Een maandelijkse Uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011,5203 DA 's-Hertogenbosch februari 1987Voo.rschriftenBetonTechnologie (VBT 1986)Sinds enkele weken zijnde nieuwe VoorschriftenBeton Technologie (VBT 1986) NEN 5950 officieelvan kracht. In juni 1985 is in BETONJEK6/26aandacht besteed aan het normontwerp. Hoewel inhetnormontwerp geen ingrijpende wijzigingenmeer zijn aangebracht, is er voldoende redenopnieuw een aflevering van BETONlEK aan ditonderwerp te wijden.Terugkijkend blijkt dat de Voorschriften Beton(de VB en voorheen de GBV) circa iedere 10 jaargeheel worden herzien. De laatste belangrijkeversie was de VB 1974. In 1984 verscheen nog deVB 1974/1984. Hierin waren een aantal tussen-tijdse wijzigingen opgenomen; principieel weekdeze versie niet af van de VB 1974.De V8T 1986 bevat daarentegen een aantal funda-mentele veranderingen. Kort samengevat zijn dat:- sterkte en duurzaamheid zijn gelijkwaardigeontwerpcriteria;erkenning van gecertificeerde produkten;- eenvoudige en eenduidige keuringscriteria.Normaal gesproken zullen we weer circa jaarmet de nieuwe voorschriften moeten werken. Wezullen daarom in deze aflevering uitvoerig stilstaanbij het praktisch werken met de VBT 1986.Vanzelfsprekend is bij het opstellen van de normzoveel mogelijk rekening gehouden metinternatio-nale ontwikkelingen zoals de Europese eEN-normen en de internationale ISO-normen.De belangrijkste consequentie van de eerdergenoemde wijzigingen, is het verdwijnen van deuitvoeringskiassen en dus van het zogenaamdereceptuurbeton volgens uitvoeringsklasse I.De betontechnoloog zal nu zelf de samenstellingmoeten bepalen die aan de gestelde eisen voldoet.Of, om in de terminologie van de VB 74/84 tespreken, de VBT 1986 kent alleen uitvoerings-klasse 11. Een grotere vrijheid, maar ook een veelgrotere verantwoordelijkheid voordebetontechnoloop.De term betonkwaliteit wordt in de VBT 1986 nietmeer gebruikt. Met deze term werd hiermee in feiteniet alleen druksterkte maar ook duurzaamheidaangeduid. Dit was gebaseerd op de gedachte dateen bepaalde sterkte altijd een bepaalde duur-zaamheid garandeert. In de VBT 1986 zijn dezebegrippen duidelijk gescheiden. De gewenstedruksterkte is ondergebracht in sterkieklessen. Deduurzaamheid is meetbaar gemaakt door onderandere grenzen te stellen aan de water-cementfactor. Hiertoe is een indeling gemaakt inmilieuklassen.Overigens is zeer terecht het woord duurzaam-heidsklasse, zoals in het ontwerp van de VBT 1986stond, vervangen door milieuklasse, omdat hetuitgangspunt is dat in alle expositieomstandig-heden beton voldoende duurzaamheid moethebben (een ontwerp levensduur van circa 50jaar).SterkteklassenDe constructeur zal op grond van de gewenstekarakteristieke kubusdruksterkte (f'ck) moetenaangeven welke sterkteklasse het beton moethebben.De volgende sterkteklassen worden onder-scheiden: B5, 815, B25, B45, 855.Alhoewel in bijzondere gevallen tussenliggendesterkteklassen kunnen worden toegepast, wordt ditniet aanbevolen, omdat gezien de normale sprei-ding in druksterkte, verschillen in niveau van5 N/mm2 biî de keuring nauwelijks ziîn te onder-scheiden. Om deze reden zijn de sterkteklassen instappen van 10 N/mm2ingedeeld.Voor alle.dufdelfjkheld moet nog worden vermelddat kubusdruksterkte een gedefinieerd begrip is.Deze wordt bepaald volgens NEN 5968, dat wilzeggen onder voorgeschreven, geconditioneerdeomstandigheden. De sterkteklasse kan dus nooitworden aangetoond aan de hand van biîvoorbeeldverhardingsproefkubussen.Overigens