themaIntegrale benadering druklaag en coating7 201650themaIntegrale bena-dering druklaagen coating1Constructieve, betontechnologische en uitvoeringstechnischekennis integraal gebundeld in het RAM-conceptIntegrale benadering druklaag en coating 7 2016 51Bestaande parkeergarages vertonen niet zeldenklassieke problemen, zoals betonschade doorcorroderende wapening, al dan niet veroorzaaktdoor dooizouten. Daarnaast is er regelmatig sprakevan lekkages, problemen met voegovergangentussen prefabbeton elementen en problemen metcoatingsystemen. De hoge kosten die correctiefonderhoud met zich meebrengt, leggen een zwaredruk op een gezonde exploitatie. Met name detoepassing van coatingsystemen stelt vaak teleuromdat de gekozen coatingsystemen niet op hetgedrag van de betonconstructie zijn afgestemd. Eenintegrale benadering van druklaag en coating kanveel ellende voorkomen.Parkeergarages zijn een dankbare doelgroep voor betonreparatie-en onderhoudsbedrijven: veel van de bestaande garages vertonental van schadebeelden die verband houden met gebreken in debetonconstructie. Veel van deze problemen zijn al ge?nitieerdin de ontwerp- en uitvoeringsfase van bouwprojecten. Deparkeergarages zijn vaak het ondergeschoven kindje en nietzelden wordt er op dit onderdeel bezuinigd. Maar tegenwoordenkrijgen parkeergarages meer en meer de functie van hoofdentreevan een kantorencomplex, winkelcentrum, ziekenhuis, cultureelcentrum of dienen ze als veilige tijdelijke stalling voor bezoekersvan stedelijke centra. Daarom is aandacht voor een fraai opper-vlak noodzakelijk en daarmee onvermijdelijk ook voorcoatings.CoatingsDe redenen voor het toepassen van een coating zijn divers. Hetkan om hygi?nische redenen plaatsvinden, zoals in de voedsel-verwerkende industrie of in de medische zorg. Maar bijvoorbeeldook om vloeistofdichtheid te verzorgen of om aantasting vanhet beton tegen te gaan. In parkeergarages wordt een coatingvooral toegepast om esthetische redenen, ter voorkoming vanindringing van chloriden of om de slip- of slijtweerstand teverhogen.Er zijn verschillende materiaalsoorten beschikbaar als coating.Elk materiaal heeft daarbij zijn eigen specifieke eigenschappen,voordelen en nadelen. Er zijn daarnaast veel afbouwbedrijvenactief in de applicatie van coatingsystemen.Met zoveel keuzemogelijkheden is het moeilijk voor eenopdrachtgever het juiste coatingsysteem te vinden dat voldoetaan de wensen. Vaak ontbreekt het ook bij het maken van eenkeuze aan de juiste technische kennis om problemen, zoalsscheurvorming bij of na het aanbrengen, te kunnen voorkomen.Oorzaken scheurvormingEen veelvoorkomend probleem van coatings is het ontstaanvan scheuren. Die zijn het gevolg van diverse oorzaken. Dieoorzaken kunnen liggen in het onderliggende beton of in decoating zelf.BetonBij de bouw van parkeergarages wordt veelvuldig gebruikgemaaktvan voorgespannen betonnen systeemvloeren als kanaalplatenen TT-platen. Om samenhang en schijfwerking te realiseren,wordt meestal een betonnen druklaag toegepast, die wordtafgewerkt met een coatingsysteem. De constructeur ontwerptde wapening in de druklaag meestal vanuit het oogpunt vanveiligheid en controleert de duurzaamheid op basis van detoegestane scheurwijdten volgens de van toepassing zijndemilieuklassen. Bij de keuze voor het toe te passen coatingsys-teem wordt vaak geen rekening gehouden met het gedrag vande ondergrond. Hierdoor is het risico aanwezig dat scheuren inde ondergrond doorreflecteren in het coatingsysteem.Het juist voorspellen van de maximale scheurwijdte in dedruklaag gaat in de praktijk nogal eens mis. Temperatuurbelas-ting, uitdrogingskrimp en kruipvervorming van zowel devoorgespannen systeemvloer als de in het werk gestortedruklaag hebben slechts een geringe invloed op hettheoretische bezwijkdraagvermogen van de vloer. Deze effectenworden daarom in de veiligheidsbeschouwing van de constructeurvaak achterwege gelaten. De invloed van deze effecten op hetontstaan van scheuren en de maximale scheurwijdte die daarbijoptreedt, is echter wel groot.Bij kanaalplaten en TT-platen concentreert de scheurvormingzich veelal bij de plaatnaden en kopse kanten [1]. Bij plaatna-den evenwijdig aan de overspanningsrichting (kelknaden)ontstaan de kenmerkende rechtlijnige scheuren met een regel-matig patroon van om de 1200 of 2400 mm. De plaatnaad is dezwakste doorsnede, waar de optredende trekspanningen doortemperatuurdaling of voertuigpassages leiden tot scheurvormingin de druklaag.Bij tussensteunpunten zijn vaak ??n of twee zeer wijde scheu-ing. Mark VerbatenABT BVir. Peter NuitenRendon Arkel BVing. Jean-Claude De MaaijerBASF Nederland BV1 Parkeerdek voorzien van coatingIntegrale benadering druklaag en coating7 201652themaontwerpproces vaak ook niet op de hoogte van het coatingsys-teem dat toegepast gaat worden en de scheuroverbruggendeeigenschappen die deze coating heeft.CoatingAndersom is de ontwerper van het coatingsysteem vaak niet opde hoogte van de achtergronden waarom scheurvorming in eendruklaag optreedt en welke scheurwijdten hierbij te verwachtenzijn.Juist scheuren in de druklaag die ontstaan nadat de coating isaangebracht, zorgen voor een zeer hoge rek in de coating. Theo-retisch is de rektoename, nadat een scheur is ontstaan, oneindighoog en alleen door de coating opneembaar als er op microni-veau aan beide zijden van de scheur enige onthechting optreedt.Daarnaast moet de coating voldoende dikte hebben om spreidingvan microscheuren over de dikte op te kunnen nemen.Een terugkerende discussie is de vraag of een scheur dynamischreageert. Met andere woorden: of scheurwijdte varieert alsgevolg van temperatuurwisselingen of variabele belasting. Veelcoatingleveranciers sluiten dynamische scheuren uit van garantie.In de praktijk zullen echter nagenoeg alle scheuren, als gevolgvan bijvoorbeeld temperatuurwisselingen en veranderlijkeuitwendige belasting, in wijdte vari?ren. Ook scheuren in dedruklaag die ontstaan nadat de coating is aangebracht, wordennogal eens bestempeld als dynamische scheuren.ren, dwars op de overspanningsrichting, zichtbaar als gevolgvan het roteren van de kopse kanten van de systeemvloer (fig.2). Dit wordt veroorzaakt door de uitwendige belasting en doorverhinderde krimp- en kruipvervorming. Deze scheurenworden vaak pas duidelijk zichtbaar nadat de parkeergarageenige tijd in gebruik is geweest.Het is praktisch gezien erg moeilijk het ontstaan van dezescheuren te voorkomen. Wel kan door een gedegen ontwerp enhet bijleggen van wapening in de druklaag, op de verwachtescheurlocaties, het risico op wijde scheuren sterk wordenverlaagd.Bij de opleggingen is al veel positieve ervaring opgedaan metde toepassing van onthechtstroken tussen de druklaag en desysteemvloer [2] (fig. 3). De onthechting kan worden gereali-seerd door bijvoorbeeld een strook dakleer tussen druklaag ensysteemvloer aan te brengen. De onthechtstrook voorkomt nietdat er scheuren ontstaan, maar zorgt voor een fijn verdeeldpatroon van minder wijde scheuren. Het op deze wijze effectiefbeheersen van de scheurwijdte kan zelfs leiden tot zodanigkleine scheurwijdten, dat de vloeren praktisch als waterdichtkunnen worden beschouwd [3].Indien er in het ontwerp niet specifiek op deze secundaireeffecten wordt ontworpen, kan het dus voorkomen dat dewerkelijke scheurwijdten groter zijn dan uit de berekeningenvan de constructeur blijkt. Daarnaast is de constructeur in het2Integrale benadering druklaag en coating 7 2016 532 Rechtlijnige scheurvorming boven oplegging3 Onthechtstrookin combinatie met de aanwezige wapening en eventueleonthechtstroken, kan aan de hand van optredende spanningende maximaal optredende scheurwijdte op de scheurkritischelocaties goed worden bepaald.Indien nodig wordt er een plaatberekening van de druklaaguitgevoerd waarbij de invloed van de hoofddraagconstructie opde verhindering van de vervormingen in het vlak wordtmeegenomen. Verder worden de te verwachten krimp- enkruipvervorming van de systeemvloer in rekening gebracht.De maximale scheurwijdte die nog door de coating kan wordenopgenomen, bepaalt de hoeveelheid