Praktijkproeven op betonroosters in varkensstallen
Essais pratiques sur caillebotis en béton dans les porcheries
Door Ing. Katrien BOUSSERY en Ing. Ivo DUPON
Par Ing. Katrien BOUSSERY et Ing. Ivo DUPON
Aan roostervloeren in varkensstallen worden hoge eisen gesteld aan de materiaalduurzaamheid. De bovenzijde van de vloer wordt blootgesteld aan chemische inwerking door vaste en vloeibare mestbestanddelen, maar vooral in de omgeving van de voederbrijbakken door verzuurd voeder.
Les planchers en caillebotis utilisés dans les porcheries sont soumis à des exigences élevées en matière de durabilité des matériaux. La partie supérieure du plancher est exposée à l’action chimique des composants liquides et solides du lisier, mais surtout à de la nourriture surie autour des mangeoires.
rapide. A cet endroit, la rugosité et le degré de corrosion, ou la mesure de perte de béton des caillebotis, ont été examinés.
Puisqu’une étude en laboratoire ne peut jamais imiter parfaitement les agressions de l’environnement naturel et que les interactions des différentes agressions ne peuvent pas vraiment être simulées, le Département Mécanisation, Travail, Bâtiments, Bien-être animal et Protection de l’environnement (CLOGent – DVL) a procédé à un certain nombre d’essais. Les mesures effectuées sur les caillebotis ont été prises près des mangeoires où les restes alimentaires sont soumis à une dégradation
Une première expérience a analysé l’utilisation de granulats d’origine calcaire par rapport au gravier non concassé. Comme l’exploitation en Belgique de gravier non concassé sera interdite dans le futur, il est important d’investiguer la possibilité d’utilisation de pierre calcaire comme matériau alternatif. L’expérience a été effectuée sur une période de 7 ans; après chaque cycle d’engraissement et de nettoyage en profondeur, des mesures de rugosité étaient prises. En plus de ce type de mesures, des
Daar in een laboratoriumonderzoek nooit de aantasting in de praktijk helemaal kan nagebootst worden en ook de samenloop van de verschillende aantastingen moeilijk gesimuleerd kan worden, werden door het Departement Mechanisatie, Arbeid, Gebouwen, Dierenwelzijn en Milieubeveiliging (CLOGent – DVL) een aantal praktijkproeven uitgevoerd. De metingen die werden uitgevoerd op de roostervloeren situeren zich nabij de voederbrijbakken waar de voederresten voor een snelle aantasting
zorgen. Daarbij werd de ruwheid en de invretingsgraad of de maat voor het betonverlies van de betonroosters onderzocht.
1. Vergelijking tussen kalksteen en nietgebroken grind als granulaat In deze eerste proef werd het gebruik van kalksteengranulaten getoetst tegenover het gebruik van niet-gebroken grind als granulaat in betonroosters. Daar de ontginning in België van niet-gebroken grind in de toekomst zal verboden worden, dient er gezocht te worden naar de mogelijkheid van kalksteen als alternatief. De proef liep over een periode van 7 jaar, waarbij na elke mestronde en na een grondige reiniging van de hokken, de ruwheidsmetingen werden uitgevoerd. Naast de praktijkmetingen werden ook drukproeven en 19
1. Comparaison entre la pierre calcaire et le gravier non concassé utilisé comme granulat
beton173
Figuur 1: Opstelling van de ruwheidsmeter Illustration 1: installation du rugosimètre
Figuur 2: Schema roostervloeren in de varkensstal Illustration 2: schéma des caillebotis dans une étable pour porcs
wateropslorpingsproeven uitgevoerd op de betonroosters, alsook drukproeven op de aangetaste roosters.
mesures de résistance à la compression et d’absorption d’eau étaient effectuées sur les caillebotis, ainsi que des mesures de résistance à la compression sur les caillebotis attaqués par la corrosion.
a) Druksterktemetingen en wateropslorping De druksterkte en de wateropslorping van de grind- en kalksteenrooster zijn weergegeven in tabel 1. Hieruit kan besloten worden dat de druksterkte van beide types in de referentietoestand zo goed als gelijk is. Wanneer we echter naar de aangetaste praktijkroosters kijken
heeft de grindrooster duidelijk een lagere druksterkte dan de kalksteenrooster. Toch voldoen de beide roostervloertypes aan de norm (PTV 203) die stelt dat de minimum druksterkte op cilinders 35 N/mm2 dient te bedragen. Wat betreft de wateropslorping zien we slechts een klein verschil tussen beide roosters met een iets beter resultaat voor de kalksteenrooster.
