COMMISSIE VERF OP BETON U.D.C.535.64.?697.3verfsystemen m.b.t. betonVerf en betonInleidingIn kringen die zich bezig houden met beton en met het schilderendaarvan, bestond reeds lang behoefte aan meer en grondiger ken-nis van wat er eigenlijk precies gebeurt bij het behandelen vanbeton met verf en bij het blootstellen van het geverfde beton aande atmosfeer.De moeilijkheden die zich regelmatig voordoen bij het schilderenvan beton en het onderhoud van schilderwerk op beton, voerden,nu ruim vijf ?aar geleden, tot besprekingen tussen vertegenwoordi-gers van enige belangrijke groepen die zioh voor de genoemdeproblemen interesseerden. Tot deze groepen behoorden ook deStichting Verftoepassing en het Verfinstituut T.N.O.Als resultaat van dit overleg werd in 1962, onder de auspici?n vande Stichting Verftoepassing (S.V.T.) een Commissie Verf op Betoningesteld met als doel, op grond van de bestudering van beschik-bare gegevens en door eigen proeven, te komen tot een juist inzichtin de wisselwerking tussen verf en beton en daarmee tot een duur-zame behandeling van beton met verf, wanneer een dergelijke be-handeling, om welke reden dan ook, wenselijk of noodzakelijk wordtgeacht. Het onderzoek zal zich niet bezighouden met de vraag of, enin hoeverre het schilderen van beton nodig dan wel gewenst is.In deze Commissie Verf op Beton waren, behalve vertegenwoordi-gers van de deelgenoten in de Stichting Verftoepassing, te wetenhet Bedrijfschap Schildersbedrijf en de Vereniging van Vernis- enVerffabrikanten in Nederland, ook afgevaardigden opgenomen vande Commissie voor Uitvoering van Research (C.U.R.) van de Beton-vereniging, de Stichting Ratiobouw en de Bond van NederlandseArchitecten.Het opstellen van een speurwerkplan en de praktische uitvoeringervan werd in handen gegeven van het Verfinstituut T.N.O., datdaarbij nauw samenwerkte met het Instituut voor Bouwmaterialen enBouwconstructies I.B.B.C.Het onderzoek wordt gefinancierd door de Stichting Verftoe-passing, de Commissie voor Uitvoering van Research en de Nijver-heidsorganisatie T.N.O.Punten van onderzoekHet aantal factoren, dat bij verf op beton een rol kan spelen, iszeer groot; men kan deze factoren dan ook onmogelijk alle tegelijkin een onderzoek betrekken.Er zijn factoren die betrekking hebben op het beton, op de verf enop de wisselwerking tussen beide. Ook factoren van buitenaf kunneneen grote rol spelen.Vragen, die van belang zijn voor het onderzoek naar het gedrag vanverf op beton zijn:a. Wat gebeurt er precies wanneer een verflaag op beton wordtaangebracht? Blijft zij geheel aan het oppervlak of dringt zijgeheel of ten dele in het beton?b. Indien een verf min of meer in de betonnen ondergrond dringt,welke factoren spelen daarbij dan een rol, bezien zowel van debeton- als van de verfkant?Indien een verf indringt is het dan zo, dat de verf in haar geheelindringt, d.w.z. pigment ?n bindmiddel, of dringt alleen het bind-middel in en niet het betrekkelijk grove pigment? Ten slotte be-staat ook de mogelijkheid dat pigment en bindmiddel beide in-dringen, maar niet in de oorspronkelijke verhouding.d. Hoe vormt de laag verf zich op het beton: gelijkmatig of niet?In het onderstaande worden proeven besproken door middel waar-van getracht zal worden een antwoord op deze vragen te krijgen.Wijze van onderzoekTen einde te kunnen nagaan wat er precies gebeurt wanneer verf opeen ondergrond wordt aangebracht, moet men over een methode be-schikken die de ligging van verflagen, eventueel van bindmiddelen pigment afzonderlijk, duidelijk zichtbaar maakt.Bij de bestudering van verf op hout bleek daartoe het maken en hetmicroscopisch bekijken van doorschijnende coupes, loodrecht ophet geschilderde houtoppervlak gesneden, zeer geschikt. Dit was inhet bijzonder het geval indien in het bindmiddel van de verf eenzeer kleine hoeveelheid van een ultraviolet, licht fluorescerendekleurstof was opgelost. Hierdoor was het mogelijk pigment en bind-middel gescheiden waar te nemen.Cement XVIII (1966) Nr. 12Bij verf op staal is het snijden van coupes niet mogelijk. Wel