BT3_H12.1-12.2_25_26.pdf

# Onderzoek en analyse van betonconstructies This section outlines the systematic process for investigating concrete structures, encompassing inspection, data gathering, detailed analysis, recalculation, and the development of an action plan [2](#page=2). ### 1.1 Noodzaak voor onderzoek Onderzoek aan betonconstructies is noodzakelijk in diverse situaties, waaronder: * **Accidentele belasting:** zoals brand, explosies of impact [2](#page=2). * **Tekenen van veroudering:** zichtbare achteruitgang van materialen en structurele integriteit [2](#page=2). * **Toepassing van slechte materialen:** het gebruik van materialen die niet voldoen aan de vereiste normen of kwaliteit [2](#page=2). * **Wijzigingen in belasting of eisen:** hogere belastingen dan oorspronkelijk ontworpen, of strengere eisen, bijvoorbeeld op het gebied van brandveiligheid [2](#page=2). * **Aanpassingen aan de structuur:** zowel bij het behoud van de oorspronkelijke functie als bij de toewijzing van een nieuwe functie [2](#page=2). ### 1.2 Stappenplan voor onderzoek Een gestructureerd onderzoeksproces volgt doorgaans de volgende stappen: * **S1: Inspectie en dringende actie:** Een eerste visuele inspectie en het nemen van directe maatregelen om verdere schade of gevaar te voorkomen [3](#page=3) [4](#page=4). * **S2: Informatieverzameling:** Het verzamelen van alle relevante documentatie en gegevens over de constructie [3](#page=3) [5](#page=5). * **S3: Gedetailleerd onderzoek:** Het uitvoeren van specifieke onderzoeken om gebreken en hun oorzaken te lokaliseren [4](#page=4) [7](#page=7). * **S4: Nazicht van de structuur (herberekening):** De evaluatie en herberekening van de draagkracht van de constructie op basis van de verzamelde informatie en geldende normen [4](#page=4) . * **S5: Actieplan:** Het opstellen van een plan met de te ondernemen stappen, waaronder mogelijke belastingsproeven en interventies [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7). * **S6: Verslag en aanbevelingen:** Het documenteren van de bevindingen, conclusies en aanbevelingen [7](#page=7). ### 1.3 S1: Inspectie en dringende actie Deze initiële fase vereist vaak het vrijmaken van de structuur. Onmiddellijk moeten loszittende delen die naar beneden kunnen vallen, worden verwijderd. Voor zones die getroffen zijn door brand, ongevallen of explosies, is een specifieke studie en mogelijke onmiddellijke actie (zoals stutten, afsluiten van toegang of omleiden van verkeer) vereist [3](#page=3). ### 1.4 S2: Informatieverzameling Een grondige informatieverzameling is cruciaal. Dit omvat het zoeken naar: * **Plannen:** Architectuurplannen (met details), bekistingsplannen (met details), wapeningsplannen, en staalconstructieplannen. Idealiter zijn dit "as-built" plannen; indien niet, dient de conformiteit ervan te worden gecontroleerd [3](#page=3) [5](#page=5). * **Berekeningen en meetstaten:** Documenten die de oorspronkelijke ontwerp- en uitvoeringsgegevens bevatten [3](#page=3) [5](#page=5). * **Historische gegevens:** Rapporten over onderhoud, herstellingen, verbouwingen en eerdere controles [3](#page=3) [5](#page=5). * **Indien geen plannen beschikbaar zijn:** Het is noodzakelijk om de beton- en staaldimensies op te meten en de wapening te bepalen met behulp van niet-destructieve of destructieve methodes [3](#page=3) [5](#page=5). * **Algemene documentatie:** Handboeken, tijdschriften, normen en overzichtswerken kunnen aanvullende informatie verschaffen [3](#page=3) [5](#page=5). Documenten zijn te vinden bij de bouwheer, architect, ingenieur, aannemers, openbare diensten en bibliotheken [3](#page=3) [5](#page=5). ### 1.5 S3: Gedetailleerd onderzoek Deze stap richt zich op het lokaliseren van gebreken, die soms verborgen zijn achter verf of ingebed in het beton. Oorzaken van deze gebreken kunnen divers zijn, waaronder [4](#page=4) [7](#page=7): * Grote vervormingen door buiging, impact of knik [4](#page=4) [7](#page=7). * Breuken, scheuren of barsten [4](#page=4) [7](#page=7). * Corrosie van staal of betonstaal [4](#page=4) [7](#page=7). * Aantasting van hout door schimmels of insecten (indien van toepassing in de constructie) [4](#page=4) [7](#page=7). * Afbrokkelen van betondelen [4](#page=4) [7](#page=7). * Vervormingen in verbindingen of ontbrekende verbindingen [4](#page=4) [7](#page=7). * Defecten in gietijzer, inclusief interne problemen zoals luchtbellen of scheuren [4](#page=4) [7](#page=7). ### 1.6 S4: Nazicht structuur (herberekening) De evaluatie van de structuur, zowel voor de huidige als voor een toekomstige functie, verschilt van het oorspronkelijke ontwerp. Hierbij wordt rekening gehouden met [4](#page=4) : * **Normen:** Vergelijking tussen oude normen en de huidige Eurocodes (EC), die sinds 1 januari 2011 van kracht zijn. De Eurocodes bieden verbeterde inzichten en maken nauwkeurigere berekeningen mogelijk [4](#page=4) . * **Belastingen:** De huidige belastingen zijn vaak hoger dan de oorspronkelijk toegepaste belastingen [4](#page=4) . De conclusie van de herberekening is of de structuur voldoet aan de gestelde eisen, of niet [4](#page=4) . ### 1.7 S5: Actieplan (verder te ondernemen stappen) Het actieplan kan diverse interventies