O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eB eto nte ch n o l o g i ecement 2000 694Over het BELTON project is aleerder een artikel in Cement ver-schenen [1]. Het betreft eenonderzoeksproject dat door 24prefab-bedrijven wordt uitge-voerd. Het is de bedoeling dat aanheteindvanhetprojectallebedrij-ven in staat zouden moeten zijnzelfverdichtend beton te ontwer-pen, te maken en te verwerken.P a s t a o n d e r z o e kHetprojectwordtvoornamelijkinde laboratoria van de bedrijvenuitgevoerd. Dat betekent dat ereen grote discipline wordt ge-vraagd om de afgesproken proce-dures strikt na te komen, omdatanders de resultaten niet kunnenworden vergeleken. Een compli-cerende factor bij dit onderzoek isdat alle bedrijven zo veel mogelijkwillen blijven werken met degebruikelijke grondstoffen. Datlevert met tien soorten cement ofcementcombinaties, vier of vijftypen vulstof en een gelijk aantalplastificeerders, per bedrijf eengroot aantal mogelijke combina-ties op.Betonspecie kan men beschou-wen als pasta met toeslagmateria-len. Veel van de eigenschappenvan de betonspecie worden be-paald door de pasta, die bij zelf-verdichtend beton 37 tot 40% vanhet volume inneemt. Bij verhardbeton zijn veel eigenschappengerelateerd aan de cementsteen.Vanuit die gedachte is beslotenhet pastaonderzoek centraal testellen en dit zo aan te pakken,dat zeer veel combinaties vancement,plastificeerderenvulstof,in een redelijk korte periode ophun geschiktheid en effectiviteitkonden worden getoetst. Daarbijis gebruikgemaakt van de flow-cylmeter.De geschiktheid van de pastawordt voor de prefab-industriebepaald door het vloeigedrag ende sterkteontwikkeling na respec-tievelijk 18 en 24 uur en na 7dagen.Op basis van deze uitgangspun-ten worden geschikte pasta'sgeselecteerd. Eerst in het kort dewerking van flow-cyl test.F l o w - c y l t e s tMet deze testmethode kan hetvloeigedrag van verschillendepasta's worden vergeleken.De benodigde apparatuur (fig. 1)bestaat uit:- een vrij opgehangen cilinder-vormige buis met een diame-ter van 80 mm met een kegel-vormige uitloop waarvan dedoorlaatopening 8 mmbedraagt. De totale hoogte is400 mm en de inhoud van devolledig gevulde buis is 2 l;- onder de cilinder bevindt zichop een digitale weegschaal eenbak waarin de uitgestroomdepasta kan worden opgevangen.De weegschaal geeft de massa pervastgesteld tijdsinterval door aande aangesloten computer. Met degeregistreerde meetwaarden pertijdsintervaliseenuitstroom-tijd-relatie vastgelegd (fig. 2) en opbasis daarvan kunnen met eenspreadsheet de zogenoemde -waarden worden berekend.Onderzoek naar demogelijkheden vanzelfverdichtend betonprof.ir. H.W. Bennenk en ir. F.M.L. Ernst, TU Eindhoven, faculteit BouwkundeZelfverdichtend beton heeft zijn intrede gedaan in de prefab-betonindustrie.Belton, sectorvereniging van de BFBN, speelt daarin een belangrijke rol.Omdat in de materiaalfilosofie van het zelfverdichtend beton de(cement)pasta veel aandacht vereist, is aan de TU Eindhoven een onderzoek*)uitgevoerd naar vloeigedrag en sterkteontwikkeling. De opzet van de proevenen de resultaten komen in dit artikel aan de orde.*) Dit artikel is gebaseerd op het onderzoek verricht door Ren? Ernst voor de BELTON, als onderdeel van zijn afstudeerwerk over zelf-verdichtend beton. De afstudeercommissie bestond uit prof.ir.H.W.Bennenk, prof.ir.C.S.Kleinman en ir.H.J.M.Janssen. Het onderzoekis grotendeels uitgevoerd in het laboratorium van Betonson.1 | Schematische opzet flow-cyl testO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eB eto nte ch n o l o g i ecement 2000 6 95Uitvoering van de uitstroomproefDe pasta wordt gemengd in een5lHobart-mengermettweemeng-snelheden. In stand 1 maakt demengbak 61 rotaties en in stand 2maakt deze 125 rotaties. De 2000ml pasta wordt volgens een vasteproceduregemengdenindecilin-der overgegoten. Na het openenvan de schuif begint de pasta testromen. Vanaf de vulhoogte van350 mm tot aan de vulhoogte van150 mm wordt het uitstroomde-biet Qteen aantal malen berekendaan de hand van de massa vande uitgestroomde pasta. Het uit-stroomdebiet Qtkan in een dia-gram tegen de vulhoogte hworden uitgezet (fig. 3). De relatiekan goed worden beschrevenmeteentweedegraadsvergelijking,met de vulhoogte h als variabele:Qt= ah2 + bh + cBerekening van het uitstroomdebietUitgaande van een ideale vloei-stof, dat is in dit geval een vloei-stof die in zeer korte tijd uit-stroomt, wordt het uitstroom-debiet Qials volgt berekend:d2 2 g hQi= __ ________4 G (d/D)4 + 1waarin:d is de diameter van deuitstroomopening in m,hier 0,008 m;D is de diameter van decilinder in m, hier 0,080 m;g is de gravitatie in m/s2;h is de vulhoogte.Het gedeelte v??r het worteltekenis het oppervlak van de uitstroom-opening en het gedeelte onder hetwortelteken is de snelheid. Determ (d / D)4 is uiterst klein, zodatonder het wortelteken ook kanworden uitgegaan van 2gh.Het verschil in uitstroomdebietQh= Qi? Qt?In figuur 3 zijn Q i, Q ten Qhuit-gezet tegen de vloeistofhoogte inde cilinder.Berekening van de ?waardeDeoppervlakkenFhenFttussendehorizontale as en de respectieve-lijke krommen en tussen de gren-zen h1= 0,150 m en h2= 0,350 m,zijn als volgt te berekenen (fig. 4):h2Ft=1 Qt? dh/ (h2 ? hl)h1h2Fi=1 Qt? dh/ (h2 ? hl)h1Fh= Fi? Ft.Voor een ideale vloeistof is Ft= Fi,waardoor Fh= 0. Voor een vis-ceuze vloeistof is Ftzeer klein.De vloeibaarheid wordt uitgedruktin .Fh Fi ? Ft= __ = _____FiFiVoor een ideale vloeistof is Fh= 0endus =0.Voorwateris =0,14.Voor een zeer stroperige vloeistofis Ftzeer klein, Fh/ Fi 1 en dus 1.Voor pasta vindt men -waardengroter dan 0,14.B e p a l i n g v a n d e s t e r k t eHet bepalen van de sterkte is geenonderdeel van de flow-cyl test,maar is wel belangrijk voor deeffectiviteit en het gedrag vanplastificeerder,cementenvulstof.De temperatuur van de pastawordt gemeten nadat de uit-stroomproef is uitgevoerd. Ver-volgens worden de prismabakjesgevuld (foto 5) en in een gecondi-tioneerde ruimte geplaatst om teverharden. De afmetingen van deprisma's zijn 40 x 40 x 100 mm3.Een deel van de prisma's wordt na18 uur beproefd. Voordat eenprisma tot bezwijken wordt be-last, worden zowel de afmetingenalsdemassavastgelegd,omdatbijzeer vloeibare pasta's tijdens hettransport pasta kan zijn gemorst.P r o e v e nDe proeven zijn uitgevoerd metpasta waarbij aan de samenstel-ling steeds meer grondstoffenwerden toegevoegd. In de eersteserie proeven bestond de pasta uitwaterencement.Indetweedeseriebestond de pasta uit water, cementen hulpstof. In de derde seriebestond de pasta uit water, cement,vulstof en hulpstof.Serie 1: pasta van water en cementIn totaal zijn negen verschillendesoorten cement en drie combina-tiesvancementenonderzocht.Bijdeze proeven is de water-cement-factor gevarieerd tussen 0,50 en0,65.Dewaardevan neemtafalsde wcf toeneemt. Bij een wcf