W.BassieBouwcentrum/Ratiobouw, Rotterdam Kunstharsenbij betonreparatieUD. C. 691.32.004.67:691.175(1)**Het tweede gedeelte van dit artikel zal ineen volgend nummer van Cement wordenopgenomen.Cement XXV (1973) nr. 11. InleidingHet repareren van beton met beton- of cementspecie is tegenwoordig een veel minder voorde hand liggende zaak dan 10 tot 15 jaar geleden. Zoals bekend is er een groep nieuwe bind-middelen op de markt gekomen, de kunstharsen, die onder meer een uitgebreid toepassings-gebiedgevonden heeft in de betontechniek, met name voor reparaties. Deze kunstharsbind-middelen zijn echter nog geen gemeengoed, vooral omdat men in de betonwereld nog nietbeschikt over voldoende en adequate gegevens betreffende deze materialen. Daar komt nogbij dat beton- en kunstharsen in talrijke opzichten principieel verschillende materialen zijn,die zowel theoretisch als praktisch een verschillende aanpak vereisen. Desondanks is detoepassing van kunstharsen voor betonreparaties al zeer omvangrijk. Volgens een doorKrijger uitgevoerde enqu?te werden in het tijdvak van 1963-1966 nog slechts in 32% van allereparatiegevallenin Nederland zuivere cementspecies gebruikt, bij de overige werd kunstharstoegepast, al dan niet in combinatie met cement. Ongetwijfeld is de kunstharstoepassing opdit gebied sindsdien nog belangrijk toegenomen.De belangrijkste oorzaak daarvan is dat een aantal problemen, waarmee men te maken heeftbij toepassing van cementgebonden reparatiespecies, geen rol speelt bij gebruik van dezenieuwe bindmiddelen. Enkele van deze problemen zijn: de aanhechting van verse cement-specie aan oud beton is slechts matig, de specie krimpt en heeft een lange verhardingsperio-de, waarin nabehandeling vereist is. De grootste moeilijkheden treden op wanneer dunnelagen moeten worden aangebracht. Hierbij dient wel te worden opgemerkt dat met cement-specie goed reparatiewerk kan worden gemaakt wanneer het materiaal onder gunstige condi-ties en volgens een goede methode wordt verwerkt. Zo zijn en worden met spuitbeton veelgoede reparaties verricht.Het aanhechtingsprobleem met cementspecies heeft men kunnen oplossen door toevoegingvan kunstharsdispersies, waardoor tevens de plasto-elasticiteit van de specie wordt verhoogden dus de kans op scheurvorming vermindert. Deze ontwikkeling begon reeds omstreeks1950. Een aantal problemen bleef echter bestaan, zoals de lange verhardingsperiode.Een flinke stap vooruit betekende vervolgens de introductie, omstreeks 1960, van chemischuithardende, meer-componenten kunstharsen, zoals epoxyharsen en polyesterharsen. Mortelsmet deze bindmiddelen verharden zeer snel en bij de epoxyharsmortels bleek de uithardings-. krimp te verwaarlozen.Sindsdien is er, zowel op het gebied van de kunstharsdispersies als op dat van de meer-componenten kunstharsen, heel wat gebeurd, waarvan in dit artikel een overzicht zal wordengegeven.Eerst echter volgt hier een overzicht van de eigenschappen van de genoemde kunstharsbind-middelen in het algemeen (tabel 1).2. Kunstharsen als toevoeging aan cementspeciesCementspecies waaraan een betrekkelijk geringe hoeveelheid kunsthars wordt toegevoegd,worden wel kunsthars-cementspecies genoemd. De kunstharsen worden meestal toegevoegdin de vorm van een waterige dispersie. Deze kunstharsen mogen niet, zoals wel gebeurt,gerangschikt worden onder de hulpstoffen. Ze werken namelijk als bindmiddel en vormen inde specie door droging een 'skelet', dat verweven is met het cementskelet. De voornaamstevoordelen van toevoeging van kunstharsen aan cementspecies zijn:plastificering, d.W.Z. vergroting van de kruip en de elasticiteit van de specie tijdens en na deverharding;vermindering van het gevaar voor uitdroging tijdens de verharding;aanzienlijke verbetering van de aanhechting.Hierdoor wordt bereikt dat de specie in zeer dunne lagen kan worden aangebracht (praktischuitlopende op niets) terwijl men minder afhankelijk is van de nabehandeling van het gerepa-reerde werk.Kunsthars-cementspecies worden in hoofdzaak toegepast voor betonreparatie, pleisterwerk,slijtlagen voor vloeren en dergelijke. In deze gevallen worden betrekkelijk fijn-gegradeerdespecies toegepast. Het wetenschappelijk onderzoek dat op dit gebied is verricht, heeft danook in hoofdzaak betrekking op fijn-gegradeerde species.26In enkele gevallen worden de componenten reeds door de fabrikant gemengd, waarbij ??nervan wordt 'geblokkeerd'.**De benaming 'compound' wordt speciaal gebruikt voor mengsels van kunstharsen (meteventuele harders) en vulstoffen. In de betontechniek worden dergelijke mengsels echter ook'mortels' of 'species' genoemd.Tabel 1Globaal overzicht van de eigenschappenvan kunstharsbindmiddeJenA1 0tijd in dagenKenmerkenuitgangsmateriaaldroging/Uithardingvolumeverandering tijdensdrogen/uithardengevoeligheid voor water nadroging/uithardinggevoeligheid voor organischeoplosmiddelentemperatuurgevoeligheidaard van de vervorming onderbelastingvoornaamste toepassingen inde betontechniek*Thermoplastisch bindmiddeldispersie of oplossingfysisch (droging)grootaanzienlijk tot geringgrootgroothoofdzakelijk plastischtoevoeging aan cement-gebonden reparatiespeciesThermohardend bindmiddelmeer componenten die kortvoor het aanbrengen metelkaar worden gemengd *chemisch (uitharding)meestal geringgeringmeestal geringmatighoofdzakelijk elastischbindmiddel voor compounds **die worden toegepast voorreparatie, ondersabeling vanmachines, aangieten van bout-en ankergaten en dergelijke;beschermende deklagen opbeton;impregneren en injecteren vanbeton;lijmen van beton1Vergel?king van de kruip van cementmortel1: 3 (A) en een zelfde mortel met 20%polyvinylacetaat-dispersie (B) t.o.v. dehoeveelheid cementComparison of the creep of cement morter1 : 3 (A) and a same morter to which 20%polyvinylacetate-dispersion (B) is added, inrespect of the cement quantityKunstharstoevoeging aan betonspecies heeft nog slechts weinig aandacht gekregen. Wellichthoudt dit verband met het feit dat kunstharstoevoegiJig een (in dit geval) nadelige invloedheeft op de sterkte, de stijfheid en de kruip van constructiebeton. In fig. 1 is de invloed vantoevoeging van een kunsthars aan een cementmortel op de kruip weergegeven. Daar komt bijdat de prijs van het beton door een kunstharstoevoeging sterk zou worden verhoogd.Volledigheidshalve dient hier te worden vermeld dat de afgelopen jaren uitvoerige Duitsepublikaties zijn verschenen over toevoeging van in water oplosbare melamineharsverbindin-gen aan beton [1].') Deze stoffen nemen deel aan het chemisch verhardingsproces van beton.Ze hebben een gunstige invloed op de sterkte en verhogen de kruip niet.Tabel 2Deeltjesgrootte van kunstharsen endispersiesBenamingGrofdispersMiddeldispersFijndispersGemengddispersDeeltjesgrootte in(= 10-6m)0,5-5, overweg?md 1-30,5-3, overwegend 0,8ongeveer 0,20,2-52.1 Eigenschappen van kunstharsdispersiesEen dispersie is een mengsel van twee stoffen, waarvan de ene ten gevolge van elektrostati-sche krachten in fijn-verdeelde vorm in de andere zweeft.Er zijn dispersies bekend van vloeistof in gas (mist), vaste stof in gas (rook), gas :in vloeistof(zeepschuim), vloeistof in vloeistof (mayonaise) en vaste stof in vloeistof (rubbermelk). Enke-le van deze dispersies hebben weer een eigen naam gekregen, nl. de vloeistof-in-vloeistof-dispersie, die emulsie wordt genoemd en de vaste stof in vloeistofdisperste, die suspensieheet.Kunstharsdispersies kunnen naar deeltjesgrootte worden ingedeeld (tabel 2).De hechting van dispersies aan beton neemt toe bij afnemende deeltjesgrootte. Blijkbaarstaat dit in verband met de grotere indringing van fijnere dispersies in het betonoppervlak.Met fijndisperse mengsels kan men een poreus betonoppervlak tot een diepte van 5 mmpenetreren. Ze zijn geschikt voor het versterken van de toplaag van poreuze, afzandendebetonvloeren.In veel gevallen is het gewenst nadelen van bepaalde kunstharsen (bij voorbeeld geringeelasticiteit, verzeepbaarheid) gedeeltelijk, of zo mogelijk geheel, op te heffen. Dit kan ondermeer worden bereikt door het desbetreffende kunsthars chemisch te combineren met ??n ofmeer andere; men spreekt dan van co- en terpolymeren (resp. combinaties van twee en drieverschillende kunstharsen). De meest toegepaste kunstharsdispersies zijn horno-, co- en ter-polymeren van PVAC, PVPR en PAC 2). Daarnaast vinden onder meer toepassing dispersiesop basis van SB, PVDC, NBR, PVC en EP.')De tussen vierkante haakjes geplaatste cij-fers verwijzen naar de litteratuur op blz. 312)De volledige namen van deze kunstharsenworden op blz. 31 vermeld.Cement (1973) nr. 12.2 Eigenschappen van kunsthars-cementspecies v??r en t?dens de verhardingDe invloed van een kunstharstoevoeging op de eigenschappen van een kunsthars-cement-specie is uiteraard sterk afhankelijk van de kunsthars-cementfactor (k.-c.f.) dat is het quoti?ntvan de gewichtshoeveelheid zuivere kunsthars (zonder water) en degewichtshoeveelheidcement in de specie. De k.-c.f. waarbij een optimaal effect wordt bereikt, kan voor verschil-lende eigenschappen sterk uiteenlopen. Wil men bijv. een optimale treksterkte (na 28 dagen)27expositie2.3 Eigenschappen van verharde kunsthars-cementspeciesBij gewone cementspecies kunnen de eigenschappen na 28 dagen verharding worden be-schouwd als maatgevend voor de kwaliteit. Dit :is niet het geval met kunsthars-cementspecies,tenzij die onder blijvend droge omstandigheden verkeren. Onder vochtige omstandighedenkan namelijk in de loop van meerdere jaren een belangrijke achteruitgang van de sterkte-eigenschappen (en daarmee van de kwaliteit) optreden.Ten gevolge van vochtinwerking kunnen bestanddelen van dekunstharstoevoeging w?rdenaangetast en opgelost. De kunsthars zelf kan door alkali?n in de specie worden aangetast (ditis het geval met homopolymere dispersies van PVAC, PVPR, PVDC); in de dispersie aanwe-zige emulgatoren en schutcollo?den zijn vaak oplosbaar en worden langzamerhand uitgeloogd.Hierdoor zal de dichtheid van een specie verminderen, wat gepaard gaat met een afname vande sterkte-eigenschappen.Een en ander blijkt bij een versnelde verouderingsproef, waarvan de resultaten voor enkelekunsthars-cementspecies zijn weergegeven in fig. 2 [3]. Bij deze proeven kwam men tot deconclusie dat er een vrij zuivere correlatie bestaat tussen de snelheid waarmee een specie-oppervlak een bepaalde hoeveelheid water opzuigt, dus de dichtheid, en de sterkte-eigen-schappen van die specie. Hiervan uitgaande zijn ook interessant de gegevens over 'vrij-willige' wateropzuiging van een aantalkunsthars-cementspecies, die gedurende vijf jaar aanweer en wind werden blootgesteld. De resultaten van dit onderzoek zijn weergegeven infig. 3 [3]. Het blijkt dat over het algemeen een sterke toename van de poreusheid (en duseen sterktevermindering) plaatsvindt gedurende de eerste 11/2 tot 2 jaar. Bij sommige(hoogwaardiger) dispersies, zoals PVAC-PVL, PMMA en MM-E-Acr, verloopt dit procesveel langzamer. Kunsthars-cementspecies. met deze toevoegingen bleken ook na de kook-proef (zie fig. 2) nog een hoge buigtreksterkte te behouden.Een van de belangrijkste eigenschappen van kunsthars-cementspecies is de goede hechtingervan aan oud beton. Bij een k.-c.f. tussen 0,10 en 0,20 is de hechting (dat wi:l zeggen detrekkracht die nodig is om deze te verbreken) 2 tot 4 maal zo groot als bij zorgvuldig aan-gebrachte species zonder kunsthars. Ook de hechting vermindert echter onder invloed vanvocht. Een harsrijke hechtlaag of een hechtlaag die uitsluitend uit kunsthars bestaat, blijkt indit geval zelfs schadelijk.Toevoeging van een kunstharsdispersie (of een dispersie van rubber) aan vloerspeciesheeft, behalve op de hechting, ook een zeer positieve invloed op de afslijting, de stof-ontwikkeling en de stootweerstand. Bij een hoge k.-c.f. (0,40 tot 0,50) krijgt zo'n vloerenigszins verende eigenschappen in die zin dat vervormingen, opgetreden onder zwarebelasting, zich langzaam herstellen.bereiken, dan moet de k.-c.f. meestal tussen 0,10 en 0,20 liggen, de druksterkte bereikt zijnhoogste waarde vaak al bij een k.-c.f. lager dan 0,10. Optimaleslijtweerstand bereikt men pasbij eenk.-c.f. van 0,40 tot 0,50, waarbij de verharde specie een taai-elastisch karakter krijgten bijzonder geschikt is voor zwaar belaste slijtlagen. Onder vochtige omstandigheden liggende genoemde waarden voor de k.