themaD? Drcm-waarde bestaat niet1201240themaD? DRCM-waardebestaat nietMet de introductie van de CUR-Leidraad 1 is niet langer alleende water-bindmiddelfactor bepalend voor de levensduur vaneen constructie. Steeds vaker wordt verzocht de DRCM-waardevan beton te bepalen. Deze waarde zegt iets over de chloride-migratie en wordt gezien als een nieuwe, betere methode omde levensduur van beton aan te geven. Maar bestaat d?DRCM-waarde eigenlijk wel?1Introductie van de DRCM-waardeMet de introductie van de CUR-Leidraad 1 is er een nieuweparameter waarmee we sturen op levensduur: de DRCM-waarde. Dit is de chloridemigratieco?ffici?nt die wordtbepaald volgens de `Rapid Chlorid Migration test' zoalsbeschreven in NT Build 492. De DRCM-waarde is niet nieuw,maar wel een relatief jong fenomeen. Daarin zit hem ook hetprobleem. Marktpartijen kunnen het vaak nog niet eensworden over hoe ze de DRCM-waarde in te praktijk gaangebruiken.Een constructie wordt ontworpen op een zekere levensduur.Op basis van een gekozen dekking hoort hier een DRCM-waardebij die als eis wordt opgelegd aan het beton. Deze eis wordteenzijdig door de aannemer gedefinieerd. Hier beginnen zichal enige problemen af te tekenen. In de praktijk moeten name-lijk alle mogelijke mengselvarianten die geleverd worden aandeze eis voldoen, ook de varianten waarmee bijvoorbeeld opeen winterdag in een acceptabel bouwtempo kan worden door-gewerkt.Wat te doen bij schommelingen?Ook zonder dat er sprake is van variatie in samenstelling vanbetonmengsels blijkt dat de DRCM-waarde behoorlijk kanschommelen in de tijd. In figuur 3 is een praktijkvoorbeeldHet ontwerpen van betonsamenstellingen op prestatie-eisen isvoor betontechnologen dagelijkse kost. In het algemeen zijn dieprestatie-eisen in de regelgeving goed gedefinieerd, zodatduidelijk is waaraan moet worden voldaan. Denk hierbij aaneisen ten aanzien van druksterkte en verwerkbaarheid. Voor delevensduur van beton zijn er eisen aan de betonsamenstellingvia de zogenaamde milieuklassen.De betontechnoloog beschikt op dit moment over voldoendekennis en inzicht om sturend op te treden teneinde degevraagde prestaties op het vereiste niveau te houden. Hiervoormaakt hij gebruik van moderne middelen als ontwerpsoftware.Met deze software kan hij op basis van actuele betontechnolo-gische data (eigenschappen van grondstoffen en onderlingeinteracties) nauwkeurige berekeningen maken.D? Drcm-waarde bestaat niet 12012 41DRCM-waardewater-cementfactorcementsoort9,08,07,06,05,04,03,02,01,00,0jan-07 apr-07 jul-07 okt-07 feb-07 mei-07 aug-07 dec-07 mrt-07 jun-07DRCMmeetdatum1 Kademuur op de Tweede Maasvlakte2 DRCM-waarde wordt be?nvloed door cement-soort en water-cementfactor3 Voorbeeld van schommelingen in de tijdvan hetzelfde mengsel.gegeven. Het betonmengsel is over een periode van ongeveer 3jaar gevolgd en periodiek is de DRCM-waarde bepaald.De gevraagde DRCM-waarde (lees -eis) is 5,5 ? 10-12m2/s. Doorperiodiek meten tijdens de bouwfase blijkt dat de DRCM-waardeschommelt tussen bijvoorbeeld 2 ? 10-12m2/s en 9 ? 10-12m2/s. Devraag is of het beton nu aan de eis heeft voldaan. Is degevraagde waarde een maximum voor elke meetwaarde, is heteen gemiddelde waarde, of misschien wel de karakteristiekewaarde? Dit staat helaas niet in de leidraad. Natuurlijk ontstaater discussie over de hoge waarde. Die ligt immers boven degevraagde waarde. Maar we horen niemand over de extreemlage waarde. Die is op zichzelf net zo afwijkend.Kan nu worden gesteld dat het deel van de constructie, dat isgestort ten tijde van de gemeten hoge waarde, niet voldoet aande verwachte levensduur? Is het wel terecht om een deel van deconstructie als onvoldoende qua levensduur te karakteriserenals de gevraagde DRCM-waarde wordt overschreden?OorzakenNatuurlijk start er een onderzoek naar de oorzaak van deschommelingen in de DRCM-waarde. In het onderzoek naaraanleiding van het genoemde voorbeeld is eerst vastgesteld ofer wel is gemaakt wat men wilde. Daarna werd duidelijk datverschillende laboratotia de `hoge' DRCM-waarde konden repro-duceren. Met het mengsel zijn vervolgens verschillende varian-tenstudies uitgevoerd. Door steeds ??n grondstof tegelijk uit tewisselen tegen een grondstof van andere herkomst is gekekenof ??n van de grondstoffen verantwoordelijk kon wordengehouden voor de hoge DRCM-waarde. Eerst is het toeslagmate-riaal verwisseld door die van een andere bron. Daarna is hetbronwater vervangen door leidingwater. Ook de hulpstof isvervangen. Na al deze metingen is er nog steeds geen oorzaakvoor de schommeling gevonden. Het cement is vervolgensonder de loep genomen en hierbij werd duidelijk dat variatie inchloridegehalte van cement (0,04 tot 0,14%) en Na-eq1) (0,62? 0,87%) geen hoge waarneming kon verklaren. Al met al blijkthet een puzzel zonder uitkomst.Mengsels met CEM III/B en een lage water-cementfactor (wcf)worden in Nederland veelvuldig gemaakt. Tijdens een korteinventarisatie van de meetresultaten uit dezelfde periode, bijverschillende betoncentrales, blijkt dat de DRCM-waarde varieertvan net onder de 5 tot net boven de 6. De enige uitzondering isde waarde van 3,5 uit juni 2009 (fig. 4).CUR-leidraad 1In het eerder genoemde praktijkvoorbeeld bleek het nietmogelijk op een goede manier te kunnen verklaren waardoorde schommelingen zijn ontstaan. In de CUR-Leidraad staateen aanwijzing hoe de DRCM-waarde kan worden be?nvloed,namelijk met de wcf of het cementtype. Bij een lagere wcfworden de waarden lager en bij hoogovenslakgehalten >45%ing. Harry Corporaal MICTENCI Technische voorlichtingJaap van EldikMebinmengsel 4020 (25%)CEM III/B 255 kgCEM I 85 kgzand 768 kggrind 1136 kghulpstof (3e) 1,53 kgbronwater 157 kglucht 15 Lwcf 0,45totaal 2403 kgRCM ENCI (juni 2009) 7,6RCM extern lab (april 2009) 8,2slakgehalte 52%231) Natrium-equivalent ofNa2Oeqin m/m %themaD? Drcm-waarde bestaat niet12012420,01,02,03,04,05,06,07,0aug-08sep-08okt-08nov-08dec-08jan-09feb-09mrt-09apr-09mei-09jun-09jul-09DRCM.10-12m2/sbeton. Dit geeft de weerstand tegen het binnendringen vanschadelijke stoffen. Als we dit fundament, waar we al heel langgeen twijfel over hebben, nu laten staan totdat een ieder over-tuigd is van het ongelijk, komt er weer wat rust.Welke houvast biedt de DRCM-waarde?De vraag die eerst gesteld moet worden is of de DRCM-waardewel de goede weg is? Misschien moeten we even kijken hoeveelhouvast deze methode ons biedt.Houvast aan de wcfBeton wordt duurzamer/dichter als de wcf daalt. Bij het verza-melen van DRCM-waarden uit de praktijk is ook een werkvloer-beton beschouwd (fig. 5). Dit mengsel, met 200 kg CEM III/B,100 kg poederkoolvliegas en een wcf van 0,80, presteerde metzijn DRCM-waarde van 8,8 helemaal vergelijkbaar met de hogeuitschieter uit het praktijkvoorbeeld van figuur 3. Het verschilis echter dat het voorbeeld werd uitgevoerd met een wcf van0,45. De wcf biedt blijkbaar toch niet zo veel houvast.Houvast aan de meetmethodeDan is er ook de meetmethode voor de DRCM-waarde. Een recentuitgevoerd ringonderzoek heeft uitgewezen dat de proef goed tereproduceren is. Als iets dieper wordt gekeken ontdek je dat destandaardafwijking van de meetmethode ongeveer 0,7 is.Stel, we gaan uit van een in de betonwereld gebruikelijke normaleverdeling, dan valt 95% van alle waarnemingen binnen een gebieddat 2x de standaard afwijking bedraagt vanaf het gemiddelde(fig. 6). Daarnaast valt 5% van de waarnemingen hier nogbuiten.Met dit in het achterhoofd kan bij beton met een theoretischeDRCM-waarde van 4,0, de gemeten waarde dus vari?ren tussende 2,6 en de 5,4 (waarde 4 +/- (2 x 0,7 = 1,4)). Dit is het zoge-naamde 95%-gebied. Dat betekent voor de DRCM-waarde een95% bandbreedte van 2,8 ? 10-12m2/s.In vergelijking met de tabellen in de CUR-Leidraad zijn degaat het beter dan met puur portlandcement. Echter in desamenstelling van het praktijkvoorbeeld zit al meer dan 45%slak en heeft deze al een lage wcf.Stuurloos varenConclusie van de case is dat we eigenlijk stuurloos rondvaren.De wcf kan verder worden verlaagd, maar dan gaan anderebetontechnologische problemen een rol spelen zoals meerkrimp en moeilijkere verdichtbare en mengbare mengsels. Ookkan het hoogovenslakgehalte verder omhoog, maar dat geeftproblemen met het bouwtempo. Er was al CEM I bijgemengdin het betonmengsel om meer beginsterkte te krijgen. De vraagkomt op: Hoe kunnen we de