I IBEHEER IDUURZAAMHEID IONDERHOUDEN REPARATffiVAN BETONCONSTRUCTffiS(I)INTRODUCTIE: STRATEGIE BIJ ONDERHOUD ENBEDREIGINGEN VAN DE DUURZAAMHEIDprof.dr. J.M.J.M. Bijen, hoogleraar TU Delft, directeur IntronSinds enkele jaren is het besefalgemeen geworden dat duurzaamheid geenvanzelfsprekende eigenschap van beton is. Duurzame betonconstructies wordenalleen verkregen als hieraan zowel in het stadium van het ontwerp als tijdens deproduktie, verwerking ?n beheer de nodige aandacht wordt besteed. Omtrent demaatregelen in de stadia van ontwerp, produktie en verwerking is al veel bekend.Kennis op het gebied van het doelmatig beheer en onderhoud van betonconstructiesis echter nog weinig verbreid en kent overigens ook op wetenschappelijk niveau nogtalrijke leemten.Ter bevordering van de kennisoverdracht op het gebied van onderhoud en reparatievan betonconstructies, start Cement een artikelenserie over dit onderwerp. De serie isgericht op ingenieurs van adviesbureaus en uitvoerende bedrijven en zal met nameook informatiefzijn voor technische diensten. Op het programma staat een tientalbijdragen, waarin de verschillende vormen van aantasting en reparatiemethoderivooral aan de hand van praktijksituaties zullen worden belicht. .In deze eerste bijdrage wordt aandacht besteed aan strategie en doelstellingen vanonderhoud en worden de belangrijkste bedreigingen voor de duurzaamheidge?nventariseerd.De onderhoud- en reparatiekos-ten van kapitaalsgoederen inbedrijven in Nederland wor-den geraamdop zo'n 10% van het natio~naaI inkomen. Datkomt neer op zo'n 40miljard gulden perjaar. Als we het aan-.deel van bouwwerken daarin op 30%schatten, dan betekent dat zo'n 12 mil-jard gulden perjaar. Een verdere verta-ling naar het onderhoud van beton inconstructies [1] zouzo'n 0,5 miljard gul-den opleveren. Het is duidelijk dat eendergelijke toekenning van cijfers voorbouwwerken naar een specifiek mate-riaal een weinig betrouwbaar resultaatoplevert. Elk materiaal en elk produktzal een eigen specifieke onderhoudsbe-hoefte kennen.Een inventarisatie van schade aan betonvan buitenoppervlakken van woningengebouwd tussen 1950 en 1980, uitge-voerd in opdrachtvan CUR [2], laat eentotaal schadebedrag zien van 383 +/-195 miljoen gulden. Eeninventariseringvan het Nederlands rioolnet, dat gro-tendeels uit beton bestaat, heeft aan hetlichtgebrachtdatvijftien procentvandevijftigduizend kilometer riool moet18worden vernieuwd of gerenoveerd, ?raison van vier tot zesmiljard gulden, tebesteden in 10jaar. Verder weten we dater nog andere problemen met de duur-zaamheid vanbetonconstructies zijn.Tenoemen vallen o.a. betonvloeren inkruipruimtes van gebouwen, kaspoe-ren, funderingen van electriciteitsmas-ten, bruggen e.d. Kortom de geldbedra-genwaarhetovergaat, zijnvan dusdani-ge omvang dat er voldoende aanleidingisom na te gaanhoe onderhoudenrepa-ratie op de meest effectieve wijze kun-nen geschieden.In deze introductie tot de serie 'Onder-houd en Reparatie van Betonconstruc-ties'zullen achtereenvolgens een aantalbegrippen worden gedefinieerd. In hetkort wordt ingegaan op strategie endoelstellingen bij onderhoud en repara-tie; de belangrijkste bedreigingen voorde duurzaamheid, gekoppeld aan scha-demechanismen en gevolgen wordenge?nventariseerd. Buiten beschouwingzullen blijven bedreigingen van con-structieve aard, zoals die van te weinigwapening bij een toenemende mecha-nische belasting, brandschade e.d. Welzullen constructieve