I I IWAPENING IWAPENEN, EEN VAK APART (XII), ~AFSTANDHOUDERS IN BETONingJJ. van der Molen, Ballast Nedam Engineering, AmstelveenAchter het woord afstandhouder gaan in de betonwereld vele betekenissen schuil: de??n gebruikt het in relatie tot de bekisting, een ander tot de betondekking en eenderde tot de wapening. Bij al deze toepassingen staat ??n ding centraal: deafstandhouder is een hulpmiddel bij het stellen op - en tijdens de uitvoeringhandhaven van - een voorgeschreven streefmaat. De schrijver poogt duidelijkheid tescheppen in een wereld vol begripsverwarring.De toepassing alleen is niet vol-doende om de afstandhouderjuist te classificeren. De mate-riaalkeuze van een bekistings- en eendekkingsafstandhouder zal mede af-hangen van de milieuklasse waaraan debetonconstructie moet voldoen. De uit-voering van een wapeningsafstandhou-der wordt veelal bepaald door het typeconstructie, de te dragen werkbelastingen een eventuele nevenfunctie als voor-spannings-, dekkings- of bekistingsaf-standhouder.Prestatie-eisen voor deze belangrijkehulpcomponenten zijn ofin het geheelniet aanwezig Ofzijnz? algemeen, datzein werkelijkheid onbruikbaar zijn. Ditblijkt bijvoorbeeld duidelijk uit het ge-bruik van het onbegrip 'dekkingsblokje'in NEN 6722 (VBU 1986), omdat veletypes, zoals bijvoorbeeld ringen, nietvoldoen aan de omschrijvingvanhet be-grip 'blolqe'. Bovendien is het ook terugtevinden in de veel misbruikte prestatie-eis van een 'betonblokje' in bestekken:'Afitandhouders van beton moeten minimaaldezelfde druksterkte bezitten als het hen om-ringende beton'Dit komt ongeveer overeen met de eiseen poes een hondeleven te laten leiden:aangezien hetgrootste deel van de zoge-naamde 'betonblokjes' helemaal niet uitbeton (cement, zand en grof toeslag-materiaal) bestaat, maar uit mortel (ce-ment en zand). Over het algemeenwordt met de besteksomschrijving ietsanders bedoeld, namelijk dat de af-standhouder eigenschappen moet heb-ben vergelijkbaar met het omringendebeton.De besteksschrijver weet veelal niet hoehij dit in een prestatie-eis moet om-schrijven, omdat hij:Cement 1993 nr. 12- de techniek om een gebruiks- dan welmateriaalprestatie te omschrijven on-voldoende beheerst;- te weinig materiaalkennis bezit om devereiste betonsterkteklasse en/of mi-lieuklasse te vertalen in voor afstand-houders toepasbare materialen;- niet of te weinig in contact staat metuitvoerende instanties en zodoendeweinig ofgeen inzicht heeft in de voordiverse afstandhouders verschillendeprestatie-eisen;- nog niet ofonvoldoende is ingespeeldop het vrij ongerepte gebied van deonderlinge relaties tussen duurzaam-heid, milieuklasse en betoneigenschap-pen.Teneinde het probleem te vergroten be-staan er binnen de vaktaal ook nog dub-belingen. Een voorbeeld is het begrip'pieleman', dat zowel voor een bekis-tings- als een wapeningsafstandhouderin gebruik is.Deze onoverzichtelijkheid wordt doorde leverancier extra vergroot door voorieder type ofvariatie afstandhouder eeneigen naam te bedenken, omwille vande herkenbaarheid van zijn produkt.Categorie-indelingInhetvolgendezal getrachtworden hel-derheid te scheppen in deze brij van na-men en onbegrippen door per categorieafstandhouders de problemen te behan-delen, speciaal ten aanzien van hun in-vloed op de wapeningstechniek. Erwordt naar de te stellen en