gemeten DRCM-waarde betontech-nologisch goed be?nvloeden? En veel moeilijker: Is traditioneelbeton met een wcf van 0,43 en 340 kg CEM III/B wel duurzaamin de zin van levensduur?Een les uit de studie betontechnologie is dat als de wcf daalt,ook de permeabiliteit van het beton afneemt. Dit betekent, vrijvertaald, dat schadelijke stoffen zoals chloride het beton steedsmoeilijker binnen kunnen dringen. Een andere les is dat hoog-ovencement een dichtere poriestructuur oplevert [1]. Als nuzowel een lage wcf als een CEM III/B wordt toegepast, danwordt volgens de geldende betonnormen NEN-EN 206-1 enNEN 8005 voldaan aan de hoogste eisen voor milieuklassen.Dat betekent een duurzaam beton in de zin van levensduur.Met de ervaring van deze case moeten we (helaas) constaterendat hieraan steeds vaker getwijfeld wordt. Wat overblijft: een(vooralsnog) stuurloos `DRCM-schip'.Terug naar de basisOm het onderwerp goed te kunnen beschouwen is het goedterug te gaan naar de basis. Beton is een bouwmateriaal opbasis van natuurlijke grondstoffen. Beton heeft dan ook eenvariatie in eigenschappen. De duurzaamheid van beton, in dezin van levensduur, wordt bepaald door de dichtheid van4D? Drcm-waarde bestaat niet 12012 430,810,60wbf010050vliegas337200270CEM III/B0,47wcf3210,01,02,03,04,05,06,07,08,09,010,03217,38,85,4DRCM.10-12m2/s2x 2x95%2,5% 2,5%gemiddeldewaardepercentages zijn afgerond.officieel is het 2,3 % en 95,4 % 35 mm 40 mm 45 mm 50 mm83210 765 94dekkingspreiding van demeetmethodeDRCM-waarde6 Normaalverdeling7 De spreiding in de meet-methode afgezet tegen deDRCM-waarde met de bijbe-horende dekking volgensde CUR-Leidraad (100 jaarlevensduur met een CEMIII/B in milieuklasse XD)De CUR-Leidraad kent dit tijdseffect ook. De tabellen zijnechter geheel gebaseerd op de DRCM-waarde na 28 dagen. Jemag op een later tijdstip meten, maar dan moet je hem welterugrekenen naar 28 dagen. In de onderste rij van figuur 8 isdit uitgevoerd. Hierbij valt op dat de gemeten DRCM-waarde van3,2 na 180 dagen niet aan de gevraagde waarde van het prak-tijkvoorbeeld voldoet. Tevens valt op dat de teruggerekende28-daagse DRCM-waarde niet gelijk is aan de werkelijk gemeten28-daagse DRCM-waarde.De waarde van 3,2 is, in vergelijking met de gehele schaal van deDRCM-waarden in de leidraad (fig. 9), extreem laag. Waarommoet dan alsnog worden geconcludeerd dat beton niet voldoet?Over het tijdseffect en hoe dat wordt berekend zijn nog veelvragen te stellen. Beton wordt toch alleen maar dichter in de tijd?D? DRCM-waarde, bestaat die eigenlijk wel?Er komen in dit artikel wel heel veel DRCM-waarden voorbij.Maar welke is nu de echte? Is het de gemeten waarde op 28dagen met alleen zijn spreiding van +/- 1,4 ? 10-12m2/s van destappen in DRCM-waarde per dekking kleiner dan de spreiding(95%) van de meetmethode (fig. 7). Hierbij is nog geen reke-ning gehouden met de spreiding van de DRCM-waarde door hetbetonmengsel, de grondstoffen voor beton, het vervaardigenvan betonspecie, of het verwerken van betonspecie.Het is dus ook niet eenvoudig je vast te houden aan de meet-methode.Is de methode dan onbetrouwbaar? Nee, dat niet. Maar dewijze waarop hij wordt toegepast in de praktijk vraagt om eennieuwe beschouwing.Hoe Rapid is Rapid?De dichtheid en permeabiliteit van beton zijn afhankelijk vande hydratatiegraad. Dit is het percentage cement dat al heeftgereageerd ten opzichte van de totale hoeveelheid cement.Door de tijd heen reageert steeds meer cement en wordt decementsteen dichter, sterker en minder permeabel. Dat bete-kent dat de DRCM-waarde in de tijd lager wordt. Dit wordtbevestigd door meetresultaten in de tijd (fig. 8).4 Overzicht van gemetenDRCM-waarde aan praktijk-mengsels. Hierbij is alleengebruikgemaakt van eenCEM III als bindmiddel eneen wcf van rond de 0,445 Gemeten DRCM-waarden inde praktijk56 7themaD? Drcm-waarde bestaat niet12012440,02,04,06,08,010,012,028 56 91 1809,95,74,23,2DRCM.10-12m2/s0102030400,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65CEM ICEM III/A&B slak > 45%CEM I 52.5 R + 21-30% vliegasvliegas extrapolatieDRCM.10??m?/swbf8 DRCM-waarde in de tijd van eenbetonmengsel met een slakge-halte van >45% en een wcf van