CUR-Aanbeveling 072:2011
Inspectie en onderzoek van betonconstructies

Bouwen met kennis Inspectie en onderzoek van betonconstructies C U R - A a n b e v e l i n g 7 2 : 2 0 1 1 Inspection and testing of concrete structures CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 2 Voorwoord bij de tweede, herziene uitgave In CUR-Aanbevelingen wordt veelvuldig verwezen naar normen en vaak worden voor specifieke onder- werpen aanvullende eisen gesteld. Bij CUR-Aanbevelingen op betongebied waren dat vooral de normen voor toeslagmaterialen (NEN 5905), betontechnologie (NEN 5950), de berekening van betonconstruc- ties (NEN 6720) en de uitvoering van betonconstructies (NEN 6722). Met de invoering van Europese normen in Nederland (NEN-EN) worden de oorspronkelijke Nederlandse normen (NEN) ingetrokken. Dit houdt in dat CUR-Aanbevelingen aan de nieuwe normen moeten worden aangepast. Dat geldt ook voor CUR-Aanbeveling 72:2011. Deze herziene uitgave is aangepast aan de vigerende normen. CUR-voorschriftencommissie 91 "Revisie CUR-Aanbevelingen" heeft het proces begeleid om tot deze herziene uitgave van CUR-Aanbeveling 72 te komen. VC91 was als volgt samengesteld: prof.ir. C. van Weeren (voorzitter, AVC "Beton"), dr.ir. H.A.W. Cornelissen (voorzitter NEN/CUR commissie 353 039/ VC12 "Beton"), ir. F.B.J. Gijsbers (voorzitter NEN/CUR-commissie 351 001 09/VC20 "TGB Betoncon- structies", ing. M.J. van der Vliet (voorzitter a.i. NEN/CUR-commissie 351 085/VC 18 Uitvoering van betonconstructies), dr.ir. G. van der Wegen (rapporteur), ir. S.N.M. Wijte (rapporteur) en drs. E. Vega (coördinator). NEN/CUR commissie 353 039/VC12 'Beton' stemt in met de inhoud van \ CUR-Aanbeveling 72:2011. Met de publicatie van deze tweede, herziene versie, is de eerste versie van 2000 vervallen. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 3 Voorwoord bij de eerste uitgave Beheer en onderhoud is van groot belang voor de onderhoudsconditie waarin bouwwerken verkeren. Een systematische werkwijze is belangrijk, zeker als er veel bouwwerken moeten worden onderhouden. Om hierop in te spelen, heeft de CUR in 1985 een Leidraad 'Inspectie van bestaande betonconstructies' uitgegeven. CUR-onderzoekcommissie B 35 'Reparatie en bescherming van beton' heeft inmiddels veel onderzoek uitgevoerd en ervaring opgedaan [1]. Naar aanleiding hiervan is besloten om de genoemde Leidraad te herzien en uit te brengen als CUR-Aanbeveling. De onderhavige Aanbeveling heeft betrekking op betonconstruc ties in de operationele fase en de be- heersfase. De Aanbeveling geeft procedures, regels en eisen voor het inspecteren en onderzoeken van schade en schadeprocessen aan betonconstructies en voor de daaropvolgende schadediagnose en -prognose. Advisering ten aanzien van te nemen onderhoudsmaatregelen vormt echter geen onderdeel van deze Aanbeveling, evenmin als het uitvoeren van een veiligheidsbeoordeling van constructies met schade. Op het moment van verschijnen van deze Aanbeveling luidde de samenstelling van CUR-onderzoekcom- missie B 73 'Inspectie van betonconstructies' als volgt: drs.ing. H. Nijssen (voorzitter), ir. H. Borsje (secretaris/rapporteur), dr. R.P. Polder (rapporteur), ir. F.J. Armbrust, ing. J.H. Boonstra, ing. K. Bosman, ing. G. Fontein, ir. A.W.M. van den Hondel, ing. A. Hoving, ing. M. de Jonker, ing. A. ten Oever, ing. G.H. Schuten, ing. R.J. Uiterwijk, ir. J.M.H.J. Smit (coördinator), W. Buist (mentor) Deze Aanbeveling is goedgekeurd door de Algemene Voorschriftencommissie 'Beton' en wordt onder- steund door NNI/CUR-commissie 353 039/VC12 'Beton'. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 4 Inhoud Onderwerp en toepassingsgebied 5 1.1 Onderwerp 5 1.2 Toepassingsgebied 5 2 Termen en definities 5 2.1 Visuele inspectie 5 2.2 Technische inspectie 5 2.3 Onderzoek 5 2.4 Schade 5 2.5 Schademechanisme 5 2.6 Waarnemingsafstand 5 2.7 Diagnose 5 2.8 Prognose 5 2.9 Expositie 5 2.10 Delaminatie 5 3 Classificatie van inspectie en onderzoek 6 4 Vooraf vast te leggen gegevens 7 4.1 Wijze van uitvoering 7 4.2 Onderzoeksplan 8 5 Uitvoering 8 5.1 Voorbereiding inspecties 8 5.2 Klasse 1: Inspectie 9 5.3 Klasse 2: Onderzoek schadeoorzaak 9 5.4 Klasse 3: Onderzoek naar verborgen schade 9 5.5 Klasse 4: Onderzoek naar de mogelijkheid van toekomstige schade 9 6 Beschrijving schadebeelden 10 7 Diagnose 11 7.1 Wapeningscorrosie 11 7.2 Scheurvorming door verhinderde vervormingen, overbelasting en zettingen 11 7.3 Scheurvorming door alkali-silicareactie 11 7.4 Scheurvorming en/of delaminatie door bevriezing van sparingen en/of holl\ e ruimten 11 7.5 Aantasting betonoppervlak door vorst/dooizouten 11 7.6 Aantasting betonoppervlak door het oplossen van cementsteen 12 7.7 Aantasting beton(oppervlak) door zwellingreacties in cementsteen 12 7.8 Pop-outs 12 7.9 Mechanische schade 12 7.10 Brandschade 12 8 Prognose w 12 9 Meetmethoden 14 10 Rapportage 17 Titels van vermelde literatuur 18 Titels van vermelde normen en Aanbevelingen 18 Bijlage A Checklist documenten met gegevens over de constructie 19 Bijlage B Checklist uit te voeren metingen 20 Bijlage C Meetmethoden A: Metingen ter plaatse 21 Bijlage D Meetmethoden B: Metingen in het laboratorium 23 CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 5 1 Onderwerp en toepassingsgebied 1.1 Onderwerp Deze CUR-Aanbeveling geeft procedures, regels en eisen voor inspecties en onderzoek in het kader van beheer en onderhoud van betonconstructies en voor de daarop volgende analyse van de resultaten en de prognose van de ontwikkeling van eventuele schade in de toekomst. Opmerking 1: Deze CUR-Aanbeveling kan als basis dienen voor het formuleren van opdrachten voor inspectie en onderzoek en behandelt de inspectie en de schadediagnose van de betref- fende betonconstructies, inclusief een prognose van de schade-ontwikkeling voor een periode van maximaal 10 jaar. Opmerking 2: Deze CUR-Aanbeveling bevat geen adviezen ten aanzien van te nemen onderhouds- maatregelen en bijbehorende kosten, heeft geen betrekking op de beoordeling van de vloeistofdichtheid van betonconstructies (hiervoor kan gebruik worden gemaakt van CUR/PBV-Aanbeveling 44), en heeft evenmin betrekking op het beoordelen van de veilig- heid van betonconstructies. 1.2 Toepassingsgebied Deze CUR-Aanbeveling is bedoeld te worden toegepast op betonconstructies in de beheerfase, onge- acht de functie van de betonconstructie. 2 Termen en definities 2.1 Visuele inspectie Het met het blote oog, eventueel aangevuld met een optisch hulpmiddel, vaststellen van de toestand van een constructie. 2.2 Technische inspectie Visuele inspectie, aangevuld met een interpretatie van de waarnemingen. 2.3 Onderzoek Het uitvoeren van metingen en het technisch beoordelen van de constructie ofwel onderdelen daarvan. 2.4 Schade Onvolkomenheid in de constructie. 2.5 Schademechanisme Mechanisme dat heeft geleid of in de toekomst kan leiden tot schade. 2.6 Waarnemingsafstand Afstand tussen het menselijk oog en een waargenomen punt bij een visuele inspectie. 2.7 Diagnose Vaststelling van de schade-oorzaak. 2.8 Prognose Voorspelling van de ontwikkeling van schade. 2.9 Expositie Blootstelling aan invloeden. 2.10 Delaminatie Scheurvorming evenwijdig aan het buitenoppervlak. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 6 3 Classificatie van inspectie en onderzoek De uit te voeren klasse moet vooraf worden overeengekomen. Het is mogelijk verschillende klassen gelijktijdig overeen te komen. Afhankelijk van het doel van de inspectie en/of het onderzoek worden de volgende klassen onderschei- den (zie ook figuur 1): Klasse 1: Inspectie Klasse 1.1: Visuele inspectie Het met het blote oog, eventueel aangevuld met een optisch hulpmiddel, vaststellen van de toestand van een constructie. Deze klasse resulteert in een rapportage van de waarnemingen. Klasse 1.2: Technische inspectie Een visuele inspectie, aangevuld met een interpretatie van de waarnemingen. Deze klasse resulteert in een rapportage van de waarnemingen, inclusief een inhoudelijke analyse er- van. Figuur 1 Stroomschema inspectie betonconstructies Klasse 2: Onderzoek schadeoorzaak Een onderzoek naar de oorzaak van schade omvat het uitvoeren van metingen aan de constructie om de oorzaak van de schade te achterhalen. Deze klasse resulteert in een rapportage van de uitgevoerde metingen en een interpretatie van de re- sultaten. Indien na analyse van de uitgevoerde metingen de oorzaak van de schade bekend is, wordt deze in de rapportage vermeld. Indien dit niet het geval is wordt in de rapportage aangegeven welk onderzoek noodzakelijk wordt geacht om de oorzaak wel te achterhalen. Klasse 3: Onderzoek naar aanwezigheid van niet-zichtbare schade Een onderzoek naar de aanwezigheid van niet-zichtbare schade omvat het uitvoeren van metingen aan de constructie, die erop gericht zijn na te gaan of er sprake is van schade in gedeelten van de construc- tie die (nog) niet visueel waarneembaar is. Deze klasse resulteert in een rapportage van de uitgevoerde metingen, een interpretatie ervan en in een uitspraak over de aanwezigheid van schade die niet visueel waarneembaar \ is. Klasse 4: Onderzoek naar de mogelijkheid van toekomstige schade Een onderzoek naar de mogelijkheid van toekomstige schade omvat het uitvoeren van metingen aan de constructie, die erop gericht zijn om na te gaan of schademechanismen aanwezig zijn waardoor binnen een periode van maximaal 10 jaar schade is te verwachten. Overleg met opdrachtgever Opdracht Klasse 1.1: Visuele inspectie Rapportage Klasse 1.2: Technische inspectie Klasse 2: Onderzoek schadeoorzaak Klasse 3: Onderzoek naar niet-zichtbare schade Klasse 2: Onderzoek naar toekomstige schade CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 7 Deze klasse resulteert in een rapportage van de uitgevoerde metingen, een interpretatie ervan en een uitspraak over in de toekomst te verwachten schade. Toelichting Ten behoeve van een beoordeling van de onderhoudsconditie van constructies is het zinvol om klasse 1 (een visuele inspectie of een technische inspectie) met een vooraf bepaalde frequentie uit te voeren. De beheerder heeft er in dat geval in zijn onderhoudsbeleid voor gekozen om schade pas aan te pak- ken als een zeker percentage schade zichtbaar is. Het regelmatig uitvoeren van deze visuele inspec- ties moet ervoor zorgen dat de schade (nog) beperkt is op het moment dat wordt ingegrepen. Indien een beheerder/opdrachtgever schade heeft geconstateerd waarvan hij de oorzaak wenst te weten, maar die oorzaak niet kent (bijvoorbeeld omdat hij anders niet weet op welke wijze \ de schade hersteld zal moeten worden), is het zinvol om gelijktijdig de klassen 1 en 2 uit te voeren. Indien een beheerder/opdrachtgever meer inzicht wenst te verkrijgen in het toekomstig onderhoud aan de constructie, is het zinvol om gelijktijdig de klassen 1 en 4 uit te voeren, eventueel aangevuld met de klassen 2 en 3. Dit inzicht is bijvoorbeeld gewenst bij aan- en verkoop en kan eventueel ge- wenst zijn bij bestemmingsveranderingen en bij het opstellen van meerjaren onderhoudsprogramma's. Een prognose voor een langere periode dan 10 jaar kan daarbij zinvol zijn, maar valt buiten het toepas- singsgebied van deze Aanbeveling. Voor verdere informatie wordt verwezen naar CUR-publicatie 172. 4 Vooraf vast te leggen gegevens Vooraf dienen de volgende punten te worden overeengekomen: ? de constructies of onderdelen daarvan die geïnspecteerd, respectievelijk onder zocht moeten wor- den; ? de uit te voeren klasse van inspectie, respectievelijk onderzoek (zie hoofdstuk 4); ? de wijze van uitvoering, met name bij te nemen maatregelen ten behoeve van de bereikbaarheid van de constructie of van onderdelen ervan (zie 4.1); ? de mate waarin de constructie wordt beschadigd en de wijze van herstel van deze beschadigin- gen; ? een onderzoeksplan, waarin is aangegeven welke metingen tijdens de inspectie dan wel het onder- zoek zullen worden uitgevoerd (zie 4.2); ? de wijze van rapporteren (zie hoofdstuk 11). Toelichting Als er sprake is van een 'één op één'-relatie tussen de opdrachtgever en de opdrachtnemer kunnen deze gegevens in onderling overleg worden vastgelegd. In geval van een meervoudige aanbesteding kan de opdrachtgever deze gegevens in de prijsaanvraag vastleggen. Als dit niet door hem wordt vastgelegd, moet de opdrachtnemer deze gegevens in de aanbieding vastleggen. Zuiver vergelijken van de aanbiedingen kan in dit laatste geval wel eens pro- blemen opleveren. 4.1 Wijze van uitvoering Ten behoeve van de wijze van uitvoering dient vooraf het volgende te worden overeengekomen: ? waarnemingsafstand bij het uitvoeren van een visuele en technische inspectie (klasse 1); ? inzet van hulpmaterieel dat eventueel nodig is om de te inspecteren constructie en/of onderdelen daarvan te kunnen bereiken; ? verwijderen van eventueel aanwezige vervuiling, obstakels, e.d.; ? eventueel benodigde veiligheidsmaatregelen, zoals verkeersmaatregelen en beschermende kle- ding; CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 8 ? eventuele randvoorwaarden voor het inspecteren die worden opgelegd vanuit het gebruik van de constructie; ? eventuele beperkingen ten aanzien van werktijden; ? eventuele beperkingen voor het gebruik van de constructie als gevolg van het uitvoeren van de in- spectie. Toelichting Hulpmaterieel kan nodig zijn omdat de waarnemingsafstand bepalend is voor het al dan niet waarne- men van schade. Als voorbeeld kan worden genoemd dat scheurvorming met geringe scheurwijdte op enige afstand van een constructie niet meer goed waarneembaar is. Indien scheurvorming met geringe scheurwijdte moet worden opgespoord, mag de waarnemingsafstand niet meer dan 2 m bedragen. Het voorbereiden en het uitvoeren van inspecties valt onder de Arbeidsomstandig hedenwet. Dit houdt onder andere in dat voor het uitvoeren van bepaalde inspecties hulpmaterieel verplicht is en dat dit hulpmaterieel en de te nemen veiligheidsmaat regelen moeten voldoen aan de geldende eisen. 4.2 Onderzoeksplan In een onderzoeksplan voor klasse 1 dient te worden aangegeven met welke nauwkeurigheid de opname van de schade zal plaatsvinden en op welke wijze de plaatsbepaling van de schade moet worden aange- geven. In een onderzoeksplan voor de klassen 2, 3 en 4 moet worden aangegeven op welke schadetypen het onderzoek zal worden gericht, welk type en aantal metingen zullen worden uitgevoerd en op welke wijze de plaatsbepaling van de meetplaatsen dient te worden aangegeven. De uit te voeren metingen kunnen worden aangegeven op een checklist, die als voorbeeld is opgenomen in bijla\ ge B. Het opstellen van een onderzoeksplan voor de klassen 2, 3 en 4 dient te worden uitgevoerd door een adviseur. Toelichting Een ervaren adviseur is iemand die in het bezit is van het diploma Betononderhouds kundige van de Betonvereniging en die minimaal twee jaar relevante ervaring heeft, ofwel een gelijkwaardig niveau qua relevante kennis en ervaring. Bij het opstellen van een onderzoeksplan wordt vooraf een hypothese opgesteld over mogelijk op- tredende schademechanismen; vervolgens wordt die hypothese door middel van gerichte metingen getoetst (zie ook hoofdstuk 8: Prognose). Hierdoor kunnen gerichte metingen worden uitgevoerd, waardoor de kosten en de looptijd zo laag respectievelijk kort mogelijk kunnen blijven. 