Vragenenantwoordenbetreffendecement en betonEvenals de vorige ?aren werd de Cursus Betontechnologie, dieook in het seizoen 1962/1963 georganiseerd is door de StichtingCursussen Materialenkennis in samenwerking met de Betonver-eniging, besloten met een forummiddag waarop de cursistenvragen betreffende cement en beton konden stellen aan eenforum waarin onder meer leraren van de cursus zitting hadden.Het forum was samengesteld uit de heren: ir. N. J. R e g e r s(voorzitter), P. M. D e b i e, ir. W. a n K I a ve r e , J. F. Th.Lern, ing., D. W. E. S m i t en prof. drs. E. . h e i s s i n g.V r a a g 1. vorming 'vrije kalk'b. gelvormingc. Fuller-, Bolomey- en EMPA-krommeAangezien uit de vraag niet naar voren komt of de vrije kalkin het cement dan wel die in het beton bedoeld wordt, zal deheer L e m, ing. bij de beantwoording van deze vraag ingaanop beide verschijningsvormen.Vrije kalk kan in het cement voorkomen. De componenten bijhet fabricageproces reageren afhankelijk van temperatuur entijd. Bij de vervaardiging van cement heeft men momenteelde dosering van de grondstoffen goed in de hand. Ook bestaaner nu degelijke chemische proeven waarmee op korte termijnhet vrije kalkgehalte van het cement vast te stellen en laag tehouden is, in tegenstelling met vroeger toen men de aanwezig-heid van vrije kalk met volumebestendigheidsproeven diendevast te stellen, die veel tijd vergden. Wanneer te veel vrije kalkvoorkomt dan zal het cement bij de hydratering kunnen uit-zetten.Tegenwoordig komen er nog slechts sporen vrije kalk (gemid-deld ca. 1%) in het cement voor. De aanwezigheid van dezesporen is nog mogelijk daar de betreffende chemische reactiesomkeerbaar zijn en bovendien als gevolg van kleine onvol-maaktheden in elk fabricageproces.De tweede vorm van vrije kalk, aldus de heer Lern, ontstaatbij de hydratering van het cement. Het cementmineraal C3S(tricalciumsilicaat), dat in portlandcementklinker voorkomt,reageert met water en vormt een hydraat van dicalciumsilicaatwaarbij tevens door de reactie van het resterende CaO metwater de 'vrije kalk' wordt gevormd. In elk betonwaarin cement op portlandcementbasis toegepast is, komt dezevrije kalk Voor, die deel neemt aan het verhardingsproces envoorts de alkaliteit van het beton bepaalt (vers beton : pH ca.12,5). Zolang in gewapend beton de alkaliteit (pH) hoog is,wordt het staal beschermd tegen corrosie. Indien het betonniet voldoende verdicht is, zal bij voorbeeld het in lucht aan-wezige koolzuur (CO2) op het beton inwerken en met de aan-wezige vrije kalk carbonaat vormen. Als gevolg hier-van daalt de pH (tot ca. 9) en in een dergelijk milieu is corrosievan de wapening w?l mogelijk. Het is dus gunstig wanneer ingewapend beton de pH zo lang mogelijk hoog blijft.De vraag onder b over de gelvorming wordt beantwoord doorprof. drs. E. . h e i s s i g. Het bedoelde gel ontstaat wan-neer het cement met water reageert, hetgeen onmiddellijk be-gint zodra het cement met het water in contact komt. De cement-korrels waarvan de korrelgrootte 0,001 - 0,1 mm bedraagt, be-zitten een specifiek oppervlak van 2000 - 4000 cm2/g. Hetspecifiek oppervlak van de gevormde hydraten is vele malengroter (ca. 200000 cm2/g). Stoffen met een dergelijk groot speci-fiek oppervlak worden 'gelen' genoemd wanneer er een samen-hang bestaat tussen de deeltjes onderling en wanneer de po-ri?n geheel of gedeeltelijk met water gevuld zijn. In het beginvan de reactie bestaat er nog weinig samenhang tussen dehydraten. De kristallen, die langwerpig van vorm zijn, hebbennog geen onderling verband. Wanneer de pasta met rust ge-laten wordt dan bezit deze een zekere stevigheid; de