dr.ir.E.M.M.G.Ni?lInstituut Intron, Maastricht Rol van de materiaalkundigebij het bouwen in verre landenOverzicht van onderzoeken naar deeigenschappen van onbekendetoeslagmaterialen.. de met een stipaangeduide eigenschappen zijn in hetbijzonder voor grondstoffen uit hetMidden-Oosten van belangonderzoek op eiqenschappen toeslagmateriaalFYSISCH? zeving - klei / stofqehalte ? 75soortelijk gewichtwaterabsorptievoLumegewichtMECHANISCHweerstand tegen verbrijzelingCHEMISCHstabiliteit insulfaaioplo5singchemische samenstellingmineralogische samenstelling? klassering van cpetroqrafische eigenschappenverontreinigen? al kali-. reactiviteit - chemischpetrografische -setectiemorteltest- betontest? reactief carbonaat_dolomiet reactieCement XXXII (1980) nr. 7Bouwen is het opeenstapelen en met elkaarverbinden van allerlei materialen. Hoe meerervaringmen daarin heeft en hoe meer men debouwmaterialen kent, des te kleiner is hetrisico voor de bouwer, dat zo'n proces nietvolgens plan verlooptOok wie in verre landen bouwt, zalzijnbouwri-sico zo laag mogelijk willen houden. Ditwordtgewoonlijk bereikt door ruime reserves in dekostencalculaties aan te houden, verzekerin-gen af te sluiten en door aanpassingen inontwerp en uitvoering.Op technisch gebied is terugdringen van hetbouwrisico zeer wel mogelijk. Gewoonlijkwordt dit bij projecten van enige omvangonderkend en vult men tijdelijk het eigen po-tentieel aan deskundigheid en ervaring aanmet adviezen van gespecialiseerde deskundi-gen. Men is gewend een beroep te doen opbijvoorbeeld funderingstechnici en beton-constructeu rs,maar het inschakelen van ma-teriaaldeskundigen van buiten het eigen be-drijf ligt niet voor de hand. Uit een aantalervaringen is het ons duidelijk geworden dateen goed geleide materiaalkundige inbrengzeer zinvol kan zijn.De factoren die op korte en lange duur, ookinmateriaalkundig opzicht, het bouwen in verrelanden be?nvloeden zijn veelal:- ander klimaat en milieu,- toeslagmaterialen met onbekende eigen-schappen,-import van cement dat reeds enige tijdonderweg is,- niet ingecalculeerd gedrag van de bouw-materialen,- het nog niet ingespeeld zijn op nieuwerichtlijnen bij de uitvoering of de confrontatiemet weinig relevante normen,_ kans op plotselinge tekorten in essenti?leonderdelen op de bouwplaats waardoor hetbouwproces stagneert,- kans op evidente meningsverschillen overde materiaaltechnische problemen tussenaannemer en toezichthoudend ingenieursbu-reau.In de praktijk van de laatste jaren heeft Intronhierop kunnen inspelen met adviezen enonderzoek, zowel terplaatseals in Nederland.We zouden deze activiteiten als volgt kunnenindelen:- onderzoek bij bouwschades;- adviezen in de ontwerpfase;375_ onderzoek en adviezen in de voorbereiden-de fase van de bouw;_ ondersteuning tijdens het bouwproces;? entameren van aangepaste werkwijzen.SchadeHet is bekend dat men ook uit bouwschadeslering kan trekken wanneer de schade op dejuiste wijze wordt beoordeelden ge?valueerd.Door een vijftal schadegevallen bij bouwwer-ken in de zee van Bangkok tot en met dePerzische Golf, kwam reeds vijf jaar geledenduidelijk de ernst van de chloride-indringingin gewapend beton aan het lichtHet viel ons toen op dat, hoewel de ce-mentkeuze (sulfaatbestendig, C3A-arm)en debetonkwaliteit overeenkomstig de geldendevoorschriften waren, er toch zeer ernstigeschade aan de betonconstructie merkbaarwas als gevolg van roesten van de wapening.Uit het concentratieverloop van de chloride-en de natrium-ionen kon de indringing wor-den aangetoond. Later is door experimentenin Itali? en in Nederland (Stichting Betonre-search Nederlandse Cementindustrie?n enIntron) de relatie gevonden tussen ce-mentsoort, betonkwaliteit, temperatuur en demate en snelheid van chloride-indringing.Ook heeft desintegratie van betonconstruc-ties van gebouwen