aspecten aan de or-de komen bij het bespreken van repara-tietechnieken.BegrippenIn het bovenstaande zijn een aantal ter-men gebruikt die men veelvuldig in deliteratuur en in het spraakgebruik kantegenkomen, maar die voor de een eenandere betekenis hebben dan voor deander.Allereerst het begrip duurzaamheid vanconstructies. Hieronder zullen we ver~.staan het vermogen van de constructieomzijnfuncties gedurendede ontwerp-levensduur te vervullen.De titel van de serie bevat hetwoord on-derhoud, waaronder wordt verstaan [3]:'alle activiteiten, die ten doel hebben,duurzame (produktie)middelen in detoestand te houden ofweer te brengen,die voor de vervulling van hun functienodig worden geacht' (commissie No-menclatuur van de Nederlandse Ver-eniging voor Doelmatig Onderhoud).Cement 1987 nr. 8~IIII-t----~I1-----------bialuCtIJEl-a.....~ ~.L!"~~~g_!:..e~~_1 Performance van eenbetonconstrnctie in de tijda. schade en correctiefonderhoud(reparatie)b. correctiefonderhond (reparatie)ontwerpleeftijditijd--7Metde aanduiding 'alle' bevatditbegripniet alleen alle uitvoerende activiteiten,maar tevens alle daartoe strekkendevoorbereidende en concipi?rende acti-viteiten. In de definitie zijn tevens be-grepen zowel het inspectief-: preventiefals het correctiefonderhoud.Onder correctiifonderhoudworden de re-paratiewerkzaamheden verstaan dieworden uitgevoerd, omdat het produktofproduktiemiddel niet meer functio-neert.Onderpreventiifonderhoudwordt begre-pen het uitvoeren van werkzaamhedenter verhoging van wat wel de staat vanonderhoud wordt genoemd, voordat defunctievervulling het afheeft laten we-ten.Onder inspectiif onderhoud wordenwerkzaamheden verstaan ter vaststel~ling van de staat van onderhoud ofbe-drijfszekerheid. Dat houdt tevens invaststelling van welk onderdeel of sa-menstellingen periodiek gecontroleerdmoeten worden. Inspectief onderhoudmoet aldus worden gezien als een on~derdeel van preventiefonderhoud. Eenvoorbeeld van een procedure voor in-spectiefonderhoud kan worden gevon-den in een door CUR opgestelde lei-draad [4].Verder is het woord schadegevallen, eenbegrip waaronder we hier zullen ver-staan onderhoud dat niet voorzien wasgedurende de ontwerp-levensduur vande constructie. Figuur 1 verduidelijktdit. Geval a. is hetvoorziene verloop vande 'performance' als functie van de tijd.Geval b. geeft het werkelijke verloopweer. Het noodzakelijke onderhoudwas niet voorzien, zodat er van schadesprake is. Het is dan ook duidelijkwaar-om er bij beton zo vaak over schadewordtgesproken.Betonwas immers hetmateriaal waaraan men een zeer langeonderhoudsloze levensduur toekende.In ieder geval een voldoende lange on-derhoudsvrije periode om de geplandelevensduur te overbruggen. Dit ver-trouwen is nu menigmaal beschaamd,vandaar dat men spreekt van schade,terwijl bij andere produktiemiddelenc.q. consumptiegoederen waar men welonderhoud voorzien had, het woordschade met gebezigd wordt, zoals bij-voorbeeld bij het vermeuwen van auto-banden ofhetvervangen van een kapot~te lamp.Overigens kan inde zinvanbovenstaan-de definitie beton wel degelijk als eenschade-vrij materiaal worden uitge-voerd. Wanneerwordtvoldaan aande inde huidige voorschriften gestelde voor-waarden, zal in 99% van de gevallen eenbetonconstructie duurzaam blijken.Er zijn echter gevallen, waarin beton-constructies zonder beschermendemaatregelen met duurzaam kunnenzijn, zoals bijvoorbeeld bijgebruikin af-valwaterconstructies meteenhoge H2S~belasting