pastakrijgt echter weer het karakter van een vloeistof wanneer hij.. . forum van deskundigen . . .geschud wordt, omdat de samenhang door het schudden ver-broken wordt. In deze periode is de specie nog te verwerken.Het begin van de binding (ca. 4 uur na het aanmaken) is hetmoment waarop tussen de kristallen een sterkere samenhangontstaat; de specie is vanaf dit moment niet meer te verwerken.De cementdeeltjes kunnen ongeveer 25% van hun gewicht aanwater binden. Het gevormde gel is bijzonder dicht en de erinaanwezige gelpori?n zijn zeer nauw, zodat het voor het watersteeds moeilijker wordt om door te dringen; de reactie ver-loopt daarom steeds langzamer. Naast geldeeltjes zijn ookgrotere kalkkristallen aanwezig, die in het gel ingebed zijn,zodat aantasting van deze vrije kalk niet zo eenvoudig is. Hetgel in de cementsteen bepaalt de sterkte en heeft voorts eenbeschermende en een waterdichtende functie. Wanneer veelaanmaakwater is toegepast en er dus veel capillairen ontstaan,kunnen de kalkdeeltjes wel aangetast worden.De derde vraag wordt beantwoord door ir. W. van Kla-v e r e n . Aangezien ook hier een duidelijke formulering ont-breekt, maakt de spreker maar enkele veronderstellingen tenaanzien van de bedoeling van deze vraag.In de vraag worden drie korrelverdelings- (graderings-) me-thoden genoemd, op basis waarvan zand-grindmengsels kun-nen worden samengesteld. Er wordt vooropgesteld dat er veelmeer methoden zijn, maar dat deze bij de beantwoording vande vraag verder buiten beschouwing zullen blijven.De oudste methode is die van Fuller & T h o m p s o n .Hier wordt een korrelverdeling gegeven, waarvan het Verloopafhankelijk is van de maximum-korrelgrootte. De graderinggeldt voor toeslagmateriaal ?n cement. Waar tegenwoordigechter over de Ful Ier-methode wordt gesproken, wordt bedoeldde zgn. 'Fuller-parabool', gekenschetst door de formule:waarin: = percentage, dat zeef passeert, d = zeefopeningvan de beschouwde zeef en D = maximum-korrelgrootte. Dezegradering geldt uitsluitend voor het toeslagmateriaal (dusz o n d e r cement).De Bolomey-kromme is in feite een modificatie van de Fuller-parabool en is gegeven door:waarin p, d en D dezelfde betekenis hebben als hierboven enA = constante waarvan de grootte afhankelijk is van de korrel-vorm en van de plasticiteit van de specie. In tegenstelling metde Fuller-parabool geldt deze kromme voor toeslagmateriaal?n cement.De EMPA-kromme ten slotte, waarvan het verloop is gegevendoor:geldt uitsluitend voor het toeslagmateriaal alleen. Voor zo-304 Cement XV (1963) Nr. 5foto: Absiedever de spreker bekend, vindt deze methode in Nederland geen:toepassing.Van de beschouwde graderingen bevat de Fuller-kromme (deFuller-parabool) de meeste fijne delen, terwijl de EMPA-krommede grofste van de drie is.V r a a g 2Er zijn diverse methoden waarmee men de percentages toe-slagmateriaal kan berekenen. Om mij te beperken tot de me-thoden Fuller en Zwolsman, is mijn vraag?, aan welke methode:geeft het forum de voorkeur?Ir. van K l a v e r e n wenst zich bij de beantwoording vandeze vraag niet te beperken tot de methoden Fuller en Zwols-man, maar het probleem van de keuze van een methode al-gemener te stellen.Ter wille van de kwaliteit van het beton dient het zodanig tezijn samengesteld, dat bij een onder de gegeven omstandig-heden geschikte verwerkbaarheid van de betonspecie toch eenzo groot mogelijke dichtheid wordt verkregen. In dit verbandzijn de verschillende graderingsmethoden, waar onder die vanFuller en van Z w o l s m a n , ontwikkeld. Dat er meer dan??n methode bestaat hangt samen met een al of niet opnemen- en/of verschillende interpretatie van diverse factoren zoalscementgehalte, verwerkbaarheid, korrelvorm, verdichting, endergelijke en met het feit dat voor het bereiken van een ge-geven dichtheid meerdere oplossingen mogelijk zijn.Voorts mag men niet uit het oog verliezen dat de zgn. 'ideale'korrelverdelingen van een mengsel alleen dan kunnen wordengerealiseerd, wanneer de korrelopbouw van de bestanddelen,waaruit het mengsel is samengesteld, 'ideaal' is en zulks is inde praktijk vrijwel nimmer het geval. Men zal dus met afwijkin-gen genoegen moeten nemen en de praktische kromme op deeen of andere manier dienen aan te passen aan de gewenste'ideale' gradering.De spreker wil geen voorkeur geven aan ??n bepaalde me-thode, al zijn er tegen sommige methoden wel bepaalde be-zwaren aan te voeren. Hij adviseert w?l ??n bepaalde methodeconsequent te volgen en hiermede ervaring op te doen. Ditleidt op de duur tot een verbeterd inzicht omtrent de inter-pretatie van afwijkende omstandigheden bij toepassing van deonderhavige methode.V r a a g 3Geeft foi; geprefabriceerd beton Maasgrind een geringeresterkte ten opzichte van Rijngrind?De heer Lern, ing. erkent dat dit vroeger het geval was, en. . . vragenstellers en luisteraars . . .uiteraard niet alleen bij geprefabriceerd beton maar ook bijter plaatse gestort beton. Het Maasgrind bestaat veelal uitzandsteen dat minder sterk is dan het kwarts waaruit Rijngrindis opgebouwd. Tegenwoordig blijkt echter het verschil in sterk-te tussen beide grindsoorten steeds minder te worden. Dit zouhet gevolg kunnen zijn van het baggeren en afgraven op andereplaatsen in de rivier. Opgemerkt wordt dat het Maasgrind vroe-ger over het algemeen minder goed gegradeerd was dan hetRijngrind en tevens veel platte stukken bevatte, hetgeen eenandere oorzaak van het genoemde verschil kan zijn.V r a a g 4Is het van belang, dat bij het bepalen van de buigtreksterktede drukvlakken nauwkeurig afgewerkt zijn?Voorzitter Rengers zegt dat dit bij het verrichten van druk-proeven zeer belangrijk is. De sterftecijfers van kubussen diegemaakt zijn in gewone mallen kunnen 10 tot 30% lager zijn dandie van kubussen met gepolijste oppervlakken. De buigtrek-sterkte wordt bepaald met behulp van balkjes 10 cm ? 10 cm? 30 cm (of 60 cm); aangezien het stortvlak aan de bovenzijdevan de balkjes minder vlak is, adviseert ir. R e n g e r s om debalkjes op hun zijkanten te beproeven. Dan behoeft men geenandere maatregelen te nemen, mits de ondersteuning en debelasting scharnierend werken. Bij het beproeven van trottoir-banden, vervolgt de spreker, verdient het aanbeveling om ge-bruik te maken van wiggetjes, aangezien de bovenkant van debanden een helling hebben van 1 :30. Als bovendien de rollenvan het beproevingsapparaat scharnierend zijn uitgevoerd, zul-len verschillende proefstations vrijwel dezelfde resultaten ver-krijgen.V r a a g 5In 'Betontechnische Berichte 96 beschrijven de heren Walzen zei een aantal portlandcementtypen, waarvan de ce-mentmineralen in een dusdanige verhouding tot elkaar staan,dat bij verwerking van deze cementen na 28 dagen of /angerde sterkte een hoogtepunt bereikt, waarna deze weer meer ofminder snel afneemt. Naar aanleiding hiervan rijst de vraag:a. Wat is de samenstelling van het Nederlandse portland-cement en welke schommelingen mag men hierin verwach-ten?b. Hoe liggen deze zaken bij het buitenlandse cement?Prof. h e i s s i g bekent dat hij nog niet in de gelegenheidgeweest is om de achtergrond van het bedoelde artikel te be-studeren. Hij vermoedt echter dat het hier proefnemingen be-treft met betonspecies, samengesteld met cementsoorten vanverschillende klasse, welke species onder bepaalde