themaHet omvangrijke vakgebied van betonreparatie7 201612themaHet omvangrijkevakgebied vanbetonreparatieKennis van betonreparatie voor constructeur en architect steeds belangrijkerHet omvangrijke vakgebied van betonreparatie 7 2016 13Kennis van de geavanceerde technieken op hetgebied van betonreparatie wordt voor deconstructeur en architect van nu, mede door deveranderingen in de bouwwereld, alleen maarbelangrijker. De term betonreparatie dektdaarbij feitelijk de lading niet. Het werkgebiedvan betonherstel en betonbescherming is veelomvangrijker dan veel mensen denken.Omdat beton in nagenoeg elk bouwwerk is toegepast, is hetwerkgebied van betonreparaties enorm. Van woningbouwcom-plexen, utiliteitsgebouwen en parkeergarages tot de zwareindustrie en civiele constructies. Er zijn veel uiteenlopendetechnieken die bij de verschillende bouwwerken en verschil-lende situaties uitkomst kunnen bieden. Om te bepalen welketechniek de beste is, is een goede analyse vooraf onontbeerlijk.Het voortrajectHet bepalen en analyseren van de onderhoudsbehoefte van eenbetonconstructie is wellicht de meest belangrijke stap om tekomen tot een duurzaam eindresultaat. Het stellen van de juistediagnose en opstellen van een goed `behandelplan' is cruciaal.Wanneer er in dit traject namelijk een onderdeel of aspect vaneen schademechanisme wordt vergeten of er is sprake van eenincorrecte interpretatie van een eis voor de gebruiksfase, wordtniet het gewenste doel bereikt.Het gehele proces om te komen tot een goed plan van aanpakbestaat uit een groot aantal onderdelen. Het analyseren van deschade is op zich al een specialisme. Daarbij is nodig:? kennis van het materiaal (gewapend) beton zelf;? inzicht in het vervormingsgedrag van de (totale) constructie;? analyse van de geschiedenis in de bouwfase en gebruiksfase;? beoordeling van de schade, zowel de omvang als de bijbeho-rende kenmerken, waaronder ook de mogelijk onzichtbaregebreken aan de hand van nadere analyse. De inzet vandiverse onderzoekstechnieken kan in veel gevallen noodzake-lijk blijken (foto 1). Van eenvoudig afkloppen (akoestischonderzoek) tot de inzet van geavanceerde radar- of ultra-soontechnieken;? vaststelling van het maatgevende schademechanisme op basisvan een grondige analyse van alle verkregen data uit het veld-onderzoek.De gewenste herstelmethodiek of de best passende vertalingvan de onderhoudsbehoefte is afhankelijk van wat technischnodig is, maar ook van de bijkomende maatregelen ten aanzienvan omgevingsfactoren en uiteraard van beschikbare budget-ten. Ook de duurzaamheid van de ingreep en de veiligheid enoverlast voor zowel gebruikers als uitvoerende partijen gedu-rende de uitvoering zijn van belang. Soms is snelheid gewensten in andere situaties is een vergaande fasering noodzakelijk.Bij dit traject is de inzet van gespecialiseerde onderzoekers,betononderhoudskundigen en reparatiedeskundigen van grootbelang.1ing. Chris Uittenbogaard 1)SealteQ West BV1 parkeergarage UMCUfoto's: SealteQ1) Chris Uittenbogaard is behalve directeur bij SealteQ West BV ook bestuurslidvan VBR en lid van het College van Deskundigen Betonreparatie.Het omvangrijke vakgebied van betonreparatie7 201614themaConstructief betonherstelBij constructief betonherstel, waarbij minimaal de originelesterkte moet worden teruggebracht, wordt veelal spuitbeton(foto 2) of aangieten met cementgebonden gietmortels (met ofzonder extra wapening) ingezet bij de meer omvangrijkeschaden. Spuitbeton kent twee uitvoeringsprincipes: de natteen de droge methode. Bij de natte methode worden (meestalPCC- of CC-) mortels gemengd en nat verpompt. Bij de drogemethode wordt pas bij de spuitnozzle water toegevoegd (verne-veld) en met een hogere druk tegen de ondergrond gespoten.De natte methode wordt voornamelijk