kanmen na doorzagen van het staal in een richting loodrecht op hetgeschilderde oppervlak doorsneden verkrijgen, die bij microsco-pisch onderzoek waardevolle gegevens opleveren.Van geschilderd beton was het evenmin mogelijk coupes te maken,doch ook hier gelukte het door middel van doorsneden, loodrechtop het geschilderde oppervlak gesneden, nadere gegevens over dewisselwerking tussen verf en beton te verkrijgen.Ten einde bij het maken van doorsneden beschadiging van de ophet beton aangebrachte verflaag te voorkomen, werd deze bedektmet een laag epoxyhars, die daarop goed hechtte en geen invloeduitoefende op de verf.De aldus verkregen proefstukken werden daarna loodrecht op hetgeverfde oppervlak met een diamantzaag doorgesneden. Vervol-gens werden de verkregen snijvlakken met behulp van schuurpapierno. 400 voorzichtig glad geschuurd.De doorsneden werden daarna onder een microscoop bij een ver-groting van 30 bekeken, zowel bij belichting met een normalegloeilamp als met licht, rijk aan ultraviolette stralen.Zoals uit de bijgevoegde afbeeldingen blijkt, kan het een. en anderfotografisch goed worden vastgelegd.Gebruikte betonsoortenVoor deze ori?nterende proeven werden paneeltjes van beton, indit geval van microbeton, vervaardigd met afmetingen van20 ? 7,5 ? 1 cm. De microbetonsamenstellingen zijn in tabel 1aangegeven. Deze samenstellingen benaderen die van het gedeeltevan normaal gestort beton (van een gebruikelijke samenstelling) datgelegen is nabij een horizontaal bovenvlak.Na het storten en het ontkisten werden de paneeltjes gedurende28 dagen in verzadigd kalkwater bij 20 ?C verhard, waarna zij vrijopgesteld in het laboratorium, spoedig een vochtgehalte van 2 ?3% aannamen.In het onderzoek betrokken bindmiddelen en vervenDe eerste proeven werden uitgevoerd met:a. al. of niet gepigmenteerde (gesiccativeerde) lijnolie; pigmenttitaandioxidewit;b. al of niet gepigmenteerde lijnolie-alkydhars (17% ftaalzuuran-hydride) pigment titaandioxidewit, in welke Produkten dus zoalsin punt 3 werd aangegeven een fluorescerende kleurstof wasopgelost.In de praktijk worden deze Produkten weliswaar bij voorkeur nietgebruikt voor het schilderen van beton, maar op grond van hetgeenbekend was over de indringing van deze Produkten in hout werdenzij voor een eerste ori?ntering ook hier toegepast. De indringingvan meer gebruikelijke betonverven zal eveneens worden bestudeerd;in deze publikatie wordt hierop echter nog niet ingegaan.Bespreking van de resultatenReeds tijdens het aanbrengen van gesiccativeerde lijnolie bleek deeerste laag zeer snel in het beton te dringen, doch de tweede laagminder snel. Een duidelijke laagvorming op het beton vond nietplaats. De alkydharsvernis drong veel minder sterk in het beton dande lijnolie. Hierdoor blijft er dan ook veel eerder een laag vernisop het beton achter. Met de tweede laag, die nog maar zeer weinigin het beton dringt, werd een goed glanzende bedekking van hetbetonoppervlak bereikt.Een titaandioxidewit-lijnolieverf, die op glas met glans droogde,gaf op beton een dunne, matte eerste en tweede laag.Kennelijk was een groot deel van het bindmiddel uit de aange-brachte verf in het beton gedrongen.Een titaandioxidewit-alkydharsverf drong duidelijk minder sterk inhet beton dan de overeenkomstige lijnolieverf. Reeds door middelvan ??n laag kon een goed glanzend oppervlak worden verkregen.Ten einde over de indringing van en over de ontmenging in de verfwat meer te weten te komen, werden in een richting loodrecht ophet geschilderde betonoppervlak doorsneden gemaakt, die micros-copisch werden bekeken.Het onder punt 3 in principe aangegeven microscopische onderzoekgaf het volgende aan:753? lijnolieverf, maar vooral lijnolie dringt in beton gemakkelijk naarbinnen;. bij lijnolieverf dringt het bindmiddel veel verder in het beton danhet pigment; het pigment blijft in een dikkere of minder dikke laagop het beton achter;? alkydharsverf en alkydharsvernis dringen veel minder ver in hetbeton dan de overeenkomstige lijnolieprodukten;? bij de gebruikte alkydharsverf