ing.W.BassieBouwcentrum, Rotterdam Betonreparaties in deVerenigde Staten van AmerikaVanwege de veelbelovende mogelijkhedenvan polymeerbeton voor toepassing in ver-hardingsconstructies, organiseerde hetAmerican Concrete Institute in 1981 eensymposium over dit onderwerp. De belang-rijkste voordrachten werden gebundeld ineen zogenaamde Special Publication met detitel 'Applications of Polymer Concrete', diewerd uitgegeven in november 1981.Ing. W.Bassie maakte van deze publikatieeen bespreking, die zoveel interessante ge-gevens bevat, dat wij er de voorkeur aangeven deze als afzonderlijk artikel te publi-ceren, in plaats van in de rubriek Boekbe-spreking. Ge?nteresseerden kunnen SP 69'Applications of Polymer Concrete' bestel-len bij het ACI in Detroit; kosten $32,35Red.Cement XXXIV (1982) nr. 8Het probleem van de snelle aantasting vanbetonnen brugdekken in de grote autowe-g?n in de VS heeftepische proporties aange-nomen, zo schrijftWeyers in Publication SP-69 'Applications of Polymer Concrete' vanhet American Concrete Institute.Het gaat veel te ver om het betreffende rap-port, waaraan een veertiental auteurs bijdra-gen hebben geleverd, te beschrijven als hetepos van de strijd tegen deze problemen. Hetis er wel voor een belangrijk deel aan gewijd,en de weergegeven ontwikkelingen op ge-bied van polymeer(p.c.)en cementbeton meteen polymeertoevoeging (p.c.c.) zijn ronduitindrukwekkend. Dat zit hem voor een be-langrijk deel in de schaal, zowel die van deproblemen als die van de oplossingen.Het bedrag, nodig voor reparatie van de560000 brugdekken in de nationale autowe"gen, wordt geschat op 10 biljoen dollar. Deschade is een gevolg van dooizouten en isveelal zeerernstig, zodat na verwijdering vanaangetast beton een centimeters en plaat-selijk decimeters, dikke bekledingslaagmoet worden aangebracht. De voornaamsteeisen die men aan de te gebruiken reparatie-materialen stelt zijn:- te combineren met aanwezige materialen(bijv. vochtig zand en grind) en verwerkbaaronder de gegeven weersomstandigheden;- snelle tot zeer snelle verharding;- blijvend goede hechting op oppervlakkig(bijvoorbeeld met infrarood stralers) ge-droogd beton;- ongevoelig voor aantasting doordooizou-ten;- een goede weerstand tegen indringingvan dooizouten;- een goede weerstand tegen afslijting enerosie.Ook de schaal waarop verschillende oplos-singen worden toegepast is voorons nauwe-lijks voorstelbaar. Met bepaalde reparatie-technieken (bijvoorbeeld epoxyharsbeton,en cementbeton met een toevoeging van sty-reenbutadi?endispersie) heeft men een sy-stematische ervaring opgebouwd, die zichuitstrekt over enkele tientallen jaren en diebetrekking heeft op honderden objecten.Nieuwere technieken (snel uithardende me-thylmethacrylaatspecies, epoxyharsdisper-sies) zijn in groots opgezette proeven op hunmerites onderzocht.492De in de publikatie beschreven reparatiema-terialen zijn ons natuurlijk niet onbekend;zowel epoxyharsen als methylmethacrylaat-harsen worden ook in West-Europa veelvul-dig toegepast. Hetzelfde geldt voor epoxy-harsdispersies. Minder vaak worden sty-reenbutadi?endispersies hier gebruikt; ditdispersietype is daarentegen in de VS sterkoverheersend. Opvallend istenslotte, daton-verzadigde polyesterharsen in de VS bij be-tonreparatie nog een vrij belangrijke rol blij"ken te spelen; dit bindmiddel komt men inEuropa voor in situ toepassing nauwelijksmeer tegen, nadat de grote krimp en dealkali" en vochtgevoeligheid ervan tot velemislukkingen heeft geleid.De algemene tendens bijkunstharstoepas-sing in de betontechniek gaat in de VS in derichting van polymeerbeton; de ervaringenmet polymeerbeton Zijn duidelijk gunstigerdan die met cementbeton met kunstharstoe-voeging. Dit in tegenstelling tot West-Europa en Japan, waar men juist weer meerbelangstelling krijgt voor dispersietoevoe-gingen (zie bijvoorbeeld de papers van hetThird International Congress onpolymers inConcrete, Koriyama, Japan 1981). Dit laatstehangtblijkbaarsamen metde mindergunsti-ge ervaringen die in West-Europa zijn opge"daan met polymeerbeton, en met name metepoxyharsspecies, voor betonreparatie.Opvallend is dat men in de VS doorgaansrelatief dikke bekledingslagen (12 cm ofmeer) toepast, nadat aangetaste lagen gron-dig zijn verwijderd. Wellicht zijn de betereresultaten hieraan te danken. In Europa enJapan daarentegen is op gebied van kunst-harsdispersies een veel bredere ontwikke-ling aan de gang dan in de VS, waarbij vooralacrylaatesters en (toch) styreenbutadie?ngrote kanshebbers zijn.Tenslotte nog enkele aardige details uit hetrapport.ScanIon beschrijft ervaringen met de vol"gendebekledingen van in beton uitgevoerdewaterbouwkundige werken.1. epoxymortel;2. conventioneel beton;3. staalvezelbeton;4. epoxybeton;5. stalen platen.De bekledingen stonden vooral bloot aanuitschuring. Na 2 jaar bleek dat (2) en (3)LEGEND----- POLYMER-IMPREGNATED CONCRETE~ - - -- POLYMER PORTLAND CEMENT CONCRETE--- ~ POLYMER CONCRETE (MMA)- - - - - POLYMERCONCRETE (VINYL ESTER)~/...-----...- ,.---~~.- .-'~.__.-~.-?V _._._--.....-_.--------_._-:-..... ---- 72---..,......6036 48TEST TIME, HAo 12 241.2 '--~-;,.-'-~--'~~-"'~~---r~~---r~~-'-~~-,I I LEGEND I I- - - POLYURETHANE., ~-~ EPOXY RESIN MORTAR (HIGH MODULUS)~ 1.0'-- EPDXYRESINMDRTAR(LDWMDOULUS) -:".:r-~~+-~--1::! ~~- FURAN RESIN MDRTAR ,/'~ - - - - ACRYLIC MORTAR /~ _.-._'- IRON AGGREGATETDPPING ./"~ 0.81-~--i1-~-j~~-j~-/.,.."-+~~--+-~-+--~w /~ /Cl) . / , /9o.el----"~--+~~-1-/-C7"'--~~-+~~-+-,.:7-"~-+-~--J5 /~ r-~ /. ,,"o ./ ~ffi~ ~ _~ / .~~:;:::I:.::=---< i."...?"./'; 0.21 . / '!-~- ~::~- ~=~_I--'--oW-=--~--84726036 48TE.ST TIME, HR2412oo10lillil?::1>-lil 8~Z'"~uia.. 6lillilgZe4liloa:'"IZe 2lil?a:In?1Relatieve weerstand tegen erosie vanverschil/ende soorten polymeerbeton2Relatieve weerstand tegen erosie vanverschil/ende coatingsslechte resultaten opleverden, de overigewaren goed. Een proef met een uitgebreiderscala bekledingsmaterialen, die werdenonderworpen aan de eroderende werkingvan stromend wateren rollende stalen ko-gels, leverde de resultaten op vermeld infiguur 1 en 2.Polyurethaancoatings blijken het beste,zoals ook uit ander onderzoek bekend is;daarna volgt p.c. (polymeerbeton). De resul-taten met p.i.c. (cementbeton ge?mpreg-neerd met een kunstharsmonomeer, datdaarna wordt gepolymeriseerd door warm-te), p.c.c. en beton met staalkorrels in hetoppervlak, zijn minder gunstig.Fowler C.S. deed proeven met p.C. met alsbindmiddel methylmethacrylaat (95%) incombinatie mettetra-ethyleen glycol diacry-laat (5%). Hij gebruikte vochtig toeslagmate-riaal en paste verschillendemiddelen toe omde nadelige invloed van het vochtte elimine-ren: portlandcement, kalk of gips als vocht-bindende middelen; acrylzuuren afgeleidendaarvan, epoxydispersies en silaan als hech-tingverbeterende middelen, waarmee detoeslag eerst werd behandeld. Uitstekenderesultaten werden bereikt met silaan als'coupling agent'. Uit ouder Duits onderzoek(Keiler van het OUo Graf Instituut) is geble-ken dat cement zeer geschikt is als vochtbin-dend middel in epoxyharsspecies.Kuhlman beschrijft systematische ervarin-gen gedurende 20 jaarmet p.e.c. (cementbe~ton + butadieenstyreendispersie) voor be~kledi ng van 184brugdekken. Hij concludeertdat met dergelijke bekledingen een levens-duur kan worden bereikt van 15-20 jaar; be-paald niet gering!Weyers daarentegen noteert minder gunsti-ge ervaringen (onthechting) bij vries-dooicycli op bekledingen van cementbetonmet butadieenstyreen, aangebracht op metmethylmethacrylaat ge?mpregneerd beton.Een mogelijke oorzaak hiervoor was de lagewatercementfactor (0,35) en het daardoorhoge luchtgehalte (12%) terwijl ook het be-trekkelijk lage kunstharsgehalte van 12gew.% ten opzichte van de cementhoeveel-heid een rol gespeeld kan hebben. De resul-taten met low slump dense concrete(luchtgehalte 4%) waren veel beter. Bij nor-male hechtingsproeven bleek het verschiltussen beide bekledingen overigens niet.Weyers besluit dan ook met te wijzen op hetbelang van vriesdooiproeven voor hetbeoordelen van de hechting van dergelijkebekledingen.Christic.s. beschrijft gunstige praktijkerva-ringen met p.c.c. bekledingen, waarbij eenepoxydispersie als toevoeging werd ge-bruikt. Het kunstharsgehalte dient 15 ? 30gew.% te bedragen ten opzichte van de ce-menthoeveelheid; de water-cementfactor islaag, nl. O,27tot0,40. Het beschreven repara-tiemateriaal kan ook bij hoge temperaturen(in de fellezon) worden verwerkt, hetbehoeftgeen nabehandeling en heeft een uitsteken-de hechting. De weerstand tegen aantastingdoor verdunde zuren, alkali?n en chloridenis zeer hoog. Dat zijn de kosten echter ook:hij noteert als verhouding loonkosten/materiaalkosten voor deze techniek 1:13!Vervolg van blz. 482 5. Volkwein, A, Untersuchung ?ber die Verwendung von Carbonfaser als Bewehrung Minerali-sche Baustoffe; Forschungsbericht f-1958 (1981), Bundesministerium f?r Haumordnung,Bauwesen und St?dtebau6. Weiser, M., Preis, L., Glasfaser-Kunststoff-Elementeals Bewehrung in Kommunalen Tiefbau,TIS 1/807.Staalvezelbeton, CUR-VB~rapportno. 898. Gerritse, A en Romijn, AH., Developments in the measurements of stress/strain behaviour;Proceedings of Symposium GRC 1979, Londen9. Fibrous Concrete, Symposium Cl '80 te Londen; The Construction Press10.Nixdorf, J., Gr?nds?tzliches ?ber Faserbewehrung; Leergang 'Faserbewehrter Beton',Esslingen 197511.Allen, H.G.,Glassfibre Reinforced Cement-Strength and Stiffness; CIRIA report no. 55 (1975)12.Jacobs, M.J.N.,Forton PGRC - a many sided construction material; symposium GRC, Parijs'8113.Hannant, D.J.,Polymer Fibre Reinforced Cement and Concrete; Proceedings Symposium'Advancesin cement/matrix composites', Boston 198014.Apol, E.J., Feijen, Th.A., Souwerbren, C., Andere beton- en mortelsoorten; STUVO-rapportnp. 6 (1972)15.Swamy, R.N., Beton met vezelwapening; Technologie, eigenschappen en toepassingen;Cement 1974, no. 216. Properties of GRC: ten years results; BRE report 36/79Cement XXXIV (1982) nr. 8 493