01 kwaliteitscontrole beton

Transcriptie

1 RAPPORT 01 kwaliteitscontrole beton kwaliteit en samenstelling schatting sterkte specie-analysemethoden STICHTING COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN INGESTELD DOOR DE BETON VER E N IGI N G RESEARCH

2 ONDERZOEKINGSCOMMISSIES (1976) COMMISSIE A 7 Onderzoek naar het plastische gedrag van constructies. A 13 Onderzoek naar de krachtsverdeling in scheve platen. A16 Veiligheid. A 19 Statisch onbepaalde constructies voor skeletten en doorgaande balken. A21 Onderzoek naar de oplegreacties van vierzijdig ondersteunde platen. A 23 Sterkte en stijfheid van kolommen. A 24 Plastische scharnieren. A 25 Pons. A 26 Betonmechanica. COMMISSIE B 4 Onderzoek van betonstaal. B 7 Onderzoek van technologische invloeden op scheurvorming in beton. B 14 Kwaliteitscontrole van beton. B 16 Reparaties aan betonconstructies. B 17 Ontkistingsmiddelen. B 18 Nieuwe betonsoorten. B 20 Beton bij afvalwaterzuiveringsinstallaties. B 21 Transporteren van betonspecie. B 22 Verontreiniging toeslagmaterialen. B 23 Duurzaamheid maritieme constructies. COMMISSIE C 15 Staal-beton liggers. C 15A Staal-beton kolommen. C 16 Lasverbindingen. C 18 Toleranties voor betonwerk. C 19 Samenwerking prefab liggers met ter plaatse gestort beton. C 20 Vermijden van hinderlijke scheurvorming ten gevolge van krimp en temperatuurwisselingen. C 22 Gedeeltelijk voorgespannen beton. C 24 Doorbuigingen. C 26 Voorspankabels zonder aanhechting. C 26A Corrosiebescherming voorspankabels zonder aanhechting. C 27 Voegmortels. C 28 Constructiedetails. C 29 Invloed van spatten op de brandwerendheid van beton. PC 30 Triaxiaal voorgespannen beton. C31 Constructief onderwaterbeton. C 32 Aanvangsspanningen bij voorgespannen lichtbeton. C 33 Wisselbelasting. C 34 Betondekking. C 35 Beton onder stootbelasting. PC 36 Sterkte van buizen. COMMISSIE E 2 Rationalisatie van de wapening.

3 kwaliteitscontrole beton kwaliteit en samenstelling schatting sterkte specie-analysemethoden ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR HET INSTITUUT TNO VOOR BOUWMATERIALEN EN BOUWCONSTRUCTIES

4 ISBN

5 VOORWOORD Commissie B 14 werd in 1967 ingesteld met aanvankelijk de volgende taken: 1. Het bepalen van de relatie tussen de druksterkte van een controlekubus 200x200x200 mm gedrukt met een kartonnen tussenlaag en die van een controlekubus 150 x 150 x 150 mm gedrukt zonder kartonnen tussenlaag. 2. Onderzoek naar de praktische waarde van de controleproeven op betonspecie die in de nieuwe betonvoorschriften worden voorgeschreven, zoals het meten van de consistentie, het luchtgehalte en de water-cementverhouding, in het bijzonder met betrekking tot de kubusdruksterkte na 28 dagen. Over het eerste onderwerp is een artikel gepubliceerd in het blad Cement nr. 12 van 1969 Betondruksterkte bepaald volgens GBV 1962 en Rilem-methode". Het tweede onderwerp is later uitgebreid met een onderzoek naar een voor de praktijk geschikte analysemethode van betonspecie. Het onderhavige rapport betreft het werk van dit uitgebreide tweede onderwerp. Ten tijde van de tot stand koming van het rapport was de samenstelling van de commissie: ir. K. L. A. VAN DER LEEUW, voorzitter ir. J. G. WIEBENGA, secretaris ir. P. BAKKER ir. J. GROENVELD ir. M. KROES ir. A. MOMMENS ing. C. SOUWERBREN ir. P. BLOKLAND mentor Van dit bij het IBBC-TNO uitgevoerde onderzoek is het rapport geschreven door ir. L. HUIBREGTSE van het 1BBC, in samenwerking met de secretaris van de commissie. augustus 1976 De Stichting Commissie voor Uitvoering van Research

