Inventarisatie schadeomvangaan buitenbeton in dewoningbouw* De titels van de rapporten luidden:- Werkhypothese voor inventarisatie schadeaan betonoppervlakken- Inventarisatie schadeomvang van in deperiode 1950-1980 aan de buitenlucht bloot-gesteld betonoppervlak in de woningbouw- Agressiviteit milieu en duurzaamheid be-tonconstructiesHet rapport 'Inventarisatie schadeomvang'verschijnt een dezer dagen ook als CUR-VB-rapport (nr. 118).Op deze plaats verdient ook vermelding hetinterim-rapport 'Onderzoek naar aansprake-lijkheid voor schade aan betonoppervlak-ken' dat onlangs door CUR-VB is gepubli-ceerd als CUR-VB-rapport 117. Dit onder-zoek is verricht op verzoek van het Ministerievan Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordeningen Milieubeheer en is uitgevoerd door het In-stituut van Bestuurswetenschappen.Mede naar aanleiding van de publiciteit overschadegevallen aan betonconstructies in dewoningbouw, heeft de minister van Volksge-zondheid, Ruimtelijke Ordening en Milieube-heer eind 1983 de Stichting CUR-VB ver-zocht twee onderzoeken te verrichten:1. onderzoek naar de omvang van de huidi-ge schade door corrosie van de wapening eneen schatting van de te verwachten scha-deomvang;2. onderzoek naar de agressiviteit van hetmilieu en de duurzaamheid van gewapendbeton.Het eerste werd opgedragen aan CUR-VB-commissie D8 'Beton in de woningbouw',werkgroep 1 'Schade aan betonoppervlak-ken'; het tweede aan CUR-VB-preadvies-commissie PB32 'Agressiviteit milieu enduurzaamheid betonconstructies'. Vanwegede politieke druk was snel werken noodzake-lijk; dankzij grote inzet van de commissiele-den konden de rapporten binnen een half jaarworden afgerond en in april 1984 aan de mi-nister worden aangeboden.De voornaamste conclusies omtrent deschadeomvang waren direct daarop in demedia te vinden, zij het dat deze in niet allegevallen even zorgvuldig waren weergege-ven. Ook in Cement (1984 nr. 5) is de uitslagvan het schadeonderzoek bekendgemaakt.Tijdens de CUR-VB-dag 1984, 3 mei jl., isdoor dr.J.Bijen verslag gedaan van de inven-tarisatie.In dit artikel worden de hoofdlijnen van deinventarisatie uiteengezet en voorzien vanenkele kanttekeningen. Voor gedetailleerdegegevens wordt verwezen naar de CUR-VB-rapporten*.Opzet van het onderzoekHet onderzoek is opgezet volgens het sche-ma van figuur 1. Randvoorwaarden warenonder andere de korte tijd die beschikbaarwas voor het veldwerk (1 maand) en het be-schikbare budget.Binnen deze randvoorwaarden is op basisvan een steekproef het aan de buitenluchtblootgestelde betonoppervlak in de woning-bouw (tot stand gekomen in de periode1950-1980) beoordeeld. Hierbij is een inde-ling aangehouden in de categorie?n goed,verdacht en slecht. Vervolgens is per cate-gorie een bedrag voor eventuele herstelkos-ten vastgesteld.De mate waarin een steekproef representa-tief is voor de hele populatie is in de eersteplaats afhankelijk van de grootte hiervan tenopzichte van het totaal. Door het marketing-bureau Broers en Partners is een schattinggemaakt van het totale aan de buitenluchtblootgestelde betonoppervlak. Deze studiekwam uit op de in tabel 1 gegeven aantallenbalkon- en galerijplaten. Het bijbehorendevloeroppervlak bedraagt 12,6 miljoen m2. In-clusief borstweringen, randen etc. ontstaateen totaal van 14 miljoen m2.Ten einde een redelijke schatting van de be-nodigde steekproefgrootte te kunnen ma-ken, moest worden uitgegaan van een be-paalde verwachting ten aanzien van de om-vang van de verschillende categorie?n.Op grond van door anderen uitgevoerde en-qu?tes en eigen ervaring werd de verwach-ting uitgesproken dat de verdeling als volgtzou zijn:slecht 5%verdacht 30%goed 65%Op basis van deze gegevens is door het Cen-traal Bureau voor de Statistiek en het bureauBroers en Partners de noodzakelijke steek-proefgrootte vastgesteld.Hierbij is ervan uitgegaan dat het schade-beeld aan buitenoppervlakken van beton ineengezinswoningen niet significant anders isdan bij meergezinswoningen. Omdat bij eenmeergezinswoning veel meer oppervlak bui-tenbeton aanwezig is dan bij een eengezins-woning is de steekproef beperkt tot meerge-zinswoningen. Bovendien is volstaan met hetonderzoeken van alleen balkon- en galerij-platen en consoles. Het veldwerk is uitge-voerd door adviesbureau ir. J.G.Hageman enbureau Intron.Voor de platen die slecht, respectievelijk ver-dacht werden bevonden, zijn de herstelkos-ten vastgesteld door een representant vande Vereniging van Betonreparatiebedrijven(VBR).WerkhypotheseDoor de werkgroep zijn de categorie?n alsvolgt gedefinieerd:goed: geen ingrijpende maatregelen teverwachten gedurende delevensduur;slecht: om de gewenste levensduur tehalen moet gerekend worden opingrijpende maatregelen;Cement XXXVI (1984) nr. 8 4841Aanpak van het onderzoek2Schema voor trekking en uitvoering van desteekproefverdacht: alle onderdelen, die niet alsgoed of slecht zijn tekarakteriseren.Voor indeling van de onderzochte balkon- engalerijplaten in de genoemde categorie?nwaren criteria opgesteld, gebaseerd op eenzogenaamde werkhypothese. Voorafgaandaan het veldwerk heeft de werkgroep daartoeaan de hand van uit de literatuur bekendegegevens en eigen kennis, de potenti?le oor-zaken van betonschade schematisch weer-gegeven. Met behulp van rekenmodellen isvervolgens een globale indicatie gegevenvan de duur van de verschillende stadia vanhet corrosieproces (nodig voor het vaststel-len van de omvang van de categorie 'ver-dacht').Doelbewust wordt gezegd globale indicatie.Het corrosieproces is namelijk ingewikkelden de verschillende invloeden op de snelheidvan het corrosieproces in beton zijn nog on-voldoende bekend. Het is dan ook waar-schijnlijk dat verdere studie, zoals bijvoor-beeld verricht door commissie PB 32, zal lei-den tot verbetering van de tot nu toe gebruik-te modellen.** In Betoniek, een maandelijkse uitgave vande Vereniging Nederlandse Cementindus-trie, zijn recent behartenswaardige artikelengepubliceerd, o.a.:Carbonatatie, nr.6/11, januari 1984;Chloridepenetratie, nr. 6/13, maart 1984.Tabel 1Aantallen balkon- en galerijplaten aanwoningen in Nederland, gebouwd in deperiode 1950-1980periode galerijen balkons totaalaantal ? 1000 % aantal ? 1000 % aantal ? 