verhar-dingsomstandigheden na 28 dagen of later hun maximale sterk-te bereiken. Normaal verhard beton zal na 270 dagen een ho-gere sterkte bezitten dan na 28 dagen, zodat volgens prof. h e i s s i g genoemd verschijnsel gelegen moet zijn in bij-zondere omstandigheden. Bij voortdurende verharding onderwater bij voorbeeld treedt wel eens een terugvallen van desterkte op. De oorzaak hiervan is gelegen in de uitloging vande vrije kalk waardoor de hydraten verder ontleden. Niet ver-geten mag worden, dat de betreffende proeven opgezet zijnter bestudering van het verhardingsverloop bij verschillendetemperaturen. Het aangehaalde artikel eindigt trouwens metde conclusie, dat nog veel onderzocht moet worden om hetwaargenomene te kunnen verklaren. In het artikel wordt geenverband gelegd tussen de chemische samenstelling en desterkte-ontwikkeling.Ir. R e g e r s merkt op dat de beproeving van betonkubussenafwijkende cijfers opleveren wanneer kern en schil een ver-schillende vochtigheid bezitten. Indien de schil droger is dande kern dan treden in de schil trekspanningen op. In het tegen-gestelde geval zijn v??r de beproeving in de schil reeds druk-spanningen aanwezig. Fabrikanten van tegels en trottoirbandenmaakten vroeger van dit verschijnsel wel gebruik door dezeProdukten eerst grondig te drogen en daarna korte tijd onderwater te leggen. De dan optredende drukspanningen in de schilmoesten bij de buigproef eerst overwonnen worden waardoorvoor de buigtreksterkte hogere waarden werden gevonden.Daarom is momenteel in de normaalbladen bepaald dat deproefstukken onmiddellijk v??r de beproeving gedurende tweeetmalen onder water moeten worden gedompeld. Grote ver-schillen worden hierdoor voorkomen. Beter zou zijn om de Pro-dukten vooraf te drogen tot een constant gewicht, maar dit ispraktisch niet mogelijk. Dit zou voor trottoirbanden enige we-ken duren. Volkomen droge proefstukken geven hogere waar-den dan volkomen verzadigde proefstukken.Cement XV (1963) Nr. 5 305foto : AbstedeProf. h e i s s ? g wijst erop, dat volgens de bedoelde publi-katie --waarvan inmiddels een exemplaar beschikbaar is-- devermindering van de buigtreksterkte verhoudingsgewijs groter isdan die van de druksterkte. Dit verschil wijst zijns inziens op uit-droging.Ook ir. van K l a v e r e n meent dat uitdroging van de buiten-schil in het onderhavige geval niet denkbeeldig is. De toe-passing van plastic en natte doeken is hier wellicht niet zoeffectief geweest. In elk geval kan de spreker op grond vaneigen ervaring mededelen dat hij bij verharding van mortel-prisma's onder water ook na 15 ?aar g??n teruggang indruk- en buigtreksterkte heeft kunnen constateren.Op een vraag uit de zaal, waarom geheel natte proefstukkenlagere sterktecijfers opleveren verklaart prof. T h e i s s i n gdat dit verschijnsel optreedt bij alle poreuze materialen. Deonderlinge aantrekkingskrachten tussen de deeltjes kunnen af-gezwakt worden als er zich water tussen dringt. Daar de aan-trekkingskrachten van elektrische aard zijn, speelt de hoge di-elektrische constante van water een grote rol.Uit de zaal wordt opgemerkt dat de druksterkte van beton,samengesteld met aluminiumcement en onder water verhard,afneemt. Dit wordt door prof. T h e i s s i n g beaamd. Hij ver-klaart dat de hydraten van aluminiumcement in water onstabielzijn. Hierdoor zullen de hydraten in een waterig milieu ont-leden. Bij beton van cement op portlandcementbasis ontstaatechter tevens vrije kalk die tot een evenwicht leidt en de ver-dere ontleding tegengaat.In een hieropvolgende discussie komt onder meer naar voren,dat het niet wenselijk is om aluminiumcement in voorgespannenbeton toe te passen {in de onlangs verschenen Richtlijnen Voor-gespannen Beton R.V.B. 1962 wordt de toepassing van alu-miniumcement dan ook niet toegestaan). Opgemerkt wordtbovendien dat de mate van onstabiliteit afhangt van de tem-peratuur waarbij gebetonneerd wordt. Bij temperaturen bovenca. 