omvatten, waaronder belastingsproeven en specifieke herstel- of versterkingsmaatregelen [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7). #### 1.7.1 In situ belastingsproef Een in situ belastingsproef is een methode om de actuele prestaties van de structuur te beoordelen. Hoewel potentieel langzaam en duur, kan het in sommige gevallen beter en goedkoper zijn dan direct tot versterking over te gaan [5](#page=5) . * **Belastingniveau:** De structuur wordt belast tot 1,25 tot 1,5 keer de karakteristieke belasting. De gemeten vervorming moet daarbij onder een specifieke grens blijven [5](#page=5) . * **Omvang:** De proef kan worden uitgevoerd op de volledige structuur of op een deel ervan [5](#page=5) . * **Test tot bezwijken:** Indien er zes of meer identieke delen zijn, kan één ervan tot bezwijken worden getest, mits dit deel representatief is voor de andere [5](#page=5) . * **Veiligheidsmaatregelen:** Gedurende de proef moeten de nodige veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen [5](#page=5) . **Criteria voor belastingsproeven:** * Criteria moeten vooraf worden vastgelegd en door alle partijen worden goedgekeurd [5](#page=5). * Voor liggers geldt een maximale doorbuiging van L/350 met een absoluut maximum van 30 mm [5](#page=5). * Voor kolommen is een maximale samendrukking van 2 mm acceptabel [5](#page=5). **Procedure voor belastingsproeven:** * De belasting wordt stapsgewijs aangebracht, meestal in stappen van 10%. Dit kan door middel van vaste stoffen, vloeistoffen in tanks of vijzels [5](#page=5). * De beweging wordt gemeten met verplaatsingsmeters [5](#page=5). * Spanningen worden gemeten met rekstrookjes [5](#page=5). * Tijdens de test moet de veiligheid worden bewaakt via schoring en automatische metingen [5](#page=5). * Na de test volgt een inspectie en een rapport met de besluiten [5](#page=5). #### 1.7.2 Niveaus van interventie Er worden vier niveaus van interventie onderscheiden: 1. **Geen tussenkomst:** Soms is geen actieve interventie nodig, met eventuele afzwakking van de eisen [6](#page=6). 2. **Verdere aftakeling tegengaan:** Maatregelen om verdere degradatie te voorkomen [6](#page=6). 3. **Herstellen, versterken of vervangen:** Het aanpakken van de gebreken door herstel, versterking of vervanging van (delen van) de structuur [6](#page=6). 4. **Afbraak:** In extreme gevallen kan afbraak noodzakelijk zijn [6](#page=6). #### 1.7.3 Herstellen, versterken of vervangen * **Herstellen:** Beoogt het bereiken van de oorspronkelijke sterkte, stabiliteit, stijfheid of duurzaamheid [6](#page=6). * **Versterken:** Heeft als doel een hogere sterkte, stabiliteit, stijfheid of duurzaamheid te realiseren. Dit kan door het aanbrengen van bijkomend materiaal, bijkomende wapening, extra steunpunten, of het omhullen van elementen [6](#page=6). * **Vervangen:** Houdt in dat de oorspronkelijke of een hogere sterkte, stabiliteit, stijfheid of duurzaamheid wordt bereikt door het vervangen van een deel of de gehele constructie [6](#page=6). **Belangrijk:** De belastingen moeten te allen tijde tijdelijk worden opgevangen tijdens deze werkzaamheden [6](#page=6). #### 1.7.4 Beschermde monumenten Bij beschermde monumenten gelden specifieke richtlijnen: * Het maximaal bewaren van de originele constructie is prioriteit [7](#page=7). * Herstellen en versterken heeft de voorkeur boven vervangen [7](#page=7). * Waar mogelijk, dienen traditionele materialen en technieken te worden gebruikt [7](#page=7). * Nieuwe materialen en ingrepen mogen niet worden verdoezeld [7](#page=7). * Interventies moeten indien mogelijk reversibel zijn [7](#page=7). ### 1.8 S6: Verslaggeving Een gedegen verslaggeving is essentieel voor de documentatie en communicatie van de onderzoeksresultaten. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen feiten, hypothesen, besluiten en aanbevelingen [7](#page=7). De verschillende onderdelen van de verslaggeving omvatten: * **Aanleiding:** De redenen die tot het onderzoek hebben geleid [7](#page=7). * **Onderzoek:** Beschrijving van de uitgevoerde onderzoeken, inclusief de geconsulteerde plannen en documenten, en de observaties ter plaatse [7](#page=7). * **Monstername en testen:** Resultaten van eventuele monstername en uitgevoerde testen [7](#page=7). * **Herberekening en bespreking:** De uitgevoerde herberekeningen en een analyse van de resultaten [7](#page=7). * **Besluiten en aanbevelingen:** De uiteindelijke conclusies en de voorgestelde vervolgstappen [7](#page=7). --- # Duurzaamheidsaspecten en schadeoorzaken van beton Dit deel van de studiehandleiding focust op de factoren die de duurzaamheid van beton beïnvloeden en de specifieke schade die hierdoor kan ontstaan, zoals carbonatatie en aantasting door chloriden [8](#page=8). ### 2.1 Inleiding tot duurzaamheid van beton Beton is een materiaal dat, mits correct ontworpen en uitgevoerd, een lange levensduur kan hebben. Echter, diverse omgevingsinvloeden en specifieke chemische reacties kunnen leiden tot degradatie en schade. Het begrijpen van deze duurzaamheidsaspecten is cruciaal voor het waarborgen van de structurele integriteit en levensduur van betonnen constructies [8](#page=8) [9](#page=9). ### 2.2 Oorzaken van schade