I IONDERZOEK ISCHADE IASR-SCHADE CONSTRUCTIEFBEKEKENDE INVLOED VAN ASR-SCHADE OP HET GEDRAG VANGEWAPEND-BETONCONSTRUCTIESir.A.J.M.Siemes, TNO-Bouw, sectie MateriaalkundeSchade in betonconstructies als gevolg van de alkali-silica-reactie, is in dit tijdschriftal enkele tnalen aan de orde gesteld. Daarbij stond steeds de tnateriaaltechnologiecentraal. In dit artikel gaat het otn veranderingen in het gedrag vangewapend-betonconstructies bij het optreden van ASR. Het is belangrijk een goedbeeld te kunnen vortnen van de veiligheid van de aangetaste constructie (reststerkte).Ter sprake kotnen de aspecten die tot spanningsverdeling in de constructie leiden ende invloed van ASR-schade op duurzaatnheid en onderhoud. Tevens wordt gewezenop de noodzaak vaneen bruikbaar toetsingscriteriutn, tnede gebaseerd opinternationale ervaringen.Gelukkig is in Nederland nog? weinig praktijkervaring opge-daan met schade als gevolg vanalkali-silicareactie (ASR) in betoncon-structies. Nadat het eerste schadegeval[1] was ontdekt, zijn nog enkele con-structies bekend geworden waarbij hetvermoedenbestaatdatdezeASR-schadehebben. In totaal gaathetdaarbij omon-geveer 15 betonconstructies. Op basisvan deze ervaring mag worden veron-dersteld, dat het totaal aantal bouwwer-ken in Nederland waarin ASR-schadeaanwezig is, beperkt zal zijn tot enigetientallen. In aantal vormt het dus eenbeperkt probleem.Doordat in Nederland de kennis tenaanzien van het chemisch mechanismein de laatste jaren sterk is toegenomen,levert het onderkennen van deze schadein de praktijk geen grote problemenmeer op [1,2].Ook het inzicht in het se-lecteren van de diverse soorten toeslag-materiaal is sterk verbeterd [3]. CUR-commissie B 56 'Alkali-silicareactie inbeton' speelt hierbij een belangrijke rol.Ten aanzien van deconstructieve gevol-gen van deze schade moet grotendeelsworden teruggegrepen op ervaringenen onderzoekingen uit het buitenland.In een drietal Britse publikaties [4,5,6]is een tamelijk compleet overzicht vandie kennisweergegeven. Op basis daar-van, aangevuld met informatie uit enige22andere publikaties, is in dit artikel aan-gegeven hoe, met name in Groot Brit-tanni?, de constructieve consequentiesworden beoordeeld. Tevens wordt aan-gegeven of deze wijze van benaderenvoor Nederland aanvaardbaar is. Aan-gezienin de literatuur nauwelijks speci-fieke informatie wordt gegeven overvoorgespannen beton, blijft het over-zicht beperkt tot gewapend beton.Zwelwerking en scheurvormingdoorASRIndien in beton ASR optreedt, danwordt daarbij een expansieve gel ge-vormd. In het begin zal een dergelijkereactie heel lokaal optreden. Indien degel niet vrijelijk kan wegvloeien, ont-staan door lokale verhindering van ver-vormingen plaatselijk hoge druk- entrekspanningen in het beton en kunnenmicroscheuren ontstaan. Er ontstaatdaardoor ruimte en de gel kan weg-vloeien, waardoor de opgebouwdespanning verdwijnt. Op het beton heeftdergelijke microscheurvorming weinigeffect. Microscheuren zijn een bekendverschijnsel in beton. Zij ontstaan tij-dens het verharden, belasten ofvervor-men.Eenzekere matevan microscheur-vorming vormt voor het beton geenprobleem.Als er voldoende reactiefmateriaal aan-wezig is en de ASR blijft doorgaan,treedt een schadelijke zwelwerking op.Het aantal microscheuren neemt toe.Veel kleine scheuren groeien uit tot en-kele grotere. Uiteindelijk kunnen ma-croscheuren worden gevormd, diewijdten kunnen aannemen van enkelemillimeters.Het scheurbeeld dat bij alzijdige zwel-ling van beton optreedt, zou in beginselin alle richtingen regelmatig moetenzijn en een zeer grof craquel?patroonmoeten vertonen. In de Engelstalige li-teratuur wordt dit