I IMATERIALEN IREPARATIEONDERHOUD EN REPARATffiVAN BETONCONSTRUCTffiS (VID)BESCHERMING VAN BETONOPPERVLAKKEN - deel 2prof.dr.J.M.J.M.BijenINTRON, Instituut voor Materiaal-en Milieu Onderzoek BV, MaastrichtTU Delft, faculteit der Civiele Techniek, seie MateriaalkundeDit is het tweede deel van een bijdrage over de bescherming van betonoppervlakkenin het kader van betonreparatie. Het aanbrengen van een beschermlaag op hetbetonoppervlak na herstel van schade kan noodzakelijk zijn om de verlangdeduurzaamheid te verzekeren. De mogelijkheden daartoe zijn talrijk. Bij de keuzevan het beschermmiddelspelen vele factoren een rol. Inzicht in het gedrag van eenbeschermingssysteem dient echter altijd de basis te zijn.RISi/1"'-0 0 0OH OHI I IbetonDe R-groep in de reactievergelijking isethyl ofpropyl. Voor de werking van si-liconaten is CO2 uit de lucht nodig. Hetbij de reactie metkoolzuurvrijkomendeK2C03 kan een (tijdelijke) witte waasgeven. Siliconaten worden voor de be-handeling van betonoppervlakken opbeperkte schaal gebruikeSiliconenharsenDe tweede generatie waterafstotendeirnpregneermiddelen voor steenachtigei-L-L--L?..L..L..L.. L? Si-O groepo al~yl groepRISi \ll!rta~t tot siticonenhars/1"'-OH OH OHinstabiele faseOH OH OH OH OH -3H20I I I I Ibeton890?C f-----.__-i1>--r-;;:..5-'-0/0=--'-m:,=e-'-lk-'-'z-'-'u:...::u-'-r--,--~_+.~ // /~ 'I /~ 20-+---+1-------t-jL--j---~-+----+-----t.~ IV /~ I V/' /?/ /'---+-~--+--_..-~-/1 //1 /10 1----n'-tr-----=t===+===+===+==~i! V 1 _ _-+---t--~+----t5% zoutzuurU, .......-- ,- 5% zwavelzuur/'/~~-5-+--?'j+Y~,.......,:::::::::::t=====+=====t====:::j:::====::f 5% melkzuurr/Y 5% zoutzuur~{ .....?., 5% zwavelzuur.:.~.::::::.:: 5% melkzuuro . ILiteratuur1. Weber, H. et al., Fassadenschutz undBausanierung;Band 40, Kontakt & Stu-dium Bauwesen, Expert Verlag, Sindel~fingen, 19762. Weber, H, Steinkonservierung; Band59, Kontakt & Studium Bauwesen, Ex-Conclusies pert Verlag, Sindelfingen, 1980Bij het beschermen van beton in het ka- 3. Weber, H, Mauerfeuchtigkeit; Bandder van een reparatie staan er vele mid- 137, Kontakt& StudiumBauwesen,Ex-delen ter beschikking. Voor ieder type pert Verlag, Sindelfingen, 1984r---------------." 4. Fagerlund, G., Svenssen, 0., Durabili-20Zuuraantasting van mortels van ty of repair systems of concrete balco-portlandcement resp. Polysil mes; Cement-och Bentong-Institute,bron: lito 8 Stockholm 19800,2 0,3~rek(%)0,1Ij1/Zeer dichte cementmortelsEen aantal zeer dichte, redelijk zuurbe-stendige mortels op cementbasis zijn delaatste jaren op de markt gekomen(merknamen onder andere CorrocemenDensit). Deze mortels bevattensilica-fume en hulpstoffen. Ook modificatiemet polymeren zijn mogelijk.In dit verband past ook de vermeldingvan het materiaal Polysil, ontw?kkelddoor AKZO. Polysil bestaat uit poeder-koolvliegas met waterglas en eventueelsilicafume en is goed bestand tegen zu-ren; zie figuur 20.Figuur 19 laat typische trek-rek curveszien van een cementmortel en van eenmortel met respectievelijk 15 en 30 %(v/v) polymeer.Polymeer-gemodificeerde cement-mortels kunnen veelal een goed engoedkoop alternatief vormen voorkunststofgebonden mortels, onder an-dere bij bescherming tegen indringingvan chloride-ionen bij gewapend betonen bij reparatie van beton.Als bijzonder type mortel wordt in ditverband nog genoemd de polymeer-ge-modificeerde aluminiumcementmor-tel, die een betere chemische bestand-heid heeft dan de overeenkomstigeportlandcementmortel.De keuzewelk beschermmiddel uiteindelijk ge-kozen wordt, hangt, zoals besproken,afvan het te bestrijden aantastingsmecha-nisme, de kwaliteit van het te bescher-men beton en het klimaat (milieu).De keuze kan gebaseerd zijn op ervaringmet de werking en duurzaamheid vaneen systeem over een lange periode.Echter veelal betreft het middelen