Een maandelijkse uitgave van deNederlandse Cementindustrieredactie-adresHerengracht 507 Amsterdamtelefoon 020-238531november!december 1976De zetmaatConsistentieMen heeft al vaak geprobeerd om het begripconsistentie te definiëren. Tot nog toe echterzonder veel succes. Dat is niet zo verwonder-lijk, want met consistentie wordt een ingewik-keld geheel van materiaaleigenschappenaangeduid. Gelukkig weet de man van depraktijk meestal wel ongeveer wat er meewordt bedoeld.Toegepast op betonspecie spreekt men ookwel over verwerkbaarheid en in die zin heeftconsistentie te maken met de mengbaarheidvan de grondstoffen, de transporteerbaarheid,de verdichtbaarheid van het mengsel en (denkmaar aan vloeren) de afwerkbaarheid van deverdichte specie. In dat opzicht is de VB 1974matig in haar eisen: art. A603.7 zegt alleendat de consistentie van betonspecie moet zijnaangepast aan de methoden van transport enverdichting zoals die op het bouwwerk wordentoegepast.Er worden vier consistentiegebieden onder-scheiden, gekarakteriseerd door de ver-dichtingsmaat of de zetmaat (zie tabel 1).Tabel 1consistentie-gebied1. aardvochtig2.halfplastisch3. plastisch4. vloeibaar1verdichtings-maat1,50-1,201,10zetmaat(mm)20-8080-120120Bijkomende bepalingen zijn dat in consistentie-gebied 2 bij twijfel de zetmaat geldt en datbetonspecie met een zetmaat groter dan160 mm niet mag worden verwerkt.De globale indeling in vier consistentiegebie-den is van belang bij uitvoering in klasse Indeze uitvoeringsklasse zijn de minimaal toe-gelaten cementgehalten onder meer gebondenaan het consistentiegebied.Omdat hier nog wel eens verschil van meningover bestaat, is het misschien nuttig om op temerken dat zetmaat 80 mm tot gebied 3behoort en zetmaat 120 mm tot gebied 4. Datbetekentdus onder meer dat voor een beton-kwaliteit B 22,5 niet een specie met een voor-geschreven zetmaat van 120 mm mag wordengebruikt.Bepaling van de zetmaatZowel voor het betonlaboratorium als voor debouwplaats is het meten van de zetmaat eenroutinehandeling. Dat houdt nog niet auto-matisch dat de uitvoering ook altijd aan alleeisen voldoet. Een paar belangrijke puntenwaar soms onvoldoende rekening mee wordtgehouden, zijn:· De kegelmantel zowel als de te gebruikenondergrond moeten schoon zijn en voor-bevochtigd.· Na het verdichten moet de mantel recht-standig en in een gelijkmatig tempo omhoogworden getrokken. Men probeert daarbij weleens het gedrag van de vrijkomende specie-kegel wat te beïnvloeden ('tegenhouden'). Indat geval zegt een meetresultaat misschien weliets over de handigheid van de laborant, maarin ieder geval niets Over de consistentie vande specie.· Na het lossen mag de speciekegel wel vanvorm veranderen, maar het verband moet1Zuivere zetmaat2Scheefgezakte kegeluitgedrukt als percentage van de bijbehorendegemiddelde waarde.Voor een nogal schraal mengsel met weinigsamenhang werd een variatiecoëfficiënt vanca. 20% gevonden (voor uiteraard correctbepaalde zetmaten). Een ander mengsel metjuist een overmaat aan fijn materiaal gaf veelnauwkeuriger resultaten: de variatiecoëfficiëntbedroeq ca. 10%.Volgens de VB 1974 mag een gemeten zetmaatniet meer dan 20 mrn, of als rekening wordtgehouden met de toegestane afronding, nietmeer dan 25 mm afwijken van de beoogdewaarde. Stel nu dat een specie wordt samen-gesteld die precies aan de beoogde consi-stentie voldoet. Wat is dan de kans dat eengemeten zetmaat buiten de gestelde grenzenvalt en de partij dus, geheel ten onrechte, moetworden afgekeurd? Tabel 2 geeft een over-zicht van deze kansen voor beoogde zetmatenvan 60, 100 en 140 rnrn, en voor mengsels metweinig en met veel samenhang.kans op afkeuring (%)weinig fijn veel fijno174213760100140zetmaat(rnm)Tabel 2MeetnauwkeurigheidAlleen wanneer de meting op correcte wijze isuitgevoerd, mag dus over een echte zetmaatworden gesproken. Zoals alle metingen ishelaas ook zo'n juist bepaalde zetmaat on-vermijdelijk behept met een