7E N A A N D K S u T G A V E V A N DVERENIGING NEDERLANDSE CEMENTINDUSTRIEPOSTBUS 3011s 5203 DA 's HERTOGENBOSCHVloeistofdichtbetonMilieubeschermende maatregelen leiden vaak totinvesteringen in bouwen. Beton speelt daarin eenbelangrijke rol, zeker als het om vloeistofdichteconstructies gaat. De specificaties voor vloeistofdichtbeton zijn nog niet voor alle situaties eenduidig vastgelegd.Gezien de actuele vraag naar vloeistofdichte constructieswordt de stand van zaken in dit nummer belicht.Inhet kader van de wet op debodembescherming krijgenbedrijven steeds vaker te makenmet eisen omtrent de vloeistof-dichtheid van vloeren en opslag-constructies. Te denken valt aanbedrijven in de chemische industrie,tankstations, garagebedrijven,busstations en opslagplaatsen voorautowrakken. Maar ook aan land-en tuinbouwbedrijven. Bijnaalleproduktiebedrijven zullen ermee temaken hebben of krijgen.erdicht en vloeistofdichtIsbeton vloeistofdicht? Een merk-waardige vraag? Beton istochimmers ook waterdicht. Zo gemak-kelijkligthet echter niet. Water-dicht en vloeistofdicht zijn niethetzelfde. Alswe spreken overwaterdicht beton wil dit niet zeggendat er in het geheel geen water-transport door het beton plaats-vindt. Het transport gaat echter zolangzaam dat het water vanuit debuitenste poriën kan verdampenvoordat het alsvrij water aan hetoppervlak zichtbaar wordt. De wetop de bodemverontreiniging vraagtechter om constructies die in hetgeheel geen voor het milieu schade-lijkestoffen doorlaten. Daarbijgaat het om een verscheidenheidaan koolwaterstoffen, die eenandere viscositeit hebben danwater. Endaarmee kan ook hetindringingsgedragvan deze vloei-stoffen in een poreus systeem alsbeton anders zijndan dat van water.Het verschil in indringingsgedrag isonder andere beschreven in litera-tuur I.De doorlaatbaarheid of permeabili-teit van beton voor een bepaaldevloeistofwordt beïnvloed door hetporiënvolume en de poriestruc-tuur. Deze zijnweer afhankelijkvanhet watergehalte van de beton-specie, de hydratatiegraad, degradering van het mengsel, deverdichting en de nabehandeling.Water-cementfaaorInde eerder verschenen BETON/EKafleveringen 6/3 'Hoe poreus isbeton' en 6/6 'Permeabiliteit' zijndebegrippen porositeit en permeabili-teit uitgebreid behandeld. Inzijnalgemeenheid kan worden gestelddat het watergehalte en meer in hetbijzonder de water-cementfactorvan enorm groot belang is. Eenhoge wcf leidt tot een meer door-laatbaar en een lagewcf tot eenseptember 1992Schematische voorstelling vanstructuur cementsteeninbetonmet een hoge(links) eneen lage (rechts) water-cementfactorrminder doorlaatbaar beton I).AI in 1954 publiceerde Powers in deJournaloftheAmerican ConcreteInstitute het verband tussen de wcfen de permeabiliteit van cement-steen voor water. De belangrijkeconclusie die uit deze relatie magworden getrokken, is dat bijeenwcf lager dan 0,45, de permeabiliteitvoor water tot bijna nul wordtgereduceerd 2)Voor het maken van waterdichtbeton is het dus een eersté voor-waarde een zo laagmogelijkewater-cementfactor te kiezen.Vervolgens gaat het om zorgvuldigverdichten en voorkomen dat hethydratatieproces voortijdig stopt.HydratatiegraadDe ouderdom, hydratatiegraad encementsoort spelen een belangrijkerol bijhet dichtgroeien van hetcapillaire poriënsysteem. Als gevolgvan het hydratatieproces zal in deloop van de tijd