Symposium betreffende wegen en vliegveldenvan voorgespannen beton (lll)*U.D.C. 061.3 (45) ,,1962": 625.84.012.46symposium 'Voorgesp. betonwegen', Itali? 1962Napels, 2 juni 1962M. P o u s s e , Directeur du Service de l'InfrastructureA?ronautique de l'Alg?rie: 'De voorgespannen betonverhar-dingen op het Algerijnse vliegveld Maison-Blanche'InleidingDe onbetwiste 'recordhouder' op het gebied van voorgespan-nen start- en rolbanen is ongetwijfeld het Algerijnse vliegveldMaison-Blanche, waar momenteel drie voorgespannen beton-verhardingen met een totale oppervlakte van 300 000 m2ingebruik zijn, t.w. (fig. 1):-- de in 1954 uitgevoerde startbaan noordoost-zuidwest,lengte 2430 m, breedte 60 m, dikte 18 cm (foto 2);-- de in hetzelfde ?aar aangelegde rolbaan, evenwijdig aanbovengenoemde startbaan, lengte 2050 m, breedte 25 m,dikte 18 cm (foto 2);-- de in 1961 voltooide startbaan oost-west, lengte 2350 m,breedte 45 m, dikte 16 cm.Deze drie betonverhardingen zijn ontworpen voor een enkelewiellast van 45 ton, hetgeen overeenkomt met een vliegtuig-gewicht van ca. 135 ton.Startbaan en rolbaan noordoost-zuidwest (1954)In 1954 werd besloten om de in normaal beton ontworpenstart- en rolbaan van Maison-Blanche te gaan uitvoeren invoorgespannen beton volgens het principe van de een ?aareerder op het Franse vliegveld Orly (bij Parijs) voltooide(430 m lange, 25 m brede, 18 cm dikke) verlenging van rol-baan Nr. 7, welke verlenging bij wijze van proef was uit-gevoerd in voorgespannen beton ').Dit principe, dat door Eug?ne F r e y s s i n e t is ontwikkelden door de S.T.U.P. te Parijs is geoctrooieerd, wordt geken-merkt door zgn. 'elastische grondankers' ('cul?es ?lastiques'),die zodanig zijn uitgevoerd, dat zij met de krimpende of uit-*) Deel I van dit artikel verscheen in Cement XIV (1962) Nr. 7, blz.420/424, deel II in Cement XIV (1962) Nr. 8, blz. 472/480.1) Zie bijv. 'Het voorgespannen wegdek in wegenbouw envliegveidaanleg' door ir. C. a der Vean, Cement Vil (1955) Nr. 3-4, blz.84.Cement XV (1963) Nr. 1fofo 2. overzicht van de in 1954 uitgevoerde startbaan en rol-baan9zettende betonverharding kunnen meegeven. Tijdens de uit-voering is de constructie --volgens de indeling van P e l t i e r(zie Cement XIV (1962) Nr. 7, blz. 421, fig. 1-3)- van hettype 'mobile ? la pr?contrainte externe', doch in de de-finitieve toestand is het geheel, met uitzondering van de tweeeinden van de verharding, gefixeerd, dus van het type 'syst?mefixe'; de uiteinden blijven daarbij min of meer van het type'syst?me mobile'.De 2430 m lange startbaan en de 2050 m lange rolbaan 2) dien-den te worden aangelegd op een weinig stabiele ondergrond,bestaande uit kleihoudend 'silt'. Voor de aanvankelijk ont-worpen normale betonverharding waren op deze, met schaaps-poot- en luchtbandenwalsen verdichte ondergrond, drie 10 cmdikke funderingslagen aangebracht. Voor de onderste tweelagen is gebroken en ongezeefd materiaal gebruikt, afkom-stig uit een zich in de omgeving bevindende 'wadi' (woestijn-rivier). De bovenste laag bestaat uit gebroken kalksteen, diebij een voldoende vochtgehalte en na verdichting een 'beton-achtige' laag oplevert. Door de overschakeling van normaalbeton op' voorgespannen beton werd deze vrij kostbare fun-dering gedeeltelijk overbodig; toch heeft men de genoemdefunderingsconstructie gehandhaafd, hetgeen de snelheid vanhet bouwverkeer en van de verdere werkzaamheden ten goedeis gekomen.De fundering was met behulp van vloeibitumen afgedicht,waarna een met zand afgestrooide bitumineuze dichtingslaagwas aangebracht. Ter vermindering van de wrijving tussenbetonplaat en fundering, heeft men een 3 cm dikke laag zee-zand aangebracht, die nauwkeurig ge?galiseerd en geprofi-leerd werd, waarna op deze laag geparaffineerd kraftpapieris gelegd.De beide 'elastische' grondankers bestaan elk uit een 15-20cm dikke, gebogen betonplaat, die over een afstand van ca.55 m o n d e r de betonverharding doorloopt tot op een dieptevan ca. 3 m onder de verharding (fig. 3). In deze plaat zijnFreyssinet-kabels 12 ? 