nieuws

Hoogovencement even goed als Portlandcement

bouwbreed

delft – Hoogovencement presteert in de praktijk op het gebied van indringen van chloriden niet beter dan Portlandcement. In het laboratorium is de weerstand tegen indringing van chloriden bij gebruik van Hoogovencement weliswaar superieur, maar in de praktijk is geen verschil vastgesteld.

Dit blijkt uit promotieonderzoek van ir. G.C.M. Gaal naar het voorspellen van het verval van betonnen bruggen, terwijl de verandering in ontwerp en bouwwijze daarbij wordt meegenomen.

De eerste betonnen bruggen zijn gebouwd in de vroege jaren van de twintigste eeuw. Gedacht werd dat beton, gemaakt met voldoende cement, het corroderen van de wapening zou voorkomen en dat een beschermende laag (de dekking) de wapening eeuwig zou beschermen.

In de jaren �40 van de vorige eeuw zijn echter dooizouten in gebruik geraakt. Het toegenomen gebruik heeft desastreuze gevolgen gehad. Ter illustratie kan dienen dat voordien in Californië afgedrukte wapening zeldzaam was, tot het einde van de zestiger jaren toen dooizouten in deze Amerikaanse staat voor het eerst op grote schaal zijn gebruikt.

In zowel de Verenigde Staten als Groot Brittannië werd tijdens de jaren �80 en �90 van de vorige eeuw en sterke toename van de onderhoudsbehoefte bij betonnen bruggen vastgesteld. In de Verenigde Staten storten jaarlijks tot tweehonderd van de 600.000 betonnen bruggen in.

Gaal heeft het kader van zijn onderzoek niet bij instorten gelegd, maar bij de schade die het gevolg is van scheuren of afgedrukte dekking ten gevolge van corrosie van de wapening. Hij heeft vastgesteld dat de maatgevende mechanismen voor het optreden van schade chloride-indringing en carbonatie zijn.

Dooizouten zorgen voor aanvoer van chloriden. Bereiken zij de wapening dan treedt corrosie van het wapeningstaal op. Het volume van het staal neemt dan toe. Er springen schollen van het beton en de wapening kan bloot komen te liggen. Carbonatie is het indringen van koolzuurgas in het beton waardoor het alkalisch milieu in het beton verloren gaat. Ook dat kan met vocht en zuurstof tot aantasting van de wapening leiden.

In het proefschrift stelt Gaal een model voor om de indringing van de chloriden te bepalen waarbij rekening is gehouden met de periode waarin de constructie niet is blootgesteld aan dooizouten. Dat laatste is van belang omdat de diffusiecoëfficiënt (een maat voor de snelheid van indringen) dan afneemt. Dit verklaart de relatief goede conditie van bruggen die voor de Tweede Wereldoorlog zijn gebouwd in vergelijking met de bruggen gebouwd in de jaren �70.

De diffusiecoëfficiënten zijn bepaald aan de hand van de chloridegehalten van boorkernen uit het beton van negen bruggen in Nederland uit de jaren �40 en �60. Er zijn meer dan honderd kernen geboord. Het gebruikte cement in de geteste bruggen zou tegenwoordig geclassificeerd worden als CEM III/A.

Aan de hand van het gekozen model en een verstandige keuze voor de waarde van de invoerparameters heeft Gaal de afgedrukte hoeveelheid dekking bepaald. Om het gekozen model te gebruiken als voorspellingsmodel moet controle mogelijk zijn.

Rijkswaterstaat heeft echter de vooruitziende blik gehad om bij de inspecties van 81 betonnen bruggen in Nederland vast te leggen hoeveel beton van de wapening is afgesprongen. Een aantal van deze bruggen zijn tweemaal geïnspecteerd waardoor in totaal 91 inspecties zijn verkregen.

Vergelijking van de door het model voorspelde waarden en de waargenomen afgedrukte dekking toonde aan dat het model dat Gaal voorstelt de gemiddelde waarden van de waargenomen schade nauwkeurig voorspelt. Dr.ir G.C.M. Gaal voorspelt met zijn model dat de hoeveelheid afgedrukte dekking bij de betonnen bruggen over de Nederlandse snelwegen in de komende decennia zal verdubbelen. Dat zal Rijkswaterstaat te denken geven.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels