Kan beton nog duurzamer?4 201634Kan beton nogduurzamer?1Preadvies over beton met 91-daagse sterkteKan beton nog duurzamer? 4 2016 35Van 2011 tot 2015 heeft een groep koplopers onder de vlag vande Green Deal Verduurzaming Betonketen een lijst met hande-lingsperspectieven opgesteld voor CO2-reductie met 1 miljoenton per jaar (gelijk aan 27% van de CO2-productie door betonin 2010 [1]). In februari van dit jaar namen 200 bedrijven hetinitiatief tot een Betonakkoord, waarvan hoogwaardig herge-bruik en beperking van de CO2-productie de belangrijkstepijlers zijn.Een van de mogelijkheden die CO2-reductie te bereiken, is hetbeter gebruikmaken van de doorgaande sterkteontwikkelingvan beton.Sterkteontwikkeling betonBetontechnologen, constructeurs en bouwers in Nederlandwerken met beton waarvan de eigenschappen zijn gerelateerdaan een momentopname van beton: de druksterkte van eenkubus van 150 ? 150 ? 150 mm3van 28 dagen oud die onderlaboratoriumomstandigheden is vervaardigd en bewaard.Alle ontwerp- en uitvoeringsvoorschriften zijn op deze `foto'gebaseerd. Maar net als in het gewone leven, gaat het leven vanbeton nadat de foto is gemaakt gewoon door. Zo ontwikkelt dedruksterkte zich door verdergaande hydratatie van het bind-middel, tot soms wel 40% boven de waarde na 28 dagen (fig. 1).PreadviescommissieDe preadviescommissie `Beton met 91-daagse sterkte' isgevraagd te onderzoeken wat de mogelijkheden zijn van hethanteren van de 91-daagse druksterkte van beton in plaats vande gebruikelijke 28-daagse. Dit ten aanzien van de elasticiteits-modulus, de technische duurzaamheid (durability), deconstructieve veiligheid, de uitvoering en de kostenaspecten.Uitgangspunt was het leveren van een bijdrage aan sustainabi-lity door een voldoende durable beton te maken met een lagereCO2-footprint, waarvan de uiteindelijke sterkte zo goed moge-lijk is gehonoreerd in het constructief ontwerp.PreadviesAllereerst heeft de preadviescommissie een state-of-the-artdo-cument [2] opgesteld. Hierin hebben de commissieleden vanuithun eigen praktijk vastgelegd wat de huidige stand van kennisis, hoe daar nu al gebruik van wordt gemaakt en welke vragenmoeten worden beantwoord. Vervolgens heeft de commissieonderzocht welke ruimte de Eurocode nu al biedt aan hetgebruikmaken van de sterkteontwikkeling van beton [3].De commissie komt tot het volgende preadvies.Stel een CUR-Aanbeveling op met:? richtlijnen voor onderzoek dat nodig is om de sterkteontwik-keling van beton in de tijd voldoende betrouwbaar te kunnenvoorspellen op basis van de gebruikelijke 28-daagse sterkte;? aanbevelingen voor de waarde van de nationaal bepaaldeparameter ktdie in NEN-EN 1992-1-1 wordt gebruikt bij hetbeschrijven van de sterkteontwikkeling gedurende de tijdvoor diverse soorten beton;? regels voor de constructeur hoe hij de sterkteontwikkelingvan beton in het ontwerp kan honoreren.Daarnaast adviseert de commissie de betonmortelindustrie omde borging van de sterkteontwikkeling aantoonbaar te makenbinnen de gebruikelijke certificatieregeling.Ontwerp-, technologische en uitvoeringsaspectenIn bepaalde gevallen is nu al een flinke CO2-reductie te behalenals de constructeurs en technologen de keuzen van de sterkte-ing. Martin van der VlietSBRCURnetprof.ir. Simon WijteAdviesbureau ir. J.G. Hageman, TU Eindhoven1 De politietoren van CharleroiLeden preadviescommissieDe preadviescommissie`Beton met 91-daagse sterkte'is samen-gesteld uit:- Simon Wijte, TU/e, Adviesbureau ir. J.G. Hageman, voorzitter- 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, Van Nieuwpoort- Roland van de Weert, Gemeente Rotterdam, COBc- Jeannette Van den Bos, BAM Infraconsult (corresponderend lid)- Martin van der Vliet, SBRCURnet1) Vanaf