesvan deze methoden. Daaropkomen we nog terug.Alvorens deze methoden naderte bespreken, nog enkele opmer-kingen.I. Heel vaakzal een onderzoekaan de constructie moetenworden uitgevoerd wanneertwee of meer partijen eenverschil van mening hebben.Meetresultaten kunnen danverhelderend werken. Demetingen zullen zeer zorg-vuldigen met kennis vanzaken moeten worden uitge-voerd, omdat de resultatenvan de metingen verstrek-kende gevolgen kunnenhebben.2. Door de invloed van dezwaartekracht en de verdich-ting van de betonspecie isereen systematisch verschil indruksterkte tussen plaatsenonder- en bovenin eenconstructie-onderdeel. Dezeverschillen kunnen wel 10à15% bedragen. Het isdusvan belang bijde keuze van demeetplaatsen en interpretatievande resultaten hiermeerekening te houden.3. De plaatsen waar gemetenwordt, dienen representatiefte zijnvoor het betreffendebouwonderdeel.4. Metingen aan een constructiekunnen zeer uiteenlopendekosten met zich meebrengen.Voor het boren en beproevenvaneen paar cilinders uit eenbetonnen wegverhardingzullen de kosten beperktblijventot enkele honderdenguldens. Maar moet ergeboord of gemeten wordenop grote hoogte of op moei-lijktoegankelijke plaatsen,dan kunnen de kosten voorbijkomende voorzieningenkunnen wel in de tiendui-zenden guldens lopen.Hetboren en beproeven vancilindersVoordat met het boren wordtbegonnen moet er duidelijkheidzijnover de lokatie van de boor-plaatsen. Naast de lokatie isookde hoeveelheid cilinders vanbelang. Hoe meer er genomenworden, hoe betrouwbaarder delatere uitspraak zal zijn. IndeCUR-aanbeveling wordt eenminimaal aantal te boren cilindersvoorgeschreven, al dan niet incombinatie met andere onder-zoeksmethoden.Er mag uiteraard alleen opplaatsen worden geboord diegeen gevaar opleveren voor deveiligheidvande constructie.Ook om redenen van estheticazullen bepaalde constructiedelenworden gemeden. Inieder gevalishet raadzaam om de eigenaar/gebruiker op de hoogte testellen van de plaatsen waargeboord gaat worden.Wapeningsstaal incilinders moetzoveel mogelijk worden verme-den. De aanwezigheid vanwape-ningzal het meetresultaat nega-tief beïnvloeden. Cilinderswaarin zich wapeningsstaalevenwijdig aan de as van decilinder bevindt mogen nietworden beproefd. Wanneer ineen cilinder wapeningsstaalloodrecht op de as van de cilinderaanwezig is,wordt het meetre-sultaat vermenigvuldigd met 1,05.De diameter van de cilindersbedraagt over het algemeen100mmo Voor het bepalen vande druksterkte moet de hoogtevan de cilinder na de nodigebewerkingen eveneens 100 mrnbedragen. Onder deze bewer-kingen wordt verstaan het zuiverevenwijdig slijpen van de twee3Boren vaneencilinder alsproefstuk voor onderzoek naarde druksterktefoto:EI.E-Intertest, Etten-Leurdrukvlakken of het aanbrengenvan een 'capping' met behulp vanzwavel of een snelverhardendcement.Om discussiesachteraf tevermijden ishet aan te bevelenom van het boren een rapportop te maken, waarin onderandere wordt vermeld;- de exacte lokatie van deboorplaatsen;- de totale geboorde diepte,- de richting waarin geboord is,horizontaal of verticaal,- visuele gebreken zoals scheu-ren, holle ruimtes, schadeontstaan tengevolge van hetboren,- het al dan niet aanwezig zijnvan wapening,- de afmeting van het toeslag-materiaal,- visuele verschillen tussen decilinders onderling.Voorts moeten de cilindersduidelijkworden gemerkt,waarbij ook de richting vanboren moet zijnaangegeven.Vervolgens moeten ze zorgvuldigworden verpakt voor transportnaar het laboratorium.De beproevingsmethode isgenormaliseerd. Zo moeten decilinders voordat ze wordenbeproefd, twee dagen in watermet een temperatuur van 20± 4 oe worden bewaard. Devolledige beschrijving iste vindenin de norm NEN 5968.Hetbepalen van deterugslagwaardeEen niet-destructieve methodevoor het meten van de druk-sterkte van het beton isdebepaling van de terugslagwaardemet de terugslaghamer.De methode isuitgebreidbeschreven in BETON/EK 7/29 enStutech-tapport nr. 6. De normvoor deze bepaling, NEN 5978,verkeert nog in de ontwerpfase.Het meest gebruikte type terug-slaghamer isde betonschiet-hamer volgens het 'systeemSchmidt', model N (foto 2).De meting berust op het bepalenvan de absorptie van eenbepaaldeslagenergie in hetbeton. De terugslagwaarde ofMetingvande terugslagwaarde vanbetonmet behulp vande terugslaghamerfoto:Proceq, ZûrichR-waarde, isde mediaan uitnegen metingen. De relatietussen de R-waarde en de kubus-druksterkte van het beton kanworden afgelezen uit een correla-tiegrafiek. In de ontwerp-normisaangegeven dat deze grafiekmoet worden opgesteld aan dehand ten minste 50 R-waardebepalingen op kubussen; vandezelfde kubussen moet dekubusdruksterkte wordenbepaald met de drukbank. Debetonsoort van de kubussendient overeen te komen met dievan de te onderzoeken con-structie.Het gebruik van de eventueeldoor de fabrikant meegeleverdegrafiek isniet toegelaten.De terugslaghamer iseen hand-zaam en overal te gebruikenmeetinstrument, waarmee opeen zeer eenvoudige wijzemetingen kunnen wordengedaan. Er zijnechter factorendie de relatie tussen de gemetenterugslagwaarde en de werke-lijkedruksterkte kunnen versto-ren. Belangrijke aandachtspuntenzijn:- het vochtgehalte van hetbetonoppervlak. Het beton-oppervlak dient voor debeproeving winddroog te zijn;- de stand van de terugslag-hamer. Deze moet loodrechtop het te meten oppervlakzijn;- de structuur van het beton-oppervlak. Zachte en openoppervlakken dienenvermeden te worden ofmoeten worden verwijderdmet behulp van een slijpsteen;- de temperatuur. De metingenmogen niet worden verrichtop beton met een tempera-tuur van 0 °C of lager. Detemperatuur van de hamermoet ten minste 10°Cbedragen.- bijdunne constructiedelen kaneen gedeelte van de energieworden omgezet intrillingen.Om dit te voorkomen moetmen er voor zorgen dat eraltijd voldoende massain deslagrichting aanwezig is,mini-maallOOmm.Stutech-rapport nr. 6 verschafteen prima handleidingvoorhet werken met de terugslag-hamer.Bepaling van de ultrasonessnelheidDe voortplantingssnelheid vangeluidsgolven door een bepaaldmedium ismet name afhankelijkvan de dichtheid en de elastici-teitsmodulus van dat medium.Door de voortplantingssnelheidvan een geluidsgolf in beton temeten, kunnen we een indrukkrijgen van de grootte van deelasticiteitsmodulus van datbeton en daarmee van de druk-sterkte.Voor deze geluidsgolven wordtgebruik gemaakt van hogefrequenties die voor het mense-Iijkeoor niet waarneembaar zijn.Dit noemen we ultrasone tril-lingenof pulsen.Uitleesvenster vande ultrasone beproevingsapparatuurfoto: ELE-/ntertest, Etten-LeurDe relatie tussen ultrasonepulssnelheid en druksterkte ishelaas niet in een altijd geldigeformule vast te leggen. Wanneerwe niets over de