te handhavenstreefmaat onderscheid gemaakt tussende volgende categorie?n afstandhou-ders:BEKISTINGSAFSTANDHOUDER:wordt gebruikt om de bekisting op devoorgeschreven betonafmeting te stel-len en te handhaven.DEKKINGSAFSTANDHOUDER:wordt gebruikt om de wapening op devoorgeschreven betondekking te stellenen te handhaven.WAPENINGSAFSTANDHOUDER:wordt gebruikt om de wapening op deonderlinge afstand te stellen en te hand-haven.Een en ander is weergegeven tabel 1,waarin tevens de materiaalvariantenzijn opgenomen.MORTELAFSTANDHOUDER:bestaat uit cement en zand < 4 mmoBETONAFSTANDHOUDER:bestaat uit cement, zand < 4 mm engrof toeslagmateriaal < 32 mmoKUNSTSTOFAFSTANDHOUDER:gemaakt van een thermoplastischekunststof (plastic).STALEN AFSTANDHOUDER:gemaakt van staal, zowel draad-, con-structie- als betonstaal, geschikt voorgebruik in beton.De onderverdeling van cementgebon-den afstandhouders in mortel en betonzal voor velen totaal nieuw zijn. Ener-zijds is de materiaalkeuze afhankelijkvan de afmeting van de afstandhouderen het gevolgde produktieproces, an-derzijds wijken de prestatie-eisen vooreen mortel nogal afvan die van beton.Dit laatste materiaal bevat te allen tijdeeen fractie toeslagmateriaal > 4 mm,terwijl de maximale korrelgrootte ge-bonden is aan de grootte van het object.Ook ten aanzienvan de cementhoeveel-heden bestaan signifikante verschillen.De overige materialen behoeven geenverdere uitleg.17BekistingsafstandhouderDeze tijdelijke, deels achterblijvende,afstandhouders kan men al naar gelangde toegepastematerialen onderscheidenin drie soorten (geen systemen).De eerste soort is de centerpendoorvoer,een doorvoer door de bekistingvoor eencenterpen (trekstang). Deze moet de be-kisting tijdens het storten op de voorge-schreven maat houden. Toegepast wor-den buizen van PVC, vezelversterkt be-ton of staal, al of niet met achterblij-vende conussen.Het zijn veelal de milieuomstandighe-den die voor deze, aan het betonopper-vlak komende, elementen de keuze vanhet toe te passen materiaal bepalen. Ookde bijkomende eis van betondekking of-omhulling van de doorvoer wordt opdeze wijze vastgesteld. Vooral bij hogewapeningsconcentraties, zoals bijvoor-beeld in laszones, kunnen deze door-voeren tot aanpassing van de wapeningaanleiding geven.De tweede soortis de verloren afstandhou-der, een in de constructie achterblijven-de bekistingsafstandhouder. Toegepastetypes zijn kimblokken, -vormers en-ankers, veelal bestaande uit beton ofvezelbeton.Ook bij deze aan het betonoppervlakkomende voorzieningen zijn de milieu-eisen keuzebepalend. Echter door hunomvang zijn ze veel storender voor dewapening, omdat zij zich veelal nabijstortnaden, dus inlaszonesvan dewape-ning bevinden.De derde soort is de verloren eenterpen,eeninde constructie, vaakop devoorge-schreven betondekking, achterblijvendcenterpendeel. Bedoeld worden stalenspanstaven met terugwinbare conussen.De conusgatenworden laterveelal afge-dicht met mortel of ingelijmde prefabvullingen.Deze soort afstandhouders levert doorde omvang van de terugwinbare conus-sen over het algemeen problemen opvoor de wapening. Men zal er in hetwerk omheen moeten vlechten of, in-dien de wapening geprefabriceerdwordt, moeten de posities en de afme-tingen van deze wapening-kruisendehulpmiddelen bekend zijn. Naast de eismetbetrekking tot de