dringt het bindmiddel iets verderin het beton dan het pigment;? naarmate het beton poreuzer is, dringen daarop aangebrachte Verf-materialen beter in;? terwijl op de slijmlaag (horizontaal bovenvlak van de plaatjes)in het algemeen zonder moeite een gelijkmatig dikke verflaag kanworden aangebracht, is dit niet mogelijk aan de meer reli?frijkebekistingszijde, Aan deze zijde komt een groot gedeelte van de verfterecht in de daar voorkomende kleine holten. Hierdoor komt naarverhouding minder verf op het eigenlijke betonoppervlak. Dit be-tekent dat de daar aldus gevormde dunne laagjes ook slechtsweinig weerstand bezitten tegen verwerende invloeden, zodat deverf ter plaatse gemakkelijk te gronde gaat. Te meer is dit het gevalop de vaak zeer scherpe randen van de gaatjes en holten, waarde verflagen extra dun kunnen zijn, met alle gevolgen van dien.Verweringsverschijnselen worden daarom vaak het eerst op dezeranden zichtbaar.De verf is aan de bekistingszijde dus zeer oneconomisch gebruikt.Maatregelen om dit te verbeteren zijn daarom gewenst.Een verbetering kan waarschijnlijk worden bereikt door het beton-oppervlak voor het schilderen te egaliseren, bijv. door het vullenvan de oneffenheden met plamuur of een ander vulmiddel.Een voorwaarde hierbij is, dat deze plamuur of dit vulmiddel eengrotere of even grote levensduur heeft als het erop aan te brengenverfsysteem. Het aanbrengen van een plamuur of vulmiddel zalweliswaar meer investeringskosten voor het schilderwerk met zichmeebrengen. Daartegenover staan echter naar verhouding veel ge-ringere kosten voor het onderhoud, omdat men op het dan verkregengelijkmatige betonoppervlak ook gelijkmatige en dikkere verflagenkan aanbrengen, die een grotere weerstand tegen verwerende in-vloeden bieden, dan de lagen die op een niet-ge?galiseerd opper-vlak kunnen worden gevormd.ConclusiesUit het beschreven- onderzoek is ten aanzien van de onder punt 2gestelde vragen gebleken:a. dat de onderzochte bindmiddelen en verven bij het aanbrengen inverschillende mate in het beton dringen. Hiermee zal men dus ookbij echte betonverven rekening moeten houden;b. dat, al naar de eigenschappen van de betrokken verven en desamenstelling van het beton, dit binnendringen in meer ofmindere mate kan plaatsvinden; zo dringt een hoger visceuze,langzaam drogende lijnolie veel meer in dan een lager vis-ceuze, sneller drogende alkydharsverf;dat, al naar de eigenschappen van de verf en in het bijzonderdie van het bindmiddel, de samenstelling van de verf bij hetbinnendringen kan veranderen, doordat het bindmiddel snellerkan indringen dan het pigment;d. dat de laagdikteverdeling van een bepaalde hoeveelheid opge-brachte verf afhangt van de aard van de verven en de toestandvan het betonoppervlak (slijmlaag en bekistingszijde); zo wordtaan de slijmlaagzijde met eenzelfde hoeveelheid verf een ge-lijkmatiger laag verkregen dan aan de bekistingszijde.Op de in het algemeen reli?frijke bekistingszijde kan een gelijk-matiger laag pas worden verkregen nadat deze zijde door eenvoorbewerking is ge?galiseerd.Bij deze punten wordt evenwel in het midden gelaten of de aange-brachte verflagen in wisselwerking met de betonnen ondergrondvoldoende weerstand kunnen bieden aan atmosferische en andereinvloeden.tabel h de voor dit onderzoek gebruikte proef plaatjes; afmetingen-.20 ? 7,5 ? 7 cm,? na het storten en ontkisten gedurende 28 dagenverhard in kalkhoudend water van 20 ?Ca. 352 kg cement/m3; w/c-factor 0,54b. 352 kg cement/m3; w/c-factor 0,82352 kg cement/m3; w/c-factor 0,57zeefanalyse van het zanda en bop zeef cumulatief in % op zeef cumulatief in %5,6--11,2 5,6--9,6 312,8--5,6 --- 2,8--5,6 511,4-2,8 29 1,4--2,8 650,60--1,4 50 0,60--1,4 750,300--0,60 65 0,300-0,60 830,150--0,300 75 0,150--0,300 88< 0,150 100 < 0,150 100ONTVANGEN BOEKENDeze boeken zullen zoveel mogelijk in de eerstvolgende nummersvan 'Cement' besproken worden.Septi?me Congres - Rapport Final; Z?rich, Association International des Ponts etCharpentes, 1965; 18x24,5 cm, 488 blz., vele fig., litt. opg.C. S i e g e l , Formes