7 mm (40 cm h.o.h.) aangebracht, diezich vrij in hun met bitumen gevulde omhullingen kunnen be-wegen en in het diepst gelegen einde van de gebogen beton-plaat door middel van zgn. 'lussen' zijn verankerd, terwijl zijaan het andere einde met normale Freyssinet-verankeringenin het uiteinde van de betonverharding zijn vastgezet. Ten op-zichte van het grondanker kan de betonverharding vrij be-wegen, omdat zich daartussen een open voeg bevindt; devoorspankabels worden " door deze 'bewegende' voeg ge-voerd via elastische omhullingen van neopreen, die eenlengteverandering tot 10 cm kunnen ondergaan. De gewenstetegendruk van een op trek belast grondanker wordt geleverddoor het gewicht van de op de gebogen betonplaat aan-gebrachte grond en door de wrijving tussen deze betonplaaten de grond. De 'elasticiteit' van de hier toegepaste grond-ankers wordt bewerkstelligd door de voorspankabels, die minof meer als op trek belaste veren werken, in combinatie metde reeds genoemde open voeg; door beide voorzieningen iseen elastische verbinding van betonverharding en grondankerverkregen.Op afstanden van ca. 330 m zijn zgn. 'actieve voegen' aan-gebracht (fig. 4), elk bestaande uit vier platte Freyssinet-vijzels, die door middel van betonspecie en wapeningsstaventot een 18 cm dik en ? m lang blok zijn gecombineerd. Dezelengte werd bepaald door het feit, dat de uitvoering van debetonverharding geschiedde in 6 m brede stroken. Ten eindehet eventuele uitknikken (spatten of plooien) te voorkomen,zijn deze 'actieve voegen' van het type '?oint ? ancrage', d.w.z.de aanliggende plaatranden zijn om en om van een vertandingvoorzien (fig. 4).Ten einde eventuele scheurvorming als gevolg van verhar-dingskrimp en temperatuurdaling te voorkomen gedurendede tijd dat een 6 m brede strook nog niet zijn uiteindelijke,tussen de twee grondankers gelegen, lengte had bereikt,werden tijdens de uitvoering platte Freyssinet-vijzels geplaatstop afstanden van 100 m. Met behulp daarvan werd het betonongeveer 24 uur na het storten onder een (geringe) drukspan-ning gebracht, hetgeen het gewenste effect opleverde.Nadat de gehele betonbaan gebetonneerd was en voldoendesterkte bezat, werden de voorspankabels in de twee grond-2) R. d e L'H o r t e t : 'The new prestressed concrete runway at Maison-Blanche Airport, Algiers', rapport voor het Internationale Betonwegencon-gres, Rome 1957; zie ook 'Wegdekken en vliegvelden van voorgespannenbeton in het buitenland en in Nederland (I)' door ir. J. Wever, CementXIII (1961) Nr. 1, blz. 15.ankers in acht opeenvolgende fasen gespannen; in elke fasewerd een zelfde aantal kabels gespannen tot een waarde,die volgens de berekening nodig zou zijn voor een betondruk-sp?nning van 53 kg/cm2. Daarbij werden de tijdelijke 'span-voegen' verwijderd en vervangen door droge betonspecie,die zorgvuldig is verdicht. Nadat deze 'voegvullingen' vol-doende verhard waren, zijn de eigenlijke 'actieve voegen' op-gepompt totdat een initi?le voorspanning van 70 kg/cm2wasverkregen. Na verloop van enige tijd bleek, dat de voorspan-ning zich over de gehele plaatlengte had verdeeld, waarnade platte vijzels met cementmortel zijn gevuld en derhalve ge-fixeerd.Aangenomen is, dat de langsvoorspanning onder invloed vanhygro-thermische variaties zal vari?ren tussen 18 kg/cm2(d.i.de minimaal vereiste langsvoorspanning) en 88 kg/cm2.De dwarsvoorspanning is verkregen door middel van Freys-sinet-kabels 12 ? 7 mm, die geplaatst zijn in dun-metalen om-hullingen 1,33 m h.o.h. Deze omhullingen zijn v??r het be-tonneren aangebracht, waartoe zij door middel van ingescho-ven metalen buizen voldoende stijf gemaakt waren. Na hetverharden van het beton zijn deze buizen verwijderd en ver-vangen door de voorspankabels, die zodanig werden ge-spannen (50 ton), dat een voorspanning van 18 kg/cm2re-sulteerde nadat spanningsverliezen ten gevolge van wrijving,relaxatie en kruip waren opgetreden. Na een periode van tenminste ??n week zijn deze kabels ge?njecteerd.Het beton bezit een cementgehalte van 350 kg per m3. Voorhet grove toeslagmateriaal is gebruik gemaakt van een blauw-achtige kalksteen, afkomstig uit de groeve 'Bab-el-Oued' inde omgeving van Algiers. De verwerking geschiedde met eenspreidmachine en drie trilmachines van hetzelfde type dochmet toenemende trilenergie. De derde trilmachine zorgdetevens voor het afwerken van het betonoppervlak, dat ver-volgens met een nylonbezem stroef gemaakt werd, waarnaeen 'membrane curing compound' werd gesproeid. Ofschoonin de zomermaanden de temperatuur in de schaduw zelfs totca. 