Maken van beton bij lage temperaturendoor Kol. b.d. P. W. ScharrooVan het bekende werkje ,,Winterarbeiten im Beton- undStahlbetonbau" van Prof. Dr Ing. Adolf Kleinlogel is thansde vierde druk verschenen1). Een uitvoerige bespreking van dezeherdruk mag overbodig worden geacht. Volstaan kan worden metde opmerking, dat deze nieuwe uitgave, zo mogelijk, nog beter envollediger is dan de vorige. De inhoud is in vele opzichten herzieneen aangevuld. Dit geldt in het bijzonder een uitvoerige behande-ling van het kostenvraagstuk en de beschouwingen over de mate-rialen met behulp waarvan het vriespunt van het aanmaakwaterkan worden verlaagd. Gaarne wordt op deze vierde uitgave van deuitnemende handleiding van Prof. Kleinlogel de aandacht ge-vestigd.Het verschijnen van deze herdruk gaf de redactie van ,,Cement"aanleiding mij te verzoeken in het kort te vermelden, waarop moetworden gelet bij het verwerken van betonspecie bij lage tempera-turen. Een verzoek, dat zeker niet'overbodig mag worden geacht,aangezien het geen uitzondering is, dat in dit opzicht de beton-practijk voorbeelden geeft van een zorgeloosheid -- om niet tespreken van onkunde --, welke zeer nadelige gevolgen kan hebben,Zelfs de gelukkige omstandigheid, dat wij in deze winter bij hetuitvoeren van betonwerken met bijzonder gunstige temperaturenworden gezegend, mag geen aanleiding worden om niet in de jiustemate aandacht te schenken aan de maatregelen, welke bij het ver-werken van betonspecie bij lage temperaturen nodig zijn.I. Met welke temperaturen moetrekening worden gehouden ?De binding en de verharding van cement, welke het gunstigst ge-schieden bij temperaturen van IS tot 20 ?C, worden bij lageretemperaturen vertraagd, terwijl bij vorst het bindingsproceswordt onderbroken. Wel wordt dit laatste na het invallen van dedooi weder langzaam voortgezet, doch de eindsterkte van beton-specie, welke in de eerste dagen van de verharding is blootgesteldaan de inwerking van zeer lage temperaturen, is kleiner dan dievan betonspecie, welke bij normale temperaturen verhardt.afb. I. verharding van betonspecie bij verschillende temperaturenAfb. I geeft de resultaten weer van onderzoekingen van Prof.G raf met proef kubussen van portlandcement en zand, welke ge-durende 7 of 14 dagen aan een temperatuur van 0 ?C waren bloot-gesteld. Bij mortels van aluminiumcement is de toestand ?etsgunstiger; hiermede vervaardigde proefkubussen bereikten naeen verharding van 6 maanden de druksterkte van bij normale tem-peratuur verharde proefkubussen.Even gevaarlijk als temperaturen beneden 0?C is echter koud ennattig weer, waarbij temperaturen van + 5 tot 0 ?C voorkomenen een hoog vochtigheidsgehalte van de lucht van 70 tot 80% geenuitzondering is. Dit wordt bewezen door tal van gebreken en zelfsbouwongevallen bij betonwerken, waarbij vooral ook door tevroeg ontkisten, geen of niet voldoende rekening werd gehouden1) Uitgave van Wilhelm Ernst und Sohn, Berlin. 1953, 131 bladz. met108 afb.met deze temperaturen. Te veel wordt vergeten, dat bij hetmaken van beton ook temperaturen van + 5 tot 0?C grotevoorzichtigheid en bijzondere maatregelen vereisen.In herinnering wordt gebracht, dat de G.B.V 1950 bepalen, dat devoor het ontkisten vastgestelde termijnen, indien gedurende hetverharden vorst intreedt, moeten worden verlengd met ten min-ste zoveel dagen als de vorst heeft geduurd, en met ten minste dehelft van het aantal dagen, waarop gedurende het verharden,zonder dat vorst intreedt, een gemiddelde dagtemperatuur wordtgemeten, welke is gelegen tussen 0 en 5 ?C.In verband hiermede is het bij het uitvoeren van betonwerken bijlage temperaturen nodig, dat regelmatig de stand van de buiten-temperatuur wordt nagegaan en deze iedere dag in een tempera-tuurstaat wordt aangetekend. Prof. Kleinlogel vestigt hierop debijzondere aandacht.2. Bij lage temperaturen te nemen maatregelenIn de G.B.V. 1950 wordt bepaald, dat bij vriezend weer of sneeuw-val geen beton mag worden verwerkt, tenzij maatregelen wordengenomen om de hinderlijke invloeden daarvan op te heffen. Dezevoorzorgsmaatregelen komen in het algemeen hierop neer, dat:1. voor de bereiding van de betonspecie geen bevroren materialenworden gebruikt;2. de materialen met een zodanige temperatuur worden ver-werkt, dat het scheikundig proces van de binding en de ver-harding van het cement zich normaal kan voltrekken ; en3. wordt voorkomen, dat de in het