aangeduid met 'mapcracking'. Dergelijke scheurvorming isvoor betonconstructies zeer ongebrui-kelijk en vormt daardoor een duidelijkeaanwijzing dat ASR-schade is opgetre-den (foto's 1 en 2). In de praktijk komenafwijkende scheurpatronen voor, waar-voor een aantal oorzaken kan wordengenoemd:- het scheurbeeld wordt mede bepaalddoor de reeds aanwezige spannings-verdeling in het beton als gevolg vande aanwezige belasting ofde opgeleg-de vervorming;- het aanwezige wapeningsnet is, opmacroniveau, eenvan de belangrijksteoorzaken voor het verhinderen van devrije expansie van het beton; de vormen de hoeveelheid wapening zijn bij-gevolg mede bepalend voor hetscheurverloop;- de hoeveelheid ASR-gel die ontstaat,wordtnegatiefbe?nvloed doorde aan-Cement 1993 nr. 111 Deze constructie vertoont het(map-cracking) scheurpatroon dattyperend is voor beton waarin de ASRreeds ver is gevorderd2 'Map cracking' aan de voet vaneen viaduct. Op dit soort plaatsenkan de ASR intensiefzijn door aanvoervan alkali?n vanuit dooizoutenwezigheid van drukspanningen, ver-oorzaaktdoorbelastingenofdoorver-hindering vande zwelling. Drukspan-ningen van 0,35 N/mm2blijken hier-voor al voldoende te zijn [7]. Waar-schijnlijk hangt de grootte van dezedrukspanning samen met de expan-siesnelheid, want de literatuur noemtook andere waarden [7, 8, 9]. Een ver-keerd gebruikvan dimensies [8, 9] kanhieraan ook ten grondslag liggen;- de ASR wordt in sterke mate bepaalddoor de aanwezigheid van water. Dehoeveelheid water kan echter vanplaats tot plaats sterk verschillen;- door uitspoelen van alkalien kan deASR in de dekking een beperktereomvang aannemen dan in het diepergelegen beton.In de literatuur over ASR wordt in hetalgemeen als uitgangspuntvoor de con-structieve beschouwing gehanteerd, datde op macroniveau waarneembareschade en de op mesoniveau aanwezigemateriaaleigenschappen in rekeningmoeten worden gebracht. Stilzwijgendwordt daarbij voorbijgegaan aan devraag ofde aanwezige schade en de ver-vormingen geen invloed hebben op be-rekeningsuitgangspunten (zoals 'vlakkedoorsneden blijven vlak'). Om een in-druk te geven van de verandering vanmateriaaleigenschappen is in het vol-gende overzicht, bij wijze van voor-beeld, een aantal aan de literatuur [5]ontleende waarden opgenomen:- vrije expansie van het beton als gevolgvan zwellen bedraagt tot 4- ? 5%0, maarhogere waarden worden ook ge-noemd (maar duidelijk kleiner danMechanische veranderingen alsgevolg van ASROp microniveau (hiermee wordt in ditgevalbedoeld dathet gedragvan het be-ton wordt beschreven op het niveau vangrind, zand, cementsteen, porien endergelijke) ontstaan dus lokale trek-spanningen als gevolg van het zwellenvan de gel. Deze spanningen kunnenuiteindelijk leiden tot uitgebreide mi-croscheurvorming in de cementmatrix.Op mesoniveau (hierbij wordthetbetonbeschouwd als een homogeen materi- 1-------~~-~--------~------------__1aal) uit deze scheurvorming zich in eenvermindering van sterkte en in een ver- .laging van de stijfheid. Bovendien kande aanhechting aan de wapening ver-minderen.Op macroniveau (hierbij wordt naar hetconstructiegedrag gekeken) kan dit lei-den totflinke expansies.alsgevolgvandezwelling, verhoogde spanningen in hetbeton en het wapeningsstaal, grovescheurvorming van de constructie, de-laminatie en grote doorbuigingen.Cement 1993 nr. 11 23'-- --------LIO~ND~_E~RZ~~O~EK~~~ I_SC_HAD__E _Tabel!Globaal overzicht van tnechanische veranderingen als gevolg van ASRbijvoorbeeld de breukrek van wape~ningsstaal die enige procenten be-draagt en wezenlijk groter dan deeindkrimpwaarde van beton diehooguit 0,5%0 bedraagt);- bij een wapeningspercentage 'van 1%bedraagt de