staat de verhardingsproef niet meer inde VBT vermeld. De controle op de sterkteontwik-keling in zal worden opgenomen in de komendeVoorschriften Beton Uitvoering (VBU).De zo juist genoemde NEN 5968 is er één uit deserie zgn. beproevingsnormen, die praktischgelijktiîdig met de VBT 1986 zullen verschilnen,Voor alle proeven en bepalingen die in de VBTworden genoemd, wordt naar deze beproevings-normen verwezen.MilieuklassenZoals gezegd is de indeling in milieuklassen nieuwen vormt ze een geliîkwaardig ontwerpcriteriummet de druksterkte (tabelt).Ult de ornschrijvinq van de milieu's blijkt dat deklassen 1, 2 en 4 het in Nederland qebrulkelijkeklimaat weergeven, terwijl in de klassen 3 en 5 eenaantal bijzondere omstandigheden wordenomschreven. De indeling in milieuklasse 5 kanuitsluitend geschieden aan de hand van NEN 5996Bepaling van de agressiviteit van waterige oplos-singen, gronden en gassen. De eisen omtrent detoe te passen water-cementfactoren, luchtgehalteen cementsoort, afhankeliik van de milieuklasse,zjjn samengevat in tabel 2.Nadere bestudering van deze tabelleert dat er eenbetrekketlik groot verschil is in maximaal toe tepassen water-cementfactor tussen milieuklasse 1en 2. Dit is gebaseerd op het feit dat corrosie vanwapening in een droog milieu, ook biî een betrek-kelljk grote porisiteit van het beton, nauwelijksplaatsvindt. Wel moet dan nadrukkelijkaan devoorwaarden van het droge milieu wordenvoldaan. Verder bliîkt dat beton dat aan ons buiten-klimaat wordt blootgesteld een maximaal toelaat-bare water-cementfactor mag hebben van 0,55.Vergelijking met vroegere eisenIn dit verband is het nuttig om deze eis te verqelij-ken met bijvoorbeeld B 17,5 klasse I in consisten-tiegebied 3. Deze samenstelling wordt thans vrijalgemeen toegepast voor betonconstructiesbuiten. Het voorgeschreven minimale cement-gehalte volgens de VB 1974/1984 is 320 kg/m 3·Het gemiddelde watergehalte voor consistentie-gebied 3is circa'180 11m3 ·2Hieruit volgt dat de gemiddelde water-cement-factor voor deze samenstelling 0,56 is. Daaruitmag men concluderen dat circa 50% van dezesamenstelling zou hebben voldaan aan de eisenvoor milieuklasse 2.Resumerend kan men stellen dat er een geringekwaliteitsverhoging noodzakelllk is om het betonB 17,5 consistentiegebied 3 te laten voldoen aande eisen van milieu klasse 2.Overigens is het vergeliîken van nieuw met oudeen tiîdeliîke zaak en ook niet erg zinvol, omdat ermet de VBT 1986 duldeljjk niet meer in receptuur-termen wordt gedacht maar veeleer naar eigenervaring en inzichten wordt ontworpen.De ontwerper geeft de milieuklasse aanDe ontwerper, maar meestal de betonstructeur, zalnu per constructie of constructieonderdeel moetenaangeven in welke milieuklasse deze moet wordenuitgevoerd. Hlerbi] moet natuurlijk een aantalpraktische aspecten niet uit het oog worden verlo-ren. Stel dat een in één keer te storten vloergedeelteliîk binnen en buiten ligt. Vanzelfsprekendwordt dan de vloer geheel in de maatgevendemilieu klasse (2) uitgevoerd. Als de kolommen zichop de begane grond 'buiten' bevinden en op deverdiepingen 'binnen' dan zal het wel moqeliik zljnom een onderscheid in milieuklasse aan tebrengen.Afstemming milieuklasse - sterkteklasseDe constructeur zal zich moeten realiseren dat hetsoms zinvol is gebruik te maken van het feit datvoor het ontwerp van een betonsamensteHing demilieuklasse maatgevend kan zlln in plaats vansterkteklassé.Stel dat een constructie of constructieonderdeelvalt in milieu