Hetvoorgespannen wegdekin wegenbouwen vliegveldaanlegdoor ir C. van der VeenInleidingVerdiept men zich in de geschiedenis van de wegenbouw, danvalt het op, dat deze zich langer dan in de meeste andere tak-ken van de techniek heeft bewogen langs banen van traditie enpersoonlijk inzicht. Afmetingen en constructie van de wegver-harding waren ten nauwste verbonden met locale ervaringen enhet constructief gevoel van de ontwerper, die de eigenschappenvan ondergrond en constructiemateriaal zo goed mogelijk trachttete benutten.Gaf in de eerste helft van deze eeuw het sterk toenemendemotorverkeer aanleiding tot het steeds meer toepassen vanmoderne' asfalt- en betonwegen, de tweede wereldoorlog leiddedoor het zich snel ontwikkelende luchtvaartverkeer tot eendergelijk toenemen van de vliegtuiggewichten en daardoor vande eisen aan startbanen te stellen, dat bijna van een revolutiekan worden gesproken. Men denke er slechts aan, dat op lucht-havens met transoceanisch verkeer, zoals Schiphol, vliegtuigenniet 150 ton gewicht veilig moeten kunnen landen en opstijgen,terwijl v??r de oorlog vliegtuigen van 30 ton tot de grote uit-zonderingen behoorden.Enerzijds leidde deze ontwikkeling er toe, dat men zich over degehele wereld intensief is gaan verdiepen in een meer weten-schappelijke benadering van het wegenbouwprobleem, anderzijdsis men gekomen tot nieuwe constructies, zoals bijvoorbeeld hetop Schiphol toegepaste sandwich-type. Dit is opgebouwd uit eendiep gelegen voegloze plaat van schraal beton, waarop in de ge-bruikelijke volgorde zand, paklaag en asfaltafdekking zijn aan-gebracht.Ook het voorgespannen beton, dat na de oorlog zo'n geweldigevlucht heeft genomen, is tot het gebied van de wegenbouw door-gedrongen en wel op een wijze, die zo belangrijk is, dat hieraanniet genoeg aandacht kan worden besteed. Het toepassen vanvoorgespannen beton bij de aanleg van wegen en startbanen blijktnamelijk voordelen te hebben, die tot dusver met ander materiaalniet konden worden verkregen.Door het aanbrengen van voorspanning in een betonnen wegdeknamelijk vermindert men in de eerste plaats aanzienlijk de kansop het optreden van scheuren in het beton. Dit betekent minderaantasting van het wegdek en is dus een essentieel voordeel.Daarnaast is een voorgespannen wegconstructie veel beter be-stand tegen tijdelijke overbelasting tengevolge van een incidenteelzeer zware last. De scheuren, die ontstaan tijdens het passerenvan de last, trekken immers onder invloed van de voorspanningdaarna weer dicht en doen het wegdek zijn volle draagvermogenbehouden. Het nadeel van ongewapende betonwegen is juist, datzij tegen dergelijke overbelastingen in het geheel niet bestand zijn.Een ander zeer belangrijk voordeel moet ook nog worden ge-noemd. De afmetingen van normale betonwegen worden bepaalddoor de maximale plaatlengte, die met het oog op temperatuur-scheuren toelaatbaar is. Dit betekent dat op zeer korte afstandendilatatie- en schijnvoegen moeten worden toegepast. Dergelijkevoegen eisen niet alleen voortdurende zorg en onderhoud, maarhebben bovendien het nadeel, dat zij evenveel verzwakkingen inhet wegdek vormen. Globaal gesproken heeft, indien geen bij-zondere voorzieningen zijn getroffen, een plaat aan de rand slechtsde helft van het draagvermogen in het midden, terwijl dit op dehoek zelfs niet meer dan een derde is. Door het beton voor tespannen voorkomt men het optreden van scheuren door tempe-ratuurwerking en kan men de platen veel grotere afmetingengeven. De verwezenlijking van een geheel voegloze betonwegkomt daardoor zeer nabij.Het toepassen van voorgespannen beton opent nog een nieuwemogelijkheid. Bij een ongewapende en voor een deel ook bij eengewapende betonweg kan men het draagvermogen slechts ver-groten door een dikkere betonplaat te kiezen. Hierdoor vergrootmen echter de stijfheid van het wegdek, waardoor tegendrukkenvan de ondergrond ontstaan, die bij een zelfde last tot groterebuigende momenten leiden. Het voordeel van het kiezen van eendikkere plaat werkt daardoor niet geheel door. Bij het gebruikvan voorgespannen beton evenwel krijgt men een sterkere ?n eenmeer flexibele constructie, hetgeen een dubbel voordeel is. Boven-dien voegt een dergelijk soepel wegdek zich gemakkelijker naarzettingen van de ondergrond, die niet worden veroorzaakt doorde verkeersbelasting, terwijl ook de temperatuurspanningen ineen dunne plaat voor een deel geringer zijn dan in een dikke plaat.Overziet men al de genoemde voordelen, dan dringt de vraag naarCement 7 (1955) Nr 3-4voren, waarom het voorgespannen beton in de wegenbouw nietop grote schaal wordt toegepast. Het antwoord hierop wordt tendele gevonden in de omstandigheid, dat dit, als gevolg van derelatief hoge kosten van het voorspannen, financieel eerst aan-trekkelijk wordt bij hoge verkeerslasten, zoals bij startbanen hetgeval is. O?k op de gewone verkeerswegen nemen de belastingenechter in snel tempo toe. Voor een ander deel moet daarom ditniet-toepassen worden geweten aan een ongemotiveerd tekortaan belangstelling bij de wegenbouwer. Het doel van dit artikel ismede te trachten deze belangstelling te wekken.Principe van de voorgespannen wegconstructieOm het principe en de mogelijkheden van het voorspannen vaneen wegdekconstructie duidelijk te kunnen maken, is het gewensteerst iets te vertellen over het gedrag van een dergelijke con-structie in het algemeen.In onbelaste toestand geeft de grond