De bestanddelen van beton: Aanmaakwater

19 Maart 2019
 

Algemeen

Water speelt een dubbele rol in de betontechnologie. Enerzijds zorgt het voor de hydratatie van het cement ; anderzijds is het onmisbaar voor de verwerkbaarheid en goede verdichting van het beton.
 

Onder "totaal water" wordt de volledige hoeveelheid water bedoeld die het beton bevat.
Het "effectief water" daarentegen omvat slechts :

  • het aanmaakwater dat wordt toegevoegd bij het mengen
  • het water dat zich aan het oppervlak van de granulaten bevindt
  • het water aanwezig in hulpstoffen en eventuele toevoegsels (silica fume, kleurstoffen in oplossing, ...).


Het totale watergehalte omvat het effectieve watergehalte plus het water dat zich binnenin de granulaten bevindt (absorptiewater) en dat niet beschikbaar is om het mengsel te bevochtigen en aldus bij te dragen tot de verwerkbaarheid of de hydratatie van het cement.

Daarom wordt het effectief watergehalte gebruikt voor de berekening van de water-cement-factor (W/C).

 

Eisen voor het aanmaakwater

Aanmaakwater mag geen belangrijke hoeveelheden bevatten van stoffen die eventueel kunnen reageren met het beton of de wapening.

Dergelijke stoffen kunnen meer bepaald leiden tot :

  • een versnelling of vertraging van de binding en de verharding (bv. suiker, humuszuur)
  • een ongecontroleerde en overmatige luchtbelvorming met sterkteverlies tot gevolg (bv. micro-organismen, oliën, vetten, suspensies, bepaalde minerale zouten)
  • corrosie van de wapening.

De norm NBN EN 1008 hanteert als principe dat drinkbaar water zonder bijkomende controle gebruikt mag worden voor het aanmaken van beton.

 

De gebruiksgeschiktheid van aanmaakwater van andere oorsprong (oppervlaktewater, grondwater, proceswater) dient aangetoond te worden middels een analyse volgens de norm NBN EN 1008.
Vooreerst wordt nagegaan of het water helder en reuk- loos is, geen organisch materiaal bevat, een pH ≥ 4 heeft en geen schuim vormt na schudden.

De volgende chemische kenmerken worden vervolgens geverifieerd :

  • gehalte aan chloriden :
    • ≤ 500 mg/l voor voorgespannen beton
    • ≤ 1 000 mg/l voor gewapend beton
    • ≤ 4 500 mg/l voor ongewapend beton
  • gehalte aan alkaliën ≤ 1 500 mg/l
  • gehalte aan sulfaten ≤ 2 000 mg/l.

Voor chloriden en alkaliën kan een hogere waarde aanvaard worden op voorwaarde dat de grenswaarden van de chloor- en alkalibalansen gerespecteerd worden.
Tot slot wordt nagekeken of het water geen stoffen bevat die de binding of de sterkte-ontwikkeling kunnen verstoren : suikers, fosfaten, nitraten, zink, lood.

 

Gerecycleerd water (spoelwater)

Betoncentrales zijn vaak uitgerust met systemen om retour beton en spoelwater te behandelen. Deze systemen kunnen de granulaten recupereren en scheiden van het water dat rijk is aan fijne deeltjes.

In een eerste fase wordt het retour beton in een trommel gestort waar de granulaten worden gescheiden van de rest (fig 1.2.1). Het water met de fijne deeltjes wordt vervolgens behandeld volgens meerdere mogelijkheden (decantatie of bezinking (fig 1.2.2), filterpers (fig 1.2.3), reservoirs met roersystemen) en opnieuw gebruikt voor de aanmaak van beton. Regelmatige controles volgens NBN EN 1008 en in het bijzonder zijn bijlage 2.1 zijn vereist.

Het gebruik van gerecycleerd water met een dichtheid > 1,01 kg/liter vereist een aanpassing van de theoretische samenstelling (correctie water- en zandgehalte). Het gebruik van recyclagewater dat niet voldoende zuiver is kan een ongunstige invloed hebben op de verwerkbaarheid van beton.

Zeker in het geval van betonsoorten met bijzondere karakteristieken zoals zichtbeton, voorgespannen beton, beton met ingebrachte lucht, zelfverdichtend beton, hogesterktebeton … moet deze invloed in rekening gebracht worden.

 
Installatie voor de behandeling van spoelwater in een betoncentrale : scheidingstoestel, bezinkbekkens en gebouw met filterpers
Fig 1.2.1 Installatie voor de behandeling van spoelwater in een betoncentrale : scheidingstoestel, bezinkbekkens en gebouw met filterpers
 
Bezinkingsbekken voor spoelwater van een betoncentrale
Fig 1.2.2 Bezinkingsbekken voor spoelwater van een betoncentrale
 
Filterpers
Fig 1.2.3 Filterpers