ing.N.G.B. van der WindenAndoc, afdeling Kwaliteitscontrole Stortnaden in betonVergelijking tussen verschillende manieren van behandelen en het effecthiervan op de sterkte van de stortnaadAlgemeenOp het ogenblik wordt door Andoc op de Maasvlakte te Rotterdam een produktieplatformvoor de oliewinning op de Noordzee gebouwd. Opdrachtgever voor de bouw van dit platformis 'Shell U.K. Exploration and Production Limited', die dit platform bestemd heeft voor de olie-winning op het Britse continentale plat.Bij de bouw van dergelijke constructies is het voorgeschreven gebruik te maken van een zgn.'certifying authority'. Het Britse 'Department of Energy' heeft hiertoe aan vijf organisatiestoestemming verleend om als zodanig op te treden. Deze organisaties controleren tekeningen,berekeningen en uitvoering van de constructie. Andoc heeft hiervoor een Noors bureau inge-schakeld, te weten DNV (Det Norske Veritas), omdat deze organisatie de meeste ervaringheeft bij de bouw van betonnen offshoreconstructies. Daar het platform op het Britse gedeeltevan het continentale plat geplaatst zal worden, is het ontworpen en moet het uitgevoerd wor-den volgens de Britse betonvoorschriften, de CP 110. Tevens zijn er nog aanvullende regelsgegeven door DNV, de zgn. DNV-rules. Volgens deze DNV-rules moet de aannemer ervoorzorgen dat er een onafhankelijke kwaliteitscontrole uitgeoefend wordt. Hiervoor heeft Andoceen eigen kwaliteitscontrolegroep in het leven geroepen, die onafhankelijk van de uitvoeringopereert.Redenen voor het onderzoek van stortnadenOndanks het feit dat iedereen graag uniforme internationale betonvoorschriften zou zien,blijkt dit in de praktijk zeker nog niet het geval. Ten aanzien van het bewerken van stortnadenzijn de Britse voorschriften anders dan de Nederlandse. Dit gaf in ons geval, bij een construc-tie met vele duizenden meters stortnaad aanleiding tot heftige discussies over de toe tepassen behandelingsmethode. De CP 110 zegt dat bij stortnaden de cementhuid verwijderden de grindkorrels blootgelegd moeten worden. De VB 1974 zegt echter dat stortnaden zonodig ruw gemaakt moeten worden, dat stortnaden voor het storten van een nieuwe laagbetonspecie met water verzadigd moeten worden en dat, indien mogelijk, stortnaden met eencement-zandmortel ingewassen moeten worden of behandeld met een niet uitgeharde kunst-stofhars. Deze laatstgenoemde maatregelen waren in ons geval onmogelijk, daar storten met500 m stortnaad geen uitzondering vormden.Om in de bovengenoemde discussie een constructieve bijdrage te leveren, werd door deafdeling Kwaliteitscontrole een literatuurstudie uitgevoerd die echter bedroevend weinigresultaat opleverde. Hierna werd besloten zelf een onderzoek in te stellen naar het effect vande verschillende behandelingsmethoden. In dit onderzoek is ook het effect onderzocht vanveel voorkomende verontreinigingen (zoals zand en curing compound op een stortnaad).Bij dit onderzoek ging het er ons niet om een wetenschappelijk verantwoorde uitspraak tedoen over de sterkte-eigenschappen van stortnaden, maar om een kwalitatieve indruk tekrijgen van de verschillende stortnaden. Tevens is het effect van een zgn. toevallige stortnaadonderzocht. Onder een toevallige stortnaad wordt verstaan een stortnaad die zich vormt doorhet niet op tijd opstorten van een volgende laag betonspecie op een reeds eerder gestortelaag.BeproevingsopzetBij de proef is gebruik gemaakt van normale kubusmallen die in het laboratorium aanwezigzijn. Bij de beproeving op sterkte is te werk gegaan volgens de zgn. Braziliaanse splijtproefdie in de VB 1974 beschreven is. Bij de proef werden de kubusmallen half gevuld met beton-specie waarna gedurende 45 seconden werd getrild op de triltafel. Deze wijze van vullen entrillen is gelijk aan de methode die gevolgd wordt bij de kubussen voor de normale beton-controle. Hierdoor was het ook mogelijk dat bij deze proef gevonden druksterkte- en splijt-sterkteresultaten te vergelijken met die van de normale praktijkproeven.Nadat de halve kubussen waren vervaardigd, werden ze afgedekt om uitdroging tegen tegaan en gedurende minstens 12 uur opgeslagen om het beton de gelegenheid te geven op testijven. Hierna werd het oppervlak van het beton behandeld om het gewenste stortnaadeffectte verkrijgen. Bij de keuze van de verschillende oppervlaktebehandelingen is uitgegaan vande wensen van de betrokken partijen, van de verschillende voorschriften (VB 1974, CP 110Cement XXVII (1975) nr. 9 3951Kubus in drukbank ter bepaling van de splijt-treksterkteCube in testing machine to determine thesplitting-tensile strength2Breukvlak van kubus type O en kubus type AFracture of type 0 cube and of type A cubeen DNV-rules) en van in de praktijk veel voorkomende verontreinigingen van de stortnaad.Nadat de eerste laag beton voldoende was verhard (minimaal 4 uur verhardingstijd), werdende kubussen verder gevuld. Het vullen en trillen van de tweede laag geschiedde op dezelfdewijze als het vullen en trillen van de eerste laag. Hierna zijn de kubussen behandeld volgensde regels van de controleproef, zoals beschreven in de VB 1974.Van elke molenvulling zijn controlekubussen vervaardigd om de druksterkte en splijttreksterk-te van het beton te bepalen. De beproeving vond 7 of 28 dagen na het storten van de tweedelaag plaats. Voor alle proeven is gebruik gemaakt van de volgende betonsamenstelling:375 kg hoogovencement klasse B/m364% zeegrind36% rijnzandzeefkromme tussen de lijnen A en volgens de VB 1974water-cementfactor 0,45Bij de proeven die ten doel hadden het effect van een 'toevallige' stortnaad na te gaan, is ietsanders te werk gegaan. Nadat de halve kubussen vervaardigd waren, zijn sommige afgedektom uitdroging tegen te gaan, terwijl andere opzettelijk niet zijn afgedekt. Alle kubussen zijnzonder verdere bewerking van het oppervlak bijgevuld op dezelfde dag als waarop de eerstelaag was aangebracht. Om na te gaan wanneer er zich een stortnaad vormt, is de tijdsduurtussen het vervaardigen van de eerste en tweede laag gevarieerd. Tevens zijn proeven uitge-voerd met verschillende vertragingstijden.Toegepaste oppervlaktebehandelingen en aangebrachte verontreinigingen? Type O - volledige kubus zonder stortnaad;? Type A - stortnaad niet behandeld;? Type B - stortnaad met spijker ruw gemaakt;? Type B- l - stortriaad volgens type B, echter met resten curing compound op het oppervlak;? Type - stortnaad behandeld met oppervlaktevertrager en later uitgewassen;? Type C-l - stortnaad volgens type C, echter met een weinig fijn zand op de stortnaad;? Type C-ll - stortnaad volgens type C, echter met veel zand op de stortnaad (? 1 mm zand inhet centrum van de kubus);? Type D - stortnaad met staalborstel ruw gemaakt (cementhuid verwijderd);? Type D-l - stortnaad volgens type D, echter met een weinig zand op de stortnaad;? Type E - stortnaad met spijker ruw gemaakt en met staalborstel nabehandeld;? Type E-l - stortnaad volgens type E, echter met ? 