a) Mesures de résistance à la compression et d’absorption d’eau La résistance à la compression et l’absorption d’eau des caillebotis avec gravier et pierre calcaire sont présentées dans le tableau 1. Il est résulte que la
résistance à la compression des deux types dans un état de référence est quasi identique. Lorsque l’on compare les caillebotis attaqués, on constate que les caillebotis avec gravier ont clairement une résistance à la compression moins élevée que les caillebotis avec pierre calcaire. Toutefois, les deux types de caillebotis respectent la norme (PTV 203), qui prévoit une résistance à la compression minimale de 35 N/mm2 sur les cylindres. En matière d’absorption d’eau, on ne constate qu’une petite
Tableau 1: résistance à la compression et absorption d’eau moyennes des caillebotis Caillebotis avec gravier Résistance à la compression moyenne (N/mm2) à 28 jours à la fin de l’essai Absorption d’eau (%) (à 28 jours)
79,5 70,86 4,1
Tabel 1: Gemiddelde druksterkte en wateropslorping van de roostervloeren
Gemiddelde druksterkte (N/mm2) Op 28 dagen Op het einde van de praktijkproef Wateropslorping (%) (op 28 dagen)
Grindrooster
Kalksteenrooster
79,5 70,86 4,1
78,5 76,18 3,92
20
Caillebotis avec pierre calcaire
78,5 76,18 3,92
Pr aktijkproeven op betonrooster s in v arkensst allen E ssais pr atiques sur c ai llebotis en béton d ans les porcher ies
différence entre les deux types de caillebotis, avec un résultat légèrement meilleur pour les caillebotis avec pierre calcaire. b) Mesures prises à l’aide d’un rugosimètre La rugosité de la surface et la profondeur de la corrosion sont déterminées à l’aide de mesures prises avec un rugosimètre pourvu d’un laser. La rugosité de la surface est déterminée pour la partie la plus dégradée (qui correspond aux premiers 20 cm) et pour la fin de la ligne de mesure (à partir de 80 cm), qui n’est pas attaquée par les acides alimentaires. Il est tout à fait possible que la rugosité de la surface d’un caillebotis rediminue. Dans ce cas de figure, la matrice de ciment est enlevée, et dans une phase ultérieure, cela peut également être le cas pour les granulats, ce qui redonne au caillebotis une certaine planéité. L’illustration 3 montre que pour la partie attaquée, le caillebotis avec gravier est au départ le moins rugueux, les mesures finales quant à elles montrent qu’en fin de parcours, ce sont les caillebotis avec pierre calcaire qui ont la rugosité la
Figuur 3: Oppervlakteruwheid van de kalksteen- en grindroosters Illustration 3: rugosité de la surface des caillebotis avec gravier et à pierre calcaire
b) Metingen met ruwheidsmeter Aan de hand van de metingen met de ruwheidsmeter die door middel van een lasersensor het oppervlak opmeet, wordt de oppervlakteruwheid en de afvlakdiepte bepaald. De oppervlakteruwheid werd bepaald voor het meest aangetaste deel (dat overeenstemt met de eerste 20 cm) en het einde van de meetlijn (vanaf 80 cm) dat niet werd aangetast door voederzuren. Het is best mogelijk dat de oppervlakteruwheid van een rooster terug verkleind. Zo kan eerst de cementmatrix verwijderd worden waarna in een volgende fase ook de granulaten verwijderd worden en de rooster dus terug vlakker wordt. In figuur 3 is te zien dat voor het aangetaste deel in eerste instantie de grindrooster minst ruw is, bij de laatste metingen is de kalksteenrooster de minst ruwe. Het verschil tussen beide roosters is echter klein. Voor de oppervlakteruwheid van het minst aangetaste deel
zien we een gelijkaardig patroon, echter de waarden liggen beduidend lager wat inderdaad wijst op een nietaangetast oppervlak. Wel is een sterke stijging waar te nemen na mestronde 14. Enerzijds is deze stijging te wijten aan het grotere aantal varkens en de 3 mestrondes tussen de beide metingen, maar anderzijds ook de verbeterde meettechniek die werd toegepast na mestronde 14. c) Invretingsdiepte Bij de grindroosters worden de grindgranulaten niet aangetast maar wel de cementmortel, vooral aan de rand van de grindgranulaten (rolkeien), waardoor de rolkeien na verloop van tijd gaan loskomen. Voor de laatste metingen werd een vergelijking gemaakt voor de invretingsdiepte van de beide roostervloertypes. Gemiddeld gezien is de invreting 2,5 mm groter voor de kalksteenrooster dan voor de grindrooster. In figuur 5 worden de gemeten
plus faible. Toutefois, la différence entre les deux type est réduite. Pour la rugosité de la partie la moins attaquée, on constate un mode similaire, avec néanmoins des valeurs bien plus petites, ce qui prouve que la surface n’est pas attaquée. On constate une forte augmentation après le cycle d’engraissement 14. D’une part, elle est due au nombre accru de porcs et aux 3 cycles d’engraissement entre les deux mesures, mais d’autre part aussi à une meilleure technique de mesure utilisée après le cycle d’engraissement 14. c) Profondeur de la corrosion Dans le cas des caillebotis avec gravier, les granulats ne sont pas attaqués, mais bien le mortier de ciment, surtout à hauteur du bord des granulats (graviers roulés), provoquant ainsi le détachement progressif des graviers roulés. Les dernières mesures prises cherchent à comparer la profondeur de corrosion entre les deux types de caillebotis. En moyenne, la corrosion des caillebotis à pierre calcaire est supérieure de 2,5 mm à celle
Rolkeien graviers roulés
Rolkeien graviers roulés
Figuur 4: Invreting van de mortellaag aan de rand van de rolkeien Illustration 4: corrosion de la couche de mortier à hauteur des bords des graviers roulés
21
beton173 oppervlakten voor het meest aangetaste deel van de kalksteenrooster en de grindrooster weergegeven. Hierbij kunnen dezelfde conclusies worden getrokken als bij de vorige figuren: een grotere invreting bij de kalksteenrooster en een grotere ruwheid bij de grindrooster. Een rooster met kalksteengranulaten wordt gelijkmatiger aangetast. d) Conclusies De grindrooster is na verloop van tijd iets ruwer dan de kalksteenrooster. Deze grotere ruwheid kan verklaard worden door het feit dat bij de grindrooster de cementmatrix tussen de grindkeien meer wordt aangetast dan de grindkeien en dat zo een oppervlak wordt verkregen waar de keien boven de rest van het beton gaan uitsteken. De kalksteenrooster wordt gelijkmatiger aangetast, waarbij de kalksteengranulaten ook wordt aangetast, zodat een minder ruw oppervlak wordt verkregen. De uitstekende keien of scherpe punten van de kalksteen kunnen enigszins invloed hebben op de klauwkwetsuren van de dieren. Om hierover uitsluitsel te geven dient hieromtrent nader onderzoek te worden verricht. Rekening houdend met de grotere druksterkte en de kleinere oppervlakteruwheid van de kalksteenrooster kan besloten worden dat kalksteen als granulaat kan gebruikt worden voor varkensroosters.
d) Conclusions
Figuur 5: Oppervlakteweergave grindrooster en kalksteenrooster Illustration 5: image de la surface des caillebotis avec gravier et avec pierre calcaire
2. 12 verschillende roostervloertypes
des caillebotis avec gravier. L’illustration 5 donne un aperçu des surfaces les plus attaquées pour les deux types de caillebotis. Les mêmes conclusions que dans les illustrations précédentes s’imposent: une plus grande corrosion des caillebotis à pierre calcaire et une plus grande rugosité des caillebotis à gravier, un caillebotis à pierre calcaire étant attaqué de façon plus uniforme.
