nieuws

Sulfaataantasting van betonconstructie gevat in nieuwe rekenregels

bouwbreed

DEN HAAG – Sulfaataantasting van betonconstructies zorgt voor veel kosten ondanks een ontwerpleeftijd van meer dan vijftig jaar. Een onderzoeker van de Universiteit van Californië heeft rekenvoorschriften ontwikkeld om tot optimale samenstelling van portlandcement te komen. In Nederland wordt sulfaataantasting voorkomen door toepassen van hoogovencement.

Om tot rekenregels voor het verloop van de sulfaataantasting van beton te komen, gebruikte onderzoeker Paulo Monteiro experimentele resultaten van sulfaataantasting van betonconstructies over een periode van veertig jaar. Analyse van de resultaten geeft aan dat de samenstelling van het cement een dominante invloed heeft op de aantasting die onafhankelijk blijkt van de oorspronkelijke watercementfactor. Met de rekenregels is het volgens Monteiro mogelijk de levensduur van beton in een agressief milieu beter te voorspellen.

Monteiro heeft ook een �schade-index� ontwikkeld waarmee cementechnologen tot optimale samenstelling van portlandcement kunnen komen.

Hoofdbestanddeel van portlandcement, de klinker, bestaat volgens informatie van ENCI BV uit verschillende chemische verbindingen, waaronder tricalcium�aluminaat. Om de reactie van dit mineraal met water te temperen wordt tijdens het malen van cement enkele procenten sulfaat in de vorm van natuurlijk gips toegevoegd. Daarmee wordt de bindtijd geregeld.

Het tricalciumaluminaat reageert met water en het gips tot ettringiet onder vergroting van het volume. In de eerste fase van de verharding kan deze vergroting onbelemmerd optreden. Aantasting van beton door sulfaten ontstaat door vorming van ettringiet in reeds verhard beton. Deze secundaire ettringietvorming is oorzaak van veel schade. Zij treedt op waar beton in contact komt met sulfaathoudende milieus zoals zeewater, rioolsystemen, mestkelders en sommige bodems.

In het algemeen geldt dat de gevoeligheid voor sulfaataantasting afneemt met de afname van het gehalte aan tricalciumaluminaat. Portlandcement met weinig of niets van dit mineraal is sulfaatbestendig maar helaas vatbaar voor het indringen van chloriden.

Hoogovencement

Onderzoeken en praktijktoepassingen hebben aangetoond dat hoogovencement met een voldoende hoog gehalte van hoogovenslak ongevoelig is voor sulfaataantasting. Door bijmengen van hoogovenslak aan portlandcement wordt het gehalte aan tricalciumaluminaat verkleind. De belangrijkste reden voor de ongevoeligheid van hoogovencement voor sulfaataantasting is dat beton met hoogovencement een veel hogere dichtheid heeft dan beton van portlandcement.

Toepassen van hoogovencement in beton zorgt ervoor dat het beton goed bestand is tegen sulfaten en chloriden. �Het succes van hoogovenslak is typisch Nederlands�, zegt betononderzoeker Robert Haverkort van onderzoeksinstituut Intron. Hoogovencement is een Nederlands product. De grote duurzaamheid van beton met hoogovencement is overigens in de Verenigde Staten wel bekend. Toepassen van hoogovencement heeft volgens hem wel een keerzijde: er moet wat meer aandacht worden besteed aan de nabehandeling van het beton.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels