Oorzaken aantasting van betonconstructies met mosaangroei bekend

ProRail en Rijkswaterstaat worden bij verschillende infrastructuur projecten geconfronteerd met aanzienlijke mosaangroei, waarbij op meerdere locaties sprake is van betonaantasting. Het was lange tijd onbekend wat de invloed van mosaangroei was op deze aantasting. Na een uitgebreid onderzoek worden nu de resultaten hierover gepubliceerd.

Verkennend onderzoek mosaangroei op beton

Het onderzoek begon met een uitgebreid literatuuronderzoek en een brede verkenning van mechanismen die aantasting van civiele betonconstructies in combinatie met mosaangroei zouden kunnen verklaren. Daarna is een verkennend fenomenologisch onderzoek uitgevoerd.
Hierbij is gekeken naar karakteristieken van zowel mossen als beton op vijftien locaties verspreid over het land waar mosaangroei was aangetroffen.

Het verkennend onderzoek resulteert onder andere in de volgende bevindingen:

• De mate van porositeit en permeabiliteit van het randzonebeton (de buitenste laag van ca. 5 cm) zijn van invloed op de aanwezigheid van zowel mosaangroei als aantasting. De porositeit en permeabiliteit zijn afgeleid van de gemeten wateropname en waterafgifte van het beton gedurende een bepaalde tijd (volume resp. droogsnelheid).
   
• Mosaangroei blijkt geen veroorzaker te zijn van een hogere porositeit en permeabiliteit van het randzonebeton, maar het gevolg daarvan. Mosaangroei kan wel een versterkend effect op de aantasting van het betonoppervlak hebben, omdat mossen lang vocht vasthouden en daarmee het betonoppervlak gevoeliger maken voor aantasting ten gevolge van vorst-dooiwisselingen.

Met deze resultaten hebben de onderzoekers zich gericht op het zoeken naar de mogelijke oorzaken van het ontstaan van een verhoogde porositeit en permeabiliteit in het randzonebeton. Daarbij blijken naast de mengselsamenstelling en nabehandeling ook externe invloeden tijdens de expositiefase een rol te spelen.

Aanbevelingen om mosaangroei te voorkomen

Het verkennend onderzoek geeft aanleiding tot meerdere aanbevelingen voor de huidige bouwpraktijk en voor nader onderzoek, waaronder:  

• De onderzoekers vermoeden dat de regelgeving op het gebied van nabehandeling mogelijk onvoldoende is afgestemd op de veranderingen in mengselsamenstellingen. Deze veranderingen vinden plaats onder invloed van technologische, economische en/of ecologische afwegingen. De Onderzoekscommissie denkt dat bij de vraag naar duurzamere mengsels de functionele prestatie- en levensduuraspecten van betonconstructies mogelijk te veel op de achtergrond zijn komen te staan. De aanbeveling luidt dat de sector zich bij de keuze voor een mengsel en de wijze van nabehandelen goed bewust zal moeten zijn van de invloed hiervan op het ontstaan van een dichte randzone.
   
• Doe nader (experimenteel) onderzoek naar de invloed van diverse nabehandelingsmethoden (onder verschillende expositieomstandigheden) op de porositeit en permeabiliteit van beton. Daarbij zal nadrukkelijk gekeken moeten worden naar onderlinge interactie en samenhang met de mengselsamenstelling. De resultaten van dit nader onderzoek zullen naar verwachting leiden tot aanpassingen in de regelgeving voor nabehandeling en/of in de keuze voor mengselsamenstellingen. 

Over het onderzoek

ProRail en Rijkswaterstaat hebben in 2016 samen met enkele grote infra-aannemers en de beton- en cementindustrie het initiatief genomen om gezamenlijk onderzoek te doen naar aantasting van beton en de invloed van mosaangroei. SBRCURnet heeft in overleg met de Stuurgroep een breed samengestelde Onderzoekscommissie ingesteld, aangevuld met twee hoogleraren van de TU Delft om de wetenschappelijke integriteit van het onderzoek te borgen.

Het theoretisch vooronderzoek is vervolgens overgegaan in een verkennend fenomenologisch onderzoek op basis van een steekproef van verschillende locaties. Het veldonderzoek en diverse laboratoriumonderzoeken zijn in 2017 uitgevoerd. Dit jaar zijn de verkregen gegevens aan diverse statistische analyses onderworpen. De resultaten worden 15 november in Rotterdam op de Betondag gepubliceerd en gepresenteerd.

Het volledige rapport met vijf losse bijlagen is gratis te downloaden bij CROW.