Is scepticisme tegenover air-hulpstof gemotiveerd?door Dr. R. A. J. Bosschart (II)In het, in ons vorig nummer afgedrukte, eerste deel van ditartikel is een onderscheid gemaakt tussen:1. OORZAKEN EN REDENEN VANEEN WEIFELENDE HOUDINGten opzichte van de toepassing van air-hulpstoffen, waarbijonder2. OORZAKENwerd verstaan: de verschillende motieven, die ertoe leiden,dat menigeen zich slechts moeilijk laat overtuigen van devoordelen, juist ook, omdat het zo moeilijk is zich een objec-tief oordeel te vormen over de vraag:3. ZIJN ER REDENEN TOT SCEPTICISME?Enerzijds neigt men allicht er toe, de gegevens die door defabrikant van een air-hulpstof worden verstrekt, voor tenden-tieus te houden, anderzijds is het bekend, dat de resultatenvan betonproefnemingen soms in verschililende landen ver-schillend zijn, omdat b.v. andere soorten toeslagstoffen wor-den gebruikt en ook veelal andere beproevingsmethoden wor-den toegepast.in het hierna volgende wordt derhalve getracht, de ervaringenuit verschillende landen zodanig te rangschikken, dat er uitblijkt, welke gegevens w?l en welke ni?t algemeen geldigschijnen te zijn *).Verschillen tussen Amerikaanse en Nederlandse ervaringentraden reeds naar voren bij de het eerst aangeroerde vraag:3.1. Hoeveel air-hulpstof moei men toevoegen om eenbepaaldluchtgehalte te bereiken?Het is de tabrikant van een air-hulpstof niet mogelijk daarvoormeer dan algemene richtlijnen te geven, want:de vereiste hoeveelheid air-hulpstof, nodig om een bepaaldbepaald luchtgehalte te verkrijgen, is afhankelijk van: decementsoort, de temperatuur, de zetmaat en de fijnheidsver-deling:a. magere mengsels vergen minder, air-hulpstof dan vette (A3);b. bij hogere temperaturen geeft een zelfde gehalte air-hulpstof een lager luchtgehalte (A4);c mengsels met een hoge zetmaat nemen meer lucht opdan die met een lage (verhoging van b.v. 5 cm tot 10 cmdoet het luchtgehalte met ca 1?% stijgen (A8);d. het sterkst bleek de hoeveelheid opgenomen lucht echteraf te hangen van de fijnheidsverdeling van het zand enwel in hoofdzaak van het gehalte aan delen tussen 0,3 en0,6 mm (A4);Het luchtgehalte neemt evenredig toe met het zandgehalte;het door de fabrikant aangegeven minimumgehalte VinsolResin is niet steeds voldoende om het vereiste luchtge-halte te bereiken (A1). Wel toont graf. 1 zowel volgensAmerikaanse als Zwitserse proeven, dat het luchtgehaltebij overigens gelijke samenstelling van het beton evenredigtoeneemt met het gehalte air-hulpstof, maar wanneer menhet watergehalte zodanig beperkt, dat de mengsels gelijkezetmaat behouden, dan kan men vinden, dat het luchtge-halte ni?t boven 7% toeneemt (N4) of, bij een andereproevenserie, dat het dit w?l doet (N2).Klaarblijkelijk kan men het luchtgehalte van airbeton nogniet eenvoudig berekenen uit de samenstelling, zodat het'Highway Research Board' (A15) terecht voorschrijft:'Men neme 3 of 4 voorproeven, waarbij men de materialen ende samenstelling toepast, die op het werk zullen worden ge-bruikt (met verminderd zandgehalte dus) en waaraan de air-hulpstof in verschillende hoeveelheden wordt toegevoegd.Na het mengen wordt van elk van deze voorproeven hetluchtgehalte gemeten, zodat men door interpolatie kan be-palen, welke gehalte nodig is, om -- met de gegeven werk-wijze -- het gewenste luchtgehalte te bereiken.'Hier schuilen inderdaad twee adders onder het gras. De vraagnaar het meest wenselijke luchtgehalte zullen wij pas laterbespreken; wij vragen nu naar:3.2. Het bepalen van het luchtgehalteEr zijn drie methoden in gebruik om het luchtgehalte vanvers gemengd airbeton te bepalen.______________?) Zie Cement Nr 7--8, blz. 142/143.