Inzicht in de vervormingen van cementgebonden materialen, veroorzaakt door hun hygroscopisch gedrag

De toenemende duurzaamheid van infrastructuur is cruciaal in onze huidige samenleving. Onverzadigde waterstroming, zoals capillaire imbibitie, is een veelvoorkomend duurzaamheidsprobleem in betonconstructies. In de praktijk is de snelheid van het indringen van water door capillaire imbibitie (CIR) een uitstekende indicator van de poriënstructuur, die gebruikt kan worden als duurzaamheidsindex. Cementgebonden materialen vertonen echter een afwijkend gedrag in vergelijking met bakstenen of andere bouwmaterialen: de wateropname neemt sneller af in functie van de tijd. Daarom kunnen de gestandaardiseerde methodes om de CIR te berekenen moeilijk vergeleken worden. De belangrijkste oorzaak van deze anomalie lijkt de zwelling te zijn die optreedt in de microstructuur vanwege de hygroscopische aard van de calciumsilicaathydraten (C-S-H) die de belangrijkste componenten zijn van verharde cementpasta. Metingen van vervormingen door zwelling kunnen nieuwe inzichten in het transportproces opleveren. Dit kan worden bestudeerd door de vervorming van mengsels met verschillende hoeveelheden C-S-H te bepalen in combinatie met microstructurele analyse. Bovendien kunnen veranderingen in structuur en morfologie van C-S-H bij blootstelling aan verschillende vochtigheidsgraden en CO2 informatie verschaffen over de blootstelling van werkelijke structuren. Een beter begrip van dit fenomeen zal helpen om maatregelen te nemen die de duurzaamheid van betonconstructies vergroten.