drs.A.R.Koping.P.E.VogelaarRijkswegenbouwlaboratorium, DelftVorst- dooizoutschadeaan betonoppervlakken1. InleidingBij beton in bij voorbeeld schampkanten, goten en tunnelwanden [1] is, vooral op plaatsenwaar dooizout gestrooid wordt, het optreden van vorstschade een veel voorkomende zaak.Het gebruik van luchtbelvormer en plastificeerder [2] kan de bestandheid tegen vorst welis-waar verhogen, maar de op sommige plaatsen geconstateerde schade is toch nog vrij aan-zienlijk. Bij de Rijkswaterstaat, zowel bij de Directie Sluizen en Stuwen als bij de DirectieBruggen, vroeg men zich daarom af in hoeverre bijgemengde dichtingsmiddelen en impreg-neermiddelen een verdere verbetering van de bestandheid tegen de schadelijke invloed vande combinatie vorst en dooizout kunnen bewerkstelligen.Dichtingsmiddelen die aan de specie worden toegevoegd worden in de desbetreffende norm[3] genoemd: hulpstoffen die de waterdoorlatendheid en/of de wateropzuiging van beton ver-minderen. Impregneermiddelen, die op verhard beton worden aangebracht met het doel dewaterdichtheid te verbeteren, zijn niet genormaliseerd. Van beide wordt verondersteld dat dehoofdwerking - het waterdicht maken van beton - als nevenwerking een betere bestandheidvan beton tegen vorst zal meebrengen.Om de juistheid van bovengenoemde veronderstelling te toetsen, werden proefstukken vanbeton met de diverse middelen vervaardigd. Hiervan werden de druksterkte, de dichtheid, dewaterdoorlatendheid, de waterabsorptie en het massaverlies bij een door het Rijkswegen-bouwlaboratorium ontwikkelde vriesproef bepaald. Uit het onderzoek is gebleken dat bepalingvan waterdoorlatendheid en waterabsorptie niet ter vervanging van de vriesproef kan dienen.Door proeven op de voor het vervaardigen van de proefstukken bereide specie werd degelijkwaardigheid van proefstukken met verschillende middelen geverifieerd. Gelijke verwerk-baarheid (een zetmaat van 4 cm) was hierbij de zwaarste eis. Tevens werd een onderzoekingesteld ten einde na te gaan in hoeverre verbetering van de bestandheid tegen vorst endooizout kan worden verkregen door verhoging van het cementgehalte.2. Keuze van de te onderzoeken handelsproduktenUit de grote groep van hulpstoffen is gekozen voor die hulpstoffen die als hoofdwerkinghebben dat ze beton waterdicht maken. Hieronder vallen ten eerste de dichtingsmiddelen,bestaande uit hulpstoffen voor bijmenging die de waterdoorlatendheid verminderen en uitwaterafstotende hulpstoffen, en ten tweede de impregneermiddelen die verhard beton vaneen weinig waterdoorlatende laag voorzien.Produkten die als nevenwerking het beton minder waterdoorlatend maken, doch een anderehoofdwerking hebben, zoals bij voorbeeld plastificeerders en vertragers, werden niet in hetonderzoek opgenomen. Tamelijk dure kunstharsmortels, die enige millimeters dik op betonaangebracht een meestal volkomen waterdichte laag vormen, werden evenals Produkten opbasis van asfaltbitumen en teer niet onderzocht, daar zij als bekleding van het beton wordenbeschouwd.Het aantal handelsprodukten behorende tot de dichtingsmiddelen voor bijmenging en impreg-neermiddelen, is bijzonder groot, zodat niet alle Produkten konden worden onderzocht. Vooreen selectie werden ze ingedeeld in groepen. Uit elk van deze groepen werden een of tweehandelsprodukten als representanten voor de desbetreffende groep gekozen.2.1 Dichtingsmiddelen voor bijmengingDe dichtingsmiddelen werden onderverdeeld