*) Om het overzicht te vereenvoudigen is de bronvermelding achterde geciteerde zinsneden voorzien van een letter, welke het iand aan-duidt, vanwaar de betreffende opgave afkomstig Is. Hierbij betekent:(A.) = Amerikaans; (N.) = Nederlands; (B.) = Belgisch; (Z.) = Zwit-sers en (D.) = Duits.Het nummer achter de letter geeft de betreffende publicatie aan.Cement 3 (1951) Nr 9-10a. Gravimetrisch, d.w.z. door het gewicht per liter temeten en tevens-te berekenen, hoeveel dit litergewicht zoumoeten zijn volgens de soortelijke gewichten van de be-standdelen en de verhoudingen, waarin zij zijn samenge-voegd (A11).b. Pyknometrisch. Hierbij wordt een afgemeten hoeveel-heid mengsel met een ongeveer gelijke hoeveelheid waterin een luchtdicht gesloten vat gemengd. Boven in het vat,dat geheel met water is gevuld, verzamelen zich de lucht-belletjes, die door het verdunnen wel kunnen opstijgen,zodat men na het openen kan meten, hoeveel vloeistofnog kan worden toegevoegd (A10).c Barometrisch. In het toestel volgens foto 2 wordt betonen water gedaan, tot dit laatste een aangegeven hoogtein het peilglas bereikt. Men pompt nu de lucht boven hetwater op tot ca 1 atm overdruk (15 psi). Deze verdubbe-ling van de luchtdruk perst elk luchtdeeltje tot het halvevolume samen (wet van Boy Ie), zodat het waterpeil inhet standglas ook daalt over het halve volume van alleluchtbellen tezamen (A7 en A13).Voor d? gravimetrische methode moet men wel met zeergrote nauwkeurigheid werken, zodat zij weinig geschikt isvoor de praktijk.De pyknometrische methode heeft het bezwaar, dat men ermoeilijk zeker van is, of alle luchtbelletjes wel zijn vrijgeko-men, vooral bij min of meer poreuze toeslagstoffen. Boven-dien is zij ongeschikt voor airbeton, dat immers schuimvor-mende stoffen bevat, zodat de luchtruimte boven de vloeistofbij het openen vol schuim staat.Bij de barometrische methode moet weliswaar ook rekeningworden gehouden met de porositeit van de toeslag, maar ditis vrij eenvoudig te doen door een voorproef, waarbij menalleen toeslagstoffen en water in het toestel doet. De nauw-keurigheid van het vullen heeft slechts een matige invloed opde uitkomst van de bepaling, maar de grootste fouten ontstaanw?l daardoor, dat men bij het vullen onbemerkt grote lucht-holten kan hebben ingesloten, zodat een veel te hoog lucht-gehalte wordt gevonden.Wanneer men met zorg de voorschriften opvolgt en zekeris, dat het toestel zuiver sluit en de manometer goed aanwijst,dan lijkt dit de beste en eenvoudigste methode.Bij hoog luchtgehalte pompt men tot minder hoge druk op,zodat de luchtbellen wat minder worden samengedrukt. Hetgevonden luchtgehalte kan men dan herleiden.In tabel I (blz. 143) werd van 2 resultaten aangeduid, dat zijop iets afwijkende wijze waren bepaald, nl. onder lagereluchtdruk, die echter niet schenen overeen te stemmen met deoverige cijfers van dezelfde tabel. Wij mogen hieruit tenhoogste concluderen, dat ook bij terdege zorgvuldig gebruikvan het toestel wel resultaten kunnen worden gevonden, dieniet direct verklaarbaar zijn. Er is echter geen aanleiding tetwijfelen aan de juistheid van de in de litteratuur opgegevengetallen, die vaak met laboratoriummethoden zijn bepaald.4. DE KWALITEITSVERBETERING BEHOEFTNIET TE WORDEN BETWIJFELD4.1. VorstbestendigheidProf. Scholer constateerde reeds v??r 1930 de verhoogdefoto 2toestel ter bepaling vanhet luchtgehalte in air-beton volgens de baro-metrische methode177vorstbestendigheid, doch schreef deze toe aan de smerendewerking (hogere verdichting) en niet aan de schuimvorming(luchtopneming).Kennedy (A8) rapporteerde in 1943, dat monsters airbeton,waaraan na het mengen de luchtbelletjes weer onttrokken zijnonder vacuum, nauwelijks beter vorstbestendig zijn dan ge-woon beton, terwijl het airbeton drie maal langer weerstandbood en vier tot zes maal minder materiaalverlies in dezelfdetijd vertoonde.Het zijn dus wel degelijk de luchtbelletjes zelf, die de vorst-bestendigheid verbeteren, waarvoor ik dan ook de verklaringgaf (N6) aan de hand van de recente uitvoerige Amerikaanseproeven (A14).Niet alleen Zwitserse proeven (Z1) met Frioplast-airbetonvertonen een minstens even gunstig beeld (airbeton na 500maal bevriezen nog onbeschadigd, gewoon beton na 50 maalafbrokkelend en na 100 maal uiteengevallen), maar ook hetProefstation voor Bouwmaterialen in Den Haag rapporteert (N3):'Na 66 maal nat bevriezen (meestal tot -- 40?C !) warenalleen de proefbalkjes van Frioplast-airbeton nog gaaf enhadden zij nog geen 10% aan druksterkte resp. 20% aanbuigsterkte verloren, terwijl overeenkomstig gewoon betonnog maar de halve druksterkte overhield.'Foto 3 