en verder bij gewapend betonin contact met een hoge dooizoutbelas-ting, zoals mogelijk bij brugdekken metzeer open asfalt (wapeningscorrosie), enbij beton in warme maritieme milieus[5].OnderhoudsstrategieenBij betonconstructies doen zich eentweetal extremen voor wat betreft de tevolgen onderhoudsstrategie:a. helemaal geen onderhoudsplan: af-wachten totdat het, als gevolg van ui~terlijke tekenen of incidenten, zoalsafvallendestukken beton, duidelijk isdat de kritische grens (onverwacht)bereikt ofoverschreden is;b. een onderhoudsplan als onderdeelvan het beheer. Een procedure voorinspectiefonderhoudisdaarbij opge-nomen,waarmeede standvanonder-houd wordt gevolgd.De meestvoorkomende praktijksituatieis die van a. Pas als het zelfs voor de met-deskundige duidelijkis daterwat aan dehand is, onderneemt men iets. Op datmoment begint men, zou men kunnenstellen, met het onderhoud. Voor pre-ventieve maatregelen is het dan meestalte laat. Men verkeert direct in een toe-stand dat correctiefonderhoud (repara-tie) noodzakelijk is. Eerst dan gaat menzich afvragen wat men wilt en hoe datmoet?gebeuren.De doelstellingen bij onderhoud vanbetonconstructies kunnen zeer ver-schillend zijn. Bijvoorbeeld:- minimalisering van onderhoudskos-tenbij eengekozenstaatvan onderhoud;- alles zo repareren dat verder (correc-tie~ onderhoud met meer nodig is;- zo goedkoop mogelijk repareren;- er is een bepaald geldbedrag nu be-schikbaar, wat daarna komt zien we welweer;- hoe lijd ik (opdrachtgever) zo weinigmogelijk gezichtsverlies.Het zoeken is nu naar de optimale on-derhoudsstrategie. In het algemeen zaldie worden gezocht bij een minimalise-ring van kosten, waarnaast andere(sub)doelstellingen kunnen worden ge-hanteerd, zoals 'zo min mogelijk over-last'. Een algemeen gebruikte formule-ring hiervoor is dan: onder optimaal on-derhoud is te verstaan die mate en ma-nier van onderhouden, waqrbij de somvan de kosten van het disfunctionerenende kostenvan het onderhoud, inwel-ke vorm dan ook, over de gekozen le-vensduur minimaal is.Een andere vorm waarin men tot eenoptimalisatie van kosten kan komen, isdat men ervan uitgaat dat de totale somvan stichtingskosten en onderhouds-kosten over de voorgenomen levens-duur van de constructie minimaal moet'zijn. Dit principe zal altijd wel het stre-ven bij nieuwbouw zijn; wie streeft erniet naar een optimale prijs/prestatie-verhouding? Wanneer echter kennisontbreekt ten aanzien van het verloopvan de performance en inzicht in nood-zakelijke onderhoudsmaatregelen af-wezig is, blijft het bij een streven.Uit een recente studie 'Onderhoudsbe-wust Ontwerpen' [6] blijkt dat veertigprocent van de onderhoudskosten in debouw het gevolg is van vermijdbarede-fecten. De extra kosten voor een onder-houdsbewust ontwerp vallen in het al-gemeen in het niet bij het kostenvoor-deel dat men op het onderhoud kanboeken; nochtans gebeurt het weinig.Onderstaande formule [7] geeft eenvoorbeeld van de verschillende factorendie een rol spelen bij een dergelijke be-nadering.Cement 1987 nr. 8 19IDUURZAAMHEIDr'nMet het groeien van het inzicht in deperformance van preventieveencorrec-tieve maatregelen, zal het steeds betermogelijk worden om met behulp vanUit de tabel is duidelijk dat het alterna-tief met de hoge dekking verreweg hetgoedkoopste is;daarbij komt nog dathetnoodzakelijke onderhoud van het coa-tingssysteem discutabel is, zodat bij dealternatieven 3 en 4 onzekerheid be-staat. Figuur 3 geeft een