in kalkbindende stoffen en waterafstotendestoffen.Kalkbindende stoffenTijdens de cementverharding ontstaat vrije kalk. Door bij het mengen van de betonspecietoegevoegde kalkbindende stoffen zoals fluoriden of silico-fluoriden wordt de vrije kalk in hetbeton gebonden tot onoplosbare verbindingen die een betere waterdichtheid, vooral op lange-re termijn, garanderen.Als representanten werden gekozen een vloeibaar produkt op fluaatbasis met tevens plastifi-cerende nevenwerking (J) en een produkt bestaande uit fijn gepoederd aluminiumsilicaat (L).Cement XXVII (1975) nr.4 141Waterafstotende stoffenDeze Produkten bestaan in het algemeen uit stearaten die door de betonspecie gemengd doorde waterafstotende werking het indringen van water in de pori?n van het beton bemoeilijken.Als representanten werden gekozen een emulsie van een waterafstotend produkt (O), eenprodukt bestaande uit een fijn mineraal poeder, een waterafstotende stof met een plastifice-rende nevenwerking (N) en een vloeibaar produkt met waterafstotende hoofdwerking enluchtbelvormende en plastificerende nevenwerking (K).2.2 ImpregneermiddelenDe impregneermiddelen werden onderverdeeld in drogende oli?n, kalkbindende stoffen,kunstharsen, siliconen en waterglas.Drogende oli?nDoor inwerking van zuurstof uit de lucht ontstaat bij gebruik van een drogende olie (bijv. lijn-olie) door oxydatie en polymerisatie een weinig waterdoorlatende laag. Als representantenwerden gekozen een mengsel van gelijke volumedelen gekookte lijnolie en kerosine (A) eneen handelsprodukt op basis van lijnolie (B).Kalkbindende stoffenIndien men fluaten op verhard beton aanbrengt zal uitsluitend de vrije kalk in het betonopper-vlak omgezet worden in onoplosbare verbindingen.Als representant werd gekozen een poedervormige fluorverbinding die oplosbaar is in water(G).KunstharsenDeze produkten bestaan veelal uit een hars en een verharder, die in een bepaalde verhoudingmet elkaar worden vermengd en in een dunne laag worden aangebracht. De onderzochteprodukten kunnen op nat beton worden aangebracht.Als representanten werden gekozen een epoxy-emulsie (I) en een polyurethaan (C), waarbijde functie van verharder door water wordt vervuld.SiliconenSiliconen-oplossingen moeten bij voorkeur op een droog betonoppervlak worden aangebrachten vormen aan de buitenzijde van het beton een waterafstotende laag die geen water maarwel waterdamp doorlaat. Als representant werd een siliconen-oplossing (H) gekozen.WaterglasWaterglas (F) kan op vochtige betonoppervlakken worden aangebracht en vormt met kool-dioxyde uit de lucht een fijn kiezelzuur dat de pori?n aan het oppervlak van het beton afdicht.Als referentie werden blanco proefstukken vervaardigd zowel met hoogovencement (M) alsmet portlandcement (E). In dit beton werden geen dichtingsmiddelen gebruikt. Evenmin werdeen impregnering toegepast. Ter vergelijking werd eveneens beton voorzien van'een laag wittechloorrubberverf (D) in het onderzoek betrokken.3. Invloed van het cementgehalteAlvorens te beginnen met het onderzoek naar de invloed van de in ? 2 uitgekozen middelen ishet nuttig te weten welke invloed het cementgehalte heeft op de vorstschade bij aanwezigheidvan dooizout.Ten einde deze invloed te bepalen werden betoncilinders (0 0,10 m) vervaardigd met respec-tievelijk 315, 340, 365 en 390 kg/m3hoogovencement klasse A. Bij de betonsamenstellingwerd er naar gestreefd een hoogwaardig, zo homogeen en zo dicht mogelijk beton te ver-krijgen.Een gradering volgens de Fullerkromme met een maximale korreldiameter van 32 mm werd zogoed mogelijk benaderd door gebruik te maken van uitgezeefde fracties. Een zo laag moge-lijke watercementfactor werd verwezenlijkt zonder de verwerkbaarheid tekort te doen. Erwerd gestreefd naar een zetmaat van 4 cm. In de betonmengsels werd zowel een plastificeer-der als een luchtbelvormer gebruikt op de doorgaans in de bestekken van de Rijkswaterstaat,Directie Sluizen en Stuwen voorgeschreven wijze. Van de verse specie werd de water-cement-factor [4] berekend en werden de zetmaat [4], de V?b?-waarde [5] en het luchtgehalte [4]bepaald. Na 28 dagen geconditioneerd verharden werden tevens de dichtheid en de druk-sterkte bepaald (tabel 1).Tabel 1Eigenschappen van betonspecie, vervaar-digd met diverse cementgehalten, en dicht-heid in een natte toestand en druksterktevan het beton na 28 dagen verhardenOnder dichtheid wordt verstaan:gewicht kubusvolume kubusgehalteaanhoogoven-cement(kg/m3)water-cement-factorzetmaat(cm)V?b?-waarde(s)lucht-gehalte(%v/v)dichtheidin nattetoestand(kg/m3)druksterktena 28dagen(N/mm2)315 0,46 4 3 2,0 2390 45,5340 0,41 4 4 2,0 2400 46,2365 0,41 4 3 2,1 2400 47,0390 0,39 4 3 2,3 2370 48,1Cement XXVII (1975) nr.4 142JStrooien van zout op het proefstukSalt is sprinkled on the specimen2Vries-doo icyclusFrost-thaw cycle3Massaverlies van beton met verschillendcementgehalteLoss of mass of concrete with differentcement content4Beton met 315 kg cement per m3na10 cyclussenConcrete with 315 kg cement per m3after10 cycles5Beton met 390 kg cement per m3na10 cyclussenConcrete with 390 kg cement per m3after10 cyclesDe met verschillende hoeveelheden cement vervaardigde cilinders werden gedurende 40 cy-clussen aan een vriesproef onderworpen. Bij deze vriesproef wordt m.b.v. rubber ringen aande bovenzijde van een cilinder een opstaande rand gecre?erd. Bij het begin van elke cycluswordt op het bovenvlak een 3 mm dik laagje water aangebracht. In een vrieskist wordt eenproefstuk op een temperatuur van --5?C gebracht waardoor een ijslaagje ontstaat. Op ditlaagje wordt de volgende dag strooizout regelmatig verdeeld (foto 1), waarbij een scherpetemperatuurdaling optreedt (fig. 2). De cilinders blijven dan nog ??n uur in de vriesruimte,waarna ze in een ruimte met een temperatuur van 20 ?C worden geplaatst zodat alle ijsontdooit.Het smeltwater met de losgeraakte stukjes beton wordt van iedere cilinder afzonderlijk ver-zameld en per vijf cyclussen wordt na filtratie door weging de massa van de losgeraaktestukjes beton bepaald. Het gemiddelde massaverlies van drie cilinders per cementhoeveelheidals functie van het aantal cyclussen is gegeven in figuur 3. Uit deze figuur blijkt dat in hetbegin van de beproeving de afschilfering van de cementhuid het grootst is en dat daarna vrij-wel een lineaire toename van het massaverlies plaatsvindt. Naarmate er meer cement toege-past is, blijkt de cementhuid beter bestand tegen de vries- en dooicyclussen. Dit is duidelijkte zien op de foto's 4 en 5 van beton met 315 kg/m3hoogovencement.4. Invloed van bijgemengde dichtingsmiddelen en impregneermiddelen4.1 Proeven op specieVoor de betonsamenstelling werd weer uitgegaan van de in ? 