In een tweede proef worden 12 verschillende roostervloertypes op een varkensbedrijf onderzocht. De roosters verschillen van elkaar door de cementsoort, toevoegsels en afwerkingslagen. Bij alle roostervloertypes werd kalksteen als granulaat gebruikt. Deze proef is gestart in december 1995 en wordt nog altijd opgevolgd. In tabel 2 wordt een
Le caillebotis à gravier montre une rugosité progressivement plus grande par rapport aux caillebotis à pierre calcaire. Cette rugosité supérieure s’explique par le fait que, pour les caillebotis à gravier, la matrice de ciment est davantage attaquée que les graviers roulés, ce qui engendre une surface où les graviers sortent par rapport au reste du béton. Les caillebotis à pierre calcaire sont attaqués de façon plus uniforme, provoquant également une corrosion des granulats, ce qui engendre une surface moins rugueuse. Les graviers sortants ou les pierres calcaires coupantes peuvent avoir un impact sur les blessures des onglons des animaux. Afin de vérifier cela, une étude spécifique devrait être conduite. En raison de la plus grande résistance à la compression et de la plus petite rugosité à la surface des caillebotis à pierre calcaire, on peut conclure que la pierre
Tabel 2: Overzicht van de 12 verschillende roostervloertypes Verwijzing
Betonsamenstelling/afwerkingslaag /impregnatie
I III/A III/B I* V/A Vliegas
standaardbeton met CEM I 42,5 (referentie) beton met CEM III/A 42,5 beton met CEM III/B 42,5 beton met CEM I 42,5 (HSR) (C3A-arm cement) beton met CEM V/A 32,5 beton met vliegastoevoeging ten bedrage van 15% van de cementmassa; vermindering van het oorspronkelijk cementgehalte met 5% (cement + vliegas = 110% van het cementgehalte van de referentie) beton met toevoeging van silica fume (10% van de cementmassa) standaardbeton met 2 cm afwerkingslaag met het product stallit standaardbeton met 2 cm afwerkingslaag met het product bernit standaardbeton nabehandeld met een laagvormend impregneermiddel: het epoxy-impregneersysteem AF standaardbeton nabehandeld met een poriëndichter: het fluosilicaat FL standaardbeton nabehandeld met een hydrofobeermiddel: de waterige emulsie van siloxanen HE
Silica fume Stallit Bernit Epoxy Fluosilicaat Siloxaan
22
Pr aktijkproeven op betonrooster s in v arkensst allen E ssais pr atiques sur c ai llebotis en béton d ans les porcher ies
2. 12 différents types de caillebotis
Tableau 2: aperçu des 12 différents types de caillebotis Référence
Composition du ciment/ couche de finition/imprégnation
I III/A III/B I* V/A Cendres volantes
béton standard avec CEM I 42,5 (référence) béton avec CEM III/A 42,5 béton avec CEM III/B 42,5 béton avec CEM I 42,5 (HSR) (ciment pauvre en C3A) béton avec CEM V/A 32,5 béton avec addition de cendres volantes à hauteur de 15 % de la masse de ciment; diminution de la teneur originelle en ciment de 5 % (ciment + cendres volantes = 110 % de la teneur en ciment de référence) béton avec addition de fumée de silice (10 % de la masse de ciment) béton standard avec une couche de finition de 2 cm de produit Stallit béton standard avec une couche de finition de 2 cm de produit Bernit béton standard traité avec un agent d’imprégnation: système d’imprégnation Epoxy AF béton standard traité avec un bouche-pores: fluosilicate FL béton standard traité avec un agent hydrophobe: émulsion aqueuse de siloxanes HE
Fumée de silice Stallit Bernit Epoxy Fluosilice Siloxane
Une deuxième expérience analyse les 12 types de caillebotis utilisés dans les porcheries. Ils se différencient les uns des autres sur base du ciment utilisé, des adjuvants et des couches de finition. Tous les caillebotis ont comme granulat la pierre calcaire. Cet essai a débuté en décembre 1995 et se poursuit actuellement. Le tableau 2 donne un aperçu des différents types de caillebotis. a) Résistance à la compression, absorption d’eau et masse volumique
Tabel 3: Druksterkte, wateropslorping en volumemassa op 28 dagen Verwijzing
1 2 3 4 5 6 7
I III/A III/B I* V/A Vliegas Silica fume
overzicht gegeven van de verschillende types roostervloeren. a) Druksterkte, wateropslorping en volumemasse De resultaten van de voorafgaande laboproeven op de verschillende betonroosters worden gegeven in tabel 3. De cijfers tonen aan dat het beton met de silica fumetoevoeging en het beton I* met het sulfaatbestendige portlandcement CEM I 42,5 (HSR) een vrij hoge druksterkte heeft in vergelijking met de andere. Silica fume heeft, samen
Druksterkte (N/mm2) 58,1 50,7 65,7 69,7 54,8 59,3 75,3
Wateropslorping (%)
Volumemassa (kg/m3)
3,95 4,85 3,7 3,3 4,45 3,95 3,4
met het sulfaatbestendige I*, ook de grootste volumemassa en de laagste wateropslorping. Daarnaast komt de hoogovencement III/B naar voor als weinig permeabel (lage
2370 2360 2385 2400 2355 2380 2400
calcaire peut être utilisée comme granulat dans les caillebotis pour porcs.
