IMATERIALEN IREPARATIEONDERHOUD EN REPARATIEVAN BETONCONSTRUCTIES (XI)REPARATIE VAN SCHADE DOOR CARBONATATIEir.AJ.M.Siemes, [BBC-TNO, afdeling Beton, RijswijkWapeningscorrosie ten gevolge van carbonatatie van de betondekking is een bekendschadegeval. Met het opsporen en herstellen van dit type schade is in ons landbetrekkelijk veel ervaring opgedaan. In deze artikelenserie past een naderebeschouwing over dit schadegeval op basis van een praktijksituatie. Ingegaan wordtop de inspectie, criteria voor de keuze van de reparatiemethode en -middelen en hetuitvoeren van de reparatie zelf.Inde voorgaande artikelen uit dezeserie is ingegaan op de verschillendemechanismen die tot schade aan be-tonconstructies kunnen leiden. Diversereparatiematerialen en mogelijkhedenvoor oppervlaktebescherming zijn aande orde geweest.Een enandervormteenvoldoende basis om een praktijkgeval tebeschrijven,waarbij aandachtwordtbe-steed aan de verschillende fasen diemoetenworden doorlopen om tot repa-ratie van de betonconstructie te komen.Als voorbeeld wordt een woongebouwgenomen,waarbij corrosieaandewape-ning is opgetreden in de galerij- en bal-konplaten. De corrosie is in dit geval in-geleid door carbonatatie van het beton.Het te behandelen schadegeval betrefteenvan de meestvoorkomende vormenvan schade aan betonconstructies. Hetvoorbeeld wordt zo nu en dan in eenbreder kader gezet door te verwijzennaar een aantal varianten, die ermee sa-menhangen.. InspectiePreventiefonderhoud komt in de prak-tijk nog nauwelijks voor. Eigenaren enbeheerders van onroerend goed houdende conditie van hunbouwwerkendoor-gaans niet systematisch in de gaten. Hetontdekken van schade berust daardoormin ofmeer op.toeval. Dit betekent dater in principe bijna altijd sprake is vandaadwerkelijke schade en bijna nooitvan een op tertnijn te verwachten scha-de. Een dergelijke vorm van onderhoudwordt storingsafhankelijkofwel correc-tiefonderhoud genoemd.In de nabije toekomst is hierin enigeverandering te verwachten. Langzaamgroeit het besef dat preventief onder-houd tot vermindering van onder-houds- en reparatiekosten kanleiden. In16een dergelijk geval is het noodzakelijkom regelmatig de conditie van eenbouwwerk te inspecteren. Indien de in-spectietermijnenzijn gebaseerd op vastetijdsperioden, wordt gesproken overge-bruiksajhankelijke inspecties. Is de ter-mijnafhankelijkvan hetveranderenvande toestand van het bouwwerk danwordt gesproken over toestandsajhanke-lijkeinspecties (fig. 1).Voor het uitvoeren van preventief on-derhoud is een goed materiaalkundiginzicht noodzakelijk, om een verant-woorde uitspraak te kunnen doen overhet tijdstip waarop onderhoud ofrepa-ratie gepleegd moetworden. Bovendienis het noodzakelijk dat de conditie waa-- rin het bouwwerk verkeert goed kanworden gemeten [1].Omdat in geval van schade aan beton-constructies in het algemeen correctiefonderhoud noodzakelijk is, moet alseerste een inspectie van het bouwwerkworden uitgevoerd. Daarbij moet devolgende informatie ingewonnen wor-den:- aard, omvang en oorzaakvan de scha-de;- de gevolgenvan de schadein relatie totdeveiligheidvanhetbouwwerk,de le-vensduur en niet-materi?le gevolgenzoals de esthetica, geringere gebruiks-mogelijkheden en dergelijke;- de mogelijkheden voor herstel. In hetalgemeen bestaan er verschillendemogelijkheden om te repareren.Daarom moet tijdens de inspectie alworden gekeken naar de uitvoerbaar-heid, de mogelijke overlast die bij hetrepareren ontstaat en de esthetischeinpassing.In speciale gevallen kan het nodig zijnItItoestands-afhankelijkI,onderhoudinspectiespreventiefI IttI Igebruiks-afhankelijkI,correctiefI1 