? utiliteitsbouw? ? reparatieir.J.Faber,lngenieursbureau Oranjewoud BVing.R.J.Wielinga, Rijksdienst voor de MonumentenzorgIn 1993 is de Belv?d?re, een ter plaatse gestorte betonnen toren die zich sinds 1924 inhet Tjaerda's bos bij hetFriese Oranjewoud bevindt, gerestaureerd. Deze restauratie wasdringend noodzakelijk. Door te geringe dekking op de wapening was het betonijzer gaanroesten, waardoor de doorsnede van de toch al slanke kolommen plaatselijk nog verderwas afgenomen. Daarnaast was er sprake 'lan ernstige scheurvorming.BELV?D?RETE ORANJEWOUDCD Aanzicht van de Belv?d?reCEMENT1996/6De betonnen Belv?d?re in het Tjaerda's bosbij Oranjewoud is opgericht in 1924 en ken-de een houten voorganger. Samen met dekluizenaarsgrot, de speeltuin en het doolhofvormde de toren jarenlang een grote attrac-tie in de regio.De betonnen toren is ter plaatse gestort enbestaat uit acht zeer slanke kolommen vancirca 20 m hoog (200 x 170 mm2v??r res-tauratie), waarop een achthoekig topbordesvan circa 36 m2is gestort. De kolommen zijnonderling verbonden door tussenbordes"sen, koppelbalken en negen trappen die zichbinnen de door de kolommen gevormdeachthoek omhoog wentelen (fig. 1).VakmanschapDe wapening in de kolommen bestond uitvier staven 016 (fig. 2). Omdatde kolommenzeer slank zijn uitgevoerd, was het interes-sant om te kijken in hoeverre met de destijdsgeldende voorschriften een dergelijke con"structie te maken kon zijn. Na raadplegingvan de GBV 1918 bleek echter daternietvol-doende betonijzer in de kolommen aanwe-zig was en datvooral de 'knikvastheid' nogalwat te wensen overliet. De maximaal toe-laatbare kolomdruk zou slechts 49 kN mo-gen zijn, een waarde die alleen al door hetei"gen gewicht werd bereikt. Dat de toren tochal 69 jaar stond, vormde een bewijs van hetoAangetaste betondoorsnede200vakmanschap waarmee hij was gemaakt,alsmede van de benodigde reserve in draag-kracht (in 1953was de toren ook al eens ge-repareerd). Destabiliteitvan de toren wordtvoor een groot deel ontleend aan de schijf-werking van trappen en bordessen.De toren verkeerde tot de restauratie in1993 in een zeer slechte staat. Door te ge-ringe dekking op de wapening (lokaal min-der dan 5 mm) was hetbetonijzergaan roes-ten, waardoor de doorsnede van de toch alslanke kolommen plaatselijk nog verder wasafgenomen (foto 3). Daarnaast was er spra-ke van ernstige scheurvorming, vooral terplaatse van de aansluiting van de onderstetrap met het bordes. Hierdoorwas de stabili-teit van de toren niet meer gegarandeerd.Doordat de toren door de geringe stijfheidvan de constructie continu in beweging was,werd de situatie alleen nog maar verslech-terd. De toren en zijn omgeving waren danook afgesloten voor het publiek.RestauratievoorstelEen inspectie van de fundering leerde dathet geheel op acht ronde palen staat. De pa-len hebben een diameter van 800 mm eneen lengte van circa 3,5 m. Halverwege depalen is ondergronds een zware betonnenplaat aangebracht, waarmee de bovenbe-lasting min ofmeer gelijkmatig op de onder-grond wordt overgebracht. Het gewicht vandeplaat (circa 25 ton) zal samen met de opde plaat rustende grond (circa 70 ton) hetzwaartepunt van de toren omlaag brengenter vergroting van de kantelveiligheid. Demaximaal gemeten scheefstand over ??nkolom bedroeg slechts 40 mm (over 20 m),wat het vakmanschap van de makers nog-maals onderstreept. In tegenstelling tot debovenbouw verkeerde de fundering in eengoede staat.51? utiliteitsbouw? ? reparatieDe betonrestauratie verliep als volgt:? wegkappen van al het loszittende en aan-getaste beton tot op de 'gezonde' onder-laag en ontroesten van de bestaande wa-pening;? aanbrengen van de nieuwe wapening engritstralen metmineraal grit;? plaatsen van een tweezijdige bekisting;? beton voorbehandelen met een alkalischeprimer en voorbevochtigen;? machinaal aanbrengen spuitbeton met de'dry-mix'-methode;? de niet bekiste zijden handmatig afreienen spanen;? de bekisting verwijderen en oneffenhedenhandmatig uitrepareren met een PCC-mortel;opgebouwd, waarmee de bordessen van detoren in verticale zin zijn gestempeld. Tevensis een steiger rondom de toren aangebrachtdie dusdanig is uitgevoerd dat deze de hori-zontale stabiliteit van de constructie kanovernemen. De genoemde maatregelenwerden noodzakelijk geacht, omdat het ge-vaar van (gedeeltelijke) instorting tijdenshetstralen en wegkappen van het aangetas-te beton niet ondenkbeeldig was.270o Nieuwe betondoorsnede kolommen..,.NDe restauratie van de bovenbouw kon opverschillende manieren worden uitgevoerd.Met een plaatselijk herstel - in feite eensymptoombestrijding - zou zowel de slank-heid van de toren als de textuur van het be-ton (de afdrukken van de plankjes van debekisting waren nog zichtbaar) kunnen wor-den behouden. Het vervalproces zou echterniet worden gestopt, doordat de zeer lagedekking aanwezig bleef. Bovendien was detoestand van de constructie dusdanigslecht (wapening over grote afstanden voormeerdan vijftigprocentweggerot) datsymp-toombestrijding volstrekt ontoereikend zouzijn teneinde de toren weer toegankelijk temaken voor het publiek. Uitgangspunt bijrestauratie was dat de architectuur van detoren, die juist opvalt door de slanke, openstructuur, zoveel mogelijk zou worden be-houden. Extra verstijvingselementen zoalstuien of schoren waren daarom niet accep-tabel. De bestaande constructie te verster-ken metextra wapeningen spuitbeton bleekeen voor de hand liggende oplossing.EN GECONSERVEERDBESTAANDE WAPENING GESTRAALD ONTROESTUitvoering van het herstelAlvorens aan de betonconstructie enig werkte verrichten is een stalen hulpconstructieAAN TE BRENGEN HOOGWAARDIGE SPUITBETON8,4 kN~5,2kN-----8,4 kN-5,2 kN-~A--YI I~'+t=FFt~?+ -1I II II I? Invloed van de wind op de constructie@ Wapening deels doorgeroest door on-voldoende dekking, betonschilfers op diver-se plaatsen afgesprongen52 CEMENT1996j6? het geheel in een plastic folie verpakkenteneinde uitdroging tegen te gaan (er isgeen curing compound gebruikt in ver-band met een eventuele latere coating/impregnering);? aanbrengen van nieuwe leuningen en ba-lustrades;? de steiger- en stempelconstructies verwij-deren.Het spuitbeton bevatte circa 560 kg/m3portlandcement, zand plus grind met eenmaximale korreldiameter van 4 mm en mi-crosilica. De water-cementfactor was circa0,4. De vereiste betonsterkte na 28 dagenwas minimaal B 45.Het beton werd tijdens de werkzaamhedengetransporteerd over een afstand van maxi-maal 75 m. Hiervoor werd een 7 m3com-pressor gebruikt, werkend op een 380 Voltsaggregaat.KarakterDoor de toren te versterken met nieuwe wa-pening (fig. 4) en spuitbeton heeft zij ietsvan haar spectaculaire slanke karaktermoeten prijsgeven, terwijl ook de oorspron"kelijke textuur van het oppervlak verloren isgegaan. Hetisderhalve de vraag ofreparatieen restauratie hier hand in hand zijn gegaan.Daar staat echter tegenover dat de torenhaar oorspronkelijke functie weer kan ver-vuilen met behoud van de oorspronkelijkemanier van belastingafdracht en het openkarakter. Ondanks de grotere stijfheid vande toren ligt de eigenfrequentie toch nog ineen gebied waarin de versnellingen terplaatse van het topbordes wel degelijk voel-baar zijn. Met een eindige-elementenpro-gramma is de krachtsverdelingin de torenvoor, tijdens en na de restauratie geanaly-seerd (fig. 5). De berekende eigenfrequen-tie bedraagt circa 0,8 Hz bij een totaal ge-wicht na restauratie van circa 67 ton, waar-van 14 ton in het topbordes.Intussen is de toren alweer driejaartot volletevredenheid van hetpubliek in gebruik.Projectgegevensopdrachtgever: Stichting Belv?d?re Oran-jewoudconstructie en projectbegeleiding: Inge-nieursbureau Oranjewoud BVaannemer: Van Wijnen BV, Gorredijkbetonreparatiewerkzaamheden:Kreeftlm-pregneerbedrijfBV, Hoogeveen ? Toekomst voor de Belv?d?re veiliggesteld'Zonnige periodes methier en daar een bui'De levensverwachting voor uw betonconstructieRationeel onderhoud rukt op; dat was eertijds beperkt tot uw - al dannietgesaneerde -gebit, maar L.C.C. (Life Cycle Costing voor de inge-wijden) noopt ons tot uitspraken over de verwachte resterende le-vensduur van onze betonconstructies. Het venijn zit in het woordje'verwachte'. Verwachte? Door wie verwachte? Niet door ons, maardoor de door ons in de arm genomen, duurbetaalde expert. 'Duurbe-taalde' is een overbodige toevoeging. Een expert is namelijk iemanddie evenveel weet als ieder ander die een tijdje heeft meegelopen ineen bepaald vakgebied. Hij onderscheidtzich, doorzich voor het wei"nige dat hij weet - er is ook niet meer bekend - duurder te laten beta-len dan die anderen. Wanneer zijn rapport komt, bestaat dat uit eengedetailleerde beschrijving van het verleden van de constructie; dewater-cementfactor; de cementsoort, hetaantal regenbuien in de af-gelopen dertigjaar ... enz. Deze terugblik wordtgevolgd door een ge-detailleerde beschrijving van de huidige toestand; het aantal scheu-ren, de standaardafwijking van de gemiddelde dekking, de porosi-teit. Bij elkaar zijn dit al dik 25 pagina's exclusief de bijlagen met deresultaten van het laboratoriumonderzoek.Nu weten wij nog niets, behalve dat wij met een echte expert te ma-ken hebben. Het gaat ons echter om de prognose: hoe lang za/deconstructie het nog uithouden? Wat gaat er gebeuren? Dat vindenwe in het dunste gedeelte van het rapport. Misschien vijf pagina's.Ook de uitspraken zijn 'dun': 'Als alles meezit is de resterende levens-duur nog dertigjaar'; 'Dit kan ook vijftien jaar worden, maar daar isnaderonderzoek voor nodig'; 'Misschien helpt een coating, maar diekan ook een averechtse uitwerking hebben'. Het beste is om de ex-pert over vijfjaar nogmaals te raadplegen.CEMENT1996/6Deze gang van zaken hoeft niemand te verbazen, die de weersver-wachtingen op TV oplettend volgt. Die bestaan ook voor veertig pro-cent uit een terugblik op de afgelopen weken en dagen. Met kaartenen satellietfoto's van schuivende regenfronten en diepgravendeana-lyses van weersystemen. Daar wordt aan toegevoegd de mededelingdat zo'n interessante toestand voor het laatst in november 1934 op-trad. Daama volgen de satellietbeelden van de huidige toestand: zonop Terschelling (bijna altijd), wat hagel in Drenthe, een onweersbuiboven Maastricht en zo door. Ons is het te doen om de verwachtingvoor morgen. Die beslaat ongeveer tien procent van het programmaen is met veel 'misschien' en 'mits' doorspekt. Zo weten we dat wevoor onze kijk- en luist?rbijdrage een echte expertzagen optreden.De toekomst voorspellen blijft moeilijk, al is die vrucht van verledenen heden.Wat te doen? Hetzelfde als met het weer: immers, we kijken 's mor-gens naar de lucht en concluderen: 'hetzelfde weer als gisteren'. Datis bijna altijd goed!! Vertaald naar de duurzaamheid van een beton-constructie kunnen we de expert laten praten en concluderen dat deconstructie zeker nog eens dertigjaar - dan gaan we met pensioen -mee zal gaan. Voor de goede orde laten we een paarplekken bijwer-ken en wanneer ons budget overloopt geven we het hele boeltje eenschilderbeurt. Direct nodig is het niet, maar dan ziet de zaak er ten-minste weer fris uit. Dus het soort van overweging, waar beauty-farms het van moeten hebben. Voorlopig zijn we uit de zorgen.IIlt.R. de Sitter?53