30 ?C (bijv. in de tropen of in sommige fabrieken) kan alu-miniumcement niet verwerkt'worden, omdat bij deze tempera-turen een kristallisatie optreedt die een veel geringere sterkteoplevert.Als beton vervaardigd met aluminiumcement evenwel verhardis en in droge toestand verkeert dan blijkt het een grotere be-stendigheid tegen hoge temperaturen te bezitten dan beton vanandere cementsoorten.V r a a g 6In het cursusboekje Betontechnologie fb/z. 53) wordt gesteld,dat bij constante samenstelling van de toeslagmaterialen eneen constante water-cementfactor en verdichtingswijze, meercement de druksterkte, de slijtvastheid en de waterdichtheidvan het beton verbetert. Is het forum van mening, dat bij hetverhogen van het cementgehalte, bij handhaving van de water-cementfactor, onder meer door toename van de plasticiteit,d e z e l f d e verdichtingswijze kans op ontmenging geeft endaardoor onder meer de druksterkte zal afnemen?Bij eigen proeven, waarbij proefstukken (die op gelijke wijzeverhardden) werden vervaardigd van betonmengsels met de-zelfde korrelverdeling, echter met variatie in cementgehalte,water-cementfactor en verwerkbaarheid, werden bij het betonmet lagere water-cementfactor en lager cementgehalte (tril-beton) hogere sterkten gevonden ten opzichte van het betonmet hoger cementgehalte en hogere water-cementfactor (por-of stampbeton). Bij het beton met dezelfde water-cementfactorwerd ongeacht het cementgehalte vrijwel dezelfde sterkte enin enkele gevallen bij trilbeton met lager cementgehalte eenhogere sterkte ten opzichte van porbeton (zelfde water-cement-factor) met een hoger cementgehalte gevonden.Kan dit laatste mogelijk verklaard worden door ontmengingen/of door het feit dat bij verhoging van het cementgehalte min-der toeslagmateriaal beschikbaar is, waardoor iets minder wa-ter door het toeslagmateriaal geabsorbeerd wordt.Als de water-cementfactor overwegend bepalend is voor de tebereiken druksterkte en het over het algemeen moeilijk is aante geven met welke cementhoeveelheid en korrelverdeling men(onder bepaalde omstandigheden) een bepaalde sterkte kanbereiken, kan men dan niet beter uitgaan van de water-cement-factor (per cementsoort) en door voorproeven met behulp vanenkele korrelverdelingen en cementpasta (met de genoemdewater-cementfactor) trachten de gewenste verwerkbaarheid tebereiken?Prof. T h e i s s i n g is van mening dat de vragensteller gelijkheeft; de --door de spreker geformuleerde-- zinsnede in hetboek is niet geheel juist. De water-cementfactor is in de eerste306plaats bepalend voor de druksterkte, aannemende dat het be-ton volledig verdicht is. Bij eenzelfde korrelverdeling zal dehoeveelheid water ook de verwerkbaarheid bepalen. Indien ge-werkt wordt met plastische mengsels ten einde een grootstmogelijke dichtheid te verkrijgen, zal dus bij toename van hetcement en het water de kans bestaan dat ontmenging optreedt.De aangehaalde zin uit het cursusboek is dus juist wanneer eenniet volledige verdichting (zoals in de praktijk veelvuldig voor-komt) wordt aangenomen; in dit geval geeft meer cement enmeer water immers een grotere kans op volledige verdichting.De heer D. W. E. S m i t merkt op, dat ook de G.B.V. 1962 indeze richting werken. In artikel 13 van de voorschriften wordtvoor de betonkwaliteiten K 225 en K 300 een maximum grensgesteld aan de