O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eVloeistofdichtheidcement 1999 172Het ontwerpen van vloeistofdich-te betonconstructies is altijd aleen specialiteit van een beperktaantal bedrijven en bureaus ge-weest. Bij het realiseren van eengoed ontwerp speelt immers erva-ringeengroterol.Isdezeervaringniet aanwezig, dan wordt vaak detoevluchtgenomentotontwerpenvolgens de zwaarste milieuklasse.Degedachtedaarbijisdandat`watgoed is voor duurzaamheid ookwel goed zal zijn voor vloeistof-dichtheid. De zwaarste milieu-klasse zal dan ook wel het bestescoren als het om vloeistofdicht-heid gaat'.Deze redenering gaat echter nietgeheel op. Zelfs bij de zwaarstemilieuklasse zijn nog scheurenin het beton toelaatbaar: bij gewa-pendbetontot0,2mmenbijvoor-gespannen beton (VMA) tot 0,1mm. Bij een dergelijke scheur-wijdte kan, afhankelijk van dewaterdruk en de constructiedikte,lekkage optreden. Anderzijds we-ten we uit ervaring dat zelfs door-gaandescheurennietinallegeval-len watervoerend zijn. Ook weerafhankelijk van onder meer dewaterdruk en de constructiediktekunnen scheuren door `self-healing' dichttrekken.S e l f h e a l i n gVeel vloeistofdichte constructieshebben hun dichtheid aan dezeselfhealing te danken. Al veleCUR/PBV-aanbeveling 65 mistconstructieve onderbouwingBij het realiseren van een vloeistofdichte betonconstructie is niet alleen desamenstelling van het materiaal beton van belang, maar ook het ontwerp, dedetaillering en de uitvoering. De in CUR/PBV-Aanbeveling 65 [1] gegevenrekenregels voor vloeistofdichtheid gaan uit van de stelling dat er alleen spra-ke is van vloeistofdichtheid als (een deel van) de doorsnede ongescheurd is.Omdat gebleken is dat deze rekenregels in de (ontwerp)praktijk grote proble-men geven als het gaat om het dimensioneren van gewapend beton dat `vloei-stofdicht,moet zijn, doen de auteurs van dit artikel een voorstel dat gebaseerdis op resultaten van recent onderzoek en dat tevens aansluit bij de bestaandewijze van het ontwerpen van vloeistofdichte betonconstructies.ir.G.Chr.Bouquet MICT,Vereniging NederlandseCementindustrie (VNC)dr.ir.drs.C.R.Braam,IMAG-DLOdr.ir.K. van Breugel,TU Delft, subfaculteitder Civiele TechniekO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eVloeistofdichtheidcement 1999 1 73jaren wordt, bewust of onbewust,met het dichttrekken van kleinescheuren impliciet rekening ge-houden; in heel veel gevallenmet een bevredigend resultaat.InCUR/PBV-Aanbeveling65blijftdit effect van selfhealing echtergeheel buiten beschouwing.Bedoeld of onbedoeld is het ge-volg hiervan dat in vloeistofdich-te betonconstructies doorgaandescheuren niet meer toelaatbaarzijn. Per saldo betekent dit datvloeistofdicht construeren in ge-wapend beton vrijwel niet meermogelijk is. Veel constructeursvragen zich af, of hiermee nietwordt voorbijgegaan aan de jaren-lange goede ervaring die is opge-daan met vloeistofdichte con-structies in gewapend beton. Alsdeze vraag terecht is, dan is de vol-gende vraag hoe deze ervaring inhet vloeistofdicht ontwerpen vanbetonconstructies kan wordengehonoreerd.D i c h t h e i d s c r i t e r i aNiet altijd zal van een betoncon-structie moeten worden ge?ist datdeze volledig dicht is. Afhankelijkvan de gevolgen die lekkage vaneen vloeistof of gas zou kunnenhebben, kan een geringe lekkagetoelaatbaar zijn. We onderschei-den daarom verschillende dicht-heidsklassen, te weten `volledigedichtheid' (klasse 