Les résultats des expériences antérieures faites en laboratoire sur les différents caillebotis en béton sont présentés dans le tableau 3. Les chiffres démontrent que le béton avec addition de fumée de silice et le béton I*au ciment Portland CEM I 42,5 résistant aux sulfates (HSR) présentent une résistance à la compression plutôt élevée comparé aux autres types. La fumée de silice présente, avec le I* résistant aux sulfates, la plus grande masse volumique et la plus petite absorption d’eau. A côté de cela, le ciment de haut fourneau III/B se
Tableau 3: résistance à la compression, absorption d’eau et masse volumique à 28 jours Référence
1 2 3 4 5 6 7
Résistance à la pression (N/mm2)
I III/A III/B I* V/A Cendres volantes Fumée de silice
58,1 50,7 65,7 69,7 54,8 59,3 75,3
23
Absorption d’eau (%) 3,95 4,85 3,7 3,3 4,45 3,95 3,4
Masse volumique (kg/m3) 2370 2360 2385 2400 2355 2380 2400
Pr aktijkproeven op betonrooster s in v arkensst allen E ssais pr atiques sur c ai llebotis en béton d ans les porcher ies
Figuur 6: Voorstelling van de oppervlakteruwheid Illustration 6: présentation de la rugosité de la surface
wateropslorping) met een toch aanzienlijke druksterkte. b) Metingen met ruwheidsmeter Tot en met mestronde 10 zijn er duidelijk 5 betere types op te merken, nl.: de vliegas- en de silica fumetoevoegingen, de Stallit-, de Bernit- en de Epoxyoppervlaktebehandelingen. Bij de overgang naar mestronde 13 daarentegen steeg de oppervlakteruwheid bij deze betonsoorten nog behoorlijk en kwam bij de vliegas, de Stallit en de Bernitroosters een even grote oppervlakteruwheid voor als bij de sulfaatresistente portlandcementrooster (I*). Bij de Silica fume- en de epoxyroosters steeg de oppervlakteruwheid nog sterker. Bij de epoxyrooster begon de oppervlaktelaag vanaf deze ronde af te brokkelen en is het onderliggende portlandbeton (referentie) nu blootgesteld aan aantasting. Doordat de laag afbrokkelt worden plaatselijk diepere
invreteingen verkregen waardoor het oppervlak ruwer wordt. Bij vier betonsoorten, nl: I (referentie), V/A; fluosilicaat en siloxaan, is duidelijk een hogere oppervlakteruwheid vast te stellen. De nabehandelingen met fluosilicaat en siloxaan bleken voor wat betreft de oppervlakteruwheid niet erg succesvol te zijn.
montre peu perméable (une absorption d’eau réduite) mais, par contre, démontre une résistance certaine à la compression. b) Mesures et rugosité de la surface Jusqu’au cycle d’engraissement 10, il y a clairement 5 types qui sont supérieurs aux autres: ceux avec additions de laitier de haut fourneau et de fumée de silice, et ceux avec traitement de surface Stallit, Bernit et Epoxy. Au passage du cycle d’engraissement 13, la rugosité de la surface de ces types de béton augmente considérablement, les caillebotis avec laitier de haut fourneau, Stallit et Bernit présentant une rugosité de la surface aussi grande que les caillebotis à base de ciment Portland résistant aux sulfates (I*). Dans le cas des caillebotis avec fumée de silice et Epoxy, la rugosité augmente encore davantage. A partir de ce cycle d’engraissement, sur les caillebotis avec Epoxy, la couche de surface commence à s’effriter, ce
c) Invretingsdiepte Figuur 7 geeft de evolutie van de invreting vanaf de zevende mestronde. Deze toont aan dat de I(referentie), de V/A, de vliegas- en de Bernitrooster een grotere oppervlakteverlies hebben van gemiddeld 5 à 10 mm meer in vergelijking met de anderer roosters. De rooster met de epoxybehandeling doet het opvallend beter dan de rest maar een stijging van de invreting laat zich opvallen in de laatste meting. Verwacht wordt dat deze invreting nu snel zal stijgen daar de oppervlakteruwheid al aangetoond heeft dat de laag epoxy begon af te brokkelen. 25
qui expose le béton Portland se trouvant en dessous à la corrosion. Suite à l’effritement, deux points de corrosion profonds sont formés, ce qui rend la surface encore plus rugueuse. Pour les quatre types de béton: I (référence), V/A; fluosilicate et siloxane, on constate clairement une plus grande rugosité. Le traitement au fluosilicate et siloxane ne s’est pas montré efficace contre la rugosité de la surface. c) Profondeur de la corrosion L’illustration 7 montre l’évolution de la corrosion à partir du cycle d’engraissement 7. Il en ressort que les caillebotis I (référence), V/A, de laitier de haut fourneau et Bernit subissent une perte de surface plus importante, d’environ 5 à 10 mm, que les autres caillebotis. Les caillebotis traités à l’Epoxy ont des performances étonnamment plus élevées que les autres, mais à l’occasion de la dernière mesure, on constate une certaine augmentation de la
Beton in de landbouw – Prefab betonelementen
Le béton dans le secteur agricole – éléments en béton préfabriqué
De prefab betonindustrie biedt een brede waaier van elementen speciaal voor de landbouwsector, met tal van vormen, kleuren en afwerkingen, en beantwoordend aan normen en technische voorschriften.