-cJ.lager.De invloed van een kunstharstoevoeging op de eigenschappen van nog niet verharde specie,zoals de waterretentie en de plasticiteit, is meestal al goed merkbaar bij k.-c.f.-waarden lagerdan 0,03. Bij een k.-c.f. tussen 0,10 en 0,20 is de invloed op de plasticiteit aanzienlijk: menkan een reductie van de w.-cJ. bereiken van 10 tot 70%, ervan uitgaande dat de consistentiegelijk blijft aan die van een 'blanco' specie van dezelfde samenstelling. Deze plastificerendewerking is overigens niet te danken aan het kunsthars maar aan de in de meeste dispersiesaanwezigeschutcollo?den en emulgatoren.Een ongewenst bijverschijnsel is de vaak aanzienlijke verhoging van het luchtgehalte in despecie, dat blijkens Belgische proeven [2] kan oplopen tot 36% (specie 1: 3, k.-c.f. = 0,05,toevoeging PVDC-dispersie). Men kan dit voorkomen door toevoeging van zgn. antlschulm-middelen.De meeste kunstharsdispersies hebben een vertragende invloed op de cementverharding.Vooral :b:i.j lage temperaturen en onder vochtige omstandigheden is de vertraging aanzienlijk.Bij verharding onder droge omstandigheden (20?C, 50% RV.) hebben kunstharsen een gun-stige invloed op debuigtrek- en de druksterkte-ontwikkeling. Bij een k.-c.f. van 0,10 (voorPVAC-PVPR, PAC en PVDC) kan de na 28 dagen bereikte buigtreksterkte 50 tot 200% hogerliggen dan die van dezelfde specie zonder kunsthars, de verbetering van de druksterkte kanotot 100% bedragen. Men bedenke echter dat de genoemde verhardingscondities ongunstigzijn voor de sterkte-ontwikkeling van cement. :Bij verharding onder water, dus onder omstan-digheden die de cementverharding ten goede komen, doet zich in zekere mate het omgekeer-de voor: de kunstharstoevoeging heeft een ongunstige invloed op de sterkte-eigenschappen.De bereikte buigtreksterkte is weliswaar ongeveer gelijk aan die van een corresponderendecementspecie, maar de druksterkte ligt 30 tot 50% lager.In het algemeen hebben kunstharsdispersies een ongunstige invloed op de uitdrogingskrimpvan cementspecies. De verhoogde krimp wordt echter meer dan gecompenseerd door de veelgrotere vervormbaarheid van een kunsthars-cementspecie. Krimpscheuren treden tijdens deverharding dan ook minder snel op.cB....JAexpositie:A: 7 dg. bi] RV = 90%30 dg. bi] RV = 65%B: 7 dg. bij RV =90%90 dg. blootgesteld aan weer en wind30 dg. onder water van 20?CC: als B, met aansluitend twee dg. koken inkalkmelkFlexural strength of mortars with and withouterti?toie! resin-additions (composition 1 ce-ment: :3.5 sand, resin-cement factor is 0.10)2Buigtreksterkte van species met :en zonderkunstharstoevoeging (samenstelJ ing1 cement: 3,5 zand, k.-c.f. = 0,10)1 PVAc - 2 PVPR - 3 BS - 4 PVPR-PVC-5 PVAc-PVL - 6 PMMA - 7 MM-E-Acr-e,Ol.2.4 VerwerkingDe verwerking van kunsthars-cementspecies wijkt in principe niet af van die van gewonecementspecies. De dispersie wordt doorgaans aan het aanmaakwater toegevoegd. Despecie is plakkerig, wat lastig kan zijn in verband met kleven aan het gereedschap. Ookbij verwerking van kunsthars-cementspecie is het goed de ondergrond vooraf geruime tijdCement XXV (1973) nr, 1 28expositieduur in jaren3Wateropzuiging door kunstharsspecie-oppervlakken; samenstelling van de speciesals vermeld in fig. 1, ook de nummeringcorrespondeert (uitzondering: de specie metPVAc en siliconehars als toevoe?ging, dieeen k.-c.f. heeft van 0,10 en 5%siliconeharsbevat)Absorption of water of artificial resin mortarsurfaces; compositions of the mortars asmentioned in fig. 1, elso the numberingcorresponds (exception: the mortar withPVAc and silicone resin eddition, this mortarcontains 5%silicone restn; the resin-cementratio is 0.10)3. Kunstharsen als enig bindmiddelDe zogenaamde thermoharde bindmiddelen hebben in debetontechniek een snelle ont-wikkeling doorgemaakt, die succesvoller :is gebleken dan die van de thermoplastischebindmiddelen. Zoals in het hiervolgende zal blijken, is dit succes vooral te danken aan desnelle uitharding, de goede stabiliteit van het verharde produktonder allerlei omstandig-heden en de goede mechanische eigenschappen.Een reparatiemateriaal op basis van een thermoharde kunsthars bestaat uit een kunstharsen een harder. Daarnaast wordt soms een katalysator aan het mengsel toegevoegd om dechemische reactie te starten en een versneller om deze sneller te laten verlopen. Ookworden vaak vulstoffen of toeslagstoffen toegevoegd om de eigenschappen van het eind-produkt te verbeteren en/of dit goedkoper te maken en soms oplosmiddelen of anderehulpstoffen om het mengsel beter verwerkbaar te maken, danwel om de flexibiliteit van heteindprodukt te verhogen.Tijdens het mengen begint de uithardingsreactie. Deze reactie verloopt, zoals elke chemi-sche reactie, sneller en vollediger naarmate de temperatuur hoger is; beneden een bepaaldetemperatuur, die voor de meeste kunstharsen tussen 5?C en 18?C ligt, vindt de reactiedaarentegen slechts zeer langzaam en onvolledig plaats.De mechanische en chemische eigenschappen van een uitgehard compound zijn in sterkemate afhankelijk van de uithardingscondities. Een bij te lage temperatuur, en dus 'onvolledig,uitgehard compound heeft een geringe sterkte en een geringe bestandheid tegen chemi-cali?n. De uithardingsreactie :is exotherm, dat wil zeggen dat tijdens de reactie warmte wordtwordt ontwikkeld. De aanwezigheid van vulstoffen heeft op de warmte-ontwikkeling een rem-mende invloed, evenals de aanwezigheid van oplosmiddelen, waardoor de reactiesnelheidwordt vertraagd (fig. 4).Vooral tijdens het mengen van het kunsthars, de harder en de eventuele andere compo-nenten dient men rekening te houden met de warmte-ontwikkeling, die een gevolg is vande chemische reactie. In het vat bevindt zich immers een compacte massa, die moeilijkwarmte afstaat; de ontwikkelde warmte zal voor een deel weer worden benut voor hetversnellen van de uitharding. Dit houdt in dat de 'potllfe', dat is de tijd die na het mengenbeschikbaar is voor de verwerking, wordt verkort.De uithardingstijd is de tijd die een compound na verwerking nodig heeft om zo volledigmogelijk uit te harden. In het voorgaande kwam reeds naar voren dat de uithardingstijd af-neemt bij stijgende temperatuur. Beneden 15?C tot 18 ?C kunnen zich moeilijkheden voor-doen door trage en onvolledige uitharding (bepaalde EP-hardermengsels). Enkele kunsthars-hardermengsels harden nog voldoende uit bij O?C.De bepaling van de potlife en de uithardingstijd van kunstharscompoundsis nergens ge-normaliseerd. Bij opgaven in brochures en dergelijke moet men zich dus steeds afvragenhoe deze waarden zijn bepaald.te bevochtigen. Het van te voren aanbrengen van een hechtlaag van zuivere dispersiewordt niet aanbevolen, eventueel kan men als aanbrandlaag (ook voor gewone cement-specie) een specie bestaande uit 1 deel cement: 1 deel zand: 1 deel dispersie aanbrengen.Hoewel de kans op krimpscheuren vrij gering is, is het raadzaam om de pas verwerktespecie met kunststoffolie af te dekken.1,5 2 2,5 371396 sec.\--I-\\s\\\\I\\\Pv c + s tieene\\,,\\0 -- -.. _----- -o 0,530210.s110120709010050o4060b. EP-harsen (epoxyharsen)Van alle kunstharsen worden EP-harsen voor betonreparatie verreweg het meest gebruikt.Ze zullen hier daarom vrij uitgebreid worden behandeld.EP-harsen hebben een hoge viscositeit waardoor ze vrij moeilijk verwerkbaar zijn, vooralindien ze gemengd zijn met aanzienlijke hoeveelheden vulstof. De viscositeit kan wordenverlaagd door toevoeging van zgn. niet-reactieve organische oplosmiddelen, zoals aceton,tolueen en xyleen of van reactieve verdunners (o.a. butylglycidylether en cresylglycidyl-ether). De laatste worden tijdens de uithardingsreactie chemisch gebonden. Toevoegingvan oplosmiddelen heeft een vertraging van de uitharding tot gevolg.EP-harsen met een niet-reactief oplosmiddel kunnen slechts in dunne lagen worden aan-gebracht, aangezien het oplosmiddel tijdig moet kunnen ontwijken. Voorts kan het gebruikvan dergelijke oplosmiddelen nadelige gevolgen hebben, bij voorbeeld door het optredenvan krimp tijdens de uitharding (waardoor spanningen in de uithardende laag zullen3.1 Bindmiddelena. UP-harsen (onverzadigde polyesterharsen)In de jaren vijftig werd UP-hars vrij veelvuldig toegepast als bindmiddel voor beton-reparatiecompounds, naadloze