Betonafspatting

Betonafspatting is het loskomen van stukken of lagen beton. In de brandveiligheid gaat het om afspatten als gevolg van sterke verhitting. Het verschijnsel kan geleidelijk optreden, maar ook plotseling en met kracht. Daarbij gaat materiaal uit de doorsnede verloren en kan de wapening of een onderliggende constructie eerder aan hitte worden blootgesteld.

De oorzaak kan niet tot één eenvoudig mechanisme worden teruggebracht. Temperatuurverschillen veroorzaken spanningen doordat delen van het beton ongelijk uitzetten. Tegelijk kan water in het beton verdampen en kan poriëndruk ontstaan wanneer vocht onvoldoende kan ontsnappen. De wisselwerking tussen deze processen, de betonsterkte en de aanwezige belasting bepaalt mede of materiaal loskomt. Betonsamenstelling, vochtgehalte, doorlatendheid en opwarmsnelheid zijn daarom relevante factoren.

Door afspatten kan betondekking verdwijnen. Het staal wordt dan sneller verhit, terwijl ook de dragende betondoorsnede kleiner kan worden. Loskomende delen kunnen bovendien gevaar opleveren voor aanwezigen en hulpverleners. De omvang van zichtbare afspatting zegt echter niet op zichzelf hoeveel draagkracht resteert: daarvoor moeten ook temperatuurbelasting, wapening, geometrie en constructieve samenhang worden onderzocht.

Een mogelijke maatregel is toevoeging van geschikte polypropyleenvezels aan het betonmengsel. Deze kunnen bij verhitting de mogelijkheden voor vochttransport vergroten en zo het afspatten beperken. De werking hangt af van de vezelsoort, afmetingen, dosering en het mengsel. Het aantonen van geschiktheid vraagt een passende onderbouwing, zo nodig met brandproeven. Alleen de vermelding dat een beton vezels bevat, is onvoldoende; staalvezels vervullen bijvoorbeeld een andere functie.

Een brandwerende bekleding kan de opwarming vertragen en daarmee bijdragen aan beperking van afspatten. Het materiaal en de bevestiging moeten dan zijn afgestemd op de verwachte belasting en gebruiksomgeving. In een tunnel kunnen andere temperatuurverlopen en gevolgen maatgevend zijn dan in een gebruikelijke gebouwsituatie. Een proef of oplossing uit de ene toepassing is daarom niet zonder meer overdraagbaar naar de andere.

Bij ontwerp wordt beoordeeld of afspatten relevant is voor de vereiste prestatie en hoe het in de berekening of proefonderbouwing is verwerkt. Een brandscenario met snelle opwarming verdient daarbij specifieke aandacht. Na een brand vraagt herstel meer dan het aanvullen van ontbrekend beton. Eerst moeten de toestand van het resterende materiaal, de hechting en de wapening worden vastgesteld, zodat duidelijk is welke constructieve en brandveiligheidsfunctie het herstel moet terugbrengen.