O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBr uggenbou wcement 1999 558Een groot voordeel van HSB isdat hiermee slanker kan wordengeconstrueerd. De vereiste door-rij- en doorvaarthoogten onderviaducten en bruggen, zijn in deNederlandse situatie vrijwel altijdbepalend voor de hoogteliggingvan de onderzijde van de con-structie. Minder constructie-hoogte betekent economischgezien winst, vooral omdat ophet grondbeslag en de hoeveel-heid grondwerk aanzienlijk be-spaard kan worden.Ongeveer 60% van de bruggenen viaducten die in Nederlandworden gebouwd, zijn ter plaatsegestorte plaatviaducten. Bijna aldeze constructies zijn voorge-spannen. Bij overspanningenvanaf circa 30 m worden spa-ringsbuizen of tempexblokkenaangebracht voor gewichtsbespa-ring. Tot voor enkele jaren wasde toegepaste betonsterkteklassevoor de brugdekken B 45.Bruggen met een hoofdover-spanning groter dan 40 m wor-den bij die sterkteklasse veelal alskokerbrug ontworpen. Voor eenideaal middenveld bedraagt bijdit type de constructiehoogte on-geveer 1/25 van de overspanning.Massieve plaatviaducten metsparingbuizen in B 65 of B 85maken ook overspanningen gro-ter dan 40 m mogelijk. Figuur 1geeft twee alternatieven voor eenhoofdoverspanning (ideaal mid-denveld) van 65 m. Ter vergelij-king: bij een massieve plaat metvoutes waarbij sparingbuizenzijn toegepast in B 85 is eenplaatdikte van 1,20 m voldoende(1/54 van de overspanning). Eenkokerbrug in B 45 zou 2,60 mconstructiehoogte nodig hebben.Het verschil in constructiehoogteveroorzaakt in dit geval aanzien-B 65 in de NederlandsebruggenbouwVanaf het allereerste begin dat hogesterktebeton (HSB) in Nederland bekendwerd, heeft de Rijkswaterstaat onderzoek naar dit materiaal verricht en enkeleconstructies daarmee uitgevoerd. De Tweede Stichtse brug (sterkteklasse B 85)is algemeen bekend geworden als de eerste grote succesvolle uitvoering.Het project was terdege voorbereid. Een groot proefstort en de voorgespan-nen plaatbrug Burgerveen, begeleid door de Kerngroep HSB, gingen eraanvooraf. De kerngroep HSB is ingesteld door de Bouwdienst van deRijkswaterstaat en heeft tot doel het probleemloos invoeren van HSB bij deafdelingen Bruggenbouw. Officieel wordt beton van sterkteklasse B 65 niet tothet HSB gerekend, maar het is juist dit materiaal dat zich uitstekend leent voortoepassing in de (plaat)bruggen- en viaductenbouw.Voetgangersviaduct op deVeerse Dam, rijksweg 57,eerste betonnen viaductin B 65foto: Meetkundige DienstRijkswaterstaat1 | Verschuivingtoepassingsgebied bijbruggen met grotere hoofd-overspanning van koker-ligger naar massieve plaatmet sparingsbuizen1300026001200O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBr uggenbou wcement 1999 5 59lijk hogere opritten. Drie aspec-ten maken de toepassing van B65 in plaatbruggen interessant:economie, duurzaam bouwen enduurzaamheidE c o n o m i eIn figuur 2 geeft enkele plaatdik-ten bij een viaduct met ??n over-spanning en drie sterkteklassen.De meeste winst wordt gevondenin het feit dat de afnemende con-structiehoogte van B 45 naar B 65groter is dan van B 65 naar B 85.Dat heeft te maken met het ver-schil in het - -diagram (fig. 3 en4) tussen de sterkteklassen B 45/B 65 en B 85. De grenswaarde vande betonstuik is bij B 85 3 enbij B 45/B 65 3,5,. Daardoor isbij B 85 de maximale drukzone-hoogte ( max) kleiner. Het maxi-maal opneembaar moment bijB 65 wordt circa 45% hoger danbij B 45. Tussen B 65 en B 85neemt het maximaal momentmaar met circa 10% toe.Het produceren van B 85 vereistde toepassing van silicafume inde betonspecie. Dit stelt extraeisen aan de samenstelling ende verwerking. Het prijsverschiltussen B 85 en B 65 is veel hogerdan tussen B 45 en B 65. Econo-misch gezien ligt er een omslag-punt bij het al dan niet