Oorzaken en preventie van betonschade: Chemische aantasting

8 Oktober 2019
 

Twee aantastingsmechanismen door chemische producten

Bij blootstelling aan chemische producten kan beton ofwel bestand zijn, ofwel min of meer snel aangetast geraken. Indien aantasting optreedt, gebeurt dit in grote lijnen volgens twee mechanismen.

Chemische erosie
Aantasting van beton door chemische erosie treedt op wanneer één of meerdere van de bestanddelen van de cementsteen opgelost wordt door de externe chemische stof (fig 4.8.1 tot 4.8.3). Hierop volgt een uitloging van het opgeloste bestanddeel : het beton wordt alsmaar poreuzer, verliest materiaal en tegelijkertijd zijn rol als bescherming van de wapening.
Dit proces begint altijd vanaf het oppervlak dat in contact komt met de chemische stof en het zet zich progressief (meestal langzaam) voort in het beton.

Zwelling
Bij zwelling treedt een reactie op tussen de chemische stof die het beton is binnengedrongen via het oppervlak, een bestanddeel van de cementsteen, en het capillair water. Indien het reactieproduct een volume inneemt dat groter is dan dit van de oorspronkelijke bestanddelen, veroorzaakt de reactie interne spanningen die kunnen leiden tot een uitzetting van de massa en een langzame, maar uitgesproken scheurvorming. Deze kan optreden tot op een bepaalde afstand van het punt waar de agressieve stof is binnengedrongen
 

Preventieve maatregelen

Voor de bescherming van beton tegen chemische aantasting zijn de volgende maatregelen nodig :

  • correcte keuze van het cement en een aangepast cementgehalte
  • compact beton met een lage porositeit aanwenden, en een lage W/C-factor ≤ 0,50
  • voldoende betondekking op de wapening voorzien (desgevallend met een extra dikte die kan "opgeofferd" worden)
  • het beton zorgvuldig nabehandelen
  • de betreffende normen en aanbevelingen toepassen.


Het cementtype CEM III wordt in het algemeen aanbevolen voor alle gevallen waar constructie-elementen beschermd moeten worden tegen chemische aantasting (zuren, zouten of sulfaten). 

Bij aantasting door sulfaten in oplossing moeten de voormelde maatregelen gecombineerd worden met het gebruik van een cement met hoge bestandheid tegen sulfaten. Er kan geopteerd worden voor HSR-cementen van het type CEM I, CEM III of CEM V (zie ook hoofdstuk 4.6).

In het geval van zeer specifieke aantastingen of zeer hoge concentraties aan agressieve stoffen (zie NBN EN 206), moeten de voormelde maatregelen worden aangevuld met het aanbrengen van een speciaal daarvoor voorziene oppervlaktelaag (op basis van synthetisch hars, keramische materialen, ...). In geval van twijfel, wordt aangeraden het advies van een specialist in te winnen.

 

Voorbeelden van beton onderworpen aan een zuuraantasting


Effect van enkele chemische stoffen op beton

Tabel 4.8.1 geeft een overzicht van de impact van verschillende chemische (of natuurlijke) stoffen wanneer deze langdurig in contact komen met beton.
Het effect zal des te groter zijn naarmate de concentratie of de verversingsgraad hoger is.
 

Effect van enkele chemische stoffen op beton