GWW-Totaal 2 - 2021

PLATFORM VOOR GROND-, WEG- EN WATERBOUW 10 Vitale infra: uitdaging voor betonreparatiesector De veroudering en intensievere belasting van wegen, spoor en vaar- wegen in Nederland leidt ertoe dat er de komende jaren een grote inspanning nodig is om de infrastructuur vitaal te houden. Dat geldt vooral voor de kunstwerken. “We merken dat er nog veel achterstallig onderhoud is door gebrek aan kennis en capaciteit bij vooral gemeen- telijke beheerders”, zegt Paul Lange, voorzitter van de Vereniging van gecertificeerde BetonReparatiebedrijven (VBR). TEKST: ING. FRANK DE GROOT Het hoofdwegennetwerk zoals we dat nu kennen is vanaf de jaren ’50 van de vorige eeuw steeds verder uitgebouwd. Sinds de jaren ’60 is de omvang van het verkeer verachtvoudigd en vrachtwagens zijn veel zwaarder beladen. De zware vrachtwagens betekenen een belasting en slijtage van de kunstwerken die in het algemeen groter is dan bij de aanleg was voorzien. Het gaat daarbij om bijna 2.900 viaducten, ruim 1.100 bruggen en 27 tunnels. Tot 2030 staat alleen al in de provincie Zuid-Holland de renovatie en vervanging van dertien bruggen, acht tunnels en tien wegen op het programma. Het gaat daarbij niet alleen over de droge infrastructuur, maar ook de natte infrastruc- tuur. Een belangrijk deel van de vaarwegin- frastructuur is namelijk van vóór 1950. Mede daardoor is er op het uitgebreide en oude vaarwegennet sprake van een relatief grote opgave voor zowel onderhoud als vervan- ging en renovatie. Daar bovenop wordt de komende jaren gestart met de voorbereiding van vervanging en renovatie van zo’n twintig extra kunstwerken. Het gaat om sluizen en bruggen, maar ook damwanden en rem- mingswerken worden aangepakt (zie artikel MIRT 2021, elders in deze uitgave). “Het is niet zo dat er nu ineens een groot risico is op het instorten van kunstwerken. Maar de ruime veiligheidsmarges die we in Nederland hanteren nemen wel af”, zegt Paul Lange (Technobeton), die wordt geflankeerd door de bestuursleden Jan van Doorn (GMB) en Erik Smit (Batec). VITALE INFRASTRUCTUUR Het belang van een vitale infrastructuur is volgens de bestuursleden groot: “Het is belangrijk voor onze economie, veiligheid en gezondheid. Als er een kunstwerk in een vitale infrastructuur gesloten moet worden door gebrek aan onderhoud, dan kan dat grote gevolgen hebben voor de economie. Maar ook hulpdiensten moeten dan flink om - rijden. En we moeten natuurlijk veilig gebruik kunnen maken van de infrastructuur.” Volgens Erik Smit zijn de grote kunstwerken er in het algemeen beter aan toe dan de talrijke bruggetjes in buitengebied: “Deze liggen veelal niet in vitale infrastructuur. Schade in het wegdek zie je en het schilderen van leuningwerken levert direct zichtbaar resultaat op. Maar het probleem zit vaak aan de onderzijde, waar zelden iemand naar kijkt. Ik wijs gemeenten daar ook op, maar dan zie je dat het wel drie tot vier jaar duurt voordat ze dan daadwerkelijk gaan renoveren. De prioriteit ligt er gewoon niet.” Het bedrijf van Jan van Doorn (GMB) zit meer in de natte infra en werkt veel voor be- heerders van bijvoorbeeld waterzuiveringen, slibverwerkingsinstallaties, gemalen, sluizen en andere waterwerken: “Daar zie je dat het veiligheidsbewustzijn hoger is, door het ho- gere risicoprofiel. Beheerders trekken eerder aan de bel en kijken samen met ons naar de beste onderhoudsoplossingen. De relatie tus- sen opdrachtgever en opdrachtnemer zie je veranderen. Dat zie je ook aan de twee-fasen aanpak