O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eMater iaalont wikkelingcement 2003 192De basculebrug heeft twee hoofd-liggers met vier dwarsdragers.Op de dwarsdragers zijn de langs-liggers (hart op hart 685 mm)gemonteerd, waarop het rijdekwordt aangebracht.Houten rijdekken worden alsinds oudsher toegepast op be-weegbare bruggen. Ze worden af-gewerkt met een slijtlaag vanepoxy, ingestrooid met split.Geschikt hout is tegenwoordigmoeilijk te krijgen. Het moetmeer dan 6 maanden drogen omongewenste krimp te beperken.Een rijdek vergt nogal wat onder-houd: elk jaar moeten de bevesti-gingsbouten worden aangetrok-ken en de slijtlagen raken snelbeschadigd.Nanietveelmeerdan15 jaar is een houten rijdek aanvervanging toe. Dit alles leidt totverkeersoverlast die meer enmeer onacceptabel wordt.De Bouwdienst heeft alternatie-ven onderzocht: een verbeterdhoutconcept, staal, aluminium,kunststof en zeer-hogesterktebe-tonB200(ZHSB).ZHSBbleekdebeste oplossing op het gebied vankosten, onderhoud, duurzaam-heid en uit het oogpunt van duur-zaam bouwen.In de meeste gevallen wordtZHSB toegepast zonder beton-staal [1] maar met vezels. Het ont-breken van wapening is kosten-besparend en maakt zeer slankeconstructies mogelijk. Voor gro-tere overspanningen wordt voor-spanning toegepast (voor- of na-gerekt).Bache [2] heeft al in de jaren '80aangetoond dat het bijzonderevoordelen kan bieden om juistzeer dichte wapeningshoeveel-heden (tot 20%!) met daarbij hogevezelpercentages (tot 6% (V/V))toe te passen. Het principe werdCompact Reinforced Composite(CRC) genoemd.De sterke matrix zorgt ? samenmet de staalvezels ? voor een zeergoede samenwerking met het be-tonstaal. Dit effect kan wordenversterkt door toepassing vankleine staafdiameters en kleinestaafafstanden. Constructiedelenvan CRC zijn zeer ductiel, duur-zaam en slank. De weerstandtegen vermoeiing en impactbe-lasting is groot.Bij hoge vezel- en wapeningsper-centages kan de equivalente buig-treksterkte bij bezwijken meerdan 200 N/mm2 bedragen.H e t b e t o nOmdat voor de brugdekken zolicht mogelijk geconstrueerdmoest worden en hoge eisen aanvermoeiingseigenschappen wer-den gesteld, is CRC de enige op-lossing gebleken. Voor het betonis gekozen voor Contec SecutecS9, een mengsel van CEM III52,5, silicafume, bauxiet 0-1 en5-8mm,staalvezels0,4x12,5mm,superplastificeerder, luchtbelver-drijver en een water-bindmiddel-factor wbf = 0,18. Hiermee werdeen sterkteklasse van ruim B 180bereikt. Dit was voldoende om hetbeoogde draagvermogen te ver-krijgen. Het verhogen van de hoe-veelheid staalvezels en het verderverlagen van de wbf maaktensterkteklasses van B 200 en hogerhaalbaar. De verharding heeftplaats onder atmosferische druken bij een specietemperatuur vanongeveer 20 ?C. Na 1 dag verhar-den is de druksterkte in de ordevan 90 N/mm2.P r o d u c t i e v a n d e p a n e l e nVoor de productielocatie van deproefstukken en de brugdekpa-nelen is Hurks Beton te Veld-hoven gekozen. Dit vanwege deaantoonbare ervaring met de pro-ductie van prefab elementen vanZHSB (BSI B 180).De gemaakte specie was goed ver-werkbaar (consistentie als `dikkeyoghurt') en vloeide goed tussenhet dichte wapeningsnet (foto 1).De 45 mm dunne plaat is vanonder naar boven als volgt opge-bouwd: 9 mm dekking, 3 lagen? 8-40 en 10 mm dekking. Drielagen ? 