5 Uitvoering 5.1 Voorbereiding inspecties Bij de voorbereiding op een inspectie is het van belang inzicht te hebben in de constructie. Dit kan onder meer betrekking hebben op de toegepaste materialen, op tekeningen en berekeningen over de opbouw van de constructie, op de ligging van wapening en eventueel aanwezige voorspanning, op de eventuele aanwezigheid van leidingen in het beton en op gegevens over in het verleden uitgevoerde onderhouds- werkzaamheden. De inspecteur dient aan te geven welke documenten voor het onderzoek van belang zijn. De opdracht- gever dient deze documenten, voor zover beschikbaar, aan de inspecteur ter beschikking te stellen. In bijlage A is een checklist opgenomen van documenten die mogelijk van bel\ ang zijn. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 9 5.2 Klasse 1: Inspectie Bij klasse 1 dienen de betreffende constructie-onderdelen totaal geïnspecteerd te worden. Deze inspec- tie heeft tot doel na te gaan welke typen schade visueel kunnen worden waargenomen en in welke mate deze schade optreedt. De inspecteur dient tijdens de inspectie bedacht te zijn op defecten die mogelijk een constructieve oorzaak hebben, zoals excessieve scheurvorming of zeer grote vervormingen van de constructie en/of van onderdelen ervan. Vervolgens moet per geconstateerd schadetype een omschrijving worden gegeven van de schade en moeten bijzonderheden, zoals de grootte van de schadeplekken, scheurlengte en -wijdte, worden vast- gelegd, bij voorkeur ondersteund met foto's en/of tekeningen (zie hoofdstuk 7). Dit kan inhouden dat dergelijke plekken nader (eventu eel van dichterbij) bekeken moeten worden. Naast het opnemen van schade dient tijdens een inspectie ook aandacht te worden besteed aan mini- maal de volgende punten, voor zover deze voor de betreffende constructie van toepassing zijn: ? de toestand van de bevestigingspunten van prefab elementen en van aan het object bevestigde constructies; ? de toestand van dilatatie- en voegprofielen en van kitwerk; ? de toestand van opleggingen; ? de toestand van aangebrachte verfsystemen; ? ontgrondingen en verzakkingen; ? de wijze waarop het hemelwater wordt afgevoerd en het functioneren van het afvoersysteem; ? aansluitingen aan de omgeving; ? eventuele onthechting van op het beton aangebrachte asfaltlagen, dekvloeren en/of reparaties; ? aansluitingen en de beschermende werking van op het beton aangebrachte asfaltlagen; ? de wijze waarop de constructie en/of onderdelen ervan mechanisch en/of chemisch worden be- last; ? delen van de constructie die in contact (kunnen) komen met zeewater dan wel met stuifwater uit zee; ? delen van de constructie die in contact (kunnen) komen met dooizouten dan wel met spatwater met dooizouten. De inspecteur moet direct melding maken van geconstateerde schade waarvan wordt vermoed dat deze direct invloed heeft op het draagvermogen van het betreffende constructie-onderdeel en/of ge- vaar oplevert voor passanten en/of gebruikers. De inspecteur moet deze melding schriftelijk bevesti- gen. 5.3 Klasse 2: Onderzoek schadeoorzaak Bij klasse 2 dienen de in het onderzoeksplan aangegeven metingen te worden uitgevoerd om na te gaan wat de oorzaak is van de waargenomen schade. De metingen moeten worden uitgevoerd overeenkom- stig hoofdstuk 9 en de bijlagen C en D. Aanvullend op het uitvoeren van de metingen moet aandacht worden besteed aan de wijze waarop de constructie en/of onderdelen ervan mechanisch en/of chemisch worden belast, om na te gaan in welke mate deze belastingen invloed hebben op de aanwezige schade. 5.4 Klasse 3: Onderzoek naar verborgen schade Bij klasse 3 dienen de in het onderzoeksplan aangegeven metingen te worden uitgevoerd, om na te gaan of er sprake is van schade in gedeelten van de construc tie die nog niet visueel waarneembaar is. De metingen moeten worden uitgevoerd overeenkomstig hoofdstuk 9 en bijlagen C en D. Aanvullend op het uitvoeren van de metingen moet aandacht worden besteed aan de wijze waarop de constructie en/of onderdelen ervan mechanisch en/of chemisch worden belast, om na te gaan in welke mate deze belastingen invloed kunnen hebben op de niet-visueel waarneemb\ are schade. 5.5 Klasse 4: Onderzoek naar de mogelijkheid van toekomstige schade Bij klasse 4 dienen de in het onderzoeksplan aangegeven metingen te worden uitgevoerd om na te gaan of er in gedeelten van de constructie binnen een periode van maximaal 10 jaar schade is te verwachten. De metingen moeten worden uitgevoerd overeenkomstig hoofdstuk 9 en de bijlagen C en D. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 10 Aanvullend aan het uitvoeren van de metingen moet aandacht worden besteed aan de wijze waarop de constructie en/of onderdelen ervan mechanisch en/of chemisch worden belast, om na te gaan in welke mate deze belastingen invloed kunnen hebben op te verwachten toekomstige\ schade. Bij klasse 4 dienen bij gewapende en voorgespannen constructies in elk geval metingen te worden uit- gevoerd naar de betondekking, de carbonatatiediepte en het chlorideprofiel, één en ander volgens hoofdstuk 9. 6 Beschrijving schadebeelden In dit hoofdstuk wordt aangegeven op welke wijze de meest voorkomende schade beelden moeten wor- den beschreven. Deze beschrijvingen dienen, per schadebeeld, te worden uitgevoerd voor een repre- sentatief aantal schadeplekken met, indien mogelijk, een minimum van zes. De beschrijving kan worden verduidelijkt met behulp van foto's en/of tekeningen. In aanvulling hierop dient een indicatie gegeven te worden van de mate waarin de betreffende schadebeelden in de rest van de constructie optreden. Scheurvorming Bij scheurvorming in beton dient het volgende te worden bepaald: ? de locatie van de scheurvorming; ? het patroon van de scheurvorming, met name de oriëntatierichting en eventueel ook het verloop in de diepte; ? of de scheurvorming zich bevindt ter plaatse van de wapening; ? of ter plaatse van de scheurvorming sprake is van roestvlekken; ? of de scheuren watervoerend zijn en/of er sprake is van uitbloeiing; ? de scheurwijdte; te meten met een scheurenloupe of een scheurwijdtekaart. Indien sprake is van erosie van de scheurranden dient dit te worden vermeld: ? de scheurlengte; ? de hart-op-hart afstand van de scheuren indien er sprake is van (globaal) evenwijdig lopende scheuren. Scholvorming Bij scholvorming in beton dient het volgende te worden bepaald: ? de locatie van de scholvorming; ? de afmeting van de schollen; ? de dikte van de schollen; ? of de schollen zich bevinden ter plaatse van de wapening; ? of de schollen bestaan uit beton of een afwijkend materiaal, bijvoorbeeld reparatiemortel. Toelichting Voor het bepalen van een deel van de gegevens betreffende de scholvorming kan het noodzakelijk zijn nog gedeeltelijk hechtende schollen los te hakken. Beoordeling wapening Bij de visuele beoordeling van wapening die bloot ligt, dient het volgende te worden bepaald: ? de locatie van de bloot liggende wapening; ? de oriëntatierichting van de betreffende wapening en eventueel de functie ervan; ? het oppervlak van de wapening; glad of geribd; ? de staafkenmiddellijn; ? of er sprake is van roestvorming en zo ja: o een globale indicatie van de mate van corrosie; o aanwezigheid van egale roestvorming of putcorrosie; o aanwezigheid van roestvlekken in het beton of aanwezigheid van roest alleen op de wapening; o een schatting van het doorsnedeverlies van de wapening, uitgedrukt in procenten ten opzichte van de oorspronkelijke doorsnede. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 11 Aantasting betonoppervlak Bij aantasting van het betonoppervlak dient het volgende te worden bepaald: ? de locatie van de aantasting; ? de verschijningsvorm van de aantasting; ? de diepte van de aantasting; ? het gebruik van het betreffende constructieonderdeel; ? een eventuele relatie met aanwezige beschermlagen. Overige schadebeelden In het voorgaande zijn niet alle mogelijk optredende schadebeelden vermeld. Van de overige schade- beelden dient ten minste het volgende te worden bepaald: ? de locatie van het schadebeeld; ? een omschrijving van het schadebeeld, eventueel aangevuld met afmetingen. 