II I SCHADE BOUWSCHADE TER LERING V SCHEURVORMING IN KELDERWANDEN ing.H.StoffeJ."s en il.".A.J.Wubs, TNO-Bouw, afdelîngConstructies Begin dit jaar is een artikelenserie gestart over bouwschades. De voorgaande vier artikelen waren ontleend aan schadegevallen die door het adviesbureau irJ.G.Hageman waren behandeld. In dit .artikel treedt TNO-Bouw voor het voetlicht. Ook deze organisatie wordt vaak betrokken bij schadegevallen. Het behandelde onderwerp kan 'regelmatig terugkerend' worden genoemd. Alleen al daarom is het voor de praktijk van belang er (opnieuw) kennis van te nemen. Schelllatische weergave 'Van het kritnpver100p in een vloer en in een later daarop vastgestorte wand en van het onderlinge kritnpverschil devloer dewanden 'oplengte' houdt. Hîerdoor ontstaan horîzontale trek~ spannîngen înde wanden met, în veel gevallen, het ontstaan vanscheuren als gevolg. Een analoog verschijnsel als dat veroor­ zaakt door krîmp, kanoptreden door temperatuurînvloeden. Vooral de ont­ wîkkelîngvanhydratatîewarmte kan leîden tot een temperatuur van dekel­ derwandendîe duîdelijk hoger îs dan dîevan dereeds eerder gestorte vloer. Hydratatîewarmte îseen uîtvloeîsel van het chemîsche proces dat zîchtîjdens globaal de eerste 24 uur van deverhar­ dîng în het cement afspeelt. De tempe­ ratuur vandewand wordt hîerbij hoger naarmate dewand dikker îsen daardoor mînder snel kanafkoelen.Bîj zeerdîkke wanden, zoalsdezevoorkomen bij tun- krimptoename van de vloer vanaf het tijdstip f1 ~----II.. tijd nels en sluîzen,kandetemperatuur, af­ hankelijk vandeomstandîgheden, op­ lopen tot soms meer dan 40 oe. In figuur 2îsschematisch eenschets van het tem­ peratuurverloop inzowel devloer als de wand gegeven. Aangezîen hetbeton vandewanden în de eerste urenna het storten nog mîn of meerplastîsch is,veroorzaakt de tempe­ ratuurverhogîng hietÎneenvrijwel spannîngsloze verlengîngtenopzîchte van devloer. De wand koelt, na het be­ reîken vandehoogste waardevande temperatuur, weer aftot de omgevîngs­ temperatuur. Hîerbijzouuîteraard weer eenverkortîng tenopzîchte vande vloer wîllen optreden. Op dat tijdstîp îs de wand echterreedsverhard en schuîf­ vast verbonden met devloer. De hieruit voortvloeîende belemmeringvan de verkortîngleîdteveneens tot deeerder ---- krimpverloop in de vloer ----- krimpverloopin de wand fl stortenwond II krimp van de vloer na f1 9agen I verschi lin ver har­ dingstijd tussen vloer en wand o stortenvloer CLE....x I 1 Een regelmatîg terugkerend probleem betreft het optreden vanscheuren în de wanden Van gewapend betonnenkel­ ders. Dergelijke scheurengevenalsnel aanleîdîng tot c.q. vrees voorlekkage, hetgeen vervolgens reden îsvoor het în­ stellenvaneenonderzoek. De scheur­ vormîng blijktvaakeengevolg tezîjn van de belemmerîng doordevloer van krîmp en temperatuurvervormîngen în de wand. De vloer îsnamelij kvrijwel al­ tîjd eerder gestort dan dewand en heeft hierdoor tot op het tîjdstip datde wan­ den worden gestort alemgekrîmpver­ vormîng ondergaan. Er zou duseenver­ kortîngsverschîl wîllenontstaan tussen de vloer en de wanden; în figuur 1îsdît schematisch weergegeven. Beîde con­ structîedelenzijnechter star met elkaar verbonden, hetgeen tot gevolgheeft dat S cheurvormîng îséénvan de meest . voorkomende gebreken în beton­ constructies. In de eerste afleve­ rîng vandeze artikelenserîe îshierreeds op gewezen. Toch îsscheurvormîng în zekere zînînherent aandetoepassîng van het materîaal gewapend beton. De leekassocîeert scheurvormîng