toepassenvan silicafume. Tot nu toe lag datomslagpunt bij B 65.Fundamenteel voor het bereikenvan een hoge sterkte is eenlage water-cementfactor. Om ditte realiseren worden (super)-plastificeerders toegepast. Recentis een nieuwe generatie super-plastificeerders op de marktgekomen waarmee kan wordenbereikt dat het omslagpunt vanwel of geen superplastificeerderkan worden opgevoerd naar B 75.Een andere kostenpost is die vanhet grondwerk. Bij de realisatievan een viaduct is het goedmogelijk dat de kosten van deaardenbaan een veelvoud zijnvan de kosten van het viaductzelf. De economie van het slan-ker construeren blijkt vooral tekomen uit besparingen op deaardebaan.D u u r z a a m b o u w e nIn het kader van duurzaam bou-wen is een vergelijking gemaaktvoor een doorsnee-viaduct tussende hoeveelheden ruwe bouwma-terialen ten opzichte van B 45(fig. 5). Op grof toeslagmateriaalkan meer dan 15% wordenEerste brug in B 65 te Son,onderdeel van detoekomstige A502 | Invloed van debetonsterkteklasse op deplaatdikte3 | Hoogte van de drukzonebij verschillende sterkte-klassen4 | Maximaal opneembaarmoment bij de sterkte-klassen B 45, B 65 en B 85B 65: Mmaxcirca 45%hoger dan bij B 45B 85: Mmaxcirca 10%hoger dan bij B 65O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eBr uggenbou wcement 1999 560bespaard, op ophoogmateriaalenkele procenten, maar het ver-schil in m3 kan aanzienlijk zijn.Er is ongeveer evenveel cementnodig, maar de hoeveelheid voor-spanstaal loopt aanzienlijk op.Voor B 65 is de totaal-uitkomstredelijk neutraal.Recent onderzoek heeft aange-toond dat de hoogteligging vaneen brug of viaduct invloed heeftop het gebruik van brandstof doorde voertuigen. Hoe hoger, hoemeer energie wordt verbruikt.Gekapitaliseerd over de levens-duur van een viaduct levert ookdit aspect een niet te verwaarlo-zen (milieu)besparing op.D u u r z a a m h e i dDe duurzaamheid van een beton-constructie wordt vergroot doordichter beton. In recent onder-zoek is als maat voor de duur-zaamheid van een betoncon-structie genomen de tijdsduureer chloride de wapening bereikt(fig. 5).Aangezien de dichtheid van hetB 65 beton veel groter is dan vanB 45 beton, hebben we te makenmet een meer dan verdubbelingvan de levensduur.B 65 beton heeft wel een groterewarmteproductie tijdens de ver-harding. Temperaturen tot 50 ?60 ?C zijn mogelijk. Specialezorg is nodig dat dit niet leidt totongewenste scheurvorming diejuist de levensduur zou kunnenverkorten. Effectief voor plaatvia-ducten is het beton nathoudenmet een nevelspuit totdat methet afwerken (vlinderen) kanworden begonnen. Verder moetdirect na het afwerken de con-structie worden afgedekt metisolatiedekens. Het storten vannieuw beton tegen reeds verhardbeton verdient speciale aandacht.In het kader van dit artikel wordtniet verder hierop ingegaan.C o n c l u s i e sVoor plaatviaducten kan wordengeconcludeerd dat:- B 65 een voor de hand liggen-de keuze is;- met een kleinere constructie-hoogte kan worden gebouwd;- de levensduur langer is dank-zij grotere dichtheid;- de constructie ongeveer kos-ten-neutraal is (grondwerkvoordeliger brandstofbesparingtijdens gebruiksfase);- grotere overspanningen zijnmogelijk;- de constructie milieu-neutraalis. sL i t e r a t u u rHoge sterkte beton in plaat-viaducten? Cement 1996 nr. 6.PAO-cursus Ervaringen metHoge Sterkte Beton, oktober1998.Pieter SpitsArtikel op basis van een voordrachtgehouden door ir.W. de Bruijn,Bouwdienst Rijkswaterstaat, tijdensde STUVO-vergadering van 3 juni1999 te Deventer.140120100806040200hveld beton cement toeslag wapening oprittenB 45 B 65 B 85180160140120100806040200B 35 B 45 B 55 B 65Spanten in B 65,geluidscherm Dordrecht5 | Hoeveelheden materia-len (%) uitgaande van B 45,voor een viaduct van2 x 30 m6 | Vergelijking levensduur