prof.dr,ir.D, van GemertKatholieke Universiteit Leuven, Belgi?1In de parkeergarage op de begane grondheeft de brand gewoedCement XXXII (1980) nr. 8Reparatie van brandschadeaan een gewapend-betonplaatInleidingHet overgrote deel van de schadegevallen in gebouwen wordt veroorzaakt door brand. Eenovervloed aan statistische gegevens hieromtrent is gegeven in een artikel van ing.A.Gerritse inCement 1980 nr. 4. [1J. Gebouwen in gewapend beton, die belangrijke brandschade haddengeleden zijn voor zover bekend nooit volledig ingestort. Dit betekent dat na de brand eengebouw overblijft dat voor herstel in aanmerking komt. Meestal is de aanblikvan een doorbrandbeschadigd gebouw dermate afschrikkend, dat in eerste instantie aan gehele of gedeeltelijkeafbraak en nieuwbouw wordt gedacht. Op dit ogenblik staan echter reparatietechnieken terbeschikking die eenvoudig uitvoerbaar zijn en waarmee de draagkracht van de constructievolledig kan worden hersteld.In deze bijdrage wordt de reparatie besproken van een door brand zwaar beschadigde vloer-plaat in een parkeergarage. De reparatie geschiedde met behulp van epoxymortel en gelijmde,uitwendige wapening.Onderzoek van de betonconstructie na de brandDe parkeergarage bevindt zich op de begane-grond van een kantoorgebouw (foto 1). Deconstructie bestaat uit een klassiek raamwerk van kolommen en balken. De vloerplaten zijnsamengesteld uit verloren bekistingspanelen van gewapend beton met een daarop gestortedruklaag. De totale plaatdikte bedraagt 160mmoDe brand woedde het hevigst in het eerste veld van de parkeergarage. Dit veld had eenoppervlakte van 6,1 m bij 4,6 m(fig. 3). Foto 2geeft een globaal beeld van de brandschade aan devloerplaat. Over het grootste deel van de oppervlakte was de betondekkingafgesprongen,terwijl de wapening spanningsloos onder de plaat hing. De balken en kolommen vertoondeneen dicht net van scheuren aan de oppervlakte. De studie betreffende een eventuele reparatiewerd door de auteur uitgevoerd in het laboratorium Reyntjens van de Katholieke Universiteit teLeuven.In een eerste fase werd de ontstane situatie ge?nventariseerd. Daartoe werden twee kernen (p1en P2, 0 100 mm) uit de betonplaaten twee kernen (B1 en B2) uit de draagbalken geboord. Deplaats van de geboorde kernen is aangegeven in figuur 3.Drukproeven Opdeze kernen toondenaan datin de massa het beton nog voldoende sterkte bezat (f6 = 49,7 N/mm2 in de plaat, f6 =50,5 N/mm2 in de balken).Van het wapeningstaal in de vloerplaat werden vier monsters genomen. De trekproevenleverden een vloeigrens fak= 475 N/mm2 op. Dit betekende slechts een geringe afnametegenover de oorspronkelijk gegarandeerde elasticiteitsgrens fak = 500 N/mm2 van hetgebruikte staal FeB 500. Bij de visuele controle (foto 2) werd echter vastgesteld dat dewapening spanningsloos onder de betonvloer hing. Tijdens de brand is het staal als gevolgvan de hoge temperatuur plastisch gaan vloeien. Bij de afkoeling herwint het staal echter hetgrootste deel van zijn sterkte.Deze sterkteresuItaten van het onderzochte staal en beton alsmede het feit dat van de balkengeen betonstukken zijn afgesprongen, zodat de balkwapening niet aan de hoge temperatu-ren kon worden blootgesteld, hebben geleid tot het oordeel dat de balken zonder aanpas-singswerken hun functie kunnen blijven vervullen.De uitgeboorde betonkernen toonden aan dat het beton aan de oppervlakteovereen diktevantwee ? drie cm sterk verkleurd was. Dit wees erop dat voorzichtigheid geboden was bij hethanteren van beproevingsresultaten. De drukproeven geven immers een gemiddelde sterkteaan, die grotendeels wordt bepaald door het beton binnen het constructie-element, waar debrand praktisch geen invloed heeft gehad.Voor de plaat was het daarom nodig bijkomende proeven uit te voeren teneinde na te gaan ofde oppervlaktekwaliteit voldoende kon worden verbeterd. De gedachten gingen daarbij uitnaar een lijmtechniek waarmee een nieuwe wapening met het beton kan worden verbonden.De kwaliteitvan het betonoppervlak werd bepaald metcilindrischetrekkoppen (fig. 4),die metde later te gebruiken epoxylijm op het betonoppervlak werden gelijmd (foto SJ.444I1E.'III:!: 2,0 mesrnB2, ,B 008-300/500B 004-300/450K 111B12Beeld van de brandschade aan devloerplaat3Gedeelte van de eerste verdiepingvloer, metdaarop aangegeven de plaatsen waarkernen zijn geboordOm de uitvoering eenvoudig te houden werden de trekkoppenpaarsgewijs aangebracht.V??r het lijmen werd het beton gebouchardeerd. Om bij het trekken van de koppen eenwelomlijnd breukoppervlak te verkrijgen werd rond de trekkop met een klokboor een snedevan ca. 3 mm diepte ingezaagd. De afgerukte trekkoppen worden getoond in foto 6.ln allegevallen trad de breuk op in het beton. Op vele plaatsen werden zelfs de grindkorrelsgespleten.Met deze trekproeven werd aan het oppervlak een treksterkte gemeten van 1,35 Nzrnrn", meteen spreiding van 0,38 N/mm2 . Deze treksterkte blijft veel lager dan die welke wordt berekenduit bijvoorbeeld deBraziiiaanse splijtproef, waarmee de treksterkte in de massa te bepalen is.Dit viel natuurlijk te verwachten, te meer daar het oppervlak gedeeltelijk door de brand wasgedesintegreerd.Daarnaast speelt ookde wijze waarop het betonoppervlak v??r de proef was behandeld eengrote rol [2]. Bij het hierv??rhet lijmen van de koppen toegepaste boucharderen met dehand,wordt het beton overeen kleine diepte gedeeltelijk verbrijzeld, wat een nadelige invloed heeftop de treksterkte. Afslijpen van het betonoppervlak zou de beste resultaten geven. Dit isechterpraktisch onuitvoerbaar. Het betonoppervlak wordt meestal door intensief zandstra-len bewerkt, zoals ook in het onderhavige geval van reparatie.EEtrekkopEPlCOL-Ubetonzaagsnede4Principedoorsnede over een opgelijmdetrekkop5Op de onderzijde van de vloer zijncilindrische trekkoppen gelijmd om dekwaliteitvan hetbetonoppervlak tebepalenCement XXXII (1980) nr. 8 4456De getrokken cinn?riscbe koppen7Opgelijmde staalstrippen voor hetopnemen van de mobiele belasting8Aan de uiteinden van de steelpletenwordendoken aangebracht voorspreiding van dekrachtenCement XXXII (1980) nr. 8Reparatie van de vloerplaatBij het uitboren van de kernen uit de plaat bleek dat debetondekking die nietwas afgesprongen,toch op meerdere plaatsen juist boven de wapening scheuren vertoonde. Deze loszittendegedeelten werden met een mechanische punthamer verwijderd. Daarna werd het betonopper-vlak gezandstraald, om vervolgens met behulp van een epoxymortel (Episol-EMT) een nieuwebetondekking aan te brengen.Om zeker te zijn van voldoende verdichting, werd een bekisting geplaatst, waarmee de morteltegen de vloerplaat kon worden aangedrukt. Omdat de wapen ingsstaven los hingen kon demortel niet met een eenvoudige stukadoorspaan worden aangebracht. Deze wapening zouimmers de samenhang van de morteliaag voortdurend verstoren.Er werd rekening gehouden met het feit dat de onderwapening van de platen niet meervoldoende in staat zou zijn de krachten via de epoxymortellaag op het beton over te brengen.Daarvoor besloot men tot een extra uitwendig aangebrachte wapening voor het opnemen vande mobiele belasting. Daartoe werden in totaal 5 staalstrippen op de onderzijde van devloerplaatgelijmd met afmetingen 150x3x5500mm (foto 7).Degebruikte lijmsoortis Epicol-U.Uit proefnemingen [2] is gebleken datbij een verankering van uitwendigewapening in een zonedie eveneens op buiging wordt belast, de scheurvorming in het betonen het afscheuren van destaallamel aan de plaatuiteinden begint. Om die reden wordt aan elk uiteinde van de platen eendook aangebracht (foto 8), die ervoor moet zorgen dat de krachten zich over een massieverbetongedeelte spreiden. Foto 9 geeft een beeld van debetonplaat na reparatie.BesluitDe reparatie van de in dit artikel besproken vloerplaat, toontaan datookschijnbaaronherstelba-re betonconstructies nog redelijk eenvoudig in een aanvaardbare staat zijn terug te brengen. Dehierbeschreven reparatietechniek is gebaseerd op hetgebruikvan kunststoffen (epoxyharsen).Deze technieken zullen steeds meer worden toegepast vanwege de eenvoudige en snelleuitvoeringswijze. De combinatieepoxymortel en opgelijmde uitwendigewapening beperkt zichzeker niet tot het onderhavige geval. Het tegendeel blijkt mede dank zij het feit dat reedsuitgevoerde reparaties het vertrouwen in deze techniek waarmaken.literatuur1. Gerritse, A., Betonconstructies bij brand, Cement 1980 nr. 4,222-228.2. Van Aelst, J. en J.van der Mijnsbrugge, Krachtsoverdrachtin gelijmde beton-staal verbinding,Afstudeerwerk KU-Leuven, 1980.3. Van Gemert, 0., Versterken en herstellen van betonconstructies met gelijmde wapening,Cement1979 nr. 10,437-451.9De betonplaat na de reparatie446