Pop-outs in beton 2010/04.01

Sinds juni 2010 ontvangt de afdeling 'Technisch Advies' van het WTCB regelmatig adviesaanvragen over pop-outs (kratertjes) in betonelementen die gestort werden in april en mei 2010.
Het aantal en de omvang van de vastgestelde kraters (tot 17 cm diameter) variëren zeer sterk. Deze zijn doorgaans conisch van vorm en achter de kegeltop bevindt zich telkens een kalkkorrel die tot 2 cm groot kan zijn. Bepaalde controleorganismen maken ook melding van scheuren die van de ene krater naar de andere lopen.


De pop-outs zijn te wijten aan een verontreiniging van betongranulaten door ongebluste kalk (CaO), die tussen 28 april en 17 mei 2010 optrad bij een producent van kalk en granulaten. Deze vervuilde granulaten werden geleverd aan diverse betoncentrales en prefab-betonfabrikanten die ze vervolgens gebruikten bij de samenstelling van hun beton. Bij contact met water(damp) verandert deze ongebluste kalk in calciumhydroxide of gebluste kalk (Ca(OH)2), waardoor zijn volume ongeveer verdubbelt. Dit brengt spanningen teweeg die het beton kunnen doen barsten indien de treksterkte ervan overschreden wordt.

Beton met kalkkorrels voldoet niet aan de normen NBN EN 206-1 en NBN B 15-001. Uit vergelijkingen met andere granulaten of toevoegsels die ongebluste kalk bevatten, konden we echter afleiden dat het wel eens een evolutief verschijnsel zou kunnen betreffen. Momenteel bestudeert een groep experten de langetermijngevolgen van een dergelijke betonverontreiniging. We geven hieronder een overzicht van de hypothesen die tot nog toe geïdentificeerd werden :
  • de aanwezigheid van kalkpitten kan de duurzaamheid van het beton soms verkorten (bv. bij vorst, wapeningscorrosie, ...) en kan een negatieve invloed uitoefenen op de beoogde vloeistofdichtheid van bepaalde betonconstructies
  • bij de aanbrenging van 'vochtige' afwerkingen (bv. pleisterwerken) of bij een nieuwe bevochtiging van het beton, zou de heropstarting van de hydratatie van de ongebluste kalk in bepaalde gevallen aanleiding kunnen geven tot de vorming van nieuwe schade
  • het risico op latere schade kan hoger zijn bij geprefabriceerd beton. Bij de productie van dergelijke prefabelementen komen de granulaten immers minder lang in contact met water (in kleine hoeveelheden), in tegenstelling tot ter plaatse gestort beton dat een eerste keer gemengd wordt in de betoncentrale en later opnieuw tijdens het transport naar de bouwplaats.
De herstellingen moeten geval per geval bestudeerd worden en kunnen in vele gevallen door een gecertificeerde aannemer uitgevoerd worden volgens de aanbevelingen uit de PTV 563. Men dient er hierbij vanzelfsprekend op toe te zien dat de kalkkorrels volledig verwijderd worden. Het is echter moeilijk om de duurzaamheid van de herstelde betonelementen te voorspellen, vermits deze hoofdzakelijk afhankelijk is van de omvang van het fenomeen. Aangezien elke situatie afzonderlijk bekeken moet worden, staat het WTCB steeds ter beschikking van alle aannemers die met dit probleem geconfronteerd worden.


WTCB-Rapport nr 13 - 2010
Hout-betonvloeren

In de laatste WTCB-Contact van dit jaar zetten we de hout-betonvloeren in de kijker. Een van onze recente publicaties is immers het rapport nr. 13 'Fysisch en mechanisch gedrag van hout-betonvloeren'. Doordat deze vloeren onder meer een ideale oplossing kunnen vormen bij renovaties, nam het WTCB enkele bijzondere prestaties ervan onder de loep in samenwerking met het Technisch Centrum der Houtnijverheid.

Het verschil met traditionele houtenvloeren zit in de samenwerking tussen het hout en het beton. Deze samenwerking komt tot stand dankzij mechanische verbindingen. De gewapende-betonplaat (4 tot 7 cm dik) zorgt niet alleen voor een verbeterde brandweerstand van de vloer, maar kan tevens bestaande vloeren versterken, wat de toepassing ervan bij renovaties zo interessant maakt.

In het rapport wordt ruime aandacht besteed aan de mechanische prestaties van deze vloeren. Na verschillende afschuif- en buigproeven op korte en lange termijn bleek de buigstijfheid van hout-betonbalken een stuk hoger te liggen dan deze van andere geteste balken. Aan de hand van de resultaten van het onderzoek kon men eveneens een vereenvoudigde rekenmethode opstellen voor de dimensionering. Een praktisch voorbeeld hiervan werd uitgewerkt in de bijlage van het rapport.

Een van de laatste hoofdstukken van het rapport is dan weer toegespitst op de trillingsprestaties. Hiervoor werden verschillende vloeropbouwen in de trilcel van het WTCB onderworpen aan inwendige en uitwendige trillingen. Uit deze proeven bleek dat de verbindingen ervoor zorgen dat de vloer zich gaat gedragen als een quasi-isotrope constructie, die toelaat om een trilcomfort te bereiken dat vergelijkbaar is met dat van een plaat uit gewapend beton met een equivalente nuttige hoogte.

Hoewel dit rapport reeds een aantal belangrijke prestaties van hout-betonvloeren in kaart bracht, blijven nog verschillende hypothesen onbehandeld. Toekomstig onderzoek zou bijvoorbeeld gericht kunnen zijn op het plastische gedrag van de materialen en de verbindingen. Met het huidige rapport is men echter al een stap dichter bij de opstelling van voorschriften voor de toepassing van hout-betonvloeren in België.


V. Pollet, ir., adjunct-departementshoofd, departement 'Materialen, technologie en omhulsel', WTCB
W. Van de Sande, departementshoofd, departement 'Technisch advies en consultancy', WTCB