voorbeeld vande performance van een dergelijk coa-tingssysteem, waarbij deze door onder-houd steeds weer in bepaalde mate her-steld wordt.Vergelijking van alternatievenOndanks alle problemen is een optima-lisering van kosten in een aantal geval-len wel degelijk mogelijk. In lito 7 is meteen probabilistische rekenmethodevoor een aantal gevallen een dergelijkeoptimalisering uitgevoerd. In tabel 1 isdaar een voorbeeld van gegeven. Vooreen (nieuwe) galerijplaat zijn vier ont-werp-alternatieven beschouwd:1. dekking 15 mm, geen coating2. dekking 30 mm, geen coating3. dekking 15 mm, wel coating, onder-houd van coating elke 20 jaar4. dekking 15 mm, wel coating, onder-houd elke 10jaar.(N.B.: de beschouwde dekkingen cor-responderen niet filet hetgeen in deVBT 1976 is voorgeschreven).duurzaamheid van de reparatie, speeltbovendien het probleem dat de uitvoe-ring van de preventieve of correctievemaatregelen meestal niet is onderwor~pen aan een gedegen (externe) kwali-teitscontrole. Het is opmerkelijk dathieraan zo weinig aandacht wordt ge-schonken en belangwordt gehechtdoorhet lijdend voorwerp, de eigenaarlbe-heerde,r.Paradoxaal ook omdat de schade in zeerveel gevallenjuist te wijten is aan onvol~doende kwaliteitvan de uitvoering in denieuwbouw. In dit verband is het toe tejuichendatjuistop initiatiefvan deVer-eniging van Betonreparatie Bedrijvenaan eenerkenningsregelingondercerti-ficaat voor betonreparaties wordt ge-werkt.lilc:IV..>::Eenvoorbeeld van hetvastleggenvan deperformance van een constructie aan dehand van inspectiefonderhoud en de opbasis hiervan geadviseerde preventievemaatregelen, is te vinden bij de Zee-landbrug [8,9]. Metingen van chloride-indringing en de kwaliteit van het be-ton, met name de permeabiliteit e.d.,hebben de basis gevormd inzake eenad-vies tot preventieve maatregelen.Niet altijd echter is eenfaalkans met eenredelijke betrouwbaarheid te bepalen.Bijvoorbeeld is dat het geval bij wape-ningscorrosie door chloride-ionen, diein het beton zijn gemengd door het ge-bruik van chloridehoudende versnel-lers. Daarbij blijkt zo'n grote variatie tekunnen optreden in chloridegehaltendat de onzekerheden bijzonder grootworden.Duurzaamheid van de reparatieHet grootste probleem bij het optimali-seren van onderhoudskosten ligt bij deberekening van de onderhoudskostenna hetnemenvan preventieveofcorrec-tieve maatregelen. Dit heeft te makenmet het ontbreken van inzicht in deduurzaamheidvan de getroffen maatre-gelen. Illustratiefis daarbij onderanderehetonderzoekdatis uitgevoerd doorhetBouwcentrum en TNO naar de kwali-teit van betonreparaties [7]. Ondankshet feit dat de onderzochte reparatie-projecten aangereikt werden door repa-rateurs zelf, bleek dat beschermendedeklagen, coatings e.d. in belangrijkemate los lagen. Hetis duidelijkdatineendergelijkgeval de werking van dit soortmaatregelen nietofnauwelijks meerbe-staat.Soms blijkt ookdatreparatie niet op alleplaatsen mogelijkis omdatditconstruc-tiefniet uitvoerbaar is ofomdat de te re-pareren plaatsen niet bereikbaar zijn.Behalve het ontbreken van materiaal-kundige inzichten m de werking enincident verloopt zoals aangegeven infiguur 2.Dergelijke probabilistische berekenin-gen zijn ookvoor andere schademecha-nismen mogelijk, zoals bijvoorbeeld tenaanzien van de initiatie van wapenings-corrosie als gevolg van het indringenvan chloride-ionen.Problemen bij het vaststellen vande strategieEr zijn in bovenstaande formule enkelefactoren di~ problemen oproepen watbetreft de kwantificering.De preventieveonderhoudskostenendebeheerskosten zijn in het algemeen re-delijk te inventariseren. Voor beton be-tekent dit de kostenvan inspectie en eeneenmalige vaststelling van de uitgangs-toestand van de betonconstructie. Dekans dat het beton gebreken gaat verto-nen is op basis hiervan redelijk te voor-spellen.Bij carbonatatie bijvoorbeeld kunnenwe de indringdieptevolgen. De dekkingkan worden vastgelegd en de corrosie-snelheid van wapening is bij initi?ringvan corrosie redelijk bekend. Daarmeeis het mogelijk om globaal een faalkanste berekenen. Carbonatatiediepte, be-tondekking en corrosiesnelheden zijnstochastische grootheden, wat wil zeg-gen .dat zij met een bepaalde nauwkeu-righeid kunnen worden voorspeld. Dekans datcorrosievanwapening optreedten dat dit tot scheurvorming van betonleidt, kan dan ook met behulp van dezestochastische grootheden worden be-paald. De kansfunctievoor eendergelijkEen dergelijke formule kan ookwordengebruikt voor de situatie waarin geenonderhoudsplanbestond en men op eenbepaald moment correctiefonderhoudmoet plegen. S zou men dan als de kos-ten voor het correctiefonderhoud kun-nen beschouwen.Hierin is:E {Ckap} ~ verwachtingswaarde van degekapitaliseerde kosten CkapS ~ stichtingskostenVi ~ onderhouds- en beheers-kosten voorjaarj~ de kans op falen injaarj~ kosten voor correctiefonderhoud ten gevolge vanfalen injaarj~ re?le rentevoet (nominalerentevoet minus inflatie)~ het aantaljaren dat de con-structie zonder gebrekenmoet functioneren.::: 0,5.....2 Kans als functie van de tijd, zoalsde kans op wapeningscorrosie enscheurvorming bij carbonatatie otiid~20 Cement 1987 nr. 8Tabel 1Berekening van de verwachtings-waarde voor de gekapitaliseerdekosten [lito 7)3Aangetaste fractie coating alsfunctie van de tijd, bij 10 resp. 20jarige onderhondsperiode(zaagtandmodel) [lito 7)4Reparatie van een tunnel inDubai, onder leiding vanNederlandse deskundigenj10-S'4- 10-4Olt 10-3~'4- 10-210 20 30 40 50t (jaren)~kostenpostS (betonplaat)S(verven)L Vj/(1 + f)iLP{Fil . D/(1 + f)i", J'" J'"" "', "" ' ,T= 20ljaarIE )10 20 30 40 50t{jaren)~alternatieven1 2 3 4cl ~ Ismm d~ 30mm cl ~ Ismm cl ~ 15geen coating geen coating coating coatingT~ 20j T~ lOj1000 1060 1000 1000500 500860 1250860 170 260 401860 1230 2620 2790diverse methoden toteenbeterebereke~ning van kosten van onderhoud te ko-men.Belangrijkste aantastingsmecha-nismen voor beton in NederlandBij de gehanteerde onderhoudsstrategiezijn de doelstellingen van het onder~houd (wat willen we) niet los te zien van'hoe doen we het'. Met name bij correc-tief onderhoud speelt deze samenhangeenbelangrijke rol.Een simpelevastleg-ging van wat we met de correctievemaatregelen willen bereiken, moet bij-na altijd worden bijgesteld als gevolgvan de zich dan aandienende rij van al-ternatieven met elk een eigen prijs-prestatieverhouding.Alvorens tot een onderhoudsplan vooreen betonconstructie te komen, is hetdan ook noodzakelijkdat we de belang-rijkste bedreigingenvoor de duurzaam-heid van datbetonkennen.Eerstals oor-zaak en gevolg vaststaan kan een be-heerssysteem worden ontwikkeld en!ofeen reparatiemethodeworden aangege-ven.Het hoe van onderhoud valtofstaatmetdit inzicht. Voor ieder specifiek milieu,waarin een betonconstructie verkeert,zal eenander onderhoudsschema nood-zakelijk zijn. Het inspectief, preventiefen correctief onderhoud zal afgestemdmoeten worden op de zich in dat speci-fieke