Dr.-lng.H.W.ReinhardtStevinlaboratorium, TH-Delft Brasil Offshore '79Verslag van het RILEM-FIP-CEB symposiumd.d. 8 -12 oktober 1979, Rio de JaneiroCement XXXII (198?) nr. 2De titel van dit verslag zou ook kunnen luiden'Beton op Brasil Offshore '79'; beton en be-tonconstructies stonden op dit symposiumnamelijk centraal. Veel aandacht werd ge-schonken aan corrosie en scheurgedrag, im-pact en temperatuurspanningen, alsook eco-nomie van betonconstructies in zee. Daar-naast kwamen aan de orde berekeningsme-thoden met eindige elementen, voorschriftenvoor maritieme constructies, prepactbetonmet hoge druksterkte, brandwerendheid enmeetmethoden. In kort bestek zal over enkelevan de in totaal 53 lezingen verslag wordengedaan.Beeby uit Engeland opende de discussie overcorrosie met zijn lezing 'Corroslon of rein-forcement and crack widths' waarin hij deresultaten van verschillende onderzoekenuitwerkte en tot de stelling kwam dat descheurwijdte niet de juisteparameter is die decorrosie van wapeningsstaal bepaalt. Daar-entegen hebben betondekking en dichtheidvan het beton een vele malen grotere invloed.lenschow uit Noorwegen relativeerde dezeuitspraak in zijn lezing 'Serviceability state ofmarine structures with emphasis on crack-ing'. Gebruik makend van Duitse en Noorseonderzoekresultaten leidde hij een drempel-waarde van de scheurwijdte af die de over-gang vanmindertoternstige corrosie bepaalt.Deze waarde ligt tussen de 0,3 en 0,5 mm engeldt voor expositie in zeewater en in de golf-en getijzone.Omtrent de betondekking stelde hij dat niet dedikte ervan maar de dichtheid van het betonhet meest belangrijk is, hetgeen door con-structies in zee werd aangetoond, die al tien-tallen jaren met een dekking van 25 mm dienstdoen zonder corrosieproblemen. Volgenshem zou de dekking afhankelijk gesteld moe-ten worden van het beton en van de mogelijk-heid tot inspectie en reparatie.Een ander interessant punt was dat hij geeninvloed kon vinden van de richting van descheuren t.o.v. de wapening, d.W.Z. evenwij-dig aan de wapening lopende scheuren zijnniet gevaarlijker dan kruisende scheuren.Over beton in grote waterdiepte berichtteOzanne in 'Probl?mes pos?s par Iecomporte-ment m?chanique du b?ton satur? dans lesstructures en mer'. Onderzoekresultaten to-nen aan dat de sterkte van het beton pas92aangetast wordt bij waterdrukken boven deeenassige druksterkte van het beton (in ditgeval 60 N/mm2 = 6000 m waterdiepte).lnte-ressante resultaten werden t.a.v. kruip gevon-den. Terwijl beton dat tegen waterindringingbeschermd was, hetgewone kruipgedrag ver-toonde gaf beton zonder afdichting eenanderbeeld: het vertoonde in het geheel geen kruip-verschijnselen maar zette zelfs nog uit in deeerste 5 dagen en bleefgedurende de rest vande proef (43 dagen) in lengte constant.Temperatuur; kruip enherverdeling vanspan-ningen waren de onderwerpen van de tweelezingen 'Time dependent stress redistribu-tion in concrete oil storage structures' doorEngland en 'Thermalstresses in concrete gra-vity platforms' door Clarke.England zette een theoretische benaderingvan het probleem uiteen die zeeraantrekkelijklijkt. Hij benadert het beton door een Maxwellvloeistof waarvan de eigenschappen van eenfictieve tijd afhan keiijk zijn die van dewerkelij-ke tijd en de temperatuur afhangen. Hij lietzien dat daarmee de berekening vantempera-tuurspanningen op willekeurige tijdstippenmet de lineaire elasticiteitstheorie uitgevoerdkunnen worden. Aan de hand van een voor-beeld toonde hij aan hoe sterk de invloed vankruip kan zijn bij wisselende temperatuurgra-di?nten in een doorsnede waarbij deze in-vloed geenszinsaltijd gunstig ist.a.v.despan-ningen.Experimenteel onderzoek, uitgevoerd bij deCement and Concrete Association toondeeveneens de invloed van kruip aan op de in-klemmingsmomenten bij statisch onbepaal-de oplegging: eerst de gunstige invloed bij deeenzijdige opwarming van de doorsnede,daarna het ongunstige effect bij de afkoeling,d.W.Z. een vergroting van het tegengesteldemoment als gevolg van de voorafgaande blij-vende kruipvervorming.Stootbelastingen werden in drie lezingen be-handeld, waarvan twee afkomstig van het Ste-vinlaboratorium van de TH Delft. De eerste'Uniaxial impact tensile strength of concrete'is Cement lezers al bekend (Cement(1979), nr.9, 411-414) terwijl de tweede 'Concentratedloading on a thick walled concrete cylinder'het ponsprobleem bij betonnen buizen be-handelde.Een empirische formulewerd afqe-leid die de invloed van voorspanning, beton-kwaliteit en geometrie op de ponsbelastingweergeeft.De derde, 'Impact offalling loads Onsubmer-ged concrete' door Jensen, Noorwegen,bracht een uitvoerige uiteenzettinq over hetvallen van voorwerpen in water en mogelijkegevolgen voor een betonconstructie die daar-door opbuiging c.q. afschuiving wordt belast.Indiagrammen werd aangetoond hoe de mas-sa en de vorm van een voorwerp (staaf, kogel,kubus) het gedrag kunnen be?nvloeden. Deberekening van de theoretische bezwijklas-ten van schalen werd met een