ONDERZOEK DUURZAAMHEIDCARBONATATIEDIEPTE ENBETONDEKKING, GEMETEN INDEPRAKTIJKir.A.J. van den Hondel, Vogel Spuitbeton BV, Zwijndrechtdr.ir.H.A.W.Cornelissen, Sectie Betonconstructies, TH-DelftPreventie- en reparatiekunde is een nieuwe werkgroep van de sectieBetonconstructies aan de afdeling der Civiele Techniek van de TH-Delft.De eerste student die in deze richting afstudeerde was ir.AJ. van denHondel. In dit artikel wordt verslag gedaan van het afstudeerwerk,waarin praktijktnetingen naar carbonatatiediepte en betondekking zijnverricht en geanalyseerd. De verkregen gegevens zijn een stap naar deanalytische beoordeling van gebouwen op duurzaamheid.Het is nog niet zo lang geleden? dat beton algemeen werd be-schouwd als een uitermateduurzaam materiaal dat geen onder-houd nodig had. Ditimago is inmiddelsaangetast, doordat in de afgelopen 10 tot15 jaar diverse schadegevallen aan be~tonconstructies zijn opgetreden. In demedia zijn deze zaken opgeblazen enoverdreven. Een bewijs hiervan vormtde introductie van de spectaculairemaar principieel verkeerde aanduidingvan de problematiek met een woord als'betonrot'.Inde politiekhaakte men hierop indooreen onderzoek te laten verrichten naarde omvang van de schade aan buitenbe~tonoppervlakken in de woningbouw,om zodoende duidelijkheid te verkrij-gen over onder meer de financi?le con-sequenties. Dit onderzoek, dat werdverricht door CUR-VB in opdrachtvanhet Ministet?e van VROM, leverde eengeschatte totale schade op tussen 188 en579 miljoen gulden [1].Ook binnen de TH Delft groeide hetbesefdat er op het terrein van de beton-schade, betonreparatie en de preventievan schadeveel onderzoek noodzakelijkis. Op initiatief van profdr.ir.A.S.G.Bruggelingwerd dewerkgroep 'Preven-tie- en reparatiekunde' ingesteld. In de-ze werkgroep werkt de TH (VakgroepMechanica en Constructies van de afde-ling der Civiele Technieken de afdelingBouwkunde) samen met onder anderelliBC-TNO en de Rijkswaterstaat.Devoornaamste doelstellingenvandezewerkgroep zijn het hegeleiden van af-studeerders en het initi?ren en volgen60van onderzoek binnen het vakgebied.De doelstellingen van deze werkgroepvormen het kader waarbinnen het hierbesproken afstudeeronderzoek werduitgevoerd [2]. Dit onderzoek is eropgericht een aanzet te geven tot het ont-wikkelen van een methodiek die hetmogelijk maakt om de duurzaamheidvan betonconstructies te beoordelen.Een goede ingang hiertoe biedt de Re-comlllended Practice E-632 van ASTM[3]. Hierin wordt via 16 stappen syste-matisch de duurzaamheid van een ge-bouw of een materiaal bepaald doormiddel van het koppelen van korte- enlange-duurproeven.Een van de optredende problemen ishoe betrouwbare gegevens kunnenworden verkregen die nodig zijn vooreen juiste beoordeling van de proefre-sultaten.Met andere woorden: hoewor-dende belangrijkeparametersdie beho-ren bij de aantasting van beton gemetenenverwerktinverband metde spreidingin deze parameters en de afhankelijk-heid ervanvoor diverse factoren. Het af-studeeronderzoekgaathierdieper op in,metnamewaarheteenderbelangrijksteaantastingsvormen van heton betreft,namelijk corrosie van de wapening alsgevolgvan carbonatatie. Hiervoor moe-ten twee belangrijkeparameterswordenvastgesteld enwelde carbonatatiediepteen de betondekking.Carbonatatiediepte en betondek-IcingWanneer betonconstructies goed zijnontworpen en uitgevoerd, blijkt er overhet algemeen een constructie te zijnontstaan die een minimum aan onder-houd vereist tegen zeer lage onder-houdskosten. Tochblijkener indeprak-tijk regelmatig schadegevallen op tetre-den, die gepaard gaan met hoge repara-tiekosten. De oorzaak is gelegen in hetfeit dat er vele bedreigingen zijn van deduurzaamheid van beton en betoncon-structies, die schade tot gevolg kunnenhebben wanneer het beton onvoldoen-deweerstand heefttegeneenofmeerde-re van die bedreigingen. Te denken valthierbij onder meer aan aantasting doorzuren, logen, sulfaten,vorstendoolzou-ten, chloriden, mechanische belastin-gen, vervuilingen enz.Eenvande groteschadeoorzakeninNe-derland valt onder de aantasting doorzuren, de zogenaamde carbonatatie (ziebijvoorbeeld [2]).Hetwapeningsstaalinbetonis chemischniet stabiel. Het wil oxyderen totdat hetuiteindelijk is omgezetin roest.In betondoet zich de gelukkige omstandigheidvoor dat het staal wordt omgeven dooreen alkalisch milieu, pH 12 ? 13. In ditmilieu zal het staal een dun, maar zeerdicht oxydelaagje vormen, het passive~. ringslaagje, dat verdere corrosie voor-komt. De passiveringslaag ontstaat al-leen indien de pH groter is dan 9 ? 10.Door de inwerking van koolzuur (COz)uit de lucht op het beton, wordt kalkomgezet in calciumcarbonaat volgensde reactie:COz+Caz+ +20H- .... CaC03 ~ +HzODoordeze reactie neemtde hoeveelheidbasische bestanddelen in het beton af,waardoor de pH daalt. Dit proces wordtCement 1986 nr. 9ONDERZOEK DUURZAAMHEIDCARBONATATIEDIEPTE ENBETONDEKKING, GEMETEN INDEPRAKTIJKir.A.J. van den Hondel, Vogel Spuitbeton BV, Zwijndrechtdr.ir.H.A.W.Cornelissen, Sectie Betonconstructies, TH-DelftPreventie- en reparatiekunde is een nieuwe werkgroep van de sectieBetonconstructies aan de afdeling der Civiele Techniek van de TH-Delft.De eerste student die in deze richting afstudeerde was ir.AJ. van denHondel. In dit artikel wordt verslag gedaan van het afstudeerwerk,waarin praktijktnetingen naar carbonatatiediepte en betondekking zijnverricht en geanalyseerd. De verkregen gegevens zijn een stap naar deanalytische beoordeling van gebouwen op duurzaamheid.Het is nog niet zo lang geleden? dat beton algemeen werd be-schouwd als een uitermateduurzaam materiaal dat geen onder-houd nodig had. Ditimago is inmiddelsaangetast, doordat in de afgelopen 10 tot15 jaar diverse schadegevallen aan be~tonconstructies zijn opgetreden. In demedia zijn deze zaken opgeblazen enoverdreven. Een bewijs hiervan vormtde introductie van de spectaculairemaar principieel verkeerde aanduidingvan de problematiek met een woord als'betonrot'.Inde politiekhaakte men hierop indooreen onderzoek te laten verrichten naarde omvang van de schade aan buitenbe~tonoppervlakken in de woningbouw,om zodoende duidelijkheid te verkrij-gen over onder meer de financi?le con-sequenties. Dit onderzoek, dat werdverricht door CUR-VB in opdrachtvanhet Ministet?e van VROM, leverde eengeschatte totale schade op tussen 188 en579 miljoen gulden [1].Ook binnen de TH Delft groeide hetbesefdat er op het terrein van de beton-schade, betonreparatie en de preventievan schadeveel onderzoek noodzakelijkis. Op initiatief van profdr.ir.A.S.G.Bruggelingwerd dewerkgroep 'Preven-tie- en reparatiekunde' ingesteld. In de-ze werkgroep werkt de TH (VakgroepMechanica en Constructies van de afde-ling der Civiele Technieken de afdelingBouwkunde) samen met onder anderelliBC-TNO en de