toont drie van deze proefbalkjes; bij het middelste,waaraan Plastiment (eert smeer- en verdichtingsmiddel maargeen air-hulpstof!) was toegevoegd, is de vorstbestendigheidslechts weinig verhoogd.4.2. Doorlaatbaarheid voor waterVolgens Prof. Ros (Z1), die op gelijke kubi met en zonderFrioplast een waterdruk plaatste en deze dagelijks ver-hoogde, trad er -- vergeleken met gewoon beton -- doorhet airbeton onder een 4 tot 8 maal hogere druk eerst na dedubbele tijd enig water uit. Ook daarna waren de hoeveel-heden doorsijpelend water door het airbeton aanmerkelijk lager.De . . te Stuttgart (D1) vond onder 3 kubi van gewoon beton,waarop 1 atm waterdruk stond, na 4? uur 346 cm3water.Dar ex-air beton had onder 7 atm waterdruk na 85 uur noggeen druppel water doorgelaten.Het proefstation in Den Haag (N1) constateert, dat het wateronder 2 atm druk in Frioplast-airbeton 25% minder diepindrong dan bij gewoon beton en dat er zelfs 60% minderwatervolume was opgenomen.Er zijn dus minder pori?n gevuld (terwijl er zoveel meerluchtruimte is!), hetgeen verklaart, waarom het verder door-dringen zo sterk wordt vertraagd.Het laboratorium van de Cemij (N7) vergeleek de hoeveel-heden water, die door proefcylinders van 10 cm dikte heen-drongen.Bij de samenstelling van het airbeton was, op 50 kg cement,6 liter duinzand weggelaten en daarvoor 20 cc Darex toe-gevoegd. De resultaten van deze proef, die in graf. 4 zijnweergegeven, spreken voor zichzelf en bevestigen alle boven-vermelde proeven.4.3. AfschilferenVoor de in 1940 gestorte startbanen, ten dele met VinsolResin, ten dele zonder, van vlieghavens in de U.S.A., beho-rende tot het 'Rome Air Depot', werd in 1943 en 1944 ge-constateerd (A1), dat de airbeton-oppervlakken aanzienlijkminder afschilferden (zi? tabel II).Tabel IIafschilferen van beton zonderair-hulpstofmetVinsol Resin1943oppervlakkig afgeschilferddieper afgeschilferd88%14%1,6%0,0%1944oppervlakkig afgeschilferddieper afgeschilferd98%28%9,0%0,3%Het afschilferen van airbeton werd -- daar waar het nogvoorkwam -- vooral toegeschreven aan overmatig afstrijken(vergelijk 5.5) of aan te vroeg belasten resp. aan vorst bloot-stellen binnen 14 dagen na het storten.4.4. Weerstand tegen corrosie en bijtende stoffenNiet alleen de weerstand tegen zeewater en alkalische grondis bij airbeton aanmerkelijk beter dan bij gewoon bet?n,maar ook is het veel beter bestand tegen sulfaten (A14) entegen chloorkalk of zout, dat voor het ondooien wordtgebruikt (A8). Vooral de bestendigheid van magere beton-mengsels bleek het meest te zijn verbeterd.4.5. Weerstand tegen afslijtenHen was geneigd aan te nemen, dat de slijtweerstand ookevenzeer zou zijn verbeterd, doch Kennedy (A5) waarschuwtreeds, dat de weerstand tegen afslijten tot een luchtgehaltevan 6% iets lager is dan die bij gewoon beton.Witte en Backstrom (A16) rapporteerden dit jaar, dat deslijtweerstand van 66 monsters, vari?rend van 0,2 tot 16,8%luchtgehalte alleen dan hoger is, als de druksterkte groter isan dat de slijtweerstand niet schijnt af te hangen van hetroortelijk gewicht of van het luchtgehalte zelf.Aangezien bij de proeven van Kennedy, zover bekend, geenfoto 3. proefbalkjes na 66 maal nat bevriezen (Vita, Leiden)A = zonder hulpstof; w.c.f. = 0,64, zetmaai = 11,5 cm178 =met plastiment; w.c.f. = 0,59, zetmaat = 11,5 cm= met Frioplast; w.c.f. = 0,57, zetmaat = 13,5 cmzandreductie in het airbeton is toegepast, bezitten zijn proef-stukken waarschijnlijk inderdaad ook iets lagere druksterktedan die zonder air-hulpstof.4.6. DuurzaamheidWanneer dus alsnog blijkt, dal inderdaad met air-hulpstoffeneen hogere druksterkte kan worden bereikt, kan m.i. wordeningestemd met de algemene conclusies dat:a. aanmerkelijke verbetering in duurzaamheid wordt ver-kregen (Al),b. deze verbetering relatief het grootst is bij beton dat eengeringe duurzaamheid vertoonde (A14) enc. de verbetering vooral de weerstand tegen vorst, chemica-li?n en afschilferen betreft (A15).4.7. Mechanische sterkteVergelijkt men betonmengsels m?t en z?nder air-hulpstof,doch overigens van gelijke samenstelling en gelijke w.c.f., danmoet men wel een vermindering van de