verhinderde expansie 20tot 40% van de vrije expansie;- de materiaaleigenschappen zijn af-hankel~k van de mate van zwelling(tabel1j, De waarden in de literatuurvertonen echter een grote spreiding.Zoals te verwachten viel lopen dewaarden van de treksterkte en de elas-ticiteitsmodulus sterk terug bij toene-mende zwelling.De in tabel 1 vermelde waarden zijn inde praktijk of in het laboratorium ge-meten. Derelatie tussenhetwapenings-percentage, de mate van verhinderingvan de expansie en de toename van dedrukspanning is een zeer complex pro-bleem, waar maar beperkt onderzoeknaar is gedaan110]. Voorts zal het duide-lijk zijn,datde vermelde eigenschappenzijnbepaald aanproefstukkenwaarin deexpansie niet meerwerd verhinderd. Deliteratuur geeft verder aan dat de cilin-derdruksterkte en de ??nassige druk-sterkte in sterkere mate afnemen dan dekubusdruksterkte.Doordat ook de andere eigenschappenrelatiefin sterkere mate afnemen dan dekubusdruksterkte, is het riskant (ook alser nogweinig schade zichtbaar is) om deveiligheid van de constructie enkel enalleen te beoordelen op de aanwezigekubusdruksterkte. zelfs als wordt vast-gesteld dat de aanwezige druksterktehoger is dan de ontwerpsterkte, kan ernog sprake zijn van een onveilige situa-tie.Constructieve beoordeling vanASR-schade en tnaatregelenBij het beoordelen vanbetonconstruc-ties waarvan het vermoeden bestaat datdie door ASR zijn aangetast, moetenachtereenvolgens de navolgende actiesworden uitgevoerd:~ inspectie van het bouwwerk, waarbijhet scheurpatroon wordt beoordeelden de expansie wordt gemeten;- vaststellenvan de oorzaakvan de scha-de door de aanwezigheid van alkali?n,reactief silica en water aan te tonen,inclusief het nemen van monsterma-teriaal voorbijvoorbeeld PFM-onder-zoek (polarisatie-fluoriscentiemi~croscopie) ofASR-testen [5];- voorspelling van het verdere verloopvan de schade als geen maatregelenworden genomen;- vastleggen van de aanwezige mecha-nische schade in devormvan scheurenen door middel van het meten vankubusdruksterktetreksterkteelasticiteitsmodulustoename drukspanning bij Wo '= 0,5%toename drukspanning bij Wo '= 1,0%3Bij dit Engelse viaduct werdkennelijk aan de draagkrachtgetwijfeld en zijn stalen stuttenaangebracht. Tevens zijndrainagevoorzieningen aanwezig4 Bij dit viaduct zijn naspanankersaangebracht. Duidelijk is te ziendat door deze tnaatregel de uitbreidingvan de ASR-schade wordt beperkto(%) 100(%) 100(%) 100(N/mm2) 0(N/mm2) 0expansIe1%0)1 2,585 8075 5570 500,5 11 257540352424 Cement 1993 nr. 115 Een van de reparatielllogelijkheden voor constructies die schade vertonen,lllaar waarbij de veiligheid niet in het geding is, is het aanbrengen van eenwaterafsluitende laag. Deze laag llloet wel waterdalllptransport vanuit het betonnaar de atlllosfeer lllogelijk makenaanwezige betoneigenschappen;- constructievevaststellingvan de reste-rende draagkrachtop basisvande aan-wezige scheuren, vervormingstoe-stand en materiaaleigenschappen.Hierbij moet ook een voorspellingworden gedaan ten aanzien van deverdere afname van de draagkracht inde loop van de tijd.Op basis vandeze gegevens moeteenin~standhoudingsscenario worden ge-maakt, dat kan vari?ren van:- niets doen;- inspecties of monitoren van hetbouwwerk;- slopen en vervangen;- versterking van de constructie (foto's 3en 4),- drogen van het beton, bijvoorbeelddoor het aanbrengen van een coating(foto 5), door hydrofoberen ofdoor hetaanbrengenvan eenbeschutting. Vaakworden hierbij drainagevoorzienin-gen aangebracht om het overtolligewater af te voeren.Veranderingen in gedrag vanconstrnctiesBij de beoordeling van het gedrag vanbetonconstructies moet worden geke-ken naar veiligheid, bruikbaarheid,duurzaamheid en onderhoud. Dit laat-steaspect, en soms ook duurzaamheid,krijgt in de praktijk relatiefweinig aan-dacht. Bij constructies waar schade isopgetreden, wordt hieraan meer aan-dacht besteed. Men is dan kennelijkdoor ervaring wijzer geworden.In geval van ASR-schade moet in deCement 1993 nr. 11constructieve beschouwing het effectworden verwerkt van de veranderdemateriaaleigenschappen, de verhinder-de zwelling, de aanwezige schade(scheuren en delaminatie) en de vervor-. ming vande constructie. Al deze veran-deringen ten opzichte van de ontwerp-situatie kunnen ertoe leiden dat anderedan de ontwerp-bezwijkmechanismen,maatgevend worden.Krachtsverdeling in de constructieTabel 1geeft aan dat bij ASR een expan-sie kan optreden van 5 mm/m. In de li-teratuur [7] worden incidenteel ookwaarden tot 20 mm/m genoemd, die inde praktijk echter zeldzaam zijn.Dergelijke grote vervormingen kunneninvloed hebben op de krachtsverdelingin een constructie. Dit speelt met namebij statisch onbepaalde constructies enbij constructies waarbij tweede-orde-effecten van belang zijn. De krachtsver-deling is in die gevallen ook afhankelijkvan de stijfheid van de verschillendeconstructie-elementen. Als gevolg vanASRkan de stijfheid verminderen door-dat scheurvorming en verlaging van deelasticiteitsmodulus van .het beton op-treden.Hetis opvallend datin de geraadpleegdeliteratuur, geheel ten onrechte, de in-vloed van ASR op de krachtsverdelingniet aan de orde wordt gesteld. Er wordtwel melding gemaakt van de mogelijk-heid dat onderdelen van een betoncon-structie krachten gaan uitoefenen op derest van de constructie. Een duidelijkvoorbeeld hiervan is de dilatatievoeg.Geziende matevan expansie die kanop-treden (bijvoorbeeld 5 mm/m), moetrekening worden gehouden met zeergroteverplaatsingen bij de voegen. Dezekomen qua grootte overeen met eentemperatuurstijging van 500 ?C! Devoegwijdte van de dilatatie zal daar nietop berekend zijn.Spanningsverdeling in de doorsnede1. BuigingBij een op buiging belast constructie-deel is in het algemeen de wapeningmaatgevend voor het uiterste draagver-mogen. In het geval dat ASR is opgetre-den, treden de volgende veranderingenop:a. de betondruksterkte vermindert endoor verhinderde zwelling neemt debetondrukspanning toe;b. in de trekzone wordt door de verhin-derde zwelling eveneens een beton-drukspanning gesuperponeerd op deoorspronkelijke spanning;c. door het zwellen van het beton komter extra trekspanning in de wapening;d. de elasticiteitsmodulus vanhet betonvermindert.Als gevolg van a., c. en d. wordt de capa-citeitom een buigend momentop te ne-men kleiner, de draagkracht wordt dusgeringer. Uit onderzoek blijkt, dat diteffect meestal niet groot is. In [5] wordtgesteld dat een zwelling van 6%0 geoor-loofd is, voordat de draagkracht duide-lijk vermindert. Dit fenomeen wordttoegeschreven aan het effect van b. (in-trinsieke voorspanning). Bovendien kanvoor bestaande constructies, omdatmeer eigenschappen bekend zijn, vaakeen lagere veiligheidsmarge wordenaangehouden. Enige reductie van dedraagkracht is dan acceptabel.Op dit ogenblik wordt, op basis van hetBouwbesluit, nog gewerkt aan het op-stellen van procedures voor het beoor-delen van de draagkracht van bestaandebouwwerken. Indien deze beschikbaarzijn, kan van geval tot geval de reductieworden berekend.Door de lagere elasticiteitsmodulus(punt d.) kan een grotere doorbuigingoptreden. Daar staat tegenover dat bijveel constructies (bijvoorbeeld viaduc-ten) vooral de bovenzijde erg nat wordt.Het effect van het zwellen is daar hetgrootst en de constructie zal bol gaanstaan. Dezevervorming kande doorbui-ging geheel of gedeeltelijk compense-ren, maar kan ook leiden tot opbuigin-gen.2. DwarskrachtDe dwarskracht in balken wordt opge-nomen door de combinatie van beton25~~~~~~~~~~~I~O~ND~.