Verschillende vormen vanonderhoud en inspectiesJom specifieke informatie in te winnenom de schade Guridisch) te kunnen ver-halen.Hoe een dergelijk onderzoek in zijnwerk gaat, wordt toegelicht aan de handvan een praktijkgeval. Dit betreft eenwoongebouw, waarbij aan de balkon-en galerijplaten corrosieschade is opge-treden door carbonatatie van het beton(foto 2). Dit schadefenomeen is een minofmeer klassiek geval van betonaantas-ting en is binnen deze artikelenserie aluitvoerig aan de orde geweest. Voor devolledigheid wordt het nog kort geme-moreerd.Door het binnendringen van koolzuur(C02)uitde atmosfeer treedt eenreactieop met bepaalde bestanddelen van decementsteen. In eenvoudige vorm kandeze reactie worden weergegeven als:Ca(OH)2 + CO2-CaC03 + H20Als gevolg van deze reactie daalt de pH-waarde van het betonvan 12 ? 13 naar 8 ?9. Onder die omstandigheden kan debeschermende laag die normaal op hetwapeningsstaal aanwezig is, de zoge-naamde passiveringslaag worden door-broken. Hetstaal is niet langer afdoendeCement 1988 nr. 92 Schadebeeld van aantasting van galerijplaten; aan de plaatranden is debetondekking afgedrukt ten gevolge vau corrosie van de wapening,veroorzaakt door carbonatatiebeschermd tegen het optreden van cor-rosie. Bij aanwezigheid van voldoendewater en zuurstof zal roest worden ge-vormd. Het type corrosie wordt opper-vlaktecorrosie genoemd, omdathet zichuitstrekt over een groter oppervlak. Dehoeveelheid roest die gevormd wordt, ismeestal zo groot dat op veel plaatsenscheuren in de betondekking ontstaan.Roestprodukten kunnen uitspoelen enop het betonoppervlak terechtkomen.Van dit beeld gaat een zodanig waar-schuwende werking uit, dat meestal opkorte termijn maatregelen worden ge-nomen. Over het algemeen is dit geenschade waarbij de veiligheid direct inhet geding is.Onderzoek aan de constructieZodra schadewordt geconstateerd moetnader onderzoek worden uitgevoerd.Alvorens daaraan te kunnen beginnenmoet zoveel mogelijk relevante infor-matie worden ingewonnen bij de eige-naar/beheerder van het bouwwerk:- beschrijving van de aard, de plaats ende omvangvan de schade en zo moge-lijkhetverloopvandeschadeinde tijd;- wapeningstekeningen en zo mogelijkook de statische berekeningen;- betonsamenstelling, beoogde beton-sterkte, uitvoeringsmethode en de ophet betonwerk betrekking hebbendebesteksomschrijvingen.Deze informatie is bedoeld om van te-voren een goed idee te krijgen over deschade, waardoor het uit te voeren on-derzoek zo gericht mogelijk, en daar-door in omvang beperkt, kan wordenuitgevoerd. Er kan van tevoren een hy-pothese worden gesteld ten aanzien vande oorzaak van de schade. BovendienCement 1988 nr. 9kunnen de plaatsen beoordeeldworden,die voor deveiligheid vande constructiehet meest relevant zijn.In het geval van de galerij- of balkon-plaat moet dit leiden tot het antwoordop de volgende vragen:- wordt de corrosieschade daadwerke-lijk door carbonatatie veroorzaakt;- spelen andere schadeoorzaken eve-neens een rol;- hoe groot is de afname van de wape-ningsdoorsnede;- ligt de hoofdwapening aan de boven-ofaan de onderzijde;- is er nog samenwerking (hechting)tussen de wapening en het beton;- is er sprake van een onveilige situatie;- welke toename van de schadeis te ver-wachten;- welke reparatiemogelijkheden zijnaanwezig.Bij min of meer klassieke schadegeval-len zullen deze aspecten niet altijd ex-pliciet aan de orde worden gesteld. Opbasis van ervaring kan men zich al sneleen beeld vormen omtrent diverseaspecten.De aanpak van het onderzoek verlooptin de praktijk als volgt:A. De bedreigde plaatsen worden gese-lecteerd.Daarbij