1 mm water op de stortnaad bij hetaanbrengen van de tweede laag;? Type F - toevallige stortnaad; tweede laag beton aangebracht op de eerste, op het momentdat deze onverwerkbaar geworden was. De eerste laag was op dat moment echter nog welvervormbaar.Beproevingsresultaten stprtnaadonderzoekBij de proeven is beton gebruikt met een gemeten gemiddelde druksterkte van 60,5 N/mm2.Dit is het gemiddelde van tien proefkubussen.? Volgens CUR-rapport no. 52 is het mogelijk de splijttreksterkte te berekenen met ??n van devolgende formules:a. 0spi = 10 + 0,05 0'W (kgf/cm2)b. 0Spi = 0,6 foV (kgf/cm2)c. 0SPi = 9,2 + 0,056 O'? (kgf/cm2)Berekend met deze formules zou de splijttreksterkte van het beton moeten liggen tussen? 4 N/mm2en 4,3 N/mm2. De gemeten gemiddelde splijttreksterkte bedroeg 4,67 N/mm2. Ditis het gemiddelde uit tien waarnemingen. Deze waarde wordt in de volgende tabel als de100%-waarde aangehouden.De hier gegeven resultaten zijn gemiddelden uit minimaal drie waarnemingen.type stortnaadsplijttreksterkte in% van de 0-waardeplaats van de breukO 100% _A 55% door de stortnaadB 73% door de bovenlaagB-l 52% door de stortnaadC 85% door de bovenlaagC-l 72% gedeeltelijk over de stortnaadC-ll 62% door de stortnaadD 75% door de bovenlaagD-l 69% door de stortnaadE 77% door de bovenlaagE-l 64% gedeeltelijk door de stortnaadF 68% door de stortnaadCement XXVII (1975) nr. 9 3963-8Breukvlakken van de overige kubustypenFractures of the other types of cubesAlgemene opmerkingen n?et betrekking tot de breukpatronenBij het splijten breken de kubussen ?f door de stortnaad of door de bovenlaag. Alleen indiener een zeer goede vertanding is (uitgewassen stortnaad), is er op het oog weinig verschil teconstateren tussen een normale gespleten kubus en een gespleten kubus met stortnaad. Inalle andere gevallen waarbij de kubus door de bovenlaag breekt, is het breukpatroon af-wijkend van het normale.In het geval van de stortnaden die behandeld waren (de typen B, D en -I), trad breuk optussen de cementhuid die zich had vastgezet op de stortnaad en de onderste laag grind-korrels van de bovenlaag. Bij de typen C-l en trad dit effect gedeeltelijk op.Bij type C-ll was het opgebrachte zand nog volledig aanwezig en er was duidelijk te zien dathet zand de aanhechting volledig tegengaat. Vermenging van zand en beton treedt praktischniet op.Cement XXVII (1975) nr. 9 397Bij het splijten van de kubussen valt duidelijk een nadeel van deze beproevingsmethode op.Langs de randen van de kubussen treedt namelijk eerder breuk op door de stortnaad dan inhet hart. Dit nadeel is terug te voeren tot het wandeffect dat men ondervindt bij het behande-len van het oppervlak. Deze behandeling moet dan ook zeer zorgvuldig geschieden. Ondanksdit nadeel is ons inziens deze methode toch te prefereren boven een methode waarbij gebruikwordt gemaakt van speciale mallen, zeker als men twee of meer behandelingsmethoden metelkaar wil vergelijken. Het grote voordeel van de hier beschreven methode is dat deze uitge-voerd kan worden op elke bouwplaats waar ook de normale betoncontrole volgens de VB 1974wordt uitgevoerd. Naar aanleiding van bovengenoemd nadeel mag dan ook aangenomenworden dat de resultaten in de praktijk gunstiger zullen zijn.Vergelijking en aanvulling van de verkregen gegevens met gegevens uit Duitse onderzoekin-genIn de Duitse literatuur zijn enkele artikelen gevonden die aansluiten bij het door ons uitge-voerde onderzoek.a. Een artikel over een onderzoek dat uitgevoerd is voor de bouw van de Moorbr?cke in Bremer-haven;b. Een artikel over een onderzoek uitgevoerd door de 'Hochschule f?r Bauwesen Leipzig'.Beide onderzoekingen geven dezelfde indicaties als ons onderzoek hoewel uitvoering, beton-samenstelling en behandelingscondities verschillen. Het onder a. genoemde onderzoek wasaanzienlijk uitgebreider dan het onze. Bij