kunstharsvloeren enz. De resultaten waren echter vaakteleurstellend, vooral door de vocht- en alkaligevoeligheid van dit hars tijdens de uitharding.Door de opkomst van de, Weliswaar aanzienlijk duurdere, EP-harsen gedurende de laatste10 jaar is UP-hars in de genoemde toepassingen vrijwel verdrongen. De laatste jaren komenechter UP-harsen op de markt die weinig gevoelig zijn voor alkali?n. Deze vinden onder meereen bescheiden toepassing in hooggevulde deklagen op beton (d.w.z. deklagen met een hoogpercentage vulstof) [4].De reactieve oplosmiddelen waarin UP-hars wordt opgelost, zijn giftig en hebben eenhoge vluchtigheid. De katalysatoren (organische peroxyden) zijn brandbaar en zeer gevaar-lijk voor de ogen. Men dient dus bij de verwerking van UP-hars de nodige voorzorgen tenemen zoals goede ventilatie en afwezigheid van open vuur, terwijl verwerkers een veilig-heidsbril en handschoenen dienen te dragen.oplosmiddelvrijsysteem3tijdin2met 5% oplos-middelen5040304Invloed van oplosmiddelen op de wertnte-ontwikkeling van een EP-systeem tijdens deuithardingInfluence af solvents on the heat generationof an epaxy-system, during the hardening60Cement XXV (1973) nr. 1 2912ob1000E600400z-e 300E4EZontstaan) maar ook door verslechtering van de mechanische en chemische eigenschappenvan het uitgeharde produkt. Een geringe hoeveelheid aceton, toegevoegd aan EP-harslijmvoor beton blijkt de sterkte en de hechting van de uitgeharde lijm aanzienlijk te doen afnemen(breuk ter plaatse van het hechtvlak, dus niet door het beton).Ook zogenaamde reactieve verdunners (die worden 'ingebouwd' en dus niet behoeven teverdampen) hebben een minder gunstige invloed op de mechanische en chemische eigen-schappen van EP-harscompounds. In verband hiermee mag aan een EP-harsmengsel nietmeer dan 10 tot 1:5 gew.% reactieve verdunner (ten opzichte van de hoeveelheid EP-hars)worden toegevoegd.25 50 66.6 75 100vulstofgehalte in gew.%5Druksterkte van EP-compoundssamenstelling bindmiddel in gewichtsdelenEP-hars di?thyleen- polyamino-triamine amideEl 100E2100E3100E4100o3,667,33115335,3317,66oDe meest toegepaste harders zijn polyaminen en polyamino-amiden (ook wel kortwegpolyamiden genoemd). Met polyaminen uitgeharde systemen zijn star en hebben uitste-kende mechanische eigenschappen; systemen uitgehard met polyamino-amiden zijn daaren-tegen enigszins flexibel, terwijl de sterkte-eigenschappen ervan matig zijn (fig. 5). Eenvoordeel van met polyamino-amideuitgeharde systemen is de vrij geringe vochtgevoeligheidervan tijdens de uitharding. EP-polyamino-amidemengsels kunnen door toevoeging vankleine hoeveelheden zuur ernulqeerbaar worden gemaakt in water. Zo'n emulsie kan bijv.worden toegepast als voorstrijkiaag op een vochtige ondergrond.Men dient bij de dosering van harders steeds zeer nauwkeurig te zijn. De eigenschappenvan een uitgehard compound zijn namelijk sterk afhankelijk van de toegevoegde hoeveel-heid harder. Een te laag polyaminepercentagein een compound geeft een hard, broseindprodukt, een te hoog percentage heeft verweking tot gevolg.Compressive strength of EP-compounds(compositlon of the binding agents in partsby weight)De belangrijkste 'weekmakers' die gebruikt worden in EP-systemen voor bouwkundige enciviele toepassingen zijn koolteer en gemodificeerd cumaron-indeenhars. Ze worden door-gaans toegepast in combinatie met speciale harders.Koolteer :is zeer goedkoop. Het wordt doorgaans aan EP-harscompounds toegevoegd omde prijs te drukken. Als voordeel van koolteertoevoeging aan EP-compounds kan verderworden genoemd de verbetering van de flexibiliteit van het uitgeharde produkt (fig. 6).Daartegenover staan als nadelen: toename van de thermische uitzettingsco?ffici?nt, koude-brosheid, sterke verweking bij stijgende temperatuur, geringere hardheid en verminderdebestandheid tegen oplosmiddelen. Koolteer bevat vluchtige stoffen die langzaam ontwijkenuit het uitgeharde produkt. Hierdoor zullen zich op den duur verouderingsverschijnselenvoordoen, zoals bros worden en haarscheurtjes.Cumaron-indeenhars is weliswaar aanzienlijk duurder dan koolteer, maar