betondekking na-bij het conusgat, geldthier ook de eis tenaanzien van de minimale betonom-hulling om de afstandhouder.Wapeningsproblemen kunnen groten-deels worden voorkomen door het kie-zen van posities van centerpennen opeenveelvoudvanhethorizontaleenver-ticale wapeningsstramien of het di-18IWAPENINGTabel 1Materialen voor afstandhouderscementgebonden kunststof staalmortelbetondiversenthermoplast-PEplaat- ofconstructiestaal- beschermd- lichte toeslagmaterialen- polymeer- vezel versterkt* natuur* kunststof- vulstof- PP-PS-PVCmensioneren van het wapeningsstra-rnien op een deelmaat van de center-penafstand.De invloed van milieuklassen op de ma-teriaalkeuze van een bekistingsafstand-houder komt vrijwel overeen met dievan de dekkingsafstandhouders enwordt voor alle duidelijkheid in dathoofdstuk behandeld.DekkingsafstandhouderDeze categorie afstandhouders is in debouwwereld, ondanks zijn essenti?lefunctie, tot op heden een ondergescho-ven kindje gebleven.Enerzijds weten besteksschrijvers zichnauwelijks raad met de prestatie-om-schrijving van de toete passen materia-len. Dat bleek al uit de in de inleidinggenoemde veelvuldig misbruikte pres-tatie-omschrijving 'dezelfde druksterk-te als het omringende beton'.Anderzijds komt de uitvoering in pro-blemen, omdat controle van de beton-dekking in het werk erg moeilijk en ergstorend is, aangezien dit over het alge-meen vlak voor het storten gebeurt. Bo-vendien is de kwalificatie 'betondek-king als kwaliteitsaspect' na een reeksvan grote en kleinezogenoemde 'beton-rot'- en zoutschades, pas recent inzwang geraakt.Door de invoering van de in de VBT1986 genoemdevijfin zwaarte oplopen-de milieuklassen, werden zowel be-steksschrijvers als uitvoerenden gecon-fronteerd meteengrootaantal onbeant-woorde vragen. Deze vragen varieerdenvan: 'Mag produkt X gemaakt van ma-teriaalY inmilieuklasse 4 gebruiktwor-den?', tot: 'Waaraan moet een zoge-naamd betonblokje voldoen bij hoog-waardig beton met vliegas?'De antwoorden op een deel van dezevragen was door onderzoek voor grotewaterbouwkundige werken, zoals destormvloedkering, offshore-platformsen bruggenbouw, bij enkele specialisten* gecoat* metallurgisch- onbeschermd (zwart)-RVSbetonstaal- beschermd* gecoat* metallurgisch- onbeschermd-RVSwel bekend, bij anderen echter niet ofnauwelijks. Daarom heeft de STUBE-CO haar studiecel 'Afstandhouders' nietalleen de opdracht gegeven dekkingsaf-standhouders naar soortentypeintede-len, maar ook te onderzoeken welkesoorten of typen daarvan voor welkernilieuklassen geschiktzijn en aanwelkeprestatie-eisen ze minimaal zoudenmoetenvoldoen.Aangezien ditdoorve-le leveranciers mede bekostigde onder-zoeknog loopt, moethier helaaswordenvolstaan meteenoverzichtvan de huidi-ge stand van zaken ten aanzien van deindeling.SoortenEvenals bij de bekistingsafstandhouderis gelet op de functie, onafhankelijkvanhet toegepaste materiaal en de in de onsomringende landen in gebruik zijndeterminologie. De volgende soorten zijnte onderscheiden:HORIZONTALE: alle typen dekkings-afstandhouders die geschikt zijn voorhet gebruik bij horizontale vlakken;VERTICALE: alle typen die geschiktzijn voor het gebruik tussen verticalevlakken;SPECIALE: alle typen die speciaal ont-worpen zijn voor toepassing in prefabelementen, in systeemvloeren of diep-wanden.KlasseGelet op de vorm