sterkte van eenbepaalde betonconstructieweten, kunnen we op basisvanultrasone metingen slechtsaangeven dat de sterkte op deene plaats hoger of lager isdanop een andere plaats. Echter,evenals het bijde terugslaghamermogelijk isom een correlatie tevinden tussen de R-waarde en dekubusdruksterkte. ishet op basisvan talrijke metingen op betonmet bekende eigenschappen ookmogelijk een correlatie te vindentussen de ultrasone pulssnelheiden de kubusdruksterkte.NEN5979, eveneens nog inontwerpfase, geeft regels voorde bepaling van de ultrasonepulssnelheid en de wijze waarophieruit de kubusdruksterkte vanbeton kan worden afgeleid. Decorrelatiegrafiek kan wordenopgesteld door van ten minste50 proefkubussen de ultrasonepulssnelheid te bepalen en daarnadezelfde kubussen op druk-sterkte te beproeven in dedrukbank. De correlatiegrafiek isalleen geldig voor een vergelijk-bare betonsoort en betonsamen-stelling.ApparatuurInde praktijk wordt veelalgebruikgemaakt van de in Neder-land ontwikkelde CSI-Beton-tester of van de uit Engelandafkomstige PUNDIT.De apparatuur bestaat uit eenelektronische pulsvormer, eenzendomvormer, een ontvangst-omvormer, verbindingskabels,een versterker en een elektro-nischtijdmeetsysteem.Bij meting leest men de door-looptijd in microseconden af diede puls nodig heeft om zichvoort te planten in het betontussen de zender en ontvanger.De ultrasone pulssnelheid kandaaruit worden berekend (foto3).Een belangrijke voorwaarde iseen perfecte aansluitingtussenhet betonoppervlak en hetcontactoppervlak van de zenderen de ontvanger. Om kleineongerechtigheden, zoals luchtbel-letjes in het betonoppervlak, teelimineren is het verstandig omhet contactoppervlak van detwee omvormers inte smerenmet eencontactpasta. Vloeibarezeep, vaseline, glycerine ofzelfstandpasta kunnen hier heel goedvoor gebruikt worden. Oordeel-kundiggebruik isgeboden.Sommige contactpasta's latenlelijkevlekken op het beton-oppervlak achter die maar moei-lijkzijnte verwijderen.MeetopstellingBij het uitvoeren van de metingzijneen drietal opstellingenmogelijk:=I. directe doorloop, waarbij deomvormers recht tegenoverelkaar zijngeplaatst;2. semi-directe of diagonaledoorloop, waarbij de omver-mers op aanliggende opper-vlakken als het ware 'om dehoek' zijngeplaatst;3. indirecte of oppervlaktedoor-loop, waarbij de omvormersop hetzelfde oppervlak zijngeplaatst.De minimaleweglengte moetten minste gelijkzijn aan 5 maalde grootste korrelafmeting vanhet toeslagmateriaal.Omdat de maximale pulsenergieonder een rechte hoek tenopzichte van de zendomvormerwordt uitgezonden geeft dedirecte doorloop de meestbetrouwbare meting. Door hetbewegen van de twee omvor-mers ten opzichte vanelkaar zalde uitlezing in microsecondenvoortdurend wijzigen. De door-looptijd moet enkele malenworden bepaald totdat eenminimaletijdsduur wordt af-gelezen.JnvJoedsfactorenMen dient er rekening mee tehouden dat de doorlooptijdwordt beïnvloed door:- het vochtgehalte van hetbetonoppervlak. Vochtigeoppervlakken zullen eengrotere pulssnelheid ople-veren dan hetzelfde oppervlakineen droge situatie;- de aanwezigheid van wapening.Wanneer de puls zich voort-plant door de wapening zal depulssnelheid toenemen;- het luchtgehalte. Een hogerluchtgehalte in het betonvermindert de pulssnelheid;- de aanwezigheid van scheureninhet beton. Deze zullen depulssnelheid doen