de 3e vergadering is de plaats van Ab van den Bos(TNO DIANA) overgenomen door Niels Punt (ABT).Recent publiceerde SBRCURnet het `Preadvies Beton(druk)sterkte na 91 dagen verharding'. De preadviescommissiebeveelt aan een CUR-Aanbeveling op te stellen die hetmogelijk maakt om ? binnen de ruimte die de voorschriftenbieden?gebruiktemakenvandedoorgaandesterkteontwikkelingvanbeton.BijbepaaldetoepassingenkanzodeCO2-footprintvan beton verder worden gereduceerd. Daarmee wordenbetonconstructies n?g meer sustainable.Kan beton nog duurzamer?4 2016361,41,21,00,80,60 200 400 600 800cement S-klassecement N-klassecement R-klassetijd (dagen)druksterktetenopzichtevan28-daagsesterkte2 Ontwikkeling van de druksterkte van betonbij toepassing van verschillende cement-klassen, volgens EN 1992-1-1Verder zijn er goede tools om de CO2-footprint te verkleinen(bijvoorbeeld de ontwerptool `Groen beton' van SBRCURnet).Een voorbeeld is uitgewerkt in [6].ToepassingsgebiedenIn principe kan bij het constructief ontwerp van alle bouwwer-ken gebruik worden gemaakt van de doorgaande sterkteont-wikkeling. Er zijn echter toepassingsgebieden die meer voor dehand liggen zoals massieve constructies. Zo is de ingebruik-name van tunnels en sluizen vaak pas na een jaar, wat ruimtegeeft gebruik te maken van de hogere sterkte die na verloopvan tijd wordt bereikt. Ook is de druksterkte van het beton,zoals bij gebouwen met een beperkte hoogte, vaak geen kriti-sche factor bij het constructief ontwerp. Wel vragen sommigetoepassingsgebieden op bepaalde onderdelen extra aandacht.Bijvoorbeeld pons bij puntvormig ondersteunde vloeren en demogelijke achteruitgang van de durability.De commissie adviseert terughoudend te zijn met significantop normaalkracht belaste constructies (kolommen, wanden inhoogbouw, voorgespannen liggers).RegelgevingNEN-EN 1992-1-1Bij de keuze voor de aanbevolen waarde voor ccbij de bepalingvan de rekenwaarde van de druksterkte en kt, de factor die inrekening moet worden gebracht als de betonsterkte is bepaaldop een ouderdom t > 28 dagen, is in Eurocode 2 reeds geanti-cipeerd op een toename van de sterkte van het beton na28 dagen. Bij de keuze voor de aanbevolen waarde voor ccgelijk 1,0, die in de Nederlandse nationale bijlage is overgeno-men, is uitgegaan van de druksterkte van beton bij een ouder-dom van zes maanden. Uitgaande van een fast concrete (eenbeton met cement klasse R, dat in eerste instantie snel is in zijnontwikkeling van de sterkte) is de toename van de sterkte tenopzichte van de 28-daagse sterkte dan gelijk aan circa 12%. Hetis deze aanname die het noodzakelijk maakt op het momentdat de toename van de sterkte in de berekening wordt gehono-reerd, eerst de 12% toename terug te geven. Dit gebeurt door testellen dat ktgelijk aan 0,85 moet worden genomen. Dezeaanname voor de toename van de sterkte is conservatief voorslow concrete [3].De commissie is van mening dat de factor van 0,85 bij beton-mengsels met cement klasse S zou mogen worden verhoogd.Daarmee wordt de vergelijking tussen fast en slow concreteeerlijker. Omdat de sterkteontwikkeling van slow concrete naeen halfjaar, in de orde van grootte van 28% ligt, is om debenodigde druksterkte te bereiken, voor slow concrete nogsteeds een CO2-reductie van 10 tot 20% mogelijk.en milieuklassen beter op elkaar zouden laten aansluiten. Zo isvoor vloeren de druksterkte voor bezwijken minder relevant enkan de constructeur daar nu al kiezen voor lage sterkteklassenen een iets lagere stijfheid.Constructeurs zijn zich vaak onvoldoende bewust van deinvloed van de keuze van de milieuklasse op de eindsterkte vanhet beton. Bij een strenge milieuklasse krijg je `gratis en voorniks' extra sterkte die in