3 genoemde uitgezeefde fractiesom tot een gradering volgens de Fullerkromme met een maximale korreldiameter van 32 mmte komen. Voor het blanco beton en voor het beton dat ge?mpregneerd zou worden werd340 kg/m3hoogovencement gebruikt en werden de bij de Rijkswaterstaat, Directie Sluizen enStuwen gebruikelijke luchtbelvormer (op basis van vinsol resin) en plastificeerder (op basisvan ligninesulfonaten) toegevoegd. De samenstelling van de betonmengsels, eveneens ver-vaardigd met 340 kg/m3hoogovencement, waaraan dichtingsmiddelen zouden worden toe-gevoegd, werd met de leveranciers van de produkten besproken, waarna overeenkomstig hunvoorschriften en aanwijzingen werd gehandeld. In een aantal gevallen werd op grond van ditoverleg de gebruikelijke luchtbelvormer en/of plastificeerder niet toegevoegd. Tevens werdeen blanco mengsel vervaardigd met 340 kg/m3portlandcement, klasse A, en de gebruikelijkeluchtbelvormer en plastificeerder.Cement XXVM (1975) nr. 4 143Tabel 2Eigenschappen van betonspecie en dichtheidin natte toestand en druksterkte na 28 dagenvan uit de mengsels vervaardigde beton-kubussenTabel 3Vochtgehalte nodig voor normale consisten-tie en begin van de binding (Vicat) vandiverse mengselswater- zet- V?b?- lucht-dichtheiddruk-in nattebetonmengsels met cement- maat waarde gehaltetoestandsterktefactor (cm) (s) (% v/v)(kg/m3)(N/mm2)portlandcement + pi + Ibv E 0,41 4 3,0 4,9 2420 46,5hoogovencement + pi + Ibv M 0,43 4 3,5 2,2 2390 43,7"+lbv+J 0,43 4 3,5 2,0 2420 46,6" +K 0,42 4 3,5 2,6 2410 45,8"+ pi + Ibv+ L 0,45 4 3,0 1,8 2410 48,7" +N 0,46 4 3,0 2,5 2420 43,0" +lbv+O 0,44 4 3,0 1,5 2420 47,3A t/m 0 = code voor toegepaste hulpstof pi = plastificeerder Ibv = luchtbelvormerDaar waar geen plastificeerder en/of luchtbelvormer is gebruikt, geschi?dde dit omdat volgensopgave van de leverancier het bijgemengde dichtingsmiddel een voldoende plastificerendeen/of luchtbelvormende werking bezit.IbvI piI dm %(m/m) vocht begin vancementsoort voor normale de binding% (m/m) t.o.v. cement consistentie (uur)portland A - - - 28 5i"0,04 0,4 - (E) 27 6ihoogoven A - - - 32 4i"0,04 - - 32 4i" - 0,4 - 31 6"0,04 0,4 - (M) 31 6.1.2"0,04 - 0,3 J 32 7i"0,04 - 1,50 32 311.4" - - 1,0 K 34 6-" - 2,0 N 34 4.1.2"0,04 0,4 3,0 L 37 4~"- - 3,0 L 38 4Ibv = luchtbelvormer pi = plastificeerder dm = dichtingsmiddelIn tabel 2 zijn van de verse specie de water-cementfactor, de zetmaat, de V?b?-waarde en hetluchtgehalte gegeven. Om de invloed van de diverse dichtingsmiddelen op de cementbindingna te gaan, werden de normale consistentie en het begin van de binding bepaald volgensVicat [6]. Species werden vervaardigd met en zonder de diverse middelen in concentratieszoals deze in de betonmengsels zouden worden gebruikt. Uit de resultaten (tabel 3) blijkt datde gebruikelijke luchtbelvormer de binding niet vertraagt. De gebruikelijke plastificeerderdaarentegen blijkt de binding met ca. 2 uur te vertragen. De dichtingsmiddelen J en K vertra-gen de binding eveneens.Opvallend is dat produkt L met luchtbelvormer en plastificeerder nauwelijks vertraging geeft,terwijl L toch geen versneller is. Vermoedelijk wordt de plastificeerder onwerkzaam gemaaktdoordat deze gedeeltelijk aan het zeer fijn verdeelde poeder wordt geabsorbeerd.4.2 Proeven op betonCement XXVII (1975) nr. 4Daar de hoofdwerking van de onderzochte middelen uit het waterdicht maken van betonbestaat, werd de waterdoorlatendheid onder druk en de wateropneming door capillaire op-zuiging bepaald [7]. Tevens werd de in ? 3 beschreven vriesproef uitgevoerd om de middelenop de veronderstelde nevenwerking, een betere vorstbestandheid, te toetsen.Druksterkte en dichtheidNa 28 dagen geconditioneerd verharden werden van de verschillende betonsamenstellingende dichtheid en de druksterkte bepaald (tabel 2). Zowel de dichtheid als de druksterkteworden door het gebruik van de dichtingsmiddelen nauwelijks be?nvloed.WaterdoorlatendheidTen einde de waterdoorlatendheid onder druk te bepalen werden proefstukken (0,15 X 0,15 X0,20 m3) met dichtingsmiddelen vervaardigd en werden andere proefstukken op de door deleveranciers voorgeschreven wijze van impregneermiddelen voorzien. In het genormaliseerde[8] waterdoorlatingsapparaat wordt de onderzijde van het proefstuk over een cirkelvormigoppervlak met een diameter van 0,10 m gedurende twee etmalen in aanraking gehouden metwater- onder een overdruk van 0,1 N/mm2 (ca. 1 kgf/cm2), vervolgens ??n etmaal onder0,3 N/mm2 en ??n etmaal onder 0,7 N/mm2. In verband met de aard van het onderzoek is inafwijking van de Duitse norm [8] het oppervlak dat met water in aanraking wordt gebrachtniet vooraf met een staalborstel behandeld.1446Waterindringing bij prisma's vervaardigdmet portlandcementWater penetration in prisms made ofportland cementDe waterdoorlatendheid wordt, nadat het proefstuk loodrecht op het beproefde vlak is ge-spleten, visueel beoordeeld (fig. 6). Alleen bij betonprisma's met portlandcement werd enigeindringing van water (gemiddeld ca. 2,5 cm, fig. 6) vastgesteld, hetgeen kan worden toege-schreven aan het hogere gehalte aan ingebrachte lucht (tabel 2). Bij de andere proefstukkenwerd slechts in een enkel geval rondom een holte of een scheurtje plaatselijk een zeer geringewaterindringing geconstateerd, hetgeen bij de gebruikte betonkwaliteit normaal is.Wateropneming door capillaire opzuigingTen einde de wateropneming door capillaire opzuiging te bepalen, werden prisma's (0,04 X0,04 X 0,16 m3) met dichtingsmiddelen vervaardigd en werden andere prisma's van impreg-neermiddelen voorzien. Van de prisma's werden de dichtheid in droge toestand en het volume-percentage pori?n bepaald. Alle proefstukken werden 48 uur onder water gedompeld, vervol-gens gewogen, onder vacu?m met water verzadigd en nogmaals gewogen. Daarna werden deproefstukken in een autoclaaf onder een druk van 15 N/mm2met water verzadigd en voor dederde keer gewogen. De uitvoering van het onderzoek is gebaseerd op de Duitse norm [9],die is opgesteld voor de beproeving van natuursteen.In tabel 4 zijn de dichtheid in droge toestand, het gehalte aan voor water toegankelijke pori?nna 2 maanden verharding, het volumepercentage pori?n dat na de diverse beproevingen metwater gevuld is en de wateropneming in % (v/v) vermeld. Hierbij is A het produkt dat het erbij de vriesproef het best afbracht en O het produkt met de slechtste resultaten. Tevens is dein de Duitse norm gedefinieerde 'S-Wert' (de wateropneming na 48 uur onderdompelinggedeeld door wateropneming bij 15 N/mm2) opgegeven. Wat de 'S-Wert' betreft kan wordenopgemerkt dat natuursteensoorten met meer dan 0,5% (m/m) wateropneming maar met een'S-Wert' ^ 0,80 tot de weerbestendige materialen worden gerekend. Volgens de criteria vandeze norm zouden de produkten C, D, E, H en I vorstbestendig zijn en de overige Produkten(ook A en B) niet. Daar dit in tegenspraak is met de resultaten van de vriesproef, kunnen demaatstaven die in deze norm worden gehanteerd blijkbaar niet op beton worden toegepast.Op grond van het gehalte aan voor water toegankelijke pori?n kan