8 passen in ongeveer26 mm (fig. 2). Op de plaatover-gangen is een randverstijving no-dig om de randmomenten te kun-nenopnemen.DedikteterplaatseNieuw rijdek voor de KaagbruggenEerste toepassing vanzeer-hogesterktebeton inciviele draagconstructieing. N. Kaptijn, Bouwdienst Rijkswaterstaat, Tilburgir. G. Nagtegaal, Bouwdienst Rijkswaterstaat, ZoetermeerIn november 2002 zijn de vernieuwde brugdekken van de open Kaagbruggenin gebruik genomen. Het betreft de vervanging van azob? rijdekken (115 mmdikke balken van 320 mm breed) door betonnen panelen (7,25 m breed,maximaal 2,95 m lang, 45 mm dik) met gelijke massa. De rijdekken zijngemonteerd op de basculebruggen over de Kaag in rijksweg 44 bijSassenheim.O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eMater iaalont wikkelingcement 2003 1 93is 65 mm, de wapening 5 ? 16-50onder en 5 ? 12-40 boven.Om een goede hechting aan hetbetonstaal te krijgen, is het vol-doende de wapening enkele se-conden in trilling te brengen, ofom de bekisting enkele tientallenseconden in trilling te brengen.Het bovenvlak werd afgewerktmet een dubbele pneumatischetrilbalk zoals veel wordt gebruiktbij het afreien van hoogwaardigeindustrievloeren. Om de vereistestroefheid te verkrijgen werdende panelen gestraald. De panelenkrijgen geen afwerking in devorm van bijvoorbeeld een slijt-laag.Hetzalduidelijkzijndatzeerhoge eisen moeten worden ge-steld aan de maatvastheid van be-tonafmetingen en ligging van dewapening. De toleranties bedra-gen niet meer dan 2 mm.De volumieke massa van hetbeton bedraagt 2850 kg/m3. In-clusief de wapening is dit 3350kg/m3. Per m2is de massa van hetdek 170 kg.M a t e r i a a l e i g e n s c h a p p e nOmdat er nog geen ervaringbestaat met de toepassing vande hiervoor beschreven plaatop-bouw, waren gegevens over mate-riaaleigenschappen niet beschik-baar. Aangezien de mogelijkebetonsamenstellingen, de hoe-veelheid staalvezels, de hoeveel-heid en configuratie van de wape-ning, de dikte van de plaat enz.per toepassing kunnen verschil-len, is het moeilijk vooraf een setmateriaaleigenschappen te bepa-len die voor verschillende toepas-singen bruikbaar is.Met de Technische UniversiteitDelft is een proefprogramma [3]opgezet om de buigtreksterktevan de gewapende en ongewa-pende plaat te bepalen bij ver-schillende plaatdiktes (50, 100 en150 mm). De buigtreksterktesbleken niet afhankelijk te zijn vande plaatdikte.De uitgevoerde proeven komenvoor een groot deel overeen metdievoordeContecferroplanbeton-toepassing die elders in ditnummer worden beschreven [4].Uit de proeven zijn de reken-waarden afgeleid die zijn weerge-geveninfiguur3.Delagewaardenvoor de treksterkte in de na-scheurfase zijn een gevolg van degrote spreiding in de proefresul-taten. Voor de beschreven toepas-sing is de treksterkte van hetbeton van ondergeschikt belang,de wapening kan ruimschootsalle trek opnemen. De staalvezelsdragen slechts 7% bij aan het be-zwijkmoment.Voor toepassingen waar de trek-sterkte een grotere rol moetspelen, moeten meer staalvezelsworden toegevoegd. In dit gevaldragen de staalvezels bij aan eengoed ductiel gedrag van de druk-zone en de betondekking, eengeringe scheurwijdte (< 0,04 mmbij maximale gebruiksbelasting)en goede vermoeiingseigen-schappen.+0,9+1,8+5,3-128-12825,00,340,09-2,0-3,5(N/mm )()se2? 16? 12 ? 8? 8-40 - L=260 ? 