aan de plaat een tegendruk,die in ieder punt gelijk is aan het gewicht van de plaat, zodat indeze geen buigende momenten optreden. Ten gevolge van tem-peratuurwerking kunnen w?l buigende momenten ontstaan; dezehangen af van het temperatuurverloop over de dikte van de plaat.Wordt op de plaat een last uitgeoefend, dan buigt de plaat zodanigdoor, dat de daardoor in de ondergrond opgewekte tegendrukevenwicht maakt met de belasting. Onder de last ontstaat dan eenpositief buigend moment, terwijl zich op enige afstand een nega-tief buigend moment vormt. De vorm van de tegendrukfiguur, diemen ruimtelijk moet denken, is statisch niet bepaald. Hij wordtbe?nvloed door de stijfheidsverhouding tussen betonplaat enondergrond. In de verschillende berekeningsmethoden, die erbestaan, wordt deze stijfheidsverhouding verschillend gedefini-eerd. Zo gaat de theorie van Hogg uit van een volkomen elasti-sche ondergrond, die derhalve volledig kan worden beschrevenmet de twee parameters: elasticiteitsmodulus er contractie-co?ffici?nt. De meer bekende theorie van Westergaard stelteen recht evenredig verband tussen samendrukking van de grondin eert bepaald punt van de plaat en de daarbij optredende tegen-druk. Dit betekent dat tegendrukfiguur en zakkingsfiguur de-zelfde vorm hebben; de eerste krijgt men uit de laatste door deordinaten te vermenigvuldigen met een verhoudingsgetal: debeddingsconstante k.Zonder op de beide theorie?n in te gaan, die overigens niet meerdan benaderingen zijn, kan toch worden vastgesteld, dat debuigende momenten in de betonplaat bij een bepaalde last groterzijn naar mate de plaat stijver en de ondergrond slapper is. Ditblijkt bij voorbeeld uit graf. I, waar volgens de theorie vanGraf.1. verband tussen de maximale buigtrekspanning en de stilf-heidsverhouding / tussen plaat en ondergroun77Westergaard het verband is weergegeven tussen de maximalebuig-trekspanning en de stijfheidsverhouding l van plaat enondergrond. Een stijve, d.w.z. draagkrachtige ondergrond heeft,zoals te verwachten is, een gunstige invloed op de buigende mo-menten. De kwaliteit van de ondergrond heeft men echter slechtsten dele in de hand. Vermindering van de stijfheid van de plaat,hetgeen eveneens tot vermindering van de buigende momentenleidt, kan men w?l nastreven, mits men zorgt, dat de plaat vol-doende sterk is en de belasting op de ondergrond niet zo grootwordt, dat deze plastisch gaat deformeren.Speciale aandacht verdient het draagvermogen aan de rand en dehoek van de plaat. Zoals hiervoor reeds is aangegeven, bedraagtdit globaal respectievelijk de helft en een derde van het draag-vermogen in het midden van de plaat. Deze uitkomst is gebaseerdop proeven, die op gewapend-betonplaten van het platform op deluchthaven Schiphol zijn verricht en die zijn weergegeven in graf.2. Hieruit blijkt dat het aanbrengen van een vierkante onder-steuningsplaat van ? I m2onder de hoeken reeds een aanmerke-lijke verbetering van het draagvermogen geeft. De later opSchiphol aangelegde platformplaten in voorgespannen betonkregen onder de voegen een doorgaand roosterwerk van onder-steuningsbalken. Hierdoor werd bereikt, zoals uit graf. 3 mogeblijken, dat randen en hoeken even draagkrachtig waren als hetmidden van de plaat. Intussen blijft bij een dergelijke oplossinghet bezwaar van het onderhoud van de voeg bestaan.Gaat men een door grond ondersteunde plaat voorspannen, danzijn er enige speciale facetten, die van belang zijn om apart teworden vermeld.In de eerste plaats is er een groot verschil met vrijdragende opsteunpunten opgelegde balken. Indien deze worden voorge-spannen, geschiedt dat met het doel in de balken buigendemomenten op te wekken, die tegengesteld zijn aan de buigendemomenten die te verwachten zijn onder invloed van de belasting.Tengevolge van het voorspannen ontstaat een buiging, die echterin een door grond ondersteunde relatief zeer slappe plaat nietkan optreden. Onder invloed van het eigen gewicht immers blijftdeze vlak liggen, zodat alleen normaalspanningen door het voor-spannen kunnen worden opgewekt, onafhankelijk dus van dehoogte waarop de spandraden in de plaat worden gelegd! Hoog-stens ontstaat een tot de rand beperkt effect, doordat dezeenigszins omhoogkrult of op de grond wordt gedrukt.Op het eerste gezicht lijkt het een nadeel, dat de voorspanningslechts een normaalkracht in de plaat kan opwekken en geen aande invloed van de wegbelasting tegengesteld moment. In feite isdit niet het geval, aangezien de functie van de voorspanning ineen wegdek van andere aard is dan in een balk. Bij deze laatstemoet de voorspanning voork?men, dat trekspanningen in hetbeton optreden. In een v??rgespannen plaat kunnen aanzienlijketrekspanningen worden toegelaten, mits de plaat als zodanig intact blijft en in staat is volledig te regenereren.Bovendien is een door grond ondersteunde betonplaat statischonbepaald. Dat wil zeggen dat, zodra de plaat onder invloed vande last plaatselijk een tijdelijke scheur krijgt, de tegendruk zichzal wijzigen en de bedreigde plaats zal ontlasten. De omringendedelen van de plaat komen als het ware te hulp, waardoor hetdraagvermogen van de plaat vele malen groter is dan een bereke-ning doet vermoeden, die uitgaat van uitsluitend elastische ver-vormingen. Belastingsproeven, op Schiphol verricht, wijzen in dierichting.Een tweede verschijnsel, waarop moet worden gewezen, is dat debetonplaat tengevolge van de voorspanning verkortingen moetondergaan. Deze zijn echter alleen mogelijk, wanneer de plaat vrijover de ondergrond kan schuiven. Is dit niet het geval, dankomt de voorspanning niet in de plaat terecht, maar verdwijntdoor wrijving in de ondergrond. Men dient dus te zorgen voor eenzo gering mogelijke wrijvingsco?fficient tussen plaat en onder-grond. In het algemeen kan dit alleen worden bereikt door hetaanbrengen van een tussenlaag van papier, zand, bitumen of eenanaloog materiaal. Aangezien dit van essentieel belang is voor hetgoed functionneren van de voorgespannen plaat, dient hieraanalle aandacht te worden gegeven.Het aanbrengen van de voorspanning kan op tal van wijzen ge-schieden. In plaats van deze op te sommen is het wellicht duide-lijker een overzicht te geven aan enige uitvoeringsvormen, diesinds de tweede wereldoorlog in West-Europa tot stand zijn ge-komen. Enige minder belangrijke toepassingen in Duitsland enItali? zijn daarbij achterwege gelaten.78 Cement 7 (1955) Nr 3-4Graf. 2. Vergelijking van de zakkingen van een door grond onder-steunde gewapend-betonplaat bij belasting van midden, rand en hoekGraf. 3. Vergelijking van de zakkingen van een door grond onder-steunde voorgespannen betonplaat met onderslagstroken, bijbelasting van midden, rand en hoekfoto 6. een der uiteinden van de startbaanop Orly tijdens de uitvoeringStartbaan op Orly (1947)De oudste toepassing van een voorgespannen wegdek en tevenseen van de meest curieuze is het gedeelte startbaan ter lengte van420 m en 60 m breed, dat in 1947 naar ontwerp van de S.T.U.P. ophet vliegveld Orly werd aangelegd. De voorspanning werd hierbijdoor middel van kabels transversaal aangebracht, d.w.z. dwars opde lengterichting van de startbaan. Deze was opgebouwd uitdriehoekige segmenten, als aangegeven in tek. 4, waartussenzachtstalen rolletjes 0 2 cm op 2,5 cm afstand waren aangebracht,zodat de platen ten opzichte van elkaar konden bewegen. Deruimte tussen de rolletjes werd opgevuld met bitumen.Aan de beide uiteinden van het voorgespannen gedeelte warenvaste punten geconstrueerd, die de startbaan opsloten, zodat inlangsrichting geen beweging mogelijk was. Door transversaalvoor te spannen werd aldus de gehele baan, ook in longitudinalerichting, onder spanning gebracht.De driehoekige segmenten werden opgebouwd uit geprefabri-ceerde betonplaten van 1?1 m2en 16 cm dik. De hoeveelheidcement bedroeg aanvankelijk 350 kg/m3beton; later werd ditverhoogd tot 400 kg/m3. De kubussterkte na 20 dagen was onge-veer 300 kg/cm2; de treksterkte beproefd aan balkjes 16 ? 16?75cm3bedroeg 20 ? 25 kg/cm2. De platen werden koud tegen elkaargelegd en daarna voorgespannen. Een nadeel van dit systeem bleekte zijn, dat tussen de platen hoogteverschillen tot 2 ? 3 mm voor-kwamen, hetgeen wel geen onoverkomelijk bezwaar was, maartoch leidde tot een minder vlakke baan.De voorspanning, die werd aangebracht met kabels 0 5 volgenshet systeem Freyssinet, bedroeg 33 kg/cm2. Alvorens men totdeze voorspanning besloot, waren belastingsproeven uitgevoerdop een proefplaat van I4x 12,50 m2, waarbij de voorspanningvarieerde tot maximaal 40 kg/cm2in de ene en 80 kg/cm2in deandere richting. Bij 20 ? 20 kg/cm2voorspanning en een belastingvan 85 ton, verdeeld over 1 ? 1 m2, werden scheuren aan debovenzijde van de plaat geconstateerd. Aangezien het positievemoment onder de belasting aanzienlijk groter is, moeten dezescheuren aan de onderzijde van de plaat al eerder zijn opgetreden.Men heeft ten slotte de plaat ontworpen bij een voorspanning van33 kg/cm2in beide richtingen, waarbij is uitgegaan van een te ver-wachten wiellast van maximaal 68 ton. Een proefbelasting op devoltooide startbaan gaf een bevredigende uitkomst. Een last van90 ton, overgebracht via een cirkelvormige plaat met 90 cm dia-meter, werd 58 ? achtereenvolgens aangebracht en weggenomen,zonder dat de plaat tekenen van bezwijken vertoonde. Na 15belastingsherhalingen bedroeg de maximale zakking ca I cm omtot de 58ste herhaling vrijwel niet toe te nemen.Volledigheidshalve zij vermeld, dat de ondergrond ter plaatse vande startbaan bestond uit ca 33 cm gestabiliseerde leem, ge?gali-seerd met ca 5 cm zand.Beschouwt men het op Orly toegepaste systeem, dan valt vooralop de poging om de plaat in twee richtingen voorgespannen tekrijgen met behulp van transversale kabels. In de eerste plaatswaren daartoe de opsluitingen aan het eind nodig, waarvan foto 6Cement 7 (1955) Nr 3-4 79foto 5. de voorgespannen startbaan op Orlyeen beeld geeft. Het mechanisme van de met behulp van stalenrolletjes beweegbare voegen is evenwel gecompliceerd. De kostenvan aanleg lagen hoger dan die voor een traditionele constructie;dit is ongetwijfeld een van de oorzaken geweest, dat het tot 1954heeft geduurd, alvorens een nieuwe rolbaan in voorgespannenbeton werd uitgevoerd.Proefvak te Luzancy (1946)Een tweede toepassing in Frankrijk waren twee platen van resp.20,-- en 24,90 m te Luzancy, in de weg nr 369 van La Fert?-sous-Jouarre naar Ch?teau-Thierry. De platen, die 6 m breed waren,hadden in het midden een dikte van 20 cm en aan de kant van16 cm. De voorspanning werd hier aangebracht door middel vankabels 10 0 5, die onder een hoek van 45? met de wegas in ruitenvan 50x50 cm2waren gelegd. De opgewekte voorspanning be-droeg 17 ? 