bepaalde meetfout.Meestal zal de gemeten zetmaat vrij dicht inde buurt van de werkelijke consistentie van departij liggen. Door allerlei toevallige oorzakenkunnen af en toe echter ook grotere af-wijkingen voorkomen.De statistiek heeft een maat voor de groottevan deze spreiding: de standaardafwijking.Uit metingen verricht door de Stichting Beton-research van de Nederlandse Cementindustrie-en (BNC) blijkt, dat de standaardafwijkingongeveer evenredig is met de gemiddeldezetmaat bij een bepaalde speciesamenstelling.In zo'n geval gebruikt men meestal als maatvoor de spreiding de variatiecoëfficiënt.Dit is niets anders dan de standaardafwijking2behouden blijven (foto 1 en 2). Wanneer dekegel uit elkaar valt (foto 3) en helemaalwanneer de top afschuift en naast de rest vande kegel terecht komt (foto 4), is een eventueelmeetresultaat opnieuw géén zetmaat. Eendergelijk gedrag wijst wel op een ander aspectvan consistentie, namelijk gebrek aan samen-hang, meestal ten gevolge van een slechtegradering en/of onvoldoende fijn materiaal. Dejuiste handelwijze in zo'n geval is het herhalenvan de zetproef. Stort de kegel weer in ofschuift de top weer af, dan moet geconcludeerdworden dat de specie een bepaling van dezetmaat niet toelaat.3Ingestorte kegelOmdat kleine afwijkingen in de samenstelling;met name in het watergehalte, nu eenmaalonvermijdelijk optreden, moet in de praktijkwel op grotere afkeuringspercentages wordengerekend. Het lijkt er dus op dat de eisen vande VB 1974 wat aan de krappe kant zijn, vooralin consistentiegebied 4. Enige soepelheid bijde toepassing van deze eisen is dus wel opzijn plaats.OpstijvingHelaas zijn de problemen van de betonmortel-fabrikant hiermee nog niet ten einde. De zet-maat is namelijk niet alleen afhankelijk van despeciesamenstelling en de meetfout, maar ookvan het tijdsverloop tussen de menging vande grondstoffen en de uitvoering van de proef.Vanaf het moment van aanmaken loopt dezetmaat van een betonspecie geleidelijk terug.De snelheid waarmee dit gebeurt hangt ondermeer af van het gebruikte cement, van despecietemperatuur en van het consistentie-gebied. Bij 20°C moet men rekenen op zo'n50 mm per uur of zelfs meer.Men tracht het teruglopen van de zetmaat vaakte compenseren door wat extra water toe tevoegen. Daarbij moet dan wel goed wordenbeseft dat toevoeging van water de zetmaatweliswaar verhoogt, maar tevens de 28 dagen-sterkte verlaagt.SchijnbareopstijvingBij species met een wat geringe samenhang,vooral wanneer deze worden getransporteerdbij een vrij hoge temperatuur, kan het terug-lopen van de zetmaat onverwachte vormen34Afgeschoven kegelaannemen. Wanneer van zo'n specie kort nahet aanmaken de zetmaat wordt bepaald, wilde speciekegel nog wel eens instorten.Hoewel zoals gezegd het bepalen van dezetmaat in dat geval geen zin heeft, wordt inde praktijk toch nog vaak de inzakking ge-meten. Men beschouwt dan (ten onrechte) hethoogste punt van de speciemassa als top vande oorspronkelijke kegel. Het op een dergelijkemanier verkregen resultaat kan meer dan50 mm hoger zijn dan de met de werkelijkeconsistentie overeenkomende zetmaat. Eenspecie met een werkelijke zetmaat van 100mm kan dus via instorten een schijnbarezetmaat van 150 mm aangeven. Na enige tijd isde werkelijke zetmaat misschien teruggelopentot 80 mm en de schijnbare zetmaat tot 125 mmoTegelijk met het afnemen van de zetmaatneemt evenwel de samenhang toe. Wanneerdaardoor de speciekegel niet meer uiteenvaltwordt niet mm, maar vrij plotseling 80 mmgemeten. Dit suggereert dus een abnormaalsnelle opstijving, die echter niets te makenheeft met een teruglopen van de verwerkbaar-heid. Figuur 5 geeft een beeld van het verloopvan normale en schijnbaar snelle opstijving.Wat zegt een zetmaat?Uit het voorgaande is wel gebleken dat hetinterpreteren van een zetmaat nog niet zo'neenvoudige zaak is. Het is daarom de moeitewaard om eens na te gaan welke wijzigingen inde speciesamenstelling