sterkte constateren(A1), nl.:bij 4 tot 5% luchtgehalte, een verlaging van de druksterktemet 20 tot 40%, afhankelijk van de cementsoorl, het beton-type en de soort air-hulpstof (A14).Houdt men het cementgehalte per m3constant, dan geven:magere mengsels bij toevoeging van air-hulpstof practischgeen sterkteverlies te zien en vette mengsels een verlies per% lucht van ten hoogste 4% van hun druksterkte (A1).Reeds vroeger (N6) is echter aangetoond, dat het niet eerlijkis, 'gelijke' samenstellingen in dit geval te vergelijken, omdat:a. de opgenomen lucht tot het gehalte fijne toeslag bijdraagt,b. de hogere zetmaat en nog hogere 'verwerkbaarheid' hethet airbeton in technisch oozicht niet gelijk doen zijn.Beter vergelijkt Prof. Ros (Z1) dan ook mengsels met enzonder Frioplast van gelijke zetmaat, waarbij tevens hetzandgehalte in het airbeion iets is verminderd. Hij vindt steedstoeneming, zowel van de druk- als van de buigsterkte. Dezetoeneming, die na 7 dagen zelfs resp. 29 en 25% bedraagt,loopt na langer verharden terug tot resp. 12 en 15% na90 dagen.Inmiddels constateren ook de Amerikanen (A14), dat doorwaterbesparing en vermindering van het zandgehalte bereiktkan worden, dat mager airbeton tot 40% sterker wordt endat vet airbeton dezelfde of een weinig lagere druksterkteheeft dan gewoon beton met hetzelfde cementverbruik.De . . te Stuttgart (D1) acht Darex-airbeton met ten hoogste5% luchtgehalte nooit zwakker en soms sterker. Men consta-teerde eveneens, dat magere mengsels bij doelmatige water-.en zandbeperking beslist sterker zijn dan het gewone beton.Belgische proeven met Darex (B1) vertonen vrijwel gelijkecijfers: 5% zandbesparing, 10% waterbesparing, kortere tril-tijd, hogere dichtheid, 17% meer druksterkte en 13% meerbuigsterkte.Bij laboratoriumproeven in Den Haag (N1) op mengsels meieen constante samenstelling (cement : zand : grind = 1:2:3in volume) verlaagde Frioplast de w.?.f. van 0,64 op 0,57zonder verlies aan zetmaat, terwijl de druksterkte gemiddeldslechts 2?% afnam en de buigsterkte met 3?% toenam. Be-langrijk is, dat de proefstukken van airbeton meer gelijkmatigeuitkomsten leverden!Ook bij de proeven van de Nederlandsche Spoorwegen ieLeiden (N5) werd alleen de w.c.f. verlaagd; ondanks toene-mende zetmaat bleek het Frioplast-beton 11% meer druk-sterkte te bezitten en geen verlies aan buigsterkte te geven.Zolang geen enkel rapport aantoont, dat een bepaalde ver-mindering van het zandgehalte, naast de waterbesparing, geenverder voordeel meer bevat, moet men m.i. de gunstigsteverhoudingen nog vinden.Wie durft de voor de hand liggende proeven te laten uitvoeren,waarbij voor elke liter ingebrachte lucht zand wordt weggelaten totzelfs 31/2 kg toe ?4.8. VoegsterkteEen zeer belangrijk voordeel van airbeion wordt nog slechtsvan ??n zijde vermeld.In Den Haag (N1) heeft men proefbalkjes ?n 2 gedeelten ge-stort, hei bovenste deel nadat het onderste deel gedurende1 dag was verhard. De balkjes die dus in hel midden eenstortvoeg vertonen, zoals elk stortwerk, waarbij onderbrekingin het storten noodzakelijk is geweest, werden aan een buig-proef onderworpen, waarbij de grootste buigspanning juistop de voeg terecht kwam. Foto 5 toont enkele resultaten:de balkjes van gewoon beton braken alle op de voeg bij 1/3van de buigspanning, die het beton zelf kon doorstaan;de balkjes van airbeton braken ongeveer bij de voor hetmateriaal ie verwachten buigsterkte en wel steeds op eenwillekeurige zijde naast de voeg.Zowel een bevestiging als nadere verklaring van deze erva-ring zijn nog nodig en van groot belang, ook al bleek reeds,dat de verbetering niet onder alle omstandigheden zo op-vallend is.4.9. Volumeverandering en krimpWel toont Prof. Ros aan, dat cementpap of vette metselspecieals Frioplast-airbeton zonder toeslag een verhoogde krimpvertonen, maar binnen het normale toeslaggehalte is dezeinvloed zo gering, dat niet van een merkbaar verhoogdekrimp kan worden gesproken (Z1). Zowel hij als Wuerpel(A2) ontkennen een invloed van de verschillende air-hulp-stoffen op de vocht- of temperatuuruitzetting te kunnen con-stateren.foto 5. proefbalkjes met stortvoeg in het