0

Wilt u deze kennis delen met collega's? Klik dan hier om uw collega's uit te nodigen.

1. Inleiding

1. Inleiding

1.1 De 91-daagse kubusdruksterkte van beton

Eind 2012 is de Green Deal 'Verduurzaming betonketen' gesloten tussen de overheid en het MVO Netwerk Beton, waaraan 30 partijen (bedrijven en brancheorganisaties) in de betonketen deelnemen. Het doel van deze Green Deal is een 100% duurzame betonketen in 2050, plus het zetten van concrete stappen daartoe op korte termijn.

Het MVO Netwerk Beton heeft zeven handelingsperspectieven uitgekozen waarmee zij op de middellange termijn mondiaal toonaangevende milieuprestaties verwacht te boeken. De handelingsperspectieven zijn een concrete uitwerking van de duurzaamheidsdoelstellingen van het MVO Netwerk. Onderzoek, ontwikkeling en kennisoverdracht zullen langs de lijnen van deze handelingsperspectieven plaatsvinden.

De samenwerking tussen het MVO netwerk en SBRCURnet moet zorgen dat de weg wordt vrijgemaakt voor het toepassen van duurzame innovaties. De duurzaamheid heeft hierbij betrekking op de duurzaamheid van het proces om beton te vervaardigen en wordt hierna beschreven als sustainable.

Betontechnologen, constructeurs en bouwers werken met het materiaal beton waarvan de lange duur eigenschappen zijn gerelateerd aan de gemiddelde 28-daagse kubusdruksterkte. Dit is in feite een momentopname gemaakt van beton van 28 dagen oud, bewaard in kubusvormige proefstukken van 150 x 150 x 150 mm die onder laboratoriumomstandigheden zijn vervaardigd en bewaard.

Alle ontwerp- en uitvoeringsvoorschriften zijn op deze ‘foto’ gebaseerd.

Net als in het gewone leven gaat het leven van beton nadat de foto is gemaakt gewoon door. De eigenschappen veranderen met de tijd. Zo ontwikkelt de druksterkte zich voortdurend door verdergaande hydratatie van het bindmiddel, tot soms wel 40% boven de waarde na 28 dagen.

Figuur 1 – Ontwikkeling van de druksterkte van S, N, R-cement volgens EN 1992-1-1

De maatschappelijke wens om het milieu minder te belasten heeft gemaakt dat de betonsector er hard aan werkt om de CO2-productie, die vrijkomt bij het vervaardigen, verwerken en hergebruiken van beton terug te dringen.

Behalve door te zoeken naar alternatieve grondstoffen met een lagere CO2-footprint, is ook onderzocht of gewerkt kan worden met bindmiddelen met een lagere CO2-footprint door te anticiperen op de doorgaande sterkte-ontwikkeling van beton.

Door cement met minder cementklinker te gebruiken neemt niet alleen de CO2-footprint van het beton af, maar verloopt ook de sterkte-ontwikkeling trager. Dat betekent dat de voor de constructie benodigde druksterkte op een later tijdstip wordt bereikt.

Een gunstig bijkomend effect is de waarschijnlijke beperking van scheurvorming. Een lager gehalte van cementklinker zorgt voor minder hydratatiewarmte en thermische krimp, maar de treksterkteontwikkeling zal ook iets trager en mogelijk minder zijn.

Voorkomen moet worden dat het maken van beton dat meer sustainable is, het duurzaam behoud van de constructieve eigenschappen van het materiaal – hierna aangeduid als durability – nadelig beïnvloedt.

1.2 Doel preadviescommissie

De Preadviescommissie Beton met 91-daagse sterkte is gevraagd te onderzoeken wat de gevolgen zijn van het hanteren van de 91-daagse druksterkte voor:

  • de relatie tussen sterkte-ontwikkeling en de E-modulus (stijfheidsontwikkeling);
  • kruip (op basis van literatuuronderzoek);
  • permeabiliteit: de wisselwerking tussen durability, permeabiliteit en milieuklassen;
  • ontwerpparameters;
  • constructieve beoordeling van de uitvoeringsfasen (in ontwerpfase niet alleen kijken naar de eindsituatie, maar handvatten geven voor uitvoeringsfasen, bekistingstijden, nabehandeling);
  • uitvoeringsaspecten: verwarmen/koelen (interactie tussen uitvoering en technologie); de invloed van verwarmen op CO2; bekistingstijden (interactie tussen bouwer en constructeur); bijkomende doorbuiging en kruip; nabehandeling;
  • de bijdrage aan sustainability.

Daarnaast is de commissie gevraagd in kaart te brengen met welke aandachtspunten rekening moet worden gehouden.

De ambitie van de preadviescommissie is een bijdrage te leveren aan sustainability door een voldoende ‘durable’ beton te maken met een lagere CO2-footprint ten laste van het bindmiddel, waarvan de uiteindelijke sterkte zo goed mogelijk is gehonoreerd in het constructief ontwerp.

Dit preadvies beschrijft wat er nodig is om tot een CUR-Aanbeveling te komen.

1.3 Samenstelling preadviescommissie

Naam Namens
Simon Wijte, voorzitter VC20, Adviesbureau Hageman en TU/e
Ab van den Bos 1) TNO DIANA
Toine van Casteren B|A|S
Leo Dekker Mebin
Niels Punt 1) ABT
Henk Sliedrecht RWS GPO
Jurjen Talsma VOBN
Theo de Veer ENCI
Edwin Vermeulen VC12, Van Nieuwpoort
Roland van de Weert Gemeente Rotterdam, COBc
Jeannette Bouwmeester-van den Bos, corresponderend lid VC12, BAM Infraconsult
Martin van der Vliet, coördinator SBRCURnet

1) Vanaf de 3e vergadering is de plaats van Van den Bos (TNO DIANA) overgenomen door Niels Punt (ABT).

1.4 Werkzaamheden preadviescommissie

In de eerste twee bijeenkomsten heeft de Preadviescommissie een state of the art document opgesteld [1]. Vervolgens heeft de voorzitter onderzocht welke ruimte de Eurocode biedt aan het gebruikmaken van de sterkte-ontwikkeling van beton [2]. Tevens is er gediscussieerd over de durability van beton dat eventueel niet voldoet aan eisen die zijn geformuleerd in EN 206 en NEN 8005.

De projectleider heeft vervolgens de resultaten van de discussies en de conclusies weergegeven in een concept preadvies, dat door de preadviescommissie is vastgesteld. Dit preadvies is tenslotte ter instemming voorgelegd aan de centrale voorschriftencommissies Beton (VC12) en TGB Beton (VC20).