dUURZAAM betonherstel VERMIJDT INstabiele infrastructuur

Ons land kampt al een tijd met de veroudering van de infrastructuur. De bekende ‘brokkelbrug’ over de E313 en de lamentabele toestand van de Brusselse tunnels zijn hier slechts twee van de vele symptomen. De oorzaak ligt in beide gevallen aan de toestand van de betonnen structuur. Ook in residentiële appartementsgebouwen moet dit probleem worden aangepakt, want de risico’s zijn wel degelijk aanwezig. Visuele schade kan ontaarden in structurele schade met alle risico’s hieraan verbonden.

Spuitmortel geeft een egaal resultaat dankzij de gelijke druk

Visuele schade kan ontaarden tot structurele schade, tijdig ingrijpen is de boodschap

Oorzaken

Beton is sterk en duurzaam, maar sommige factoren kunnen betonschade veroorzaken. Carbonatatie is het meest voorkomende probleem. Hierbij dringt CO₂ binnen in het beton en veroorzaakt daar een chemische reactie met het calciumhydroxide van het cement. Het resultaat van dat proces is calciumcarbonaat, een stof die de alkaliteit van het beton negatief beïnvloedt en de beschermende passiveringslaag rond de wapening aantast. Zo zal er door de aanwezigheid van water en zuurstof vervolgens roestvorming ontstaan, wat op zijn beurt leidt tot mogelijke beschadiging en verzwakking van de structuur.

Een tweede groot probleem is contact met zout, wat vooral aan de kust en in winterse omstandigheden (via dooizout) tot beschadiging leidt. Een van de bestanddelen van zout is chloride, wat opnieuw de passiveringslaag kan aantasten. Zo kan putcorrosie optreden, wat op zijn beurt een breuk kan veroorzaken in de wapening. Deze beide problemen hebben samen het grootste aandeel in de betonproblematiek, al zijn er nog meerdere andere factoren die kunnen leiden tot beschadiging zoals mechanische belasting, trillingen of chemische aantasting. Voor een betonherstelling wordt uitgevoerd, is het zaak om exact de aard en de ernst van het probleem vast te (laten) stellen.

Duidelijke betonschade aan een appartementsgebouw

Analyse en onderzoek

Een eerste belangrijke stap in betonherstel is met andere woorden een diepgaande diagnose of vooronderzoek. Zeker voor de wat grotere projecten is dit een belangrijke wenk. Een offerte baseren op louter een visuele vaststelling of ‘het gevoel’ is voer voor problemen. Als tijdens de vordering van de herstellingswerken blijkt dat het probleem veel groter is dan gedacht, zal de klant uiteraard niet blij zijn met deze niet voorziene extra kosten.

Een eerste belangrijke stap in betonherstel is een diepgaande diagnose of vooronderzoek

Er zijn diverse onderzoeken die iets kunnen leren over de problematiek: auditieve controle, dieptedetectie van de wapening, carbonatatiedieptemeting, chloridegehalte ... Dat laat toe om veel gerichter een prijsopgave te maken. Er zijn gespecialiseerde architecten, studiebureaus en laboratoria die deze analyses aanbieden, al kan het voor aannemers die vaker dit soort projecten op zich nemen ook interessant zijn om deze service zelf aan te bieden mits opleiding en gebruik van de juiste apparatuur. De herstelmarkt zal naar verwachting sterk blijven groeien de komende jaren, dus het loont zeker de moeite om dit eens te bekijken.

Dankzij deze analyses zal het lastenboek veel specifieker kunnen opgesteld worden en zal ook de aangewezen herstelmethode exact kunnen worden beschreven. Omdat ook collega-aannemers met exact dezelfde gegevens hun offerte moeten maken, is er meteen een pak minder risico op prijsbrekers die het niet zo nauw nemen met duurzame kwaliteit.

Een correcte diagnose leidt tot de juiste hersteltechniek. Hier de kernboring die carbonatatie en chloriden kan analyseren

Herstellen

In de volgende stap komt dan de eigenlijke herstelling aan bod. Die start met het verwijderen van het beschadigde beton. Nauwkeurigheid is hier in alle stappen het sleutelwoord. Er moeten voldoende losse delen worden weggehaald. Er is momenteel wat discussie over welke methode daarvoor het beste is: de populaire en eenvoudige pneumatische hamer, of het iets complexere ‘hydrodemolition’.

Bij het verwijderen van het beschadigde beton is nauwkeurigheid het sleutelwoord

Tegenstanders van de eerste methode poneren dat er bij het werken met een pneumatische hamer een risico bestaat dat de trillingen via de wapening zich verder verspreiden in het beton en zo op andere plaatsen onzichtbare beschadiging kunnen veroorzaken. Bij hydrodemolition - een techniek waarmee beton kan worden gesaneerd of gerenoveerd door middel van waterstralen onder hoge druk - is dat niet aan de orde, al is deze methode iets omslachtiger.

