themaOntwerpen op levensduur120124themaOntwerpenop levensduur"Vallende stukken beton leveren gevaar op voor tunnelgebrui-kers", aldus een officieel rapport over de staat van onderhoudvan de Mount Victoria Tunnel in Wellington, Nieuw Zeeland.Het bericht werd gepubliceerd in de Concrete SmartBrief van deAmerican Concrete Institute. Het is maar ??n van vele berichtenover meer of minder ernstige onvolkomenheden van infrastruc-turele werken. Deze voorbeelden tonen aan dat er een grotebehoefte bestaat aan het sturen op levensduur en daarmeeaan het terugdringen van onderhoudskosten.de omzet in de bouw, terwijl de faalkosten circa 10% van denieuwbouwkosten bedragen. Dat moet beter kunnen, zou jezeggen. Maar hoe? Het antwoord ligt voor de hand: de kwaliteitmoet omhoog. Maar de volgende vraag is dan: hoe bereik jedat? Hoe concreter de vraagstelling wordt, hoe lastiger encomplexer het antwoord blijkt te zijn.De bouw is complex. Kwaliteit is van veel factoren afhankelijk.Materiaalkeuze, communicatie tussen verschillende disciplines,deskundigheid van uitvoerend personeel en nabehandeling vanpas gestort beton zijn maar enkele van de factoren die hetverschil kunnen maken tussen goede en slechte kwaliteit.De enorme bedragen, die met de instandhouding van de civieleinfrastructuur zijn gemoeid, maken dat hier geen sprake is vaneen sectorale, maar van een nationaal maatschappelijke aange-legenheid. In een dichtbevolkt land als Nederland is eenpermanent bruikbare infrastructuur van vitaal belang. En datniet alleen vanuit economisch oogpunt. Behalve dat de infra-structuur functioneel en veilig moet zijn, moet zij ook eenminimale impact hebben op onze leefomgeving. We zullenHet kost weinig moeite om meer gegevens te krijgen over dezorgwekkende toestand waarin bruggen en tunnels in sommigelanden verkeren. De Americal Society of Civil Engineers schatdat in de komende vijf jaar 1500 miljard nodig is om deAmerikaanse infrastructuur gezond te maken. Daarin zijn danook constructies begrepen als stuwdammen, luchthavens enscholen. Dat is 300 miljard per jaar op een bevolking van 300miljoen mensen. Gelukkig ziet de situatie er in Nederlandminder ernstig uit dan in Amerika. Maar dat betekent niet dater ook bij ons geen reden is om alert te zijn. De kosten voorinspectie, onderhoud en reparatie maken ongeveer 50% uit vanOntwerpen op levensduur 12012 5zorgvuldiger moeten omgaan met grondstoffen en energie. Datheeft consequenties voor het bouwen in het algemeen, maarzeker ook voor het waarborgen van een continu operationeleciviele infrastructuur. Dit vraagt om een integrale benaderingvan het beheer van die infrastructuur. Aanlegkosten, kostenvoor beheer en onderhoud en voor uitgebruikname en recyclenmoeten in hun onderlinge samenhang worden bekeken.Levensduurvoorspellingen van infrastructurele werken makenvan deze integrale benadering een wezenlijk deel uit. Behalvedat dit in algemene zin zo is, is dit de afgelopen jaren ook vandirect belang geworden voor bouwers van grote projecten diemoeten worden gerealiseerd onder nieuwe contractvormen,zoals Design-Built-Finance-Maintenance-Operate-contracten.Bij deze contracten moeten bouwers van te voren betrouwbareschattingen van de instandhoudingskosten kunnen maken omde risico's van falen in de toekomst aanvaardbaar klein tehouden.CUR-LeidraadIn het kader van de hiervoor beschreven ontwikkelingen is in2009 CUR-Leidraad 1 ? `Duurzaamheid van constructief betonmet betrekking tot chloride-ge?nitieerde wapeningscorrosie'verschenen. Zoals blijkt uit de titel richt deze leidraad zichprimair op chloride-ge?nitieerde corrosie van de wapening. Diekeuze lag voor de hand, aangezien bij meer dan 80% van deschade aan betonconstructies wapeningscorrosie in het spel is.De leidraad, opgesteld door de CUR-commissie VC81, is geba-seerd op de DuraCrete-methode voor het bepalen van chlo-ride-indringing in beton. Deze methode is ontwikkeld in dejaren negentig in het kader van een Europees onderzoekspro-ject en is inmiddels in binnen- en buitenland toegepast bijverschillende grote infrastructurele werken. Met deze methodekunnen de effecten van cementsoort, dikte van de betondek-king en expositieomstandigheden op de indringsnelheid vanchloride-ionen in beton in rekening worden gebracht.prof.dr.ir. Klaas van BreugelTU Delft, fac, CiTG, sectie Materials &EnvironmentOntwerpen op levensduur120126themaIn de derde plaats wordt de indringing van de chloridenbepaald voor ongescheurd beton. Er