40 ?C opliep, zijn er geen andere maatregelen genomenom het verse beton tegen voortijdige uitdroging te bescher-men.Bij de uitvoering, door de Franse aannemingsmaatschappijSoci?t? Campenon Bernard, van de 6 m brede stroken kon dedaartoe bijgewerkte zijkant van reeds verharde stroken alsbekisting worden benut. Als gevolg van de optredende krimp10 Cement XV (1963) Nr. 1fig. 3. schema van de voorgespannen startbaanfig. 4. doorsnede 'actieve voeg' met vertandinggingen de op deze wilze gevormde stortvoeg?n openstaan',maar door het aanbrengen van de dwarsvoorspanning werdenzij weer gesloten. Ten einde in de periode v??r het voor-spannen in dwarsrichting het indringen van grind, zand e.d.in deze stortvoeg?n te voorkomen, werden zij tijdelijk met3 cm brede stroken dichtgeplakt.Voordelen van de voorgespannen betonverhard'mgenVolgens de toenmalige prijzen had men voor de extra kosten,die het gevolg waren van het voorspannen, de betondikte met13 cm kunnen vergroten, d.w.z. tot 18 + 13 = 31 cm. Aangeziende betonkwaliteit beter was dan normaal op Maison-Blanchewerd toegepast voor niet-voorgespannen betonverhardingen,zodat het beton ca. 7,5% duurder was dan normaal, had menvoor de prijs van de voorgespannen betonverharding eennormale betonverharding van 31 ? 1,075 = 33,5 cm dikte kun-nen maken. Een dergelijke betonverharding zou echter 37 cmdik moeten worden om gelijkwaardig te zijn aan een voor-gespannen constructie. De door het toepassen van voor-gespannen beton bereikte besparing kan dan ook worden ge-steld op 3,5 cm beton, d.i. ca. 9,5% van de kosten van eennormale betonverharding.Een tweede economisch voordeel van de voorgespannen be-tonverhardingen is, dat de onderhoudskosten vrijwel nihil zijn.Een belangrijk technisch voordeel wordt gevormd door derijkwaliteit, die bijzonder goed is, daar er geen hinderlijkevoegen voorkomen.Een ander, opmerkelijk technisch voordeel is het draagver-mogen van voorgespannen betonverhardingen. Op het vlieg-veld Orly (Parijs) en ook elders is al verscheidene malen aan-getoond, dat voorgespannen betonplaten, die op een enkelewiellast van 45 ton zijn ontworpen, zonder bezwaar een grootaantal belastingsherhalingen van 60 ton kunnen dragen enzelfs bestand zijn tegen --slechts zelden voorkomende-- be-lastingen van 100 ton!Op Maison-Blanche zijn bovendien nog enkele andere merk-waardige voordelen van voorgespannen betonverhardingengebleken.In 1957 maakte een Constellation na een testvlucht een der-mate ongelukkige landing, dat het vliegtuig buiten de start-baan geraakte en in brand vloog, terwijl op de rand van debetonnen baan een brandend magnesium wiel achterbleef,dat een zeer grote hitte ontwikkelde, zodat het beton overeen oppervlakte van ca. 3 ? 2 m2volledig gedesintegreerdwerd, ook onder invloed van een grote hoeveelheid bluswater(fig. 5). Na de verwijdering van dit beton bleken twee dwars-voorspankabels gedeeltelijk geheel vernietigd te zijn. Nadatmen de randen van het gevormde gat had bijgewerkt (zie fig. 5),heeft men het gat gevuld met een zeer droge betonspecie, diezorgvuldig verdicht en nabehandeld werd. Ofschoon dit alruim vijf ?aar geleden gebeurd is, verkeert deze plek nogaltijd in zeer goede conditie en is zelfs nauwelijks zichtbaar.Aan het einde van de zomer van 1955, toen de startbaannoordoost-zuidwest nog maar korte tijd in gebruik was, ont-dekte men dat de verholen goot, die aan beide zijden van def/g. 5. schematische aanduiding van beschadiging en reparatiestartbaan