Bomijs in een bedrijfshal

Bij het inrichten van zijn nieuwe bedrijf constateert een ondernemer dat er schade is opgetreden aan de betonvloer. Diverse scheurtjes zijn zichtbaar en plaatselijk komen zelfs schilfers van het beton los. Hij vreest dat de schade nog zal toenemen en laat een onderzoek uitvoeren.

Een ondernemer van een houtbewerkingsbedrijf nam zijn nieuwe bedrijfshal in gebruik. Helaas bleek al bij de inrichting en tijdens de eerste maanden van gebruik van de hal dat de monolithisch afgewerkte betonvloer minder fraai was dan hij aanvankelijk oogde.
Op diverse plaatsen waren scheurtjes zichtbaar in het oppervlak. Erger was nog dat op enkele plaatsen de bovenste millimeters van de betonvloer loskwamen en afschilferden. Reden voor de ondernemer en de aannemer TechnoConsult te vragen een onderzoek in te stellen om de ernst en omvang in kaart te brengen én een mogelijke oplossing aan te dragen.

Monolithisch afgewerkt beton
Bij een monolithisch afgewerkte betonvloer vormt het afwerkvlak direct het gebruiksoppervlak. Na het storten en verdichten van het beton wordt het beton daarvoor afgewerkt met zogenoemde vlindermachines die zorgen voor een glad en goed verdicht oppervlak.
Bij de vloer in deze bedrijfshal was ook nog een instrooilaag aangebracht. Deze bestaat uit een mengsel van cement, kwarts en een slijtvast toeslagmateriaal dat in de bovenlaag van het beton wordt ingestrooid en ingewerkt. Nog een belangrijk gegeven is dat in deze vloer staalvezels als wapening zijn toegepast, in plaats van wapening in de vorm van betonstaal.

Scheuren en delaminatie
Bij het inrichten en de eerste maanden van gebruik van de hal constateerde de ondernemer scheurtjes in een stervormig patroon. Erger nog vond hij dat bovendien delen van de toplaag onthecht raakten en afschilferden. Er vielen gaten in de vloer. De ondernemer vreesde dat dit alleen maar erger zou worden. Samen met de aannemer besloot de ondernemer dan ook een onafhankelijk en deskundig bureau op het gebied van vloeren om een oordeel te vragen.
TechnoConsult bekeek bij het uitgevoerde onderzoek eerst de totale situatie en de gehele betonvloer. Door afkloppen van de vloer werden holle plekken in de toplaag gedetecteerd. Bovendien werden trekproeven uitgevoerd op delen waar geen holle klank werd vastgesteld. Dit gebeurde vooral om het risico op uitbreiding in te schatten. Ook werden twee kernen geboord om een beeld te krijgen van de homogeniteit van het beton en eventuele bijzonderheden vast te kunnen stellen.

Scheurtjes
Uit dit onderzoek kwam naar voren dat over vrijwel het gehele vloeroppervlak scheurtjes voorkwamen. Vaak waren deze beperkt van wijdte, maar soms was de scheurwijdte ook aanzienlijk groter. Hier werd dan ook veelvuldig een losliggende toplaag vastgesteld.
De trekproeven toonden relatief lage waarden aan voor de huidtreksterkte. Opvallend was daarbij dat breuk optrad enkele millimeters onder de toplaag, tot wel 10 millimeter toe. De boorkernen lieten opmerkelijk genoeg zeer veel luchtbellen zien. De toplaag had een duidelijk dichtere structuur.
De in het laboratorium bepaalde porositeit van het beton, was met meer dan 10 procent V/V (de verhouding tussen het volume aan poriën en het betonvolume) beduidend hoger dan te verwachten was op grond van de gebruikte betonsamenstelling en het luchtgehalte van de specie, zoals bepaald door de betoncentrale.

Onthechting toplaag
Uit analyse van de gegevens bleek dat de combinatie betonsamenstelling en staalvezels heeft geleid tot een relatief hoog luchtgehalte. Door dit hoge luchtgehalte zijn de problemen ontstaan. De schade aan de betonvloer is als volgt ontstaan:
– Het beton is afgewerkt met een oppervlakteverdichter. De lucht wordt uit de toplaag verdreven.
– Doordat een instrooilaag is toegepast, zal de bovenste laag een extra dichte structuur krijgen.
Door de dichte structuur van de toplaag kunnen dieper gelegen luchtbellen niet meer naar buiten treden. De lucht verzamelt zich onder deze toplaag. Dat uiteindelijk een losse toplaag ontstaat, komt door krimpspanningen die leiden tot scheuren, onthechting en schotelen van de toplaag (zie tekening). Door mechanische belasting bezwijkt vervolgens de toplaag.
Een en ander betekent dat het probleem al tijdens het afwerken van de vloer ontstaat. Het is slechts een kwestie van tijd, respectievelijk gebruik, alvorens de schade zichtbaar wordt.

Craquelé
Fijne haarscheurtjes in een grillig patroon zijn een normaal verschijnsel bij een monolithisch afgewerkte betonvloer. Als deze scheurtjes worden aangetroffen, betekent dit niet dat er in de toekomst problemen met de vloer zullen ontstaan. Een probleem ontstaat pas als de scheurtjes breed zijn en leiden tot onthechting, zoals bij de vloer in deze bedrijfshal.

Oplossing
Uit de inventarisatie bleek dat slechts een gering deel van de toplaag van de vloer echt onthecht was geraakt. Die onthechting zou nog kunnen toenemen omdat nog niet alle vloerdelen waren belast.
Om de totale vloer te kunnen onderzoeken, zou de bedrijfshal volledig leeggeruimd moeten worden. Daar zat de ondernemer niet op te wachten. Dus werd – in goed overleg met de aannemer – besloten om de losgekomen plekken te herstellen met een cementgebonden reparatiemortel. Ook zijn afspraken gemaakt voor een herhaling van deze actie over één jaar. Een acceptabele keuze omdat het te verwachten percentage onthechting ten opzichte van de totale vloer beperkt is.

Meer informatie: www.technoconsult.nl

Tekst en beeld: ir. Corné van der Steen, TechnoConsult B.V.