1000 %1950-1959 48 10 240 20 288 171960-1969 226 49 543 46 769 471970-1980 190 41 401 34 591 361950-1980 464 1184 1648Cement XXXVI (1984) nr. 8 485Tabel 2Resultaten van de visuele inspectie; aantal'slechte' platen per bouwperiodebouwperiode (p)refab ofin (s)itutotaal slecht1950-1959 5 0s 80 31960 - 1969 87 1s 188 91970-1980 161 0s 39 0totaal 253 1s 307 12galerijplaten 212 6balkonplaten 348 7totaal 560 13Het onderzoek valt uiteen in twee deelonder-zoeken. Het eerste deel is een visuele in-spectie waarbij de zichtbare schade wordtvastgelegd. Aan de hand hiervan kon alleende categorie 'slecht' duidelijk worden vast-gesteld.In het tweede deel zijn daarna met een be-perkter maar meer gedetailleerd onderzoekde platen op grond van de werkhypotheseingedeeld in de categorie?n 'goed' en 'ver-dacht'.Steekproeftrekking en -uitvoeringDe eerste steekproef, de visuele inspectie,diende als streefgetal 532 platen te omvat-ten. Hieruit moesten dan als tweede steek-proef weer 90 platen nader worden onder-zocht op carbonatatiediepte, chloridegehal-te en betondekking. In werkelijkheid bedroe-gen deze aantallen 560 respectievelijk 88. Degrootte van beide steekproeven is zodaniggekozen dat voor beide onderzoeken onge-veer dezelfde statistische betrouwbaarheidgeldt.In figuur 2 is de procedure voor de steek-proeftrekking schematisch weergegeven;deze blijft hier verder onbesproken.Eerste steekproefIn het visuele onderzoek werden de volgendeaspecten per galerij/balkonplaat be-schouwd:- afwerking:coating of afwerkvloer;- schadebeeld:scheuren, afgesprongen dekking, opper-vlakteschade, zichtbare roest;- draagconstructie:uitkragend, vrij opgelegd op consoles, op-gelegd op kolommen en balken etc;- produktiemethode:geprefabriceerd of ter plaatse gestort.Een plaat werd als slecht beoordeeld alssprake was van zichtbare corrosie van dewapening en/of afgesprongen dekking opmeer dan ??n plaats en/of ernstige scheur-vorming.Tweede steekproefHet meer uitgebreide onderzoek omvatte perplaat:- meten van de carbonatatiediepte op 6plaatsen;- nemen van boorpoedermonsters op 3plaatsen, die tot ??n werden samenge-voegd, voor bepaling van het chloridege-halte;- meting van de betondekking op 15 plaat-sen;- vastleggen van scheuren, scheurpatroonen scheurwijdte.Deze metingen zijn verricht op alle visueelals 'slecht' beoordeelde platen en 88 als vi-sueel 'niet slecht' beoordeelde platen. Aande hand van de uitkomsten zijn de platen dieuit de eerste steekproef als 'niet slecht' naarvoren kwamen, ingedeeld in de categorie'goed' of 'verdacht'. De kwalificatie 'ver-dacht' geschiedde als bleek dat binnen denog resterende technische levensduur vanhet bouwwerk het carbonatatiefront de wa-pening zou bereiken en/of het chloridegehal-te groter was dan 0,3% (m/m ten opzichtevan het cementgehalte).ResultatenCategorie 'slecht'De resultaten van de visuele inspectie zijnsamengevat in tabel 2. Gegeven is het aantalslechte platen per bouwperiode, onder-scheiden naar geprefabriceerd en in 't werkgestort.Het aantal slechte platen in de steekproefbedraagt 13, wat leidt tot een schatting vanhet percentage slechte platen van 2,3% +1,2%.Van de 13 'slechte' platen was er ??n gepre-fabriceerd. De commissie wijst daarom opde tendens dat prefab beton in de categorie'slecht' minder schade vertoont dan ?n 'twerk gestort beton. Het lijkt echterte gemak-,keiijk alleen op grond van deze cijfers zoietste verabsoluteren tot een gegeven. Zie daar-omtrent ook de resultaten van de categorie'verdacht'.Vermeldenswaard zijn de resultaten van me-tingen van dekking, carbonatatiediepte enchloridegehalte, die bij de 13 'slechte' platenzijn uitgevoerd, omdat hieruit aanwijzingenvolgen omtrent de schadeoorzaak.