Rijkswaterstaat.Devoornaamste doelstellingenvandezewerkgroep zijn het hegeleiden van af-studeerders en het initi?ren en volgen60van onderzoek binnen het vakgebied.De doelstellingen van deze werkgroepvormen het kader waarbinnen het hierbesproken afstudeeronderzoek werduitgevoerd [2]. Dit onderzoek is eropgericht een aanzet te geven tot het ont-wikkelen van een methodiek die hetmogelijk maakt om de duurzaamheidvan betonconstructies te beoordelen.Een goede ingang hiertoe biedt de Re-comlllended Practice E-632 van ASTM[3]. Hierin wordt via 16 stappen syste-matisch de duurzaamheid van een ge-bouw of een materiaal bepaald doormiddel van het koppelen van korte- enlange-duurproeven.Een van de optredende problemen ishoe betrouwbare gegevens kunnenworden verkregen die nodig zijn vooreen juiste beoordeling van de proefre-sultaten.Met andere woorden: hoewor-dende belangrijkeparametersdie beho-ren bij de aantasting van beton gemetenenverwerktinverband metde spreidingin deze parameters en de afhankelijk-heid ervanvoor diverse factoren. Het af-studeeronderzoekgaathierdieper op in,metnamewaarheteenderbelangrijksteaantastingsvormen van heton betreft,namelijk corrosie van de wapening alsgevolgvan carbonatatie. Hiervoor moe-ten twee belangrijkeparameterswordenvastgesteld enwelde carbonatatiediepteen de betondekking.Carbonatatiediepte en betondek-IcingWanneer betonconstructies goed zijnontworpen en uitgevoerd, blijkt er overhet algemeen een constructie te zijnontstaan die een minimum aan onder-houd vereist tegen zeer lage onder-houdskosten. Tochblijkener indeprak-tijk regelmatig schadegevallen op tetre-den, die gepaard gaan met hoge repara-tiekosten. De oorzaak is gelegen in hetfeit dat er vele bedreigingen zijn van deduurzaamheid van beton en betoncon-structies, die schade tot gevolg kunnenhebben wanneer het beton onvoldoen-deweerstand heefttegeneenofmeerde-re van die bedreigingen. Te denken valthierbij onder meer aan aantasting doorzuren, logen, sulfaten,vorstendoolzou-ten, chloriden, mechanische belastin-gen, vervuilingen enz.Eenvande groteschadeoorzakeninNe-derland valt onder de aantasting doorzuren, de zogenaamde carbonatatie (ziebijvoorbeeld [2]).Hetwapeningsstaalinbetonis chemischniet stabiel. Het wil oxyderen totdat hetuiteindelijk is omgezetin roest.In betondoet zich de gelukkige omstandigheidvoor dat het staal wordt omgeven dooreen alkalisch milieu, pH 12 ? 13. In ditmilieu zal het staal een dun, maar zeerdicht oxydelaagje vormen, het passive~. ringslaagje, dat verdere corrosie voor-komt. De passiveringslaag ontstaat al-leen indien de pH groter is dan 9 ? 10.Door de inwerking van koolzuur (COz)uit de lucht op het beton, wordt kalkomgezet in calciumcarbonaat volgensde reactie:COz+Caz+ +20H- .... CaC03 ~ +HzODoordeze reactie neemtde hoeveelheidbasische bestanddelen in het beton af,waardoor de pH daalt. Dit proces wordtCement 1986 nr. 9O2dreigende instorting -----,>-I 't = 1,0)afspringen c.q. scheuren \betondekkingstart corrosie van dewapening \mate van corrosie lmmlMetingen in de praktijkDe volgende doelstellingen werdenvoor het afstudeeronderzoek opgesteld:- onderzoek van meetmethoden vooronderzoek in de praktijk;3 Verloop van het ?orrosiepro?esrichting van de wapeningsstaven mid-dels het opwekken van eenelektromag-netisch veld.Uit onderzoek is naar voren gekomendat terugslagwaarden gemeten met deterugslaghamer een hulpmiddel kun-nen zijn