werk gebrachte betonspecieeen te lage temperatuur krijgt, voordat zij voldoende is ver-hard en het beton een zodanige sterkte heeft verkregen, datlage temperaturen hierop geen nadelige invloed meer kunnenuitoefenen.In verband hiermede kunnen, zonder hierbij in uitvoerige theore-tische beschouwingen te vervallen, de volgende wenken voor depractijk worden gegeven2).3. Zorg voor de materialenCement. Bij voorkeur toepassen portlandcement of cement meteen hoge bindingswarmte, zoals aluminiumcement; hoogoven-cement en ijzerportlandcement zijn het minst geschikt. Hetcement zodanig opslaan, dat het beschermd is tegen vochtigheiden wind; wanneer het nodig is, de opslagruimte verwarmen.Cement; dat een lage temperatuur van ten minste 5 ?C heeft, maardat vooral droog is, kan zeer goed voor het bereiden van beton-specie worden gebruikt.Toeslagmaterialen. Bij lage temperaturen reeds tijdens hetaanvoeren naar het werk afkoelen van de toeslagmaterialen tegen-gaan. Op het werk de toeslagmaterialen opslaan, beschermd tegenvochtigheid en wind, en deze materialen, vooral aan de windzijde,afdekken met zeilen, asfaltpapier, e.d. Om verontreiniging tevoorkomen, voor deze afdekking geen stro, grond of andere lossematerialen gebruiken.Wapening. Opslaan in een loods of afdekken metzeilen, planken,e.d. om te voorkomen, dat zich op het wapeningstaai een dunneijskorst vormt.4. Verwerken van de materialenInrichting van het werk. Afb. 2 geeft een schematisch voor-beeld van de inrichting van een betonwerk bij lage temperaturen.De toeslagmaterialen zijn opgeslagen onder een afdekking vanasfaltpapier A en worden verwarmd door stoombuizen B. De af-stand van deze opslagplaatsen tot de silo's S, welke eveneens doorbuizen worden verwarmd, moet zo klein mogelijk zijn. Uit dezesilo's komen de materialen in de betonmolen M, die in een ver-afb. 2. inrichting van een' betonwerk bij lage temperaturen2) Voor meer uitvoerige beschouwingen wordt verwezen naar "Beton"door P. W. Scharroo, 2e druk. (Uitgeversbedrijf Edecea, Hoorn).170 Cement 5 (1953) Nr 11-12warmde ruimte is opgesteld, terwijl na de menging de betonspeciedoor een verwarmde gang naar het bouwwerk wordt gebracht.Natuurlijkzal een dergelijke omvangrijke inrichting van een beton-werk in de regel niet mogelijk en zeker ook niet nodig zijn en zalmet meer eenvoudige hulpmiddelen kunnen worden volstaan omte bevorderen, dat de betonspecie met de gewenste temperatuurvan 20 ?C in het werk wordt gebracht. Hiervoor kunnen dan devolgende maatregelen worden getroffen.Cement. Wanneer dit mogelijk is, de zakken cement v??r hetgebruik enige tijd in een verwarmde ruimte brengen, bijv. in deverwarmde loods, waarin de betonmolen is opgesteld.Toeslagmaterialen. Bij grote betonwerken opslaan in ver-warmde silo's, e.d. Bij kleinere werken de toeslagmaterialen op-slaan in kleine, goed afgedekte hopen en deze verwarmen, bijv.met behulp van buisleidingen, welke onder de materialen wordengelegd en waardoor warm water of stoom wordt geleid.In afb. 3 geschiedt de verwarming door middel van warme lucht,welke zich door de openingen van houten kanalen door de goedafgedekte zand- of grindmassa kan verspreiden. Prof. Kleinlogelgeeft hiervoor nog verschillende andere oplossingen.afb. 3. verwarming van de toeslagmaterialenWapening. Het staal bewerken in een verwarmde ruimte. Wan-neer na het aanbrengen van de wapening vorst is ingetreden, na-gaan, of de wapening is bevroren. Dit kan het best geschiedendoor de wapening nat te maken, waarbij dan, wanneer zij bevrorenis, een dun laagje ijs aan de oppervlakte komt. In dit geval moet dewapening met stoom of warm water worden behandeld, voordatde betonspecie wordt gestort. Wordt dit nagelaten, dan ontstaatde kans, dat het staal, als goede warmtegeleider, aan de verse be-tonspecie veel warmte onttrekt en daardoor de binding vertraagt,terwijl voorts de aanhechting van het beton aan de wapeningkleiner wordt. Ook kan de wapening met warme cementmelkworden bestreken.Deze maatregelen kunnen meestal achterwege blijven, wanneerde bekistingen worden verwarmd, voordat de betonspecie wordtgestort.Aan m aak water. Het watergehalte van de betonspecie zoveelmogelijk beperken. Bevat een betonspecie te v??l water, dan kandit bij vorst bevriezen, een groter volume innemen en het ver-hardende beton uit elkander werken. Hoe meer water eenbetonspecie heeft, hoe groter de kans is op bescha-d i g i n g bij