klasse 5c. De maximaal toe te passenwater-cementfactor is dan 0,45. In eerste instantiewil de constructeur rekenen met sterkteklasseB 25. Het gemiddelde druksterkteniveau, dat teverwachten is biî toepassing van een klasse Acement en een water-cementfactor van 0,45 iscirca 45 N/mm2· Dit druksterkteniveau is hooggenoeg om te voldoen aan sterkteklasse B 35. Hetkan dus economisch zijn om de constructie metdeze sterkteklasse te berekenen.Dit voorbeeld geeft de juiste wijze van optimali-seren weer; een omgekeerde volgorde is niet [ulst,Met andere woorden: het voorschrijven van een'hogere' milieu klasse in verband met het gekozensterkteniveau is principieel niet juist.De vereiste sterkte kan niet alleen wordenbeïnvloed door de water-cementfactor maarbijvoorbeeld ook door de cementklasse. Eniginzicht in het verband tussen water-cementfactoren druksterkteniveau is dus gewenst ombovenstaande afwegingen te maken. Tabel 3 kanhlerbi] behulpzaam zijn.Tabe/1Mi/ieuk/assenTabe/3Reletie wef en druksterkteniveau* bij toepassing van klasse A cement.milieuklasse12345 (a,b,c of d)milieudroogvochtigvochtig in combinatiemet dooizoutenzeewateragressief (zwak, matig, sterkof zeer sterk)wcf0,450,500,550,65gem. kubusdruk-sterkte (N/mm 2)45403530sterkte-klasse835825825815Tabe/2Eisen afhankelijk van milieuk/assemilieuklasse1 2 3 4 5a 5b 5c,dmaximum water-cementfactor- gewapend beton 0,65 0,55 0,55 0,55 0,55 0,50 0,45- voorgespannen beton 0,60 0,55 0,55 0,55 0,55 0,50 0,45minimum luchtgehalte(niet van toepassingindien wcfes 0,45)- Dmax = 63 mm - - 3.0 3.0 - - -- Dmax = 31.5 mm - - 3.5 - - -- Dmax = 16 mm - - 4.0 4.0 - - -- Dmax = 8 mm - - 5.0 5.0 - - -cementsoort - - - aanbevolen: - - sulfaat-sulfaatbestand bestandhoogoven- cement*cement* bij blootstelling aan oplossingen met z 400 mg 8042-/literof grond met z 3000 mg 8042- lIiterTabe/4Minimum eementgeha/temilieu klasse1 2 3 4 5a 5b 5c,dcementgehalte (kg/m3)gradering binnen A-8 280 280 280 280 280 300 300gradering binnen A-C 280 300 300 300 300 300 300of discontinuMinimum cementgehalteNa het voorgaande, het voorschrijven vanmaximale water-cementfactoren afhankelijk van demilieuklassen, lijkt het vastleggen van hetminimaal toe te passen cementgehalte daarmee integenspraak.Betontechnologisch gezien is deze constateringjuist. Toch hebben de voorschriftmakers het nood-zakelijk gevonden om een soort veiligheidsgrens inte bouwen. Deze veiligheid, voornamelijkgebaseerd op het beschermen van de wapeningtegen corrosie, is vastgelegd in een voorge-schreven minimum cementgehalte (tabe/4).Voor lichtbeton en bij beton met ander toeslagma-teriaal dan zand en grind, is in alle milieuklassenhet toe te passen minimum cementgehalte300kg/m3 ·De voorgeschreven minimum cementgehalteshebben uitsluitend betrekking op gewapend ofvoorgespannen beton. Voor ongewapend betongelden deze minimum cementgehalten dus niet.3Ontwerpen met de VBTIn het voorgaande zijn de achtergrond en degevolgen van de invoering van de VBT 1986 ingrote stappen doorgelopen. Aan de hand van eenaantal voorbeelden zullen we nu nagaan hoe dit inde praktijk functioneert.Voorbeeld 1sterkteklasse B 15milieuklasse 1consistentiegebied 3gewenststerkteniveau: 2,2 x 5 + 15 = 26 N/mm2toe te passen maximum water-cementfactor(bij een klasse A cement):26 =0,8 x 45 + 25/wcf - 45wcf = 0,69De maximum toegelaten water-cementfactor inmilieuklasse 1 is echter 0,65,UDCVoorschriften BetonTechnologie(VBT 1986)Eisen, vervaardiging en keuringRegulations for concreteTechnology(VBT 