bij het beoordelen van de car-bonatatiediepte [2]. Sommige basisva-riabelen voor de carbonatatiediepte zijnniet constant. Zo kunnen de water-ce-mentfactor, de nabehandeling en deverdichting van plaats tot plaats ver-schillen en derhalve wisselingen in deoppervlaktekwaliteit tot gevolg hebben(ten aanzien van bepalende factorenvoor zowel de oppervlaktehardheid.alsde weerstand tegen koolzuurindrin-ging). Hierdoorzal een minderdichtbe-ton ook minder hard zijn. Dit blijkt uiteen kleinere terugslagwaarde van de te-rugslaghamer ter plaatse van poreus be-ton, waar de carbonatatiediepte grootkan zijn.Vooral lage betonkwaliteiten en de toe-passing van hoogovencement in combi-natie met onvoldoende nabehandelingvergroten de gevoeligheid voor de ver-schillen in de bovengenoemde factoren[2]. Op grond van het voorgaande werdbesloten metingen met de terugslagha-mer in het onderzoek mee te nemen.~101~-l-pH>901~;~l" .._--passiverende laagI~I---wapeningsstaaf~--I-"c"II---~ carbonatatie-frontI ~t?jd.pHo'buiten beschut,... geenherbevochtiging_ gevaarlijk/ / / / ;in/co,'0'" 1~~~buifenin weer en wind.,... langzamere carbonatatie_ herbevochtiging_ maximale carbonatatiedieptegefixeerdbinnen_sneUe carbonatatie mogelijk_ nauwelijks corrosieCement 1986 nr. 9 61O2dreigende instorting -----,>-I 't = 1,0)afspringen c.q. scheuren \betondekkingstart corrosie van dewapening \mate van corrosie lmmlMetingen in de praktijkDe volgende doelstellingen werdenvoor het afstudeeronderzoek opgesteld:- onderzoek van meetmethoden vooronderzoek in de praktijk;3 Verloop van het ?orrosiepro?esrichting van de wapeningsstaven mid-dels het opwekken van eenelektromag-netisch veld.Uit onderzoek is naar voren gekomendat terugslagwaarden gemeten met deterugslaghamer een hulpmiddel kun-nen zijn bij het beoordelen van de car-bonatatiediepte [2]. Sommige basisva-riabelen voor de carbonatatiediepte zijnniet constant. Zo kunnen de water-ce-mentfactor, de nabehandeling en deverdichting van plaats tot plaats ver-schillen en derhalve wisselingen in deoppervlaktekwaliteit tot gevolg hebben(ten aanzien van bepalende factorenvoor zowel de oppervlaktehardheid.alsde weerstand tegen koolzuurindrin-ging). Hierdoorzal een minderdichtbe-ton ook minder hard zijn. Dit blijkt uiteen kleinere terugslagwaarde van de te-rugslaghamer ter plaatse van poreus be-ton, waar de carbonatatiediepte grootkan zijn.Vooral lage betonkwaliteiten en de toe-passing van hoogovencement in combi-natie met onvoldoende nabehandelingvergroten de gevoeligheid voor de ver-schillen in de bovengenoemde factoren[2]. Op grond van het voorgaande werdbesloten metingen met de terugslagha-mer in het onderzoek mee te nemen.~101~-l-pH>901~;~l" .._--passiverende laagI~I---wapeningsstaaf~--I-"c"II---~ carbonatatie-frontI ~t?jd.pHo'buiten beschut,... geenherbevochtiging_ gevaarlijk/ / / / ;in/co,'0'" 1~~~buifenin weer en wind.,... langzamere carbonatatie_ herbevochtiging_ maximale carbonatatiedieptegefixeerdbinnen_sneUe carbonatatie mogelijk_ nauwelijks corrosieCement 1986 nr. 9 614 a-b Als meetplaats fungeerde eenschoolgebouw in RotterdawSchiebroek. Het gebouw dateert van1955. In detail ee.n kolom metvrijgehakteschadepla~tsen- kwantificeren van de statistische ver-deling inclusiefde spreidinginde car-bonatatiediepte en de betondekking.De statistischeverdelingende spreidingin de carbonatatiediepte worden be?n-vloed door