toegepast bij projectenwaar de beheersing van de overlast een belangrijke rol speelt.De methode geeft immers veel minder overlast door stofvor-ming, overspray (beton dat niet op de plek terechtkomt) ofrebound (het terugkaatsen van een deel van het beton).De laagdikte van een spuitlaag die met de droge techniek kanworden behaald, is groter dan bij de natte spuittechniek en deproductiviteit is hoger. De droge methode wordt dan ook veelaltoegepast bij de grotere infrastructurele of industri?le projecten.Het van oudsher aanwezige kwaliteitsverschil tussen deze tweetechnieken is vooral door de verbetering van de natte spuit-mortels sterk gereduceerd.Constructieve versterkingsmaatregelenConstructieve versterkingsmaatregelen worden behalve bijherstel na (mechanische) schade of bijvoorbeeld na brand, ooktoegepast bij veranderingen in het gebruik. De gevolgen vandeze laatste oorzaak kunnen immers zijn een verhoging van denuttige belasting of aanpassingen in de draagstructuur zoals hetmaken van sparingen of doorbraken.Naast de toepassing van giettechnieken en het aanbrengen vanSpecialistische techniekenBinnen de betonreparatiebranche worden veel verschillendetechnieken en systemen toegepast. Elk van deze techniekenheeft een eigen toepassingsgebied.Traditioneel handmatig betonherstelDit betreft de toepassing van diverse handmatige techniekenals troffelen en aangieten met een grote range aan gecertifi-ceerde producten. Deze range loopt van zuiver cementgebon-den producten (CC, cement concrete) en polymeerverbeterdecementgebonden mortels (PCC, polymer cement concrete) totde zuiver kunstharsgebonden mortels (PC, polymer concrete)en een nieuwe generatie hybride producten als ECC-mortels(epoxy cement concrete). Deze handmatige werkwijze wordtveelal toegepast bij `kleinschalig' betonherstel, waarbij geenspecifieke constructieve eisen worden gesteld en waarbij voor-namelijk sprake is van carbonatatie ge?nitieerde wapeningscor-rosie of dekkingsproblematiek.KennisintensiveringBij de uitvoering van de maatregelen is toetsing aan de rele-vante voorschriften noodzakelijk, niet alleen vanuit kwaliteits-overwegingen en duurzaamheid, maar ook vanuit veiligheids-oogpunt. Het gaat immers niet om het herstel van een tuinhek.Veelal betreft het ingrepen aan de draagstructuur van eengebouw of kunstwerk.De verscheidenheid aan normen en voorschriften ? in hetartikel Regelgeving betonreparaties ingrijpend gewijzigd in ditCement-nummer worden deze besproken ? onderstreept dekennisintensiviteit van de branche en de hoge eisen gesteldaan bedrijven en medewerkers. Hierdoor is het inzetten vangecertificeerde bedrijven, die veel aandacht besteden aanzowel de interpretatie van de regelgeving als de opleiding vande in te zetten medewerkers, een voorwaarde voor betrouw-baar uitgevoerde projecten.2Het omvangrijke vakgebied van betonreparatie 7 2016 15verscheidenheid aan mogelijk toepasbare systemen maakt eengoede analyse op voorhand noodzakelijk. Zowel de analyse vande ondergrond als de interpretatie en vertaling van de functio-nele eisen bij gebruik zijn cruciaal. Van groot belang voor deduurzaamheid van elk systeem is daarnaast de voorbehande-ling van de ondergrond en de correcte applicatie van de ? veelalop kunststoffen gebaseerde ? producten.Elektrochemisch betonherstel en kathodischebescherming van wapeningsstaalDeze groep technieken, waarbij voornamelijk kathodischebescherming (KB, foto 5) een steeds belangrijkere rol inneemt,worden meestal toegepast in geval van hoge corrosieactiviteitvan het wapeningsstaal. Vaak betreft dit schade als gevolg vanindringing of inmenging van chloriden (foto 2). Te onderschei-den zijn hierbij de zogenoemde passieve galvanische systemen(bijvoorbeeld met zinkanoden) of de actieve stroomgestuurdespuitbeton (met extra wapening) zijn er recent veel nieuwetechnieken ontwikkeld ten behoeve van constructieve verster-king. Zo zijn onder meer te onderscheiden: het aanbrengen vanexterne wapening als koolstoflijmwapening (foto 3) of in telijmen strengen of staven van koolstof of basaltvezels.Een nieuw toepassingsgebied is het aardbevingsbestendigbouwen. Ook zijn er veel specialistische technieken ontwikkeldvoor de versterking van uitkragende galerij- en balkonvloeren(foto 4) in reactie op CUR-rapport 248.Voegovergangen en dilatatiesystemenHet vervangen of inbouwen van voegovergangen en dilatatie-systemen vereist specialistische kennis van het uitvoerendebedrijf. De voegovergang van een kunstwerk of een gebouwdi-latatie is een kritische schakel die in de ontwerp- en bouwfasevaak onvoldoende aandacht krijgt. Dit kan zowel schade doorverhinderde vervormingen of te hoge mechanische belastingenals lekkages tot gevolg hebben. De keuze van het juiste profiel,onder meer op basis van de vervormingen die kunnen plaats-vinden en de belastingen in de gebruiksfase, moet samengaanmet een correcte en effici?nte (snelle) inbouw ervan.Injecteren van scheuren in betonGescheurd beton kan worden ge?njecteerd. Dit gebeurt zowelals constructieve verlijming als ten behoeve van een duurzamebescherming van het wapeningsstaal. Het wordt toegepast vaneen scheur in de garagevloer tot aan scheuren in een stabili-teitswand. Veelal worden hier onder aangepaste druk tweecom-ponenten-epoxyproducten of speciale cementgebonden injec-tiematerialen ge?njecteerd volgens een strikt protocol.Waterdicht injecteren en aanbrengen vanafdichtingssystemen en waterdichte membranenEen groot scala aan producten en technieken is voorhandenvoor het aanbrengen van afdichtingen en het oplossen vanlekkages. Toepassingsgebieden zijn een lekkende kimnaad,doorslaand vocht in een kelder en watervoerende scheuren ineen tunnel. De technieken lopen uiteen van het injecteren vanveelal tweecomponenten-polyurethaanharsen of gels tot hetaanbrengen van afdichtingssystemen met meerdere lagen enopeenvolgende applicaties.Het aanbrengen van slijt- en beschermlagenEr bestaat een zeer omvangrijk pallet aan systemen en maatre-gelen voor het aanbrengen van slijt- en beschermlagen voorallerlei ondergronden en belastingen. Van kunststofvloeren inde woningbouw en utiliteitsbouw (waaronder ook parkeergara-ges) tot brugdekmembranen in de GWW en hoogchemischresistente afwerksystemen in de industrie. Ook carbonatatie-remmende coatingssystemen en hoogwaardig esthetische ofantistatische afwerkingen vallen onder deze categorie. De grote2 Toepassing spuitbeton in tunnelfoto's: SealteQ3 Toepassing koolstoflijmwapening4 Gerenoveerde galerijvloer34themaHet omvangrijke vakgebied van betonreparatie7 201616? De maatschappelijke relevantie van de bebouwde omgeving inrelatie tot een kostenbewust en strategisch voorraadbeheer(assetmanagement) toont aan dat er een verschuiving plaats-vindt van nieuw bouwen tot onderhouden en doorexploiteren.? Recent onderzoek naar de te verwachten grote groei van deonderhoudsopgave van onze kunstwerken in combinatie mettrendonderzoeken naar de staat van het Nederlandse areaaltonen aan, dat er een grote opgave is te verwachten in onder-systemen met een oppervlakte bedekkend anodesysteem ofingeboorde anoden. Naast de toepassing bij schade aan gewa-pend beton worden ook KB-systemen ontwikkeld voor preven-tieve doeleinden. In dat kader valt te denken aan het inbouwenvan anoden in bijvoorbeeld voegovergangen van kunstwerkenwaarbij op termijn chloride ge?nitieerde corrosie is te verwach-ten door lekkage van dooizouten. Met deze KB-technieken kanmet 100% zekerheid worden voorkomen dat er (opnieuw)corrosie van het wapeningsstaal ontstaat. Mede hierdoor wordtkathodische