meteen beperkte historie of is het duur-zaarnheidsgedrag in de praktijk niet ge-volgd. Inzicht in de werking van een be-schermingssysteem moet dan de basisvoor de keus vormen..Behalve materiaaleigenschappen en deafstemming van de bescherming op deondergrond zijn er nog andere factorent--l-.9---a-e-Ia-t-ie-t-u-ss-e-n-tr-e-k-s-p-a-nn-I-?n-g-e-n--l die een rol spelen bij de keus, zoals ar-rek voor cementsteen na 28 beidshygi?nische aspecten, het gemakdagen verharding voor verschillende van aanbrengen en natuurlijk de kosten.percentages polymeertoevoeging Inde tabellen 3, 4 en 5 is eenkwalitatievebron: lito 7 beoordeling gegeven van een aantal be-t---~~-~----------'schermingssystemen, die als carbonata-- van lage naar hoge breukrek; tie- respectievelijk chloride-remmende- van hoge naar lage E-modulus; beschermlaag op het betonoppervlak- van lage naar hoge treksterkte; kunnen worden gebruikt.- van onbrandbaar naar brandbaar;- van grote naar kleine wateropname-co?ffici?nt;- van zwakke naar goede hechting opbetonnen ondergrond;- van relatief grote naar kleine chlori-de-diffusieco?ffici?nt.22 Cement 1988 nr. 3duurzaamheidTabel 3Beschernuniddelen diecarbonatatie-rernmend knnnen zijn enook aan de zgn. K?nzel-criteria kunnenvoldoenbeschermingssysteemvochtigbeton?applicatiegemak vanaanbrengenarbeids-hygi?nehoge uvbelastingmechanischebelastingoppervlaklaagcoating (dispersies)acrylaatstyreen-acrylaatversataatpropionaatacrylaat + teflone.a. combinaties+ + + + ++ + + +/0 0+ + + 0 0+ + + 0 0+ + + + 0mortellaagspuitbeton(polymeer gemodifi-ceerd, zeer dicht)impregeren!dichtenp()ri?nwaterglas + dispersie+oo++++++o+ - goed o ~ matig - ~ slechtTabel 4beschermingssysteem applicatie duurzaamheidBeschernuniddelen die de absorptievan chloride-houdend water invochtig gemak van arbeids~ hoge uv mechanischebelangrijke mate tegen gaan en ook aande K?nzel-criteria voldoen beton . aanbrengen hygi?ne belasting belastingoppervlaklaagdispersiesacrylaat + teflon + + + + 0mortelspuitbeton (gemodifi- + 0 + + +ceerd,zeerdich~impregneren!hydrophoberensilaan + + - 0 +siloxaan 0 + 0 0 ++ ~ goed 0 ~ matig - ~ slechtoppervlaklaagepoxyhars OI- O 0 0 O!+koolteer-epoxy OI- O 0 - 0chloor-rubber 0 + 0 - 0polyurethaan - 0 0 0 O!+duurzaamheidTabel 5Enkele beschernuniddelen die wel deabsorptie van chloride-houdend watertegengaan maar niet aan deK?nzel-criteria voldoen(geen volledige lijst)beschermingssysteemvochtigbeton+ ~ goed 0 ~ matig - - slechtapplicatiegemak vanaanbrengenarbeids-hygi?nehoge uvbelastingmechanischebelasting5.Bijen,J., Van derWinden,N.,Alterna-tives for repair of chloride contarnina-ted structures, Proe. 2nd Int. Conf. onDeterioration ofreinforced concrete inthe Arabian Gulf, Ciria okt. 19876. Bijen, J., Het beschadigd imago vanhet verband tussen staal en beton; DelftUniversitaire Pers, 19867. Dingley, RG., The structure and pro-perties ofhydraulic cement pastes mo-dihed by polym.er latex; dissertationUniversity ofSouth Hampton, Dept. ofMech. Eng., april 1974Cement 1988 nr. 38. AKZO brochure Polysil9. Pr?fungsbericht K7133D der amtli-chen Forschungs- und Materialpr?-fungsanstalt f?r das Bauwesen an derUniversit?t Stuttgart (Otto Graf Insti-tut) 197310. Martens, CR, Emulsion and water-soluble-paints and coatings; ReinholdPubl. Corp., New Vork, 196411. Klopfer, H., Anstrichsch?den; Bau-verlag, Wiesbaden 197612.Bassie, W, Steijaert, P.v.,Smits,JJ.G.,Onderzoekmetbetrekking totbetonre-paratiemortels voor dekkingsschade enhun gedrag in de praktijk, rapport 54Bouwcentrum/Techno, maart 198513. Kwasny, R, Schulz, RR, WelchesPr?fverfahren zur Beurteilung des Ver-bundes von Beschichtung und Beton-Eine Bewerkung gebr?uchlicher Tem-peraturwechsel - Pr?fverfahren; Beton-werk +Fertigteil- Technik, Hft. 2 (1986),pp. 102-106 en Hft. 3 (1986) pp. 173-17923