Beton - schade: verschil tussen versies

Versie van 14 mei 2020 10:41

Elementtype ontbreekt of is ongeldig.

@@ Regel 23: / Regel 23: @@
 ====Herkennen====
 Carbonatatieschade herken je aan scheuren in het betonoppervlak in combinatie met afgedrukte schollen beton. Hierbij komt de roestende wapening bloot te liggen. Er kunnen lichtbruine roestvlekken zitten, maar in het algemeen vloeien de corrosieproducten weinig uit. Meestal heeft de vermindering van de wapeningsdoorsnede nog geen invloed op de stabiliteit van de constructie wanneer schade te zien is. Op dat moment is de aantasting van het betonoppervlak een ernstiger probleem dan de aantasting van de wapening. Al is het wel belangrijk om in te grijpen. Doe je dat niet, dan roest de wapening versneld verder en kunnen er ook constructieve problemen ontstaan.
+===Schade door chloride===
+====Proces====
+Schade door chloride ontstaat doordat de wapening roest door te hoge concentraties chloriden in het beton. Chloride breekt de passiveringslaag op de wapening van het omliggende beton af. Dat kan zeer plaatselijk zijn. Hierdoor ontstaat zogenaamde putcorrosie. Chloride kan in het beton dringen. Vaak is de chloride afkomstig van dooizouten, zeelucht of zeewater. Maar het kan er ook in voorkomen door verontreinigingen in de toeslagstoffen en toevoegingen in de vorm van calciumchloride om de verharding te versnellen. Dat is met name het geval bij bouw uit de tweede helft van de twintigste eeuw. Tegenwoordig is die toevoeging van chloriden niet meer toegestaan. Putcorrosie is zeer verraderlijk en constructief gezien gevaarlijk, omdat het staal plaatselijk diep wordt aangevreten, waardoor de trekcapaciteit afneemt. Corrosieproducten spoelen vaak lokaal uit doordat de hoeveelheid van deze producten gering is en de chloride mobiliteit veroorzaakt. De inwendige drukopbouw en daaruit voortvloeiende schade treedt niet of veel minder op.
+====Herkennen====
+Chlorideschade is herkenbaar aan donkerbruine roestvlekken op het oppervlak van het beton. Schade aan het beton in de vorm van scheuren en afgedrukte schollen treedt niet of veel minder op. In een verder gevorderd stadium raakt ook het beton beschadigd en kunnen roestputten in de wapening zichtbaar zijn. De schade aan de wapening vormt vaak, zeker in het beginstadium, een groter probleem dan de schade aan het beton. Voor nieuw te storten beton schrijven de Voorschriften betontechnologie uit 1995 en NEN 8005 voor dat het chloridengehalte in gewapend beton maximaal 0,4 massaprocent van de hoeveelheid cement mag zijn. Deze waarde bevat een aanzienlijke veiligheidsmarge. Hogere waarden tot 0,8 massaprocent geven niet direct schade in bestaand kwalitatief goed en niet-gecarbonateerd beton met voldoende dekking. Het kritische chloridengehalte in beton is afhankelijk van de pH-waarde; hoe lager de pH-waarde, des te lager het kritische chloridengehalte.
+===Combinatie van carbonatatie en chloride===
+Chloride die in beton aanwezig is, is voor een belangrijk deel gebonden aan de cementsteen. Bij carbonatatie van het beton komt gebonden chloride vrij, zodat de concentratie aan vrije chloride toeneemt. Dit zorgt voor aantasting van de wapening. De combinatie van carbonatatie en chloride is gevaarlijk, omdat chloridengehalten die in eerste instantie geen corrosie tot gevolg hebben in tweede instantie door carbonatatie wel tot aantasting van het beton kunnen leiden.
+===Chemische aantasting===
+====Proces====
+Chemische reacties tussen stoffen die aanwezig zijn in de cementsteen en de toeslagstoffen kunnen ook schade aan beton veroorzaken. Een hoge vochtigheid is daarbij een extra oorzaak. De schade kenmerkt zich door de vorming van reactieproducten die poriewater absorberen en daardoor zwellen en druk uitoefenen in het beton. De aantasting leidt onder andere tot uitzetting, scheurvorming en uitspoeling van reactieproducten. De twee belangrijkste vormen van chemische aantasting zijn ettringietvorming en alkali-silicareactie.
+====Herkennen====
+Ettringietschade is herkenbaar aan microscheuren in de cementsteen en aan het verlies van samenhang. De cementsteen krijgt een wittig uiterlijk en verpulvert, waarbij er grindkorrels los komen te liggen. Ook kunnen grotere scheuren ontstaan, die het beton een gelaagd uiterlijk geven. Vanuit de scheuren ontstaan vaak kalkafzettingen aan het oppervlak. De aantasting ontstaat door reacties van sulfaat met in de cementsteen aanwezige stoffen zoals aluminaat en calcium, waardoor naaldvormige ettringietkristallen ontstaan. Sulfaten kunnen in de toeslagstoffen aanwezig zijn of van buitenaf indringen.