structurales de l'architecture moderne; Parijs, Eyrolies,1965; 2 5 x2 7 cm, 308 blz., vele fig., 157 litt, opg.;S. C e r v i , Le b?ton tendu dans la flexion simple et compos?e; Parijs, Dnod,1965; 15,5x24 cm, 96 blz., 25 fig.; 16,45 F.A. H. G u s t a f e r r o , N. G r e e n i n g , P. I i e g e r, Expansive Concrete - Labo-ratory Tests of Freeze-Thaw and Surface Scaling Resistance, Bulletin 190; Skokie(III.), Research and Development Laboratories of the Portland Cement Association;15x23 cm, 36 biz., 32 fig., 13 tab., 8 litt. opg. [overdruk uit JOURNAL OF THEPCA RESEARCH AND DEVELOPMENT LABORATORIES, vol. 8, no. 1, Jan. 1966)G. V e r b e e k , Cement Hydration Reactions at Early Ages, Bulletin 189; Skokie(111.), Research and Development Laboratories of the Portland Cement Association;15x23 cm, 7 biz., 7 fig. (overdruk uit JOURNAL OF THE PCA RESEARCH ANDDEVELOPMENT LABORATORIES, vol. 7, no. 3, sep. 1965).D. J. J h n s, Thermal Stress Analyses; Oxford, Pergamon Press, 1965; 13x19,5cm, 211 blz., vele fig., tab., 175 litt, opg.; 21 S. R. Cruz, Elastic Properties of Concrete at High Temperatures, Bulletin 191;Skokie (111.), Research and Development Laboratories of the Portland Cement Asso-ciation; 15x23 cm, 9 blz., 6 fig., 4 tab., 8 litt. opg. (overdruk uit JOURNAL OFTHE PCA RESEARCH AND DEVELOPMENT LABORATORIES, vol. 8, no. 1, jan. 1966)P. H. Kaar, D. D. M a g u r a , Effect of Strand Blanketing on Performance ofPretensioned Girders, Bulletin D97; Skokie (III.), Research and Development La-boratories of the Portfand Cement Association; 15x23 cm, 15 biz., 13 fig., 5 tab.,5 litt. opg. (overdruk uit JOURNAL OF THE PRESTRESSED CONCRETE INSTITUTE,vol. 10, no. 6, dec. 1965)754A. L i t v i n , . p i n k e r h o f f, A Penetration Test for Determining the Com-pressive Strength of Low-Density Concrete, Bulletin D98; Skokie [III.), Researchand Development Laboratories of the Portland Cement Association; 15x23 cm, 8blz., 6 fig., 3 tab., 3 litt. opg. [overdruk uit JOURNAL OF THE PCA RESEARCHAND DEVELOPMENT LABORATORIES, vol. 8, no. 1, Jan. 1966).B. Ost, G. E. M o n f o r e , Penetration of Chloride into Concrete, Bulletin 192;Skokie (III), Research and Development Laboratories of the Portland CementAssociation; 15x23 cm, 7 blz., 5 fig., 3 tab., 9 litt. opg. (overdruk uit JOURNALOF THE RESEARCH AND DEVELOPMENT LABORATORIES, vol. 8, no. 1, Jan. 1966).W. G. H I m e, W. F. M i e I a z, J. D. C o n n o l l y , Use of Infrared Spectro-photometry for the Detection and identification of Organic Additions in Cementand Admixtures in Hardened Concrete, Bulletin 194; Skokie (III.), Research andDevelopment Laboratories of the Portland Cement Association; 15x23 cm, 12 blz.,4 fig., 9 litt. opg. (overdruk uit ANALYTICAL TECHNIQUES FOR HYDRAULICCEMENT AND CONCRETE, STP no. 395).Betontechnische Berichte 1965; D?sseldorf, Beton-Verlag GmbH, 1966; 15x21 cm,216 blz., vele fig., litt, opg.; DM 23,80W. B. C r a n s t o n , Determining the relation between moment, axial load andcuravture for structural members, Technical Report TRA/395; Londen, Cement andConcrete Association, juni 1966; 21 ? 29,5 cm, 11 blz., 10 fig.H. Roth, Die betontechnische Baustellenbetreuung; K?ln-Braunsfeid, RudolfM?ller, 1966; 14,5x21 cm, 143 blz., 68 fig., 17 tab., 42 litt, opg.; DM 13,50D.W. f e i f e r, J. A. H a n s o n , Precast Concrete Wail Panels: Flexural Stiffnessof Sandwich Panels, Bulletin D99; Skokie (111.), Research and Development Labo-ratories of the Portland Cement Association; 15x23 cm, 20 blz., 14 fig. 5 tab.,4 litt. opg. (overdruk uit 'Symposium on Precast Concrete Wall Panels', PublicationSP-11, American Concrete Institute, 1965)Geprefabriceerde betonnen trappen, serie: Documentatie Bouwwezen; Rotterdam,Bouwcentrum, 1966; 21x29,5 cm, 23 blz. met fig.; f 5,25 (voor leden Bouwcen-trum 4,75)E. A. W h i t e h u r s t, Evaluation of Concrete Properties from Sonic Tests, Mono-graph no. 2; Detroit (Mich.), American Concrete Institute, 1966; 16x23,5 cm, 94blz., vele fig., tab., 73 litt, opg.; $ 4.50Cement XVIII (1966) Nr. 12