in bepaalde streken vanSaoedi-Arabi? geleid tot een nauwkeurigerstudie van de reactiviteit van plaatselijke toe-slagmaterialen. Kortom, schadegevallen kun-nen bijdragen tot een aanzet van 'bedachtza-mer' werken.OntwerpIn de ontwerpfase kan veelal nog worden in-gegrepen om door wijzigingen in de mate-riaalcombinaties verbeteringen aan te bren-gen. De praktijk leert dat een dergelijke be-werking van het ontwerp, laterin de uitvoeringniet tot hogere kosten behoeft te leiden.Enkele duidelijke verbeteringen wordenonder meer bereikt:? daarwaarde bescherming van dewapeningniet voldoende was;- op corrosiegevoelige plaatsen;? bij voorgeschreven betonsamenstellingendie vanwege de heersende temperaturen toteen zeer slechte verwerkbaarheid zouden lei-den;- bij niet juist voorgeschreven of onduidelijkomschreven materiaalsamenstellingen ofbouwvoorschriften;Achtereenvolgendes(appen die gedaanmoeten worden alvorens een onbekendtoeslagmateriaal kan worden geaccepteerd- selectie van grondstoffenIgeschiktheidsonderzoek midden -oosten conditiesIopsteLlen verwerkings voorschriftLimietencorrectiemogelijkhedencontroleregeLs te veLde en supercontroleIn zulke gevallen, waar veranderingen t.o.v.het ontwerp worden voor gesteld, verloopt hetproces om ??n van de betrokken partijen teovertuigen van de wenselijkheid c.q. nood-zaak van de wijziging, niet altijd even vlot,vooral vanwege contractuele, juridische ver-plichtingen.Voorbereidende fase in de bouwZo gauwer uitgekeken wordt naar grondstof-fen ter plaatse en de toevoer vanbouwmate-rialen vanuit Europa wordt geregeld, hopende technische problemen zich op. Bij de in tevoeren materialen is het steeds de vraag of devoorgeschreven kwaliteit wel constant wordtafgeleverd, of de keurings- en controleproce-dures juist zijn gekozen en goed worden uit-gevoerd. Hoe blijft de kwaliteit tijdens trans-port en opslag van bijv. gipsplaten, kunst-stoffen en cement? Welke beslissingen moe-ten er worden genomen n.a.v. keuringsresul-taten?Daarnaast is de keuze van toeslagmaterialaenvoor beton niet gemakkelijk:? afstand en transportwijze naar de bouw-plaats en eigenschappen van toeslagmateria-len dienen vooraf goed te worden bestudeerd;? veelal bevat het zand veel zilt stof;? de toeslagmaterialen vragen niet alleen bijde verwerking om een deskundige aanpak,maar kunnen - naar gelang hun mineralogi-sche aard en de uiteindelijke bestemming vanhet beton - op langere duur reageren, wat totkwaliteitsvermindering van de constructieleidt;? door de hoge temperatuur en de (wisselen-de) hoge vochtigheidsgraad waaraan het be-ton blootstaat, is de gevoeligheid voor eenreactie van het toeslagmateriaal groter danons hier bekend is.Op enkele van deze te duchten reacties wor-den de materialen getoetst tijdens onderzoe-ken die in het overzicht van figuur 1 zijn weer-gegeven.Het bovenstaande heeft geleid tot de ontwik-keling van een testprocedure, waarbij met eencombinatie van verschillende, merendeels ge-normeerde internationale voorschriften eentoeslagmateriaal kan worden beoordeeld.Van groot belang in de voorbereidende fase isgebleken het tijdig uitvoeren van geschikt-heidsproeven onder de daar heersende kli-maatomstandigheden. Veelal werden deze inons laboratorium te Maastricht in daartoe in-gerichte klimaatkamers uitgevoerd. Door hetsimuleren van de werkomstandigheden kon-den onder gecontroleerde voorwaarden ba-sismengsels met een spreiding binnen toe-laatbare grenzen worden ontworpen. In depraktijk voldeden ze daarna goed. De beton-technoloog ter plaatse kon terugvallen op te-Ter plaatse gewonnen toeslagmaterialen metonbekende eigenschappen vereisenmateriaalkundige begeleiding in een vroegstadiumCement XXXII (1980) nr. 7 376Simulatieproeven in Nederland op betonsamengesteld uit in het Midden-Oostengewonnen toeslagmaterialen, bewaard inwater