Wat is alkali-silica-reactie?

Alkali-silica-reactie (ASR), ook wel betonziekte genoemd, is een schadelijke chemische reactie in beton waarbij alkaliën uit het cement reageren met reactief silica in de toeslagmaterialen (zand en grind). Bij deze reactie ontstaat een gel die water opneemt, uitzet en daardoor scheuren en afbrokkeling in het beton veroorzaakt.

Werking

Het schademechanisme van ASR verloopt in drie stappen:Zo verloopt alkali-silica-reactie1ReactieAlkaliën uit het cement reageren met amorf silica in het toeslagmateriaal.2GelvormingEr ontstaat een alkali-silicagel die sterk water aantrekt.3ZwellingDe gel neemt water op en zet uit, waardoor het beton scheurt.

Het schademechanisme van ASR in drie opeenvolgende stappen.

p>

  • Reactie — de alkaliën (natrium en kalium) in het cement reageren met amorf silica in het toeslagmateriaal
  • Gelvorming — er ontstaat een alkali-silicagel die sterk hygroscopisch is (water aantrekt)
  • Zwelling — de gel neemt water op en zet uit, waardoor interne druk ontstaat die het beton doet scheuren

Drie voorwaarden moeten gelijktijdig aanwezig zijn:

  • Voldoende alkaliën in het cement
  • Reactieve silica in het toeslagmateriaal
  • Voldoende vocht

Toepassing

Kennis van ASR is cruciaal in de volgende situaties:

  • Betonmengselectie — het kiezen van niet-reactieve toeslagmaterialen of alkali-arm cement
  • Inspectie van kunstwerken — bruggen, viaducten en sluizen worden regelmatig geinspecteerd op tekenen van ASR
  • Risicoanalyse — bij het ontwerp wordt bepaald of het risico op ASR aanwezig is
  • Herstel — bij vastgestelde ASR worden maatregelen genomen om de vochttoevoer te beperken
  • Normering — de CUR-Aanbeveling 89 geeft richtlijnen voor het voorkomen van ASR in nieuw beton

In Nederland is ASR een actueel probleem, met name bij infrastructurele kunstwerken uit de jaren 60 tot 80. Meerdere bruggen en viaducten zijn getroffen, wat heeft geleid tot kostbare reparaties en in sommige gevallen sloop en vervanging. Het probleem wordt verergerd doordat ASR een langzaam proces is dat pas na 5 tot 20 jaar zichtbaar wordt.

Herkenning is mogelijk aan het kenmerkende scheurpatroon: een onregelmatig netwerk van scheuren (craquelee), witgrijze uitbloeiing van gel, en in ernstige gevallen pop-outs (losgebarsten stukken oppervlak).

Gerelateerde termen

  • Beton
  • Toeslagmateriaal
  • Duurzaamheid

Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.