wapening die moetworden toegepast. Om die maximaal opneembare scheurwijdtevan de coating te bepalen, is het noodzakelijk dat de coating isbeproefd, bij voorkeur volgens de beproevingsmethodenconform NEN-EN 1062-7 [4]. Volgens deze norm moet decoating worden getest op een ongescheurde betontegel. Pasnadat de coating is aangebracht en uitgehard, wordt de tegelgebroken. De scheurwijdte die dan nog kan worden opgenomen,bepaalt de maximale capaciteit van de coating. In de normwordt verder een klassenindeling gegeven waarbij ook hetdynamische gedrag van de coating, bij verschillende tempera-turen, is beproefd. Hiertoe varieert men de scheurwijdtevolgens een vastgesteld aantal herhalingen. Dit kan eventueelbij een lage temperatuur worden uitgevoerd om een mogelijkbros gedrag van de coating te detecteren.In de praktijk blijkt dat de meeste coatings niet zijn getestconform deze norm.Doordat in het RAM-concept een coating wordt toegepastwaarvan de scheuroverbruggende eigenschappen uitgebreidzijn getest, kan het ontwerp van de druklaag hier nauwkeurigop worden afgestemd. Op deze wijze kan het meest economischeontwerp, met het laagste risico op scheurvorming wordengevonden.Coating en vloersystemenEen coating bestaat uit diverse lagen. De eerste laag is eenepoxyprimer. Deze laag dient voor het binden van nog achter-gebleven stofdeeltjes, de hechting en het afsluiten van hetporeuze betonoppervlak. Dit afsluiten is noodzakelijk om hetontstaan van luchtbelvorming te voorkomen. Een goed envolledig aangebrachte primer verlaagt ook het risico op osmoseaanzienlijk. Als tweede laag volgt een waterdicht membraan opbasis van polyurethaan (PUR). Hiermee wordt een duurzaam,elastisch en voldoende scheuroverbruggend membraan voor-zien. Dit membraan biedt de zekerheid dat mogelijke lateroptredende scheurvorming, zoals door de constructeur is bere-kend, wordt overbrugd en waterdichting gegarandeerd blijft.Het membraan wordt afgewerkt met een slijtvaste laag, veelalook op basis van PUR. Hiermee wordt de noodzakelijke slip-weerstand voorzien. Deze wordt ingestrooid met kwartszandom de stroefheid te verhogen. Als eindlaag (fig. 4) wordt eenHoofdoorzaak van het doorreflecteren van scheuren in eencoating is vaak het ontbreken van communicatie tussen deconstructeur van de druklaag en de ontwerper van de coating.Integrale benaderingHet reduceren van het risico op doorreflecteren van scheurenin de coating moet worden gezocht in een juiste afstemmingvan de maximaal optredende scheurwijdte in de druklaag en demaximale scheurwijdte die nog door de coating kan wordenopgenomen. Hierbij reageren het ontwerp van de druklaag ende coating als communicerende vaten op elkaar. Een druklaagmet een relatief hoog wapeningspercentage zal ervoor zorgendat de scheurwijdte-eisen aan de coating minder streng kunnenzijn en bij een laag wapeningspercentage zullen de scheur-wijdte-eisen aan de coating juist hoger zijn.Hiertoe is het RAM-concept opgesteld. Dit is een samenwerkingtussen ABT als ontwerper van de druklaag, Masterbuilders alscoatingleverancier en Rendon Arkel BV als applicateur van decoating. Binnen dit concept wordt het ontwerp van de druklaagen de coating op elkaar afgestemd en samen met de applicateurals totaaloplossing aangeboden aan de opdrachtgever.OntwerpVoor de start van een project wordt het bestaande druklaagont-werp bestudeerd en de gevoeligheid voor scheurvorming ingeschat.Het gedrag van de hoofddraagconstructie bij temperatuurver-schillen bepaalt voor een groot deel het optreden van spanningenin de druklaag. Door deze samen met secundaire effecten alskrimp- en kruipvervormingen op de druklaag te beschouwen,3Integrale benadering druklaag en coating7 201654themagekleurde PUR-coating aangebracht die voldoende bestand istegen weersinvloeden (zonlicht) alsook optredende mechanischebelastingen ten gevolge van verkeer. Hiermee wordt eencompleet vloersysteem ? geschikt voor deze toepassing ? opmaat samengesteld. De prestatie-eigenschappen van ditsysteem worden geborgd door een Europese