wordtenerzijds gekeken naar debetongedeelten waar het carbonatatie-proces de wapening al heeft bereikt enwaar deze spoedig de wapening zal be-reiken. In het onderhavige geval zal dataan de onderzijde van de balkon- en ga-lerijplatenzijn en aande noord- enoost-kant van het gebouw omdat daar de re-latieve vochtigheid betrekkelijk hoog iszonder vochtverzadiging van het betonte veroorzaken. Anderzijds worden degedeelten van de plaat geselecteerd dieconstructiefbelangrijk zijn. Als het omop twee steunpunten opgelegde platengaat, is het midden van de onderzijdevan belang. Als de platen uitkragen van-uit de woningvloeren is de bovenkantnabij de gevel van belang. Voorts dientaandacht besteed te worden aan bijzon-dere plaatsen. Het is bekend dat terplaatse van een waterhol de betondek-king vaak onvoldoende is. Ditzelfdegeldt voor de voorzijde van de platen,vooral als er een verhoogde rand is ge-maakt. Dit is een gevolg van de toleran-ties bij het aanbrengenvandewapening.Ook kan ter plaatse van de bevestigingvan leuningstijlen sprake zijn van kriti-sche situaties.B. Op de bedreigde plaatsen wordt in-tensiefen op de minder bedreigdeplaat-sen wordt vericatief gemeten of er in-derdaad sprake is van corrosieschade diedoor carbonatatie is ge?nitieerd.Dit wordt gedaan door op corrosie-plaatsen te meten of het carbonatatie-front de wapening heeft bereikt. Opplaatsen waar geen corrosie is, moetworden vastgesteld ofhet carbonatatie-front de wapening nog niet heeft be-reikt. Het meten van de carbonatatie-diepte wordt bemoeilijkt doordat hetfront een grillig verloop heeft.C. Andere schadeoorzaken moetenworden nagetrokken.In ditverband is hetvan belang te metenofer chloride in het beton aanwezig is.Dit wordt gedaan door stofmonsters uithet beton te boren en in het laboratori-um te analyseren. Bij dit onderzoekdient men na te gaan ofer sprake is vaneen combinatie van chloride- en carbo-natatieschade omdat de beide oorzakenelkaar kunnen versterken. Naarmatedoor uitdroging het vochtfront dieperin het beton komt te liggen wordenchloride-ionen dieper het beton inge-drongen. De chlorideconcentratie terplaatse van de wapening neemt daar-door toe en kan uiteindelijk leiden toteen voor corrosie ongunstige situatie.In de praktijkwordt nogal eens waarge-nomen dat hetvoorheenveel toegepastelaagwaardige gladstaal voor bijvoor-beeld beugelwapenil1g minder gevoeligvoor corrosie is dan de hoogwaardigergeprofileerde staven (zonder dat daar-voor een deugdelijke verklaring kanworden gegeven). Soms zijn de beugelsniet gecorrodeerd en de dieper gelegenhoofdwapening wel, ondanks het feitdat de beugels veel langer in gecarbona-teerd beton hebben gelegen.D. Het schadebeeld moet in overeen-17IMATERIALENst~mming zijn met het schademecha-msme.Ditbetekenthierdatersprake moetzijnvan oppervlaktecorrosie op de staven.Ditis een vormvan roest die zich gelijk-IREPARATIE~~-=c;. --." -__=.s?i ~= ~- --- -- ---matig uitstrekt over een grotere lengte. 3 Meten van de restdoorsnede vanDe kleur van de roest is geen maatstaf een gecorrodeerde wapeningsstaafDe kleurvan de roestwordtineerste in- 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1stantie bepaald door de hoeveelheidzuurstofbij hetwapeningsstaaL Bij aan-wezigheid van chlorideontstaatin prin-cipe putcorrosie.Op de meest gecorrodeerde en con-structiefbelangrijke plaatsen moet eenbeeld worden gevormd over de rest-doorsnede van de wapeningsstaven. Eenbetrouwbare beoordeling is moeilijk.Slechts een korte lengte van de gecorro-deerde wapeningsstaaf is zichtbaar,waardoor het niet duidelijk is of demeest gecorrodeerde doorsnede is ge-vonden. De staven roesten niet gelijk-matig over de omtrek en de aanwezig-heid van ribben verstoren het beeld(fig. 3). Als een beduidende verminde-ring van de staafdiameterwordt gecon--111Q.Io....Q.I.