1986)Requirements, production and inspectionZoals we uit het eerste voorbeeld hebben gezien,is voor de druksterkte een ontwerp water-cementfactor van 0,63 nodig.De maximaal toelaatbare water-cementfactor voormilieuklasse 5c is 0,4$. Conform dezelfde redene-Voorbeeld 2beton voor een zuiveringsinstallatie- rnilieu klasse 5csterkteklasse B 15- consistentiegebied 3Hieruit is voor de praktijk vast te stellen hoe hoogde betontemperatuur moet zijn. Het kan voorko-men dat deze minimaal te verwezenlijken beton-temperatuur "niethaalbaar is. Men zal dan dewater-cementfactor moeten verlagen om bij eengegeven maximaal bereikbare betontemperatuurin verband met beschikbare verwarmingscapa-citeit) toch 15 N/mm2 druksterkte te bereiken. Hetgevolg van deze verlaging van de water-cementfactor is ook een stijging van de 28-daagsekubusdruksterkte. Hierdoor kan het mogelijk zijndat het beton voldoet aan de keuringseis voorsterkteklasse B 25. Dit is echter een situatie die deconstructeur niet tevoren kan voorzien. Achterafalsnog hiermee rekening houden is wellichtmogelijk.Vervangt NEN3880gedeeltelijkICIVIELTECHNISCH CENTRUMUITVOERING RESEARCH ENREGELGEVINGNEN 5950NEDERLANDSNORMAUSATIE·INSTITUUTBij het ontwerpen op water-cementfactor zal menrekening moeten houden met het feit dat de maxi-maal toelaatbare water-cementfactor als keuring-criterium wordt gehanteerd. De toe te passen water-cementfactor is dus afhankelijk van de spreidingvan de nauwkeuringheid van de bepalings-methode en van het producenten- en consumen-tenrisico. Een wijze van benadering die we ooktoepassen bij het ontwerpen op sterkte.Stel dat in een produktieproces de standaardaf-wijking in water-cementfactor 0,02 is. Rekening-houdend met de in de VBT vermelde marge van0,02 in verband met de onnauwkeurigheid van debepaling, wordt de gemiddeld toe te passenwater-cementfactor:(0,65 + 0,02) - 2,2 x 0,02 = ca. 0,63.Hettoe te passen cementgehalte, bij een water-gehalte van 180 11m3, is dan:180/0,63 dus 290kg/m3·In dit geval zou toepassing van het minimaaltoelaatbare cementgehalte van 280 kg/m3 eenwater-cementtactor opleveren van 180/280 =0,64. Dit zou leiden tot een (te) geringe kans opgoedkeuring bij toetsing op de maximum water-cementfactor van 0,65!De waarde van praktijkervaringIn het bovenstaande en in het navolgendevoorbeeld is van het algemene verband tussennormsterkte van cement, water-cementfactor enkubussterkte uitgegaan. De betontechnoloog zal inde praktijk echter veel betrouwbaarder van eigenervaring gebruik maken om tot de toe te passenwater-cementfactor te komen.Stel dat in dit voorbeeld de betonspecie wordttoegepast voor eengietbouwconstructie, waarversnelde verharding wordt toegepast. De beno-digde druksterkte in het werk na 16 uur verhardingis circa 15 N/mm2· Op grond van de toegepastewater-cementfactor van 0,63 is vast te stellenhoeveel de 'gewogen rijpheid' na 16 uur verhar-ding moet zijn. .4Tabe/5Keuringscriteria voor druksterktering als in voorbeeld (1) moet de gemiddeld toe tepassen water-cementfactor zijn:(0,45 + 0,02) - 2,2 x 0,02 = ± 0,43Het toe te passen cementgehalte is dan:18010,43 = 418, dus420kg/m3Een dergelijk hoog cementgehalte is om eenaantal redenen niet gewenst. Om dit cement-gehalte te reduceren kan men een plastificeerderof superplastificeerder toepassen.Een superplastificeerder reduceert het cement-halte tot circa 380 kg/m 3· Verdere reductie van hetcementgehalte is mogelijk indien in consistentie-gebied 2 wordt gewerkt. Met een superplastifi-ceerder