7 Diagnose Het is ondoenlijk om, uitgaande van schadekenmerken, het stellen van een schade diagnose systema- tisch te beschrijven. Daarom wordt in dit hoofdstuk per schade mechanisme aangegeven welk onder- zoek noodzakelijk is om een stellige uitspraak te doen over het betreffende schademechanisme en de oorzaak daarvan. Deze informatie dient zowel te worden gebruikt bij het opstellen van een onderzoeks- plan als bij het stellen van een schadediagnose. In dit hoofdstuk worden de tien meest voorkomende schademechanismen behandeld. 7.1 Wapeningscorrosie Dit schademechanisme wordt aangetoond door de wapening visueel te inspecteren. De oorzaak van wapeningscorrosie dient te worden vastgesteld door het meten van de betondekking (zie 9.1), de carbonatatiediepte (zie 9.2) en het chloridegehalte (zie 9.3) ter hoogte van de wapening, één en ander in samenhang met de vochtig heidstoestand van het beton. 7.2 Scheurvorming door verhinderde vervormingen, overbelasting en zettingen Dit schademechanisme wordt aangetoond door het scheurverloop te relateren aan de opbouw van de constructie, de belastingen, de opgelegde vervormingen en de expositie van het constructieonder- deel. 7.3 Scheurvorming door alkali-silicareactie Dit schademechanisme wordt aangetoond met microscopisch onderzoek (zie 9.4) in combinatie met een visuele beoordeling van het schadebeeld, gerelateerd aan de expositie van het constructieonder- deel. Bij het microscopisch onderzoek dient dan vorming van alkali-silicagel en scheurvorming vanuit reactief toeslagmateriaal te blijken. 7.4 Scheurvorming en/of delaminatie door bevriezing van sparingen en/of holle ruim\ ten Dit schademechanisme wordt aangetoond door de aantasting te relateren aan de opbouw van de con- structie en de expositie van het constructieonderdeel. 7.5 Aantasting betonoppervlak door vorst/dooizouten Dit schademechanisme wordt indicatief aangetoond door de aantasting te relateren aan de opbouw van de constructie en de expositie van het constructieonderdeel, eventueel aangevuld met microscopisch onderzoek (zie 9.4). 7.6 Aantasting betonoppervlak door het oplossen van cementsteen Dit schademechanisme wordt aangetoond door de aantasting te relateren aan de opbouw van de con- structie, de expositie van het constructieonderdeel en de stoffen waarmee het beton in contact komt of is geweest. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 12 7.7 Aantasting beton(oppervlak) door zwellingreacties in cementsteen Dit schademechanisme wordt indicatief aangetoond door de aantasting te relateren aan de opbouw van de constructie, de wijze van vervaardigen (met name of er sprake is geweest van warmtebehandeling tijdens de verharding), de expositie van het constructieonderdeel en de stoffen waarmee het beton in contact komt of is geweest. Een definitieve uitspraak dient gebaseerd te zijn op een microscopisch onderzoek (zie 9.4), in combinatie met een analyse van de reactieproducten (zie bijlage D). 7.8 Pop-outs Dit schademechanisme wordt visueel vastgesteld. De oorzaak van pop-outs moet worden vastgesteld door middel van een chemische en/of mineralogische analyse van het zwellende bestanddeel in het beton. Voor nadere informatie wordt verwezen naar CUR-rapport 104. 7.9 Mechanische schade Dit schademechanisme wordt visueel vastgesteld, in combinatie met informatie over de opbouw van de constructie en het gebruik ervan. 7.10 Brandschade Dit schademechanisme wordt visueel vastgesteld, in combinatie met informatie over de opbouw van de constructie en over de brand die heeft plaatsgevonden, eventueel aangevuld met microscopisch onder- zoek (zie 9.4). 8 Prognose Dit hoofdstuk geeft een methode voor het opstellen van een prognose voor de toekomstige ontwikke- ling van reeds aanwezige schade en voor het eventueel tot ontwikkeling komen van schade als gevolg van reeds aanwezige schademechanismen. De schadeprognose volgens deze methode geldt voor een periode van maximaal 10 jaar. De basis hiervoor is informatie over de constructie, die ten minste bestaat uit: ? de ouderdom van de constructie; ? de aanwezigheid van schade en, indien aanwezig, de verschijningsvorm ervan; ? de aanwezigheid van beschermlagen en, indien aanwezig, de toestand daarvan; ? de expositieomstandigheden; ? de aanwezigheid van mechanische en/of chemische belasting. Voor individuele schademechanismen dient deze informatie te worden aange vuld met informatie over de betonsamenstelling en de wapening in de construc tie. Op basis van de bovengenoemde informatie dient een overzicht te worden opgesteld van schademechanismen die voor de betreffende constructie, respec tievelijk onder delen daarvan reeds een rol spelen alsmede van schademechanismen die in de komende 10 jaar een rol kunnen gaan spelen. Het opstellen van een prognose is een complexe en moeilijke materie en moet daarom worden uitge- voerd door een adviseur, indien nodig bijgestaan door iemand met specialistische kennis. Tenslotte wordt opgemerkt dat de methodiek eigenlijk alleen voor wapenings corrosie en voor het oplos- sen van cementsteen nog enigszins redelijk kan worden beschre ven. Van andere mechanismen zijn on- voldoende gegevens beschikbaar om een goede prognose op te stellen, zodat deze niet in deze Aanbe- veling zijn opgenomen. Voor deze andere mechanismen moet in het algemeen worden teruggevallen op iemand met specialistische kennis. 8.1 Wapeningscorrosie Ten behoeve van een prognose voor de ontwikkeling of het ontstaan van schade door wapeningscorro- sie dienen metingen te worden uitgevoerd van de betondekking (zie 9.1), de carbonatatiediepte (zie 9.2) en het chloridegehalte (zie 9.3) ter hoogte van de wapening. Er dient tevens informatie beschikbaar te zijn over de vochtbelasting van de constructie, in het ideale geval over het beton ter plaatse van de wapening, en over de variatie daarvan over het jaar. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 13 Bovengenoemde metingen kunnen resulteren in de volgende situaties: ? 1: Geen initiatie van wapeningscorrosie: het carbonatatiefront heeft de wapening nog niet bereikt en het chloridegehalte ter plaatse van de wapening is (nog) niet voldoende voor initiatie van wapenings- corrosie. ? 2: Wapeningscorrosie: het carbonatatiefront heeft de wapening bereikt en/of het chloridegehalte ter plaatse van de wapening is voldoende voor initiatie van wapeningscorrosie. Situatie 1: Geen initiatie van wapeningscorrosie In geval van situatie 1 dient, op basis van uit de literatuur bekende benaderingsformules voor de carbo- natatiesnelheid en de snelheid van indringing van chloride, een prognose te worden gegeven van de tijd die nodig is om wapenings corrosie te initiëren (zie CUR-publicatie 172). Als op basis van deze prognose wordt verwacht dat de initiatie van wapenings corrosie niet binnen 10 jaar zal plaatshebben, behoeft geen verdere actie te worden ondernomen of valt het overwegen van verdere actie buiten het toepassingsgebied van deze Aanbeveling. Als op basis van de prognose wordt verwacht dat de initiatie van wapenings corrosie binnen een periode van 10 jaar zal plaatshebben, moet een indicatie worden gegeven van de snelheid van ontwikkeling van schade ten gevolge van wapeningscorrosie (zie situatie 2). Situatie 2: Wapeningscorrosie Bij situatie 2 moet de mate van opgetreden wapeningscorrosie worden bepaald. Dit gebeurt in een procedure die bestaat uit vier stappen: Stap 1: Bepaal het tijdstip waarop de wapeningscorrosie is geïnitieerd; hiermee ligt de periode vast waarover sprake is van wapeningscorrosie. De berekening hiervan moet plaatshebben aan de hand van de benaderingsformules voor de carbonatatie snelheid en de snelheid