is gelegen, ca. 2,5 cm gezakt was en daarbij enigszinsnaar buiten was gekanteld, zodat de betonverharding overeen breedte van ca. 1,5-2 m min of meer 'vrij dragend' wasgeworden (fig. 6). De oorzaak van dit verschijnsel bleek ge-legen te zijn in de ondergrond. Deze bestaat immers --zoalsreeds is genoemd-- uit een kleihoudend 'silt', dat bij toe-nemend vochtgehalte een vrij grote zwelling vertoont. Ondervrijwel de gehele betonverharding is het vochtgehalte echtersteeds constant (ca. 18%), zodat daar geen vormveranderingenoptreden; maar langs de randen daarentegen bleek het vocht-gehalte, afhankelijk van het seizoen, te vari?ren tussen 5% inde zomer en 25-28% in het natte jaargetijde. Het was dan ooklogisch, dat na een zeer droge zomer, zoals in 1955, langs dekanten van de startbaan een zakking optrad. Ten einde ditongewenste verschijnsel voortaan te voorkomen, heeft mentoen in het eerstvolgende natte seizoen aan beide zijden vande startbaan een 5 m brede waterdichte strook aangebracht,bestaande uit een 30 cm dikke laag steenslag, die met behulpyan vloeibitumen en een dubbele oppervlakbeharideling af-gedicht is (fig. 7). Op deze wijze is de Overgangszone', waar-in de ondergrond een variabel vochtgehalte heeft, buiten debetonverharding gekomen. In ieder geval heeft de voorgespan-nen-betonverharding de toestand van 'vrij dragend zijn' goeddoorstaan; normale betonverhardingen, die in dezelfde tijdin een soortgelijke situatie verkeerden, hebben daarentegeneen of meer langsscheuren evenwijdig aan de randen ge-kregen.Bij het begin van de uitvoering van de startbaan oost-west inI960, die in principe dezelfde constructie bezit als de in 1954voltooide banen, werd een ervaring opgedaan, die waar-schijnlijk nog leerzamer is en op nog overtuigender wijze dekwaliteiten van een voorgespannen betonverharding bewijst.In een opgehoogd gedeelte met een lengte van ca. 150 men een grootste diepte van ca. 5 m werden vrij grotezettingen waargenomen. Uit een aantal sonderingen bleek, datter plaatse van deze ophoging de kleihoudende ondergrondvrij veel veen bevat en derhalve een grote samendrukbaar-heid bezit (fig. 8, blz. 12). Met laboratoriumproeven werdvastgesteld, dat de reeds opgetreden zetting van 42 cm nogmet ca. 30 cm zou toenemen, voordat het evenwicht bereiktzou zijn. Daarom is men ertoe overgegaan om ter plaatse vande genoemde ophoging in de lengterichting van de nieuwestartbaan over een lengte van ca. 180 m een Opbolling' aante brengen met een grootste hoogte van 25 cm (fig. 8). In de-cember 1961, dus ruim een ?aar na de uitvoering, b'eek devoorgespannen betonverharding reeds een grootste zakkingvan 13 cm gekregen te hebben zonder dat dit door scheur-vorming of dergelijke zichtbaar was geworden en zonder datde aeronautische kwaliteiten verminderd waren. Is er een beterbewijs voor de grote elasticiteit, d.w.z. het 'flexibele' gedrag,van voorgespannen betonverhardingen?Cement XV (1963) Nr. 1 11fig. 6. verzakte verholen goot mef 'vrij dragende' plaatrandfig. 7. oplossing van het probleem van fig. 6fig. 8. 'opbolling' in betonverharding voor hef opvangen vanzakkingenOp grond van de ervaringen op Maison-Blanche ?s men, voorwat betreft de economie van voorgespannen start- en rol-banen, tot de volgende conclusies gekomen:a. wanneer de ondergrond 'goed' is en de belastingen slechtsmiddelzwaar of licht zijn, verkeert het voorgespannen betonniet in een concurrerende positie;b. indien de ondergrond echter 'slecht' is en de belastingenzwaar zijn, dan wordt de toepassing van voorgespannenbeton gunstig;in het geval dat de ondergrond 'zeer slecht' is, biedt voor-gespannen beton zeer grote economische voordelen;d. op een 'zeer slechte' ondergrond (zoals op Maison-Blanche)en voor zeer zware belastingen ten slotte, kan men waar-schijnlijk alleen met behulp van voorgespannen beton eendoelmatige start- of rolbaan verkrijgen.Startbaan oost-west (1961)Zoals in het voorgaande reeds is opgemerkt, bezit de in 1961aangelegde startbaan oost-west in principe dezelfde con-structie als de zeven ?aar eerder aangelegde startbaan noord-oost-zuidwest en de daarmee evenwijdig lopende rolbaan. Opgrond van de met de laatstgenoemde constructies opgedaneervaringen zijn er echter in het ontwerp enkele vrij essenti?lewijzigingen aangebracht, die de uitvoeringskosten in belang-rijke mate verminderd hebben (zie tabel 1).De plaatdikte bedraagt thans 16 cm; de ontwerpers zijn vanmening, dat men de dikte ook tot 14 cm had kunnen reduceren.De dwarsvoorspanning is nu 10 kg/cm2; dezelfde waarde isgekozen als minimale voorspanning in langsrichting.Bij de uitvoering van de nieuwste startbaan heeft men geenextra vijzels als tijdelijke 'actieve voegen' toegepast; de af-stand tussen de eigenlijke 'actieve voegen' is daarom ver-minderd tot 200 m. De toegepaste spanvoeg is van het type'Campenon Bernard' (foto 9), dat inmiddels ook toegepast is intabel 1de voorgespannen betonweg bij Fontenay-Tr?signy (zie CementXIV (1962) Nr. 8, blz. 475). Deze spanvoeg is zodanig ge-construeerd dat de platte vijzels teruggewonnen kunnen wor-den en dus ook voor het eventuele naspannen beschikbaar zijn.Bovendien bezitten zij stalen deuvels 0 45 mm, die hetzelfdeeffect hebben als de hier niet toegepaste 'vertanding' of 'ver-ankering', d.w.z. dat zij het eventuele uitknikken van de beton-verharding ter plaatse van de voegen voorkomen.Bij de in 1954 uitgevoerde betonverhardingen werd voor hetmaken van de kabelkanalen voor de dwarsvoorspanning ge-bruik gemaakt van dun-metalen omhullingen, die tijdens hetbetonneren verstijfd waren door middel van ingeschoven sta-len buizen. Ondanks deze verstijving hebben zij toch gerea-geerd op de trillingen van de verdichtingsmachine, met alsgevolg dat er in het betonoppervlak ongewenste golvingen.aanwezig zijn, zij het van lichte aard. Om ook deze on-gerechtigheid te voorkomen, heeft men bij de uitvoering vande nieuwe startbaan de kabelkanalen gevormd met behulpvan stevige stalen staven, die van te voren zodanig ingevetwaren dat zij na enige verharding van het beton verwijderdkonden worden.Het voorspannen in dwarsrichting en het door middel van degrondankers voorspannen in langsrichting geschiedde op de-zelfde wijze als in 1954. Alleen de werkwijze met de 'actievevoegen' is op grond van de inmiddels opgedane ervaringenenigszins gewijzigd.De resultaten van de metingen op de in 1954 uitgevoerdebetonverharding hebben ertoe geleid, dat men bij de in april1961 voor te spannen betonverharding uitgegaan is van eenbasisvoorspanning van 70 kg/cm2voor een gemiddelde beton-temperatuur van 20 ?C; deze waarde diende met 2 kg/cm2ver-meerderd of verminderd te worden voor elke ?C die de ge-middelde betontemperatuur hoger of lager dan 20 ?C zou zijn.In de maanden april - oktober 1961, dus v??r het begin van hetkoude seizoen, werd als gevolg van de in deze periode op-tredende kruip een spanningsverlies van 10 kg/cm2verwacht.Daarom werd de basisvoorspanning ter plaatse van de 'actievevoegen' (bij een gemiddelde betontemperatuur van 20 ?C) ver-hoogd tot 80 kg/cm2.De genoemde waarde van de voorspanning en de daarbijmogelijke correctie als functie van de temperatuur, bood devolgende voordelen.Op deze wijze kon men voorkomen, dat in de zomer van 1961,dus in een te vroeg stadium, ongewenste spanningsverhogin-gen zouden optreden.In de periode v??r het begin van het koude seizoen 1961/1962zou men bovendien voldoende gelegenheid hebben om hetgedrag van de voorgespannen betonverharding te observeren,waarbij men in staat zou zijn om in te grijpen wanneer hetspanningsverlies eventueel te groot mocht worden.Als gevolg van de kruip en waarschijnlijk ook van de door eenabnormaal droog seizoen (zomer 1961) sterk vergrote krimp,was het spanningsverlies echter veel groter dan men verwachthad. De basisvoorspanning van 80 kg/cm2ter plaatse van de'actieve voegen' (bij een gemiddelde betontemperatuur van20 ?C) bleek begin oktober 1961 verminderd te zijn tot slechts30 kg/cm2. Ongeveer in het midden van de startbaan werdtussen twee 'actieve voegen' in, een spanning van nauwelijks5 kg/cm2gemeten!foto 9. spanvoeg type 'Campenon Bernard'1954 (18 cm) 1961 (16 cm)dwars-voorspanningkabels 12 ? 