middenRECHTS: gewoon beton, gebroken op de voeg bij 1/3 van de buigspanningLINKS: airbeton, beide naast de voeg gebroken op willekeurige zijde 1794.10. Hechtkracht aan de wapeningVoor zover gegevens beschikbaar zijn, blijkt de hechtkrachtvan airbeton aan wapeningsstaal op dezelfde wijze be?nvloedte worden als de druksterkte:brengt men de laatste door water- en zandbesparing weer opde waarde voor gewoon beton, dan is ook de hechtkrachtweer dezelfde. Proeven in Den Haag bevestigen dit (N1).5. DE VERWERKINGSEIGENSCHAPPENWORDEN ZEKER VERHOOGD5.1. De water-cementfactorBij een gemiddeld betonmengsel met Vinsol Resin magde w.c.f. met ongeveer 2,3% worden verlaagd voor elk %luchtgehalte, onafhankelijk van de zetmaat, cementsoort ofde w.c.f. zelf. Voor ronde toeslag is dit getal iets lager danvoor hoekige.Bij reductie van het zandgehalte (1% per % lucht) mag ookde w.c.f. nogmaals met 1% per % lucht worden verlaagd (A3).Ook volgens de Zwitserse ervaring (Z1) ligt de vereiste hoe-veelheid aanmaakwater voor Frioplast-airbeton 8 tot 22%lager dan d?e voor gewoon beton met een zelfde zetmaat.Volgens de . . te Stuttgart (D1) kan men bij Darex dew.c.f. bij 6,8% lucht met 13% verlagen, als geen zandver-mindering wordt toegepast en met 15% bij 5?% lucht, alsook zand wordt weggelaten. Het laboratorium in Den Haag(N1) vindt met Frioplast 11% verlaging zonder zandbe-perking. Bij de Belgische proeven (B1) met Darex verlaagtmen de w.c.f. zelfs met 20% bij 5% zandvermindering, waar-door de vloeimaat wel ook vermindert, maar de verdichtingdoor trillen toch nog altijd sneller plaats vindt.5.2. Verwerkbaarheid en zetmaatReeds Wuerpel (A1) vermeldt, dat een airbeton-mengselmet een zetmaat van 5 cm gemakkelijker verwerkbaar is daneen gewoon betonmengsel met dezelfde zetmaat.Cordon (A3) benaalde, dat voor elk % luchtgehalte 1%zand uit de toeslag mag worden afgetrokken en dat 5 I waterper m3beton kan worden bespaard, zonder de zetmaat tewijzigen. De verwerkbaarheid neemt daarbij toch nog toe methet luchtgehalte.In zoverre men de snelheid van. het verdichten onder hettrillen als maatstaf voor de verwerkbaarheid mag aanzien,tonen de Belgische proeven (B1):een sterke verhoging van de verwerkbaarheid bij gelijke zet-maat met stijgend luchtgehalte door Darex.Ook het rapport van de Nederlandsche Spoorwegen betref-fende Frioplast-toepassing releveert, dat de verwerkbaarheidvan het airbeton aanzienlijk beter was dan die van gewoonbeton (N5).5.3. OntmengenDit komt bij airbeton minder voor dan bij gewoon beton enis, wanneer het voorkomt, minder ernstig, aangezien meestaljuist het bestanddeel, dat in overmaat aanwezig is, zich af-scheidt (A1). De kans op grindnesten is dus geringer, terwijlontmenging tijdens het transport niet spoedig zal plaatsvinden.De kans op ontmenging neemt sterker af, dan men alleen opgrond van de verlaging van de w.c.f. zou verwachten (A2).De beproevingsvoorschriften, die de A.S.T.M. voor air-hulp-stoffen opstelde (A12), bevatten dan ook met betrekkingtot ,,bleeding" zelfs de eis, dat het water dat uit het air-beton wordt afgestoten, ten hoogste 65% mag zijn vanhet water dat op overeenkomstige wijze uit het zelfde beton-mengsel zonder airhulpstof vloeit.5.4. TrillenTrillen van airbeton is nuttig, mits er meer dan gebruikelijkezorg voor wordt gedragen, dat dit niet verder gaat dan voorhet verdichten nuttig is (A1).De luchtbelletjes in goed gemengd airbeton, waarin de be-standdelen in de juiste verhouding staan, worden niet naarboven gedreven en ontsnappen niet door trillen (A2).Airbeton met 10% waterbesparing en duidelijk verlaagdevloeimaat was in 40 sec. tot een hogere dichtheid getrilddan het gewone beton met een hogere vloeimaat in 60sec. (B1).5.5. AfwerkenAirbeton is 'plakkerig' (sticky); het oppervlak heeft neigingte scheuren bij het mechanisch afstrijken, vooral wanneer dezetmaat lager dan 5 cm is.Velen, die voor het eerst airbeton toepassen, klagen overmeer bezwaren bij het afwerken; deze verdwijnen echter,als men 7i tot 9 cm zetmaat kiest ofwel de strijkbewegingenkorter maakt en vooral de tijdsduur tussen het storten enhet afwerken verkleint (A1). Overmatig afstrijken kan eenoorzaak van afschilferen zijn (A1).Voor de ten onzent gebruikelijke toeslagstoffen en ver-werkingstechniek schijnt men beter te kunnen zeggen:Laat een droog trilbeton wat langer opstijven dan gewoon-lijk, zodat er minder gevaar bestaat de korrels bij het af-werken los te trekken en er tenminste iets cementmelk opis gekomen,Een nat beton (zetmaat. 