worden geconcludeerd datalle onderzochte betonsoorten tot dicht beton (10-15% pori?n) dan wel tot zeer dicht beton(minder dan 10% pori?n) kunnen worden gerekend.Opvallend is dat de dichtingsmiddelen voor bijmenging de wateropneming bij 1 atmosfeer ofbij vacu?m ten opzichte van het blanco beton (M) vergroten. De impregneermiddelen brengenhet er over het algemeen beter af, vooral de polyurethaanhars (C) en de siliconenoplossing(H). Ook de chloorrubberverf (D) verhindert wateropneming bij onderdompeling. Bij de water-afstotende siliconenoplossing vullen de pori?n zich onder vacu?m echter vrij gemakkelijk(tabel 4).Dat bij een druk van 15 N/mm2meer dan 100% van het watertoegankelijke pori?nvolume metwater wordt gevuld, komt doordat bij deze hoge druk ook zeer fijne pori?n en zeer kleineluchtbellen met water worden gevuld. Vooral bij de proefstukken met portlandcement (E) endie met hulpmiddel speelt het grotere aantal kleine luchtbellen een voorname rol.Tabel 4Dichtheid in droge toestand, gehalte aanvoor water toegankelijke pori?n, water-opneming, 'S-Wert' en massaverlies na40 vries-dooicyclussen van beton voorzienvan impregneermiddel en van betonvervaardigd met dichtingsmiddelD = chloorrubberverfE = blanco mengsel met portlandcementM = blanco mengsel met hoogovencementa) afgerond op 1%b) afgerond op 5%onder-zochteproduk-tenhulp-stofcodedicht-heid indrogetoestand(kg/m3)geh. aanvoorwatertoegan-kelijkepori?n(%v/v)a)wateropneming uitgedruktin percentage pori?ngevuld na b)water-opne-mingna 48uuronder-dompe-ling(% m/m)'S-Wert' massa-verliesna 40vries-dooi-cyclus-sen(kg/m2)48 uuronder-dompe-lingvacu?m auto-claafimpreg-neer-midde-lenA 2310 10 75 80 90 3,2 0,83 0,22B 2320 9 85 85 100 3,3 0,85 0,24C 2270 12 45 65 85 2,4 0,53 0,25D* 2320 9 55 65 90 2,2 0,61 0,42E* 2340 10 95 95 125 4,1 0,76 0,44F 2310 10 85 85 105 3,6 0,81 0,44G 2320 9 80 80 85 3,2 0,94 0,52H 2270 12 40 85 85 2,1 0,47 0,55l 2300 10 80 80 105 3,6 0,76 0,55dich-tings-midde-lenJ 2310 11 100 100 115 5,0 0,87 0,61K 2300 11 100 100 110 5,0 0,91 0,62L 2290 12 100 100 100 5,4 1,00 0,77M* 2310 10 85 85 105 3,7 0,81 0,80N 2300 12 100 100 105 5,3 0,95 0,90O 2320 11 100 100 105 4,7 0,95 0,92Cement XXVII (1975) nr.4 1457Massaverlies van beton voorzien vanimpregneermiddelen en van beton vervaar-digd met dichtingsmiddelenLoss of mass of concrete with impregnatingcompounds and concrete made with water-resisting admixtures8Beton met chloorrubberverf (D) na20 cyclussenConcrete with chloride-rubber paint (D)after 20 cycles9Beton met dichtingsmiddel (J) na20 cyclussenConcrete with water-resisting admixture (J)after 20 cycles10Beton ge?mpregneerd met lijnolie (A) na40 cyclussenConcrete impregnated with linseed oil (A)after 40 cycles11Beton met impregneermiddel (B) (lijnolie-basis) na 40 cyclussenConcrete with impregnating compound (B)(linseed oil basis) after 40 cyclesVriesproefTen einde de invloed van dichtingsmiddelen voor bijmenging en impregneermiddelen op devorstschade bij aanwezigheid van dooizout te bepalen werd de in ? 3 beschreven vriesproefuitgevoerd op cilinders (?0,10m) vervaardigd met dichtingsmiddelen en op blanco cilindersdie van impregneermiddelen waren voorzien. Hierbij werd het gemiddelde gewichtsverlies vandrie cilinders per middel gedurende 40 cyclussen vastgesteld. De resultaten (tabel 4) kunnenniet vergeleken worden met de in ? 3 beschreven resultaten daar de mate van afschilferingafhankelijk is van de ouderdom van de proefstukken bij het begin van de proef. De in ? 