&:.Q.IQ.I>Q.Io.&:.tVI en v2 - corrosiesnelheid,/,/,/A,/,/,/,/'/"fl V2,/,/,/,/o ti t 2carbonatatieti!~ 1 corrosietijd 1,carbonatatietijd 2 J. corrosietijd 2___ inspectiestateerd zal vastgesteld moeten worden 1-______________________________-1wat daarvan de betekenis is voor hetdraagvermogen. Over het algemeen 4 Vanwege het onderscheid in initiatie en propagatie van het corrosieproces isde corrosiesnelheid niet direct vast te stellenzullen geen speciale maatregelen nodig L-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __zijn. Bij vergevorderde corrosie kan hetnodig zijn om bij de reparatie nieuwewapening bij te leggen, waarbij vol-doende overlappingslengten in achtmoeten worden genomen. Indien decorrosie zo ver gevorderd is, dat de vei-ligheid in het geding is, dienen meer in-grijpende maatregelen zoals stutten teworden genomen.Het meten van de doorsnedeverminde-ringvan dewapeningstavengeeftslechtseen globaal beeld van de snelheid vanhet corrosieproces. Bij het feitelijke cor-rosieproces moet immers onderscheidgemaakt worden tussen de initiatie- ende propagatieperiode. In de initiatiepe-.riode carbonateert de betondekking. Inde propagatieperiode roest de wapeningmet, bij benadering, een constante snel-heid. Achteraf kan de initiatieperiodeniet meer nauwkeurig worden vastge-steld, waardoor de corrosietijd en dusook de corrosiesnelheid, onbekend zijn(fig. 4).Beslissingscriteria voor de keuzevan reparatieIndien corrosieschade is vastgesteld tengevolge van carbonatatie van het beton,kunnen verschillende maatregelen ge-nomen worden. Deze kunnen vari?renvan het plaatselijkoplappenvan de con-structie tot het uitvoerenvan zeer duur-zame maatregelen. In ieder geval moetde veiligheid gewaarborgd zijn. Daar-18naast moet het betreffende bouwdeelbruikbaar blijven. Esthetische overwe-gingen kunnen ook een rol spelen bij dekeuze van maatregelen.Van geval tot geval moet bepaald wor-den welke maatregelen de voorkeurverdienen. De kosten die daarmee ge-moeid zijn, spelen een belangrijke roLDaarbij moeten niet alleen de directereparatiekosten in beschouwing wor-den genomen, maar ook de onder-houdskosten. Bovendien moet rekeningwordengehoudenmetde mogelijkheid,dat de nieuwe reparatie onvoldoendeblijkt te functioneren en er opnieuwge-repareerd moet worden. In algemenezin kan dit worden uitgedrukt door deformule:waarin:etot ~ de totale kosten gedurende de be-oogde levensduur;S~ de feitelijke kosten van de reparatie;o ~ onderhoudskosten gedurende debeoogde levensduur;PiP} ~ de kans dat de uitgevoerde repa-ratie niet het gewenste effect oplevert;D ~ de kostendie gemaaktmoetenwor-den als opnieuwgerepareerd moetwor-den.Dit is in wezen dezelfde formule als diewelke in de eerste aflevering van dezeartikelenserie is gegeven, maar vereen-voudigd door weglating van de factorenvoor renteverliezen en inflatie. Opge-merkt wordt dat het gaat om een beslis-singsformule, voor het afwegen van al-ternatieven waarvoor het niet directnoodzakelijk is dat alle kostenpostenexact bekend zijn.Voor de verschillende in aanmerkingkomendereparatiemogelijkhedenmoe-ten op deze wijze de kosten beoordeeldworden. De reparatie met de minste to-tale kostenverdient devoorkeur. Datdittot opvallende resultaten kan leiden, isev~neens ge?llustreerd in deel I van dezesene.Omdat het voorbeeld de beschermingvaneenbalkon- ofgalerijplaat (fig. 5)be-treft, is het voor de behandeling van hetonderwerp