8-40dwarsstavenvastlassendekking 25mm28 4 x 504 x 4026 45 n x 406051 | Storten van een brug-dekpaneel2 | Wapening in de plaat(5,6%) en de randver-stijving (10%)3 | Rekenwaarden voor treken drukO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eMater iaalont wikkelingcement 2003 194De werking van CRC is nietanders dan die van de gebruike-lijke gewapende betonconstruc-ties; berekeningen kunnen danook met de gebruikelijke uit-gangspunten worden uitgevoerd.Wanneer daarbij de na-scheur-spanningen in het beton wordenverwaarloosd, wordt de sterktevan het materiaal een beetje on-derschat. De gemiddelde equiva-lente treksterkte bij bezwijkenbedroeg 112 N/mm2.Dwarskrachtproeven zijn even-eens uitgevoerd. Het bleek nietmogelijk dwarskrachtbezwijkente veroorzaken. Alle platen be-zweken op buiging bij een dwars-krachtslankheid van minimaal1,89. De daarbij optredendeschuifspanning bedroeg gemid-deld 17 N/mm2 (bij een nuttigehoogte van 31 mm).De zeer geringe dekking is moge-lijk vanwege de zeer grote dicht-heid van het materiaal. De diffu-sieco?ffici?nt voor chloriden isbijvoorbeeld een factor 50 kleinerdan die van een B 55 CEM IIIbeton. Expositieproeven van ver-gelijkbare betonsoorten, waarbijdeze onder meer werden blootge-steldaan`nat/droogcyclussen'ge-durende enkele jaren bij eenNaCl-gehalte van 3,5 % V/V, heb-ben een niet of nauwelijks aan-toonbaar chloridenprofiel in debuitenste 1 tot 2 mm opgeleverd,zelfs bij permanent gescheurdbeton.D e b e l a s t i n g e nVoor de berekeningen zijn de be-lastingen uit de Eurocode Brugbe-lastingen aangehouden. Dit houdtindateenwielbelasting(wielprint350 x 600 mm2) van 200 kN overalop het brugdek kan voorkomen.Devermoeiingblijktmaatgevend.Wiellasten tot 90 kN komen 125 x106maal voor in 50 jaar. Reke-ning wordt gehouden met de terplaatse heersende situatie (belas-tingsmodel 5).TNO BOUW heeft op een proef-paneel vermoeiingsproeven uit-gevoerd. Het paneel was daarbijop de beoogde manier op stalenliggers bevestigd. Het gedragvoldeed aan de verwachtingen. Indecember 2002 is een tweedepaneel aan vermoeiingsonder-zoek onderworpen.M o n t a g eDe panelen met een maximalemassa van 3,5 ton (foto 4) werdenmet een vacu?mhefboom op destalen liggers gelegd. Met 8 stel-schroeven per paneel kon dehoogte precies worden afgesteld(foto 5). Vervolgens werd deruimte tussen de bevestigings-beugels en de panelen voorzienvan vulplaten. De beugels werdendaarna op de panelen vastge-klemd met draadeinden die in deingestorte ankerbussen waren ge-draaid. De bevestigingsbeugelszijn met railklemveren op debovenflens van de stalen langs-liggers geklemd. Daardoor ont-staat een enigszins flexibele be-vestiging. Ten slotte is de ruimtetussen de bovenflenzen en depanelen uitgekist en gevuld metpolyurethaanschuim waaraankurk was toegevoegd. Dezeschuimstroken zijn zo stijf dat debelastingen van paneel naar sta-len ligger kunnen worden over-gebracht. L i t e r a t u u r1.Kaptijn, N., Toekomstigeontwikkelingen van zeer-hoge-sterktebeton. Cement 2002 nr. 2.2.Bache, H.H., Ny beton ? nyteknologi. Aalborg Portland,Aalborg Denemarken, 1992.3.Braam, C.R., A.Bosman,E.Horeweg, R.Mulder, A. vanRijn, F.Schilperoort, ContecB250, onderzoeksrapportenStevinlaboratorium. TU Delft,zomer 2002.4.Braam, C.R., Kaptijn, N.,Buitelaar, P., Hogesterkte-beton als brugoverlaging.Cement 2003 nr. 1.4 | Leggen van de panelenmet een vacu?mhefboom5 | Bevestiging van de pane-len aan de stalen langs-liggers