afnemen.De twee laatstgenoemdefactoren maken het mogelijkmet de ultrasone methodeverborgen gebreken op tesporen, zoals onverdichte plek-ken, mengsels met een sterkafwijkend watergehalte of scheur-vorming.OrderzoekNa de beschrijvingvan de moge-lijkemethodieken keren weweer terug naar de te volgenprocedure bijhet onderzoek.Voorop staat hierbij de vraag:wat wil ik eigenlijkweten? Envervolgens: Wat isde aanleidingtot het onderzoek? Zijner geengeldige gegevens van de controle-proef? Zijn de resultaten van decontroleproefonvoldoende?Zijn er twijfels over de kwaliteitvan het werk?De CUR-aanbeveling geeft eenviertal combinaties waarmee hetonderzoek aan de constructieuitgevoerd kan worden (tabel J).Bij de methoden b, c en d geldtalsdruksterkte voor het betonop een bepaalde meetplaats: deuit de correlatiegrafiek afgeleidedruksterkte ter plaatse van diemeetplaats, vermenigvuldigdmet de verhouding:gemiddelde druksterkte cilindersgem. afgeleide druksterkte t.p.v.de boorplaatsenDe niet-destructieve onderzoek-methoden bieden de mogelijk-heid om betrekkelijk eenvoudiggrote delen van de constructiete onderzoeken. Uit tabel Iblijkt echter dat te allen tijdecilinders als referentie geboorddienen te worden.KuringscriteriumMeten iséén, interpreteren istwee. Er iseen keuringscriteriumnodig om te kunnen beslissen ofhet onderhavige constructie-onderdeel kan worden geaccep-teerd of dat andere maatregelennodig zijn. Het keuringscriteriumisafhankelijkvan de redenwaarom het onderzoek aan deconstructie heeft plaats-gevonden.Alsgeldige resultaten vandecontroleproefontbrekenHet onderzoek heeft plaatsge-vonden volgens een van deonder a t/m d genoemdemethoden (tabel J). Vandegemeten plaatsen kan nu degemiddelde druksterkte wordenbepaald. Indien de ouderdom vanhet beton op het tijdstip vanbeproeven niet meer is dan 56dagen wordt de berekendegemiddelde druksterktevermenigvuldigd met I,I.Dezefactor komt tegemoet aan hetfeit dat doorgaans bijeenouderdom van 28 dagen indeconstructie lagere druksterktenaanwezig zijn dan in de proefku-bussen. Ishet beton ouder dan56 dagen, dan isgeen correctienodig.De al dan niet gecorrigeerdedruksterkte moet nu ten minstegelijk zijnaan de vereiste gemid-delde kubusdruksterkte. Dezevolgt uit de vereiste karakteris-tieke kubusdruksterkte vermeer-derd met 1,64maal de voor hetwerk geldende standaard-afwijking.Dit laatste iseen lastige kwestie.Want alsgeldige resultaten vande controleproef ontbreken,hoeis dan de geldige standaard-afwijking nog te bepalen?De aanbeveling geeft hiervooralsoplossing, in volgorde vangewenstheid:I. de standaardafwijking dievolgt uit reeds genomengeldige proeven;2. de standaardafwijking volgenduit de procescontrole van debetonmortelcentrale;3. de standaardafwijking volgenduit de NEN 5950 die behoortbijhet keuringscriteriumvoor 6 proefkubussen.De vereiste karakteristiekekubusdruksterkte volgt uit debijde ontwerpberekeningaangehouden sterkteklasse.Tabel IAantal bepalingen datnodig ;sbijhet onderzoek naardedruksterkteAlsde resultaten van de controle-proefniet voldoenIndit geval zal de constructeurallereerst een herberekeningmaken naar de veiligheid van deconstructie, uitgaande van desterkteklasse die behoort bijdein de falende controleproefgevonden kubusdruksterkte.Het onderzoek zalzich nuconcentreren op die onderdelendie constructief niet voldoen. Dein de