~E~RZ~~O~E~K~~~~~~---,-IS_C_HAD_~_E~~~~~~~----,Via de scheuren die bij ASR in het betonworden gevormd kunnen stoffen dieverantwoordelijk zijn voor corrosie vande wapening (HP, O2, C02 en Cl-) ge-makkelijk doordringen tot de wape-ning. Dit is een serieuze bedreigingvoorhet beton, omdat scheuren zeer wijdkunnen zijn en diep in het beton kun-nen doordringen. Daar staat tegenoverdat ASR-schade met name optreedt ineen zeer natte omgeving. Corrosie alsgevolg van carbonatatie is dan minderInvloed van ASR-schade op duur-zaamheid en onderhoudDe belangrijkste effecten die ASR heeftop de duurzaamheid en het onderhoudvan betonconstructies zijn volgens degeraadpleegde literatuur:~ voortgaande ASRen alle daarmee sa-menhangende schade;~ corrosie van de wapening als gevolgvan grove scheurvorming;- vorstschade door indringen van waterin scheuren;- vermindering van de brandbestand-heid (wordtveelalgezien als een duur-zaamheidsaspect, maar is het inwezenniet).Afhankelijk van de maatregelen dieworden getroffen en de beschikbaar-heid van reactiefsilica en alkali?n, moetrekening worden gehouden met het inmeerdere of mindere mate voortgaanvandeASR. Door gemakkelijker toetre-ding van water kan versnelling van hetschadebeeld ontstaan.Bij uitputting vanstoffen die bij de reactie betrokken zijn,kan de snelheid ook afnemen. Ten aan-zien van de duurzaamheid moet, zoalsreeds is opgemerkt, ook rekening wor-dengehouden met hetverminderen vande gunstige werkingvan de verhinderdezwelling als het beton gaat uitdrogen.Over het effect van relaxatie is vrijwelniets bekend.6Het viaduct waar voor het eerst in Nederland ASR werd geconstateerd heeftde aandacht getrokken van veel betonconstructeursAls na het constateren van schade maat-regelen worden genomen die ertoe lei-den dat het beton droogt, kan dezedrukspanning als gevolg van krimp vande gel evenwel (gedeeltelijk) verdwij-nen. Dit heeft een negatief resultaat ophet draagvermogen, omdat een gunstigeffect verdwijnt en de ongunstige over-blijven.In [7] is aangegeven dat bij relatievevochtigheden van 70 tot 97% krimp kanoptreden. Dit gebied komt nagenoegovereen met de relatieve vochtighedenin het Nederlandse buitenklimaat. In deliteratuur zijn geen beschouwingen op-genomen die aangeven hoe met dit ver-schijnsel rekening moet worden gehou-den.Verder moet ervan worden uitgegaan,dat de samenstelling van de alkali-sili-cagel van geval tot geval kanverschillen,en daarmee ook het krimpgedrag. Inconcrete gevallen moet daarom dooronderzoekwordenvastgesteld ofhet re-levant is om dezevormvan krimp in be-schouwing te nemen.uitgegaanvan een afname overeenkom-stig de treksterkte.Bij de constructieve beschouwingen istot nu toe gebleken datde drukspanningdie ontstaat bij het verhinderen van dezwelling, vaak (binnen zekere grenzen)een gunstige invloed heeft op het draag-vermogen. Dit gunstige effect is afhan-kelijk van de aanwezigheid van vol-doende wapening die het beton omsluiten ookgoedverankerd is in hetbeton.Eris reeds opgemerkt, dat bij platen inver-ticale richting maar weinig wapeningaanwezig is. Een dergelijke situatiekomt ookvoor bij allerleidetailleringenen vooral bij verbindingen in beton.Hier is dus uiterste zorgvuldigheid ge-boden.4. AanhechtingUit onderzoek komt naar voren dat bijzwelling tot een waarde van 4%0 geenbelangrijke reductie optreedt van deaanhechtsterkte. Een belangrijke voor-waarde is evenwel, dat er voldoendebeugels aanwezig zijn en de betondek-king tenminsteviermaal de kenmiddel-lijn