- In g??n van de 13 platen is een chloride-percentage groter dan 0,3% aangetroffen.- Bij twee platen bleek eenduidig carbona-tatie (tot voorbij de wapening) de scha-deoorzaak.- Bij de overige platen is sprake van plaatse-lijke defecten, die niet in de metingen totuiting komen. Dit vindt zijn oorzaak in hetfeit dat de schade hoofdzakelijk wordtaangetroffen langs de plaatranden, terwijlhet binnen het kader van het onderzoekniet mogelijk was metingen juist aan dezeranden uit te voeren (vanwege noodzake-lijk steigerwerk e.d.). Bij de visuele inspec-tie was al vastgesteld dat de dekking bijde randen in deze categorie gering was.- In sommige gevallen is sprake van eencombinatie van een hoog chloridegehaltemet een vrij grote carbonatatiediepte. Eengecombineerde schadeoorzaak lijkt danwaarschijnlijk.- In een enkel geval lijkt de scheurvormingniet door corrosie van de wapening te zijnveroorzaakt, maar door constructieve ge-breken en onjuiste detaillering.Uit de waarnemingen kan worden geconclu-deerd dat de schade in de categorie 'slecht'in het algemeen beperkt is en geconcen-treerd aan de plaatranden. Dit betekent datmet een plaatselijke reparatie, te zamen metmaatregelen om toekomstige schade tevoorkomen, kan worden volstaan.Van de 13 platen waren er 7 aangetroffen inwoningwet-woningen. Een uitspraak overeventuele verschillen in schadeomvang tus-sen woningwet-woningen en andere is nietmogelijk.Categorie 'verdacht'Uit de steekproef van 88 (niet slechte) platenzijn er 21 als verdacht beoordeeld: 16 stuksop grond van een te grote carbonatatiediep-te, 6 stuks vanwege een te hoog chloridege-halte (voor ??n plaat gelden beide oorzaken).Op basis van deze bevindingen en aanhou-den van de werkhypothese komt de schat-ting van de omvang van de categorie 'ver-Cement XXXVI (1984) nr. 8 486Tabel 3Meetresultaten verdachte platennr. regio (p)refabofin(s)ituoorzaakcarb. chl.dekkingck(mm)carbonatareXkOmmJt^aar)CI-C/o)cement-soort1 s 31,2 26,7 26 0,04 pc2 oost s 17,9 22,5 11 0,28 he3 s 11,8 25,0 3 0,07 pc4 s 28,2 26,9 27 0,10 pc5 zuid s 11,6 9,2 27 0,02 pc6 24,1 22,9 18 0,02 pc7 19,9 11,7 20 0,50 hc8 west s 25,6 9,4 50 0,33 hc9 kl.gem. ? 15,8 2,0 50 0,33 pc10 s ? 16,2 15,9 31 0,08 pc11 west s ? 20,4 14,9 36 0,12 hc12 middelgr. ? 23,9 19,8 23 0,09 hc13 gemeenten ? 15,3 18,6 8 0,20 hc14 s ? 11,2 9,2 46 0,09 pc15 s ? 10,8 14,2 14 0,07 pc16 west ? 14,4 1,0 50 0,54 pc17 grote ? 26,6 8,8 50 0,48 hc18 gemeenten ? 14,4 2,5 50 0,48 pc19 s ? 12,9 8,1 43 0,20 pc20 ? 20,3 10,5 26 0,18 pc21 s ? 5,0 21,8 1 0,15 pcNotaties:ck = karakteristieke dekkingxk = karakteristieke carbonatatiedieptet1 = tijd tussen bouwjaar en jaar waarin ck = xkdacht' uit op 23,4% (interval van 95% be-trouwbaarheid is bij deze steekproefgrootte15,0-33,6%). Een overzicht van de 'verdach-te' platen is gegeven in tabel 3.Van de 21 'verdachte' platen waren er9 stuksgeprefabriceerd en 12 in 't werk gestort. Integenstelling tot het beeld bij de categorie'slecht' is er hier dus geen significant verschiltussen prefab en ter plaatse gestort.Van de 21 'verdachte' platen waren er 15aangetroffen in woningwet-woningen. Even-als bij de categorie 'slecht' is een uitspraakover verschillen in schadeomvang tussenwoningwet-woningen en andere niet moge-lijk. Aan de hand van de boormonsters