van indringing van chloride (zie CUR-publicatie 172), en eventueel op basis van eerdere inspecties. Stap 2: Maak een inschatting van de corrosiesnelheid die in de betreffende situatie te verwachten is. Deze snelheid is afhankelijk van de corrosieoorzaak, de expositie, de betondekking en de betonsamen- stelling en kan worden afgeschat op basis van gegevens uit wetenschappelijk onderzoek. Stap 3: Maak op basis van de geschatte corrosiesnelheid een inschatting van het verlies van de staaf- kenmiddellijn, zowel over de periode waarover reeds sprake was van wapeningscorrosie als over de komende 10 jaar. Stap 4: Maak, op basis van het te verwachten kenmiddellijnverlies en de aanwezige betondekking, een inschatting van de schade die over een periode van 5 tot 10 jaar wordt verwacht. Hierbij dient te worden aangegeven of de schade zal bestaan uit beginnende scheurvorming ter plaatse van de wapening, wijde scheuren of afdrukken van de betondekking. Bij afdrukken van de betondekking dient tevens een indica- tie te worden gegeven van de hoeveelheid kenmiddellijnverlies van de wapening. De volgende situaties vereisen bij een prognose extra aandacht, aangezien daar de mogelijkheid be- staat dat binnen 10 jaar sprake kan zijn van een constructief ontoelaatbare reductie van de kenmiddel- lijn: ? Bij door chloride geïnitieerde putcorrosie kan de kenmiddellijn plaatselijk veel sterker afnemen dan gemiddeld. Tevens is bekend dat de corrosie producten minder zwellend kunnen zijn dan bij door carbonatatie geïnitieerde corrosie. Hierdoor kan bij corrosie door chloride onacceptabel kenmiddellijn ver lies aanzienlijk eerder, en afdrukken van de dekking aanzienlijk later optreden dan zou worden verwacht op grond van de gemiddelde corrosiesnelheid. ? Bij de combinatie van carbonatatie en chloride kan onverwacht sterke corrosie optreden. ? Bij wat oudere constructies kunnen onverwachte combinaties van factoren optreden. Als beton lange tijd beschut is geweest (bijvoorbeeld consoles onder balkonplaten, binnenzijde kokerbruggen) kan aanzienlijke carbonatatie optreden. Omdat het milieu relatief droog is, is de corrosie gering en vaak verwaarloosbaar. Treedt echter lekkage op, bijvoorbeeld door veroudering van voegen, dan kan de wapening in het gecarbonateerde beton door de hoge vochtigheid plotseling sterke corrosie gaan vertonen. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 14 8.2 Aantasting betonoppervlak door het oplossen van cementsteen Voor het opstellen van een prognose voor de ontwikkeling van schade als gevolg van aantasting van het betonoppervlak door het oplossen van cementsteen moet de diepte worden gemeten waarover de ce- mentsteen reeds is opgelost. Vervolgens dient de aantastingssnelheid (mm/jaar) berekend te worden door de aantastingsdiepte (mm) te delen door de blootstellingsduur, respectievelijk de ouderdom (ja- ren). Tenslotte dient voor de prognose de aantasting lineair te worden geëxtrapoleerd. Deze benadering is in het algemeen conservatief (aan de veilige kant).\ 9 Meetmethoden In dit hoofdstuk worden alleen de bij het inspecteren van betonconstructies meest gebruikte meetme- thoden beschreven. Per meetmethode worden de uitvoeringswijze, het aantal metingen en de wijze van rapporteren aangegeven. De in dit hoofdstuk beschreven meetmethoden zijn: ? betondekking; ? carbonatatiediepte; ? chloridegehalte; ? microscopisch onderzoek (PFM). Naast het bovenstaande wordt in de bijlagen C en D een aantal meetmethoden beschreven die minder frequent worden toegepast, onderverdeeld in metingen in het werk en in het laboratorium. De beschrij- ving in de bijlagen C en D is meer algemeen van aard, zonder opgave van het aantal uit te voeren me- tingen, omdat de meeste meetmethoden specialistisch van aard zijn. Het aantal uit te voeren metingen dient te worden afgestemd op de constructie, op het schadebeeld en op het doel van het onderzoek. Indien vooraf geen aantallen worden overeengekomen moeten de in dit hoofdstuk genoemde aantallen metingen worden uitgevoerd. Deze voorgeschreven aantallen metingen hebben alleen betrekking op de inspectieklassen 2 en 4, omdat deze metingen niet binnen de inspectie- klassen 1 en 3 worden uitgevoerd. Toelichting Bij het voorgeschreven aantal metingen naar het chloridegehalte is er rekening mee gehouden dat de in de praktijk gemeten gehalten veelal een grote spreiding vertonen. Dit kan resulteren in veel metingen. 9.1 Betondekking Methode van onderzoek De betondekking en de ligging van de wapening worden bepaald met een gekali breerde elektromagne- tische veldsterktemeter (dekkingsmeter). Deze metingen dienen te worden uitgevoerd met een vooraf ingestelde kenmiddellijn van de wapening, gebaseerd op de beschikbaar gestelde documenten. Als de kenmid dellijn niet bekend is, en bij twijfel aan de beschikbare gegevens ter verificatie, moet deze in het werk worden bepaald. Is dit laatste niet mogelijk, dan dient de kenmid dellijn te worden geschat, hetgeen apart vermeld moet worden bij de registratie van de meetresultaten. De dekking dient gemeten te worden op de wapening die het dichtst aan het beton oppervlak ligt. Als de wapeningsstaven bloot liggen kan de betondekking ook met een schu\ if maat worden bepaald. Aantal bepalingen Bij klasse 2 moeten de metingen, indien mogelijk, op minimaal zes gelijksoortige schadeplaatsen wor- den uitgevoerd. Bij klasse 4 moet per constructieonderdeel en per relevante zijde ervan, een repre sentatief aantal meet- plaatsen worden geselecteerd, met een minimum van zes. Per meetplaats dienen, indien mogelijk, mi- nimaal zes metingen te worden uitgevoerd aan naast elkaar gelegen wapeningsstaven. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 15 Wijze van rapporteren De rapportage dient minimaal het volgende te omvatten: ? de locatie van de meetplaatsen en of de metingen ter plaatse van schade plekken zijn uitgevoerd; ? de bij de dekkingsmetingen ingestelde kenmiddellijn en of deze in het werk is geverifieerd; ? de richting van de betreffende wapeningsstaven; ? de individuele meetresultaten per meetplaats; ? bij klasse 4 ook het aantal uitgevoerde metingen, de gemiddelde waarde en de standaardafwij- king. 9.2 Carbonatatiediepte Methode van onderzoek De carbonatatiediepte wordt gemeten aan een vers breukvlak, conform RILEM-Recommendation CPC- 18 (besproeien van het breukvlak met de indicatorvloeistof fenolftaleïne). Gecarbonateerd beton be- houdt hierbij zijn kleur en niet-gecarbona teerd beton kleurt paars. Een vers breukvlak kan worden gecreëerd door een schol uit het beton te hakken of door een boorkern te splijten. De carbonatatiediepte is de afstand tussen de kleur grens en het oorspronkelijke betonop- pervlak. Het is ook mogelijk om de metingen uit te voeren in een boorgat dat is geboord met een massieve boor met een diameter van minimaal 16 mm. De metingen aan een vers breukvlak zijn echter het meest nauwkeurig. Per breukvlak, respectievelijk boorgat, worden twee metingen uitgevoerd: de maximale carbonatatie- diepte en het geschatte gemiddelde. Aantal bepalingen Bij klasse 2 moeten de metingen, indien mogelijk, op minimaal zes gelijksoortige schadeplaatsen wor- den uitgevoerd, op de plaatsen waar ook de betondekking is bepaald. Per schadeplaats dienen mini- maal twee metingen te worden uitgevoerd. Bij klasse 4 moet per constructieonderdeel en per relevante zijde ervan, een repre sentatief aantal meet- plaatsen worden geselecteerd, met een minimum van zes. Per meetplaats dienen minimaal twee metin- gen te worden uitgevoerd. Wijze van rapporteren De rapportage dient minimaal het volgende te omvatten: ? de locatie van de meetplaatsen; ? de wijze van verkrijgen van het breukvlak; ? per meetplaats de maximale carbonatatiediepte en het geschatte gemiddelde; ? bij klasse 4 ook het aantal metingen, het totale gemiddelde en de totale standaardafwijking van de geschatte gemiddelde carbonatatiediepten en de bandbreedte van de maximale waarden. 