het bepalen van de treksterkte is hier gebruik ge-maakt van cilinders die uit platen met een stortnaad werden geboord. Van deze cilinders isde zuivere treksterkte bepaald. Tevens zijn bij dit onderzoek proeven gedaan om de buigtrek-sterkte, de schuifspanning en de waterindringing vast te stellen. Enkele belangrijke zaken dieuit dit onderzoek naar voren kwamen zijn:a. het zandstralen van stortnaden geeft uitstekende resultaten;b. bij uitgewassen stortnaden moet naderhand de achtergebleven cementslib nogmaals verwij-derd worden om een optimaal resultaat te krijgen;c. bij belasting op afschuiving is de sterktevermindering groter dan bij belasting op zuivere trek;d. water op de stortnaad is ongunstiger voor de aanhechting;e. stortnaden hebben geen invloed op de waterdichtheid van een betonconstructie (bij dit onder-zoek zijn geen verontreinigingen van de stortnaad in aanmerking genomen).Het onder b. genoemde onderzoek is voor een gedeelte ook uitgevoerd als splijtproef, echtermet kubussen van 0,2 X 0,2 X 0,2 m3. Als belangrijke resultaten van dit onderzoek kan hetvolgende genoemd worden: Het aanbranden van stortnaden met een zand-cementmortel geeftslechts een geringe verbetering van de kwaliteit te zien. Het beste resultaat met aanbrandenwordt verkregen op vochtige stortnaden, waarbij het nieuw opgebrachte beton een lage con-, sistentie heeft (K1). Is de stortnaad droog of heeft de nieuw opgebrachte laag een hogereconsistentie (K2 of hoger), dan is het effect van de aanbrandspecie zeer gering. Het bevoch-tigen van een stortnaad'geeft een verlaging van de splijttreksterkte te zien.Resultaten van het onderzoek naar het ontstaan van een toevallige stortnaadUit ons onderzoek blijkt dat er geen direct verband bestaat tussen het ontstaan van een stort-naad en het einde van de verwerkbaarheid van de betonspecie. Tijdens het verdichten van debetonspecie ontstaat er op het oppervlak een laag die bestaat uit water met cement, welkelaag naderhand nog wordt aangevuld met 'bleeding'-water. Het water verdampt uit deze top-laag en er vormt zich zo een vrij stabiele laag, die mogelijk te doorbreken is bij het verdich-ten van de volgende laag. Er ontstaat op deze manier een stortnaad op ogenschijnlijk noggoed verwerkbaar beton. Bij het splijten van de proefkubussen is deze stortnaad goed te zien,waarbij de laagafscheiding ook aan de buitenzijde van de kubus zichtbaar is. Het aan eenieder bekende verschijnsel van de zich aftekenende stortlagen in wanden komt hiermee over-een. Belangrijke factoren die meespelen bij het zich vormen van dit soort stortnaden zijn:a. Bleeding: bij lange vertragingstijden is er meer bleeding en is de tijd die verloopt tussen hetzich vormen van de stortnaad en het einde van de verwerkbaarheid groter. Het effect vanlange vertragingstijden wordt hierdoor enigszins verminderd;b. relatieve vochtigheid en luchttemperatuur: bij een lage relatieve vochtigheid is er een grotereverdamping en bij een hoge buitentemperatuur loopt de verwerkbaarheid sneller terug;c. aanvangsverwerkbaarheid: gaat men uit van een lage aanvangsverwerkbaarheid dan zal hetverdichten van de tweede laag ook moeilijker zijn;d. verdichten van de volgende laag: bij het verdichten van de volgende laag moet rekeninggehouden worden met de onderliggende laag. Er moet intensief getrild worden om de zichvormende stortnaad te doorbreken.De volgende maatregelen kunnen het ontstaan van een stortnaad enige tijd tegengaan.? verdamping voorkomen door afdekken of door benevelen met water;? vlak voor het opstorten van de volgende laag de eerste laag licht trillen.Conclusies en aanbevelingenUit het voorgaande blijkt dat stortnaden een aanzienlijke verzwakking van de constructiekunnen vormen. De wijze van voorbewerken van een stortnaad is afhankelijk van de eisen dieaan de stortnaad gesteld worden. De constructeur zal deze eisen duidelijk moeten formulerenen tevens rekening moeten houden met enige verzwakking van de doorsnede.Uit de onderzoekingen blijkt dat vooral verontreinigingen zoals zand en curing compound eenCement XXVII (1975) nr. 9 398slechte invloed hebben op de kwaliteit van een stortnaad. Indien veel zand op een stortnaadaanwezig is, zal dit ook de waterdichtheid ongunstig be?vloeden. Ook water op een stortnaadheeft een nadelig effect op de kwaliteit. Dit is echter een moeilijk oplosbaar probleem, daarbetonwerk over het algemeen buitenwerk is dat ook onder slechte weersomstandighedendoorgang moet vinden. Een regenbui vlak voor of tijdens de aanvang van een stort kan allevoorbereidingen, die erop gericht zijn weinig of geen water op de stortnaad te hebben, tenietdoen. Bij het maken van stortnaden die aan zeer hoge eisen moeten voldoen, kan het daarom. gunstig zijn opstortingen te maken. Aan dergelijke opstortingen moet dan echter ook degrootst mogelijke zorg worden besteed. In gebieden waar hoge schuifspanningen optreden, ?shet beter geen stortnaden te maken, of zodanige aanvullende maatregelen te nemen dat heteffect van de stortnaad gecompenseerd wordt.Bij het gebruik van curing compounds die met behulp van verstuivers worden aangebracht,moet de stortnaad beschermd worden of naderhand zodanig behandeld worden dat er geenresten curing compound op de stortnaad achterblijven. Het verwijderen van de cementhuidmet hoge-drukwaterspuiten is hiervoor zeer effectief en geeft tegelijk een zeer goed bewerktestortnaad te zien.Het toepassen van een aanbrandspecie zoals beschreven in de VB 1974 is alleen gunstigbij zeer dunne wanden of kolommen waarbij met ontmenging van de betonspecie rekeninggehouden moet worden. In andere gevallen lijkt het gunstiger een betonspecie toe te passenmet een hoge consistentie, wat bereikt kan worden door het toevoegen van geschikte plastifi-ceermiddelen.Het bevochtigen van stortnaden is lang niet zo gunstig als meestal wordt verondersteld. Dereden hiervoor is waarschijnlijk dat door het natmaken van de stortnaad het absorptievermo-gen van het oude beton teniet wordt gedaan, waardoor de aanhechtingsspanning verminderdwordt.Indien aan een stortnaad bijzondere eisen worden gesteld, is het aan te bevelen eerst teonderzoeken op welke wijze aan deze eisen tegemoet gekomen kan worden. De voorgesteldebehandelingswijze kan dan met de hier beschreven beproevingswijze eenvoudig op bruikbaar-heid beproefd worden.LiteratuurBrockmann; 'Arbeitsfugen in Beton', Beton- und Stahlbetonbau 3/1973.Altner, Gunzler und Reicheb; 'F?r Pr?fung des Anbindeverm?gens von Beton', Hochschule f?rBauwesen, Leipzig.Modulaire co?rdinatie geregeldin normontwerpMet de publikatie begin juli van het ontwerpNEN 2880 'Modulaire co?rdinatie bij het bou-wen - terminologie en regels voor de plaats-en maatbepaling van modulaire elementen' isde kritiekperiode gestart van een normont-werp dat door de normcommissie 'Grondsla-gen voor de modulaire co?rdinatie' van hetNederlands Normalisatie-Instituut (NNI) isopgesteld.Van de modulaire co?rdinatie, het systeemvan maatafstemming dat al geruime tijd in debelangstelling staat, hebben velen in debouwwereld grote verwachtingen, want hetbiedt een fundamentele basis voor de gehelebouw.Zowel in NEN 5700 (doelstellingen en basis-moduul op 100? mm vastgesteld) als