steeds meer waterworden gebonden en neemt hetvolume cementgel toe. De door-laatbaarheid neemt dan steedsverder af.GraderingVoor waterdicht beton moet ookhet toeslagmaterialenmengsel metgrote zorgvuldigheid wordensamengesteld (fig. 3). Slechtgegra-deerde mengsels vragen voor denodige verwerkbaarheid meerwater en zijnbovendien gevoeligervoor nadelige verschijnselen alsontmenging of bleeding. Voor eenoptimalisering van de korrel-opbouw moet vooral gekekenworden naar het fijne gebied van dekorrelgradering, in hetbijzondernaar het gehalte aan zeer fijn mate-riaal « 100 urn ). Materialen alsvliegas en silica fume of microsilicadragen bijaan het afstoppen van decapillaire poriën en het voorkomenvan kleine kanaaltjes die ontstaandoor bleeding op microschaal.Daarnaast werkt ook de puzzelani-teitvan beide materialen ten gunstevan de dichtheid van de cement-steen.11III/J--V12Q60ëii2000.3 0,4 0.5 0.6_cementfaetor0.7 0,8bleedingwatercementsteentoeslagmateriaalbleedingwaterRelatie tussenwater-cementfactoren permeabiliteit Schematische voorstelling vaneen nietgoedte verdichtenmengselVerdichtingEengoed opgebouwd mengselmoet echter nog wel zorgvuldigverdicht kunnen worden. Verdicht-baarheid isvan belangom de tijdensproduktie, transport en storteningebrachte lucht weer uit debetonspecie te kunnen verdrijven.NabehandelingNabehandeling isde laatste maarzeker niet de minste betontechno-logische factor die van invloed isopde water- of vloeistofdichtheid vanbeton. De rol van de nabehandelingwordt misschien nog wel hetmeestonderschat. Het moethier toch nogmaar weer eens worden gezegd.Nabehandelen betekent het voor-komen van verdamping vanwateruit de betonspecie na verdichten enafwerken. Alsverdamping ongehin-derd kan plaatsvinden, blijfter aanhet oppervlak van het beton alsnelte weinig water over. Zo weinigdatde reactie tussen cement en water,de hydratatie, niet verder plaats-vindt.Treedt deze uitdroging al in hetplastische stadium op, dan kunnenplastische krimpscheuren hetgevolg zijn.Inde discussies over vloeistofdichtbeton keert een aantal vragensteeds weer terug. Wat ishetverschil tussen het indringings-gedrag van water en dat van anderevloeistoffen als bijvoorbeeld olie enbenzine? Hoe moet dat wordenonderzocht? Aan welke meet-waarden moet vloeistofdichtbetonvoldoen? Geeft een beproevingonder druk hetzelfde resultaat alseen beproeving onder atmo-sferische omstandigheden? Vragendie nog niet allemaal beantwoordkunnen worden, maar voor eenH"goede regelgevingessentieel zijn.Voor de betonwarenindustrie zijninmiddels voorschriften beschik-baar waarin wordt aangegevenwaaraan een vloeistofdichteconstructie moet voldoen. Voor inhet werk gestort beton is regel-geving inontwikkeling.nwarenindustrieDe ontwikkeling van vloeistofdichtebetonverhardingen is begonnen inde betonwarenindustrie. Voort-komende uit de traditioneel toe-gepaste elementenverhardingen bijbenzinestations krijgt de beton-warenindustrie algeruime tijd vraagnaar vloeistofdichte elementen-verhardingen.Betontechnologisch is het nietmogelijkom één mengselsamen-stelling voor te schrijven voorelementen die inde betonwaren-industrie worden vervaardigd. Demeeste elementen worden machi-naalvervaardigd, waarbij de zoge-naamde groene sterkte van deelementen - de stabiliteit van hetmengsel voordat de verhardingbegint - een belangrijk produktie-criterium