7 mm1,33 m h.o.h.spankracht 50 ton18 kg/cm2kabels 12 ? 5,3 mm1,33 m h.o.h.spankracht 25 ton10 kg/cm2'elastisch'grondankerlengte 56,80 mkabels 12 ? 7 mm40 cm h.o.h.lengte 50 mkabels 12 ? 7 mm45 cm h.o.h.'actievevoegen'tijdelijk op100 m afstandblijvend op300 m afstandmin. 18 kg/cm2blijvend op200 m afstandmin. 10 kg/cm212 Cement XV (1963) Nr. 1In de tweede helft van oktober 1961 werd dan ook door middelvan de 'actieve voegen' nagespannen totdat ter plaatse van despanvoegen de basisvoorspanning van 70 kg/cm2(bij een ge-middelde betontemperatuur van 20 DC) was bereikt. In het mid-den van de startbaan, tussen twee 'actieve voegen', bedroegde voorspanning toen 50 kg/cm2. Verwacht wordt, dat menop deze wijze voor het koude seizoen 1962/1963 geen verderemaatregelen behoeft te nemen.De totale verkorting, d.i. de som van de aan alle 12 voegengemeten verkortingen, bedroeg na het aanbrengen van deeerste voorspanning (in april 1961) 40 cm en na het herspannen(in oktober 1961) 18 cm, dus per voeg gemiddeld respectievelijk33 mm en 15 mm.Het 'uitknikken' ter plaatse van de voegenOp het Franse vliegveld Orly heeft men in 1952 moeilijk-heden ondervonden door het zgn. 'uitknikken' van de bet?n-verharding ter plaatse van de 'actieve voegen'. Ten eindedit ongewenste verschijnsel te voorkomen, heeft men in devoorgespannen betonverhardingen, die in 1954 op Maison-Blanche zijn aangelegd, zgn. 'vertande' voegen toegepast;dit voegtype komt ook voor in o.m. de Zwitserse proefvakkente Naz (1955) en bij Boudry (1960) (zie Cement XIV (1962)Nr. 7, blz. 423).Bij de uitvoering in 1961 zijn echter, zoals in het voorgaandereeds is genoemd, 'van deuvels voorziene' spanvoegen toe-gepast [foto 9).Bij het begin van het voorspannen in april 1961 bleken despanvoegen omhoog te komen; gemiddeld 4-5 mm, maximaal12 mm. Dit verschijnsel kon voorkomen worden door de plattevijzels enigszins excentrisch te plaatsen en wel zodanig datde drukresultante 1 cm onder het midden van de plaatdoor-snede kwam te liggen.De verklaring van het genoemde verschijnsel van het omhoog-komen van de spanvoegen, -welk verschijnsel op de voor-gespannen betonweg bij Fontenay-Tr?signy niet waargenomenwerd, is waarschijnlijk als volgt.De onderkant van de betonplaat is vrijwel niet aan uitdrogingonderhevig en wordt misschien nog wel vochtiger doordatde glijlaag v??r het betonneren goed nat gemaakt is. De boven-kant van de betonplaat droogt daarentegen w?l uit, wat inde droge maanden van 1961 bijzonder snel geschiedde. Doorhet verschil in vochtgehalte tussen boven- en onderkant vande betonplaat zal de plaat vervormen en hol gaan staan,waarbij de plaateinden, i.c. de spanvoegen, omhoogkomen.Het is duidelijk, dat men deze vervorming kan neutraliserendoor niet centrisch maar enigszins excentrisch voor te spannen.Ten einde de in het voorgaande genoemde veronderstelling teverifi?ren, heeft men in een laboratorium een betonnen proef-stuk van dezelfde samenstelling geplaatst onder de omstandig-heden, die verantwoordelijk geacht werden voor het verschijn-sel van het omhoogkomen van de plaateinden. De onderkantvan de betonnen proefplaat rustte op een poreuze laag, diein water gedompeld was. De zijkanten van de plaat waren metparaffine bedekt, ten einde op deze plaatsen verdamping teverhinderen. De lucht boven de bovenkant had een tem-peratuur van 20 ?C en een relatieve vochtigheid van 35%. Naverloop van 40 dagen werd aan de onderkant van de plaat eenverlenging van 84 mm gemeten en aan de bovenkant een ver-korting van 108 mm; de 'holheid' van het bovenvlak bedroeg16 over 25 cm. Toen dit rapport werd opgesteld was dezeproef nog niet be?indigd, zodat de definitieve resultaten nogniet bekend waren.Enkele problemen.Terwijl er al vrij veel bekend is over het gedrag van met kabelsvoorgespannen beton, zijn er nog maar weinig gegevens be*schikbaar over het gedrag van vrij dunne en vrij lange