in NEN5701 (terminologie) was al een begin ge-maakt met de normalisatie van het onder-werp. De modulaire co?rdinatie was als sys-teem in deze normen onvoldoende uitgewerktom operationeel mee te kunnen werken, om-dat aan dit systeem belangrijke kernpuntenontbraken, namelijk de regels voor de plaats-en maatbepaling. Deze regels vastgesteld inhet huidige ontwerp NEN 2880 kunnen debasis vormen voor zowel de noodzakelijkecommunicatie tussen de verschillende par-tijen als voor de maatstandaardisatie, waar-door de economie in de bouw aanzienlijkwordt verhoogd. Daarbij kunnen flexibiliteiten variabiliteit worden gewaarborgd.Tot 31 december 1975 kan kritiek op het ont-werp NEN 2880 bij het NNI-secretariaat wor-den geleverd, waarna de genoemde norm-commissie in de gelegenheid wordt gesteldde kritiekvoorstellen te behandelen en zono-dig in het normontwerp te verwerken. Hier-na zal NEN 2880, zodra deze als definitievenorm tot stand komt, NEN 5700 en NEN 5701vervangen.Tevens is de normcommissie voornemens omin de komende tijd praktijkrichtlijnen op testellen die met NEN 2880 in overeenstem-ming zullen zijn en het gebruik van dezenorm in de praktijk op een doeltreffendewijze kunnen vereenvoudigen. Daarom be-veelt de normcommissie het gebruik van hetontwerp NEN 2880 ten zeerste aan bij ver-schillende werkzaamheden in h?t bouwpro-ces, zodat een toetsing van dit normontwerpkan plaatsvinden en gegevens die deel uit-maken van de kritiek ten behoeve van degenoemde praktijkrichtlijnen kunnen wordenverkregen. De regels in het ontwerp NEN2880 sluiten aan bij de volgorde van het be-slissingsproces in de bouw. Als uitgangspuntvoor deze regels is gekozen dat hoofdbeslis-singen v??r detailbeslissingen komen. Daar-toe is het normontwerp opgebouwd op basisvan vier niveaus.Na de terminologie worden op niveau 1 dehoofdregels voor de plaats- en maatbepalinggegeven, terwijl hierna nadere regels op deniveaus 2-3 zijn opgenomen. Voor de plaatsvan modulaire elementen van elementengroe-pen (b.v. dragende structuur, inbouwpakket)in het horizontale vlak, wordt in beginsel vande hartplaatsing uitgegaan. Voor vloerenworden zones aangewezen, waarbij boven-kant vloer moet samenvallen met de boven-ste begrenzingslijn van de zone. In het verti-cale vlak wordt verder de basismoduul ge-hanteerd.De ontmoeting tussen de verschillende mate-rialen wordt onder meer geregeld door gege-ven basisaansluittypen, die de grondslag vor-men voor het bepalen van afmetingen vanbouwprodukten. Het bepalen van de fabrica-ge-afmetingen van bouwprodukten (niveau 4)met bijbehorende toleranties, is een voor-werp van behandeling in andere normcom-missies voor maatnormalisatie.In voorbeelden, opgenomen in een bijlage bijhet normontwerp, wordt de toepassing vande regels voor de plaats- en maatbepalingverduidelijkt. Deze regels en de hierbij beho-rende terminologie komen overeen met debestaande internationale normen (ISO-Inter-national Organization for Standardization). Inde verschillende landen, die evenals Neder-land aan ISO-activiteiten deelnemen, is eensterke groei in de ontwikkeling van de modu-laire co?rdinatie waar te nemen. Deze landendringen aan op de totstandkoming van inter-nationale normen op dat gebied, uitgaandevan het feit dat de modulaire co?rdinatie alseen universeel systeem van maatafstemmingin belangrijke mate de bouw gunstig zal be-?nvloeden.Exemplaren van het ontwerp NEN 2880 kun-nen tegen vergoeding worden besteld bij hetNederlands Normalisatie-instituut, afdelingVerkoop, Polakweg 5, Rijswijk (ZH). Prijsf 22,32, excl. 4% BTW en verzendkosten.Cement XXVII (1975) nr. 9 399