Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Welke cementtypes zijn zeer bestand tegen sulfaten'

Welke cementtypes zijn zeer bestand tegen sulfaten'

Sulfaten kunnen het beton aantasten doordat ze een expansief zout vormen. Om deze beschadiging te voorkomen zijn er tal van normen en bestekken die verwijzen naar cement met een hoge bestandheid tegen sulfaten, ofwel 'hsr' (high sulfate resisting), tot in 2011 de enige erkende benaming in België. Sinds de normwijzigingen worden de in de handel verkrijgbare sulfaatbestendige cementen aangeduid als 'sr' (sulfate resisting) of 'hsr'. Dit onderscheid is echter niet afhankelijk van hun sulfaatbestendigheid. Om verwarring te vermijden, geeft dit artikel een beknopte toelichting bij deze cementtypes.

Zowel de bodem als het grondwater kunnen sulfaten bevatten. Ook industriële activiteiten en het gebruik van bepaalde meststoffen kunnen aanleiding geven tot de aanwezigheid van sulfaten. Deze sulfaten dringen het beton binnen door diffusie of capillaire absorptie en kunnen reageren met de hydratatieproducten van het cement. Het expansieve karakter van de reactieproducten zorgt ervoor dat het beton begint te degraderen (door de vorming van ettringiet, ook Candlotzout genoemd; zie afbeelding).

Het beperken van de permeabiliteit van het beton (correct cementgehalte, lage w/c-verhouding, optimaal granulaatskelet) verbetert de bestandheid tegen sulfaten. Maar een lage permeabiliteit biedt onvoldoende bescherming. Van zodra het water of de grond in contact met het beton een sulfaatgehalte van meer dan 500 mg/l of 3.000 mg/kg bereikt (wat overeenstemt met respectievelijk de milieuklassen EA1 tot EA3), moet er cement met een hoge bestandheid tegen sulfaten gebruikt worden (zie de norm NBN B 15-001).

Een andere benaming

Vóór 2011 werd er in de Europese norm NBN EN 97-1:2000 'Cement' geen melding gemaakt van de sulfaatbestendigheid van de cementtypes. De Belgische norm NBN B 12-108:2006 'Cement. Cement met hoge bestandheid tegen sulfaten' schreef een hoge sulfaat­bestendigheid wel toe aan bepaalde 'hsr'-cementsoorten.

De nieuwe uitgave van de Europese norm NBN EN 197-1 introduceerde in 2011 zeven sulfaatbestendige cementtypes, die de benaming 'sr' dragen. Bijlage A vermeldt echter ook dat het op nationaal niveau toegestaan is om gebruik te maken van andere cementtypes en verwijst voor België naar de norm NBN B 12-108.

Om conform de recentste uitgave van de Europese norm NBN EN 197-1 te zijn, was de norm NBN B 12-108, die dateert van 2006, aan herziening toe. Op Belgisch niveau zijn er immers cementsoorten die als sulfaatbestendig bestempeld kunnen worden terwijl ze in de Europese norm niet als dusdanig beschouwd worden. Aangezien er in België in openbare en private bestekken zeer vaak verwezen wordt naar de norm NBN B 12-108, is het wenselijk om de verwijzing naar deze norm in stand te houden.

Bovendien is er voor de eigenschap 'bestandheid tegen sulfaten' een verband tussen het Benor-merk en de norm NBN B 12-108. Dankzij dit merkteken is een strengere kwaliteitscontrole mogelijk dan op het Europese niveau met de CE-markering. Zo wordt in het Benor-merk de samenstelling van de cementen CEM III/B-SR (de samenstelling die het 'sr'-karakter bepaalt) extern gecontroleerd. Binnen de CE-markering vindt deze controle niet plaats, er wordt enkel melding gemaakt van een eenvoudige zelfcontrole.

Volgens de herziene Belgische norm NBN B 12-108, waarvan de publicatie voorzien is voor 2015, hebben de volgende cementsoorten een hoge bestandheid tegen sulfaten als eigenschap:

de 'sr'-cementen: de cementtypes die volgens de Europese norm sulfaatbestendig zijn en die in België eveneens een hoge sulfaatbestendigheid toegeschreven krijgen. Aangezien deze onder de CE-markering al aangeduid worden als 'sr', kunnen ze geen 'hsr'-markering krijgen;

de 'hsr'-cementen: de cementtypes die door de Europese norm niet als sulfaatbestendig beschouwd worden, maar die op het Belgische niveau wel een hoge bestandheid tegen sulfaten toegeschreven krijgen.