van Rijkswaterstaat. Voor de meest risicovolle onderdelen van de bouwfase wordt de prijsafspraak pas gemaakt wanneer risico’s beter in te schatten zijn en daarmee duidelijkere afspraken over de risicoverde- ling gemaakt kunnen worden.” Paul Lange reageert: “Het wantrouwen neemt inderdaad af. Maar bij Rijkswaterstaat zit ook nog veel kennis, terwijl veel gemeenten kampen met gebrek aan kennis. Veel vakmensen stromen door naar het bedrijfsleven en dat gaat ten koste van het onderhoud aan gemeentelijke kunstwerken.” SCHADEMECHANISMEN Welke schademechanismen zijn een bedrei- ging voor de constructieve veiligheid? We zetten ze eerste even op een rij: • Wapeningscorrosie door carbonatatie. Als beton droog is, kan CO 2 uit de lucht de poriën binnendringen en daar met de kalkachtige bestanddelen reageren tot kalksteen. Dit proces wordt carbonatatie genoemd. Door de reactie met de kalk neemt echter de alkaliteit van het beton af. Als het carbonatatieproces de wapenings- staven die net onder het betonoppervlak liggen, heeft bereikt, zal daar de bescher- mende passiveringslaag instabiel worden. Als op die plaatsen vervolgens voldoende water en zuurstof in het beton aanwezig zijn, kan corrosie van het wapeningsstaal optreden. De roest drukt dan het beton weg en er ontstaat betonschade. • Wapeningscorrosie door chloriden. De passiveringslaag rond de wapening kan ook verloren gaan door de inwerking van chloriden. Dat kan door langdurig contact via zeewater, zilte zeelucht of via dooizou- ten of pekel. Door chloride geïnitieerde wapeningscorrosie is verraderlijk omdat de wapening in het beton kan roesten zon- der dat dit aan de buitenzijde van het be- ton direct zichtbaar wordt. Bij deze vorm van corrosie wordt namelijk een soort roest gevormd dat oplosbaar is in water. Hoewel het dus minder snel tot afgedrukte beton leidt, neemt de doorsnede van de wapening plaatselijk veel sneller af. Dit gaat gepaard met een veel snellere, directe afname van de sterkte van de constructie. • Vorst en dooizoutgebruik. Naast de gevol- gen die dooizouten (chloriden) op langere termijn kunnen hebben (zie hiervoor), leidt het gebruik van dooizouten op bevroren betonoppervlakken tot een plotselinge temperatuurschok. Dit kan - afhankelijk van de betonsamenstelling - leiden tot afschilfering van het oppervlak. Als dit herhaaldelijk gebeurt, neemt de grootte van de betondekking op de wapening af, wordt het oppervlak ruwer en zal het sterk vervuilen. • Chemische aantasting van beton. Cement- steen kan aangetast worden door de inwerking van agressieve stoffen die voor- komen in de natuurlijke bodem en/of in het grondwater. Daarnaast kunnen agressieve stoffen, zoals deze gebruikt worden in de chemische industrie of voorkomen in de agrarische industrie, indringen in het beton. Zo kunnen zuren de cementsteen aantasten en zijn er ook stoffen die in de poriën uitkristalliseren of reageren met bestanddelen uit het cement en daarmee de cementsteen verzwakken. De belang- rijkste vormen van chemische aantasting zijn: alkali-silica reactie (ASR), aantasting door zuren en aantasting door sulfaten. • Scheurvorming door te hoge spanningen. Betonconstructies zullen gaan scheuren als de toelaatbare trekspanning van het materiaal beton wordt overschreden. Dit gebeurt bijvoorbeeld door een te hoge me- chanische belasting door zwaar verkeer. Ook kan scheurvorming ontstaan door verhinderde vervorming. Als (een deel van) een betonconstructie wil vervormen (bij- Foto: Mobilis. Foto: Batec.