water-cementfactor; indien hiermee geen goedeverwerkbaarheid verkregen kan worden, dient men een meng-sel van water ?n cement toe te voegen.Bij een voldoende verwerkbaarheid van de specie en een telage druksterkte van het beton ?s het volgens prof. T h e i s s i n geen goede werkwijze om de hoeveelheid water constant tehouden en de hoeveelheid cement iets te vergroten; de extrahoeveelheid cement dient dan in mindering gebracht te wordenvan de hoeveelheid toeslagmateriaal. Binnen bepaalde grenzenis op deze wijze een correctie mogelijk.Vr a a g 7Mag men, indien de fijnheidsmodulus van het zand tussen 3 en3,4 ligt, van de G.B.V. afwijken door een dergelijk percentagezand tot het grind te rekenen zodanig dat de fijnheidsmodulusvan het tot zand te rekenen gedeelte 2,9 ? 3 bedraagt, met dienverstande dat de zeefresten voor het tot zand te rekenen ge-deelte voldoen aan de G.B.V.-eisen?Door nu in plaats van 4%, 10% tof grind te rekenen, verkrijgtmen zand dat voldoet aan de gestelde G.B.V.-eisen, terwijlindien 4"/o tot grind gerekend wordt en Fz boven de 3 blijft, erduinzand toegevoegd moet worden.voorbeeldzeef som der zeef-resten in %5,62,86,319,09,0 ~?0?- = 10,0 < 15%1,4 39,7 29,7 X ^ = 33,00,6 69,3 59,3 X TM = 66,00,3 92,1 82,1 X TM = 91,3 < 92,5%0,15 99,0 89,0 X ^- = 99,0 > 95%325,4 299,3Fz=3,25 Fz = 3Voorzitter R e g e r s vindt dit een interessante vraag, waar-op de G.B.V. ogenschijnlijk geen antwoord geven. De maximaletoegestane rest op de zeef 2,8 is volgens de G.B.V. 1962 15%.Wanneer in het gegeven geval 19-15 = 4% van het zand totgrind gerekend wordt, dan voldoet de fijnheidsmodulus van hetzand niet aan de gestelde eisen. In de G.B.V. is uitgegaan vanzand zoals dit in de regel in ons land wordt verwerkt. Het inhet voorbeeld genoemde zand --een soort grindzand-- heefteen tamelijk hoge fijnheidsmodulus, zodat verhoudingsgewijsmeer zand gebruikt moet worden om de vereiste Fm te ver-krijgen. Ofschoon ir. R e g e r s van mening is dat het ge-geven voorbeeld een theoretisch geval is, zou voor een derge-lijke korrelverdeling zonder bezwaar een fijnheidsmodulus vanhet zand van 3,2 - 3,25 aangehouden kunnen worden. In de eisenvan de Rijkswaterstaat voor de wegenbouw zijn de eisen tenaanzien van de grofte van zand dan ook ?ets ruimer gesteld,onder meer in verband met de goede mechanische verdichting.In het gegeven geval zou zelfs een zeer goed mengsel moge-lijk zijn bij toepassing van grind met een fijnheidsmodulus vanbijv. 7. Dan zou het mengsel ca. 43 - 44% zand bezitten en dezeefkromme van het mengsel zou ook in het middengebiedgeen grove afwijking vertonen.De heer Lern verklaart voorstander te zijn van de in het voor-beeld gegeven soort zand en niet van een lage fijnheids-Cement XV (1963).-Nr. 5modulus voor zand. Indien echter weinig controle uitgeoefendwordt en er gewerkt wordt volgens het 1:2:3-principe, dankrijgt men met dergelijk zand slechte resultaten.Volgens ir. R e g e r s wordt in art. 5 van de G.B.V. een af-wijking van de fijnheidsmodulus van het zand toegestaan mitseen dergelijke afwijking gemotiveerd is; een goede directie zoutoepassing van het gegeven zand op de aangegeven wijze ge-accepteerd hebben, op voorwaarde dat de verdichting goedis.Afgezien van de voorschriften, moet men volgens prof. h e i s s i g niet uitgaan van de percentages die kleiner zijndan bepaalde korrelgrootten, maar van de hoeveelheden (in %)in het mengsel. Hierbij kan dan van de een of andere methodegebruik gemaakt worden.Voorzitter R e n g e r s snijdt vervolgens een andere kwestieaan. Wanneer meer dan 15% blijft liggen op de zeef 2,8, dienteen gedeelte van het zand tot het grind gerekend te