Oorzaken en preventie van betonschade: Brandweerstand

10 Oktober 2019
 

Beton en vuur

Zelfs wanneer beton aan zeer hoge temperaturen onderworpen wordt, brandt het niet en komen er geen toxische rook of gassen vrij. In tegenstelling tot andere constructiematerialen verhindert beton de verspreiding van vuur en bij brand stijgt de temperatuur van het beton slechts heel langzaam. Beton is dus een uitstekende barrière tegen brand zonder dat er een bijkomende bescherming voorzien moet worden. Enkel bij een intense en langdurige blootstelling wordt het afspatten van het beton ter hoogte van de wapeningen waargenomen (fig 4.10.1).

Het verzekeren van de brandweerstand van betonstructuren houdt verband met de robuustheid ervan, met name het goede ontwerp van de verbindingen alsook de continuïteit en de dekking van de wapeningen.
 

Kritieke temperatuur

Met of zonder wapening kan beton zonder schade temperaturen verdragen tot 300°C. Deze zogenaamd "kritieke" temperatuur wordt pas erg langzaam bereikt in contact met brand. Proeven hebben aangetoond dat wanneer het betonoppervlak wordt blootgesteld aan een vlam van 1 000°C (hetgeen overeenstemt met een intens houtvuur of een gasbrander), men een uur moet wachten vooraleer de kritieke temperatuur een diepte van 2 cm in het beton bereikt, en nog eens een uur vooraleer deze een diepte van 5 cm bereikt.
Blootgestelde wapening door het afspatten van de betondekking bij een brand
Dankzij een brandmuur in beton werd een gebouw gespaard
 

Bijkomende beschermende maatregelen voor bijzondere gevallen 

Beton vormt op zichzelf een uitstekende bescherming tegen brand en hoge temperaturen. Indien nodig kan men deze bescherming nog verhogen door de betondekking op de wapening te verhogen.
Bij uitzonderlijk brandrisico, zeer hoge thermische belasting of bedrijfstemperatuur, kan men nog bijkomende maatregelen nemen om de thermische bestandheid van beton nog aanzienlijk te verbeteren, zoals bijvoorbeeld : 
  • Gecarbonateerde of kiezelhoudende granulaten (zoals kalksteen en zandsteen bijvoorbeeld) vervangen door granulaten die bestand zijn tegen vuur, zoals basalt, geëxpandeerde klei, baksteen, ...
  • Een keramische stabilisator toevoegen (bijvoorbeeld poeder van dakpannen) in het geval van zeer hoge bedrijfstemperatuur. 
  • Kunststofvezels aan het beton toevoegen die smelten bij hoge temperatuur en zo micro-kanalen achterlaten waarlangs het poriënwater kan worden afgevoerd zonder overdruk te veroorzaken, zodat het afspatten van het dekkingsbeton vermeden wordt.
     

Na de brand 

Bouwwerken die een brand hebben meegemaakt moeten visueel worden geïnspecteerd en vergeleken met gelijkaardige gevallen. Alle betonelementen die werden blootgesteld aan temperaturen boven 300°C, moeten grondig onderzocht worden om na te gaan welke beschadigde lagen vervangen moeten worden.
Voor beton dat enkel werd blootgesteld aan temperaturen lager dan 300°C, volstaat dikwijls een eenvoudige reiniging.
 
De snelheid van herstellen is een belangrijke factor om het exploitatieverlies na een grote brand te beperken.
 
Om economische redenen heeft herstellen de voorkeur boven afbraak en wederopbouw.