beton-platen die door middel van platte vijzels zijn voorgespannen,zoals startbanen en wegen. Daarom heeft men d? in 1954 uit-gevoerde betonverhardingen op diverse wijzen geobserveerd,o.m. door middel van rek- en temperatuurmetingen en doorhet meten van verplaatsingen van de platen ten opzichte vande grondankers en ook van de grondankers zelf. De resultatenvan dit uitgebreide onderzoek zijn verwerkt in een rapportvan Jacques Block, Ing?nieur du Service des Bases A?rien-nes. Dit rapport, dat niet in de handel is, diende als basis vanhet ontwerp voor de in 1961 uitgevoerde voorgespannen start-baan.De r e l a t i e t u s s e n t e m p e r a t u u r - ens p a n n i n g s v a r i a t i e sVolgens een van de conclusies in dit rapport varieert de co-effici?nt . E (uit de relatie d = . E. dT) tussen 3,5 ('s zo-mers) en 2,35 ('s winters) voor de dagelijkse temperatuur-variaties. Daar deze waarden niet zijn gevonden door andereonderzoekers (bijv. in Belgi? en in Frankrijk; voor de voor-gespannen weg bij Fontenay-Tr?signy bij voorbeeld heeft meneen waarde van 3,9-4,4 bepaald, zie Cement XIV (1962) Nr. 8,blz. 478 en 480), heeft deze conclusie nogal veel kritiek onder-vonden.In de periode van 1 september tot 15 december 1961 is opMaison-Blanche echter bewezen, dat de conclusie van Blockjuist moet zijn. In september 1961 was de co?ffici?nt . E -- 2,70(voor de dagelijkse temperatuurvariaties); na de eerste regensin oktober 1961 daalde deze co?ffici?nt vrij plotseling tot 2,50en sedertdien is zij praktisch constant gebleven met een waardevan ca. 2,30 (fig. 10).De i n v l o e d van h y g r o m e t r i s c h e v a r i a t i e sEen van de andere omstreden conclusies van het genoemderapport was de vaststelling, dat de spanningstoestand van hetbeton niet alleen door de thermische maar ook door de hygro-metrische variaties be?nvloed wordt. (Onder de laatstge-noemde variaties verstaat men de veranderingen in het vocht-gehalte van zowel de lucht als het beton). Met behulp van demeetresultaten, die in de periode 1 september - 15 december1961 zijn verkregen, heeft men het spanningsverloop bij ge-geven betontemperatuur kunnen vaststellen (fig. 11, blz. 14).Figuur 11 toont het vrijwel geheel identieke spanningsverloopbij gemiddelde betontemperaturen van 15 ?C, 20 ?C en 25 ?Cen uit deze grafiek kan men de volgende conclusies trekken:-- van 1-30 september is er een spanningsverlies van ca.7 kg/cm2als gevolg van de kruip en wellicht ook van dekrimp (die in dit betrekkelijk droge ?aargetijde vrij groot was);-- onmiddellijk na de eerste regenval in de eerste dagen vanoktober 1961 neemt de spanning vrij snel toe met ca. 12,5 kg/cm2;-- afgezien van de spanningstoename als gevolg van het her-spannen in de tweede helft van oktober 1962, neemt omstreeksdezelfde tijd de spanning met ca. 4 kg/cm2toe, hetgeen hoogst-waarschijnlijk zijn oorzaak vindt in het nog toenemende vocht-gehalte van het beton, waardoor het ongunstige effect vankruip en krimp geneutraliseerd wordt.f/g. 70. het verloop van . E ?n de periode van 1 september---75 december 1961Cement XV (1963) Nr. 1 13fig. 77. spanningsvariaties bij drie verschillende gemiddelde beiontemperaturen in de periode van 7 september--15 december 1961Op grond van deze conclusies kan vastgesteld worden, dathet vochtgehalte van het beton en van de lucht zeer zeker vaninvloed zijn op de spanningstoestand van het beton.Parallel aan deze metingen loopt een onderzoek in het ParijseLaboratoire des B?timents et des Travaux Publics op betonnenproefstukken, waarvan het gedrag wordt nagegaan bij con-stante temperatuur en variabele vochtigheid en bij constantevochtigheid en variabele temperatuur. Bovendien zal wordenbepaald welke kracht uitgeoefend moet worden voor het oplengte houden van betonnen proefstukken, die aan thermischeen hygrometrische variaties onderhevig zijn. Ten tijde van hetopstellen van dit rapport was dit onderzoek op lange termijnnog niet afgesloten, zodat er nog geen resultaten kunnen wor-den vermeld.Conclusies1. Op het