Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:
Het gedrag van beton bij brand.
Voor de volgende onderwerpen ga naar:
het gedrag van beton bij brand - algemeen;
algemeen:
In vergelijking met andere bouwmaterialen biedt beton superieure prestaties op het gebied van brandveiligheid:- Beton brandt niet.
- Vloeren, kolommen en compartimenteringswanden van beton hebben, ook onder de meest extreme brandcondities, een zeer hoge weerstand tegen bezwijken.
- Beton verspreidt bij brand geen rook of gevaarlijke gassen.
- Heel vaak zijn betonconstructies na een brand oppervlakkig aangetast en derhalve nog goed en relatief goedkoop te repareren.
Het gedrag van beton bij brand:
Over het algemeen worden aan gewapend-beton constructies geen bijzondere eisen gesteld t.a.v. de brandwerendheid, tenzij de aard van het gebouw hier om vraagt. Denk hierbij aan verkeerstunnels etc.Recente rampen met tunnelbranden en andere constructies hebben laten zien dat het spatten van beton een serieuze bedreiging vormt voor de veiligheid van constructies in het algemeen en voor de gebruikers in het bijzonder. Dit spatten van beton kan geleidelijk gebeuren, maar ook in de vorm van explosies.
Beton zelf heeft een redelijke brandwerendheid, waardoor de wapening wordt beschermd. Verder zijn de gestorte constructies met betrekkelijk kleine overspanningen in hoge mate statisch onbepaald waardoor vrijwel nooit instortingen t.g.v. brand zijn ontstaan.
Voorgespannen betonconstructies zijn wat dit betreft minder gunstig, deze zijn namelijk meestal wel statisch bepaald. Evenals bij staalconstructies hangt ook hier de brandwerendheid af van de grootte van de balkdoorsnede en de isolatie van het staal.
Het materiaal beton bij brand:
Net als bij vrijwel alle aspecten van beton, is ook hier een belangrijke rol weggelegd voor het water als een van de samenstellende materialen.Ook beton in een binnenklimaat bevat altijd nog een bepaalde hoeveelheid water. Bij een relatieve vochtigheid van 55% blijkt het evenwichtsvochtgehalte in beton nog te liggen op circa 7%. Naast dit porie-water is er het fysisch en chemisch gebonden water.
Bij stijgende temperaturen begint eerst het porie-water te verdampen. Effect op de sterkte is er nauwelijks.
Boven de 100°C begint het fysisch gebonden water te verdampen. De structuur blijft ongewijzigd en is voor een groot deel omkeerbaar; na afkoelen keert de oude toestand terug.
Boven een temperatuur van 250°C begint ook het chemisch gebonden water te ontwijken. Nu begint de structuur van de cementsteen te veranderen en treedt sterkteverlies op.
Bij temperaturen tussen 400 en 450°C begint ook het bij de hydratatie gevormde calciumhydroxide te ontleden in calciumoxide. Van volledig herstel is geen sprake meer.
Wapening staal behoudt z'n treksterkte tot 300°C, afhankelijk van staalsoort en -kwaliteit; daarna treedt sterkteverlies op.
Bij voorspanstaal begint het sterkteverlies al direct bij de temperatuurstijging.
Of na afkoeling van het staal de oorspronkelijke sterkte weer terugkeert is afhankelijk van de bereikte maximum temperatuur en de productiewijze van het toegepaste staal.
Blijvend sterkteverlies zal voor vrijwel alle staalsoorten het geval zijn als de temperatuur tot boven de 500°C is opgelopen.
Een door brand beschadigde betonconstructie is zuiver technisch gezien in de regel weer volledig te herstellen. Elk geval zal afzonderlijk moeten worden beoordeeld; zo is het denkbaar dat economische motieven tot een andere beslissing zullen leiden dan wat op technische gronden mogelijk is.
Zie bij het onderdeel beton renovatie de daarin vermelde verwijzing naar de info brochure Restauratie en Beheer nr. 44 Betononderhoud en herstel van de Rijksdienst voor de Monumentenzorg.verhogen van brandweerstand: Beton biedt een beperkte weerstand tegen brand. Als deze brandweerstand dient te worden verhoogd dan zal een bijkomende brandwerende bescherming moeten worden aangebracht.
De bijkomende bescherming kan bestaan uit:
- een brandwerende bespuiting:
- een brandwerende beplating:
Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:
dd: 14-09-2012