21 kg/cm2. Het is vrij zeker dat deze platen, in een routevoor normaal wegverkeer bestemd, sterker zijn dan nodig is.Proefvak ?n Esbly (1949)Een nieuwe proef werd genomen bij de brug te Esbly aan dezuidelijke oever van de Marne. In dit geval was de plaat 6 m breeden 48,90 m lang; de dikte bedroeg 15 cm. Ook hier werd de voor-spanning aangebracht door middel van gekruiste kabels, namelijk12 0 5 op vierkanten van I m2. De hierdoor opgewekte voor-spanning bedroeg 16 kg/cm2. Een schematische voorstelling vande ligging van de kabels komt voor in tek. 7.De plaat was gefundeerd op 5 ? 8 cm mager beton, waarop eenbitumenlaag werd aangebracht om de plaat de gelegenheid tegeven de voor het spannen benodigde deformatie te kunnen uit-voeren.Ook deze plaat heeft zich, hoewel gefundeerd op een onregel-matige ondergrond, onder invloed van het verkeer uitstekendgedragen, zij het dat gedurende een zeer koude periode enkelehaarscheuren zijn geconstateerd, die later weer dichttrokken.Alvorens voort te gaan met het belangrijke experiment van deweg te Bourg-Servas zullen eerst enige Engelse toepassingenworden beschreven.Weg te Crawley (1950)In het algemeen kan men van de Engelse experimenten zeggen,dat ze uit wetenschappelijk oogpunt misschien minder logischzijn dan de Franse, maar daarentegen sterkere neiging vertonentot een meer practische toepassing in de gewone wegenbouw.De weg te Crawley, die in samenwerking met andere instantiesdoor de Crawley Development Corporation werd ontworpen,bestond uit twee platen van 61 m lengte, ter breedte van 7,32 m.De dikte van de weg was 15,25 cm (6"). De voorspanning is aan-gebracht met behulp van draden 1205 volgens het systeemFreyssinet in scheve ruiten, die hoeken van 28? met de wegasmaken. Waarschijnlijk is dit gedaan om langere kabels te krijgen,wat voordeliger is met het oog op slip. Aan het eind van de platenzijn de kabels naar de zijkant van de plaat omgebogen. T . 8 geefteen schematische voorstelling van de ligging der kabels. Dezewerden tweezijdig gespannen tot ca 125 kg/mm2in van te vorenvervaardigde ankerblokken.De voorspanning bedroeg ca 13,8 kg/cm2; ten gevolge van dewrijving tussen plaat en ondergrond kon deze verminderen totca 7 kg/cm2. Om deze wrijving zoveel mogelijk te verminderenwas op de ondergrond een laagje zand aangebracht. De wrijvings-co?fficient werd door het Road Research Laboratory op ongeveer0,5 bepaald; in de berekening werd echter 0,25 aangehouden, d.i.ongeveer de waarde waarvan men voor de startbaan op Orly ookis uitgegaan. Uit graf. 9, die het resultaat van de bepaling van dewrijving ter plaatse weergeeft, blijkt dat deze veronderstellingwel wat optimistisch is geweest en dat het de vraag is, welke voor-spanning tenslotte in de plaat is terecht gekomen.De kosten van deze 6" dikke voorgespannen weg liggen indezelfde orde van grootte als voor een gewapend betonnen wegvan 8" dikte.Wegen te Wexham Place en Wexham Springs (I950-I951)Uitgaande van de idee dat met een uitsluitend longitudinale voor-spanning zou kunnen worden volstaan, zijn door het BritseCement and Concrete Association twee wegvakken nabij Wexhamaangelegd.Het eerste stuk weg te Wexham Place bestond uit een 58 m lange,3,50 m brede en 15,25 cm (6") dikke betonplaat, die was gefun-deerd op ca 7,5 cm mager beton, afgestreken met een laagbitumen. De voorspanning werd aangebracht met twee paarlongitudinale kabels 1205, volgens het systeem Freyssinet, dieop 35 ? 40 cm uit de rand van de plaat werden gelegd. De kabelswerden aan de uiteinden van de weg verankerd en in het middenaangespannen. De spanning in de kabels voor het verankerenbedroeg ca 110 kg/cm2; hierbij werd slechts de helft van de ver-eiste verlenging gevonden, zeer waarschijnlijk als gevolg van hetbinnendringen van cementmelk in de kabelomhullingen. De inhet beton opgewekte spanning bedroeg daardoor slechts 8 kg/cm2in plaats van de nagestreefde 17,5 kg/cm2.Ook in de proefplaat te Wexham Springs trad wrijving in dekabels op, die hier eveneens in twee paren langs de wegrandwaren aangebracht, waardoor van de oorspronkelijk bedoeldebetonspanning van 19,6 kg/cm2niet meer dan 13,3 kg/cm2werdgerealiseerd. De lengte van de plaat was hier 33,5 m, de breedte3,50 m en de dikte 15,25 cm (6"). De kabels 12 0 5, volgens sy-steem Freyssinet, werden gespannen tot 110 kg/cm2. . 10toont op welke wijze de kabels in de plaat waren aangebracht.In een tweede plaat ter lengte van 39,5 m werd geen voorspanningaangebracht door de ondervonden hoge wrijving van de kabels inde omhulling. Bij het openhakken van de plaat ter plaatse van dekabels werd geconstateerd, dat de omhullingen door het trillenzwaar waren beschadigd.80 Cement 7 (1955) Nr 3-4Platformplaten op Schiphol (1950-1951)Bij de uitbreiding van de bestaande platform ruimte op de lucht-haven Schiphol met een gedeelte voor hangar IX, genaamdKingsford Smith, is, nadat eerst een proefplaat gemaakt en aanproefbelastingen onderworpen werd, eveneens van voorgespan-nen beton gebruik gemaakt. Het ging hier om ca 14 000 m2v??ren nog eens 2 500 m2in de hangar. De platen werden door deDienst der Publieke Werken van Amsterdam ontworpen voorvliegtuigen van de sterkteklasse A en volgens de internationaleI.C.A.O. luchtvaartvoorschriften. Hierbij moet met een enkelewiellast van respectievelijk 45 t en 37,5 t worden rekening ge-houden, hetgeen overeenkomt met vliegtuiggewichten van 150en 100 t.De afmetingen van de acht platen voor de hangar waren 41,45 ?? 4l,475 m2, terwijl de platen in de hangar 41,45 ? 