aan beton De schade aan beton kan worden onderverdeeld in verschillende categorieën, gebaseerd op de oorzakelijke factoren [9](#page=9). #### 2.2.1 Carbonatatie Carbonatatie is een chemische reactie tussen koolstofdioxide (CO2) uit de lucht en het vrije kalk (calciumhydroxide, Ca(OH)2) in het beton. Dit proces kan enkel plaatsvinden in een waterig milieu. Beton is van nature een basisch materiaal met een hoge pH-waarde (ongeveer 12), wat normaal gesproken corrosie van de wapening voorkomt. Carbonatatie vermindert deze hoge pH naar ongeveer 9, waardoor de beschermende passieve laag op de wapening verdwijnt en corrosie geïnitieerd kan worden [10](#page=10) [11](#page=11). Het carbonatatieproces wordt opgedeeld in twee fasen: * **Initiatiefase:** CO2 lost op in het water in de poriën van het betonoppervlak. De pH van het poriewater daalt van 12 naar 9, waardoor vrij kalk kan oplossen. CO2 reageert met Ca(OH)2 tot calciumcarbonaat (CaCO3), wat leidt tot een vernauwing van de poriën. Naarmate het carbonatatiefront zich dieper in het beton verplaatst, wordt de aanvoer van CO2 bemoeilijkt en vertraagt de reactie [10](#page=10). * **Propagatiefase:** Deze fase, gekenmerkt door de aantasting van de wapening, treedt op wanneer het carbonatatiefront de wapening bereikt en de beschermende alkaliteit is afgenomen [11](#page=11). De snelheid van carbonatatie wordt beïnvloed door: * Schommelingen in het vochtfront [11](#page=11). * De verzadigingsgraad van de poriën [11](#page=11). * Omgevingsfactoren, zoals de relatieve vochtigheid [11](#page=11). * Het cementtype; hoogovenslakcement kan de carbonatatiesnelheid verhogen door een grotere capillaire porositeit [11](#page=11). **Schadevoorbeelden door carbonatatie:** * Scheuren die parallel lopen aan de wapening [12](#page=12). * Roestsporen op het oppervlak, al dan niet gecombineerd met scheuren [12](#page=12). * Gelijkmatige roestvorming langs de wapening, wat kan leiden tot een beperkte afname van de staafdiameter [12](#page=12). * Het losdrukken van de betondekking door de volumevergroting van de roestproducten [12](#page=12). > **Tip:** De diepte van de carbonatatie is een cruciale factor bij het beoordelen van de resterende levensduur van gewapend beton. #### 2.2.2 Aantasting door chloriden Chloriden kunnen in het beton aanwezig zijn omdat ze erin gemengd zijn (bijvoorbeeld via aanmaakwater of hulpstoffen zoals versnellers) of omdat ze erin gedrongen zijn (bijvoorbeeld uit zeewater of dooizouten). Aantasting door chloriden is bijzonder gevaarlijk omdat het leidt tot putcorrosie (pitting) op de wapening. Hierbij wordt de wapening lokaal zeer diep ingevreten, wat een risico op plotselinge breuken met zich meebrengt [13](#page=13) [14](#page=14). **Mogelijke maatregelen ter preventie:** * Een lagere water-cementfactor (W/C) en een voldoende cementgehalte [13](#page=13). * Optimale verdichting van het beton [13](#page=13). * Overdimensioneren van de betondekking [13](#page=13). * Het aanbrengen van een coating [13](#page=13). **Schadevoorbeelden door chloriden:** * Roestsporen op het oppervlak, vaak zichtbaar als donkere, zwarte vlekken [15](#page=15). * Lokale of beperkte scheurvorming ter hoogte van de wapening [15](#page=15). * Vaak is er weinig losgedrukte betondekking, in tegenstelling tot bij carbonatatie [15](#page=15). * Bij een hoog chloridegehalte langs een groot deel van de wapening, kan de schade vergelijkbaar zijn met die veroorzaakt door carbonatatie [15](#page=15). **Reparatiemogelijkheden:** * Het simpelweg herstellen van de pH is niet voldoende [15](#page=15). * Chloriden kunnen worden verwijderd door meer te saneren of door de wapening te stralen [15](#page=15). > **Tip:** Putcorrosie is een van de meest destructieve vormen van corrosie aan wapeningsstaal door de lokale intensiteit. #### 2.2.3 Aantasting door zuren Zuren kunnen afkomstig zijn van zure regen, afvalwater of chemische producten. Ze reageren met het vrije kalk in het beton, waarbij calciumzouten worden gevormd die vervolgens de cementsteen oplossen [16](#page=16). **Mogelijke maatregelen ter preventie:** * Een lagere water-cementfactor (W/C) [16](#page=16). * Een cementgehalte van minimaal 300 kg/m³ [16](#page=16). * Overdimensioneren van de betondekking [16](#page=16). * Het aanbrengen van een coating bij een pH lager dan 4 [16](#page=16). #### 2.2.4 Aantasting door sulfaten Sulfaten kunnen aanwezig zijn in grondwater of afkomstig zijn van industriële processen. De vorming van sulfaatzouten die uitzetten, kan leiden tot schade aan het beton [17](#page=17). **Mogelijke maatregelen ter preventie:** * Een lagere water-cementfactor (W/C) [17](#page=17). * Een cementgehalte van minimaal 300 kg/m³ [17](#page=17). * Gebruik van HSR-cement (High Sulphate Resistant) [17](#page=17). * Het aanbrengen van een coating [17](#page=17). > **Tip:** Zowel zuren als sulfaten kunnen de cementsteen zelf aantasten, wat resulteert in een verlies van materiaal en sterkte. #### 2.2.5 Alkali-silica reactie De alkali-silica reactie (ASR) is een reactie tussen alkalieën in het cement en reactieve silica's in het toeslagmateriaal. Deze reactie leidt tot de vorming van een gel die uitzet en scheurvorming in het beton kan