Wat is de water-cementfactor bij beton?
De water-cementfactor (met als gebruikelijke afkorting wcf) zegt iets over de verhouding vaste stof - vloeistof. Bij een gegeven bindmiddel is de wcf voor een groot deel bepalend voor de te ontwikkelen sterkte en duurzaamheid van beton(mortel).
In nen-en 206 en nen 8005 zijn, afhankelijk van de van toepassing zijnde milieuklasse, grenswaarden voor de maximaal toegestane water-cement- of water-bindmiddelfactor vastgelegd. Hoe hoger de watercementfactor is, des te lager zal de sterkte van het beton zijn. Een te klein wateraandeel maakt beton van slechte kwaliteit omdat het te weinig cement heeft kunnen hydrateren: de uitdroging zorgt voor beton met een lagere sterkte. De watercementfactor wcf = W/C, waarbij W = massa water (kg) en C = massa cement (kg).
Sterteontwikkeling en wcf
Voor gangbare betonsamenstellingen is de betonsterkte aan de hand van de wcf redelijk te voorspellen. Formule (zie afbeelding): b fcm,cube(n) = aNn + – - c wcf Hierin is: fcm,cube(n) de gemiddelde kubusdruksterkte na n dagen verharding; Nn de normsterkte van het gebruikte cement na n dagen. a, b en c zijn coëfficiënten waarvan de grootte bepaald wordt door de gebruikte grondstoffen in het beton. Door over een langere periode de gerealiseerde betonsterkten voor een gegeven speciesamenstelling te verzamelen, zijn deze coëfficiënten te bepalen. Voor beton gemaakt met gangbare cementen en zand en grind zijn deze coëfficiënten in onderstaande tabel weergegeven. Toepassing van deze coëfficiënten geeft een schatting van de te verwachten betondruksterkten.
| Cement | a | b | c |
|---|---|---|---|
| CEM I en CEM II/B-V | 0,85 | 33 | 62 |
| CEM III/A | 0,8 | 25 | 45 |
| CEM III/B | 0,18 | 18 | 30 |
Relatie wcf en 28-daagse sterkte voor 2 cementsoorten. Let op! Het luchtgehalte is van invloed op de betonsterkte. Reken op 5% sterkteverlies per ingebrachte % lucht t.o.v. het referentie luchtgehalte.
Waterbindmiddelfactor
Het aandeel water in betonspecie kan ook door een teveel aan toeslagmaterialen worden verlaagd. De bindmiddelfactor van het toeslagmateriaal heeft invloed op de watercementfactor. Vandaar dat soms niet over de watercementfactor maar waterbindmiddelfactor (wbf) wordt gesproken. Door toeslagmaterialen met een bindmiddelfunctie is minder cement nodig. De waterbindmiddelfactor is de verhouding tussen de massa van het aanmaakwater en de massa van het cement plus de (rekenkundig gemaximeerde) massa toeslagstof. Bij toevoegen van bijvoorbeeld de toeslagstoffen vliegas of silica fume moet deze factor meegerekend
Rekenvoorbeeld: De hoeveelheid aanmaakwater is 160 liter (160 kg). De hoeveelheid cement is 300 kg (CEM I 42,5 R). De hoeveelheid vliegas is 110 kg. Bij vliegas mag maximaal 1/3 van de hoeveelheid cement in rekening worden gebracht bij de bepaling van de wbf, dus geen 110 kg vliegas maar 100 kg. De bindmiddelfactor (k-waarde, k-factor) van vliegas is 0,4 bij gebruik van CEM I 42,5 R.
De waterbindmiddelfactor van dit mengsel wordt dan: wbf = 160 kg water / (300 kg cement + 0,4 * 100 kg vliegas) = 160 / 340 = 0,47.
Betonpocket
In de Betonpocket wordt druksterkte en treksterkte ook behandeld. Zie hoofstuk 2.2, pagina 14: Met ‘de druksterkte van beton’ wordt in Nederland meestal de kubusdruksterkte bedoeld. Dat wil zeggen de druksterkte zoals die in NEN-EN 206 artikel 4.3.1 is omschreven. Dit is in feite een kwaliteitsparameter. Op grond van de sterkteklasse van de verwerkte betonspecie is weliswaar de potentiële druksterkte van het beton bekend, maar de werkelijk gerealiseerde druksterkte van het beton is mede afhankelijk van de uitvoeringstechniek, de verhardingsomstandigheden en de mate van nabehandeling van het beton. Er bestaan diverse betrouwbare methoden om de werkelijk gerealiseerde druksterkte van het beton in het werk te bepalen. Meer informatie over de Betonpocket.