Algerijnse vliegveld Maison-Blanche heeft men bijde toepassing van voorgespannen betonverhardihgen kunnenprofiteren van enkele zeer gunstige omstandigheden, t.w. hetgematigde klimaat (het verschil tussen de hoogste en laagstetemperatuur is maximaal 40 ?C) en de markante seizoenver-schillen (warme zomers die altijd droog zijn, en matig koudewinters die altijd regenachtig zijn; daardoor wordt het op-treden van te grote betonspanningen in de zomer en hetgevaar van scheurvorming in de winter verminderd).2. Het gedrag van een betonverharding blijkt een zeer ge-compliceerd probleem te zijn, waarin het klimaat en de onder-grond alsmede de fysische en chemische eigenschappen vande betoncomponenten een rol spelen; het effect van variabelebelastingen op beton onder diverse omstandigheden is even-eens nog niet duidelijk.3. Een ander probleem blijkt te worden gevormd door dewrijving tussen betonverharding en ondergrond; in het gevalvan vrij grote contactoppervlakken en relatief kleine verplaat-singen blijkt deze wrijving niet geheel aan de 'klassieke' wrij-vingswetten te voldoen.AanbevelingenGezien de in het voorgaande genoemde 'bezwaren' ziet heter naar uit, dat het nog lange tijd zal duren, voordat men deonderhavige problemen kan oplossen. Is het derhalve nood-zakelijk om de algemene toepassing van deze nieuwe, ver-dienstelijke constructiemethode, te vertragen? P o u s s e isvan mening, dat men deze vraag niet bevestigend behoeft tebeantwoorden. Zijns inziens kan men zonder bezwaar verdergaan met de verbreiding van de voorgespannen betonver-harding; daarbij kan men desgewenst een grotere zekerheidverkrijgen door de volgende regels op te volgen:a. beperking van de wrijving tussen betonplaat en onder-grond door de toepassing van onderlegpapier ter verkrijgingvan een vlakke onderkant en door het aanbrengen van eeneffectieve glijlaag met een geringe inwendige wrijvingshoek(bijv. vrijwel ??nkorrelig zeezand);b. indien de voorspanning door middel van platte vijzelsopgewekt wordt, dient de afstand tussen de 'actieve voegen'niet groter te zijn dan 200 m;c het is absoluut noodzakelijk om voorzieningen te treffenvoor het voortdurend, zo mogelijk continu, meten van debetonspanningen, zodat men steeds in staat is om te con-troleren en om desgewenst door herspannen te corrigeren teneinde scheurvorming te verhinderen;d. de 'moeilijke' periode, waarin een zeer zorgvuldige ob-servatie noodzakelijk is, kan zich uitstrekken over twee volle?aren na het aanbrengen van de eerste voorspanning; in dezeperiode zal men als regel twee maal moeten herspannen, het-geen afdoende moet zijn vooral indien het beton in vol-doende mate heeft kunnen verharden onder een tijdelijke voor-spanning voordat de definitieve voorspanning werd aange-bracht;e. het verdient aanbeveling om kalkhoudende toeslagmate-rialen voor het beton te gebruiken; indien dergelijke materia-len niet verkrijgbaar zijn dient men te zoeken naar een ge-schikt materiaal met een zo laag mogelijke warmte-uitzettings-co?ffici?nt;f. bij de samenstelling en vervaardiging van de betonspecieen bij het betonneren dient naar de grootst mogelijke gelijk-matigheid gestreefd te worden; alle onregelmatigheden zijnongewenst en dikwijls zelfs schadelijk;g. de benodigde voorspanning wordt berekend voor een tem-peratuur die het gemiddelde is van de extreme temperaturen;in Algiers bedraagt dit gemiddelde 20 ?? en daarbij behoorteen basis-voorspanning van 70 kg/cm2; voor materialen waar-van de co?ffici?nt . E = 4 is, zal men een voorspanning van90 kg/cm2moeten nemen;h. het beste moment (ook wat betreft de kosten) voor hetherspannen is aan het begin van de winter of aan het eindevan de herfst, zo mogelijk na een droge periode;i. bij toepassing van 'actieve voegen' met platte vijzels schijnthet mogelijk te zijn om het zgn. 'uitknikken' te voorkomendoor alleen de vijzels enigszins excentrisch te plaatsen, duszonder speciale voorzieningen, zoals verankeringen, vertan-dingen of deuvels. (wordt vervolgd)v.d.V.14 Cement XV (1963) Nr. 1