1), `schijnbaredichtheid' (klasse 2) en `adequatedichtheid' (klasse 3).Een betonconstructie zal zich alsregel vloeistofdicht gedragen alser geen doorgaande scheurenaanwezig zijn en de resterendeongescheurde zone van voldoen-de omvang is (dichtheidsklasse 2).Zijndoorgaandescheurenwelaan-wezig, dan moeten deze kleinerzijn dan een maximale waardewkrit. Blijft de scheurwijdte bene-den deze kritische waarde, dankandescheur,mitsaaneenaantalvoorwaarden wordt voldaan, doorselfhealing weer dichttrekken,waardoor toch dichtheidsklasse 2wordt bereikt.V o o r s t e lDoor de gewenste/vereiste matevan vloeistofdichtheid van eengewapende betonconstructie uittedrukkenineenkritischescheur-wijdte,wordtrechtgedaanaanhetbasisprincipe dat gewapend betonmoet scheuren om de wapeningdetrekkrachtentelatenopnemen.Op basis van de resultaten vanonderzoek is het mogelijk om vrijnauwkeurig de scheurwijdte vangewapend beton te berekenenonder invloed van verhinderdeopgelegde vervormingen en uit-wendige belastingen. De dimen-sionering van een vloeistofdichtebetonconstructie op basis van eengelimiteerde scheurwijdte in debruikbaarheidsgrenstoestandsluit aan bij de gangbare ont-werppraktijk waarbij de scheur-wijdte moet worden getoetst inverband met duurzaamheid.In de VBC 1995 [3] zijn rekenre-gels gegeven die door begrenzingvan de maximale (ken)diameter(art. 8.7.3, onvolledig ontwikkeldscheurenpatroon) of begrenzingvan diameter of staafafstand(art. 8.7.2, volledig ontwikkeldscheurenpatroon) impliciet descheurwijdte toetsen. Omdat voorde dimensionering op vloeistof-dichtheid berekening van descheurwijdte nodig is, is hetgewenst om in een nieuwe versievan de betonvoorschriften de hiergepresenteerde rekenregels op tenemen, waarmee expliciet deberekening van de scheurwijdtemogelijk is. sL i t e r a t u u r :1. CUR-Aanbeveling 65, Ontwerpen aanleg van bodembescher-mende voorzieningen. StichtingCUR, Gouda, 19982.Walraven, J.C. et al. Betonnenbeschermingsconstructies te-gen milieubelastende stoffen.Rapport 94-3, CUR, Gouda,1994.3. NEN 6720, Voorschriften BetonTGB 1990 - Constructieve eisenen rekenmethoden (VBC 1995).NNI Delft, 1995.V r a a g h e t v o l l e d i g e a r t i k e l a a nDe hier gepubliceerde tekst is gebaseerd op het artikel `Rekenenaan en met vloeistofdichtheid: anders bekeken' van dezelfdeauteurs. Zij hebben hierin de criteria voor vloeistofdichtheid naderuitgewerkt en toegepast op een rekenvoorbeeld van een elastischondersteunde bedrijfsvloer in gewapend beton.U kunt het volledige artikel opvragen via de Beton-Info-Fax,(073) 640 12 84, of via internet, betoninfo@enci.nlClassificering van dichtheidscriteria voor betonnen beschermingssystemen [2]klasse karakteristieken realisatiemogelijkheden commentaarvolledige - geen volume/massa - volledig dicht materiaal in principe niet bereikbaardichtheid stroming - `systeemtechnologie met enkel (poreus) beton,- diffusie mogelijk tenzij voor een korte periode(ionen/molecuulniveau)schijnbare - geen zichtbare lekkage - uitgebalanceerde schijnbare dichtheid hangt afdichtheid - verdamping aan achter- betonsamenstelling van de relatieve vochtigheid,zijde van de barri?re - minimale betondrukzone temperatuur en windsnelheidovertreft aanvoer aan buiten de constructievoorzijdeadequate - zichtbare, maar - beheersen scheurwijdte voor veel beschermings-dichtheid gecontroleerde lekkage constructies is adequatedichtheid toereikend
Reacties