norm NEN-EN1504-2 [5]. Deze norm is tevens gericht op waterdichting.Hierin worden eisen gesteld aan de belangrijkste eigenschappenzoals scheuroverbrugging, hechtsterkte aan ondergrond, stroefheid,slijtweerstand, krimp na doorharding en chemische resistentie.In figuur 5 is een foto van de scheuroverbrugging te zien bijeen gestandaardiseerde test in een geaccrediteerd laboratorium.Om te voldoen aan NEN-EN 1504-2 moet de coating wordengetest conform de proeven in NEN-EN 1062-7.UitvoeringNaast een goed ontwerp en het juiste coatingmateriaal is hetsucces van een coatingvloer in belangrijke mate afhankelijk vanhet vakmanschap van de uitvoerende partij (fig. 6). Daarmeemoet met een aantal zaken rekening worden gehouden. Zowordt bij nieuw gestorte druklagen bij voorkeur, zolang als inhet bouwproces mogelijk is, gewacht met de applicatie van het45Integrale benadering druklaag en coating 7 2016 554 Aanbrengen eindlaag5 Testtegel scheuroverbruggende coating6 Vakmanschap in de uitvoeringPeriodieke inspecties en correctief onderhoud, bijvoorbeeldwanneer beschadigingen aan het systeem optreden, kunnen delevensduur van coatingsystemen aanmerkelijk verlengen.Daarom is de zorg voor een langdurig waterdichte en scheur-vrije vloer een belangrijk onderdeel van het RAM-concept.ConclusieHet unieke van het RAM-concept zit hem vooral in de bundelingvan constructieve, betontechnologische, materiaaltechnische enuitvoeringstechnische kennis en een ruime ervaring. Het is degezamenlijke overtuiging van de betrokken bedrijven dat methet concept veel gevolgschade en daarmee hoge faalkostenkunnen worden voorkomen. LITERATUUR1 Bruins, E., Druklaag of afwerklaag? Ontwerpoverwegingenbij prefab voorgespannen systeemvloeren, Cement, 2002/8.2 Verbaten, M., Van scheur naar scheurtjes, VTM, nr. 1, 2006.3 Loonen, N., Innovatieve druklaag maakt parkeerdekwaterdicht, Bouwwereld, 2014.4 NEN-EN 1062-7, Paints and varnishes ? Coating materialsand coating systems for exterior masonry and concrete ?Deel 7: Determination of crack bridging properties.5 NEN-EN 1504-2, Producten en systemen voor debescherming en reparatie van betonconstructies ? Definities,eisen, kwaliteitsbeheersing en conformiteitsbeoordeling ?Deel 2: oppervlaktebeschermingssystemen voor beton.coatingsysteem. Hiermee zal een groot deel van de scheurvor-ming in de druklaag zijn opgetreden voordat de coating wordtaangebracht. Het risico op doorreflecteren van scheuren kanhiermee op eenvoudige wijze verder worden gereduceerd.Het vroegtijdig injecteren van scheuren in druklagen, eenmaatregel die in het kader van een scheurvrije oplevering vaakwordt ge?ist, is niet altijd nodig en soms zelfs ongewenst.De uitvoering start met het behandelen van de ondergrond. Decementhuid wordt verwijderd door middel van stofarm stralenzodat een goede hechting mogelijk is. De hechting wordtdaarna gecontroleerd door middel van hechtsterkteproeven. Bijeen juiste applicatie van de coating is het vochtgehalte van dedruklaag erg belangrijk. Meer specifiek moet worden voorko-men dat er een vochtfilm op het betonoppervlak aanwezig is ophet moment dat de coating wordt aangebracht. Hiertoe moet deoppervlaktetemperatuur van het betonoppervlak hoger zijndan het dauwpunt. Verder moet het evenwichtsvochtgehaltevan de druklaag zodanig laag zijn dat eventuele condensatieonder de net uitgeharde coating niet kan optreden.De eerste laag, de primer, moet goed en volledig worden aange-bracht. Eventueel kan voor het verhogen van de slipweerstandde primer worden ingestrooid met kwartszand. Teveel en onge-lijkmatig instrooien kan echter leiden tot een vermindering vande elastische capaciteit van de tweede laag, een waterdichtmembraan op PUR-basis. Voor die tweede laag is, vanwege devereiste elasticiteit, het aanbrengen van voldoende droge laag-dikte essentieel. Het controleren daarvan is een belangrijkefactor bij het kunnen waarborgen van een duurzame perfor-mance van het coatingsysteem. Vervuiling tussen deverschillende lagen tijdens de applicatie moet uiteraard wordenvoorkomen.6