van deze bijdrage de moeitewaard er nog eens naar te kijken.5 Dwarsdoorsnede van debeschouwde galerijplaatco....o'o. :f. ? ? ?1,60I...Cement 1988 nr. 9TabellVergelijking van de totale kosten over20 jaar van verschillende alternatievebeschernunethoden.kostenpostinvesteringonderhoudschaderisico 85totale kosten 85De volgende alternatieven zijn naast el-kaar gezet:1. aanbrengen van een dekking van15 mm (ditwas lange tijd de gangbarepraktijk in Nederland);2. aanbrengen van een grotere dekking,namelijk 30 mm;3. dekking van 15 mm, met een carbo-natatieremmendeverfdie elke 20jaarwordt onderhouden. Deze onder-houdstermijn is tweemaal zo lang alsvoor het betreffende verfsysteemwordt geadviseerd;4. dekking van 15 mm, met een onder-houdstermijn van 10jaar; deze perio-de is de voorgeschreven termijn.In tabel 1 zijn de resultaten van de kos-tenberekeningen opgenomen. De in-vesteringskosten voor de dekking van15 mm, alternatief 1, zijn daarbij op nulgesteld, zodat een beeld is ontstaan vande meerkosten van de overige alterna-tieven. Van groot belang is, dat tabel 1laat zien dat de onderhouds- en repara-tiekosten niet verwaarloosd mogenworden ten opzichte van de directe in-vesteringskosten.Vanwege de onderhoudskosten verbon-den aan het verfsysteem, komt het aan-brengen van een grotere dekking als hetmeest economisch naar voren.Naast economische overwegingen kun-nen ook andere aspecten in de besluit-vorming betrokken worden. Een daar-van is de overlast voor de bewoners, zo-als lawaai, ontoegankelijkheid van dewoning en dergelijke.Mogelijkheden voor reparatieBij corrosieschade kunnen in principede volgende alternatievenworden over-wogen [3]:A. De aanwezige schade wordt herstelden er wordt een nieuwe dekking aange-bracht, waarbij gebruik gemaakt? kanworden van cementgebonden ofkunst-stofgebonden reparatiematerialen.B. Het vervangen van bouwdelen is demeest ingrijpende maatregel. Door deCement 1988 nr. 9De investeringskosten voor alternatief 1zijn op nul gesteld, zodat een beeldontstaat van de meerkosten in guldensvan de overige alternatievenalternatieven2 3 45 50 5085 12520 25 525 160 180nog steeds beperkte demonteerbaarheidvan betonnen bouwdelen is dit over hetalgemeen een duur alternatief. Alleenbij zeervergevorderdeschadewaarbij deveiligheid niet meer kan worden ge-waarborgd, wordt voor dit alternatiefgekozen.e. Reparatie van de schade in combina-tie met de toepassing van kathodischebescherming. Deze techniek is bespro-ken in de voorgaande afleveringvan de-ze serie. Voor ingrijpende reparatie kandit een goed alternatief zijn, mits hetrest-draagvermogen van de constructievoldoende is om de veiligheid te waar-borgen.D. In specifieke gevallen kan zonder re-paratie het schademechanisme wordenuitgeschakeld. Dit kan bijvoorbeeld ge-beuren door het aanbrengen van eendicht verfsysteem, waardoor de toegangvan zuurstofenwater naar de wapeningwordt afgesloten. Een andere mogelijk-heid is het conditioneren van de omge-ving. Bij begane grondvloeren zou datuitgevoerd kunnen worden door dekruipruimte te drogen. Voor zover be-kend bestaater geen praktische ervaringmet deze mogelijkheid.E. Er wordt niets gedaan. Dit kan zichvoordoen als het betrokken bouwdeelnog maar een beperkte tijd hoeft tefunctioneren en voldoende rest-draag-vermogen heeft. Door middel van in-specties kan op gezette tijden beoor-deeld worden of eventueel een onge-wenste situatie is opgetreden.Na het repareren wordt veelal een coa-ting of een extra dekking met spuitbe-ton aangebracht. Dit kan enerzijds eenesthetische functie hebben, doordat dereparatieplekken aan het oog wordenonttrokken; anderzijds