elastisch-plastisch model uitgevoerd. Om de stoot-krachten te verkleinen wordt voorgesteld eenlaag lichtbeton op het constructiebeton aantebrengen waardoor een groot gedeelte van destootenergie geabsorbeerd wordt.In het onderzoek 'Etudes experimentales ducomportement en milieu marin des structuresen b?ton', uitgevoerd door Kavyrchine, wer-den U-vormige gewapende proefstukken inzeewater onderworpen aan herhaalde belas-tingen en vergeleken met proefstukken in ge-wone omgeving. De onder:zoekingen gevennog geen duidelijk resultaat te zien. Opval-lend was dat de scheuren in beton in :zeewatervervuilden en datzijniet meer dicht gingen bijwisselende belasting waardoor de blijvendevervorming vergroot werd. Het draagvermo-gen bleef echter niet achter t.o.v. proefstuk-ken op het land.Heel iets anders werd behandeld door Malierin 'Les proc?d?s thermiques et m?chaniquesde d?coupage des structures en b?ton', ofte-wel slopen van beton vooral de toepassingvan de zuurstoflans bij gewapend en voorge-spannen beton, een methode die in Frankrijkblijkbaar vaak met succes wordt gebruikt. In-teressant is hierbij dat het branden des tegemakkeiijker verloopt naarmate er meer wa-pening aanwe:zigis, doordat de smelttempe-ratuur van het mengsel lager komt te liggen.Beton met kalkgesteente als toeslagmateriaalis moeilijkerte branden dan beton met kwarts.'Application of high-strength prepacked con-crete to offshore structures' was de titel vaneen le:zingdoorde JapannerNagataki die eenuitvoerig onder:zoekheeft uitgevoerd naar dereologische eigenschappen van specie en totde conclusie kwam dat met goed sarnenqe-steld specie en toevoeging van superplastifi-Cement XXXII (1980) nr. 2ceerder een druksterkte van 50 N/mm2 be-trouwbaar gehaald kan worden.Twee le:zingen waren gewijd aan de bereke-ning van betonconstructies met behulp vaneindige elementen, t.w. 'Analysis of an offsho-re gravity platform using boundary elements'door Brebbia, Groot-Brittanni?, en 'Non Ii-near finite element analysis of plane reinfor-eed concrete structures with special attentionto shear tailure' doorSorensen, Noorwegen.De eerste spreker liet zien hoe zijn methodegeschikt was voor de interactie tussen gronden constructie. Zij vergt veel minder rekentijddan gewone programma's rnet driedlmenslo-nale elementen. De tweede spreker heeft eenprogramma ontwikkeld waarin hij het betonals elastisch-plastisch materiaal metverstevi-ging beschouwten alsvloei-, resp.breukenve-loppe de theorie van Von Mises toepast.Krachtsoverdracht in scheuren wordt lineairafhankelijk gesteld van de scheurwijdte, metdien verstande dat bij 0,3 mm scheurwijdtegeen kracht meer kan worden overgedragen.Voorbeelden toonden de bruikbaarheid vanhet programma aan voor gevallen met eengelijkmatig verdeeld scheurpatroon.In zijn le:zing 'Behaviour of fibre-reinforcedconcrete structures in seaenvironments' pastBackx, Belgi?, de waarschijnlijkheidstheorietoe op de belasting door golven en op hetmechanisch gedrag van ve:zel-gewapend be-ton, waardoor de betrouwbaarheid van eenconstructie in een dergelijke omgeving bere-kend kan worden.De tegenwoordige FIP-president Lacroix be-klemtoonde in :zijn voordracht 'Perspectives?conomiques des ouvrages en b?ton offsho-re' de toepasbaarheid van beton in drijvendeen vaste offshore-constructies. Voor de toe-komst :ziet hij vooral gemengde constructies,93zoals grote caissons uit beton met stalen vak-werktorens erop die gelijktijdig gebouwdkunnen worden en op de goede plaats ge-monteerd worden. Bij grote waterdiepten valtvooral te denken aan een betonnen schuil-plaats (betonnen gewelf) op de zeebodemwaar alle werk:zaamheden (boren, pompen,etc.) verricht kunnen worden en die dooronder:zee?rs bereiktkan worden. Alhoewel ditbeeld nog watfuturistisch aandoet, is Lacroixvan dergelijke ontwikkelingen overtuigd.In een brainstorming-session onder leidingvan Lenschow, Noorwegen, werden onder-werpen op een rijge:zet die nog meer onder-zoek vragen i.v.m. constructies in deZee.Naartrefwoord zullen de onderwerpen worden ge-noemd:kwaliteitscontrole en verlaging van veilig-heidsco?ffici?nten, tension-stiffening bijhaalde belasting, corrosie van staal bij ver-schillende scheurwijdten enbetondekkin-gen, lekkage bij gescheurd beton, beton indiep water (waar werken de krachten ineenbetonnen schaal?), invloed van dwarswape-ning op de druksterkte van beton, schaalin-vloeden bij dikke constructiedelen, krachtso-verdracht in scheuren onder langdurige enwisselende belasting.Terugblikkend op een inhoudelijk en organi-satorisch geslaagd symposium mag gecon-cludeerd worden dat er nog vele vragen openzijn. Aan de andere kant was het verheugendte zien dat de Nederlandse onder:zoekactivi-teiten, met name zoals voorgesteld in MaTSen CUR-VB, zeer goed in het internationalekader passen en tot een waardevolle verrij-king van de benodigde kennis kunnen bijdra-gen.(Over het symposium Brasil Offshore '79 zalmedio 1980 het definitieve rapport als boekverschijnen, uitgever Pentech Press,London)
Reacties