in consistentiegebied 2 is een cement-gehalte van circa 350 kg/m 3 mogelijk.In deze situatie kan de constructeur gebruikmaken van het sterkteniveau dat wordt bereikt bijeen water-cementfactor van 0,45. Dit niveau iszodanig dat hiermee een sterkteklasse B 35 kanworden gerealiseerd. Het ontwerpen met dezesterkteklasse kan dan zinvol zijn.sterkteklasseB 5B15B25B35keuringscriterium6 12 N/mm26 23 N/mm26 33 N/mm26 43 N/mm2KeuringKubusdruksterkteVergeleken met de VB 1974/1984 is de keuring opkubusdruksterkte aanzienlijk vereenvoudigd.Als algemeen keuringscriterium geldt:x12 - 1,53 s12 fckDit is dezelfde keuringsformule als die in deVB 1974/1984 voor betonklasseVoor de sterkteklasse tot en met B 35 mag ookworden gekeurd aan de hand van steekproevenvan 6 opeenvolgende proefkubussen. In feitewordt dan gekeurd op het gemiddelde van 6kubussen. Dit lijkt dus op de keuring volgensklasse I in de VB 1974/1984. De nu gehanteerdestandaardafwijkingen zijn echter beter afgestemdop de praktijk (tabe/ 5).Als enige extra voorwaarde bij deze vereen-voudigde keuringsprocedure geldt dat de laagstewaarde uit de serie van zes proefstukken niet lagermag zijn dan 0,9x "ek' Ditisgedaan om te voor-komen dat de Werkelijke standaardafwijking groterwordt dan de aangenomen waarde.Water-cementfactorDe keuring op water-cementfactor is feitelijk eennieuw aspect in de VBT 1986, De methoden waar-mee de water-cementfactor kan worden bepaald,staan vermeld in NEN 5960. De aanbevolenmethode is die waarbij uit de afgewogen hoeveel-heden grondstoffen en het bepaalde vochtgehaltevan het toeslagmateriaal de water-cementfactorwordt berekend.In het keuringscriterium is bij deze methode eenmarge aangehouden van 0,02. Deze marge houdtverband met de nauwkeurigheid van debepalingsmethode. Zoals eerder gezegd moet metvaststeilen van de ontwerp water-cementfactorrekening worden gehouden met onvermijdelijkespreiding tijdens de produktie.Het kan voorkomen dat de water-cementfactor dievoor de sterkte noodzakelijk is, aanzienlijk lager isdan de maatgevende water-cementfactor die volgtuit de milieuklasse. Als dit verschil groter is dan0,05 kan de controle op water-cementfactorvervallen.BesluitDe bedoeling van dit artikel is om de VBT 1986onder de aandacht te brengen. In grote trekkenzijn de hoofdzaken en de praktische consequen-ties daarvan toegelicht. Daarnaast is in de nieuwevoorschriften nog een groot aantal aspecten opondergeschikte punten gewijzigd.Resumerend kan worden gesteld dat de nieuweVBT 1986 een belangrijke doorbraak vormt op hetgebied van de voorschriften technologie. De VBTis de eerste uitgave in een nieuwe generatiebetonvoorschriften; de VBU (uitvoering) en VBO(ontwerp en berekening) zullen hierin nog volgen.Literatuur1. NEN 5950 'Voorschriften Beton Technologie(VBT 1986). Eisen, vervaardiging en keuring';NNI, 19872. BETON/EK 6/26, Sterkte en duurzaamheid indeVBT 19863. BETONIEK7/9, Het ontwerpen van een beton-samenstelling4. Souwerbren, C., VBT 1986, eerste van eennieuwe generatie; Cement 1987 nr. 25BETONlEK verschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprijzen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 6% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 18,50overige landen f 29,ISSN 0166-137x6administratie:postbus 3011, 5203DA 's-Hertogenboschtelefoon (073) 401231Abonnementen lopen per kalenderjaar. Aan het eindvan een kalenderjaar wordt het abonnement auto-matisch verlengd, tenzij het abonnement vóór1 december schriftelijk wordt opgezegd.