6 INHOUD Hoofdstuk 1 INLEIDING 7 Hoofdstuk 2 VOOR DE KWALITEIT VAN BETON BELANGRIJKE SPECIE-EIGEN SCHAPPEN Consistentie Invloed van het cementgehalte op de consistentiemaat Invloed van het watergehalte op de consistentiemaat Invloed van de fijnheidsmodulus op de consistentiemaat Invloed van een wachttijd op de consistentiemaat Controle van de verwerkbaarheid met behulp van de consistentiemaat Controle van de sterkte met behulp van de consistentiemaat Water-cementfactor Luchtgehalte Volumieke massa 23 Hoofdstuk 3 BEPALING VAN DE BETONKWALITEIT DOOR MIDDEL VAN VER SNELDE VERHARDING 25 Hoofdstuk 4 ANALYSEMETHODEN VOOR BETONSPECIE Methode Dunagan Methode Thaulow Methode EMPA-Canard Droogstookproef IBBC-TNO Methode Laing Methode Kelly Ionenconcentratiemethode Betonspecie-analyse door middel van neutronen- en y-straling Methode Forrester, Black, Lees Vergelijking van de verschillende analysemethoden 42 Hoofdstuk 5 NIEUWE SPECIE-ANALYSEMETHODE Algemeen Benodigde apparatuur Uitvoering Uitwerking van de analyseresultaten 50

7 5.4.1 Bepaling van de volumieke massa's van cement (Q SC ) en toeslagmateriaal ( > srl ) alsmede van de coëfficiënten p en q Uitwerking van de analyseresultaten voor species met bekende korrelverdeling van het toeslagmateriaal Uitwerking van de analyseresultaten voor species van onbekende samenstelling Geschiktheid van de methode voor het analyseren van lichtbetonspecie Toetsing (oriënterend) van de methode in de praktijk Hoofdstuk 6 SAMENVATTING 67 LIJST VAN GERAADPLEEGDE LITERATUUR 72 Zusammenfassung 73 Résumé 79 Summary " 84

8 HOOFDSTUK 1 INLEIDING In de Voorschriften Beton 1974 wordt de betonkwaliteit gedefinieerd als de karakteristieke druksterkte van kubussen na 28 dagen verharden (art. A-602.1). Zowel het verharden als het drukken van de kubussen vindt plaats onder genormaliseerde condities. De aldus bereikte betonkwaliteit is dus te beschouwen als een intrinsieke kubusdruksterkte, behorende bij een bepaalde speciesamenstelling. Analoog hieraan kan aan een bepaalde speciesamenstelling een intrinsieke duurzaamheid worden toegekend. De intrinsieke waarde zowel ten aanzien van sterkte als duurzaamheid wordt in hoofdzaak bepaald door de korrelverdeling, het cementgehalte, de waterbehoefte voor een bepaalde consistentie, het luchtgehalte en de volumieke massa van de specie. De kwaliteit die uiteindelijk in het werk wordt verkregen, wordt behalve door de intrinsieke kwaliteit van de specie, in sterke mate bepaald door het vakmanschap, waarmee onder meer het bekistingswerk wordt uitgevoerd en de specie wordt verdicht en nabehandeld. Dit rapport behandelt de kwaliteitscontrole van specie en betreft als zodanig alleen de intrinsieke waarde van de kubusdruksterkte. Voor de kwaliteitscontrole van specie wordt in de VB 1974 art. A-604, afhankelijk van de betonklasse, onderzoek voorgeschreven ten aanzien van: - de consistentie - de water-cementfactor - het luchtgehalte - de volumieke massa. Het door de commissie uitgevoerde onderzoek was deels gericht op de nauwkeurigheid waarmee deze vier eigenschappen kunnen worden bepaald, deels op de nauwkeurigheid waarmee met behulp van deze eigenschappen de betonkwaliteit kan worden voorspeld. Verder is aandacht besteed aan de mogelijkheid om de betonkwaliteit te voorspellen met behulp van versneld verharde kubussen. Van de genoemde eigenschappen is vooral de water-cementfactor van belang. Voor het achteraf bepalen van deze parameter is een specie-analyse noodzakelijk. Uit deze analyse volgt tevens het onder meer voor de duurzaamheid belangrijke cementgehalte. Gezien het belang van de water-cementfactor en dus van de specieanalyse, is hieraan ruime aandacht besteed.