12 cm of hoger) kan zelfs eerderworden afgewerkt dan normaal.5.?. VerhardingstijdTot eert ?% Frioplast-gehalte (op het cement berekend)w?rden de verhardingstijden -- begin zowel als einde --iets verlengd. Pas boven een gehalte van 1 %, hetwelk nooitwordt toegepast, treden storingen op (Z1).5.7. . KrimpMet toenemend gehalte Frioplast neemt de krimp vancementpap of metselspecie duidelijk toe, maar bij airbetonmet een normaal gehalte Frioplast is deze vermeerdering vande krimp te klein om practisch van enig belang te zijn (Z1).6. ANDERE FACTOREN BIJ HET VERWERKEN4.1. De cementsoortDe soort cement, die met VinisoI Resin werd gebruikt,had groter effect op het luchtgehalte dan de andere 'fac-toren. Met ??n cementsoort, die bij het 'Rome Air Depot'werd gebruikt, werd een slechte luchtopneming door VinsolResin opgemerkt. Dit behoeft natuurlijk niet voor alle cement-soorten of voor all? airhulpstoffen te gelden (A1).Een air-hulpstof kan met ??n cementsoort aan alle eisenblijken te Voldoen en toch in ??n of meer opzichten in ge-breke te blijven met een andere cementsoort (A12).De ouderdom van het cement heeft slechts een geringeinvloed op het verkregen luchtgehalte (A8).6.2. Het mengen .a. De duur van het mengenIn stationnaire mengmolens, waarin de airhulpstof direct v??rhet mengen werd toegevoegd, scheen het luchtgehalte na3 min vrijwel niet meer toe te nemen; bij gebruik.van Cement,waaraan air-hulpstof bij het malen (in de cementfabriek)reeds was toegevoegd, scheen het luchtgehalte ook na dezetijd verder te blijven stijgen (A1).Kort hierna schrijven Walker en Bloem (A4) het, v??r-komen van overmaat lucht helemaal toe aan ingemalen air-hulpstof; zij menen dat het luchtgehalte in andere gevallenzelfs vrij sterk afneemt bij langer mengen.Zowel deze auteurs als de . . te Stuttgart (D1) kennengevallen, waarin het luchtgehalte toeneemt met de meng-duur en allen noemen een te hoog luchtgehalte het grootstegevaar van airbeton, terwijl de . . te Stuttgart (D1) speciaalvan Darex rapporteert, dat het luchtgehalte na 1 minmengen heizelfde was als na 6 min.Vergelijkt men hiermede, dat b.v. van Frioplast werd ver-meld, eenmaal dat het luchtgehalte niet toenam met de hoe-veelheid en een ander maal wel, dan ligt het zeer voor dehand te vermoeden, dat er kleine (chemische?) invloedenkunnen voorkomen, die het luchtgehalte tot een bepaaldmaximum kunnen limiteren, zodat men dan zulke gunstigeervaringen, zij het met de mengtijd of met de hoeveelheidair-hulpstof, kan opdoen.b. De wijze van mengenMachinaal mengen geeft een aanmerkelijk hoger luchtgehaltedan mengen met de hand (Z1). Soortgelijke aanduidingenvindt men in verschillende rapporten.Bij laboratoriumproeven zal men dus zorgvuldig dienen nate gaan, of de gebruikte mengmethode overeenkomt met detechnische methode.7. CONCLUSIES7.1. De gunstige eigenschappen van airbeton worden van allezijden bevestigd, practisch In gelijke mate voor alle verschil-lende air-hulpstoffenVorstbestendigheid, ondoorlaatbaarheid voor water en che-mische bestendigheid nemen zeker toe; allen zijn het eensover de aanzienlijk verhoogde verwerkbaarheid en de ver-mindering van het gevaar van grindnesten of andere ont-180 Cement 3 (1951) Nr 9-10mengingsverschijnselen. De mechanische sterkte kan, zekerbij mager beton, hoger zijn dan normaal.7.2. Deze voordelen zijn ten dele alleen afhankelijk van het lucht-gehalte en ten dele van de smerende werking van de gebruiktehulpstofZoals reeds in mijn vorig artikel (N6) is aangegeven, schrijf ikde hogere zetmaat resp. de lagere w.c.f. van airbeton toeaan de smerende werking van de hulpstof en niet aan deaanwezigheid van de luchtbelletjes zelf.Zeker bevatten sommige air-hulpstoffen dan ook, naast hetschuimverwekkende bestanddeel, nog een 'smeermiddel' omde