is. Kennelijk speelt hierbij scheur-vorming en delaminatie in de beton-dekking weer een ongunstige rol.Relatiefgrote dekkingen zijn in Neder-land niet gebruikelijk. Voor de aan-hechtsterkte moet in dat geval worden3. KolomHet kenmerkende van een op druk be-laste kolom is het feit, dat de gehele be-tondoorsnede (dus ook de dekking) eenrol speelt in het dragen van de belasting.Bij ASR komt veelvuldig het verschijn-sel voor dat de dekking in sterke matescheurt en delamineert. De effectievedoorsnede van de kolom neemt daar-door af en tevens vermindert de stijf-heid. Voor de draagkracht van kolom~men is het verder ongunstig, dat de ex-centriciteit flink kan toenemen als deASR-schade asymmetrisch over dedoorsnede aanwezig is. Deze effectenmoeten dan in rekening worden ge-bracht te zamen met de reductie van desterkte en van de elasticiteitsmodulus.Ook de toename van de betondruk-spanning moet in beschouwing wordengenomen.en wapening. Het beton wordt daarbijop afschuiving belast. Een dergelijkespanning wordt in negatieve zin be?n-vloed door de aanwezigheid van scheu-ren in het beton. Gezien de grote reduc-tie die kan optreden in de treksterkte,geeft dit een slecht perspectiefvoor hetopnemen van dwarsktacht.Uit proeven blijktdat deze reductie nietoptreedt [5]. Uit sommige proevenkomt naar voren dat het dwarskracht-draagvermogen zelfs met enige tiental-len procenten is toegenomen. De ver-klaringvoor dit gedrag komt weervoortuit de verhinderde zwelling en de daar-door veroorzaakte intrinsieke voor-spanning. De daarbij ontstane (alzijdige)drukspanningen hebben dikwijls een f---~-,--,-------------~~~~~-~-~-----~orde van grootte die overeenstemt metdie van de treksterkte van beton.Voor platen is de situatie ongunstiger.Door hetvrijwel ontbrekenvanvertica-le wapening is in veel mindere matesprake vanverhinderingvan de verticalezwelling. Aan dit aspect wordt in de ge-raadpleegde literatuur geen aandachtbesteed. Bij zwelling van meer dan 6%0kan delaminatie van de betondekkingoptreden, waardoor het dwarskracht-draagvermogen kleiner wordt.26 Cement 1993 nr. 11Literatuur1. Heijnen, WM.M. enJ. van der Vliet,Alkali-toeslagreactie ook in Nederland.Cement 1991, nr. 7/8.2. Heijnen, WM.M. en JA. Larbi, Mi-croscopie van beton. Materialen, 1992,nr. 10.3.Bijen,J enWM.M. Heijnen,Zeezand,zeegrind en alkali-toeslagreactie. Ce-ment 1992, nr. 9.4. The diagnosis ofalkali-silica reaction.ReportBritishCementAssociation, Pu-blication 45.042, 1992.5. Structural effects ofalkali-silica reac-tion - technical guidance on the apprai-sal of existing structures. Report of theInstitution ofStructural Engineers,]uly1992.6.Alkali aggregate reactions in concrete.BRE Digest 330, HMSO, revision 1988.7. Hobbs, o.W, Alkali-silica reaction inconcrete. Thomas Telford Publications,1988.8. Chana, P.S. and G.A. Korobokis,Structural performance of reinforcedconcrete affected by alkali silica reac-tion: Phase I. Transport and Road Re-search Laboratory Report, No. 267,Crowthorne, 1991.9. Chana, P.S. and GA. Korobokis,Structural performance of reinforcedconcrete affected by alkali silica reac-tion: Phase II. Transport and Road Re-search Report, No. 311, Crowthorne,1992.10. Nielsen, A., F. Gottfredsen en F.Thdgersen, Development of stresses inconcrete structnres with alkali-silica re-actions. Materials and Structures 1993, nr.26.in staatis om de aanwezigebelasting tedragen. Meer in het algemeen kanworden gesteld dat een goed onder-bouwde veiligheidsbeschouwing ont-breekr;- .tweede-orde effecten en het gedragvan statisch onbepaalde constructiesnauwelijks aan de orde komen;- mogelijk als gevolg Van het uitdrogenvan de gel ofdoorkruip ofrelaxatie, dedoor