3beschreven proefstukken werden na 1,5 maand beproefd, de hier beschreven proefstukkenna 2,5 maand.De afschilfering is daarom bij de laatste geringer. Uit de resultaten blijkt dat alle proefstuk-ken die met impregneermiddelen zijn behandeld minder schade vertonen dan de proefstukkenvervaardigd met dichtingsmiddelen. In figuur 7 kan het gemiddelde massaverlies van allebetonsoorten met dichtingsmiddelen vergeleken worden met het gemiddelde massaverlies vanalle betonsoorten met impregneermiddelen. Het massaverlies van alle betonsoorten metimpregneermiddelen neemt lineair toe met het aantal cyclussen. Bij beton met dichtings-middelen zien we een sterke afschilfering in het begin die afneemt totdat een vrijwel constantmassaverlies bereikt wordt dat iets hoger ligt dan bij impregneermiddelen.Duidelijk is dat de impregneermiddelen er voor zorgen dat de oppervlaktehuid van het betonbestand is tegen de vriesproef. Bij de dichtingsmiddelen verdwijnt deze oppervlaktehuid evengemakkelijk als bij beton met hoogovencement zonder toevoeging. De onderzochte dichtings-middelen geven dus geen betere vorstbestandheid.Reeds bij 20 cyclussen zijn grote verschillen waarneembaar, zoals te zien is op de foto's 8en 9. Uit foto 8 blijkt de chloorrubberverf bij 20 cyclussen nog grotendeels op de betoncilinderaanwezig te zijn, terwijl op foto 9 van beton met het dichtingsmiddel (J) dat van alle dichtings-middelen het beste de vriesproef doorstond, de grindkorrels duidelijk zichtbaar zijn.Vergeleken met de dichtingsmiddelen voor bijmenging leveren de impregneermiddelen (alsgroep) een betere bestandheid tegen de vriesproef. Binnen de groep impregneermiddelentreden nog aanzienlijke verschillen op. De beide Produkten op lijnoliebasis (A, foto 10 en B,foto 11) en de polyurethaanhars (C, foto 12) zijn aanzienlijk beter dan de overige impregneer-middelen (F, G, H en I). Zie ter vergelijking eveneens foto 13 van het slechtste dichtingsmid-del (O). De epoxy-emulsie (I) gaf bij de vriesproef een minder gunstig resultaat dan op grondvan literatuur [10] verwacht werd. Waarschijnlijk is dit een gevolg van het feit dat het produktals emulsie is aangebracht.Cement XXVII (1975) nr. 4 14612Beton met impregneermiddel (C) (polyure-thaan) na 40 cyclussenConcrete with impregnating compound (C)(polyurethane) after 40 cycles13Beton met dichtingsmiddel (D) na40 cyclussenConcrete with water-resisting admixture (D)after 40 cycles14Blaasvorming in de chloorubberverfForming of bubbles in the chlorine-rubberpaintVergelijkt men vervolgens de als referentie beschouwde proefstukken dan blijken beton ver-vaardigd met portlandcement, klasse () en beton voorzien van een laag witte chloorrubber-verf (D) een nagenoeg gelijke schade te hebben opgelopen, die aanzienlijk minder is dan dievan beton vervaardigd met hoogovencement (M). Bij het beton met portlandcement zou dit tendele kunnen liggen aan het hogere luchtpercentage (tabel 2).Overige waarnemingenDe prisma's gebruikt voor de bepaling van de wateropneming werden na ca. een half jaaronder water te zijn opgeslagen nog een keer beoordeeld. De lagen op basis van lijnolie (A enB) waren slijmerig geworden, doordat de lijnolie door contact met het natte alkalische betonverzeept. Uit de praktijk [11] is bekend dat lijnolie om de twee jaar opnieuw moet wordenaangebracht. De met siliconenoplossing (H) behandelde prisma's waren