worden wel verschil-lende redenen aangevoerd op grond waarvan men magaannemen dat dit, zolang de scheurwijdte binnen bepaaldegrenzen blijft, een acceptabele keuze is. Toch blijft het bij deverdere ontwikkeling van de leidraad een punt van voortdu-rende aandacht.In de vierde plaats wordt erop gewezen dat het voorspellen vande levensduur van een constructie een orde moeilijker is danhet voorspellen van de bezwijkkans van een constructie. Desituatie zou min of meer vergelijkbaar zijn als het bij het bere-kenen van de bezwijkkans niet zou gaan om de bezwijkkansvan de constructie, op grond van de aangenomen 28-daagsesterkte van het beton, maar als zou worden gevraagd naar devereiste 28-daagse sterkte van het beton, opdat na 100 of 150jaar de bezwijkkans een bepaalde grenswaarde niet zou mogenoverschrijden. Maar zo wordt bij een veiligheidsbeschouwingde vraag nooit gesteld. Dat dit een wezenlijk verschil opleverttussen een gebruikelijke veiligheidsbeschouwing en een levens-duurbeschouwing zal in ??n van de bijdragen in dit Cement-nummer uitvoerig aan de orde komen.BeperkingenDe DuraCrete-methode is al voor diverse projecten in binnen-en buitenland toegepast. Deze methode is gebaseerd op deCUR-Leidraad. Het betekent echter niet dat de methodedaarmee zonder meer kan worden voorgeschreven voor allevoorkomende gevallen waar levensduurvoorspellingen zijnvereist of relevant worden geacht. Hiervoor is een aantalredenen te noemen.In de eerste plaats moet worden bedacht dat de CUR-Leidraadeen beperkte scope heeft. Het gaat alleen om chloride-ge?niti-eerde corrosie. Carbonatatie-ge?nitieerde corrosie wordt nietbehandeld, maar dat wil niet zeggen dat er geen omstandighe-den kunnen zijn waarin deze vorm van corrosie relevant is.In de tweede plaats richt de leidraad zich op het kwantificerenvan het moment waarop de zogenaamde initiatiefase van chlo-ride-ge?nitieerde corrosie zijn einde heeft bereikt en overgaat inde propagatiefase. De propagatiefase wordt niet gekwantifi-ceerd. Om deze reden mag men aannemen dat gebruik van deleidraad leidt tot een conservatieve schatting van de levens-duur.Ontwerpen op levensduur 12012 7het hier om een relevant onderwerp gaat. Tegelijkertijd werdduidelijk dat ontwerpen op levensduur een complex vraagstukis dat een inspanning van alle bij de bouw betrokken partijenvergt om tot een voor iedereen bevredigende aanpak van hetprobleem te komen. Het werk dat in Nederland in CUR-verband is verricht, en dat voortbouwt op de internationaleDuraCrete-methode, mag in deze internationale discussiezeker worden gezien. Reden temeer om met wat in het verledenis opgebouwd zorgvuldig om te gaan, verder uit te bouwen eneen plaats te geven in een integrale duurzaamheidsbenaderingvan infrastructurele werken. StudiedagOm het gebruik van de CUR-Leidraad in de praktijk te toetsenen te bevorderen, is gelijktijdig met de introductie van deleidraad de `Kerngroep Duurzaamheid' ingesteld. Door dezekerngroep zijn ervaringen met het gebruik van de leidraad inde praktijk verzameld en ge?valueerd. In november 2011 is eenstudiedag gehouden, waarin een aantal van de opgedane erva-ringen aan de orde is geweest. In een aantal bijdragen in ditCementnummer worden verschillende aspecten van hetontwerpen op levensduur uitvoerig behandeld. Ingegaan zalworden op: de achtergrond van de leidraad, de toepassingervan bij concrete projecten, de visie van een beheerder enaannemer op levensduurvraagstukken, problemen bij het expe-rimenteel vaststellen van chloridepenetratieco?ffici?nten vanbeton, regelgeving met betrekking tot duurzaamheid in natio-naal en internationaal perspectief en het gebruik van voorspel-lende modellen bij levensduurbeschouwingen.In 2010 werd in Delft het tweede internationale congres`Service Life Design for Infrastructure' gehouden. Op datcongres werden ruim 90 bijdragen gepresenteerd uit meer dan25 landen. Het congres liet geen twijfel bestaan over de vraag ofOnline informatieIn de artikelen uit dit nummer van Cement wordtveel verwezen naar andere artikelen uit Cement enBetoniek, naar CUR-Aanbevelingen en naar de CUR-Leidraad 1.Veel van deze publicaties zijn beschikbaar op www.cementonline.nl,www.betoniek.nl en/of www.cur-aanbevelingen.nl. Onder meer:? Cement 2011/2 ? Levensduur beton? Betoniek 14/26 ? Spelregels voor 100 jaar? Betoniek 13/24 ? Beton onder spanning? CUR-Leidraad 1 ? Duurzaamheid van constructief beton metbetrekking tot chloride-ge?nitieerde wapeningscorrosie