uit de Arabische golfIngangen in het bouwproces voor demateriaalkundigeCement XXXII (1980) nr. 7voren uitgezochte correctiemogelijkhedenwanneer er onregelmatigheden bij het ver-werken vanbetonspecie zouden worden ge-constateerd.Ondersteuning tijdens de bouwHoe beter de voorbereiding is geweest, des teeffectiever kan de verdere ondersteuning tij-dens het bouwen zijn. In de praktijk is hetzinvol gebleken om bij grote betonwerken debetontechnoloog in de aanloopfase ter plaat-se te assisteren. Ook de overdracht van kennisdie bij de voorproeven was verkregen naar depraktijk, verloopt dan veel beter. Tijdens hetbouwen zullen op ongelegen momenten sto-ringen optreden die te wijten zijn aan het ge-drag van materialen. Wanneer deze niet vol-doende snel ter plaatse kunnen worden opge-lost, blijkt een gezamenlijke aanpak met ex-terne materiaaldeskundigen in een 'troubleshooting-team' tot goede resultaten te leiden.Daarbi j is wel eens gebleken dat de probleem-stelling verkeerd was. Door simulatieproevenop kleine schaal kon binnen 30 tot 40 urentoch een toepasbare oplossing worden ge-vonden. Een voorbeeld van zo'n probleem be-trof de verweking van nylon bevestigingsplug-gen van installatiemateriaal aan de bekisting,waardoor bij het betonstorten de verdeeldo-zen verplaatsten.NEDERLANDengineering voorbereidingpreciseren van uitvoeringselectie van leveranciers ( export)van grondstoffen en bouwmaterialenproduetkeuringentoets op ?midden -oosten eigenschappenBUITENLANDprojectleiding co?rdinatie:groeve voor toeslagmaterialencementimport en opsLagcontroles op leveringenvoor uitvoeringdiscussie met toezichthouderBOUWPLAATSondersteuningen in inloopperiodeklankbord voor .betontechnoloogtroubleshooting377Aangepaste werkwijzenHet bouwen in Nederland steunt op voor-schriften en keuringswijzen die door tiental-len jaren ervaring zijn ingegeven. We passendan ook met welhaast blind vertrouwen goed-gekeurde grondstoffen toe en verlaten onsdaarbij op de veilige marge die wij, wanneerwe volgens de geldende voorschriften wer-ken, als het ware cadeau krijgen.Bij het bouwen in verre landen gaan wijuit vaneen door ons te fabriceren eindproduktdateen bekende eisen moet voldoen, maar wijzijn veelal gedwongen om samenstellendegrondstoffen te gebruiken die een normkeu-ring niet zouden doorstaan. Gebleken isechter dat met betontechnologische aanpas-singen, ook de in onze kritische ogen slechtematerialen een voldoende betonkwaliteit kon-den opleveren. Aannemers die ervaring heb-ben met de uitvoering van werken in warmelanden hebben zich in meer of mindere matevarianten van de betontechnologie eigen ge-maakt, die mogelijk in Nederland nog eensvan pas kunnen komen. Op zijn minst zal de(technische) bereidheid om op basis van ge-broken puin of industri?le nevenproduktenbeton te maken bij hen groter zijn geworden.Daarnaast heeft men op bouwplaatsen in ver-re landen veelal ervaren:? hoedooreen geschikte wijze van opslag, dekwaliteit van cement behouden kan worden,? welke beschermende maatregelen bij op-slag van kunststofmaterialen noodzakelijkzijn en? wat de gevolgen kunnen zijn van het beton-neren op of in door de zon verhitte stalenbekistingen.BesluitMet deze korte kenschets van een belangrijkdeel van de problematiek, aangevuld met eenenkel voorbeeld, is getracht een indruk te ge-ven van de vaak ten onrechte verwaarloosdeinbreng van materiaalkundigen. In de praktijkis gebleken, dat hoe beter degene die bij deopdrachtgever verantwoordelijk is voor dematerialen functioneert, hoe zinvoller een ex-terne ondersteuning gestalte krijgt. Wanneerer meer zou worden geredeneerd vanuit debenadering 'hoe kan een bouwproject veiliger(minder schade-risico) uitgevoerd worden' inplaats van 'wat moet worden gekeurd', wordthet ondernemersrisico voor bouwers in war-me landen ongetwijfeld kleiner.