veroorzaken. Echter, voor de doeleinden van dit studieonderdeel, is deze reactie minder relevant en wordt beschouwd als zeldzaam onder specifieke omstandigheden [18](#page=18). #### 2.2.6 Vorst Schade door vorst ontstaat wanneer water in de poriën van het beton bevriest en uitzet. Dit kan leiden tot scheurvorming en afbrokkeling van het betonoppervlak [19](#page=19). **Maatregelen ter vermindering/vermijding van vorstschade:** * **Luchtbelvormers:** Dit zijn hulpstoffen die gecontroleerde hoeveelheden luchtbellen in het beton introduceren. Deze ronde luchtbellen (20-500 µm) dienen als 'expansievat' voor het ijsvormende water [19](#page=19). * **Voordelen:** Betere waterdichtheid en vorstweerstand, verbeterde verwerkbaarheid en samenhang [19](#page=19). * **Nadelen:** Een reductie van de mechanische eigenschappen kan optreden [19](#page=19). #### 2.2.7 Vocht Vocht kan leiden tot schade, met name bij de aansluitingen tussen verschillende stortfasen (stortnaden) in vloeren of wanden. Slechte uitvoering van stortnaden kan waterinfiltratie veroorzaken [20](#page=20). **Oplossingen voor vochtinfiltratie bij stortnaden:** * **Kimplaat / Metaalplaat als waterkering:** Een plaat van gewoon of verzinkt staal, ongeveer 20 cm hoog, kan worden ingestort in de eerste stortfase. Dit vergroot de weg die water moet afleggen [20](#page=20). * **Zwelband:** Dit is een hydrofiel materiaal dat opzwelt bij contact met water, tot wel 400% van zijn oorspronkelijke volume. Het is makkelijk te plaatsen en heeft vaak een blauwe kleur [21](#page=21). > **Belangrijk:** Scheuren kleiner dan 0,2 mm worden over het algemeen als waterdicht beschouwd [20](#page=20). #### 2.2.8 Brand Beton is van nature niet-brandbaar. Echter, bij hoge temperaturen kan het water dat in de poriën van het beton aanwezig is, overgaan in stoom. Dit kan leiden tot het afspringen van betonafzetting. Bovendien treedt vanaf 300°C sterkteverlies op doordat het chemisch gebonden water uit de cementhydraten verdreven wordt. De betondekking speelt een bepalende rol in de brandweerstand van een constructie. Het brandgedrag van beton wordt bepaald door de brandreactie en de brandweerstand, wat resulteert in de algehele brandwerendheid [22](#page=22). ### 2.3 Visuele schade en ontwerpgerelateerde problemen Naast de chemische en fysische oorzaken, zijn er ook visuele aspecten en ontwerpgebreken die tot schade kunnen leiden. #### 2.3.1 Schade door kalkuitslag Kalkuitslag is een visuele schade die kan optreden aan het betonoppervlak. Het moet worden onderscheiden van uitbloeiingen bij metselwerk, hoewel het beide witte kalkafzettingen betreft [23](#page=23). #### 2.3.2 Schade door vervuiling Schade door vervuiling kan variëren van puur visueel tot meer significante aantasting, afhankelijk van factoren zoals blootstelling aan regen, de porositeit van het materiaal en de geometrie van het geveloppervlak [24](#page=24). #### 2.3.3 Schade door gebrekkig ontwerp * **Te kleine betondekking:** Oude normen specificeerden de minimale dekking soms niet voldoende, en beugels of secundaire wapening konden nog minder dekking hebben. Lokale afwijkingen in de dekking konden ontstaan door de geometrie van het zichtbare oppervlak, zoals druipneuzen. Ook een verkeerde plaatsing van de wapening kan leiden tot te kleine betondekking [25](#page=25). * **Slechte verdichting:** Na het storten kan het beton nog 10% tot 20% lucht bevatten, die tijdens het verdichten met trilnaalden verwijderd moet worden. Slechte verdichting kan leiden tot holtes en een verminderde kwaliteit van het beton [26](#page=26). #### 2.3.4 Overige schadeoorzaken Andere factoren die schade aan beton kunnen veroorzaken, zijn onder meer: * Grondverzakkingen, bijvoorbeeld door bemaling [26](#page=26). * Overbelastingen, zoals verstoppingen van de afvoer [26](#page=26). * Functieveranderingen van een constructie, bijvoorbeeld van kantoor naar opslagplaats [26](#page=26). * Impact, aardbevingen en wind [26](#page=26). --- # Identificatie van betonkwaliteit en wapening Dit onderwerp behandelt de methoden en technieken voor het vaststellen van de sterkte van beton, de diepte van carbonatatie, het chloridegehalte, evenals de plaatsing, diameter en dekkingsdikte van de wapening. ### 3.1 Vaststellen van betonkwaliteit #### 3.1.1 Bepalen van de carbonatatiediepte De carbonatatiediepte wordt bepaald met behulp van fenolftaleïne-indicator. Wanneer beton voldoende basisch is, kleurt het roze. Praktisch wordt dit uitgevoerd door een kern te boren of los beton te verwijderen, waarna het bespoten wordt met fenolftaleïne. Een paarse kleuring duidt op de aanwezigheid van niet-gecarbonateerd beton. Dit wordt altijd uitgevoerd in combinatie met het opmeten van de betondekking [27](#page=27) [28](#page=28). #### 3.1.2 Bepalen van het chloridegehalte Het chloridegehalte kan worden bepaald middels laboratoriumproeven, zoals chemische analyses via titraties en metingen met chloride-gevoelige elektroden. Voor het meten van de indringing van chlorides kunnen ook laboratoriumproeven worden ingezet. Daarnaast zijn metingen ter plaatse mogelijk: na het boren van een kern en het verwijderen van los beton, wordt deze bespoten met zilvernitraat, wat resulteert in