27,98 m2waren.In tek. 12 komt een situatie van de voorgespannen platen voor. Dedikte bedroeg 14 cm, een minimum maat die met het oog op dekabels niet geringer was te nemen. De platen werden gestort opeen ca 5 cm dikke werkvloer. Van de ondergrond was de bovenstelaag veen van ca 50 cm dik te vervangen door zand; daaronder waseen ca 6 m dikke kleilaag aanwezig.De samenstelling van de gebruikte betonspecie was I : 1? : 3; dehoeveelheid cement bedroeg 350 kg per m3. Het beton, dat metbehulp van naaldtrillers werd verdicht, had na 28 dagen eenkubussterkte van 300 tot 400 kg/cm2.De voorspanning werd iri twee richtingen evenwijdig aan deplaatranden aangebracht met behulp van kabels 12 0 5, vanRheinhausen staal, die werden gespannen volgens het systeemFreyssinet. De aanvankelijke staalspanning bedroeg 100 kg/mm2,waarbij gerekend werd met een uiteindelijke vermindering tot85 kg/mm2. De kabels werden aan ??n zijde gespannen; dit wasmogelijk doordat de kabels aan de andere zijde waren omgebogen.Dit vereenvoudigde het kiezen van de volgorde van het spannenvan de diverse platen. De twee zijden van elke plaat, waar de ver-ankeringen zaten, moesten namelijk vrij blijven voor het plaatsenvan de vijzels tot het moment dat het spannen was be?indigd.De afstand van de kabels bedroeg respectievelijk 35 en 40 cm; dedaarbij behorende voorspanning respectievelijk 41,2 en 36,0kg/cm2. Het was mogelijk deze spanning vrijwel geheel te reali-seren, doordat tussen de werkvloer en de betonplaat met hetoog op de wrijving een 3 mm dikke bitumenlaag werd aange-bracht. Alvorens daartoe werd overgegaan waren enige proevenverricht, die een helder licht werpen op het belang van hetreduceren van de wrijving.Op de werkvloer waren drie betonplaten gestort van 1 ? 1 m2en14 cm dik, waarbij resp. geen tussenlaag, een primer en ca 3 mmbitumen tussen werkvloer en betonplaat was aangebracht. Opdeze platen werd een trekkracht uitgeoefend, waarbij de ver-plaatsing van de plaat met behulp van meethorloges zeer nauw-Cemenl 7 (1955) Nr 3-4 81foto 11. Voorgespannen platform voor hanger IX op schipholfoto 13. voorgespannen platformplaten op Schiphol tijdens deuitvoeringkeurig werd gemeten. Foto 14 en tek. 15 geven overzicht van dewijze, waarop dit gebeurde. De eerste platen, waarvan het gewichtca 300 kg bedroeg, werden losgetrokken bij een trekkracht van10 resp. 6 ton. Er trad geen enkele deformatie op tot het momentdat de plaat losschoot. De gemeten wrijving was dermate hoog,dat deze alleen kan worden verklaard door aan te nemen, dat deoneffenheden van werkvloer en betonplaat in elkaar grepen,waardoor een enorme haakweerstand werd ontwikkeld.Eerst door een zo dikke bitumenlaag aan te brengen, dat de on-effenheden glad waren gestreken, gelukte het de wrijving tot eengeringe waarde terug te brengen. De plaat met een 3 mm bitumen-laag kwam bij een trekkracht van ca 80 kg al in beweging, dieoverigens met de tijd nog toenam. In graf. 16 komt dit verschijnselbij een iets hogere trekkracht duidelijk tot uiting. Dit betekentdat de wrijvingsco?fficient zeker niet hoger dan 0,25 kan liggen.Tijdens het spannen van de platen werden uitvoerige deformatie-metingen verricht, die het resultaat van de vooraf verrichteproeven bevestigden.Langs de voegen waren de kabels dichter bij elkaar gelegd teneinde de randen en hoeken van de platen te versterken. Boven-dien was onder de voegen een roosterwerk van onderlegbalkenaangebracht van 2,25 m breedte en ter dikte van 20 cm, gemaaktvan gewapend beton, zoals is aangegeven in tek..17. Het resultaatvan deze voorzieningen is te zien in graf. 3, waarin de uitkomstvan proefbelastingen in het midden, op de rand en in de hoek vangraf. 16. resultaat van een trekproef op een l ?l m2betonplaat opSchiphol, waarbij tussen plaat en werkvloer een laag vanca 3 mm bitumen was aangebrachttek. 15. schematische aanduiding van een proefbelasting opSchiphol ter bepaling van de wrijving tussen betonplaaten grondslagfoto 14. overzicht van de wrijvingsproef op Schipholfoto 13a. roosterwerk van de spankabels in de platen op Schiphol82 Cement 7 (1955) Nr 3-4tek. 17. doorsnede over devoorgespannenplatformplaten opSchiphol ter plaatsevan een onder-steunde voegtek. 18. doorsnede over een voor-gespannen platformplaat opSchiphol bij de aansluiting aanhangar IXeen voorgespannen plaat is uitgezet. De zakking voor de driegevallen is ongeveer gelijk. Ter plaatse van de aansluiting aan dehangar, waar geen onderslagbalk mogelijk was, kreeg de plaat eenrandverzwaring zoals in tek. 18 is getekend.Tijdens de aanleg van het platform werd een aantal proefbelas-tingen op de gereedgekomen platen verricht. Hierbij werdendoorbuigingen, materiaalrekken en gronddrukken gemeten.Zonder op de verkregen resultaten nader in te gaan, kan wordenvolstaan met te vermelden, dat de platen volkomen aan de ge-stelde eisen voldeden. Een meer uitvoerig expos? van de verrichtemetingen komt voor in het onder de litteratuurlijst aangegevenartikel: 'Loading Tests on Concrete Slabs at Schiphol Airport'.Bij de aanbesteding van de platformplaten, die alternatief wasgesteld, bleek dat de uitvoering in voorgespannen beton ongeveereven duur was als die in gewapend beton. Het verkrijgen van eenmeer logische constructie en veel minder voeglengte deed deschaal naar de zijde van de voorspanning doorslaan. Na 3 tot 4 jaarin gebruik te zijn geweest vertonen deze platformplaten, die degrootste uit ??n stuk en voor dergelijke hoge belastingen dedunste ter wereld zijn, nog geen