is ge-tracht vast te stellen welke cementsoort isgebruikt. Van 16 platen is komen vast testaan dat daarin hoogovencement is toege-past. Er is geen duidelijk verschil gevondenin carbonatatiesnelheid tussen platen methoogovencement en platen met portlandce-ment.SchadekostenDoor een representant van de Vereniging vanBetonreparatiebedrijven VBR zijn de herstel-kosten geraamd voor de schadegevallen inde categori?n 'slecht' en 'verdacht'. Daarbijzijn onder andere de volgende uitgangspun-ten gehanteerd:- een onderhoudsvrije periode na uitvoeringvan de reparatie van tenminste 10 jaar. Dewerkelijke onderhoudsvrije periode zal bijeen goed uitgevoerde reparatie waar-schijnlijk langer zijn. Toch werd het stellenvan een periode van langer dan 10 jaar nietzinvol geacht, omdat gegevens over repa-raties met zo'n lange levensduur nauwlijksvoorhanden zijn.- voor platen uit de categorie 'verdacht'waarbij binnen 10 jaar geen ernstige scha-de is te wachten, worden de kosten op nulgesteld. Dit betreft platen met een (gerin-ge) overschrijding van het kritische chlori-degehalte van 0,3%, maar met een zoda-nige kwaliteit van het beton qua permeabi-liteit, porositeit en dekking, dat corrosie-initiatie binnen 10 jaar niet te verwachtenis.- bij toepassing van dichte coatings is ervan uitgegaan dat na 5 jaar vervangingnoodzakelijk is. Deze onderhoudskostenzijn opgenomen in het schadebedrag.- in de geraamde herstelkosten is een postvan 10% begrepen voor onafhankelijkeadvisering van de opdrachtgever en voorkwaliteitscontrole. Dit is belangrijk hogerdan normaal in de huidige praktijk. Doel-bewust, omdat het succes van een repara-tie vooral afhangt van een zorgvuldigeanalyse, terwijl de processen die samen-hangen met wapeningscorrosie complexzijn.De begrootte werkzaamheden omvatten her-stel van zichtbare schade en voorts preven-tieve maatregelen.De geraamde herstelkosten vari?ren voor decategorie 'slecht' van 750,- tot 3640,-per plaat; voor de categorie 'verdacht' zijndeze bedragen 0,- resp. 2070,-.SchadeomvangMet het aantal platen per categorie en deschadebedragen per plaat zijn de basisge-gevens voor het ramen van de totale scha-deomvang bekend. De berekening is uitge-voerd door het Centraal Bureau voor de Sta-tistiek CBS.Gegeven het totale aantal balkonplaten, ga-lerijplaten en andere (buiten)betonopper-vlakken ontstaat het volgende beeld:- geschatte herstelkosten voor visueel ge-constateerde schade: 71 miljoen;- geschatte herstelkosten voor verwachteschade op basis van hypothese: 312 mil-joen.SlotopmerkingHet overgrote deel (ruim 80%) van het totalebedrag van 380 miljoen heeft dus betrekkingop constructies waarvan wordt aangenomendat de veronderstelde levensduur niet wordtbereikt zonder aanvullend onderhoud. Uit-stel of uitstrijken van de werkzaamhedenover een periode van verscheidene jaren zalniet tot grote problemen leiden, aangezienhet corrosieproces in het algemeen lang-zaam verloopt.De raming voor op korte termijn uit te voerenreparatiewerkzaamheden is ruim 70 miljoen.Een fors bedrag. Als dit echter wordt afgezettegen de totale jaarlijkse onderhoudskostenin de Nederlandse woningbouw, namelijk 2,5miljard, mag worden gesteld dat de onrust-barende berichten vorig jaar in de media,overdreven zijn geweest.ing.J.H.K?hneCement XXXVI (1984) nr. 8 487