vorst.Door verwarmen van het water en tevens bescherming van deaanvoerleidingen en reservoirs tegen afkoeling en bevriezen, kanop de eenvoudigste wijze worden gezorgd voor het verwarmenvan de toeslagmaterialen, zodanig, dat de betonspecie met eentemperatuur van ongeveer 20 ?C in het werk komt. Voor het ver-warmen van de toeslagmaterialen met I ?C is het nodig de tempe-ratuur van het aanmaakwater met gemiddeld 6 graden te verhogen.Verwarmen van het aanmaakwater kan op tal van eenvoudigewijzen geschieden. In afb. 4 bijv. is om de waterleidingbuizen Ween houten, met zaagsel gevulde omtimmering gemaakt, welkewordt verwarmd door middel van een stoomleiding S. In afb. 5 issteeds met water is gevuld en hierin geen stoom kan ontstaan.De temperatuur van het water mag nooit hoger worden opge-voerd dan tot ongeveer 40 ?C, aangezien anders de binding vanhet cement te veel zou worden versneld en de sterkte van hetbeton kleiner zou worden. Voorts mag het hete aanmaakwaterniet onmiddellijk in aanraking komen met het cement. Het bestis, dat bij lage temperaturen eerst de toeslagmaterialen en hetverwarmde water in de mengtrommel worden gebracht en nadatde toeslag op temperatuur is gekomen, het cement. Het water isdan enigszins afgekoeld, voordat het met het cement in aanrakingkomt en de scheikundige inwerking op het cement gaat beginnen.Met het gebruik van toevoegingen aan het water met het doel hetvriespunt te verlagen, moet de nodige voorzichtigheid wordenbetracht. Niet zelden toch hebben dergelijke toevoegingen eennadelige invloed op de eigenschappen van het beton. Door toe-voeging van keukenzout bijv. tot een hoeveelheid van 5 tot 10%wordt, evenals dit bij toevoeging van soda het geval is, de sterktevan het beton kleiner en is roesten van de wapening niet uitge-sloten.Chloorcalcium, toegevoegd in een hoeveelheid van 2 tot 4% vanhet cementgehalte van de mortel, versnelt de binding van hetcement en vergroot de bindingswarmte, doch het cement gaatdoor deze toevoeging in de eerste tijd van de verharding meerkrimpen.Van de talrijke materialen, welke onder verschillende benamingenvoor dit doel in de handel zijn, kunnen worden genoemd: anti-frosto, denso-antivries, frigit, friton, imogen, lanco-antivries,orgen, polarplast, solifast, enz.Toevoegingen aan het aanmaakwater mogen nooit aanleidingworden, andere voorzorgsmaatregelen achterwege te laten.Betonmolen. Zo mogelijk opstellen in een verwarmde, afge-sloten loods. Voordat met het mengen van de betonspecie wordtbegonnen, de mengtrommel vullen met warm water en zo langdraaien, dat een voldoend hoge temperatuur is bereikt.Vervoer van de betonspecie. Kipkarren, kruiwagens, e.d.tijdens het vervoeren van betonspecie afdekken met hout, zeil-doek, e.d., teneinde afkoeling tegen te gaan.Bekistingen. V??r het storten van de betonspecie de bekistin-gen nat maken met warm water, zodat zij geen warmte onttrekkenaan de betonspecie.Stortnaden. Bij storten van verse betonspecie tegen bestaandbeton eerst nagaan, of dit laatste is bevroren. Bekloppen van hetbeton geeft hieromtrent geen zekerheid, aangezien bevroren be-ton een bepaalde hardheid en schijnvastheid heeft, waardoor hetzich bij bekloppen vrijwel niet onderscheidt van niet bevrorenbeton. Het best is het beton te verwarmen, waarbij bevrorenbeton waterdamp afgeeft.Verse betonspecie mag eerst worden gestort, wanneer het oudebeton is ontdooid.5. Beschermen van ?n het werk gebrachte betonspecieNa het verwerken moet de betonspecie worden beschermd tegenafkoeling. Betonspecie, welke bevriest, voordat de binding van hetcement heeft plaats gevonden, heeft geen waarde meer. In deeerste vier dagen na het storten mag de temperatuur niet beneden15 ?C komen en in de hierna volgende tien dagen niet onder 5 ?C.Bij koud weer moet dan ook de temperatuur van de verwerktebetonspecie regelmatig worden gecontroleerd.Bescherming van de gestorte betonspecie tegen afkoeling kan ge-schieden door afdekking, in het bijzonder ook langs de randen,met zeilen, kleden, planken, stromatten, e.d. Openingen in hetbouwwerk moeten worden dicht gemaakt, terwijl de afgeslotenafb. 4. verwarmen van het aanmaakwater afb. 5. verwarmen van het aanmaakwaterhet waterreservoir door een buisleiding verbonden met eencokesvuur. De buis moet een hellende stand hebben, zodat zijruimten moeten worden verwarmd door middel van cokeskachels,verwarmingsbuizen, enz.Cement 5 (1953) Nr 11-12 171