kan dit dienenals extra bescherming. Vooral in die ge-vallen waar sprake is van een geringedekking kan dit noodzakelijk zijn.Uitvoeren van de reparatieDe eerstgenoemde mogelijkheid wordthet meest toegepast. De gecarbonateer-de betondekking wordt verwijderd ende roestendewapeningwordtgereinigd.Daarna wordt een nieuwe dekking meteventueeleenextra beschermingaange-bracht. De bescherming kan op ver-schillende plaatsen worden aange-bracht. Dit kan zijn rechtstreeks op dewapening, in de reparatiemortel of ophet buitenvlak van het beton. De mate-rialen die hiervoor worden gekozenmoeten voldoende dicht zijn voor hetindringen van water ofkoolzuur om degevraagde bescherming te kunnenleve-ren.Omeen zo betrouwbaar mogelijkresul-taat te verkrijgen, zou overal waar hetcarbonatatiefront de wapening heeftbereikt, ofbinnen afzienbare tijd zal be-reiken, de betondekking moeten wor-den verwijderd. Dit is een arbeidsinten-sieve bezigheid,die uitgevoerd kanwor-den door:- mechanisch of met de hand hakken,wat veel lawaaioverlast in en buitenhet gebouw veroorzaakt;- vlamstralen. Door sterke verhittingvan het oppervlak springen delen vanhet beton los. Er moet rekening meeworden gehouden dat ook in het ach-terblijvende beton f~ne scheurtjesontstaan, terwijl het wapeningsstaaldoor de hoge temperaturen kan wor-den beschadigd;- hogedruk-waterspuiten met een zo-genaamde 'water-jet' (foto 6). Met eenscherp gerichte waterstraal van enkelehonderden tot meer dan duizend barwordthetbetonweggespoten; doordewaterdruk ofdewateropbrengst teva-ri?ren kan de intensiteit worden be?n-vloed.In de meeste gevallen wordt het verwij-deren van de betondekking beperkt totdie plaatsenwaar de wapening gecorro-deerd is en de directe omgeving. De re-paratie moet danwel afgeslotenwordenmet het aanbrengen van een carbonata-tieremmende verfdie voor een blijvendafdoende bescherming moet zorgen. Bijdeze methode blijft het gecarbonateer-19IMATERIALEN IREPARATIE6 Gebruik van hoge-druk waterspuiten voor het verwijderen van debetondekking en ontroesten van wapeningsstaalde beton gehandhaafd op plaatsen waarnog geen corrosie aanwezig is. Naast dekostenbesparing speelt hierbij nog eenaantal andere overwegingen. De be-langrijkste is, dat de samenhang (hech-ting) tussen hetbeton enhetwapenings-taal niet verbroken wordt. Het con-structieve gedrag wordt dan niet on-gunstig be?nvloed.Na de reparatiewordtinhet nietverwij-derde deel van de dekking de bescher-ming ontleend aan:- het afremmen van het carbonatatie-proces door de coating;- het belemmerenvan de toegang tot dewapening voor zuurstofenwater doorde coating. De keuze van de coatingmoet hierop speciaal worden afge-stemd;- realkalisatie van het gecarbonateerdebeton. In dit geval wordt ervan uitge-gaan dat alkalischporiewater zichver-plaatst naar het uitgedroogde gecar-bonateerde beton waardoor de pH-waarde weer stijgt tot meer dan 9.Voorbehandeling van wapeningBij het ontroesten van de wapeningmoet alle losse roest wordenverwijderd.Ook het roest datzichaan de achterzijdevan de wapening bevindt. Hiervoor ishet nodig voldoende beton rondom destaaf te verwijderen. Aangezien er geenNederlandse normen over de mate vanontroesten, wordt meestal verwezennaar Zweedse norm. Voor wapenings-staal is het gebruikelijk om de klasse SA21;j aan te houden. Dit betekent dat dewapening tot op het blanke staal moetworden ontroest.Het ontroesten kan gebeuren met eenroterende staalborstel, een naaldenha-20mer, een gritstraalapparaat of een wa-ter-jet. Kleinere plaatsen kunnen metde hand worden bewerkt met een staal-borstel.Het ontroesten gebeurt ook wel