Log in
inloggen bij Betoniek
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / / Artikelen

Betoniek Standaard 17/17: Jong beton, goed gerijpt

Gewogen rijpheid om vroege sterkte in het werk te bepalen - 21 februari 2024

Sterkteontwikkeling van beton is belangrijk voor de snelheid van het bouwproces. Op basis van de druksterkte wordt bijvoorbeeld bepaald wanneer de bekisting mag worden verwijderd, voorspanning mag worden aangebracht of beton sterk genoeg is om te belasten. Om deze vragen te beantwoorden, zijn er verschillende methoden ontwikkeld waarmee de vroege druksterkte in het werk kan worden bepaald. In deze Betoniek nemen we je mee in de methode van gewogen rijpheid, in Nederland een van de meest toegepaste methoden om de vroege druksterkte van beton in het werk te bepalen. We staan stil bij de achtergrond van de methode, de voorwaarden voor het opstellen van een ijkgrafiek en de aandachtspunten op de bouw.

Het principe van rijpheid

Beton verhardt door de chemische reactie van het cement en water, waardoor cementpasta verandert in cementsteen. De druksterkte neemt toe naarmate er meer cement met water reageert tot cementsteen. Zoals bij vele chemische reacties is de reactiesnelheid van cement temperatuurafhankelijk. Dit betekent dat de cementreactie sneller verloopt bij een hoge betontemperatuur en trager bij een lage betontemperatuur. Als beton in de zomer verhardt, zal de reactie dus sneller verlopen dan in de winter. Daarnaast is de reactie van cement exotherm. Dit betekent dat bij de reactie van cement en water warmte wordt geproduceerd. De betontemperatuur wordt tijdens het verharden, naast de omgevingstemperatuur, dus ook beïnvloed door de warmteontwikkeling van het cement.
Bij de verharding van beton spelen temperatuur en tijd dus een belangrijke rol in de sterkteontwikkeling. Er is een relatie te leggen tussen de sterkteontwikkeling en de temperatuurontwikkeling in de tijd. De methode van gewogen rijpheid maakt gebruik van deze relatie, zodat op basis van de gemeten betontemperatuur en de verhardingstijd, de sterkteontwikkeling kan worden bepaald. Hierbij geldt steeds het principe dat voor eenzelfde betonsamenstelling bij een gelijke rijpheid steeds weer dezelfde sterkte hoort.
Om het begrip rijpheid beter uit te leggen, is het principe om rijpheid de berekenen grafisch weergegeven in figuur 2. In de grafiek is een voorbeeld van de temperatuurontwikkeling van een betonmengsel over de eerste 15 uur gegeven. De grafiek wordt opgedeeld is 15 verticale stroken van 1 uur (A t/m O). Per strook kan nu het oppervlak worden bepaald door de gemiddelde temperatuur te vermenigvuldigen met de tijd. Het product van de temperatuur en de tijd noem je de rijpheid. Bijvoorbeeld voor strook F (van 5 tot 6 uur) is de temperatuur voor één uur gemiddeld 38 °C. De ontwikkelde rijpheid van strook F is dus 38 °C × 1 uur = 38 °Ch. Voor elk uur kan de rijpheid worden uitgerekend. De totale rijpheid over de eerste 15 uur is de som van de rijpheid van strook A t/m strook O. Dit is gelijk aan 549 °Ch. De rijpheid is dus het oppervlak onder de temperatuurgrafiek.
Er zijn in de tijd verschillende rijpheidsmethoden ontwikkeld om de relatie tussen sterkteontwikkeling en rijpheid te maken. Alle methoden gaan uit van het principe ‘gelijke rijpheid = gelijke druksterkte’. In deze Betoniek staan we kort stil bij de methode volgens Saul en de methode volgens Papadakis en Bresson. Beide methoden zijn in detail toegelicht in Betoniek 6/20 [1]. De rest van deze Betoniek wordt de methode volgens De Vree in detail uitgelegd. Wanneer in Nederland de rijpheid wordt gemeten, wordt meestal gebruikgemaakt van methode De Vree.

Rijpheid volgens Saul
Een van de eenvoudigste rijpheidsregels is de methode volgens Saul uit begin jaren vijftig. Saul bepaalt de rijpheid zoals toegelicht in figuur 2, waarbij de rijpheid per uur wordt berekend vanaf −10 °C. De rijpheid van strook F van figuur 2 is volgens Saul gelijk aan (38 − (−10)) × 1 = 48 °Ch. Het nadeel van deze methode is dat er onvoldoende rekening wordt gehouden met de invloed van de verhardingstemperatuur en het type cement op de sterkteontwikkeling. Dat resulteert in relatief grote afwijkingen van de druksterkte bij verschillende verhardingstemperaturen.

Gewogen rijpheid volgens Papadakis en Bresson
Om de invloed van een hoge verhardingstemperatuur en het gebruikte cement op de sterkteontwikkeling nauwkeuriger te bepalen, introduceren Papadakis en Bresson een weegfactor. Bij deze methode wordt daarom over ‘gewogen rijpheid’ gesproken. In tegenstelling tot figuur 2 delen Papadakis en Bresson het oppervlak onder de temperatuurgrafiek op in horizontale stroken, waaraan steeds een weegfactor wordt toegekend. De weegfactor is afhankelijk van de temperatuur van de strook en van het type cement. Papadakis en Bresson focussen op verhardingstemperaturen boven de 20 °C, omdat hun achtergrond bij de prefab-betonindustrie ligt. Vanaf 20 °C geeft hun methode goede resultaten. Met lagere temperaturen houdt hun methode echter geen rekening. Daarom geeft hun methode bij lage temperaturen geen betrouwbare resultaten.

Volledige bericht lezen?

Het volledige item is gratis beschikbaar voor onze leden.
Nog geen lid? meld u aan bij ons netwerk.

Reacties

Jong beton, goed gerijpt
x Met het invullen van dit formulier geef je Betoniek en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2024. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren