Moet ik een betonconstructie tegen brand beschermen?
Een betonconstructie is toch al brandwerend? Deze vragen worden soms gesteld in gesprekken met relaties die verantwoordelijk zijn voor het ontwerp en bouwkundige brandveiligheid van hun gebouw. De aanname dat beton van zichzelf brandwerend (genoeg) is blijkt gebaseerd op de kenmerken/eigenschappen van het materiaal, waardoor het beeld is ontstaan dat het robuust en onverwoestbaar is onder alle omstandigheden.
Beton en betonconstructies zijn niet brandbaar. Dat wil niet zeggen dat betonconstructies altijd voldoende brandwerend of brandveilig zijn. Beton heeft een hoge druksterkte, maar een lage treksterkte. Hierdoor wordt een stalen wapening aan het beton toegevoegd om de treksterkte van het beton te verhogen. De wapening moet voldoende betondekking hebben om te voldoen aan de brandwerendheidseis. Bij een juiste dimensionering en samenstelling van de betonconstructie, waarbij het constructiegedrag onder invloed van brand in ogenschouw is genomen, zijn aanvullende brandwerende voorzieningen soms niet nodig.
Beton bevat vocht dat bij een opwarming van 100 °C verandert in waterdamp. De druk die hierdoor ontstaat en de thermische uitzetting van het beton zelf zorgen dat ervoor beton gaat spatten. Het vochtgehalte, de doorlaatbaarheid, de poriënstructuur, het poriënvolume en de eigenschappen van de toeslagstoffen bepalen in welke mate dit spatgedrag optreedt. Naarmate beton dichter van structuur is, treedt dit verschijnsel heftiger op. Hierdoor komt de wapening bloot te liggen, waardoor de integriteit en het dragend vermogen van de betonnen constructie in gevaar komt.
Het brandgedrag van betonconstructies kan zeer complex zijn:
- Temperatuur van de wapening in het beton moet laag blijven. Dit wordt meestal bereikt door voldoende betondekking op de wapening (in Eurocode 3: NEN-EN 1992 deel 1 & 2 wordt aangegeven wat de minimale vereiste dekking moet zijn voor beton).
- Spanning en vervorming als gevolg van ongelijke temperatuurverdeling. De verhitte zijde zet uit, terwijl de niet verhitte zijde koud blijft en niet uitzet. Hierdoor ontstaan spanningsverschillen.
- ‘Spalling’ ofwel afspatten van beton tijdens brand als gevolg van scheurvorming of het verdampen van (al dan niet gebonden) water in het beton, legt de wapening bloot. Dit leidt tot een snellere bezwijking. Voor alle betonconstructies geldt dat het vochtgehalte in het beton lager moet zijn dan drie procent.
- Een combinatie van bovengenoemde factoren.
Door brand aangetaste
betonconstructie
waarbij de stalen wapening
zichtbaar is geworden. Deze
kwetsbaarheid draagt bij
aan de vermindering van
de bouwkundige brand-
veiligheid
Aanvullende brandwerende maatregelen
Vooral in tunnels en parkeergarages kunnen situaties ontstaan die bescherming vereisen. Ook oudere constructies met een te lage dekking op de wapening kunnen goed beschermd worden om zodoende toch aan de brandwerendheidseis te voldoen. Hierbij moet niet alleen naar de dekking op de wapening worden gekeken maar ook naar de totale afmetingen van kolommen en liggers en naar de dikte van vloeren en wanden. Multifire International BV biedt u een range aan brandwerende systemen voor betonconstructies: