thema`Koelbox'van beton520094thema`Koelbox'vanbeton1Uitvoering LNG-terminal op limiet van bekisting`Koelbox'van beton 52Niets wordt aan het toeval overgelaten bij de bouw van driekolossale opslagtanks voor Liquified Natural Gas (LNG).Opdrachtgever Gate terminal (Gasunie en Vopak) stelt hogeeisen aan het bouwproces en -resultaat. Datzelfde geldt voorhet consortium, fungerend als hoofdaannemer, bestaande uitTechint (Italië), Sener (Spanje), Entrepose Contracting en VinciConstruction Grands Projets (beide Frankrijk). Zij zijn verant-woordelijk voor ontwerp, inkoop en uitvoering en vertalen deeisen ondermeer in talrijke (extra) kwaliteitseisen, testen eninspecties. Ook voor het werk van CFE Nederland, dat als éénvan de dochterbedrijven van Vinci is ingeschakeld bij de bouwvan de betonnen tanks, die per stuk een capaciteit van180 000 m3hebben.Het kwaliteits- en werkvoorbereidingsteam van CFE op debouwplaats en betonmortelleverancier Mebin ervaren het alseen dagelijkse proeve van bekwaamheid die ze moeten afleg-gen, ondanks uitvoerige proces- en productcertificatie. AdrianBlok, kwaliteitscoördinator/werkvoorbereider van CFE:"Misschien wordt de uitvoering daardoor complexer dan feite-lijk nodig is. Het zorgt in elk geval voor een grotere belastingop de mensen. Wekelijks toolboxmeetings, de vele intensecontroles, het heeft te maken met de zeer hoge kwaliteits- enveiligheidseisen behorende bij dergelijke terminals. Tevenszorgen de verwachtingen van buitenlandse hoofdaannemersvoor een extra uitdaging. Zij bouwen dit soort tanks overal terwereld en moeten daar extra alert zijn op de competentie vande bedrijven die ze inhuren. Certificeringstrajecten zoals inNederland kennen zij niet. We moeten gewoon in de praktijkbewijzen dat we het goed doen."BeschermingDe aannemerscombinatie heeft in een soort Design&Constructopdracht een bepaalde bouwmethode voor de opslagtanksvoorgesteld. Een zogenaamd `Full-containment' ontwerp, meteen binnentank in een speciale nikkellegering, bestand tegen dezeer lage temperaturen van het vloeibare gas (-160 °C) en daar-omheen een betonnen buitentank die in geval van lekkage vanbinnenuit of calamiteiten van buitenaf bescherming biedt. VoorNederland is het project uniek. Voor de bouwcombinatie washet echter niet nieuw. "Dit type LNG-tank is op vele plaatsengebouwd. CFE heeft in 2007 een dergelijke LNG-tank inZeebrugge (B) gerealiseerd. CFE heeft zelf dus ook ervaring indergelijke betonnen buitentanks opgedaan. Nu in Nederlandvoor het eerst zulke opslagtanks moeten worden gebouwd,komt die recente ervaring goed van pas."De uitvoering van drie opslagtanks voor vloeibaar gas op de Maasvlakte loopt vaaktegen de limiet aan qua uitvoeringstechniek. Toch moet het spannendste betonwerk nogkomen. Vanaf september worden de bolvormige daken gestort. Hoe krijg je een laagbeton met een dikte van 450 mm (midden) tot 1000 mm (rand) in een egale bolling bijeen hellingshoek van maximaal 30°? Wat is het juiste betonmengsel zodat het zich goedlaat verwerken en toch voldoende stroperig is? Gelet op de zorgvuldige voorbereiding entesten die de bouwcombinatie en betonmortelleverancier nemen, kan ook dit voorNederland unieke betonwerk met vertrouwen tegemoet worden gezien.1 De vloeren en wanden van de drie opslag-tanks voor vloeibaar gas zijn beslist specta-culair betonwerk2 Artist impression van de LNG-terminalbron: Gate terminal`Koelbox'van beton6thema3 Doorsnede LNG-tankbron: Gate terminal4 De wanden zijn met een klimbekisting gestort5 Bij het project zijn 12 bouwkranen ingezetVoor de opslagtanks op de Maasvlakte is op een verdichtzandbed eerst een werkvloer gestort, een folie aangebracht, eentweede werkvloer gestort en daarop een gewapend-betonvloer.