Expansie

Nadere omschrijving

Expansie van beton kan veroorzaakt worden door in beton gebrachte bestanddelen (bijvoorbeeld uit de grondstoffen) of door indringen van stoffen van buitenaf.

Bij cement wordt met de proef van chatelier gecontroleerd of een verhardende cementpasta uitzettingsverschijnselen vertoont. Uitzetting is mogelijk als er in het cement een te grote hoeveelheid 'ongebonden' kalk aanwezig is. Kalk in deze vorm is het gevolg van een niet goed verlopen brandproces bij de productie van portlandcementklinker. Tevens wordt hierbij nagegaan of er in de grondstoffen expanderende elementen aanwezig zijn. Deze proef wordt gebruikt door de cementproducent die daarmee zijn productieproces controleert.

Ook vulstoffen en toeslagmaterialen in beton kunnen invloed hebben op de vormhoudendheid van beton en oorzaak zijn van schadelijke expansie. Denk hierbij aan expansie door bijvoorbeeld asr, en/of door in de grondstoffen aanwezig MgO of sulfaten. Vaak verlopen deze processen heel langzaam waardoor de eerste schade in sommige gevallen pas na tientallen jaren zichtbaar is.

Echter, ook achteraf kan schade ontstaan door indringen van stoffen in het verharde beton.

Bijvoorbeeld als beton in contact komt met sulfaten en water. Het ingedrongen sulfaat reageert met het aanwezige C₃A in het cement en water. De zwelling die met ettringietvorming (Etringite Formation) gepaard gaat, kan tot schade leiden. Deze vorm van aantasting wordt Delayed Etringite Formation (def) genoemd.

Volgens nen 3550 bevatten cementen met een hoge bestandheid tegen sulfaten minder dan 3% C₃A (C₃A-arm portlandcement). In hoogovencement met een slakgehalte > 65% bestaat géén gevaar voor expansieve ettringietvorming, ongeacht het gehalte van de gebruikte portlandcementklinker.

De bestandheid tegen sulfaten wordt in de cementbenaming weergegeven met de toevoeging sr (Sulphate Resistance, Hoog Sulfaatbestand)

Normen/aanbevelingen/literatuur

• Betoniek 15/13, DEF? (Delayed Etringite Formation) (€)

• ASTM 151, Standard Test for Autoclave Expansion of Hydraulic Cement ($)

• NEN-EN 206, Beton + NEN 8005, Nederlandse invulling van NEN-EN 206, Beton (€)

• NEN-EN 196, Methods of testing cement (€)

• NEN 3550, Cement volgens NEN-EN 197, met aanvullende speciale eigenschappen (€)