Met bacteriën en basaltwapening de levensduur van beton verlengen
Smalle scheurtjes in beton kunnen problematisch zijn, grote scheuren zijn vele malen erger. De stroomsnelheid van water door een grotere scheur neemt namelijk exponentieel toe. En daardoor is het zelfs voor zelfhelend beton lastig om de gaten te dichten. Dat liet prof. dr. Henk Jonkers van TU Delft in de webinar van 9 november van Betonhuis zien. Die ging over zelfhelend beton en alternatieve wapening. Het webinar was de tiende uit een reeks van elf in het kader van Aan de slag met het Betonakkoord!
Onderzoek naar scheuren
Proeven met grotere en kleinere scheuren hebben volgens Jonkers aangetoond dat de stroomsnelheid van water door een scheur van 0,2 millimeter 0,7 milliliter per seconde is. Bij een opening van 0,4 millimeter is de stroomsnelheid ruim vier keer zo hoog: 3,2 milliliter per seconde. Snelstromend water zorgt ervoor dat het ‘natuurlijke’ zelfhelende vermogen van beton afneemt, maar spoelt eveneens eventueel toegevoegde kalksteen producerende bacteriën weg.
De boodschap van Jonkers: ,,Zorg ervoor dat de scheuren niet te wijd worden.” Dat kan volgens hem op verschillende manieren: ,,Het komt erop neer dat je de thermische krimp moet beheersen. Dat kan door koelen, maar ook door een relatief laag klinkergehalte. Het kan ook doordat je een chemische vertrager toepast in je mengsel. Je moet in elk geval zorgen dat die pieken in temperatuur een heel stuk naar beneden gaan.”
Verder is het van belang om te letten op het mengsel en de uitvoering, zodat de zogeheten uitdrogingskrimp zoveel mogelijk beperkt wordt. ,,Zo voorkom je scheurvorming. In de praktijk komt 80 procent van de problemen door een mismatch van het mengsel en de uitvoeringstechnologie.” Doordat scheurtjes bij zelfhelend beton goed kunnen dichtgroeien wordt de levensduur verlengd, maar er kan ook worden bespaard op krimpwapening en dat levert direct milieuwinst op.
Wapening van basalt
Kees Ridderhof van RCM Holland kwam aan het woord over wapening met basaltvezels en wapeningsstaven van basaltvezels. ,,De vezels worden gemaakt door basaltstenen te verhitten tot 1400 graden, waardoor ze smelten. Uit dat proces komen sterke draden, die goed als wapening in beton te gebruiken zijn.
Basalt kent volgens Ridderhof veel voordelen: de draden hebben een hoge treksterkte, zijn lichter en sterker dan staal, kunnen tot 750 graden Celsius hebben en zijn ook beter voor het milieu. Basalt is een natuurlijke grondstof, hergebruik is mogelijk, het bespaart op zand en water en de CO2-footprint is lager dan die van staal. Tot nu toe is de door RCM geïmporteerde basaltwapening van Deutsche Basalt Faser (DBF) al op verschillende plekken toegepast. ,,Dat is voornamelijk in Georgië, waar het moederbedrijf van DBF zit.” Zo zit de wapening in de vloeren van een Coca Cola-fabriek in Georgië, in wegen, in wanden van het station in Tblisi, in het station in Karlsruhe, maar ook in de vloer van een boerderij in Maastricht.
Combineren
Zowel Ridderhof als Jonkers zeiden goede mogelijkheden te zien om zelfhelend beton te combineren met basaltwapening. Jonkers: ,,Die basaltvezels kunnen natuurlijk helpen om de scheurwijdte in beton te beperken.”