inhomogeniteit van het be-ton en expositie-omstandigheden, alsfunctie van de betonkwaliteit en de ou-derdom. Metbetrekkingtotdekansver-deling van de dekking werd het effectvan de vereiste dekking nagegaan. Ditgeeft onder andere een beeld van denauwkeurigheid van de uitvoering ende benodigde .minimale streefwaardevoor de dekking.Ook leveren deze gegevens samen metdie van de carbonatatiediepte de basisvoor hetschattenvan de huidige en toe-komstige schade (hoeveel procent vande wapening ligt in gecarbonateerd be-ton en vormt derhalve potenti?le scha-deplaatsen).Om de gestelde doelstellingen te berei-kenwashetnoodzakelijkeengrootaan-tal metingenindepraktijkteverrichten.Met de vriendelijke hulp van Gemeen-tewerken Rotterdam werd een gebouwgevonden dat als proefobject gebruiktkon worden. Het betrof een lagereschool te Rotterdam-Schiebroek metbuitenbeton in de draagconstructie aanalle vier de expositierichtingen (oost,zuid,westennoord) (f?to'.? 4a-b).Foto 4blaat een typerend schadebeeld zien.Ook de expositieomstandigheid 'bui-ten-beschut' (ziefig. 2) was aanwezig.Het buitenbeton bestond uit ter plaatsegestorte vloeren, kolommen, funde-ringsbalken en twee trappen en uit ge-prefabriceerde gevelplaten en dakele-menten. Het uit twee lagen bestaandeschoolgebouw Was 31 jaar oud en vol-f-----------------~ deed aan de eisen van het onderzoek.Als meetplaatsen werd gekozen voor dekolommen (buiten-in-weer-en-wind)en voor de onderzijdevan een trap (bui-ten-beschut). De elementen waaraangemeten zou gaan worden, werden ase-lect uitgekozen door middel van loten.Vervolgens werden aeze elementen vi-sueel ge?nspecteerd om een eerste in-druk te verkrijgen van de toestand vanhet betonoppervlak.Hiernawerd perelementeenaantal me-tingen uitgevoerd. Dit aantal werd vast-gesteld aan de hand van de grootte vande spreiding in de te meten grootheid.Als eis werd gesteld dat het 95% be-trouwbaarheidsinterval voor hetwerkelijke gemiddelde niet bredermocht zijn dan een zeker aantal milli-meters (carbonatatiediepte:2 mm, dek-king: 5 mm). Daar deze intervalbreedte(B) afhangt van de spreiding (s) gedeelddoor de wortel uit het aantal metingen(n) volgens (B - s/,jn), houdt een grotespreiding bijgevolg in dat er meer me-tingen verricht moeten worden.De uit te voeren metingen werden in devolgende volgorde verricht:- vaststellenvande liggingvande wape-ningsstaven en het aangeven met krijt;- meten van de de dekking op deze wa-pening;- aselect kiezen Van meetpunten tussende wapeningsstaven en deze aangevenmet krijt;- verrichten van terugslagwaardeme-tingenopde gekozen meetpuntenmetde Schmidt-hamer. Per meting wer-den 9 terugslagwaarden bepaald. Deuiteindelijke terugslagwaarde voor62het meetpunt werd gevonden door demediaan van deze 9 metingen te ne-men;- meten van carbonatatiediepte op degekozen meetpunten. De carbonata-tiediepte werd bepaald als de mediaanvan 7 metingen op het breukvlak terplaatse van het meetpunt.Hetaantal metingen dat aldus werd uit-gevoerd is weergegeven in tabel 1. Demeetresultaten met betrekking tot decarbonatatiedieptemetingen en de dek-kingsmetingen zijn we?rgegevenin res-pectievelijk tabel 2 en 3.ResultatenCarbonatatiediepteBeton is geen homogeen materiaal:plaatselijk kunnen er verschillen optre-den in onder andere dichtheid, porosi-teit, permeabiliteit. Door deze lokalevariaties van eigenschappen zal ook decarbonatatie niet gelijkmatig over