worden.Op welke wijze? Wanneer in het geval van 19% > 2,8 echter4% wordt afgetrokken, dan zal bij omrekening van de percen-tages toch nog iets meer dan 15% op de zeef 2,8 aanwezigblijven, een verschil overigens dat te verwaarlozen is.Wanneer men volgens een theoretische methode een zuivereomrekening maakt dan moet men te werk gaan volgens de for-waarin a = hoeveelheid op zeef 2,8 (in %) = het percentage dat in mindering gebracht moet worden.Volgens de heer Smit staat er in de G.B.V. 1962, dat de zeef-rest op de zeef 2,8 niet groter mag zijn dan 15%, en dat, wan-neer dit percentage wordt overschreden, het meerdere tot hetgrind gerekend moet worden. Dit meerdere is in het gegevenvoorbeeld zonder meer 19-15%.Ir. R e g e r s is van mening dat deze kwestie te onbelang-rijk i's om hier nog meer woorden aan te wijden, omdat demogelijke verschillen verwaarloosbaar klein zijn.V r a a g 8Voor hef berekenen van een betonsamenstelling zijn met deuit de zeefanalyse gevonden Fz, Fg en Fi, de aangenomenwater-cementfactor en de geschatte hoeveelheid cement (bijvoorbeeld 325 kg/m3), het juiste gewicht en de verhouding vanhet zand en grind bepaald.Men wil nu de volgende controle uitvoeren:a. de geschatte hoeveelheid cement en aanmaakwater geeft liter pasta. Is deze hoeveelheid pasta voldoende om de holleruimte van hef berekende zand te vullen plus de omhulling vanhet korreloppervlak? De holle ruimte is te berekenen, maarhoeveel cementpasta is nodig om het korreloppervlak te om-hullen? Is dit te berekenen uit de gevonden fijnheidsmodulusvan het zand?b. De geschatte hoeveelheid cement en aanmaakwater en hetberekende zand geeft y liter mortel. Is deze hoeveelheid mor-tel voldoende om de holle ruimte in het berekende grind tevullen plus de omhulling van het korreloppervlak?De holle ruimte is te berekenen, maar hoeveel mortel is nodigom het korreloppervlak te omhullen? Is dit te berekenen uitde gevonden fijnheidsmodulus van het grind?De vraag onder a doet zich voor wanneer moet worden ge-werkt met fijn zand en grind, bij voorbeeld Fz = 2,7 en Fg = 6,3,of dat een speciemengsel moet worden samengesteld met ge-bruikmaking van grind 0,5-1,5 (fijnheidsmodulus ca. 5,5-6).De vraag onder b doet zich voor wanneer bij grof grind(Fg = 7,00) fijn zand moet worden gebruikt (bij voorbeeld metFz = 2,1).Het antwoord graag voor mechanisch-verdicht beton (bij voor-beeld met trilnaald) en kwaliteit K 300.De heer P. M. D e b i e veronderstelt dat deze vraag gericht isop het berekenen van de benodigde cementhoeveelheid in hetbeton, uitgaande van het specifiek oppervlak van het toeslag-materiaal.Het cement in het beton heeft twee functies te vervullen, nl.de omhulling van de korrels van het toeslagmateriaal en hetopvullen van de holle ruimte tussen de korrels. Als het spe-cifieke oppervlak van het toeslaamateriaal bekend is dan kanmet een aangenomen laagdikte van het omhullende cement eneen bekende holle ruimte het vereiste cementgehalte berekendworden. Het specifiek oppervlak is echter niet uit de fijnheids-modulus van het mengsel te berekenen, maar wel uit de korrel-verdeling.Het is voorts volgens spreker niet gemakkelijk om de holleruimte in het toeslagmateriaal te bepalen, omdat deze nietalleen van de korrelverdeling van het zand en het grind af-hankelijk is, maar bovendien van de dikte van het omhullendecementlaagje van de toeslagkorrels. De berekening van hetcementgehalte op deze manier is dan ook moeilijk uitvoerbaar.Wanneer echter uitgegaan wordt van een mengsel dat een zeef-lijn heeft volgens de Fuller-kromme, en men neemt daarbij deomhullende cementlaag van de toeslagkorrels aan op 150 (1,dan volgt uit een