een bruinachtige verkleuring. Deze methode is echter minder nauwkeurig [28](#page=28) [29](#page=29). #### 3.1.3 Bepalen van de sterkte van beton De sterkte van beton kan zowel niet-destructief als destructief worden bepaald. ##### 3.1.3.1 Niet-destructief onderzoek * **Terugslaghamer (sclerometer of Schmidthamer)**: Dit is een methode waarbij een gespannen veer een stalen pen op het betonoppervlak slaat. De gemeten terugslag is een maat voor de hardheid van het oppervlak. Door de terugslagwaarde te koppelen aan een kalibratietabel, kan de druksterkte worden afgeleid. Meerdere metingen op verschillende locaties zijn noodzakelijk. De resultaten kunnen echter worden beïnvloed door de oppervlaktestructuur en de vochtigheid van het betonoppervlak [30](#page=30). * **Ultrasone metingen**: Hierbij wordt de voortplantingssnelheid van ultrasone pulsen gemeten met behulp van een externe zender en ontvanger. Kwaliteitsbeoordeling gebeurt op basis van deze golven en kan informatie geven over de dikte van het beton, scheuren, holtes, delaminaties, homogeniteit, en de locatie van funderingszolen en palen [31](#page=31). * **Elektromagnetische metingen (pachometer)**: Deze methode wordt gebruikt om de posities van de wapening en de betondekking te meten [31](#page=31). ##### 3.1.3.2 Destructief onderzoek Destructief onderzoek wordt overwogen wanneer de constructie niet voldoet. Dit kan onder andere door cilinders te boren (met een diameter van 38 mm tot 150 mm), bij voorkeur zonder wapening, en deze op druk te beproeven. De gaten worden nadien opgevuld. De resultaten van deze proeven moeten worden omgerekend naar de betonklasse. Een voorbeeld is de betonklasse C25/30, wat een karakteristieke sterkte van 25 MPa op cilinders van 150 mm diameter en 300 mm hoogte betekent, wat overeenkomt met 30 MPa op kubussen van 150 mm [32](#page=32). > **Opgelet:** Vroeger was cement grover van korrelgrootte, wat resulteerde in een kleinere beginsterkte en vaak een veel grotere eindsterkte dan op de plannen aangegeven. Betoncentrales leveren vaak beton met een hogere sterkte dan gespecificeerd om problemen te voorkomen [33](#page=33). > > * **Waarden betonssterkte:** > * Vóór 1940: 15 N/mm² op kubussen met zijde 150 mm [33](#page=33). > * Na 1980: 25 N/mm² op cilinders (diameter 150 mm, hoogte 300 mm) [33](#page=33). #### 3.1.4 Petrografisch onderzoek Petrografisch onderzoek richt zich op de beschrijving van gesteente en is een combinatie van macroscopisch en microscopisch onderzoek. Dit onderzoek kan worden uitgevoerd op geboorde kernen en is nuttig voor het bepalen van de betonsamenstelling, luchtbelverdeling, carbonatatiediepte en het chloridegehalte. Het wordt vaak toegepast voor het constateren van ASR (Alkali-Silica Reactie) [34](#page=34). #### 3.1.5 Endoscopie Endoscopie maakt gebruik van een kleine camera om inspecties uit te voeren in onbereikbare delen, zoals kanalen voor voorspanning [34](#page=34). #### 3.1.6 Resistiviteitsmetingen Resistiviteitsmetingen zijn een indicator voor de betonkwaliteit en het vochtgehalte. Een hogere weerstand van het beton betekent een betere weerstand tegen corrosie, omdat ionen moeilijker kunnen bewegen. Deze metingen kunnen in situ of op geboorde kernen worden uitgevoerd [34](#page=34). ### 3.2 Identificatie van wapening #### 3.2.1 Bepaling van dekking, diameter en tussenafstand De bepaling van de wapening, inclusief dekkingsdikte, diameter en tussenafstand, kan op verschillende manieren gebeuren [29](#page=29). * **Wapeningsplannen**: Indien beschikbaar, kunnen bestaande wapeningsplannen worden geraadpleegd [29](#page=29). * **Niet-destructief (magnetisch)**: Deze methode is sneller en minder verstorend. Echter, de nauwkeurigheid is beperkter en het is enkel mogelijk voor wapening die zich vlak onder het oppervlak bevindt. Een belangrijk nadeel is dat er geen onderscheid gemaakt kan worden tussen zacht staal (BE220, meestal glad) en hogesterktestaal (BE400/BE500, meestal geprofileerd) [29](#page=29). * **Destructief**: Hierbij wordt de wapening blootgelegd. Dit is niet mogelijk wanneer het om architectonisch beton gaat dat zichtbaar moet blijven [29](#page=29). > **Tip:** Het combineren van de bovengenoemde methodes is zeer nuttig voor een accurate identificatie van de wapening [29](#page=29). #### 3.2.2 Bepaling van de sterkte van betonstaal De sterkte van de wapening wordt bepaald door middel van een trekproef [33](#page=33). * **Waarden reksterkte:** * Vóór 1960: 230 N/mm² voor zacht staal [33](#page=33). * Na 1960: 250 N/mm² voor zacht staal [33](#page=33). * Periode 1961-1980: 410 N/mm² [33](#page=33). * Periode 1981-1983: 425 N/mm² [33](#page=33). * Na 1983: 460 N/mm² [33](#page=33). > **Let op:** De sterkte van voorgespannen staal kan niet bepaald worden zonder de structuur te beschadigen [33](#page=33). --- # Interventietechnieken voor betonconstructies Dit deel behandelt de verschillende methoden om betonnen constructies te herstellen, versterken of beschermen, variërend van plaatselijk herstel tot elektrochemische technieken [35](#page=35). ### 4.1 Overzicht van interventietechnieken De belangrijkste interventietechnieken voor betonconstructies omvatten: * Plaatselijk herstellen [35](#page=35). * Vervanging van elementen [36](#page=36). * Aanbrengen van een toplaag [36](#page=36). * Beschermlagen en coatings [36](#page=36). * Elektrochemische technieken [37](#page=37). * Structurele herstelling [41](#page=41). ### 4.2 Gedetailleerde beschrijving van technieken #### 4.2.1 Plaatselijk herstellen Deze techniek behelst het verwijderen van aangetast beton, gevolgd door een behandeling van de wapening en het terug opvullen van de holtes met nieuw materiaal. Het nieuwe materiaal moet een goede hechting op de ondergrond vertonen, sterk, duurzaam zijn en mag niet krimpen. Het is belangrijk te weten dat herstellingen altijd zichtbaar blijven door een lichte kleurafwijking [35](#page=35). #### 4.2.2 Vervanging van elementen Indien de wapening is aangetast door roest als gevolg van een te hoog chloridegehalte, is het aan te raden om het gehele element te vervangen [36](#page=36). #### 4.2.3 Toplaag aanbrengen Wanneer de wapening verstevigd moet worden, is het aanbrengen van een toplaag een optie, waarbij de hechting met de onderlaag cruciaal is [36](#page=36). #### 4.2.4 Beschermlagen en coatings Beschermlagen en coatings zijn bedoeld om de indringing van chemische stoffen of vocht te verhinderen of te verminderen [36](#page=36). * **Hydrofobeermiddelen**: Deze hebben een waterafstotende werking. Ze worden echter na 2 tot 5 jaar afgebroken door UV-straling en moeten opnieuw worden aangebracht. Ze bieden bescherming tegen vervuiling, mos, waterindringing en CO2-indringing (carbonatatie) [36](#page=36). * **Transparante sealers**: Dit zijn dunne, vernisachtige producten die beperkt penetreren in de betonporiën en geen scheuren kunnen overbruggen [36](#page=36). * **Coatingsystemen**: Dit zijn verfsystemen op water- of synthetische basis. Ze kunnen dun of dik, zacht of hard zijn, en bestaan uit één of twee componenten. Sommige coatingsystemen kunnen scheuroverbruggend werken [36](#page=36). #### 4.2.5 Elektrochemische technieken Elektrochemische technieken worden toegepast wanneer er chloriden in de kern van het beton aanwezig zijn of indien de carbonatatie te diep is, met als doel verdere degradatie tegen te gaan. De technieken omvatten: kathodische bescherming, roestinhibitoren, realkalisatie en chloride-extractie [37](#page=37). ##### 4.2.5.1 Kathodische bescherming (KB) Kathodische bescherming vindt zijn oorsprong in de corrosiebestrijding van staalconstructies, zoals stalen pijpleidingen. Het is een methode waarbij staal wordt beschermd door het elektrisch te verbinden met een ander metaal. Er zijn twee soorten systemen: KB door galvanische anodes (opofferingsanode) en KB door opgedrukte stroom. Een voordeel is duurzaam betonherstel, maar het is een behoorlijk dure methode [37](#page=37). * **KB op basis van galvanische anodes**: Hierbij wordt het betonstaal elektrisch verbonden met een minder edel metaal, zoals zink, magnesium of aluminium. Dit creëert een galvanische cel waardoor het minder edele metaal in oplossing gaat (corrodeert) en zich opoffert om het staal te beschermen [38](#page=38). * **KB op basis van opgedrukte stroom**: Bij deze methode wordt een inert materiaal (koolstof of titanium) op of in het beton aangebracht. Er wordt een spanning aangelegd tussen de anode en het staal door deze aan te sluiten op een externe voeding. Het spanningsverschil zorgt ervoor dat ionen door het beton lopen, waarbij het wapeningsstaal fungeert als kathode en het corrosieproces van het staal stopt [39](#page=39). ##### 4.2.5.2 Roestinhibitoren Roestinhibitoren vormen een dunne beschermlaag rond het wapeningsstaal. Ze kunnen aan het beton worden toegevoegd tijdens het maken van het beton, of op het beton worden gesmeerd (bij een dekking van maximaal 20 mm) zodat ze in het beton kunnen dringen. Deze methode is efficiënt bij poreus beton en wordt meestal gevolgd door een coating [39](#page=39). ##### 4.2.5.3 Realkalisatie Realkalisatie wijzigt de eigenschappen van beton door de pH te verhogen, wat enkele dagen duurt. Hierbij worden netten uit titanium gebruikt, waarop cellulosevezels vermengd met een alkalische elektrolyt (bijvoorbeeld natriumcarbonaat) worden gespoten. De alkalische stoffen worden door een elektrische stroom in het beton gestuwd, wat leidt tot de vorming van een passivatielaag van ijzer(II)hydroxide ($Fe(OH)_2$). Na toepassing dient een pH-test te worden uitgevoerd [40](#page=40). ##### 4.2.5.4 Chloride-extractie Deze techniek wijzigt de eigenschappen van beton door het chloridegehalte te doen dalen, wat enkele weken duurt. Chloride-extractie is enkel toepasbaar bij ingedrongen chloriden. Er worden netten uit titanium gebruikt met als elektrolyt kraantjeswater of natriumhydroxide ($NaOH$) of kaliumhydroxide ($KOH$). Negatieve ionen, waaronder chloriden ($Cl^-$), bewegen naar het oppervlak onder invloed van een elektrische stroom. Natrium ($Na^+$) en kalium ($K^+$) ionen maken het beton rond de staven alkalischer, wat leidt tot de vorming van een passivatielaag. De methode wordt toegepast totdat het chloridegehalte lager is dan 0,4% van de cementmassa [40](#page=40). #### 4.2.6 Structurele herstelling Structurele herstelling is noodzakelijk wanneer de structuur onvoldoende sterk is of er sprake