hetoppervlak verlopen maar een spreidingvertonen.Vanuitditoogpuntkande carbonatatie-diepte worden bezien als een stochasti-sche grootheid met een bepaalde kans-verdeling. Met een steekproefkan dezegrootheid wordenuitgedruktin eenge-middelde (x) en een standaardafwijking(s), waaruit vervolgens een betrouw-baarheidsinterval voor het werkelijkegemiddelde (t.t) van de carbonatatie-diepte kan worden afgeleid{zie tabel 2).Uit onderzoekresultaten zowel van heteigenonderzoekals dievan aanvullendeliteratuuronderzoek (2], bleek dat decarbonatatiediepte toeneemt voor devolgende expositierichtingen:- buiten-in-weer-en-wind (zie fig. Sj.noord, west, oost, zuid;- buiten-beschut;- binnen.Cement 1986 nr. 94 a-b Als meetplaats fungeerde eenschoolgebouw in RotterdawSchiebroek. Het gebouw dateert van1955. In detail ee.n kolom metvrijgehakteschadepla~tsen- kwantificeren van de statistische ver-deling inclusiefde spreidinginde car-bonatatiediepte en de betondekking.De statistischeverdelingende spreidingin de carbonatatiediepte worden be?n-vloed door inhomogeniteit van het be-ton en expositie-omstandigheden, alsfunctie van de betonkwaliteit en de ou-derdom. Metbetrekkingtotdekansver-deling van de dekking werd het effectvan de vereiste dekking nagegaan. Ditgeeft onder andere een beeld van denauwkeurigheid van de uitvoering ende benodigde .minimale streefwaardevoor de dekking.Ook leveren deze gegevens samen metdie van de carbonatatiediepte de basisvoor hetschattenvan de huidige en toe-komstige schade (hoeveel procent vande wapening ligt in gecarbonateerd be-ton en vormt derhalve potenti?le scha-deplaatsen).Om de gestelde doelstellingen te berei-kenwashetnoodzakelijkeengrootaan-tal metingenindepraktijkteverrichten.Met de vriendelijke hulp van Gemeen-tewerken Rotterdam werd een gebouwgevonden dat als proefobject gebruiktkon worden. Het betrof een lagereschool te Rotterdam-Schiebroek metbuitenbeton in de draagconstructie aanalle vier de expositierichtingen (oost,zuid,westennoord) (f?to'.? 4a-b).Foto 4blaat een typerend schadebeeld zien.Ook de expositieomstandigheid 'bui-ten-beschut' (ziefig. 2) was aanwezig.Het buitenbeton bestond uit ter plaatsegestorte vloeren, kolommen, funde-ringsbalken en twee trappen en uit ge-prefabriceerde gevelplaten en dakele-menten. Het uit twee lagen bestaandeschoolgebouw Was 31 jaar oud en vol-f-----------------~ deed aan de eisen van het onderzoek.Als meetplaatsen werd gekozen voor dekolommen (buiten-in-weer-en-wind)en voor de onderzijdevan een trap (bui-ten-beschut). De elementen waaraangemeten zou gaan worden, werden ase-lect uitgekozen door middel van loten.Vervolgens werden aeze elementen vi-sueel ge?nspecteerd om een eerste in-druk te verkrijgen van de toestand vanhet betonoppervlak.Hiernawerd perelementeenaantal me-tingen uitgevoerd. Dit aantal werd vast-gesteld aan de hand van de grootte vande spreiding in de te meten grootheid.Als eis werd gesteld dat het 95% be-trouwbaarheidsinterval voor hetwerkelijke gemiddelde niet bredermocht zijn dan een zeker aantal milli-meters (carbonatatiediepte:2 mm, dek-king: 5 mm). Daar deze intervalbreedte(B) afhangt van de spreiding (s) gedeelddoor de wortel uit het aantal metingen(n) volgens (B - s/,jn), houdt een grotespreiding bijgevolg in dat er meer me-tingen verricht moeten worden.De uit te voeren metingen werden in devolgende volgorde verricht:- vaststellenvande