berekening een cementhoeveelheid van150 -175 kg per m3, met andere woorden een cementgehalte van325 kg/m3beton is ruim voldoende.Ofschoon prof. h e i s s i g het met voorgaande sprekereens is, wil hij enige aanvullende opmerkingen maken. Gesteldeen cementgehalte van 325 kg en een water-cementfactor van0,5, dan verkrijgt men 26,5 vol. % cementpasta, waarvan 16vol. % uit water en 10,5 vol. % uit cement bestaat.Het volumegewicht van zand bedraagt ca. 1325 kg per m3, waar-door zand 50% aan holle ruimte bezit.De holle ruimte van grind bedraagt ca. 40%. Wanneer eenmengsel van zand en grind met water verdicht wordt dan blijftongeveer 20% aan holle ruimte op te vullen. Van de 26,5 vol. %cementpasta resteert dan ca. 6,5% voor de omhulling van detoeslagkorrels. Wanneer deze 6,5% aan cementpasta (65 liter)over het specifieke oppervlak van het toeslagmateriaal ver-deeld wordt, dan verkrijgt men een laagdikte van 0,03 - 0,05 mm,al naar gelang de fijnheid van het mengsel. De FransmanJ o i s e I heeft voor verschillende zandmengsels, ook met dis-continue korrel verdelingen, de benodigde hoeveelheid cementuitgerekend.V r a a g 9Wat gebeurt er met het volume van verhardende beton, in eengesloten vat gebracht, wanneer er geen water kan toe- of uit-treden?Volgens de heer Lern heeft er dan een volumevergrotingplaats (in tegenstelling tot het normale verschijnsel van con-tractie), die kan worden vastgesteld door meting van de trek-spanningen in de vatwand. Deze spanningen kunnen dusdanigzijn dat de vatwand openscheurt. Genoemd verschijnsel is eenpraktijkgeval dat meermalen geconstateerd is bij beton dat inasbest-cementbuizen was gestort. Spreker kan echter voor ditverschijnsel nog geen bevredigende verklaring geven.Ir. van K l a v e r e n merkt op dat het volume van het reactie-produkt, de cementgel, kleiner is dan dat van de reagerendebestanddelen cement en water samen. In tegenstelling met dezecontractie ondergaat de cementpasta, indien afgesloten be-waard, als geheel een uitzetting, al is deze uitzetting gering.Nu wordt een deel van de contractie opgevangen door detijdens de hydratatie van het cement gevormde pori?n. Datverder toch nog uitzetting optreedt, zou men kunnen verklarendoor het geheel te zien als een stapeling van cementkorreltjes.Het volume van de cementgel is groter dan dat van het cementalleen. Wanneer nu tussen de contactvlakken van de cement-korrels water doordringt, zal de gevormde gel door zijn grotervolume de korrels uit elkaar drukken.Prof. h e i s s i g merkt eveneens op dat bij de reactie van hetcement met water contractie optreedt. Wanneer bij beton uit-zetting optreedt, dan moeten er pori?n ontstaan. Natuurkundiggezien vindt er tijdens de verharding een verkleining van hetabsolute volume van cement + water plaats. Treedt er in betontoch een volumevergroting op dan kan dit wellicht gebeurenomdat de kristallen minder geordend komen te liggen.V r a a g 10Kan het forum een indicatie geven voor de afname van dedruksterkte van aluminiumcement onder voortdurende hogedruk?De hydraten van aluminiumcement, zegt prof. T h e i s s i n g ,zijn weinig stabiel. Wanneer op het systeem druk uitgeoefendwordt dan zou er een bepaalde omzetting bevorderd kunnenworden. Niettemin zal bij alle betonsoorten een afname vande druk te constateren zijn wanneer een constant hoge belas-ting aanwezig is. Onze 'druksterkte' is overigens maar een af-spraak: normaal beton met een druksterkte van 200 kg/cm2is'kapot' t? krijgen wanneer bij voorbeeld ??n ?aar lang een be-lasting van ongeveer 180 kg/cm2aanwezig is. Daarom wordt erook altijd een veiligheidsfactor ingevoerd. Ne.?em?nt XV (1963) Nr. 5 307