milieu voordoende schademecha-nismen. Voor een aantal milieus zijn intabel 2 bedreigingen, mechanismen, ge-volgen en de ernst daarvan voor de per-formance van de constructie aangege~ven.Cement 1987 nr. 8Bedreigingen in andere landenIn andere landen spelen soms, naast dein Nederland bekende duurzaamheid-bedreigende verschijnselen, ook nogandere een rol. Zo kennen we in deBondsrepubliek Duitsland, het Ver~enigd Koninkrijk en vele andere landen?schade als gevolg van alkali-toeslagma-teriaal reactie.In landen met een ander klimaat vormtdeze externe invloedsfactor een extrabedreiging voor de duurzaamheid, diebovendien andere, ook in Nederlandbekende aantastingsmechanismen inversneld tempo kan laten verlopen.Voor warme klimaten zijn de aantas-tingsmechanismen in dit blad uitge-breidaan deordegeweestinde serie 'Be-ton in warme landen' [5]. Voor een be-langrijk deel gaat het om dezelfde aan-tastingsmechanismen als in Nederland,maar het gaatallemaal veel sneller, zoalsbijvoorbeeld de indringing van chlori-de-ionen en ook de aantasting vanrioolbuizen. Daarnaast spelen specifie-ke mechanismen een rol die in Neder-land minder van belang zijn, zoals deoppervlakte-aantasting aan het maai-veld als gevolg van het optrekken vangrondwater die in laag gelegen strekenmet een marine/aride klimaat alge-meen is. Inlanden meteenkoud klimaatspeelt de vorst/dooi(zout)-belasting eenveel grotere rol als in Nederland.In tabel 3 zijn een aantal bedreigingen,mechanismen en gevolgen opgenomen.Preventieve en correctievemaatre-gelenWanneer de te verwachten aantastings-mechanismen zijn ge"inventariseerd,kan bij nieuwbouw op duurzaamheidworden ontworpen. Bij het huidigekennisniveau is het zonder meer moge-lijkomvoor 95% van de constructies eenvoorspelling op te stellen ten aanzienvan de performance van het beton overde geplande levensduur. Voor sommigemilieu's zal het daarbij ook duidelijkzijn dat beton beschermende maatrege-len nodig heeft om de geplande levens-duurperiode zonder gebreken te kun-nen overbruggen. Bij de bouw kunnendirect beschermende maatregelen wor-den aangebracht, maar om economi-sche redenen kan ook worden beslotendit in een later stadium te doen.Ook als op grond van het (deskundig)ontwerp mag worden verwacht dat debetonconstructie zonder preventieve ofcorrectieve maatregelen de periode vande geplande levensduur in het veron-derstelde milieu zal kunnen overbrug-gen, is inspectief onderhoud altijdnoodzakelijk.Immers bij de uitvoering zal het nauwe-lijks te vermijden zijn dat er incidenteeldefecten inde constructieaanwezigzijn,zoals bijvoorbeeld te weinig dekking,een toevallige chargebetondiewatlagervan kwaliteitwas ete. Geziende ervarin-gen in het verleden is er voor een stel-lingname 'dat zal wel goed zitten' geenaanleiding.Het opstellen van een goed inspectiefonderhoudsplan zou daarom ook on-derdeel moeten uitmaken van het werkvan de adviseur/constructeur, zoals aleerder opgemerkt door anderen, waar-onder prof. van Loenen [11].21IBEHEER IDUURZAAMHEIDTabel 2Belangrijke bedreigingen voor de duurzaamheid \Tan beton in Nederlandconstructie onderdeel bedreiging mechanisme gevolgextern intern*woningbouw + buitenopp. + carbonatatie te weinig dekking + opheffen passivering corrosie wapening/utiliteitsbouw kruipruimte poreus beton wapening scheuren in betonbalkon!galerij plaat vorst/dooi poreus beton- expansie scaling bovenoppervlak grindbiggelsmarine constructies kades, palen, e.d. chloride indringing (soms) te weinig opheffen passivering pitcorrosiedekking + soms geen wapening vvapening!scheurenhoogovencement betonkades, palen, e.d. zouten in zeewater poreus beton afbraak cementsteen oppervlakteCa (OHh + aantasting/uirwassenCSH-gel cementsteenkunsrwerken in b~uldekkenen chloride indringing (soms) te weinig opheffen passivering pitcorrosiewegen Vla ucten uit dooizout dekking en!ofporeus wapening wapening!scheurenbeton. Bij hoge betonbelasting beton nietbestandbrugdekken en vorst-dooizout geen luchtbellen, expansie scaling over geheleviaducten onvoldoende dicht oppervlakafvalwater- rioolbuizen/gemalen H2S-gas uit afbraak cementsteen oppervlakteconstructie e.d. afvalwater door zwavelzuur aantasting metsnelheden van mm'sperjaarfunderingen aan het ?lectriciteitsmasten, sulfaat (SO/-) uit niet-sulfaatbestand expansie door scheuren betonmaaiveld gebouwen, lantaarn- grondwater, soms uit cementlporeus beton ettringietlpalen (o.a. in Belgi?) beton zelf thaumasiervormingkaspoeren N03-/SO/" niet-sulfaatbestand afbraak cementsteen verlies cohesieNH.+/Mg2+ cementlporeus beton + etrringiet expansie cementsteen +scheurenmestopslag kelders + (toekomst) H2S-gas niet-sulfaatbestand afbraak cementsteen oppervlaktesilo's(afgesloten) cement/poreus beton door zwavelzuur + aantasting +ettringiet expansie scheurendrinkwateropslag rein-water kelders zacht water + poreus beton! afbraak!oplossen opperVlaktee.d. opgelost koolzuur portland cement cementsteen door aantastingwater en koolzuurTab.el3Enkele (niet in Nederland, maar) in sommige landen wel belangrijke bedreigingen voor de duurzaamheid van betonernst**3221/223land/klimaat constructie onderdeel bedreigingextern intern*(Noord)West- gebouwen! buiten- alkali/silicaDuitsland, UK., kunsrwerken oppervlakkenCanada,Denemarken e.a.marine/aride algemeen aan maaiveld zoutgrond~ poreus/klimaten en laag water permeabelgelegen gebiedenmechanismeexpansieexpansiegevolgscheurvormingoppervlak-aantasting(uitgewassengrind-effect)ernst**1/21/2warmezeeen manneconstructiesonder water rock borers kalksteen toeslag- boren gatenmateriaalverzwakkingbeton!corrosievvapening1/2marine/aridestrekenalgemeen buiten-oppervlakkenchlorideverontreinigdtoeslagmateriaalopheffenpassiveringwapeningcorrosie wapening/scheurvorming* interne factoren in de praktijk in Nederland aangetroffen** mate van bedreiging van de performance1 ~ zeer sterk2 ~ sterk3 ~ matig22 Cement 1987 nr. 8Als in de gebruilGfase van het bouw-werk correctieve maatregelen noodza-kelijk zijn, dan is de voorspelbaarheidten aanzien van de levensduur van dewerking van deze maatregelen veel ge-ringer dan bij maatregelen in de nieuw-bouwfase. Vaak is er al sprake van aan-zienlijke aantasting, waarbij meestalmeerdere factoren van interneen exter-ne aard een rol spelen. Ter illustratietoont foto 4 een opname van de Al-Shindagah tunnel in Dubai, die mo-menteel onder directie van Nedeco(Rijkswaterstaat, Intron, Tebodin)wordt gerepareerd. Corrosie van wape-ning als gevolg van binnendringendzeewater,maar ookdoorhetbij debouwzo nu endangebruikenvan door chlori-de verontreinigd toeslagmateriaal, toe-passing van een poreus groftoeslagma-teriaal en een permeabele cementsteen,zijnde (hoofd)oorzakenvan de opgetre-de schade aan deze tunnel.De mate waarin van corrosie sprake is,verschiltvan lokatie totlokatiesterk. Opsommige plaatsen is volledig herstel uitconstructieve overwegingen niet goedmogelijk. Zekerheid dat na reparatieSchade