als prijsverlagendeweekmaker toch nog interessant. Het is licht van kleur en heeft dan ook weinig invloedop de kleur van EP-compounds. EP-compounds met deze toevoeging zijn weinig gevoeligvoor veroudering. ,De totale uithardingsreactie van EP-harsmengsels duurt bij kamertemperatuur doorgaansongeveer ??n week. Na 24 tot 48 uur is een EP-compound echter reeds sterker dan beton.Men dient steeds nauwkeurig de door de fabrikant opgegeven tijden aan te houden.Volgens [SJ bedraagt de volumekrimp tijdens de uitharding van ongevulde EP-harsenongeveer 3%. Deze uithardingskrimp treedt voornamelijk op tijdens de nog plastische toe-stand, maar kan wanneer een hars-hardermengsel reeds in de vaste toestand is overgegaan,aanleiding geven tot spanningen in het uitgeharde produkt en in de ondergrond waarop dit isaangebracht. Dergelijke spanningen zullen eerder ontstaan naarmate:? de snelheid van de uithardingsreactie groter is;? het moment van de grootste warmte-ontwikkeling later valt;? de ontwikkelde warmte beter wordt vastgehouden (dus naarmate de aangebrachte laagdikker is);? de omgevingstemperatuur tijdens de uitharding hoger is.Op vochtig beton geven EP-polyamidesystemen een vrij goede hechting. Deze systemenworden onder meer toegepast voor hechtlagen tussen oud en nieuw beton en als 'onder-watermortel'. Onder blijvend vochtige omstandigheden behouden EP-polyamidesystemenechter een enigszins deegachtig karakter en de sterkte-eigenschappen blijven gering.Ook bepaalde met polyammen uitgeharde EP-systemen hechten volgens verscheideneonderzoekers goed op vochtig beton. Dit geldt met name voor met zgn. gemodificeerdearomatische aminen uitgehard EP, dat in een vochtig milieu ook een zeer goede sterkteDe genoemde kunsthars-hardersystemen zijn het best verwerkbaar en harden normaal uitbij temperaturen tussen 15?C en 25 "C, Bij lagere temperaturen kan de verwerking moeilijk-heden geven door de toegenomen viscositeit, terwijl de uitharding minder volledig is.De verwerkbaarheid bij lage temperatuur 'can worden verbeterd door de mengsels teverwarmen. Eenmaal aangebracht koelt het materiaal echter snel af, zodat verwarming opde uitharding geen invloed heeft. Het werken met zogenaamde voorgereageerde systemen(waarvan de uithardingsreactie v??r de verwerking reeds zover is gevorderd dat een aan-zienlijke warmte-ontwikkeling plaatsvindt) bij lage temperaturen geeft meestal eveneensslechte resultaten. Men heeft echter harders ontwikkeld met een hoge reactiviteit, die eengoede uitharding bij lagere temperaturen (totO ?C) mogelijk maken. Blijkbaar moet 0? C ophet ogenblik als de uiterste grens worden beschouwd. Men doet er goed aan wantrouwendte staan ten aanzien van zogenaamde wintercompounds die bij lagere temperaturen (somswordt -5 "C genoemd) nog voldoende zouden uitharden.252420.00012946Flexibiliteit van EP-hars, al dan niet incombinatie met verschillende extenders, envan asfaltFlexibility of en EP-resin, wether or not incombination with someextenders, and ofasphaltCement XXV (1973) nr. 1 30UPEPPURPVACPVPRPACGebruikte afkortingen van chemischebenamingen- polyvinylacetaat- polyvinylpropionaat- polymere verbindingen opbasis van acrylast in hetalgemeenPMMA - polymethylmethacrylaatSB (BS) styreen-butadieencopolymeerPVC - polyvinylchloridePVDC - polyvinylideenchloridePVPR-PVC - copolymeervan PVPR en PVCPVAC-PVL copolymeer van PVAC enpolyvinyllauraatMM-E-Acr - methylmeth-ethylacrylaat-terpolymeer- polyesterharsen- epoxyharsen- polyurethaanharsenCement XXV (1973) nr. 1bereikt. Met alifatische aminen worden eveneens goede sterkte-eigenschappen verkregenmaar de hechting op vochtige ondergronden is onvoldoende.EP-harsen leveren gevaar op bij de verwerking. Bij daarvoor gevoelige personenkunnen wel huidaandoeningen optreden. De reactieve verdunners en de amineharders zijngevaarlijk, speciaal voor de ogen.c. PUR-harsen [6]De binnen ruime grenzen instelbare elasticiteit is een typische eigenschap van PUR-harsenwaardoor deze zich onderscheiden van vele andere therrnoharde harsen. In onverhardetoestand is PUR-hars zeer gevoelig voor inwerking van vocht, zelfs