Dit onderscheid tussen 'sr' en 'hsr' wordt niet bepaald door de sulfaatbestendigheidsgraad, maar door het feit of de cementen al dan niet opgenomen zijn in de Europese norm als zijnde sulfaatbestendig. Al deze cementen worden voortaan aangeduid als 'Cement met een hoge bestandheid tegen sulfaten volgens de norm NBN B 12-108'. Deze aanduiding moet vanaf nu integraal in de bestekken vermeld worden in plaats van de oude benaming 'hsr'.

Hoge bestandheid tegen sulfaten

Tijdens de hydratatiereactie (d.i. de reactie van cement bij de aanwezigheid van water) vormen bepaalde cementbestanddelen (bv. calciumoxide en aluminaten) reactieproducten die in combinatie met de sulfaten een expansieve reactie kunnen veroorzaken. Door de aanwezigheid van deze bestanddelen in het cement te beperken of zelfs volledig te vermijden, verkrijgt beton dat met dit cement gemaakt wordt een hogere bestandheid tegen sulfaten. Deze eigenschap is terug te vinden in de onderstaande cementtypes:

de Portlandcementen die van nature arm zijn aan C3A-aluminaten;

de hoogovencementen met een hoog hoogovenslakgehalte;

de composietcementen met een beperkt kalkgehalte (CaO), een bron van calcium-ionen.

Vanuit een normatief standpunt vertalen deze wetenschappelijke overwegingen zich in eisen die aan het cement opgelegd worden. Bijgaande tabel geeft een overzicht van de cementtypes die volgens de verschillende normen een (hoge) bestandheid tegen sulfaten vertonen.

U zult merken dat de herziene norm NBN B 12-108 niet alle 'sr'-cementen overneemt die in de Europese norm NBN EN 197-1 voorkomen. Dit is bijvoorbeeld het geval voor cement van het type CEM I met een C3A-gehalte tot 5% (CEM I-SR 5) en de puzzolaancementen CEM IV SR. Deze cementsoorten werden in België namelijk nooit eerder gebruikt in toepassingen waarbij er contact was met sulfaten. Ook de CEM I-SR 5 werd niet overgenomen in de Belgische norm, aangezien Portlandcement CEM I een betere bestandheid tegen sulfaten verkrijgt naarmate het C3A-gehalte lager ligt.

Ten slotte vermelden we dat de grenswaarden eveneens herzien werden ten opzichte van de uitgave van 2006 van de norm NBN B 12-108. Zo werd een Portlandcement CEM I voordien als bestand tegen sulfaten beschouwd als zijn C3A-gehalte minder dan 3% bedroeg. In de herziene versie bedraagt de grenswaarde 3%, waardoor bijvoorbeeld ook een waarde van 3,4% binnen deze grens valt.

Bron: Dit is de vrijwel integrale weergave van het artikel 'Sr' of 'hsr'-cement: welke hebben een hoge bestandheid tegen sulfaten'' uit WTCB-Contact 2015-2. Dit artikel werd in het kader van de Normen-Antenne 'Beton-mortel-granulaten', gesubsidieerd door de fod Economie, opgesteld door Laura Kupers, m. wet. geol., onderzoeker bij het laboratorium Betontechnologie, ir. Vinciane Dieryck, senior projectleider bij afdeling Beton en Bouwchemie, en ir. Valérie Pollet, adjunct-departementshoofd Materialen, Technologie en Omhulsel van het WTCB. Er mag alleen verwezen worden naar het artikel zelf, te vinden op www.wtcb.be, doorklikken op WTCB-Contact onderaan rechts op de homepage.

OVERHEIDSOPDRACHTEN
Alle overheidsopdrachten

Meest aanbevolen artikels

Verlof ... in onze eigen hof

Verlof ... in onze eigen hof

Tijd om uit te rusten! Niks moet, niksen mag! Wij nemen een korte pauze van 19/07 t.e.m. 08/08! Op 09/08 zijn we er weer! Blijf gezond, hou het veilig en vooral: geniet ervan! Team Bouwkroniek  

'Virtual reality zal het meeste impact hebben op de bouwsector'

'Virtual reality zal het meeste impact hebben op de bouwsector'

Half augustus begint aanleg rotonde Tongersesteenweg in Lanaken

Half augustus begint aanleg rotonde Tongersesteenweg in Lanaken

Dendermonde wil toekomst vestinggordel veiligstellen

Dendermonde wil toekomst vestinggordel veiligstellen