bescherming een steeds interessanter alternatiefvoor een duurzame ingreep aan gewapend beton in combinatiemet het beheersbaar houden van toekomstig onderhoud.Relevantie betonreparatietechnieken voorbouwkundige en civiele praktijkHet grote aantal specialismen en de diversiteit aan schadegeval-len maken de betonreparatiebranche tot een zeer kennisinten-sieve bedrijfstak. In het navolgende komen een aantal ontwik-kelingen aan de orde waaruit blijkt waarom betonreparatie zobelangrijk is voor de bouwkundige en civiele ingenieur.? De duurzaamheid van constructies wordt alsmaar belangrij-ker. In plaats van 50 jaar zijn ontwerpleeftijden van 100 jaarof meer al gemeengoed. Gedurende de exploitatietermijn ofgebruiksfase zijn de kosten voor instandhouding daardoorinmiddels al meer dan viermaal de oorspronkelijke stich-tingskosten.5a, 5b Kathodische bescherming galerijvloer,v??r en na reparatiefoto's: SealteQ5a5b6Het omvangrijke vakgebied van betonreparatie 7 2016 17houd, reparatie en bescherming van betonnen kunstwerkenen objecten.? In de dagelijkse onderhoudspraktijk wordt in veel gevallenhet ingenieursbureau, dat destijds in de ontwerpfase betrok-ken is geweest, geconsulteerd bij schadegevallen of groot-schalig onderhoud. De ontwerper/constructeur van destijdsmoet nu dus adviseren in de gebruiksfase.? De kennis die ontstaat bij het onderhoud en herstel aanbetonnen constructies geeft vaak de doorslag voor aanpas-sing van constructieprincipes. De aangepaste uitvoering vantandopleggingen en de opgedane kennis van het gedrag bijbrand van kanaalplaatvloeren tonen dit aan.? Kennis van de techniek spuitbeton en vele andere innovatievetechnieken binnen het vakgebied van de betonreparatieprak-tijk, kan architecten en constructief ontwerpers inspirerenvoor wat betreft vormvrijheid en technische mogelijkheden.? De vraagstukken waarmee we te maken krijgen, veranderenook door de ontwikkeling van de bouwtechniek. Hoe is ASR-schade aan te pakken en hoe zijn kwaaitaalvloeren en hoges-terktebeton te herstellen? Maar ook hoe moeten we omgaanmet de nieuwste generatie kunststoffen en de mogelijkhedendie ze bieden? De markt moet daar met voldoende kennis eninnovatiekracht op kunnen reageren. Een recente ontwikke-ling is het aardbevingsbestendig bouwen waarvoor diverseinnovaties worden ontwikkeld. Ook de calamiteit in Leeu-warden met de uitkragende galerijvloeren heeft weer nieuwetechnieken opgeleverd en oude weer van stal gehaald.Betonreparatie en opleidingenOm aan al die uitdagingen een weerwoord te kunnen bieden,zijn er goede en vakkundige herstelbedrijven noodzakelijk endeskundige constructeurs, ingenieurs en beton(onderhouds-)kundigen om de oorzaken te bepalen, de noodzakelijke voorbe-reidingen te verrichten en de werkzaamheden te begeleiden. Ookzullen de (toekomstige) constructeurs te maken krijgen metmeer focus op onderhoud dan in het verleden het geval was.Dat ook betonconstructies onderhoud nodig hebben is iedereprofessional inmiddels wel duidelijk. Echter, dat het vak beton-reparatie meer aandacht behoeft bij de opleidingen is nogonvoldoende doorgedrongen. Omdat het betononderhoud inde (nabije) toekomst alleen maar aan importantie groeit, zaleen meer gerichte aandacht voor het kennisintensieve vakge-bied van betonreparatie en -bescherming noodzakelijk zijn.Daarnaast zal kennisoverdracht vanuit de reparatiebranche ookindirect leiden tot betere en meer duurzame ontwerpen. Kennisvan de oorzaken en mogelijke oplossingen van de schadepro-blematiek en de mogelijkheden die de gespecialiseerde engecertificeerde bedrijven kunnen aanbieden, stelt constructeursen ontwerpers namelijk weer in de gelegenheid dit toe tepassen bij nieuwe ontwerpen. 6 Chlorideschade zwembadfoto's: SealteQ7 Constructie betonherstelin de wegenbouw7