van het oplegvlak isdeze categorie afstandhouders naarEuro-pees voorbeeld als volgt te classificeren:PUNTAFSTANDHOUDER: alle typendekkingsafstandhouders waarbij hetraakvlakmet de bekistingpuntvormig is(minimale afmetingen heeft).Toegepaste types: kunststofringen en-blokjes, beton- en (vezelversterkte)mortelblokjes met en zonder bevesti-gingsmiddeLLI]NAFSTANDHOUDER: alle typenwaarbij het raakvlak met de bekisting(dus het toekomstig betonoppervlak)Cement 1993 nr. 12lijnvormig, zowel recht, gegolfd als zig-zag-vormig, is.Toegepaste types: kunststofen vezelver-stekte mortelstrippen, voorverticaal ge-bruik voorzien van bevestigingsmiddel,en betonbroodjes.PLAATAFSTANDHOUDER: alle ty-pen waarbij het raakvlak met de bekis-ting-werkvloer-isolatieplaat gebruiktwordt om de oppervlaktedruk op deze'bekisting' te spreiden.Toegepaste types: speciale afstandhou-ders voor isolatieplaat, betonbroodjes ofbetonnen trapeziumblokken (tegeltjes).Prestatie-eisenDe problemen ten aanzien van het om-schrijven van prestatie-eisen kan wor-den onderverdeeld in vijfgroepen:Fysische eigenschappenDe belangrijkste eis is hier de waterin-dringing (permeabiliteit) in en langs deafstandhouder. Enerzijds hangt dit sa-men methet materiaal van de te gebrui-ken afstandhouder en anderzijds met deaanhechting van de afstandhouder aanhet omringendebeton. Zo is bij cement-gebonden afstandhouders het voor-schrijven van het gebruik van vliegas ofdezelfde cementsoort veel bepalendervoor een gelijkwaardigheid met hetomringende beton dan dezelfde 'be-ton'druksterkte.Voorts is de structuur, vorm en gevoe-ligheid voor vervuiling van het aan-hechtingsvlak van een afstandhoudererg bepalend voor de indringingsdieptelangs dit vlak.Mechanische eigenschappenTen aanzien van kunststofafstandhou-ders dient een minimaal opneembarepuntbelasting te worden gespecificeerd.Voor cementgebonden afstandhoudersis hetjuister een dito lijnlast te specifice-ren dan het eisen van een bepaalde be-tondruksterkte.Esthetische eisenIn sommige gevallen, bijvoorbeeld bijgebruik van wit cement of sterk kleu-rende zandsoorten, kan het noodzake-lijk zijn afstandhouders te kleuren ofeen overeenkomstig cement te gebrui-ken.Ook kunnen structuureisen, bijvoor-beeld een gestraald oppervlak, het ge-bruik van kunststofafstandhouders on-mogelijk maken en zijn er types die nahet storten zichtbaar blijven (bijvoor-beeld betonbroodjes).UitvoeringseisenHet voorschrijven van het gebruik vanzachte hout- ofplaatmaterialen voor debekisting heeft direct invloed op deCement 1993 nr. 12grootte van het aanrakingsoppervlakvan een puntafstandhouder.Isolatiemateriaal dat tevens wordt ge-bruikt als bekisting, vraagtzelfs om aan-gepaste types.De uitvoeringswijze en -volgorde zijnsterk bepalend voor het aantal afstand-houders per oppervlakte oflengte.WapeningseisenHet aantal dekkingsafstandhouders peroppervlakte oflengte hangt afvan de ei-gen stijfheid van de wapening ofhetwa-peningselement, maar wordt ook be-paald door de belasting op en de locatievan de wapeningsafstandhouders.Ten aanzien van het gebruik van lijnaf-standhouders valt nog het volgende opte merken: deze veel te lange (soms 2,5m) afstandhouders zijn door hun vormen doordat ze moeilijk met betonspeciete vullen zijn, erg gevoelig voor scheur-vorming langs het aanhechtingsvlak.Deze scheurgevoeligheid