+=====Alkali-silicareactie=====
+Ook bij aantasting door alkali-silicareactie, vaak ASR genoemd, treedt er verlies van samenhang op. De aantasting begint aan het grensvlak van bepaalde toeslagkorrels, waardoor er gescheurde korrels zichtbaar worden. Door de expansie van het beton ontstaat een karakteristiek scheurpatroon, een craquelé, van min of meer evenwijdig lopende scheuren. Deze scheuren zijn onderling verbonden via dwarsscheuren. Vanuit de scheuren vindt vaak uitscheiding van witachtige gel plaats. Bij een alkali-silicareactie reageert reactief toeslagmateriaal met in de poriën van het beton aanwezige alkaliën tot een alkali-silicagel, die zwelt door wateropname. Dit toeslagmateriaal bestaat uit niet of slecht kristallijn silica.
+=====Reactief toeslagmateriaal=====
+Reactief toeslagmateriaal kan echter alleen leiden tot destructieve expansie onder de speciﬁeke omstandigheden van een hoge alkaliteit, de aanwezigheid van portlandcement en een kritische hoeveelheid reactief toeslagmateriaal. Een alkali-silicareactie hoeft overigens niet altijd catastrofale gevolgen te hebben. Soms vindt de gelvorming sterk verspreid plaats en reageert de gel met aanwezig calcium verder tot calciumsilicaathydraten, waardoor de cementsteen verdicht en de reacties worden vertraagd.
+===Fysische en mechanische aantasting van het beton===
+====Proces====
+Scheuren in beton kunnen verschillende oorzaken hebben en zijn daarom vaak niet eenvoudig te verklaren. Zoals in veel materialen kunnen er scheuren ontstaan door thermische werking als er vervormingen worden verhinderd, bijvoorbeeld door het ontbreken van dilataties. Zeker bij oudere betonconstructies is de kans hierop relatief groot, omdat ze vaak een monoliet geheel vormen. Problemen worden versterkt door grote dikteverschillen en een combinatie van oud en nieuw beton. De thermische uitzetting van beton is circa 0,01 millimeter per meter per graad Celsius.
+=====Uitdrogingskrimp=====
+Scheuren kunnen ook ontstaan door uitdrogingskrimp kort na de bouw, en zogenoemde kruip. Bij zeer zware betonconstructies kunnen in de eerste weken na de bouw scheuren zijn ontstaan door te snelle verharding en oververhitting. Bijvoorbeeld bij forten en bunkers. Bij de verharding van beton ontstaat namelijk warmte en als die niet voldoende kan worden afgevoerd door het materiaal worden de thermische spanningen te hoog en ontstaan er scheuren. Ook (mechanische) overbelasting kan een oorzaak zijn, evenals ongelijkmatige zettingen en de combinatie met andere materialen. Zoals stalen delen, bevestigingsmiddelen en metselwerk. De thermische uitzettingscoëfﬁciënt van beton is ongeveer twee keer zo groot als die van metselwerk.
+====Herkennen====
+Afgesprongen betonschilfers en scheuren kunnen wijzen op vorstschade en dooizoutschade. Vorst kan tot aantasting leiden wanneer beton tijdens vorstperioden volledig of bijna volledig is verzadigd met water. Water zet bij bevriezing met ongeveer 9% uit. Schade ontstaat wanneer in de poriën onvoldoende lucht aanwezig is om de expansie van het bevriezende water op te vangen. Een goede kwaliteit beton is bestand tegen vorst.
+=====Ouder beton=====
+Beton dat dateert uit het begin van de twintigste eeuw varieert sterk in kwaliteit. Met name wanneer een hoge water-cementfactor heeft geleid tot een hoge porositeit, kan de vorstbestendigheid onvoldoende zijn. De aanwezigheid van dooizouten versterkt enorm de gevoeligheid voor vorstschade. Het schadebeeld dat dan ontstaat, is anders dan bij zuivere vorstschade. Vorst-dooizoutschade treedt met name op in horizontale vlakken en leidt tot afschilfering en verbrijzeling van het oppervlak.
 |Afbeelding (intern)=20200324 betonschade door onzorgvuldige uitvoering
 |Afbeelding (extern)=[[Bestand:20200324 betonschade door onzorgvuldige uitvoering.jpeg|400px|rechts|thumb|Schade door een onzorgvuldige uitvoering. De dekking is te gering en plaatselijk is de betonspecie niet goed gemengd en verdicht. Hierdoor zit om de wapening te weinig cementsteen en te veel grind.]]
+|Specialisten=Michiel van Hunen
 |Lid van=Thema/f2b71f1f-62e5-45aa-bb98-abdf080d453e,Thema/f3833e7c-9452-4156-95ca-7190655d1cd1,Thema/25b3a0bb-afba-408f-9350-902135adc3c0
-|Specialisten=Michiel van Hunen
 }}