is. Niet ten onrechtewordt vaakgezegd dat de appara-tuur bepalend isvoor de mengselsa-menstelling. Niettemin moet metde hiervoor genoemde betontech-nologische principes rekeningworden gehouden.I. Het verband tussen de dichtheiden porositeitvan een mengsel magduidelijkzijn.Er isechter ook eenzeker verband tussen korrelgrootteen porositeit van een mengsel. Hoekleiner de maximale korrel, des temeer pastabenodigd isom alleholle ruimten te vullen. Eengroteremaximale korrelgrootte isinhetalgemeen positief voor de vloeistof-dichtheid.2. Naast de maximale korrel-grootte isook de korrelopbouw,-vorm en -structuur van belang.Gezocht moet worden naar eensamenstelling met de gewensteverwerkbaarheid bijeen zo laagmogelijke waterbehoefte.3. De dichtheid van de betonhuid issterk afhankelijkvan de nabehande-ling.Een dichte betonhuid aan dezijkanten van de elementen isminstens zo belangrijkals aan debovenzijde. Voorkomen moetworden dat een vloeistofachter devoegvullinglangs,viade zijkant vande steen naar de bodem weglekt.De vloeistofdichtheid van eenelementenverharding wordt echterniet alleen bepaald door de dicht-heid van het beton. De stabiliteitvan de fundering isvan belang omontoelaatbare zettingen tegen tegaan. Daarnaast isde kitvoeg eenessentieel onderdeel van een vloei-stofdichte bestrating. Eenjuistede voeg isvanbelangvoor een optimaal en duur-zaam functioneren.rdelingsrichtlijnenHet certificatie-instituut KIWAheeft beoordelingsrichtlijnen opge-steld om te bepalen inhoeverre eenconstructie ook werkelijk vloeistof-dicht magworden genoemd.Daarbij gaat het enerzijds om eisenwaaraan het produkt moetvoldoen, zoals vloeistofdichtheid,maatvastheid en sterkte, anderzijdsom de wijze waarop de kwaliteitgecontroleerd en geborgd dient teworden.- de BRL K-233/0 I behandeltbestratingselementen van betondie vloeistofdicht zijnvoormotorbrandstoffen en smeermid-delen;- de BRLK-234/01 behandelt hetaanleggen van verhardings-constructies met bestratings-elementen van beton en is dus infeite het handboek voor deaannemer;- de BRLK-78 I,waarin de criteriavoor de voegvullingen zijn opge-nomen.Beproevingvan de betonelementengeschiedt conform arikel 6 van deinternationale normlSOIDIS 7031,met dien verstande dat het water isvervangen door dieselolie.Gedurende 48 uur wordt in demeetopstelling een vloeistofdrukvan I bar op het proefstuk uitge-oefend. Dan volgt gedurende tweemaal 24 uur een druk van respectie-velijk3 en 7 bar. Na beëindigen vande proefwordt het proefstukonmiddellijk gespleten en wordt demaximale indringdiepte vastgesteld.De maximale indringdiepte mag nietmeer bedragen dan mmot werk gestort betonAan de regelgeving voor de vloei-stofdichtheid van 'in het werkgestort beton' wordt momenteelgewerkt. Binnenkortzal een aanvul-lingop het Technisch ReglementCertificatie Betonmortelverschijnen voor de certificatie vanvloeistofdichte betonmortel. Voor-uitlopend hierop en mede inge-geven door een toenemende vraagvanuit de markt wordt door deNederlandse cementindustrieonderzoekgedaan naar verschil-lende invloeden op de vloeistof-dichtheid van betonmengsels.Analoog aan de KIWA beoorde-lingsrichtlijnvoor de bestratings-elementen wordt de beproeving opvloeistofdichtheid uitgevoerdvolgens artikel 6 van de 150114-51 Aanleg vaneenvloe/stofdichte vloer vangewapend, terplaatse gestortbeton,vooreentankstationProefopstelling