tabel genoemde methode dgeniet hierbij de voorkeur.Ook nu moet worden gekekennaar de ouderdom van hetbeton. Indienhet beton ouder isdan 56 dagen moet de gevondendruksterkte worden vermenig-vuldigd met een factor 0,9. Ishetbeton niet ouder, dan isgeencorrectie nodig.Voor elkvan de meetplaatsenmoet de afgeleide druksterkteten minste gelijk zijnaan devereiste karakteristieke kubus-druksterkte die geldt voor desterkteklassedie in de ontwerp-berekening isaangehouden.Alswordt getwijfeld aandekwali-teit vanhet werkStagnaties tijdens de uitvoering,problemen met de verdichtings-apparatuur, slechte verhardings-omstandigheden, vorst- ofbrandschade, het kunnen allemaalredenen zijnom te besluiten toteen nader onderzoek. Hetonderzoek zal zich echtermoeten concentreren op diegedeeltes van de constructiewaar de druksterkte van hetbeton bepalend kan zijnvoor deveiligheid en bruikbaarheid.Voorzichtigheid isgeboden tenaanzien van correlaties van de R-en V-waarden met de druk-sterkte. De gebruikelijke correla-ties zullen bij beschadigd betonin het algemeen niet meergelden.Als keuringscriterium geldt nuevenals in het voorgaande gevaldat de afgeleide druksterkte permeetplaats ten minste gelijkmoet zijnaan de vereiste karakte-ristieke kubusdruksterkte diegeldt voor de in de ontwerp-berekening aangehouden sterk-teklasse.Ook nu wordt de gevondendruksterkte per meetplaatsgecorrigeerd met een factor 0,9voor beton ouder dan 56 dagen.clusleAlsom de een of andere redende normale kwaliteitsbeheersingtekort heeft geschoten,beschikken we over rneettech-nieken om toch nog met eenredelijke betrouwbaarheid eenuitspraak te doen over de druk-sterkte van het beton indeconstructie. Indeze afleveringvanBETONlEK hebben weuiteengezet hoe dan moetworden gehandeld.Laten wij er echter voor zorgendat deze meetmethoden nogslechts een enkele keer uit dekast worden gehaald, voorgevallen waarbij de ouderdomvan de constructie er de oorzaakvan isdat er onvoldoende gege-vens beschikbaar zijn.Tegenwoordig komt er bijnageen beton meer op de marktdat niet isgecertificeerd. Ooksteeds meer bouwbedrijvenbeschikken over systemen voorintegrale kwaliteitszorg,waarmee de kwaliteit van deuitvoering volledig wordtbeheerst.Daarnaast verwachten we eenkundig toezicht van de zijde vande opdrachtgever.Dit alles zou een sluitend systeemmoeten opleveren waarbij in detoekomst nimmer meer de vraagbehoeft te worden gesteld 'Hoesterk isons werk?'.=LiteratuurI. CUR-aanbeveling 15. Onderzoek aan de betonconstructie. Onder-zoek naar de druksterkte - Gouda, 1990.2. STUTECH-rapport 6. Toepasbaarheid terugslaghamer in de prak-tijk. 's-Hertogenbosch, 1988.In onze volgende uitgave:Eigenschappen van beton (IV)Delaatste aflevering van de artikelenserie overeigenschappen van betonisgewijd aandiverse aspecten van duurzaamheid.ofonBETONlEK is een praktijkgerichtvoorlichtingsblad op hetgebiedvan de betontechnologie enverschijnt 10 keer per jaar.Redactie:tel. 073 - 40 I 225Abonnementen:tel. 073 - 401 231ISSN0166-1 37xUitgave:Vereniging NederlandseCementindustrie (VNC),Postbus 30I I,5203 DA 's-HertogenboschAbonnementen lopen perkalenderjaar. Aan het eind vaneen kalenderjaar wordt hetabonnement automatischverlengd, tenzij voor I decemberschriftelijk wordt opgezegd.Overname van artlkelen enillustraties is toegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.