9.3 Chloridegehalte Methode van onderzoek Het chloridegehalte wordt gemeten aan betongruis dat ofwel is opgevangen bij boren met een massieve boor ofwel afkomstig is van verbrijzelde boorkernen of brokstukken. Een monster betongruis voor chlo- rideanalyse dient een massa te hebben van minimaal 20 gram. De bepaling van het chloridegehalte in beton dient te geschieden in een labora torium, volgens de 'Aan- beveling voor de bepaling van het chloridegehalte in verhard cementbeton volgens de eisen van Bouw- dienst Rijkswaterstaat'. Deze RWS-Aanbeveling geeft aan hoe monsters moeten worden voorbereid en ontsloten, hoe in het fil- traat chloride moet worden bepaald en hoe het chloride gehalte moet worden berekend. De uitkomst moet zijn betrokken op de cement massa. Toelichting De verwachte nauwkeurigheid van de bepaalde chloridegehalten in betonmon\ sters is circa 20%. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 16 Voor het bepalen van een chlorideprofiel dienen monsters betongruis te worden genomen op verschil- lende diepten. Dit geschiedt bij voorkeur aan boorkernen, maar kan ook worden uitgevoerd door het boren van gruis van verschillende dieptes. De bepaling aan boorkernen is he\ t meest nauwkeurig. Aantal bepalingen Het aantal bepalingen in de klassen 2 en 4 is afhankelijk van het doel v\ an het onderzoek: ? Als onderzocht moet worden of er sprake is van 'ingemengd' chloride, moeten per meetplaats monsters van minimaal drie opeenvolgende diepten worden genomen en onderzocht. Daarbij moet één van de drie monsters worden genomen op een diepte van minimaal 60 mm, gemeten vanaf het oppervlak van de constructie. Bij klasse 2 moeten de metingen op minimaal twee gelijksoortige schadeplaatsen, maar wel aan verschillende elementen, worden uitgevoerd, op plaatsen waar ook de betondekking is bepaald. Bij klasse 4 dienen de metingen per constructieonderdeel op minimaal twee elementen uitgevoerd te worden. ? Als onderzocht moet worden of er sprake is van 'ingedrongen' chloride, en zo ja, tot welke diepte, dienen per meetplaats monsters van minimaal drie opeenvolgende en aansluitende diepten onder- zocht te worden. De te selecteren diepten dienen minimaal 10 mm per monstername te bedragen en dienen te worden gerelateerd aan de betondekking op de wapening. Minimaal één van de drie diepten moet op het niveau van de buitenste wapening liggen. Bij klasse 2 dienen de metingen op minimaal twee gelijksoortige schade plaatsen, maar wel aan verschillende elementen, te worden uitgevoerd, op plaatsen waar ook de betondekking is bepaald. Bij klasse 4 dient per type constructieonderdeel en per relevante zijde ervan een representatief aantal meetplaatsen geselecteerd te worden, met een minimum van zes. Indien ten behoeve van een voorspelling van het indringverloop in de toekomst (klasse 4), een dif- fusieberekening dient te worden uitgevoerd, dan moeten monsters van minimaal zes aansluitende diepten worden onderzocht, met als dikte van de monsters 10 mm. De monstername moet worden uitgevoerd op minimaal zes plaatsen per type oppervlak dat wordt blootgesteld aan chloridebelas- ting. Wijze van rapporteren De rapportage moet minimaal het volgende omvatten: ? de locatie van de meetplaatsen; ? de toegepaste meetmethode; ? per meetplaats de meetdiepten en de chloridegehalten, zowel uitgedrukt ten opzichte van de ce- mentmassa als ten opzichte van de monstermassa. 9.4 Microscopisch onderzoek Methode van onderzoek Microscopisch onderzoek wordt uitgevoerd aan brokstukken of boorkernen uit de constructie. Met microscopisch onderzoek (polarisatie- en fluorescentiemicroscopie, PFM) kan de interne micro- structuur van beton zichtbaar worden gemaakt. Hiervoor zijn geen algemeen geaccepteerde voorschrif- ten beschikbaar. Globaal maakt men hiervoor een zogenoemd dunslijppreparaat door een stuk beton te impregneren met een dunvloeibare epoxyhars met een fluorescerende stof. Het monster wordt vervol- gens geslepen en gepolijst tot het circa 20 ?m dik en daardoor doorzichtig is. Met behulp van gepola- riseerd of UV-licht wordt het preparaat bekeken. Hierbij wordt de micro structuur zichtbaar, waarin cementdeeltjes, hydratatieproducten, capillaire porositeit, (fijne) toeslagkorrels, (micro)scheurvorming en aantasting van cementsteen in beeld kunnen worden gebracht. Aantal bepalingen Bij klasse 2 dient het PFM-onderzoek, indien mogelijk, op minimaal drie plaatsen te worden uitgevoerd, waarvan twee uit schadeplaatsen en één uit onbeschadigd beton. Bij klasse 4 dient per constructieonderdeel een representatief aantal meetplaatsen te worden geselec- teerd. Het aantal meetplaatsen is afhankelijk van de grootte van het betreffende onderdeel en het aantal van die onderdelen, maar dient minimaal drie te bedragen. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 17 Wijze van rapporteren De rapportage moet minimaal het volgende omvatten: ? de locatie van de meetplaatsen; ? een visuele beschrijving van de monsters waaruit het dunslijppreparaat is vervaardigd; ? de plaats in de monsters waar het dunslijppreparaat is genomen; ? per dunslijppreparaat moet het volgende worden gerapporteerd: o het toegepaste toeslagmateriaal; o de toegepaste cementsoort; o eventueel aanwezige toevoegingen; o inschatting van het luchtgehalte; o omschrijving van eventuele aantasting van het beton. 10 Rapportage Ongeacht de uitgevoerde klasse dient in de rapportage de volgende algemene informatie te worden vastgelegd: ? de constructies of onderdelen daarvan die geïnspecteerd zijn; ? het doel en een verwijzing naar de klasse(n) zoals gedefinieerd in deze Aanbeveling; ? door de opdrachtgever beschikbaar gestelde documenten; ? data waarop de veldwerkzaamheden zijn uitgevoerd; ? namen van degenen die de werkzaamheden hebben uitgevoerd; ? tijdens de veldwerkzaamheden gebruikt materieel. De overige onderdelen van de rapportage zijn afhankelijk van de uitgevoerde klasse(n). Dit wordt in het vervolg van dit hoofdstuk aangegeven. 10.1 Klasse 1: Inspectie In de rapportage van de klassen 1.1 en 1.2 dient, naast de algemene informatie, de v\ olgende informa- tie te worden vastgelegd: ? de resultaten van de visuele inspectie; ? overige van belang zijnde waarnemingen, zoals aangegeven in hoofdstuk 6. Voorafgaand aan de inspectie dient te worden overeengekomen op welke wijze de resultaten van de visuele inspectie worden gerapporteerd, met welke nauwkeurig heid de hoeveelheden worden bepaald en of de waarnemingen in inspectie tekeningen zullen worden vastgelegd. De rapportage van klasse 1.2 dient te worden aangevuld met een inhoudelijke analyse van de waarne- mingen. Het gebruik van optische hulpmiddelen moet apart worden vermeld, inclusief de sterkte van het hulpmiddel. 10.2 Klasse 2: Onderzoek schadeoorzaak In de rapportage van klasse 2 moet, naast de algemene informatie, de volgende informatie worden vastgelegd: ? rapportage van de uitgevoerde metingen; ? beschrijving van eventueel genomen monsters uit de constructie; ? interpretatie van de onderzoeksresultaten; ? diagnose van de schade-oorzaak. Als op basis van de resultaten van het onderzoek geen diagnose gesteld kan worden van de oorzaak van een deel van de schade, moet de rapportage worden aangevuld met een voorstel voor nader onder- zoek naar de oorzaken van die schade of met een verklaring waarom een diagnose in dit geval niet nodig blijkt. 10.3 Klasse 3: Onderzoek naar verborgen schade In de rapportage van klasse 3 moet, naast de algemene informatie, de volgende informatie worden vastgelegd: ? rapportage van de uitgevoerde metingen; ? beschrijving van eventueel genomen monsters uit de constructie; ? interpretatie van de onderzoeksresultaten; ? of er sprake is van verborgen schade en zo ja, in welke omvang. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 18 Als op basis van de resultaten van het onderzoek geen uitspraak gedaan kan worden over de omvang en/of de oorzaak van de verborgen schade, moet de rapportage worden aangevuld met een voorstel voor nader onderzoek hiernaar of met een verklaring waarom in dit geval nadere uitspraken onnodig blijken. 10.4 Klasse 4: Onderzoek naar toekomstige schade In de rapportage van klasse 4 dient, naast de algemene informatie, de volgende informatie te worden vastgelegd: ? rapportage van de uitgevoerde metingen; ? beschrijving van de wijze waarop, voor zover relevant, de constructie en/of onderdelen ervan me- chanisch en/of chemisch worden belast; ? beschrijving van eventueel genomen monsters uit de constructie; ? interpretatie van de onderzoeksresultaten; ? prognose van het ontstaan van schade binnen een periode van maximaal 10 jaar. De prognose dient te worden opgesteld voor de in 9.1 en 9.2 genoemde schade mechanismen, tenzij anders is overeengekomen. Als op basis van de resultaten van het onderzoek geen uitspraak kan worden gedaan over de schade- prognose, moet de rapportage aangevuld worden met een voorstel voor nader onderzoek hiernaar of met een verklaring waarom in dit geval nadere uitspraken onnodig blijken. Titels van vermelde literatuur 1. CUR-publicatie 172, Duurzaamheid en onderhoud van betonconstructies (tweede herziene uitgave). CUR, Gouda, 1998. 2. Gulikers, J.J.W., R.B. Polder, J. de Vries, Aanbeveling voor de bepaling van het chloridegehalte in verhard cementbeton volgens de eisen van Bouwdienst Rijkswaterstaat, RWS Bouwspeurwerkrap- port BSW 96-01, Utrecht, 1996. 3. Polder, R.B., Duurzaamheid betonnen brugdekken onder asfaltlagen, Cement nr. 2, 1998. 4. RILEM-Recommendation CPC 11.3: Absorption of water by concrete by immersion under vacuum, 1984. 5. RILEM-Recommendation CPC 18: Measurement of hardened concrete carbonation depth, 1988. 6. CUR-rapport 104, Verontreinigingen in toeslagmaterialen voor beton, CUR, Gouda 1982. Titels van vermelde normen en Aanbevelingen ASTM C 876:2009 Test Method for Half-Cell Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete, 2009. NEN-EN 12504-2:2001 Beproeving van beton in constructies - Deel 2: Niet-destructief onderzoek - Bepaling van de terugslagwaarde NEN-EN 12504-4:2005 Beproeving van beton - Deel 4: Bepaling van de ultrasone-pulssnelheid NEN-EN 12504-1:2009 Beproeving van beton in constructies - Deel 1: Boorkernen - Monsterneming, onderzoek en bepaling van de druksterkte. NEN-EN 12390-8:2009 Beproeving van verhard beton - Deel 8: Indringdiepte van water onder druk NEN-EN 1542:1999 Producten en systemen voor de bescherming en reparatie van betonconstruc- ties - Beproevingsmethoden - Bepaling van de hechtsterkte door middel van de afbreekproef CUR/PBV-Aanbeveling 44 Beoordeling van vloeistofdichte voorzieningen (vierde herziene uitgave), janu- ari 2005 CUR-Aanbeveling 45 Kathodische bescherming van wapening in betonconstructies, september 1996 CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 19 Bijlage A Checklist documenten met gegevens over de constructie DocumentBeschikbaar (opdrachtgever) Gewenst (inspecteur) Bestek Constructieberekeningen Tekeningen (indien mogelijk revisies) Leveringsbonnen beton Resultaten kwaliteitscontrole Bouwverslagen Historie van de constructie Resultaten eerder uitgevoerd onderzoek Bestek onderhoudswerkzaamheden Verslagen of gespecificeerde rekeningen van onderhoudswerkzaamheden CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 20 Bijlage B Checklist uit te voeren metingen A. Metingen in het werk Code Onderzoek OmschrijvingUitvoeren (j/n) A1 Betondekking par. 9.1 A2 Carbonatatiediepte par. 9.2 A3 Vochtgehalte bijlage C A4 Potentiaalmetingen bijlage C A5 Corrosiesnelheid bijlage C A6 Elektrische weerstand bijlage C A7 Impulsradar bijlage C A8 Hechtsterkte afwerklagen bijlage C A9 Betondruksterkte-Schmidthamer bijlage C A10 Betondruksterkte-ultrasoon bijlage C B. Metingen in het laboratorium Code Onderzoek MonstermateriaalOmschrijvingUitvoeren (j/n) B1 Carbonatatiediepte Boorkernpar. 9.2 B2 Chloridegehalte Boorkern/boorstofpar. 9.3 B3 Microscopisch onderzoek Boorkern/brokstukpar. 9.4 B4 Vochtgehalte Brokstuk/boorstofbijlage D B5 Cementsoort Boorkern/boorstofbijlage D B6 Cementgehalte Boorkernbijlage D B7 Chemische analyse Boorkernbijlage D B8 Scheurverloop Boorkernbijlage D B9 Elektrische weerstand Boorkernbijlage D B10 Porositeit Boorkern/brokstukbijlage D B11 Waterindringing Boorkernbijlage D B12 Hechtsterkte afwerklagen Boorkern/brokstukbijlage D B13 Betondruksterkte Boorkernbijlage D B14 Ultrasone geluidssnelheid Boorkernbijlage D B15 Zwelling Boorkernbijlage D CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 21 Bijlage C Meetmethoden A: Metingen ter plaatse A3 Bepalen van het vochtgehalte in het beton Hiervoor wordt de zogenoemde carbidmethode gebruikt. Hierbij brengt men een afgemeten hoeveelheid beton (poeder, droog geboord of uitgehakt) in een afsluitbaar drukvat met een capsule met carbid. Na afsluiten wordt de capsule gebroken en het aanwezige water reageert met het carbid, waarbij ethyleen- gas wordt gevormd. De druk wordt gemeten, die een maat vormt voor het aanwezige water en daarmee voor het vochtgehalte. De nauwkeurigheid van deze methode is beperkt. In principe moet voor de tem- peratuur worden gecorrigeerd. A4 Potentiaalmetingen Bij potentiaal- of halfcelmetingen wordt met een referentie-elektrode (RE) het betonoppervlak afgetast, waarbij het potentiaalverschil tussen de RE en de wapening wordt gemeten met een hoogohmige (milli) voltmeter. Uit de resultaten kan de waarschijnlijkheid van corrosie op een bepaalde plaats of in een bepaald constructieonderdeel worden afgeleid. Sterk negatieve potentialen duiden op een grote waar- schijnlijkheid van corrosieactiviteit. Minder negatieve potentialen duiden op een lage waarschijnlijkheid van corrosie. Als de potentialen liggen in het gebied tussen beide bovengenoemde, is de kans op cor- rosie "onbekend". De absolute waarden van de grenzen hangen af van het type RE. De tussenafstanden tussen meetpunten dienen voldoende klein te zijn om corrosieplaatsen met vol- doende onderscheidingsvermogen op te sporen. Bij chloride-geïnitieerde corrosie kan het nodig zijn tussenafstanden van 0,1 m aan te houden. Bij vrij droog beton (carbonatatie-geïnduceerde corrosie) kan verstoring optreden. Bij zeer nat beton worden vaak sterk negatieve potentialen gevonden, zonder dat er een duidelijke relatie is met werkelijke corrosie. De wapening dient elektrisch continu te zijn om de meting te laten slagen. Voor deze proef bestaat een ASTM-norm, nummer C876. A5 Corrosiesnelheidsmetingen Corrosiesnelheidsmetingen berusten op het principe van de lineaire polarisatieweerstand. Hierbij wordt met een hulpelektrode op het betonoppervlak een kleine stroom toegevoerd aan de wapening, terwijl de potentiaalverandering wordt gemeten met een referentie-elektrode (RE) op het oppervlak. Bij kleine po- tentiaalverschuivingen kan hieruit de globale, momentane, corrosiesnelheid worden berekend. De me- ting wordt sterk verbeterd indien een voorziening aanwezig is om te zorgen voor een homogene stroom- verdeling in het beton. A6 Bepalen van de elektrische weerstand van het beton Aan een constructie kan de elektrische weerstand als volgt worden gemeten. Vier elektroden op een rij met gelijke tussenafstanden worden tegen het betonoppervlak gedrukt, elk met een vochtig propje po- reus materiaal aan het uiteinde. Een stroombron laat een stroom (I ) lopen tussen de buitenste twee elektroden en de spanning (V ) die onstaat tussen de twee binnenste elektroden wordt gemeten. De specifieke weerstand van het beton is gelijk aan 2 · ? a V / I met a de tussenafstand tussen de elektro- den. Het principe, afgeleid door Wenner, geldt voor volledig (elektrisch) homogene lichamen van semi- oneindig grote afmetingen. Deze methode is volledig niet-destructief. De meting wordt altijd met wisselstroom uitgevoerd (meestal 50 tot 1000 Hz). Er zijn vooral praktische beperkingen. De aanwezigheid van wapening kan storend werken, evenals een niet-homogene laagopbouw (bijvoorbeeld door een vochtgradiënt of carbonatatie). Belangrijker is de aanwezigheid in beton van grind: doordat de grootte van een grindkorrel in de buurt komt van de gebruikelijke elektrodenafstand (typisch 50 mm), treedt een grote spreiding op. Praktisch gaat men hiermee om door per meetplaats minimaal vijf metingen te doen en dan de mediaanwaarde te nemen (zoals bij de Schmidthamer). Desondanks is het een snelle meting, zeer geschikt om lokale verschillen in weerstand binnen een constructie op te sporen. In principe is de corrosiesnelheid na initiatie globaal omgekeerd evenredig met de specifieke beton- weerstand. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 22 A7 Metingen met behulp van impulsradar Impulsradar wordt voornamelijk gebruikt om op niet-destructieve wijze informatie te krijgen over het inwendige van betonconstructies. Vanwege het niet-universele karakter wordt hier niet verder op inge- gaan. A8 Hechtsterkte afwerklagen Het bepalen van de hechtsterkte van afwerklagen is omschreven in NEN-EN 1542. A9 Bepalen van de druksterkte van beton met behulp van een Schmidthamer Schmidthamermetingen uitgevoerd volgens NEN-EN 12504-2, geven een indicatie van de druksterkte van beton in de buitenste 20 tot 30 mm. Ze worden uitgevoerd door met de terugslaghamer per meet- plaats negen metingen uit te voeren en van deze metingen de mediaan te bepalen. De meetresultaten dienen vervolgens te worden geijkt, bij voorkeur aan kernen uit de constructie, waarbij rekening moet worden gehouden met de meetrichting. A10 Bepalen van de druksterkte van beton met behulp van ultrasone geluidssne\ lheid Ultrasoonmetingen uitgevoerd volgens NEN-EN 12504-4, geven een indicatie van de druksterkte van beton. Ze worden uitgevoerd door de looptijd van ultrasone golven tussen twee sondes te registreren. Deze looptijd wordt vervolgens omgerekend naar een loopsnelheid, die een maat is voor de druksterkte van het beton. De meetresultaten dienen vervolgens te worden geijkt, bij voorkeur aan kernen uit de constructie. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 23 Bijlage D Meetmethoden B: Metingen in het laboratorium B4 Bepalen van het vochtgehalte in het beton Via verhitting bij 105°C kan het gehalte aan vrij water in beton worden bepaald. Via gloeien (>950°C) wordt alle water inclusief hydraatwater bepaald. De monstergrootte moet voldoende zijn voor een goede representativiteit. Monsters moeten worden verkregen met zo weinig mogelijk bevochtiging, bijvoorbeeld door brokken uit te hakken. Qua bepaling- smethode is deze betrouwbaarder dan de carbidmethode (ter plaatse). De beperkingen bij de interpre- tatie blijven ook hier aanwezig. B5 Bepalen van de toegepaste cementsoort Hiervoor wordt wel op mangaan getest. Een monster beton dat ongeveer één gram cement bevat wordt gekookt met perjodaat, salpeterzuur en fosforzuur. Het aanwezige mangaan wordt omgezet in per- manganaat dat een sterke paarse kleur heeft. Indien de vloeistof (sterk) paars kleurt, is hoogovence- ment gebruikt. Treedt geen of slechts lichte paarskleuring op, dan is portlandcement gebruikt. Opmerking De uitslag is onbetrouwbaar als aan het beton hoogovenslakken of vliegas is toegevoegd, anders dan in het bindmiddel. In een dergelijk geval is het nodig om microscopisch onderzoek uit te voeren, waarmee de aanwezigheid van hoogovenslak- en vliegasdeeltjes in het bindmiddel worden aangetoond (en het gehalte). B6 Bepalen van het cementgehalte Het bepalen van het cementgehalte in beton geschiedt via een nat-chemische analyse van een beton- monster van minimaal 1 liter. B7 Chemische analyse van het beton Chemische analyse wordt toegepast om verontreinigingen in beton te bepalen. Bij voorkeur moet ge- richt worden gezocht naar verontreinigingen die ook daadwerkelijk in het omringende milieu voorkomen; anders is dergelijk onderzoek onnodig kostbaar. Hiervoor is vanwege de representativiteit een monster nodig van minimaal 1 liter. B8 Scheurverloop Het scheurverloop in een boorkern kan veelal visueel worden vastgesteld. Microscheurvorming kan echter het beste worden waargenomen door het beton te impregneren met fluorescerende hars en het vervolgens te beschijnen met ultra-violet licht. B9 Bepalen van de elektrische weerstand van het beton De weerstand van beton van een constructie kan in het laboratorium als v\ olgt worden bepaald. Uit de con- structie worden kernen geboord van minimaal ? 75 bij 100 mm lengte. Hierbij wordt zo weinig mogelijk water gebruikt. Na het boren worden zij in plastic verpakt om vochtverlies te voorkomen. In het laboratori- um wordt hiervan bij circa 20°C de weerstand gemeten. Hiertoe wordt een kern voorzien van licht bevoch- tigde sponsdoekjes en vervolgens tussen twee metalen platen geklemd. De weerstand tussen de platen wordt gemeten met wisselstroom (50 tot 1000 Hz). De soortelijke weerstand wordt berekend met: R · (oppervlak kern, in m 2) ? = ??????????????????\ ?????? (lengte kern, in m) waarin: ? is soortelijke weerstand in ?m R is gemeten elektrische weerstand in ?. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 24 Hierin is "oppervlak / lengte" de celconstante in m (zie CUR-Aanb\ eveling 45). Een moeilijkheid hierbij is de representativiteit van het vochtgehalte. De expositie van de kernen kan beter plaatsvinden in een vochtkamer of in een constant klimaat van circa 80% RV. Hierbij wordt de weerstand bepaald in die beide "modelklimaten"; zie verder CUR-Aanbeveling 45. B10 Porositeit De porositeit van beton wordt bepaald volgens RILEM-Recommendation CPC 11.3. B11 Waterindringing De waterindringing wordt bepaald volgens NEN-EN 12390-8. B12 Hechtsterkte afwerklagen Het bepalen van de hechtsterkte van afwerklagen is omschreven in NEN-EN 1542. B13 Bepalen van de betondruksterkte van boorkernen Bepaling van de betondruksterkte van boorkernen wordt uitgevoerd conform NEN-EN 12504-1. B14 Ultrasoon bepalen van de betondruksterkte van boorkernen Ultrasoonmetingen geven een indicatie van de druksterkte van beton. Ze worden uitgevoerd door de looptijd van ultrasone golven tussen twee sondes te registreren. Deze looptijd wordt vervolgens omge- rekend naar een loopsnelheid, die een maat is voor de druksterkte van het beton. De meetresultaten dienen vervolgens te worden geijkt, bij voorkeur aan drukproeven van kernen uit de constructie. B15 Bepalen van de (rest)zwelling van boorkernen Bepaling van de (rest)zwelling van boorkernen wordt uitgevoerd door op de kopse kanten van de kernen een meetpunt te plakken en de lengte van de kernen te meten. Deze lengtemetingen worden vervolgens periodiek herhaald, gedurende expositie in een geklimatiseerde omgeving. CUR Bouw & InfraAanbeveling 72:2011 25 Nederlandse normen zijn uitgaven van de Stichting Nederlands Normalisatie-instituut, Vlinderweg 6, Postbus 5059, 2600 GB Delft. Bestellingen bij NEN, verkoop- en informati\ elijn, tel. 015-2690391. Met nadruk wordt erop gewezen dat deze CUR-Aanbeveling de stand van techniek en kennis weergeeft op moment van uitgifte. CURNET houdt zich dan ook aanbevolen te worden geïnformeerd over ervarin- gen die met het gebruik van deze Aanbeveling worden opgedaan. CUR-Aanbevelingen worden drie jaar na publicatie geëvalueerd en, indien daar aanleiding toe besta