van waterdamp uit delucht. Een der componenten (isocyanaat) reageert namelijk spontaan met water en vormtkoolzuurgas, dat in belletjes uit de hars massa opstijgt. Daarbij neemt de viscositeit van hethars mengsel toe, zodat de koolzuurgasbelletjes ten slotte niet meer kunnen ontwijken eneen schuimachtig produkt ontstaat.Een gunstige eigenschap van PUR-harsen is dat ze ook bij temperaturen om het vriespuntnog uitharden. De uitharding duurt even lang als die van EP-harsen. Volledige uitharding(en dus goede bestandheid tegen inwerking van vocht en chemicali?n) wordt pas na eenweek bereikt. De mechanische eigenschappen van het uitgeharde produkt zijn gunstig.Ten opzichte van EP-harsen is de flexibiliteit groter en zijn de sterkte-eigenschappen door-gaans minder. De slijtweerstand is gunstiger dan die van EP-harsprodukten.Ten gevolge van de vochtgevoeligheid ervan tijdens de uitharding geeft toepassing vanPUR-harsen buiten vaak grote problemen.De voornaamste toepassingen van dit bindmiddel zijn thans naadloze vloeren en voegkitten.Voor toepassing in dunne lagen (bijv. als impregneermiddel) op enigszins vochtige opper-vlakken is het zgn. prepolymeer van PUR-hars geschikt. Dit prepolymeer Is een enkelvoudig,oplosmiddelhoudend produkt, dat in contact met vocht chemisch uithardt. Het wordt delaatste tijd ook wel toegepast in bindmiddelarme compounds die een hoge poreusheidhebben, ten einde het oplosmiddel te laten ontwijken en vochttoetreding mogelijk te maken.d, Polyrnethacrylaatharsen [7]Twee-componenten polymethacrylaathars is een recent ontwikkeld bindmiddel voor kunst-harscompounds. Deze compounds worden zowel voor betonreparaties als bij voorbeeldvoor naadloze kunstharsvloeren toegepast. Het vulstofgehalte van polymethacrylaathars-compoundskan evenals dat van andere kunstharscompounds, binnen ruime grenzen wordengevarieerd. Bij een hoog vulstofgehalte neemt het gevaar voor onvolledige uithardingechter toe.In het mengsel is een uiterst geringe hoeveelheid peroxyde aanwezig (3 gew.% van dehoeveelheid kunsthars). Het peroxyde kan het eenvoudigst in poedervorm worden verwerkt.Het wordt door de droge vulstof (kwartszand, kwartsmeel) qemenqd en daarna wordt het'kunsthars toegevoegd. Deze methode maakt een goede menging mogelijk en vergt deminste tijd. Dit laatste kan belangrijk zijn, want de potlife van het gerede mengsel bedraagtslechts 25 tot 30 min. bij 15 - 20?C.Om een goede uitharding te verkrijgen moet de ondergrond waarop een polymethacrylaat-harscompound wordt aangebracht een temperatuur hebben van ten minste + 10?C. Decompounds zijn vrij gevoelig voor inwerking van vocht.De uithardingstijd van polymethacrylaathars bedraagt ongeveer 11/2 uur (bij 20?C) en isdus zeer kort. Dit is ??n van de belangrijkste voordelen van dit bindmiddel. De uitgehardecompounds zijn nogal temperatuurgevoelig, boven 50?C mogen ze niet meer wordenbelast. Bij normale temperaturen is de druksterkte matig tot goed. De elasticiteit kan matigtot zeer groot zijn (breukrek tot 250%). De elastische typen worden toegepast als voeg-vulling. Bij verwerking van deze harsen binnenshuis dient men dezelfde velllqheldsrnaat-regelen te treffen als bij de UP-harsen werden genoemd.4. litteratuur1, Aignesberger, Kriegel', 'Zusatz vonanionischeri Melaminharzl?sungen zu Zement und Gips';Zement, Kalk, Gips, nr. 10,19682. Dutron, Collet. L'?tude des propri?t?s physiques et m?caniques des mortlers et b?tons declment-r?slne: Centre National de Recherches Scientifiques et Techniques pour l'lndustrieClmentl?re, 19693. Grunau, 'Zus?tze von Kunstharzdispersionen, Latices synthetischer Elastomerer zuzement-gebundenen Bauetoffen': Das Baugewerbe, nr. 9,10,19714. Aghte, 'Kunstharzgebundener Kitt, M?rtel und Beton'; Schweizer Baublatt, nr. 48, 19685. Maler, Kurzzeitverhalten von Giessharzen verschiedener Modifikationen rnit F?llstoffen imHinblick auf die Verwendunqsf?hlqkelt im Bauwesen, Otto Graflnstitut, Stuttgart, 19656. Gruber, 'Kunstharz-Estriche mit Polyurethan-Kunststoffen'; Fussbodenzeitung, nr. 10, 19707. Anon, 'Boden Beschichtungsharze'; Fussbodenzeitung, nr. 9, 10, 196931