enkel gebrek.Weg te Bourg-Servas (1952)Een recent zeer interessant proefvak bevindt zich in de weg nr 83van Bourg naar Lyon in de buurt van Bourg en Servas. De lengtevan dit vak bedraagt 300 m bij een wegbreedte van 7 m. De beton-constructie is 12 cm dik en rust op een grondverbetering vangrind, aangebracht op de ondergrond van glaciale klei. Onderdebetonplaat is een laagje zand aangebracht om de wrijving met degrondslag te verminderen.De weg is ingedeeld in een aantal proefvakken, zoals aangegevenin tek. 20. Ongeveer de helft van de weg is voorgespannen mettransversale kabels 120 5 om de 1,60 m. Verder is er nog een vakvan 60 m lengte, waarbij dergelijke kabels om de 3,20 m zijn aan-gebracht. In de rest van het weggedeelte is in de dwarsrichtingalleen een zachtstalen wapening gelegd.De voorspanning in langsrichting werd verkregen door in de omde 60 m voorkomende dwarsvoegen platte vijzels te plaatsen,als aangegeven in foto 21, die werden uitgepompt. Hiervoor werdeen mengsel van water en alcohol gebruikt om bevriezen tijdenskoude perioden te voorkomen. Aan de beide einden was het weg-Cement 7 (1955) Nr 3-483foto 21. voeg met vijzels in de weg te Bourg - Servas gedeelte opgesloten door twee vaste punten, die in staat moestenzijn de totale voorspankracht op te nemen. k. 22 geeft een door-snede over een dergelijke opsluiting. Bij het spannen met vijzelszijn echter de verliezen door krimp en kruip van het beton aan-zienlijk groter dan bij het gebruik van kabels. Zo had men voordeze weg berekend, dat voor een uiteindelijke spanning van24 kg/cm2in longitudinale richting een beginspanning van80 kg/cm2zou moeten worden aangebracht. Dit betekende dat devaste punten aan de uiteinden een kracht van 700 t zoudenmoeten kunnen opnemen, hetgeen tot zeer zware en kostbareconstructies zou leiden.Daarom is een ander systeem gevolgd. De platte vijzels werdenuitgepompt tot een voorspanning van 37 kg/cm2was verkregen,waardoor de druk op de vaste punten beperkt bleef tot ca 300 t.Door regelmatig de druk in de vijzels te controleren stelt menzich voor, de vermindering van de voorspanning op de voet tekunnen volgen. Wanneer deze is gedaald tot 22 kg/cm2, wordende vijzels weer opgepompt tot de oorspronkelijke voorspanning.Aangezien hierbij temperatuursinvloeden een grote rol spelen,is de het vraag of een dergelijk systeem in de praktijk met vol-doende precisie te verwezenlijken is. Hen merkt hier trouwensbij op, dat deze werkzaamheden slechts onder leiding van zeervooraanstaande specialisten op het gebied van voorgespannenbeton mogen worden verricht.De transversale voorspanning in het gedeelte, waar de kabels12 0 5 om de 1,60 m zitten, bedraagt uiteindelijk 12,5 kg/cm2,hetgeen correspondeert met een blijvende staalspanning van100 kg/mm2. De gebruikte staalsoort had een treksterkte van160 tot 180 kg/mm2en was geleverd door de Tr?filerie et C?bleriede Bourg. In het weggedeelte, waar de kabels om de 3,20 m zitten,bedraagt de uiteindelijke transversale voorspanning ca 6 kg/cm2.De betonspecie, die in de weg is verwerkt, bestond uit 400 I zandop 800 I grind ; de hoeveelheid cement was 400 kg/m3. De bereiktekubussterkte na 9 dagen was zeer hoog, namelijk 400 tot 500kg/cm2.Nadat het weggedeelte acht maanden in gebruik was geweest,werd alleen in de wegvakken, die niet transversaal waren voor-gespannen, een langsscheur aangetroffen. Hieruit zou het nutvan voorspanning in deze richting kunnen worden afgeleid.Rotbaan op Orly (1953)Zes jaar na de aanleg van het eerste stuk startbaan op Orly werdde verlenging van rolbaan nr 7 over een lengte van 430 m even-eens in voorgespannen beton uitgevoerd. Ditmaal werd voor de25 m brede rolbaan een plaatdikte van 18 cm aangehouden; devoorspanning werd echter geringer gekozen, nl.18 kg/cm2in p'aatsvan 33 kg/ccm2in 1947. Als uitgangspunt van de constructie wordteen draagvermogen genoemd, dat vereist is voor vliegtuigen van150 t met 45 t enkele wielbelasting. Dit valt in dezelfde maximalezwaarteklasse als de platformplaten op Schiphol. Een verschil is,dat hier een draagkrachtige leemgrond aanwezig is, waarop eerstnog 20 cm zand is aangebracht.foto 24. een der eindpunten van de voorgespannen rolbaan opOrly tijdens de uitvoering,Het systeem van voorspannen was in principe het zelfde als bij deweg van Bourg - Servas. De dwarsvoorspanning werd aangebrachtmet behulp van kabels 12 0 7, die om de 1,33 m waren geplaatst.Deze werden gespannen tot 120 kg/mm2met een uiteindelijkestaalspanning van 95 kg/mm2.De voorspanning in lengterichting werd aangebracht met behulpvan platte vijzels, die tussen in de dwarsvoegen op afstand van107 m waren geplaatst. Deze vijzels hadden een langwerpige vormnl. ca 18 x 470 cm en bestonden uit door beton omstorte platteFreyssinet vijzels. Opgegeven wordt dat de longitudinale voor-spanning bij het aanbrengen maximaal 77 kg/cm2bedroeg, maardoor wrijving met de ondergrond kon afnemen tot 33 kg/cm2.Deze spanningen zijn zodanig gekozen, dat op de lange duuronder de meest ongunstige omstandigheden ca 10 kg/cm2voor-spanning in de plaat behouden blijft.Interessant is de constructie van de opsluitingen aan de uiteinden,die zijn uitgevoerd als 'cul?es ?lastiques'. Dat wil zeggen dat geenstarre constructies zijn gemaakt zoals voordien, maar dat dezeeen zekere elasticiteit bezitten, zodat zij met de krimpende enuitzettende plaat kunnen meegeven. Deze constructie, die doorde S.T.U.P. is geoctrooieerd, is kennelijk geboren uit beduchtheidvoor het uitknikken of plooien van de plaat onder invloed vanvijzeldruk en eventuele hoge temperatuur. Een dergelijk gevaaris inderdaad niet uitgesloten, daar voorspanning bij dit systeem,in tegenstelling bij het toepassen van kabels, het gevaar vanspatten of plooien, speciaal ter plaatse van de voegen, in de handwerkt. In tek. 23 is een schematische doorsnede over een derge-lijke 'cul?e ?lastique' weergegeven. Het verankeringselementwordt gevormd door de onderste plaat, die door het gewicht vande er op liggende 3 m grond wordt vastgehouden. Kabels 1207,die zich vrij in hun omhullingen kunnen bewegen, verankeren derolbaan aan deze plaat, waarin zij door het uitsplitsen van dekabeleinden zijn verbonden. Foto 24 en 25 tonen de constructietijdens de uitvoering.De kosten van bovengenoemde rolbaan, waarvan de twee vastepunten een belangrijk deel vormen, worden gelijk aan die van eenorthodoxe constructie bij een startbasnlengte van ca 2? km. Eenstartbaan van een dergelijke lengte, breed 60 m en geheel volgenshetzelfde principe uitgevoerd, wordt thans aangelegd te MaisonBlanche nabij Algiers.Het draagvermogen werd beproefd door de gereed gekomen baanaan enige belastingen te onderwerpen. Een van de resultaten isfoto 25. kabelaansluitingen bij een der eindpunten van de voor-gespannen rolbaan op Orly84 Cement 7 (1955) Nr 3-4weergegeven in graf. 26, waaruit blijkt dat de rolbaan tegen her-haalde belasting met 45 en 60 t per wiel bestand is.Mogelijkheden van het voorgespannen wegdekOverziet men de hiervoor beschreven toepassingen van het voor-gespannen beton in de wegenbouw, dan kan worden geconsta-teerd, dat de meeste kansen d??r aanwezig zijn, waar zware ver-keersbelastingen kunnen worden verwacht. Dat wil in de eersteplaats zeggen: bij de aanleg van terreinverhardingen op vlieg-velden. De start- en rolbaan op Orly en de platformplaten opSchiphol springen naar voren als voorbeelden, waar het voor-gespannen beton op een logische en constructief principieel ver-antwoorde wijze is toegepast.Bij de uitwerking van het principe heeft men het in Frankrijkgezocht in de richting van een gemengde voorspanning, namelijkin" de dwarsrichting met behulp van kabels en in de langsrichtingdoor middel van vijzels. Speciaal met het laatste wordt voor langestartbanen een kostenbesparing bereikt. Constructieve nadelenzijn het grotere gevaar voorspatten van de wegdekconstructie ende noodzakelijkheid van tijd tot tijd de vijzels, die blijvend in destartbaanconstructie zijn ondergebracht, te moeten bijregelen.Voorts kunnen de opsluitconstructies aan de uiteinden moeilijk-heden opleveren bij eventuele verlenging van de baan.Het op Schiphol gebruikte systeem is voor platformplaten doorzijn eenvoud aangewezen. Een moeilijkheid, die zich evenwel nogvoordoet, is dat iedere plaat aan twee zijden vrij moet blijven voorhet plaatsen van de vijzels tot de kabels zijn gespannen. Bij deaanleg van een startbaan zou men het principe van Schipholkunnen aanhouden door de kabels hoeken van 45? met de baan-aste laten maken, waardoor het patroon van de proefvakken teEsbly, Luzancy en Crawley ontstaat. Door het aanbrengen vantijdelijke voegen, die dan geen ruimte behoeven te bieden aanspanvijzels, kan de baan.worden verdeeld in een aantal afzonder-lijke platen, die kunnen worden voorgespannen met een deel vande kabels. Na de voegen met beton te hebben gevuld kunnen dezeplaten door continu?teitskabels worden verbonden, zodat eenvoegloze baan ontstaat. Voor het spannen van deze kabels is hetgewenst, in de voegen een tijdelijke hulpvoorspanning aante brengen.Welk systeem men ook kiest, van essentieel belang is de wrijvingtussen dragende plaat en ondergrond. Slechts door deze tot eengeringe waarde te reduceren bereikt men, dat de aangebrachtevoorspanning in de plaat terecht komt. Wanneer dit niet het gevalis, leidt zelfs het fraaiste systeem niet tot het gewenste doel.Bij de gewone wegenbouw ligt de zaak enigszins anders. De ge-ringere verkeersbelastingen maken het toepassen van voor-gespannen beton minder voordelig, vooral omdat aan de minimumwegdikte een grens is gesteld. Toch weegt dit minder zwaar danop dit ogenblik aannemelijk lijkt; het wegverkeer immers neemtin omvang en gewicht dusdanig to?, d?t men de vraag kan stellen,of de traditionele Nederlandse wegconstructies daar op de duurbestand tegen zullen zijn. Daarnaast biedt de voorgespannenbetonweg het voordeel van minder of geen voegen, veel geringerekans op scheuren en een grote soepelheid van het wegdek. Hetlaatste betekent dat het wegdek eventuele zettingen van deaarden baan, waarop de weg is gefundeerd, gemakkelijker kanvolgen, zonder dat de constructie haar samenhang verliest.Beschouwt men dit alles, dan is er alle aanleiding de bescheidenproeven, voornamelijk in Frankrijk en Engeland, verricht, voortte zetten. Zoekt men het in de richting van een dunne betonplaatmet matige voorspanning en toetst men een dergelijke constructiedoor het aanleggen van enige proefvakken aan de practijk, dan iser alle kans te komen tot een bevredigende oplossing van hetprobleem voor de wegenbouwer: een sterke, voegloze en soepeleweg, bovendien met de stroefheid en slijtvastheid, die beton eigenis.ConclusieDiverse toepassingen van voorgespannen wegdekken hebben deconstructieve voordelen en de mogelijkheid van verwerkelijkingaangetoond. Van deze dienen speciaal te worden genoemd