is van plaatselijke verzwakking. Dit kan omvatten [41](#page=41): * **Bijkomende wapening**: Intern of extern aangebracht, zoals staalplaten of koolstofvezels [41](#page=41). * **Scheurinjectie**: Dit vereist het in kaart brengen van de oorzaak en evolutie van de scheur. Er zijn verschillende methoden [42](#page=42): * Opvullen voor een niet-actieve scheur: gebruik van materiaal met dezelfde eigenschappen als beton [42](#page=42). * Stitching: overlappen door wapening [42](#page=42). * Aanbrengen van een elastische voeg [42](#page=42). * **Toevoeging van additioneel beton**: [41](#page=41). > **Tip:** Zorg ervoor dat je de specifieke omstandigheden van de schade (bijvoorbeeld aanwezigheid van chloriden, diepte van carbonatatie, actieve of niet-actieve scheuren) goed analyseert voordat je een interventietechniek kiest [40](#page=40) [42](#page=42). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Inspectie en dringende actie | De eerste stap in het onderzoek van een constructie, waarbij de structuur wordt vrijgemaakt van losse delen en directe actie wordt ondernomen bij tekenen van ernstige schade, zoals na brand of een ongeval. | | Info-verzameling | Het proces van het verzamelen van alle relevante documentatie, zoals plannen (architectuur, bekisting, wapening), berekeningen, meetstaten, en rapporten over onderhoud en verbouwingen, om een volledig beeld van de constructie te krijgen. | | Gedetailleerd onderzoek | Een diepgaande analyse om specifieke gebreken te lokaliseren, zoals scheuren, corrosie, afbrokkeling of vervormingen, en de onderliggende oorzaken van deze schade te identificeren. | | Nazicht van de structuur (herberekening) | De evaluatie van de huidige of toekomstige draagkracht van een structuur, waarbij rekening wordt gehouden met oude en nieuwe normen, en aangepaste belastingen, om te bepalen of de structuur voldoet aan de eisen. | | Actieplan | Het opstellen van een plan met de te ondernemen stappen na de analyse van een constructie, variërend van geen tussenkomst tot herstellen, versterken, vervangen of afbreken van delen of de gehele structuur. | | In situ belastingsproef | Een test waarbij de structuur of een deel ervan wordt belast tot een bepaald niveau of tot bezwijken, om de reactie, doorbuiging en spanningen te meten en de draagkracht te evalueren. | | Carbonatatie | Een chemische reactie waarbij kooldioxide uit de lucht reageert met het alkalische beton, wat leidt tot een verlaging van de pH en het verlies van bescherming voor de wapening tegen corrosie. | | Chloriden | Zouten die in beton kunnen komen via dooizouten, zeewater of bepaalde hulpstoffen, en die corrosie van de wapening kunnen veroorzaken, vaak resulterend in putcorrosie. | | Putcorrosie ('pitting') | Een gevaarlijke vorm van corrosie waarbij de wapening plaatselijk zeer diep wordt weggevreten, wat kan leiden tot plotselinge breuken. | | Zuren | Stoffen die beton kunnen aantasten door reactie met vrij kalk, wat leidt tot de vorming van calciumzouten en het oplossen van de cementsteen. | | Sulfaten | Zouten die in beton kunnen aanwezig zijn in grondwater of afkomstig zijn van industriële processen, en die uitzetten en schade veroorzaken in het beton. | | Alkali-silica reactie (ASR) | Een reactie die kan optreden tussen de alkalische componenten in het cement en reactieve silica in de aggregaten, wat leidt tot expansie en scheurvorming in het beton. | | Vorstschade | Schade aan beton veroorzaakt door de expansie van water dat bevriest in de poriën van het beton, wat kan leiden tot scheurvorming en afbrokkeling. | | Luchtbelvormers | Hulpstoffen die worden toegevoegd aan beton om een gecontroleerde hoeveelheid luchtbellen te creëren, wat de waterdichtheid en vorstweerstand verbetert, maar de mechanische eigenschappen kan verminderen. | | Vocht | De aanwezigheid van water in beton, wat schadelijk kan zijn, vooral bij stortnaden of slechte uitvoering van vloeren en wanden, leidend tot waterinfiltratie. | | Zwelband | Een product dat zwelt bij contact met water en wordt gebruikt om stortnaden waterdicht te maken, door de weg die water moet afleggen te vergroten. | | Brand | Beton is niet-brandbaar, maar hoge temperaturen kunnen leiden tot het afspringen van beton door de omzetting van poriewater naar stoom en het verlies van sterkte van de cementhydraten. | | Kalkuitslag | Visuele schade aan het betonoppervlak, gekenmerkt door witte afzettingen die ontstaan door uitbloeiingen van kalk, vergelijkbaar met die bij metselwerk. | | Vervuiling | Schade die ontstaat door externe vervuiling die het betonoppervlak aantast, afhankelijk van blootstelling aan regen, de porositeit van het materiaal en de geometrie van het geveloppervlak. | | Gebrekkig ontwerp | Ontwerpfouten die kunnen leiden tot schade, zoals te kleine betondekking of slechte plaatsing van de wapening, wat de bescherming van het staal tegen corrosie vermindert. | | Slechte verdichting | Onvoldoende verdichten van het verse beton tijdens het storten, wat resulteert in luchtinsluitingen en een verminderde kwaliteit en sterkte van het beton. | | Grondverzakkingen | Het zakken van de ondergrond, bijvoorbeeld door bemaling, wat spanningen kan veroorzaken in de bovenliggende