wordt nogvergrootwanneer de lijnafstandhoudersop buigingsgevoelige locaties haaks opde buigrichting worden geplaatst. Descheurgevoeligheid is sterk te vermin-deren door de lijnafstandhouders in tekorten en daarna diagonaal en versprin-gend te plaatsen.Een ander veel voorkomend probleem. bij bekervormige cementgebondendekkings- en bekistingsafstandhouders,is scheurvorming onder de afstandhou-ders door nazakkingvan de betonspecie.Dit is te bestrijden door ze verspringendte plaatsen, het aantal tot een minimumte beperkenenzorgvuldig teverdichten.WapeningsafstandhonderDeze afstandhouderwordt gebruikt omde wapeningsstaven op dejuiste onder-linge maat te stellen en te handhaven enwordt aangebracht in vloeren en wan-den tussen wapeningslagen of -netten?nderling. Men kan ze onderverdelenm:- wandafstandhouder: een u-vormiggebogenstaafvoorhet op afstand hou-den van twee verticaal geplaatste wa-peningslagen of-netten;- support: een driedimensionaal gebo-gen staafvoor het op afstand houdenvan twee meestal horizontale wape-ningslagen of-netten;- supportstaaf: een overmaatse staafbe-ton- ofconstructiestaalvoor het op af-stand houden van parallel liggendewapeningslagen;- tralieligger: een gelaste draadstalenliggerconstructie, soms gebruikt alsconstructiefelement, die de onderlin-ge maat tussen twee of meer wape-ningslagen (-netten) handhaaft;- supportframe: een gelast constructie-ofbetonstalen framewerk, dat de on-derlinge maat tussen twee ofmeerwa-peningslagen (-netten) handhaaft.Vaak vormt dit frame tevens een af-~tandhouder voor de voorspanwape-mng.Omdat het hier vooral om interne wa-peningsmaten gaat, zijn er geen proble-men ten aanzien van de milieuklassen.De problemen spitsen zich hier meertoe op kosten, omdat besteksschrijversveelal geen prestatie-eisen (dus geenkostenpost) hiervoor opnemen en con-structeurs of constructiebureaus zich,vanwege hetschijnbaarlaag houdenvanhet budget, onthouden van het aange-ven van dit zogenaamde hulpijzer. Om-dat in NEN 6922 wel degelijk mini-mum-hoeveelheden supporten wordenvoorgeschreven, kan hier NlliT vanhulpijzer gesproken worden en dienthet, in navolging van de ons omringen-de landen, op tekening en buigstaat teworden aangegeven.In constructies methogewapeningsper-centages zal de aanwezige wapening zo-veel mogelijk als support benut moetenworden. Dit kan bijvoorbeeld door beu-gels te benutten ofbepaalde staven eenkenmiddellijn groter te kiezen en daareen supportframe mee op te bouwen.Dat vergt nogal wat souplesse van de indit opzicht vaak veel te starre construc-teurs en opzichters.Al met al is de hoogste tijd voor elke ca-tegorie prestatie-eisen vast te leggen.Dat geldtzowel voorde materiaaleigen-schappen, de uitvoerings- en milieu-eisen als de toleranties van de belangrij-ke hulpcomponenten.Voorhetopstellenvan dit onderdeel vande serie WAPENEN EEN VAK APARTis doorde schrijvergebruik gemaaktvaninformatie verktegen uit de lopendeStubeco-studiecel, AFSTANDHOU-DERS, en de subcommissie NORME-RINGvan de SITRUB, alsmede van be-roepshalve verktegen informatie en er-varing met deze materie binnen BallastNedam Engineering. Om geen nieuweverwarring te zaaien zijn de gebruiktebegrippen zoveel mogelijk eensluidendaan de begripsomschrijvingen zoals dievoorlopig zijn opgesteld door bovenge-noemde commissie en studiecel.19