Het monitoren van de kathodische bescherming. Deze bescherming verhoogt de levensduur aanzienlijk

Vervolgens moet men bekijken of de wapening niet al te verroest is. Als dat zo is, moet er nieuwe wapening worden aangebracht. Die laatste is vooral van toepassing in de eerder aangehaalde omgevingen met veel chloride (in zout).

Kathodische bescherming kan ofwel worden toegepast via het aanleggen van een stroom, ofwel via het aanbrengen van opofferanodes. In het eerste geval wordt een externe voeding gebruikt, die verbonden wordt met de wapening en anderzijds met een geleider in het beton. Opofferanodes worden in het beton geboord of tijdens de herstelling aangebracht en verbonden met de wapening. Kathodische bescherming kan de levensduur van het beton met 20 jaar verlengen, dus dit is zeker een belangrijk aandachtspunt.

Afhankelijk van de nood, kan hier ook het aanbrengen van een extra coating vereist zijn, zoals een brandwerende, waterdichte of carbonatisatieremmende bescherming. De ondergrond moet tot slot compleet zuiver zijn en goed bevochtigd worden.

Ook opofferanodes bieden een kathodische bescherming

Materiaalkeuze

De materiaalkeuze en werkwijze is een volgend kritiek punt. In tegenstelling tot de aanmaak van traditionele mortel - wat elke aannemer meestal op gevoel doet - moet ook de aanmaak van het product bij betonherstel toch een stuk nauwkeuriger verlopen en volledig volgens de criteria die de fabrikant aangeeft. Enkel op deze manier kan de ideale hechting worden gegarandeerd.

Waar mogelijk strekt het tot de aanbeveling om spuitmortel te gebruiken. De gelijke druk zorgt voor een egaal resultaat; als dit door mensenhanden gebeurt, zit daar toch ongewild wat meer variatie in. Dat blijkt ook uit hechtproeven. De keuze van de herstelmortel wordt gemaakt op basis van de pathologie. Zo zijn er herstelmortels voor structurele en niet-structurele betonschade en recent zijn er zelfhelende mortels (zie kaderstuk) op de markt.

Het aanbrengen van een carbonatatieremmende coating vermijdt het chemisch proces dat leidt tot aftakeling van beton

Controledossier en opleiding

Om de klant complete transparantie te bieden, wordt voorgesteld om tijdens en na voltooiing van de herstelling de nodige verificaties uit te voeren. Centraal staan bv. de hechtproeven, waarbij op meerdere punten de hechting van de reparatie op het oorspronkelijk beton nagegaan wordt. Dat vormt voor de klant de garantie dat zijn reparatie kwalitatief uitgevoerd werd. Er wordt ook gevraagd om telkens het batchnummer van het product, het uur van aanbrengen en de naam van de betrokken persoon bij te houden. Zo kan te allen tijde gecontroleerd worden in welke omstandigheden de herstelling werd uitgevoerd.

Hechtproeven tonen aan dat spuitmortel effectief beter scoort dan manueel aanbrengen van mortel

Opleiding is bij betonherstel broodnodig. Dat klinkt ook zo bij FEREB vzw, de Belgische vereniging van specialisten in herstelling, bescherming en versterking van beton. Woordvoerder Thierry Pfleiderer: ”Er zijn twee types opleidingen in deze materie, één voor de certificatie van het bedrijf en één voor de werknemers. Die opleidingen worden georganiseerd door het BCCA en leiden tot een BENOR-certificaat. In principe moet er altijd een gecertificeerde arbeider per zes arbeiders aanwezig zijn op de bouwwerf. Dat is al een eis in openbare werken. In de privésector speelt deze verplichting nog niet, maar het geeft klanten wel een zekerheid over de kennis van het bedrijf waar ze mee werken. We werken momenteel ook samen met Syntra en Construform aan een laagdrempelige basisopleiding zodat de kennis en competenties rond betonherstel op de werf stijgt. Dat kan een opstap zijn om de opleiding bij BCCA met vrucht af te leggen.”

Met dank aan FEREB en Triflex

Zelfherstellend beton
Een interessante evolutie om volgen is de verdere ontwikkeling van zelfherstellend beton. Bij een goed ontwerp en een goede uitvoering kan scheurvorming beperkt blijven, maar toch kunnen ook kleine (haar)scheuren problemen veroorzaken. Het gevolg is minder waterdichtheid en vorst-dooibestendigheid. Zelfherstellend beton zou hier soelaas kunnen bieden. Daarin zitten bacteriën die calciumcarbonaat produceren als ze in contact komen met vocht en zuurstof, en zo scheurtjes terug afdichten. Vooral in toepassingen waar er veel trillingen of belastingen verwacht worden, kan dit een interessante oplossing zijn.

Er zijn 2 types opleidingen in deze materie, één voor de certificatie van het bedrijf en één voor de werknemers

Duurzaam betonherstel vermijdt instabiele infrastructuur