verwerkbaarheid en de verdichting te verhogen.Reeds lang voor de oorlog werd in Duitsland ge?xperimen-teerd met dergl. smeermiddelen. In pori?nbeton wordt daartoeb.v. saponine gebruikt.Als een air-hulpstof alleen schuimvormend kon zijn, zondertevens te smeren, dan zou het airbeton ermee zeker veelminder sterk zijn dan gewoon beton, hoewel het wel de ver-hoogde bestendigheid tegen vorst, water en chemicali?n zoubezitten. Vandaar dat deze eigenschappen volgens alle rap-porten verbeteren, onverschillig welke air-hulpstof men ge-bruikt, wanneer het luchtgehalte maar wordt bereikt.7.3. De werkzaamheid van air-hulpstoffen behoeft niet steeds de-zelfde te zijn; men dient haar dus steeds weer te bepalenEnerzijds kan de smerende werking van de verschillendeair-hulpstoffen verschillend zijn; de verdichting, die de vermin-derde druksterkte weer tot boven de oorspronkelijke waardemoet verhetfen, is afhankelijk van deze smering, maar ook vande fijnheidsverdeling van toeslag en cementsoort.Van deze druksterkte hangen b.v. de weerstand tegen afslijtenen de hechtkracht aan de wapening weer af.De rapporten van de laatste tijd melden echter meer en meer,dat de sterkte zelts aanmerkelijk kan toenemen, als men hetzandgehalte en het waterverbruik drastisch durft te verlagen.Ik vermoed dat in deze richting nog verdere verbetering mo-gelijk zal blijken te zijn.Een ander vraagstuk is gelegen in de derde eigenschap, dieair-hulpstoffen moeten bezitten: de hulpstof dient in decementspecie opgelost te blijven om werkzaam te kunnenzijn, d.w.z. zij mag niet b.v. samenklonten, als zij met hetcement in aanraking komt.In sommige air-hulpstoffen schijnt hiertoe een klein.beetjevan een 'stabilisatorstof' te worden toegevoegd.Er schijnen zich nu gevallen te kunnen voordoen, dat de ge-bruikte air-hulpstof toch samenklontert; van ??n air-hulpstofis mij gebleken, dat zij door een aluminiumzout kon wordenneergeslagen. Niet alleen is het nu denkbaar, dat een be-paalde cementsoort of ook een bepaalde toeslagstof op dezewijze chemisch onbruikbaar is tezamen met een of meer air-hulpstoffen, zoals in de praktijk inderdaad is voorgekomen,maar mogelijk kan ook de oplosbaarheid van een air-hulpstofdoor een chemische invloed worden beperkt.Voegt men dan te veel air-hulpstof toe, dan wordt juist hetteveel onwerkzaam; misschien hindert in dat geval ook eente lange mengtijd niet meer.Deze verschijnselen zijn echter zo uiterst gevoelig, dat menze nauwelijks kan beheersen; een nieuwe partij cement vaneen zelfde fabriek afkomstig kan zich anders gedragen. Henis dus wel gedwongen, de werkzaamheid van geval tot gevaltelkens te controleren, waartoe men het luchtgehalte dientte bepalen,7.4. Het gunstigste luchtgehalte is nog niet bekendWaar men 4 tot 5% als het gunstigste luchtgehalte noemt,blijkt dit daarmede gemotiveerd te worden, dat de sterkteomstreeks de 5% 'ontoelaatbaar' begint te dalen. Bij dezeproeven was echter het zandgehalte niet verminderd. Bij eenvolgende proef verminderde men het zandgehalte wel ietsen meent men tot 6% lucht te mogen toelaten, aangezien bij7 tot 10% de slijtweerstand sterk zou afnemen. Doch ditlaatste hangt ook juist af van de druksterkte! Volgens mijntheoretische voorstelling (N6) zou men voor elk volumedeelluchtbellen ten minste eenzelfde volume zand moeten weg-laten om van een gelijkblijvend gehalte fijne toeslag (zand+ schuimbellen) te kunnen spreken. In deze zin werden allebeschreven airbetonproeven met een te hoog zandgehalteuitgevoerd.Het Concrete Manual (A17) beredeneert een schijnbaarlogisch verband tussen het meest wenselijke luchtgehalte ende diameter van de grofste korrel en raadt aan, het luchtge-halte ongeveer volgens tabel 3 te kiezen:TABEL lildiameter der grofste korrel 20 38 75 150 mmluchtgehalte na plaatsen entrillen5 4 3? 