het constructief ontwerp vaak nietvoldoende wordt benut. Dit kan ertoe leiden dat vanwegemilieuklasse-eisen een hoger cementgehalte wordt gebruikt danvoor de gekozen sterkteklasse noodzakelijk zou zijn.Gebruikmaken van de sterkteontwikkeling in de tijd betekentdat de constructeur een `film' krijgt in plaats van een `foto'. Bijde ontwikkeling van de sterkte over een langere tijd wordenook de constructieve aspecten van de uitvoeringsfase in dezefilm belangrijker.Het is aan de betontechnoloog om het verloop van de sterkte-ontwikkeling te borgen. Dit is lastig omdat mengsels tijdens deuitvoering soms worden aangepast in verband met verwerk-baarheid en weersomstandigheden.Door te anticiperen op de doorgaande sterkteontwikkeling vanbeton, kan worden gewerkt met minder cement of met bind-middelen met een lagere CO2-footprint. Door cement metminder cementklinker te gebruiken, neemt niet alleen deCO2-footprint van het beton af maar verloopt ook de sterkte-ontwikkeling trager. De uitvoering van het werk moet mogelijkop deze tragere ontwikkeling van de sterkte worden afgestemd.Een gunstig bijkomend effect van minder cement of cement-klinker is de waarschijnlijke beperking van scheurvorming diein jong beton kan ontstaan. Een lager gehalte van cementklin-ker zorgt voor minder hydratatiewarmte en thermische krimp,echter de treksterkteontwikkeling zal ook iets trager en moge-lijk minder zijn.3 Aanleg van een betonnen bedrijfsvloerfoto: Peter de Koning4 Massabeton: pyloonmoten van de Muiderbrug2Kan beton nog duurzamer? 4 2016 37Uit de verkenning van Cement&BetonCentrum en VOBN [5]blijkt dat in de praktijk meestal de milieuklassen XC1 t.m. XC3de bepalende milieuklassen zijn voor het toe te passen beton.In die gevallen is vanwege de sterkte-eis meer cement nodigdan het minimumgehalte dat vanwege NEN-EN 206 en NEN8005 zou moeten worden toegepast. Betonmengsels dievoldoen aan NEN-EN 206-1 en NEN 8005 bieden bij die mili-euklassen dus voldoende speelruimte om gebruik te maken vande sterkteontwikkeling bij een meer beperkt cementgebruik.KwaliteitsborgingDe commissie vindt het belangrijk dat er meer inzicht wordtverkregen in de spreiding van druksterkte van beton bij eenhogere leeftijd en beveelt de betonmortelindustrie daarom aanover een lange termijn meetresultaten te verzamelen van dedruksterkte van beton met een ouderdom hoger dan 28 dagen.De ervaringscijfers van de betoncentrales en doorlopendonderzoek moeten het gebruik van de sterktetoename in depraktijk onderbouwen.Het preadvies is ter instemming voorgelegd aan de centralevoorschriftencommissies Beton (VC12) en TGB Betonconstructies(VC20). De CUR-Aanbeveling zal begin 2017 verschijnen. LITERATUUR1 Update Prioritering handelingsperspectieven verduurzaming beton-keten 2015, CE Delft.2 State-of-the-art Beton met 90-daagse sterkte (intern werkdocument,verkrijgbaar op aanvraag).3 Achtergronden materiaalfactor in EN-1992-1-1, Adviesbureau ir. J.G.Hageman.4 The pros and cons of specifying strength at 91 days, ERMCO 2015.5 Onderzoek naar eindverbruik en toepassing betonmortel en cementin Nederland in 2014, C&BC, VOBN.6 Hoe groot is de milieuwinst bij uitgestelde verharding van 28 naar 91dagen? Betoniek Vakblad 2015/2.NEN-EN 206 in combinatie met NEN 8005NEN-EN 206 staat Equivalent Performance Concrete toe engeeft daarmee ruimte om voldoende durable beton te makenmet een gereduceerde hoeveelheid cement. De preadviescom-missie is van mening dat bij het streven naar een sustainablebeton voldaan moet blijven worden aan de normen EN 206 enNEN 8005. Ook binnen NEN-EN 206 en NEN 8005 is hetmogelijk de sterktetoename te waarderen, zonder de mini-mumeisen voor cementgehalte of de wcf te onderschrijden [4].34