(foto 5) Naast deze constructieve opbouw komt er een laagschuimglasisolatie en een extra betonvloer onder de metalenbinnentank om de invloed van de temperatuurverschillentussen gas en beton te minimaliseren.De gewapend-betonwanden van de tanks zijn over de eerste7 m van de 40 m hoogte conisch van vorm. Ze meten onderin900 mm en verlopen tot 600 mm. Bij de sluitring aan de boven-rand verdikken ze weer tot 800 mm. Op elk kwart van detankwand zijn spanvoorzieningen in gestort, waarbij zowelverticaal als horizontaal wordt nagespannen. De spouw tussenbetonwand en metalen binnentank wordt thermisch geïsoleerd(fig. 3). Het bolvormige dak van de tanks is eveneens van gewa-pend beton. Het dak draagt een hangend plafond met eveneensthermische isolatie. Blok: "We bouwen in feite de betonnenbuitenschil van een grote koelbox, met daarin ijskoud vloeibaargas. Als de opslagtank in de hydrostatische testfase wordtgevuld met water, zal ook de zetting duidelijk worden."BetonkwaliteitEen eenvoudige betonnen doos is het echter zeker niet. Teneerste gelden bijzondere eisen aan de betonkwaliteit, medegelet op de extreme temperatuurverschillen en de locatie aanzee. Ten tweede is er de zware wapening, onder meer als gevolgvan de forse afmetingen. Zo is de binnendiameter van de tank86 m, de wandhoogte 40 m en de maximale hoogte van hetbolvormige dak 52 m. Vooral de aansluiting van dak en wandzorgt voor extreme wapening, waartussen het betonmengselmoet worden gestort. De forse afmetingen riepen ook uitvoe-ringstechnisch de vraag op hoe je optimaal beton zou kunnenstorten. Welke bekisting is het meest geschikt en hoe stort jebeton op het dak?Ronald van Helden, betontechnoloog bij Mebin: "Eén van debelangrijkste aspecten van het beton is de dichtheid. Er issprake van een maritieme omgeving, je wilt chloride-aantastinguitsluiten, je hebt het over gassen en er zijn grote temperatuur-verschillen tussen het gas en de betonconstructie. Het resul-teerde, na een intensieve wisselwerking met Vinci en CFE, ineen gefundeerde keuze van het betonmengsel (sterkteklasseC40/50). Wij moeten aantonen dat het betonmengsel construc-tief voldoet en goed verwerkbaar is. Dan praat je over uitvoe-ring en de keuze van het cement, in dit geval een hoogovence-ment met hoog percentage klinker (een combinatie van CEM I52,5R met CEM III/B 42,5N LH HS, zodanig dat het slakge-halte > 50% (m/m)). Daarnaast worden er talloze proeven en4dakdoorvoeringengewapend betonnen dakhangend plafond metthermische isolatie9%-nickel binnentankspouw met perlietthermische isolatievoorgespannenbetonwandgewapend betonfunderingsplaatschuimglasbodem isolatiepomp leiding3`Koelbox'van beton 52009 7tijd vordert, krijg je er steeds meer handigheid in, waardoor deresterende zeven klimfases substantieel sneller konden wordenuitgevoerd. Vaak zaten wij op de limiet van de bekisting, metmaximaal 1,20 m storthoogte. Het had nog meer gekund, maarmet 630 m3per gemiddelde stort en dat 2 à 3 maal per weekwas het al een hele uitdaging."Dozijn torenkranenBijzonder is de inzet van 12 torenkranen door CFE Nederland(foto 5). De hoofdaannemer had zijn twijfels. "Het gaf onsechter een grote mate van flexibiliteit. Twee kubels per kraan,een dubbel bereik en ploegen die tegelijk konden werken. Bijde vloervelden hebben wij met pompen gewerkt, evenals bij deeerste 5 ringen van de wanden, van 3,90 m hoogte per stuk,met maximaal 100 m3/per uur. De 5e en 6e ring van dewanden werden met betonpompen en kranen uitgevoerd. De7e t.m. de 11e ring werden met de kubel gestort. Datzelfdegeldt straks voor het dak. Eigenlijk merken wij weinig verschilqua snelheid en resultaat tussen pomp en kubel.""Bij de wanden zaten wij met ver uitstekende wapening voorde constructieve knoop met het dak. Op dat dak zit je metstalen pennen en de wapeningsnetten op het stalen onderdak.Plus een veelheid aan doorsteken, leidingen, het platform etc.En niet te vergeten de wind, de zon en de vraag hoe je hetbeton mooi bol krijgt tijdens het storten. De antwoorden opdie uitvoeringsvragen en externe omstandigheden zijn wijsamen met Mebin aan het onderzoeken. Het moet resulterenin betonmengsels die aan de eisen voldoen en goed verwerk-baar zijn."mengsels vereist voorafgaand aan en lopende het werk. Hetbetekent echter ook dat wij de ruimte krijgen om over specialebetonmengsels mee te denken. Zo zijn er voor het dak proevengenomen met drie verschillende, betonmengsels, anders danhet beoogde, voorgeschreven mengsel. Er werden ook proef-storten gedaan. Op die manier zouden wij de kosten kunnenhelpen beperken. Bij `ons' alternatieve mengsel hebben wij hetgevoel dat het prima verwerkbaar is op het bolle dak en toch devereiste kwaliteit bezit. Je beseft tevens dat de buitenlandsehoofdaannemer voor zekerheid gaat en bijvoorbeeld nietgewend is allerlei toeslagstoffen te gebruiken, in tegenstellingtot Nederlandse collega bouwers. Er is een kleine bandbreedtewaarin wij mengsels kunnen voorstellen."Blok : "Steeds aantonen dat een oplossing van onze kant werkt.Dat geldt voor betonmengsels, maar ook voor wapeningsche-ma's, bekisting, stortplannen, kwaliteitscontroles, veiligheids-maatregelen, noem maar op. Qua uitvoering is er voorgesteldom de vloer op te delen in 9 stortvelden, volgens het molen-wiekprincipe, zonder corresponderende stortnaden die rechtuitvan wand tot wand lopen. Je begint met een gat in het zand enmet betonpompen met reikwijdte tot 61 m ­ de grootste vanNederland ­ kun je dat immense vloerveld storten. De wandenhebben wij met een klimbekisting gestort (foto 4). Zij het datook hier na elke stort inspecties plaatsvinden. De stortnadenzijn bijvoorbeeld heilig. Als er maar even zand op een stort-naad ligt ­ en dat is op de zanderige Maasvlakte meer regel danuitzondering ­ nemen wij gepaste maatregelen. Het construe-ren van de wanden hebben wij voor alle drie de tanks gelijktij-dig uitgevoerd. De eerste drie klimfases van de klimkist namenmeer tijd in beslag, mede door de extra breedte. Naarmate de5`Koelbox'van beton8aandacht voor de precieze maatvoering van de betonnen tanks(25 mm tolerantie op 86 m).Er is ook gebruikgemaakt van een 3D-scan om zeker te wetendat de maatvoering klopt en de betonconstructie mooi rond is.Wat verder nog opvalt is de bijna perfecte gladheid van debetonwanden. Blok besluit: "Je praat over 60 000 m3betonmor-tel voor drie tanks. Op die hoeveelheid beton hebben wij, naastreguliere reparaties van stortnaden en ingestorte onderdelen,slechts drie kleine betonreparaties voor grindnesten moetenuitvoeren. Het betonoppervlak is zo strak dat je niet eens hoeftte verven. Kortom, volle tevredenheid over de uitvoering enresultaten tot nu toe. Dit alles bij een project dat zelfs voorVinci uniek is: het zijn voor Vinci de grootste LNG-opslagtankstot nu toe. Maar er zijn al plannen voor nog grotere opslag-tanks. Qua betontechniek en uitvoeringstechniek moet dathaalbaar zijn." )Paul EngelsInmiddels zijn de betonwanden van de drie tanks op hoogte. Vanbinnenuit zijn de stalen bolvormige daken ­ die als onderbekis-ting voor het gewapende bolvormige dak dienen ­ omhooggebracht, compleet met het hangende isolatieplafond. Dit totgrote verwondering van omstanders, die in luttele uren plots eenstalen dak boven de betonnen wanden zagen uitsteken.Bij het aanbrengen van de daken wordt lichte overdruk aange-bracht. De grote diameter zorgt ervoor dat het dak met dieoverdruk omhoog kan worden `geblazen'. Dat kan alleen alsstalen dak en betonwand strak aansluiten. Vandaar extrathemaI PROJECTGEGEVENSproject Bouw 3 LNG-opslagtanks, Maasvlakteopdrachtgever Gate terminal (N.V NederlandseGasunie en Koninklijke Vopak N.V.aannemer/constructeur Consortium bestaande uitTechint (Italië), Sener (Spanje), Entrepose Contracting enVinci Construction Grands Projets (beide Frankrijk)betonbouw CFEbetonmortelleverancier MebinNederlandse primeurLNG is aardgas dat onder atmosferische druk wordt afgekoeld tot-160 °C waardoor het vloeibaar wordt. Het neemt dan 600 keerminder volume in dan gasvormig aardgas. Daardoor is het effici-ent te transporteren en op te slaan. Verschillende Europeselanden maken veel gebruik van LNG voor hun aardgasbehoefte.Ook in landen met een goed aardgasnet, zoals Nederland, groeitde behoefte aan LNG-opslag voor reserves, piekcapaciteit endistributie. Gate terminal (Gas Access To Europe) is de eersteLNG-terminal in Nederland. De totale projectkosten bedragencirca ? 800 miljoen. Naar verwachting zal de terminal in detweede helft van 2011 operationeel zijn.766 Bij het project is zowel gekubeld als gepompt7 Er komen drie tanks met elk een capaciteit van 180 000 m3.Bij twee van de drie tanks is het stalen dak al zichtbaar. Hetbetonnen dak wordt later op dit stalen dak aangebracht.foto's: CFE