destartbaan en rolbaan op Orly, de wegen te Bourg - Servas enCrawley en de platformplaten op Schiphol.De voordelen, die naar voren komen, zijn in de eerste plaats eengrote soepelheid van het wegdek gepaard aan grote sterkte en demogelijkheid het aanbrengen van voegen drastisch te verminderenof geheel achterwege te laten. Verder is de constructie beterbestand tegen temperatuurs- en vochtinvloeden en het optredenvan tijdelijke overbelastingen.In een aantal reeds uitgevoerde constructies konden deze voor-delen worden behaald bij ongeveer gelijke kosten als bij gelijk-waardige traditionele constructies. Dit wettigt de verwachting,dat voor een ontwikkeling van de wegenbouw en de aanleg vanterreinverhardingen op vliegvelden in de richting van het voor-gespannen beton goede kansen aanwezig zijn.De foto's nr 5, 6, 19, 21, 24 en 25 werden beschikbaar gesteld door deS.T.U.P.; foto I3A is verstrekt door de Amsterdamse Ballast Maatschappij.De overige foto's zijn van de Dienst der Publieke Werken van Amsterdam.LITTERAT UURLIjSTL. Netter: La Piste en B?ton Pr?contraint de l'A?rodrome d'Orly. Annalesde l'Institut Technique du B?timent et des Travaux Publics, 1948L. Netter et E. Becker: Piste en B?ton Pr?contraint. Travaux, 1948, pp147 en 197L. Netter et E. Becker : Essais de Chargement des Pistes d'Envol. Travaux,1948, pp 348E. Freyssinet: Observations sur le B?ton Pr?contraint, Travaux, 1949,PP 65J. J. B. J. J. Bouvy: Voorgespannen beton. De Ingenieur, 1949, pp Bt I-- Het bouwen in beton.een stap vooruit! Voorgespannen beton. 'Cement',1949, pp 14 e.v.E. Freyssinet: Prestressed Concrete: Principles and Applications. Jrnl.Instit. Civil Eng., I9S0, pp 331W. C. Andrews: Prestressed Concrete Pavements. Roads and Road Con-struction, 1951, pp 282 en 249F. Kanstein: Is voorgespannen beton van belang als wegconstructie?'Cement', 1952, p 310. van der Veen: Hoe komt men langs theoretische weg, in verband metde eigenschappen van de ondergrond, tot de afmetingen van stijve weg-dekken' De Ingenieur, 1952, pp 61. van der Veen: Loading Tests on Concrete Slabs at Schiphol Airport.Proc. Third Int. Conf. on Soil Mech. and Found. Eng. 1953, deel il, pp 133Anon.: Research on Prestressed Roads. Concrete and Constr. Eng., 1953,PP 399H. Dollet et M. Robin: La Route Exp?rimentale en B?ton Pr?contraintde Bourg - Servas. Travaux, 1954, pp 17Pierre D. Cot: Un nouveau syst?me de Pr?contrainte d? B?ton pour laConstruction des Rev?tements d'A?rodromes. La Technique Moderne --Construction, 1954, T. IX no. 6.Prestressed concrete for roads and runwaysby ir . van der VeenMore than in any other constructional field,history shows that road building has progressedon traditional and inventive lines.Ultra modern motor-roads have been made tocope with the growing traffic of this century.Due to the postwar increase of air traffic highdemands were made on runways. The authorshows in this article that ?ntroducion of pre-stressed concrete for building roads and runwayshas many advantages. The principle of the pre-stressed concrete road is described and someexamples given: the Runways at Orly (1947), thetest slab at Luzancy (1946) and at Esbly (1949),the roads at Crawly (1950), Wexham Place andWexham Springs (1950/51), the slabs at Schiphol(1950/1951), the road at Bourg-Servas (1952) andthe cu nway at Orley ( 1953).The article ends with mention of the possibilitiesof prestressed concrete roads.Cement 7 (1955) Nr 3-4Les chauss?es et les pistes d'envolpr?contraintespar M. l'ing?nieur van der VeenL'histoire de la construction routi?re, nousapprend que celle ci a toujours ?t? plus conser-vative et subjective que les autres branches de latechnique. Dans l'?poque actuelle, la circulationtoujours croissante, a donn? lieu ? l'applicationplus fr?quente de routes modernes. Apr?s ladeuxi?me guerre mondiale le d?veloppementrapide de la navigation a?rienne a pos? des pro-bl?mes sp?ciaux par rapport aux pistes d'envol.L'auteur montre les avantages de la constructionen b?ton pr?contraint des routes et des pistes. Iltraite le principe des radiers pr?contraints ainsique les applications: des pistes ? Orly (1947), desradiers exp?rimentaux ? Luzancy (1946) et Esbly(1949), les routes ? Crawley (1950), ? WexhamPlace et ? Wexham Springs (I950/5I), les plate-formes ? Schiphol 1950 ? 1951, les routes ? Bourg-Servas ( 1952) et la piste d'Orley ( 1953). Finalementl'article traite les possibilit?s du radier pr?-contraint.Das vorgespannte Wegdeck im Wegebau undbei der Anlage von Flugfeldernvon Dipl.-Ing. C. van der VeenDie Geschichte des Wegebaues lehrt dass sichdieser Zweig der Technik l?nger als andere aufBahnen der Ueberlieferung und des pers?nlichenErmessens bewegt hat. Dieses Jahrhundert hat nunim Hinblick auf den stets anwachsenden motori-sierten Verkehr eine zunehmende Verwendungvon modernen Wegen veranlasst. Nach demzweiten Weltkrieg werden zufolge der raschenEntwicklung der Luftfahrt an Startbahnen beson-dere Anforderungen gestellt.In seinem Artikel zeigt der Verfasser, dass Spann-beton bei der Anlage von Wegen undStartbahnengrosse Vorteile bietet. Er behandelt das Prinzipder vorgespannten Wegkonstruktionen undStartbahnen zu Orly (1947), die Probefelder zuWexham Place und Wexham Springs (1950/51),die Platformen in Schiphol (1950/51), den Weg zuBourg-Servas ('52) und die Rollbahn in Orley ('53).Zuletzt werden die M?glichkeiten des vorgespann-ten Wegdecks einer Betrachtung unterzogen.85