Pour répondre aux besoins du secteur agricole l’industrie du béton offre une large palette d’éléments préfabriqués, avec une multitude de formes, couleurs et finitions, et répondant à des normes et prescriptions techniques. Le béton préfabriqué se caractérise par un bon compactage ainsi qu’un rapport eau/ciment aussi
Essentiële kenmerken van prefab beton zijn de goede verdichting en een zo laag mogelijke water-
cementfactor. Dit zijn belangrijke eigenschappen in een agrarisch milieu, waar het beton vaak aan agressieve stoffen wordt blootgesteld. Plaatsing of montage van prefab elementen is doorgaans eenvoudig, maar moet hoe dan ook gebeuren in overeenstemming met de aanbevelingen van de fabrikant.
faible que possible. Il s’agit là d’atouts importants dans le milieu agricole où le béton est souvent exposé à des agents agressifs. La mise en œuvre ou le montage ne présentent généralement aucune difficulté, mais il y a néanmoins lieu de toujours se référer aux recommandations du fabricant.
' . *
/
,
& )
( $
#
+
% !
"
1. Bodemplaten 2. Keermuren (blokken) 3. Mesttank (gebogen elementen) 4. Gevelelementen 5. Geprofileerde platen (vezelcement) 6. Vloerelementen 7. Gordingen 8. Kolommen/balken/spanten
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
1. Dalles de revêtement 2. Murs de soutènement (blocs) 3. Citerne à lisier (éléments courbes) 4. Eléments de bardage/façade 5. Plaques profilées (fibres-ciment) 6. Eléments de plancher 7. Pannes
Ligbox dekplaten Roostervloeren, mestkelders Muurtjes Vloerplaten Keermuren (platen, L, T) Dakpannen Metselstenen
26
8. 9. 10. 11. 12. 13.
Colonnes/poutres/fermes Plaques logettes Caillebotis, fosses à lisier Murets Dalles de sol Murs de coutènement (dalles, L, T) 14. Tuiles 15. Blocs de maçonnerie
Pr aktijkproeven op betonrooster s in v arkensst allen E ssais pr atiques sur c ai llebotis en béton d ans les porcher ies
Impregneermiddelen zoals fluosilicaat en siloxaan vertonen een niet al te grote invretingsdiepte in vergelijking met andere soorten. De aantasting van deze roostertypes gebeurt puntsgewijze, wat de hoge oppervlakteruwheid verklaart. d) Conclusies De hoogovencementen CEM III/A en CEM III/B tonen in deze proef eerder tegenvallende resultaten in vergelijking met de positieve resultaten die dikwijls gehaald worden met hoogovencement in de laboproeven. Die minder goede resultaten zijn deels te wijten aan de aangepaste nazorg die dient toegepast te worden bij het gebruik van hoogovencement. Wanneer rekening wordt gehouden met de algemeen goede resultaten van beton met hoogovencement in de laboproeven en met een nu betere kennis van nazorg bij de betonroosterfabrikanten, kan het gebruik van hoogovencement in betonroosters in varkensstallen aangeraden worden. De betonsoort met het sulfaatresistente portlandcement CEM I 42,5 (HSR) (I*) heeft een lage oppervlakteruwheid en vormt een waardig alternatief voor het gebruik van portlandcement CEM I 42,5. Het gebruik van de cementsoort V/A en de toevoeging van vliegassen resulteren niet in een verbetering van het beton tegen de aantasting van voederzuren in varkensstallen. De toevoeging van silica fume draagt ook niet bij tot een verbetering van de oppervlakteruwheid. Er werd wel een sterk
Figuur 7: Vergelijking van het hoogteverlies voor de verschillende roostervloeren vanaf mestronde 7 Illustration 7: Comparaison de la perte d’épaisseur des différents types de caillebotis à partir du cycle d’engraissement 7.
gereduceerde invretingsdiepte vastgesteld, maar aangezien de toevoeging van silica fume duur is, zal het gebruik van silica fume in de praktijk minder toegepast worden voor varkensroosters. Het aanbrengen van een oppervlaktelaag met Stallit blijkt een goede oplossing te zijn gezien het algemeen goede resultaat. Het aanbrengen van een oppervlaktelaag met Bernit leek in eerste instantie een goede oplossing maar eigenlijk werd de aantasting van de rooster gewoon wat uitgesteld. Het aanbrengen van epoxy op de rooster blijkt zeer goed te zijn voor een periode van vijf jaar. Daarna begint de epoxylaag af te brokkelen en stijgt de oppervlakteruwheid van de rooster zeer snel. De behandeling van de rooster met fluosilicaat of siloxaan brengt geen vermindering van de oppervlakteruwheid. Het zorgt voor een minimale vermindering van de invreting door de voederzuren, maar niet in spectaculaire mate.
corrosion. Il est attendu que la corrosion augmentera vite à partir de ce moment, la rugosité de la surface ayant déjà montré un effritement de la couche d’Epoxy. Des agents d’imprégnation tels que le fluosilicate et le siloxane montrent une profondeur de corrosion relativement faible par rapport aux autres types. La corrosion pour ces types de caillebotis se manifeste par points, ce qui explique la grande rugosité de la surface. d) Conclusions Pour cette expérience, les ciments de haut fourneau CEM III/A et CEM III/B montrent des performances décevantes comparées aux résultats positifs dont ils sont coutumiers dans les expériences en laboratoire. Ces moins bons résultats sont en partie dus au traitement spécial à appliquer en cas d’utilisation de ciment de haut fourneau. En tenant compte des bons résultats présentés d’ordinaire par les ciments de haut fourneau à 27
l’occasion des expériences en laboratoire, et de la meilleure connaissance des techniques de traitement chez les fabricants de caillebotis, l’utilisation de ciment de haut fourneau dans les caillebotis pour porcheries peut être conseillée. Le ciment Portland résistant aux sulfates CEM I 42,5 (HSR) (I*) présente une faible rugosité et forme une bonne alternative au ciment Portland CEM I 42,5. L’utilisation du type de ciment V/A et l’addition de cendres volantes n’engendrent pas d’amélioration pour le béton confronté à la corrosion provoquée par les acides alimentaires dans les porcheries. L’addition de fumée de silice ne diminue pas davantage la rugosité de la surface. Bien qu’une forte réduction de la profondeur de la corrosion soit constatée, la fumée de silice ne sera que peu utilisée dans les caillebotis en raison de son prix élevé. L’application d’une couche de surface Stallit donne des résultats positifs, ce qui prouve qu’il s’agit d’une bonne solution. L’application d’une couche de surface Bernit paraissait initialement aussi être une bonne solution, mais la corrosion était tout simplement décalée. L’application d’une couche d’Epoxy s’est révélée être bénéfique, du moins pour une durée de cinq ans. Cette période passée, la couche d’Epoxy s’effrite et la rugosité de la surface augmente très rapidement. L’application de fluosilicate et de siloxane ne diminue pas la rugosité de la surface. Ceux-ci garantissent bien une réduction de la corrosion, mais pas de façon spectaculaire.
beton173 3. Vergelijking tussen portlandcementroosters en polymeerbetonroosters Twee type roosters werden in de proef opgenomen. Het zijn beiden portlandcementroosters maar bij het tweede type werden polymeren (15 % van de cementmassa) aan de verse massa van het beton toegevoegd. De praktijkproef werd gestart in 1998 en wordt nog altijd opgevolgd. a) Oppervlakteruwheid
3. Comparaison entre des caillebotis en ciment Portland et des caillebotis en béton à polymères
Figuur 8: Oppervlakteruwheid voor portlandcementroosters en polymeerbetonroosters Illustration 8: rugosité de la surface des caillebotis en ciment Portland et des caillebotis en béton à polymères
In figuur 8 wordt de oppervlakteruwheid van beide types weergegeven. Deze werd bepaald voor het aangetaste gedeelte voor de voederbrijbak. De oppervlakteruwheid van de portlandcementbetonrooste rs is groter dan deze van de polymeerbetonroosters. De grote stijging in oppervlakteruwheid tussen meetronde 2 en meetronde 5 is te wijten aan het feit dat er meer mestrondes tussen de twee metingen zijn.
