Herstellen van beton met hydraulische mortels 2004/02.06

Wapeningscorrosie door carbonatatie is een van de hoofdoorzaken van schade aan gewapend beton. Dit artikel, opgesteld in het kader van de Technologische Adviseerdienst 'Herstellen van beton', gesubsidieerd door het Vlaamse en het Waalse Gewest, beschrijft de herstelling van beton met hydraulische mortels.

1. Betonschade door wapeningscorrosie

Wapeningscorrosie in beton wordt voornamelijk teweeggebracht door :
  • de carbonatatie van het beton
  • de aanwezigheid van chloriden, afkomstig uit de omgeving (dooizouten, …) of toegevoegd aan het beton (hulpstoffen, cement, …).
Elk van deze mechanismen vereist een aangepaste herstellingsmethode. De schadeoorzaken moeten bijgevolg worden vastgesteld tijdens een voorafgaande inspectie.

2. Herstelling met hydraulische mortel

De hierna vermelde aanbevelingen zijn overgenomen uit de Goedkeuringsleidraad G0007 'Cementgebonden herstelmortels'. De herstelling gebeurt in verschillende stappen.

2.1. Voorbereiding van de ondergrond

Tijdens de sondering worden de te herstellen zones aangeduid indien :
  • hun oppervlak gebreken of schade vertoont
  • ze hol klinken
  • het beton aan het oppervlak een bedenkelijke kwaliteit heeft (afgebrokkeld, ...).
De aldus voorbereide zones worden volgens een veelhoekig patroon afgebakend met zaagsneden (minstens 5 mm diep), loodrecht op het oppervlak. Als Dmax minstens gelijk is aan 2 mm, moet de minimale dikte van de zaagsnede 3 Dmax bedragen (Dmax is de maximale diameter van de granulaten in de mortel).

De diepte waarop het beton moet weggehakt worden in de omgeving van de wapeningen bij depassivering door carbonatatie, is afhankelijk van de betondekking :
  • als de uiteindelijke dekking na de herstelling groter is dan 20 mm en de omtrek van de wapening zich grotendeels in de niet-gecarbonateerde zone bevindt, moet de wapening niet volledig vrijgemaakt worden. De helft van het staaloppervlak wordt ontbloot (afb. 1)
  • als de uiteindelijke dekking na de herstelling groter is dan 20 mm en de omtrek van de wapening zich grotendeels in de gecarbonateerde zone bevindt, moet de wapening volledig vrijgemaakt worden (zie afb. 2)
  • als de betondekking kleiner is dan 20 mm, moet de wapening eveneens volledig vrijgemaakt worden (zie afb. 3).
Indien de wapening in de langsrichting overgaat van een gecarbonateerde zone in een niet-gecarbonateerde zone, wordt deze ontbloot tot in de niet-gecarbonateerde zone, over een lengte gelijk aan de diameter van de wapening (met een minimum van 20 mm).

Na het weghakken moet het betonoppervlak gezuiverd worden van olie, vet, cementmelk en slecht hechtende granulaten, zodanig dat men een voldoende ruwheid bekomt om de goede hechting van de herstelmortel te waarborgen. Hiertoe worden de te beschermen zones doorgaans gegritstraald, waarna ze ontstoft worden door middel van olievrije perslucht.

2.2. Aanbrengen van de mortel

Het oppervlak moet minstens 2 uur vóór het aanbrengen van de mortel bevochtigd worden. Tijdens het aanbrengen moet de ondergrond vochtig zijn, zonder te glanzen. De herstelmethode verschilt naargelang van de vereiste betondekking na de herstelling :
  • als de dekking groter is dan 20 mm, volstaat een herstelmortel die voldoet aan de Goedkeuringsleidraad G0007
  • als de dekking varieert tussen 10 en 20 mm, moet over de volledige omtrek van de wapening een corrosiewerende laag aangebracht worden, omdat de passiverende eigenschappen van de herstelmortel ontoereikend kunnen zijn
  • als de dekking kleiner is dan 10 mm, moet men een corrosiewerende laag aanbrengen over de volledige omtrek van de wapening, evenals een herstelmortel en een coating op het gehele oppervlak.
Tenslotte moet de mortel nabehandeld worden om de verwachte eigenschappen te verkrijgen : mechanische sterkte, duurzaamheid (bestandheid tegen carbonatatie, …).

3. Besluit

De keuze van de herstellingstechniek moet gebaseerd zijn op een voorafgaande studie ter bepaling van de schade en op een goede voorbereiding van de te herstellen zones. De Goedkeuringsleidraad G0007 kan hierbij gebruikt worden als een handleiding. De keuze van een gepaste herstelmortel en een beschermende bekleding vormt de volgende stap tot een duurzame herstelling.
Valérie Pollet, ir., Josse Jacobs, ing., & Jef Van Gastel, ir., technologische adviseurs, WTCB