goed door de zetmaatworden aangegeven.Uit het genoemde BNC-onderzoek blijkt diteigenlijk maar één ding te zijn: wanneer het100zetmaat50oweinig instodennormaal verminuten5Normale en schijnbaar snelle opstijvingwatergehalte van een bepaald mengsel ver-andert, terwijl alle andere factoren constantblijven, dan verandert ook de zetmaat. In con-sistentiegebied 3 bij voorbeeld komt 3 perm3betonspecie ongeveer overeen met 20 mmzetmaat (én met ongeveer 1 N/mm2bij de 28dagensterkte). Juist deze koppeling aan hetsterkteverloop maakte de bepaling van de zet-maat toch erg waardevol: hij geeft de moge-lijkheid tot bewaking van de waterdosering endaarmee direct ook van de uiteindelijke beton-kwaliteit. Daarnaast geeft het uiterlijk van despeciekegel een indruk van de samenhang endaarmee van het gevaar voor ontmenging.Meestal gebruikt men de zetmaat evenwel omde verdichtbaarheid van de betonspecie vastte stellen. De zetmaat is daarvoor echter niètzo geschikt. Men moet namelijk met devolgende punten rekening houden:· Verandering van de gradering, vooral metbetrekking tot de hoeveelheid fijn materiaal,komt wel tot uiting in de verwerkbaarheid,maar slechts in geringe mate in de zetmaat. Dithoudt automatisch in dat species met dezelfdezetmaat een geheel verschillende verwerk-baarheid kunnen hebben en dat omgekeerdspecies met dezelfde verwerkbaarheid ver-schillende zetmaten kunnen vertonen.4· Wanneer de specie plastificerende hulp-stoffen bevat, geldt in nog veel sterkere matedat de zetmaat weinig of niets zegt over deverwerkbaarheid.· Het teruglopen van de zetmaat door op-stijving hoeft niet samen te gaan met eenevenredig teruglopen van de verwerkbaarheid.Dit is helemaal het geval wanneer ten onrechtede inzakking van hun verband verliezendekegels als maat voor de consistentie wordtgehanteerd.De schudmaatIn verschillende opzichten blijkt de zetmaatdus niet in staat te zijn om de verwerkbaarheidvan een bepaalde specie aan te geven. Ditwordt vooral veroorzaakt door het feit datverwerkbaarheid min of meer overeenkomtmet de vervormbaarheid onder vrij grotekrachten, terwijl de zetmaat alleen maar ver-vorming onder het geringe eigen gewichtaangeeft.Voor een meer betrouwbare indruk van deverwerkbaarheid zou de vervorming door watgrotere krachten moeten gebeuren. De schud-proef voldoet geheel aan deze eis en kanvrijwel zonder extra moeite na het bepalen vande zetmaat worden uitgevoerd.Helaas wordt de schudproef niet meer in devoorschriften genoemd. Dat betekent echterniet dat het dan ook geen zin meer heeft om deproef uit te voeren. Integendeel, juist decombinatie van de zetmaat met de schudmaatgeeft een uitstekende indruk van de verwerk-baarheid.In een volgend artikel hopen wij op de eigen-schappen van de schudproef terug te komen.Aan onze lezersZeven jaar geleden, bij de introductie van BETONlEK, hebben wij onzeredactie aan u voorgesteld. De hoofdredacteur, ir. K. L. A. van der Leeuw,reeds enkele jaren gepensioneerd bij de ENCI, zal thans ook :in deze functieafscheid van ons nemen.Na het uittreden van de heer Van der Leeuw, met ingang van de jaargang1977, zal de redactie als volgt zijn samengesteld:A. P. van Vugt, hoofdredacteurW. BuistC. SouwerbrenH.J.Zoonmej. M. Bakker, redactiesecretaresseMededeling aan de abonneesMet ingang van januari 1977 wordt gestart met de'vlerde ringband vanBETONlEK. Het ligt in de bedoeling voor deze band in de komende drie jarenwederom 30 afleveringen te doen verschijnen. De abonnementsprijs voordie periode is vastgesteld op f per jaar,inclusief BTW, voor Nederland,België, Suriname en de Nederlandse Antillen en op f 12,50 per jaar voorde overige landen.De abonnees wordt verzocht slechts door middel van de binnenkort toe tezenden acceptgirokaart, en niet eerder, de abonnementsgelden over temaken.Voor de goede orde delen wij voorts mee dat de ringband gelijktijdig metde tweede aflevering van de nieuwe jaargang zal worden verzonden.