metzoutzuur. Daarbij kan evenwel chloridein het beton achterblijven, hetgeen put-corrosie in de wapening tot gevolg kanhebben. Deze methode moet daaromontraden worden.Wapening die geen constructieve bete-kenis heeft, kan weggeslepen worden.Indien de constructiefbenodigdewape-ning te ver is doorgeroest, moeten ernieuwe staven worden bijgelegd. Voorde verankeringvan deze stavenmoeteenvoldoende overlappingslengte wordenaangehouden.Indien reparaties moetenworden uitge-voerd aan betonconstructies waarvan desterkte ofstijfheid in het geding is, kanniet zonder een goed constructiefadviesworden gerepareerd. Constructievemaatregelen moeten worden afgewo-gen, zoals het opdikken van de con-structie, bijleggen vanwapeningsstaven,oplijmen van wapening (in de vorm vanstrippen) e.d. De nieuw aangebrachtematerialen werken op een bijzonderemanier samen met de bestaande con-structie. Dit maakt het noodzakelijkaspecten zoals krimp, kruip en dergelij-ke goed te bekijken.Mendient altijd te bedenkendat repara-tiematerialen spanningsloos wordenaangebracht. Dit is vooral voor het ver-vormingsgedrag van belang. Een moge-lijkheid om hierop in te spelen is het tij-delijk ontlasten van het constructie-onderdeel gedurende de reparatie en denodige verhardingsduur van de repara-tiematerialen. In het kader van dit arti-kel voert het te ver hier nader op in tegaan.De voorbewerking van de wapeningstaat nog steeds ter discussie en maaktdan ook deel uit van het onderzoek datthans wordt uitgevoerd door de CUR-commissie B 35 'Reparatie en bescher-ming van beton'. Het is daarbij wel dui-delijk dat alle losse roestdelen verwij-derd moetenworden om eengoede aan-hechting van het reparatiemateriaal aanhet staal mogelijk te maken. Daarmeewordt de samenwerking tussen het wa-peningsstaal, het oorspronkelijke betonen het reparatiemateriaal bereikt. Omdezelfde reden dient ook een hechtlaag(primer) te worden aangebracht. De ge-noemde commissie heeft ook het gevenvan specificaties voor hechtlagen ophaar programma staan.Het is echter niet duidelijk of het ver-standig is extra beschermlagen op hetstaal aan te brengen. Ookhetnutvanhetinstrooien van de hechtlagen met f~nzand is onvoldoende aangetoond.Aanbrengen nieuwe dekkingDe nieuwe betondekking kan wordenaangebracht door pleisteren, aanstortenofspuiten [4]. welke methode de voor-keur verdient hangt af van een aantalfactoren. Pleisteren wordt meestal toe-gepast op kleinere oppervlakken waartevens in een dunne laag gewerkt moetworden. Aanstorten wordt gekozen bijmeer volumineuze reparatieplaatsen enbij ingewikkelde vormen die een bekis-ting noodzakelijk maken. Indien grotevlakken bewerkt moeten worden ver-dient spuitbeton de voorkeur.Cement 1988 nr. 9De nadelen die aan de verschillende ap-plicatiemethodenkleefden, zijn de laat-ste jaren voor een deel ondervangendoor ontwikkelingen op materiaalge-bied. De reparatiematerialen warenaanvankelijk alle cementgebonden,maar zijn voor een deel vervangen doormet kunststof gemodificeerde mortelsofkunststofgebonden mortel. Door hettoevoegen van vezels kunnen verdereverbeteringen worden bereikt. Zie overde keuzevan het reparatiemateriaal ookaflevering VI in deze serie.Het gebruik van een cementgebonden,en tegenwoordig bijna altijd kunststof-gemodificeerde, reparatiemortel heeftals voordeel dat rondom de wapeningeen alkalisch milieu ontstaat. De wape-ning wordt daardoor weer beschermdtegen corrosie en bovendien stemmende sterkte en de stijfheid van het repara-tiemateriaal goed overeen met die vanhet oorspronkelijke beton.Kunststofgebonden mortels moetenvoldoende dicht zijn om de achterlig-gende wapening te