?Onopgeloste betonvragen? ?Door onderzoeknaar hetgedragvan constructies en naar demateri-aaltechnologie is de kennis over beton en over de toepassing vanbeton enorm toegenomen. Toch weten we nog niet alles.Hiervolgen twee vragen die voor zover mij bekend nimmer zijn beant-woord. Lezers van Cement: wanneer u de antwoorden weet, help mijen uw medelezers uit de droom. Misschien leven bij u veel belang"wekkender 'onopgeloste' vragen. Die wil ik graag vernemen.De treksterkte van beton onder waterStel u voor: een constructie die op 100 m waterdiepte functioneert.Een tunnel, een olieplatform ofhet fundament van een brug. De drukvan het water op 100 m diepte is 1 MPa. Details, zoals het verschil inde volumieke massa van zeewater (> 1000kg/m3) en dat van zoetwater; laten we buiten beschouwing. Het is gebruikelijk in berekenin-gen uit te gaan van een toestand waarbij deze waterdruk van buitenaf op de constructie aangrijpt. Alsof de constructie omhuld is dooreen ondoorlatend membraan. Dat betekentdat de constructie is on-derworpen aan een voordrukspanning van 1 MPa. Deze wordt gesu-perponeerd op de spanningen die ontstaan door alle andere belas-tingen: golven, wind, eigen gewicht enzovoort.Slimmeriken, die vlug klaar willen zijn, laten de waterdruk weg in desommen en verhogen de rekenwaarde van de treksterkte van het be-ton met 1 MPa. Voor een aantal controles komt dat op hetzelfdeneer.In vergelijking met de gebruikelijke orde van grootte van de reken-waarde voor de treksterkte (3 tot 5 MPa) is een verhoging met 1 MPasignificant. Een drukvoorspanning van 1 MPa die je zomaar cadeaukrijgt, kan heel wat voorspanstaal schelen.CEMENT1998/6Er is echter een andere zienswijze: beton is een poreus materiaal.Na verloop van tijd zijn de pori?n, haarscheurtjes en scheuren gevuldmet water. In dit water heerst dezelfde druk als in het omringendewater. Er is dus geen sprake van een voordrukspanning van 1 MPa.De uitwendige waterdruk maakt precies evenwicht met de inwendigewaterdruk in de pori?n. Bij de berekeningen moet je volgens dezezienswijze de waterdruk geheel buiten beschouwing laten.Er zijn overdeze vraag discussies gevoerd. Je kunt hier alleen uitko-men door proeven te nemen. In het ontwerpstadium echter is daar-voor geen tijd.Het is mogelijk deze vraag experimenteel te beantwoorden door op100 mwaterdiepte ofin een drukvat kubussen aan splijtproeven teonderwerpen. Als de gangbare zienswijze juist is, vindt men eenschijnbare vergroting van de splijttreksterkte van 1 MPa. Ondergete-kende heeft de merites van een dergelijk onderzoekprogramma(kosten: rond f 100 000,-) wel eens besproken met potenti?le be-langhebbenden.Men begreep de vraagstelling, maar had er begrijpelijkerwijze weinigbehoefte aan achteraf vast te stellen dat de sommen fout zijn overconstructies die overigens in de praktijk goed voldoen.Niet roesten van de middelste draad van een strengNog zo'n onopgelost punt is de bescherming tegen corrosie van demiddelste draad van een voorspanstreng. Laten we vooropstellendat hiermee in de praktijk nooit problemen ontstaan. Bij het onderdruk injecteren van voorspankanalen bij constructies met nagerektstaal ziet men aan de uiteinden bij de verankeringen langs de mid-delste draad, helder; schoon water uittreden. Kwaliteitsproceduresstellen wel dat men de injectiedruk zo lang moet handhaven tot menwater langs de middelste draad ziet uittreden. Dan heeft men de ze-kerheid dat de streng volledig met specie is omhuld en dat opgeslo-ten lucht is uitgedreven. Er treedt helder water uitzonder gedisper-geerde cementdeeltjes. Wanneer men bij gesloopte constructies demiddelste draad vrijmaakt, ziet men een schone draad. Geen ce-ment, maar ookgeen roest. Bij constructies met voorgerekt staalzijnde strengen direct in contact met het omhullende beton. Ook daarligt de middelste draad blank, maar zonder roest.De gangbare verklaring voorde bescherming tegen corrosie van demiddelste draad is, dat eventueel vocht in de ruimtes tussen de mid-delste draad en de daar omheengeslagen draden chemisch in ver-binding staat met het vocht in de pori?n van de verharde injectiemor-tel, respectievelijk het omhullende beton.De pH van het vocht rond de middelste draad komt dan overeen metdie van de injectiemortel, respectievelijk het beton. Daarmee wordtde middelste draad tegen roesten beschermd. Dit aspect is voor deduurzaamheid van constructies van voorgespannen beton van zogroot belang, dat er behoefte is aan experimentele onderbouwingvan de, overigens geheel aannemelijke, verklaring van het feno-meen.IN.R. de SitterEenmaal afgezonken zwijgt een betonconstructie vooralsnog in al-le toonaarden ?59
Reacties