aan hoofdtribunevan PSV-stadionInjunijl. verschenen in de dagbladpersverontrustende berichten over ernstigeschade aan de draagconstructie van debijna 10 jaar oude hoofdtribune. Deschade houdt de direct betrokkenenreeds enkelejaren bezig.Hetbetreftde constructiewaarvan in dehierbijgaande figuur een doorsnede isgegeven. De tribune is opgebouwd uit14voorgespannen betonspanten,elkge-dragen door 2 kolommen. De .elemen-ten zijn in de fabriek vervaardigd. Devrij-uitkragende overkapping van 30 mbestaat uit een ruimtelijk stalen vak-werk dat aan de spantkoppen is opge-hangen.Omop hetgewichttebesparenwerd hetlichte toeslagmateriaal Korlin gebruikt,een materiaal op basisvan ge?xpandeer-de klei.Indebeschrevenspantenis vooral aandebovenzijde ernstige scheurvorming ge-constateerd, alsmede afgedrukte schol-len beton ter plaatse van de verankerin-gen van de overkapping aan de spant-koppen. Naar aanleiding van een eersteonderzoek naar de aard en de oorzaakvan de schade is geconstateerd dat zichin de spanten ettringietvorming heeftvoorgedaan, een chemisch proces datCement 1987 nr. 8van de ruim tienjaar oude tunnel, zichbinnen nog eens zo'n periode geen inci-dentele problemen meer zullen voor-doen, valt niet te bieden.In de artikelen die in deze serie znllenvolgen, zullen de lacunes in onze kennisals het gaat om correctieve maatregelen(reparaties) blijken. Lacunes die vooreen aantal schadegevallen in CDR-rap-port 86-1 [12] zijn ge?nventariseerd. Dekomende jaren zullen door onderzoe-kingen in binnen- en buitenland dezelacunes voor een belangrijk deel gevuldmoeten worden. Onderzoek, in op-dracht van CUR uit te voeren, naar deduurzaamheid van correctieve maatre-gelen zal daarzekerookeen bijdrage toegeven.Literatuur1. B?ton in de woningbouw-vooron-derzoek, CUR-VB-rapport 84-8,19842. Inventarisatie schade-omvang van inde periode 1950-1980 aan de buiten-luchtblootgesteld betonoppervlakindewoningbouw, CUR-VB-rapport 118,19843. Malotaux, p.ehA, In't Veld, K., In-'''''met uitzetting gepaard gaat. In hoeverredit proces van invloed is geweest op dewaargenomen schade wordt nog naderonderzocht.In het onderzoek is tevens een afnamevan de betondruksterkte geconstateerd.In afwachtingvan eendefinitiefoordeelis besloten de omgeving van de tribuneaan de stadzijde afte zetten en de over-kapping met hulpkolommen extra on-dersteuning te geven.De redactievan Cementmeent dat het inhet belang is van de betontoepassing ingeavanceerde constructies wanneerdustri?leorganisatieA enB, collegedic-taten, TU Delft, 19874. Inspectie van bestaande betoncon-structies: Leidraad ter preventie en be-perking van schade tengevolge van wa-peningscorrosie, CUR-VB, Cement1985, nr. 45. Beton in warme landen, artikelense-rie in Cement, 1984/19856. Laurentius, G., Onderhoudsbewustontwerpen, Stichting Toekomst Beeldder Techniek, 19867. Duurzaamheid van gebouwen,TNO-IBBC rapport B-83-521/62.3.19868. Betonreparatie en preventief onder-houd aan de Zeelandbrug, Cement 1986,nr. 119: Bijen,]., Het beschadigd imago vanhet verband tussen staal en beton, in-treerede TU Delft, 198610. Multi-sponsor-onderzoek betonre-paratiemiddelen, Bouwcentrum, 198511. Loenen,]. van, intreeredeKMA 198612. Reparatie enbeschermingvan beton:Literatuurstudie, vraagpunten en ken-nis lacunes, CUR-rapport 86-1, 1986_jEoo'1- -------- ;I'I ~11--~overde oorzaakendegevolgenjuistein-formatie wordt verstrekt. Zij hooptdaarom nader op dit schadegeval terugte komen.Redactie23