beschermen tegencorrosie. De aanhechting op het oor-spronkelijke beton kan zeer goed zijn.Het materiaalgedrag kan echter sterkverschillen ten opzichte van beton. Tedenken valt aan de stijfheid, de thermi-sche uitzetting, het temperatuurafhan-kelijke gedrag en de brandbestandheid.Door de grote verscheidenheid aankunststoffen is eenzeer gerichte materi-aalkeuze mogelijk. Ditvraagtwel speci-fieke deskundigheid [5].Voordat de reparatiemortel wordt aan-gebracht, moet het beton bewerkt wor-den met een hechtlaag. In het algemeenwordt een hechtmiddel gebruikt metdezelfde samenstelling als het bindmid-del in de reparatiemortel.Het gebruikvan deze speciale reparatie-materialen brengt met zich mee, dat deverwerking zorgvuldig moet gebeurenovereenkomstig de bewerkingsvoor-schriftenvan de leverancier. Serieuzefa-brikanten besteden veel aandacht aan deverwerking, omdat zij weten dat dit eenvan de belangrijkste voorwaarden isvoor het bereiken van een goede kwali-teit.Een aantal fabrikanten biedt completereparatiesystemen aan. Dit zijn pakket-ten van materialen (hechtlagen, repara-tiemortel, coatings e.d.) die op elkaarzijn afgestemd. Een dergelijk systeemheeft daarom in principe goede per-spectieven ten aanzien van de te berei-ken kwaliteit.Nadat het betonoppervlak voorzien isvaneen nieuwe dekking kan eencoatingworden aangebracht. De beschermendeCement 1988 nr. 9werking daarvan berust voor een be-langrijkdeel op hetaspectdateen minofmeer gesloten laag op het beton aanwe-zig is. Door invloeden van buitenafneemt de beschermingin de loop van detijd af. Het is daarom noodzakelijk re-gelmatig onderhoud te verrichten. Watbetreft de eisen die aan het materiaalvoor oppervlakbescherming moetenwordengesteld, wordtverwezennaar deafleveringen VII en VIII in deze serie.BesluitDe meest voorkomende vormvan scha-de in betonconstructies is ongetwijfeldcarbonatatieschade. De oorzaak daar-van ligtofwel in een onvoldoende groo-otte ofwel in een te lage kwaliteitvan dedekking. Uiteraard komt combinatievan beide ook voor. Gezien deze oorza-ken is over het algemeen de uitvoeringvan het betonwerk de belangrijkste fasewaarin de gebreken ontstaan.In de praktijk is betrekkelijk veel erva-ring opgedaan met carbonatatieschade.Daardoor is een betrouwbaar beeldontstaan van het tempo waarin de scha-de zich ontwikkelt. De onderzoekme-thoden om aard en omvang van schadevast te stellen, liggen vast. Diverse repa-ratiemethoden en materialen zijn be-schikbaar. Ookde beslissingstechniekenom de meest doelmatige manier van re-pareren of saneren vast te stellen, zijnbetrekkelijk ver ontwikkeld.Een en ander neemt niet weg dat er nogde nodige zaken ontwikkeld of verbe-terd kunnen worden. In de desbetref-fende branche wordt daaraan op ver-schillende fronten gewerkt. Enkelevoorbeelden daarvanzijn de activiteitenvan CUR-commissieB 35 'Reparatie enbescherming van beton' en de erken-ningsregeling voor betonreparatiebe-drijvenenandere stappendie gezetwor-den in de richting van het certificerenvan bedrijven en materialen.Literatuur1. A.W.F.Reij en A. van der Toorn, Opti-maal beheer van kunstwerken, De Inge-nieur, nr. 4, april 19872. AJM.Siemes en A.Vrouwenvelder,Beoordeling van de duurzaamheid vanbetonconstructies; Cement 1985 nr. 33. CUR-rapport 90, Reparatie van be-tonconstructies, deel 1:vervangen ofre-pareren van beschadigde constructies;CUR, 1977 Gouda4. CUR-rapport 91, Reparatie van be-tonconstructies, deel 2: pleisteren, aan-storten, spuiten; CUR, 1978 Gouda5. CUR-rapport 110, Reparatie van be-tonconstructies, deel 3: reparatie en be-scherming door middel van kunsthar-sen; CUR 1982 Gouda21