Met geduld, wordt grijs dan groen?
De betonwegenbouw blijft streven naar meer duurzaamheid. Daarbij is er veel aandacht voor beton omdat wereldwijd de productie van portlandcementklinker veel CO2-emissie veroorzaakt. Voor in het werk gestort beton wordt veel hoogovencement toegepast maar ook dat bindmiddel bevat een hoeveelheid portlandklinker. De vraag uit de markt is: kan het nog ‘groener’?
De belangrijkste voorwaarde in het streven naar vergroening is dat de prestaties in levensduur en veiligheid niet worden aangepast. Met die voorwaarde wordt gekeken naar de eigenschap van sterkteontwikkeling van beton. De druksterkte ontstaat door de reactie van cement en water ofwel de hydratatie. De druksterkte waarmee de constructeur rekent moet volgens de normen na 28 dagen zijn bereikt. De hydratiegraad is dan nog geen 100 procent en de druksterkte neemt ook daarna nog verder toe.
Afhankelijk van cementtype
Het verloop van de hydratatie is afhankelijk van het cementtype, de watercementfactor in de samenstelling, de omgevingstemperatuur en de luchtvochtigheid en tijd. Voor de hydratatiegraad in het oppervlak is nabehandeling van beton bepalend. Met de eigenschap dat de druksterkte nog significant toeneemt kan de vereiste druksterkte berekend worden op 56 of 91 dagen als de constructie pas vanaf dat moment volledig wordt belast. Daardoor zou de prestatie met minder cement kunnen worden bereikt.
Verschil in klinkeraandeel
Het klinkeraandeel verschilt per type cement. Een CEM I 52,5 reageert snel en zal na 28 dagen nog beperkt in sterkte toenemen. Bijvoorbeeld bij een CEM IIIB 42,5 verloopt de reactie trager daarbij zal de sterkte toename groter zijn. Het verloop van de reactie wordt ook beïnvloed door de specietemperatuur bij de samenstelling. In de winter zal het beeld anders zijn dan in de zomer. Verder heeft ook de watercementfactor (wcf) effect op de sterkte.
Meer aandacht voor CEM IIIB
Voor betonsamenstellingen voor (weg)verhardingen is toenemende aandacht voor de toepassing van CEM IIIB. Daarmee zou de uitgestelde verharding ook voor deze projecten kunnen worden beoordeeld. Echter, voor de werken die in najaar en winter worden uitgevoerd, dient de betonsamenstelling minimaal voor 50 procent uit Portlandklinker te bestaan. Met deze samenstelling wordt ten opzichte van 100 procent CEM I op termijn, met dezelfde hoeveelheid cement, een wat hogere sterkte gerealiseerd maar ook minder sterktetoename na 28 dagen.
Kansen en beperkingen
In sommige gevallen, waarbij de betonconstructie pas na enkele maanden volledig wordt belast, kan de eigenschap van doorgaande sterkteontwikkeling worden toegepast. Een beperkende factor is de regelgeving. De constructieve norm, Eurocode 2, bepaalt dat bij een druksterktebeproeving na meer dan 28 dagen een reductiefactor van 0,85 moet worden toegepast. Daarnaast is de betonmortelleverancier gehouden aan de voorschriften van certificering, deze is gebaseerd op de druksterktecontrole op 28 dagen. Om de voordelen van sterkteontwikkeling op 56 of 91 dagen te benutten, dient de betonmortelleverancier tijdig middels beproeving aan te tonen wat de winst kan zijn. De opdrachtgever moet bereid zijn op deze resultaten te vertrouwen en zelf, buiten de knellende normen, verantwoordelijkheid nemen voor de betonconstructie.
Meer informatie
Diepgaande informatie over dit onderwerp is te vinden in Betoniek 16/26 van november 2018.