niet meer water-afstotend. Ook de behandeling met siliconenoplossing moet elke twee jaar worden herhaald.In de chloorrubberverf (D) waren blazen ontstaan (foto 14) die veelal afschilfering ten gevolgehebben. De kunstharsen (C en I) waren nog intact.5. ConclusiesOp grond van de waterdoorlatendheid kan bij de bij dit onderzoek bereikte kwaliteit van hetbeton geen onderscheid worden gemaakt tussen de diverse middelen. Bij de wateropnemingblijken polyurethaanhars (C) en chloorrubberverf (D) een gunstige uitwerking te hebben. Erblijkt echter geen rechtstreeks verband tussen de resultaten bij de vriesproef en die van dewaterdoorlatendheid en de wateropneming te bestaan.Bij de vriesproef kwam naar voren dat hoogovencement, klasse A zich ten aanzien van devorst- en dooizoutbestandheid ongunstiger gedraagt dan portlandcement, klasse A.Gezien de resultaten van de vriesproef kan nog een verbetering van de vorst- en dooizout-bestandheid van beton met de bij dit onderzoek bereikte kwaliteit, verkregen met gebruik-making van een plastificeerder en een luchtbelvormer, bewerkstelligd worden op de volgendemanieren:? Verhoging van de hoeveelheid cement;? Afdichting van het betonoppervlak door een geschikt impregneermiddel.Geschikte impregneermiddelen bleken bij dit onderzoek te zijn de beide Produkten op basisvan lijnolie (A en B) en de polyurethaanhars (C). De Produkten op basis van lijnolie hebbenhet nadeel dat de aangebrachte laag na ca. 2 jaar is verweerd. Van de polyurethaanhars iseen dergelijk effect, dat de werking teniet doet, niet bekend.6. DankbetuigingDank zij de medewerking van de groep Materiaalkunde van het Stevinlaboratorium en deVakgroep Chemische Technologie, beide van de Technische Hogeschool te Delft, konden dewaterdoorlatendheids- en wateropnemingsmetingen door ons met de daar opgestelde appara-tuur worden uitgevoerd.Tevens willen de auteurs van de gelegenheid gebruik maken om de medewerkers van deafdeling beton van het Rijkswegenbouwlaboratorium, in het bijzonder de heer H.J.Cuper, tebedanken.Tot slot is dank verschuldigd aan het Wetenschappelijk Stafbureau voor de kritische kant-tekeningen.Literatuur1. Plankl, L.H., 'Frost- und Tausalzprobleme bei Stahlbetonkappen aus Strassenbr?cken', Strasseund Autobahn, 24 (9), 404-408 (1973), Strasse und Autobahn, 24 (10), 442-445 (1973), Strasseund Autobahn, 24 (11), 484-489 (1973).2. Keulen, J. van en Kreijger, P.C., 'Vorstbestandheid van beton', CUR-rapport 64 (1974).3. NEN 3532 (mei 1970), 'Hulpstoffen voor mortel en beton' (Indeling, benamingen en definities).4. NEN 3861, Voorschriften Beton VB 1974, Deel A, Gemeenschappelijk gedeelte.5. NEN 3051 (juni 1965), Richtlijnen voor het trillen van beton.6. N 493 (juni 1953), Cement, Uitvoering van de mechanische keuringsproeven, Bepaling van hetbegin van de binding.7. Theissing, E.M., Tongeren, H.P. van, Kreijger, P.C. en Poels, R., 'Toevoegingen aan beton-specie', CUR-rapport 31 (1965).8. DIN 1048 (maart 1943), Pr?fverfahren f?r Beton, Frischbeton, Festbeton gesondert hergestell-ter Probek?rper.9. DIN 52106 (januari 1972), Pr?fung von Naturstein, Wetterbest?ndigkeit.10. Arbeitsgruppe Betonstrassen, 'Vorl?ufiges Merkblatt f?r das Impr?gnieren von Betonfahrbah-nen', Forschungsgesellschaft f?r das Strassenwesen E.V., Fassung Juni 1968.11. Groenveld, J., Rijcken, G.M.G. en Tol, F.A. van, 'Discussienota dooizouten', Stuvo-rapport 1.(1971).Cement XXVII (1975) nr. 4 147
Reacties