volgens ISO/DIS 703I, ter bepalingvandevloeistofindringingDIS7031 voor de bepaling van deindringing van water, waarbij hetwater isvervangen door dieselolie.Als criterium voor de vloeistof-dichtheid is dezelfde eis gehanteerdals die in de KIWA beoordelings-richtlijn staat vermeld, namelijk eenmaximale toelaatbareindringing van50 rnrn,Om de praktijksituatie van beton 'inhet werk gestort' zo goed mogelijkte benaderen worden de proef-stukken vervaardigd in een pvc-buismet een diameter van 200 mm en180 rnm hoogte. Het bovenvlak,tevens beproevingsvlak, wordt driedagen nabehandeld door het opper-vlak afte dekken met plastic folie,waarna de proefstukken buiten inweer en wind verharden. De pvc-buis zorgt voor een optimale nabe-handeling van de zijwand van hetproefstuk. Een denkbeeldig proef-stuk van beton 'in het werk' isimmers ook slechts aan één zijdeaan de atmosfeer blootgesteld.Als belangrijkste variabele isdeinvloed van de water-cementfactoronderzocht, met waarden van 0,40,0,45,0,50 en 0,55.Het cementgehalte van de beton-mengsels is constant gehouden op330 kg/rn".De gradering van hettoeslagmaterialenmengselligt in hetA-Bgebied, met een maximalekorrelgrootte van 3 l,S mmoDoor de toevoeging van vliegas(30Iiter/m3) is het gehalte aan fijnmateriaal verhoogd tot een totaalvan 140 llter/rrr', wat een positieveinvloed heeft op het tegengaan vanbleeding op microschaal.Door de variabele water-cement-factor en het constante cernent-gehalte wijzigt het watergehalte.Met de toepassing van een super-plastificeerder iseen constanteverwerkbaarheid inconsistentiege-bied 3 gerealiseerd.Na 28 dagen verharden zijn deop hun vloeistofdicht-heid beproefd (foto 6 en 7).De resultaten zijn samengevat infiguur 8. Hieruit blijktdat aan de eisvan de maximale indringdiepte van50 mm kan worden voldaan meteen water-cementfactor van 0,45en lager.Splijting vandeproefstukken toont deindringingsdiepteDe gevonden waarden zijn nadruk-kelijkgerelateerd aan de proef-omstandigheden, zoals de vervaar-digingvan proefstukken en degekozen nabehandeling van 3 dagenmet plasticfolie.Omdat de nabehandeling een zeerbelangrijke parameter isgebleken inverband met de dichtheid vanbeton, wordt het onderzoek indeze richting nog voortgezet. Heteffect van zowel de methode als deduur van de nabehandeling wordtmomenteel nog onderzocht.150_'100EEKIWA beoordelingsrichtlijnvoegen worden gemaakt. Voeg-afstanden mogen niet groter zijndan 5 m. Voor de uitvoering van devoegen en het toe te passen voeg-vulmateriaal kan men niet zondermeer gebruik maken van de richt-lijnendie gelden voor elementen-verhardingen. Voor voegen interplaatse gestorte, vloeistofdichtebetonverhardingen zijn specialerichtlijnen invoorbereiding.0,4water_cementfactormicroscheurvorming optreedt.Door juiste dimensionering van dewapening wordt de scheurvormingbeperkt en evenredig verdeeld.Ongewapend beton moet daaren-tegen zodanig worden gedimensio-neerd dat geen scheurvormingoptreedt. De dikte van de verhar-ding isafhankelijkvan de kwaliteitvan de ondergrond en de belastingdoor voertuigen. Om krimp-scheuren te voorkomen moetenRelatie tussenwater-cementfactor en indringingsdiepte, voor benzineen dieselolie,bepaald volgend ISDfDlS 7031Proefopstelling voorbepaling vanindringingsdiepte oplange termijn, onderatmo-sferische drukEenvloeistofdichte constructiewordt niet alleen