expansie ontstane drukspanningverloren zou kunnen gaan.De vakliteratuur biedt veel aankno-pingspunten voor een dergelijke con-structieve beschouwing. Voorzichtig-heid methetgebruikvan deze literatuurblijft evenwel geboden, omdat:- onderzoek laat zien dat er grote sprei-dingen optreden. Er zijn bovendiengrote verschillen tussen waarnemin-gen uitde praktijk en uit hetlaborato-rium, waarbij de praktijk meestal mil-der is [7];- onderzoek dat is uitgevoerd op basisvan versnelde proeven, maar in be-perkte mate representatiefis;- ~e ervaring met ASR-schade beperktIS;- een aantal auteurs tot de (onjuiste)conclusie komtdat er sprake is van eenveilige situatie omdat de constructie7Er moet echter voor worden gewaakt, dat destructiefonderzoek aan de con-structie bijdraagt tot het oplossen van het probleem en het niet groter maaktTen slotteDoor het optreden van ASR kan in be-tonconstructies omvangrijke schadeoptreden. Het visuele beeld daarvankomt erg bedreigend over. Op basis vande vele wijde scheuren en de sterke re-ductie van materiaaleigenschappen zo-als treksterkte en elasticiteitsmodulus,wordt dit beeld bevestigd. Het is echteropvallend dat, mondiaal gezien, nauwe-lijks sprake is van instortingen ofbijna-instortingen.In de literatuur wordt deze situatie ge-weten aan het ontstaan van drukspan-ningen in het beton door het verhinde-ren van de zwelwerking door de aanwe-zige wapening. Deze drukspanningenzorgen voor een intrinsieke voorspan-ning en compenseren geheel ofgedeel-telijk het verloren gaan van de trek-sterkte. Daarnaast speelt de overduide-lijke waarschuwende werking van hetscheurbeeld een positieve rol.Er zal overhet algemeen worden ingegrepen voor-dat een desastreuze situatie ontstaat.Het effect van vorstschade door het in-dringen van water is niet geheel duide-lijk. In Nederland bestaat nauwelijks er-varing met vorstschade aan beton, dusook niet in het geval dat scheuren aan-wezigzijn. Methetextremeschadebeelddat bij ASR kan voorkomen, is in onsland nog geen ervaring opgedaan. Maarde scheurvorming die inbeton optreedt'bij ASR zon het materiaal zodanig kun-nen verzwakken, dat het vorstgevoeligwordt. Hetlijktdaarom raadzaam om indiegevallen waarbij scheuren verzadigdkunnen zijn met water, voorzichtigheidte betrachten.Gezien dit beeld lijkt het toch wenselijkom ookvoor Nederland, waar het aantalASR-schaden beperkt is (j?to's 6 en 7) ennaar verwachting ook zal blijven, een~~~-------~~----~-----~----~-----~----1betere validatie te geven voor de te han-terenconstructieve beschouwing. Daar-bij kan goed worden aangesloten op de~-----~-----~-----~------~----~---..,...,..Iontwikkelingen in landenwaarASRva-waarschijnlijk. Om een indruk te ver- Een en ander mag niet inhouden, dat al ker voorkomt.krijgenvan deze bedreiging ligt hetvoor te lichrvaardig wordt gedacht over dede hand om bij het betonpetrografisch veiligheid van betonconstructies waarinonderzoek dit aspectook meete nemen. ASR is opgetreden. Van geval tot gevalzal een degelijke onderbouwing moetenworden gegeven van de reststerkte,waarbij ten minste de invloed in reke-ning moet worden gebracht van:- de zwelvorming op de krachtsverde-ling bij statisch onbepaalde construc-ties;- de vermindering van de elasticiteits-modulus op de krachtsverdeling bijstatisch onbepaalde constructies;- de zwelvorming op tweede-orde ef-fecten;- de scheurvorming op de krachtsver-deling;- de reductie van materiaalsterkten;- de aanwezigheidvan de drukspanningals gevolg van de verhinderde zwel-werking of het ontbreken daarvan,doordat onvoldoende effectieve wa-pening aanwezig is;- de verhoogde trekspanning in hetwa-peningsstaal.Cement 1993 nr. 11 27