3 %Men rekene, dat het luchtgehalte na mengen daartoe ca ?hoger moet zijn (A17).Om dit verband te beredeneren, maakt men echter gebruikvan de regel, dat er een vaste verhouding bestaat tussen hetzandgehalte en de maat van de grofste korrel, d.w.z., menneemt een vaste zeetfijnheidskromme als ideaal aan. Nietalleen is deze ideale kromme zeker voor het hier gebruike-lijke grind anders, dan voor de meestal gebroken toeslag derAmerikanen, maar bovendien neem ik juist aan, dat de meestgewenste zeetkromme voor airbeton anders zal blijken teliggen dan voor gewoon beton.?ok hier is de uitkomst dus weer tevoren in de redeneringbinnengesmokkeld, zodat er niets is aangetoond.De juiste tormulering van de vraag moet m.i. luiden:Bij welk luchtgehalte en met welke korrelverdelingen w.c.f. bereikt men de hoogste druk- en buig-sterkte met een voorgeschreven cementverbruikper m3en een voorgeschreven verwerkingswijze?Het bepalen van dit 'absolute maximum' zal een eer zekereen uitgebreid onderzoek vergen, terwijl het resultaat nietprecies jetijk zal geluen voor aile soorten zand, grind encement.7.S. Er Is geen aanleiding te wantrouwen, of air-hulpstoffen nuttigkunnen zijn, wanneer zij onder goede controle women toegepastLITTERATUURAmerikaanse bronnen:A 1 Field use of cement containing Vinsol Resin; Ch. E. Wuerpel,3. Amer. Concr. Inst., 17 (1945; 1, 49A 2 Laboratory studies ot concrete containing air-entraining admix-tures; Ch. E. W uerpel, 3. Amer. Concr. Inst., 17 (1940) 4, 305A 3 Entrained air. A tactor in the design of concrete mixes; W. A.Cordon, 3. Amer. Concr. Inst., 17 (1946) 6, 605A 4 Studies of concrete containing entrained air; S. W a l k e r & D.L.Bloem, 3. Amer. Concr. Inst., 17 (1946) 6 - 629A 5 Homogeneity of air-entrained concrete; H. L. Kennedy, 3. Amer.Concr. Inst., 17 (1946) 6 - 641A 6 Entrained air in concrete. Discussion of a symposium; 3. Amer.Concr. Inst. 18 (1946) 4 - 7GQA 7 Measurements of air contents of concrete by the pressuremethod; H. W. Russell, Proc. Amer. Soc. Testing Materials,47 (1947) - 886A 8 Recent developments in concrete durability; H. L. Kennedy,3. Boston Soc. Civ. Eng., 1947 - 263A 9 Durability of concrete exposed to sea water and alkali soils;California experience, 3. Amer. Concr. Inst., 19 (1948) 9 - 821AW Tentative method of test for: air content (volumetric) of freshlymixed concrete; A.S.T.M.-Designation 173 - 42TA11 Standard method of test for: weight per cubic foot, yield, andaircontent (gravimetric) of concrete; A.S.T.M.-Design. 138 - 44A12 Tentative method of testing: air entraining admixtures for con-crete; A.S.T.M.-Designation 233 - 49TA13 Tentative method ot test lor: air content of freshly mixed con-crete by the pressure method; A.S.T.M.-Designation 231 - 49TA14 Tests for air-entraining agents in cement and concrete; G. W.Washa, H. Scholer, D. W. Lewis and N. H. Witney,A.S.T.M.-Bull, 163 (3an 1950) - 61A15 Use of air-entrained concretes in pavements and bridges; Cur-rent Road Problems No 13, Highway Res. Board, 1950A16 Some properties affecting the abrasion resistance of air-entrained concrete: L. P. W i t t e and 3. E. Backstrom, A.S.T.M.-Bull, 174 (1951) - 16A17 Concrete Manual; 5th Ed. 1949; U.S. Dept. Int. Bureau ofReclamationBelgische bron:B 1 R?sistance et perm?abilit? d'un b?ton ? Darex A.E.A.; Proc?s-verbal No 13.974 du Labor, de Recherches et de Contr?le duGroupem. prof, de Fabric, de Ciment Portland artif. de Belgique;Bruxelles, 1950Zwitserse bron: 1 Einfluss des Zusatzes von Frioplast auf die bautechnischenEigenschaften des Betons; Prof. M. Ros; Bericht No 159, Eidgen.Materialpr?fungsanst., Z?rich, 1948Duitse bron:D 1 Comments on testa made at the Technische Hochschule at Stutt-gart; Bull, techn., CEM-DE-Cq du Dewalco S.A.R.L., Paris, 1950Nederlandse bronnen: 1 Rapport No 15 556 dd 24-6-1949 betreff. Frioplast-airbeton; Gem.Bouw- en Woningtoez., afd. Proefstat. v. Bouwmater., Den HaagN 2 Rapport No 19 5'10 dd 9-8-1949; als voren 3 Rapport No 20 666 dd 22-8-1949; als voren 4 Rapport dd Maart 1951 betreff.: Vermeerdering van het percen-tage lucht in betonspecie, wanneer Frioplast wordt toegevoegd;als vorenN 5 Verslag van waarnemingen van proefnemingen met Frioplast vande N.V. Spoorwegopbouw, Leiden, Mei 1951N 6 Lucht in Beton; Dr R. A. 3. Bosschart, Cement-3 (1951) 1/2 - 18N 7 Rapport betr. de waterdoorlating van beton vervaardigd met enzonder toevoeging van Darex; Lab. van de Cemij, I3muiden,Nov. 1950Cement 3 (1951) Nr 9-10 181
Reacties