a) Rugosité de la surface L’illustration 8 donne un aperçu de la rugosité de la surface pour les deux types. Celle-ci est définie pour la partie attaquée, se trouvant devant la mangeoire. La rugosité des caillebotis en ciment Portland se révèle être plus importante comparée aux caillebotis en béton à polymères. L’augmentation importante de la rugosité entre le cycle de mesures 2 et 5 est due à l’augmentation des cycles d’engraissement entre les deux mesures.
b) Invretingsdiepte In figuur 9 wordt het hoogteverlies voorgesteld na 5 mestrondes. Hier is te zien dat de polymeerbetonrooster een
L’expérience a pris en compte deux types de caillebotis. Il s’agit de caillebotis en ciment Portland, mais avec, pour le deuxième type, une addition de polymères (15 % de la masse de ciment) à la masse fraîche du béton. L’expérience a débuté en 1998 et se poursuit actuellement.
Figuur 9: hoogteverlies portlandcementroosters en polymeerbetonroosters na 5 mestrondes Illustration 9: perte d’épaisseur chez les caillebotis en ciment Portland et chez les caillebotis en béton à polymères après cinq cycles d’engraissement.
28
b) Profondeur de la corrosion L’illustration 9 montre la perte d’épaisseur après 5
beton173 iets kleiner hoogteverlies kent dan de portlandbetonrooster.
L’illustration 10 donne un aperçu des mesures effectuées, qui montrent clairement une plus grande rugosité de la surface pour les caillebotis en ciment Portland par rapport aux caillebotis en béton à polymères.
In figuur 10 wordt een beeld gegeven van de metingen die werden uitgevoerd, waarbij duidelijk de grotere oppervlakteruwheid van de portlandcementroosetrs te zien is in vergelijking met de polymeerbetonroosters.
c) Conclusions
c) Conclusies Uit deze proef kan besloten worden dat het toevoegen van polymeren aan portlandcementbeton de aantasting reduceert. Dit wordt aangetoond door zowel een lagere oppervlakteruwheid en een lagere invretingsdiepte van de polymeerbetonroosters tegenover de portlandcementroosters. Het toevoegen van polymeren aan het beton vormt een
Figuur 10: Oppervlakteweergave van de portlandbetonrooster en de polymeerbetonrooster Illustration 10: présentation de la rugosité de la surface des caillebotis en ciment Portland et des caillebotis en béton à polymères.
driedimensioneel polymeernetwerk dat de poriën verstopt en de permeabiliteit van het beton vermindert.
cycles d’engraissement. A remarquer la plus petite perte d’épaisseur pour les caillebotis en béton à polymères par rapport aux caillebotis en ciment Portland.
De aantasting van de roostervloeren in varkensstallen is een veel voorkomende problematiek. Echter kan de aantastingsvorm niet veralgemeend worden naar de aantasting van roostervloeren in bijvoorbeeld rundveestallen. Bij rundveeroosters kent men de aantasting door voederzuren nabij de voederplaatsen. Echter kunnen rundveeroosters glad worden door mechanische en chemische aantasting. Dit aantastingsproces is niet te vergelijken met de aantasting door voederzuren
L’expérience démontre que l’addition de polymères au béton Portland réduit la corrosion, ce qui est prouvé par une plus faible rugosité de la surface et une corrosion moins profonde pour les caillebotis en béton à polymères, comparé aux caillebotis en ciment Portland. L’addition de polymères forme un réseau tridimensionnel, bouchant les pores et réduisant la perméabilité du béton.
La corrosion des caillebotis dans les porcheries est un problème courant. Toutefois, l’apparence de la corrosion ne peut être extrapolée à la corrosion des caillebotis dans, par exemple, les étables bovines. Les caillebotis utilisés pour les bovins subissent une corrosion par des acides alimentaires à proximité des mangeoires. Les caillebotis pour bovins peuvent toutefois présenter une planéité suite à une corrosion mécanique et chimique. Le processus de corrosion ne peut donc être comparé à une corrosion par acides alimentaires.
Adres:
Adresse:
Ing. Katrien Boussery CLO – GENT – DVL, AgriCONSTRUCT Burg. Van Gansberghelaan 115, 9820 Merelbeke Tel: 09 272 27 51 Fax: 09 272 28 04 E-mail:
[email protected] http://www.clo.fgov.be/agriconstruct
Ing. Katrien Boussery CLO – GENT – DVL, AgriCONSTRUCT Burg. Van Gansberghelaan 115, 9820 Merelbeke Tél.: 09 272 27 51 Fax: 09 272 28 04 E-mail:
[email protected] http://www.clo.fgov.be/agriconstruct
30