liggingvande wape-ningsstaven en het aangeven met krijt;- meten van de de dekking op deze wa-pening;- aselect kiezen Van meetpunten tussende wapeningsstaven en deze aangevenmet krijt;- verrichten van terugslagwaardeme-tingenopde gekozen meetpuntenmetde Schmidt-hamer. Per meting wer-den 9 terugslagwaarden bepaald. Deuiteindelijke terugslagwaarde voor62het meetpunt werd gevonden door demediaan van deze 9 metingen te ne-men;- meten van carbonatatiediepte op degekozen meetpunten. De carbonata-tiediepte werd bepaald als de mediaanvan 7 metingen op het breukvlak terplaatse van het meetpunt.Hetaantal metingen dat aldus werd uit-gevoerd is weergegeven in tabel 1. Demeetresultaten met betrekking tot decarbonatatiedieptemetingen en de dek-kingsmetingen zijn we?rgegevenin res-pectievelijk tabel 2 en 3.ResultatenCarbonatatiediepteBeton is geen homogeen materiaal:plaatselijk kunnen er verschillen optre-den in onder andere dichtheid, porosi-teit, permeabiliteit. Door deze lokalevariaties van eigenschappen zal ook decarbonatatie niet gelijkmatig over hetoppervlak verlopen maar een spreidingvertonen.Vanuitditoogpuntkande carbonatatie-diepte worden bezien als een stochasti-sche grootheid met een bepaalde kans-verdeling. Met een steekproefkan dezegrootheid wordenuitgedruktin eenge-middelde (x) en een standaardafwijking(s), waaruit vervolgens een betrouw-baarheidsinterval voor het werkelijkegemiddelde (t.t) van de carbonatatie-diepte kan worden afgeleid{zie tabel 2).Uit onderzoekresultaten zowel van heteigenonderzoekals dievan aanvullendeliteratuuronderzoek (2], bleek dat decarbonatatiediepte toeneemt voor devolgende expositierichtingen:- buiten-in-weer-en-wind (zie fig. Sj.noord, west, oost, zuid;- buiten-beschut;- binnen.Cement 1986 nr. 9Tabel!Aantal metingen per elementaantal metingertkolommen trapTabel 2Berekening van he.t 95%betrouwbaarheidsinterval voor degemiddelde carbonatatiediepte (I..t), perexpositierichtingcarbonatatiediepte(mm) (mm)dekkingSchmidt-hamercarbonatatiediepte1181053 (9 x 117)117 plaatsen,667 metingen1190 (9 x 10)10 plaatsen,62 metingenx s v n 95% betrouwbaarheids-interval voor I..t(mm)oostgevel 6,39 0,78 0,12 18 6,00 < I..t < 6,78Tabel 3Resultaten van de dekkingsmetingenx ~ steekproefgemiddeldes ~ standaardafwijkingV ~ variatieco?ffici?ntn - aantal metingenI..t ~ werkelijk gemiddeldekolommentrapn ~ 118x ~25,04mms ~ 15,33 mm V ~ 0,61d ~ 45 mm (eis uit de bestektekeningen)n ~ 11x ~9,91 mms ~ 1,76 mm V~ 0,18d ~ 10 mm (eis uit de bestektekeningen)zuidgeveloostelijkwestelijktotaalwestgevelnoordgeveloostelijkwestelijktotaaltrap8,08 1,47 0,18 24 7,46 < I..t < 8,709,43 0,99 0,10 23 9,00 < Il < 9,868,74 1,42 0,16 47 8,32 < I..t < 9,165,54 0,78 0,14 13 5,07 0,30.d. De Schmidt-hamer metingen zijneenvoudig en goedkoop maar niet zonauwkeurig. Ze zijn beperkt bruikbaar(voor grote constructies, aangeven vande zogenaamde grenswaarde voor repa-ratieadviezen en het geven van een in-druk van de schade-omvang) en vol-doenhetbestvo?rlagerebetonkwalitei-ten (kleinere fouten).Tot besluit kan worden gesteld dat ditonderzoek bruikbare gegevens heeftopgeleverddie eeneerstestapbetekenennaar de beoordeling van gebouwen opduurzaamheid.Verderonderzoekopal-I----~ ---L..--~~__---- ..., Ie aspectenvan de duurzaamheid is ech-ter noodzakelijk omdathet hier gaatomeen nieuw onderzoeksgebied waaropnog veel werk verricht moet worden.Cement 1986 nr. 9 65Tabel 4Berekening van het percentage Pvande wapening dat in de gecatbonateerde zone ligtTabel 5Berekening van de schadeverwachtingover lOjaarberekening %wapening in gecarbonateerde zoneberekening schadeverwachting (P)fA.ix) ?c{x) fA.c(y) oc(y) fA.z Oz K P(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) %7,38 0,89 1,99 0,12 1,07 0,57 1,87 3,076,400,90 1,85 0,14 1,21 0,58 2,10 1,795,51 1,17 1,68 0,21 1,38 0,60 2,31 1,046,97 1,29 1,92 0,18 1,14 0,59 1,94 2,626,45 1,43 1,84 0.22 1,22 0,60 2,03 2,129,33 1,70 2,21 0,18 0,85 0,59 1,45 7,3510,89 1,14 2,38 0,10 0,68 0,57 1,20 11,5110,09 1,64 2,30 0,16 0,76 0,58 1,31 9,51Literatuur1. CUR-VB, Inventarisatie van de scha-1mm) deomvangvan in de periode '50~'80 aande buitenlucht blootgesteld betonop-pervlak, Zoetermeer, april 19842. Hondel, AJ. van den, Aantasting enreparatie van beton; AfsrudeerverslagdeelA,B enC,SectieBetonconstructies,afdeling der Civiele Techniek, Techni~sche Hogeschool Delft, maart 19863. ASTM, Recommended PracticeE-632, American National Standard,1981veel schadegrote schadetoenamedoende nabehandeling. De vormvan deverdelingskromme hangtweer afvandegrootte van de spreiding (V- slX). VoorV ~ 0,30 blijkt de variabele goed weer-gegeven te worden met- een normaleverdeling, terwijlvoor V > 0,30 delog-normale verdeling de variabele het bestbeschrijft.plaatsel ijke schadegeringe schadetoenamegeen schadeook niet na tjarendekkingplaatselijke schadegrote schadetoenamefrequentiefrequentie8 Invloed van de VQrm en de liggingvan de verdeling op de actuele entoekomstige schadeb. Voor de carbonatatiediepte geldt datde grootte afhankelijk blijkt te zijn vande expositie-omstandigheid, beton-kwaliteit, cementsoort en uitvoerings-wijze. Ook factoren als nabehandeling,verdichting enklimaat hebben een gro-te invloedopde kwaliteitvanhetbeton-oppervlakendaarmee op de grootte vande carbonatatiediepte, Deze invloedneemt toe bij afnemende betonkwali-teit. De grootte van de spreiding neemtpotentieel toe met afnemende beton-kwaliteit en bij toepassen van hoogo-vencement in combinatie met onvol-c. Omtrent de dekking kan er wordengeconcludeerd dat als deze te klein is,veel schade kanwordenveroorzaakt. Degrootte van de werkelijke dekking alsfunctie van de voorgeschreven dekkingr--'""---~~~~-~------,geeft een maat voor de uitvoerings-nauwkeurigheid en voor de grootte vande schade.De toename van de hoeveelheid schadein de tijd wordt in belangrijke mate be-paald door de betonkwaliteit en degrootte van de spreiding in de dekkingen de carbonatatiediepte.Ooktenaanzienvande dekkingblijkttegelden dat .de variabele het best wordtbeschreven met een normale verdelingindien V ~ 0,30 en met een lognormaleverdeling indien V > 0,30.d. De Schmidt-hamer metingen zijneenvoudig en goedkoop maar niet zonauwkeurig. Ze zijn beperkt bruikbaar(voor grote constructies, aangeven vande zogenaamde grenswaarde voor repa-ratieadviezen en het geven van een in-druk van de schade-omvang) en vol-doenhetbestvo?rlagerebetonkwalitei-ten (kleinere fouten).Tot besluit kan worden gesteld dat ditonderzoek bruikbare gegevens heeftopgeleverddie eeneerstestapbetekenennaar de beoordeling van gebouwen opduurzaamheid.Verderonderzoekopal-I----~ ---L..--~~__---- ..., Ie aspectenvan de duurzaamheid is ech-ter noodzakelijk omdathet hier gaatomeen nieuw onderzoeksgebied waaropnog veel werk verricht moet worden.Cement 1986 nr. 9 65