bereikt met dejuiste keus van het betonsamenstel-ling.De vloeistofdichtheid wordtmede bepaald door het ontwerp ende uitvoering van de constructie.Daarbij speelt allereerst de keuzetussen uitvoering ingewapend enongewapend beton. Als hetuitgangspunt is in het geheel geen(micro)scheurvorming in het betontoe te laten, isgewapend betongeen logische keuze. Wapenings-staal kan immers pas trekkrachtenopnemen als het beton gescheurdis. Met een keuze voor gewapendbeton dient men te aanvaarden daterp en uitvoeringBeproeven onder atmosferischeomstandigheden ofonderdruk?Beweerd wordt wel dat de indrin-gingsproefvolgens artikel 6 van deISO/DIS7031 een te zware test-methode zou zijn. Eenvloeistofdrukvan 7 bar heeft immers weinigrelatie met de omstandighedenbuiten in het veld.De vraag is in hoeverre met eengeforceerde laboratoriumproefeenuitspraak kan worden gedaan overhet lange-duur gedrag van eenmateriaal. Om hierop eenantwoord te kunnen geven zijnproefstukken vervaardigd waarbijeen vloeistofkolom met dieseloliegedurende een halfjaar op hetbetonoppervlak aanwezig blijft(foto9). Uit dit onderzoek zal blijkenofmet de ISO/DIS 703 I proefme-thode een redelijke voorspellingvan de indringing op langere termijngedaan kan worden. Het belangrijkevoordeel van de beproeving opvloeistofdichtheid volgens de ISO/DIS703 I blijftnatuurlijk dat menbinnen een redelijke termijn overresultaten kan beschikken.otVoor in het werk gestort beton isnog niet gedefinieerd wat weprecies onder vloeistofdichtmoeten verstaan en hoe datgetoetst moet worden. Aan dezeregelgevingwordt gewerkt. DeStichting BMCheeft als certificatie-instituut een aanvullinginvoor-bereiding van het technische regle-ment, speciaal voor certificatie vanbetonmortel bestemd voor vloei-stofdichte betonconstructies.De markt vraagt echter nu reedsom vloeistofdichte constructies.Daarom moeten we ons baseren opde tot nutoe opgedane ervaringen.Dat betekent beperking van de wcftot maximaal 0,45, optimaliseringvan de hoeveelheid zeerfijnmate-riaal, bijvoorbeeld door toevoegingvan vliegas,een goede verwerk-baarheid en een nabehandeling vanminimaaldrie dagen. Dat kan ookgespecificeerd worden als beton inmilieuklasse 5d en sterkteklasse tenminste B35.atuurI. H.Grube, G.Spanka;Dichtigkeitvon Beton gegenüber organischenFlüssigkeiten;Beton Heft 4/90 en5/902. T.Fehlhaber, O.Drawer; Dich-tigkeit von hochfestem Betongegenüber wassergefáhrendenStoffen; Darmstädter Massivbau;Seminar Band6.In onze volgende uitgave:De Europese BetonnormVolgend jaarmoetdeEuropese produktnorm voorbeton, deEN206,z'ndefinitieve vorm krijgen. De voorlopige versie wordt vergeleken met huidigeNederlandse regels. Ergaatwelwatveranderen voor debetontechnoloog.Daar maak je mee.fonBETONlEKiseen praktijkgerichtvoorlichtingsblad op hetgebiedvan de betontechnologie enverschijnt 10keer per jaar.Redactie:tel. 073 - 40 I 225Abonnementen:tel. 073 -40 I 231ISSN 0166-137xAbonnementsprijzen voor 1992:Nederland, Nederlandse Antillenen Belgiëf 23,-andere landen f 36,-Uitgave:Vereniging NederlandseCementindustrie (VNC),Postbus 30 I I,5203 DA 's-HertogenboschAbonnementen lopen perkalenderjaar. Aan het eind vaneen kalenderjaar wordt hetabonnement automatischverlengd, tenzij voor I decemberschriftelijk wordt opgezegd.Overname van artikelen enillustraties istoegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.