constructies. | | Overbelasten | Het blootstellen van een constructie aan belastingen die hoger zijn dan waarvoor deze is ontworpen, bijvoorbeeld door verstoppingen van de afvoer waardoor water zich ophoopt. | | Functieveranderingen | Het aanpassen van het gebruik van een gebouw, wat hogere of andere eisen kan stellen aan de constructie, en mogelijk versterking vereist. | | Impact, aardbeving en wind | Externe krachten die schade kunnen veroorzaken aan betonconstructies, zoals directe impact, seismische activiteit of hevige windstoten. | | Bepaling van de loszittende delen | Visuele inspectie of het kloppen op het beton om loszittende delen te identificeren die potentieel kunnen vallen. | | Bepalen scheurgedrag | Het aanbrengen van meetpunten op scheuren om hun evolutie en activiteit te volgen. | | Fenolftaleïne-indicator | Een chemische stof die wordt gebruikt om de carbonatatiediepte in beton te meten; als het beton roze kleurt, is het nog voldoende basisch. | | Betondekking | De dikte van het beton die de wapening bedekt, essentieel voor de bescherming tegen corrosie en brand. | | Opmeten chloridegehalte | Laboratoriumproeven of metingen ter plaatse om de concentratie van chloriden in het beton te bepalen. | | Opmeten indringing chlorides | Het bepalen van de diepte waarop chloriden het beton zijn binnengedrongen, vaak met behulp van chemische analyses of specifieke indicatoren. | | Bepaling van de wapening | Het vaststellen van de dekking, diameter en tussenafstand van de wapening in het beton, via plannen of niet-destructieve/destructieve methoden. | | Niet-destructief (magnetisch) | Een methode om wapening te detecteren zonder het beton te beschadigen, maar met beperkingen in nauwkeurigheid en detectiediepte. | | Destructief onderzoek | Methoden die fysieke schade aan de constructie veroorzaken om informatie te verkrijgen, zoals het boren van kernen voor sterkteproeven. | | Terugslaghamer (sclerometer, schmidthamer) | Een niet-destructief apparaat om de hardheid van het betonoppervlak te meten, die kan worden gekoppeld aan de druksterkte met behulp van kalibratietabellen. | | Ultrasone metingen | Een niet-destructieve methode om de voortplantingssnelheid van ultrasone pulsen door het beton te meten, wat informatie geeft over de kwaliteit, scheuren en holtes. | | Elektromagnetische metingen (pachometer) | Een apparaat dat elektromagnetische velden gebruikt om de positie van wapening en de betondekking te meten. | | Cilinderproef | Een destructieve test waarbij cilinders van beton worden geboord en op druk worden beproefd om de sterkteklasse te bepalen. | | Sterkte van betonstaal | De treksterkte van het wapeningsstaal, die varieert afhankelijk van het type staal en de productiedatum. | | Petrografisch onderzoek | Een onderzoek dat zich richt op het beschrijven van gesteente, vaak gebruikt om de betonsamenstelling, luchtbelverdeling en aanwezigheid van schadelijke reacties te analyseren. | | Endoscopie | Inspectie met een kleine camera, gebruikt voor het onderzoeken van ontoegankelijke delen zoals kanalen van voorspanning. | | Resistiviteitsmetingen | Metingen van de elektrische weerstand van het beton, die een indicator is voor betonkwaliteit en vochtgehalte, en de corrosiebestendigheid. | | Plaatselijk herstellen | Het verwijderen van aangetast beton en het opvullen van de holtes met nieuw materiaal dat goed hecht, sterk, duurzaam is en niet krimpt. | | Vervanging element | Het vervangen van een compleet betonnen element, bijvoorbeeld wanneer de wapening te sterk is aangetast door een hoog chloridegehalte. | | Toplaag aanbrengen | Het aanbrengen van een nieuwe laag op het beton, vaak om de wapening te verstevigen en een goede hechting met de onderlaag te garanderen. | | Beschermlagen en coatings | Producten die de indringing van chemische stoffen of vocht verhinderen of verminderen, zoals hydrofobeermiddelen, transparante sealers en verfsystemen. | | Elektrochemische technieken | Methoden die gebruik maken van elektrochemische processen om de degradatie van beton te stoppen of te vertragen, met name bij aanwezigheid van chloriden of diepe carbonatatie. | | Kathodische bescherming (KB) | Een techniek om corrosie van wapening te bestrijden door het staal elektrisch te verbinden met een ander metaal (opofferingsanode) of door een opgedrukte stroom te gebruiken. | | Roestinhibitoren | Stoffen die een dunne beschermlaag rond het wapeningsstaal vormen om corrosie te voorkomen. | | Realkalisatie | Een elektrochemische techniek die de pH van het beton verhoogt om een passivatielaag te vormen op de wapening en zo verdere corrosie te voorkomen. | | Chloride-extractie | Een elektrochemische techniek om het chloridegehalte in het beton te verlagen door middel van een elektrische stroom, waardoor de chloriden naar het oppervlak worden getrokken. | | Structurele herstelling | Werkzaamheden om de sterkte of stabiliteit van een constructie te verbeteren, bijvoorbeeld door het aanbrengen van bijkomende wapening, scheurinjectie of toevoeging van extra beton. | | Scheurinjectie | Het opvullen van scheuren in beton met specifieke materialen om de integriteit van de constructie te herstellen en verdere schade te voorkomen. |