meestal met gebrekaansterkte. Soms is deze conc1usîe juîst,echter veelvaker îsdît met het gevaL Ontwerpers en construc­ teurs kunnen overigens ook worden verrast door het optreden vanscheuren. De scheurvormîng blijktdan, hoe voor de hand lîggend ook,door debetrokke­ nen met te zijn voorzîen. Overîgens wordt het onderwerp scheurvormîng în ontwerpberekenîngen nogaleenskarîg behandeld. Vooralworden degevolgen van belemmerde krîmp en tempera­ tuurvervormîngen nogaleens onder­ schat. TNO-Bouw advîseert regelmatîg în sîtuarieswaarîn dît tot schadeleîdt. Cement 1992 nr. 12 29 I I I SCHADE BOUWSCHADE TER LERING V SCHEURVORMING IN KELDERWANDEN ing.H.Stoffers en ir.A.J.Wubs, TNO-Bouw, afdeling Constructies Begin dit jaar is een artikelenserie gestart over bouwschades. De voorgaande vier artikelen waren ontleend aan schadegevallen die door het adviesbureau irJ.G.Hageman waren behandeld. In dit artikel treedt TNO-Bouw voor het voetlicht. Ook deze organisatie wordt vaak betrokken bij schadegevallen. Het behandelde onderwerp kan 'regelmatig terugkerend' worden genoemd. Alleen al daarom is het voor de praktijk van belang er (opnieuw) kennis van te nemen. S cheurvorming is één van de meest voorkomende gebreken in beton­ constructies. In de eerste afleve­ ring van deze artikelenserie is hier reeds op gewezen. Toch is scheurvorming in zekere zin inherent aan de toepassing van het materiaal gewapend beton. De leek associeert scheurvorming meestal met gebrek aan sterkte. Soms is deze conclusie juist, echter veel vaker is dit niet het geval. Ontwerpers en construc­ teurs kunnen overigens ook worden verrast door het optreden van scheuren. De scheurvorming blijkt dan, hoe voor de hand liggend ook, door de betrokke­ nen niet te zijn voorzien. Overigens wordt het onderwerp scheurvorming in ontwerpberekeningen nogal eens karig behandeld. Vooral worden de gevolgen van belemmerde krimp en tempera­ tuurvervormingen nogal eens onder­ schat. TNO-Bouw adviseert regelmatig in situaties waarin dit tot schade leidt. Een regelmatig terugkerend probleem betreft het optreden van scheuren in de wanden van gewapend betonnen kel­ ders. Dergelijke scheuren geven al snel aanleiding tot c.q. vrees voor lekkage, hetgeen vervolgens reden is voor het in­ stellen van een onderzoek. De scheur­ vorming blijkt vaak een gevolg te zijn van de belemmering door de vloer van krimp en temperatuurvervormingen in de wand. De vloer is namelij k vrijwel al­ tijd eerder gestort dan de wand en heeft hierdoor tot op het tijdstip dat de wan­ den worden gestort al enige krimpver­ vorming ondergaan. Er zou dus een ver­ kortingsverschil willen ontstaan tussen de vloer en de wanden; in figuur 1 is dit schematisch weergegeven. Beide con­ structiedelen zijn echter star met elkaar verbonden, hetgeen tot gevolg heeft dat Cement 1992 nr. 12 verschil in verhar­ dingstijd tussen vloer en wand ---- krimpverloop in de vloer ---- krimpverloop in de wand CL E .... .x I krimp van de vloer na f1 9agen krimptoename van de vloer vanaf het tijdstip t1 storten vloer I t1 storten wand -----11.. t ij d 1 Schelllatische weergave van het kritnpverloop in een vloer en in een later daarop vastgestorte wand en van het onderlinge kritnpverschil de vloer de wanden 'op lengte' houdt. Hierdoor ontstaan horizontale trek­ spanningen in de wanden met, in veel gevallen, het ontstaan van scheuren als gevolg. Een analoog verschijnsel als dat veroor­ zaakt door krimp, kan optreden door temperatuurinvloeden. Vooral de ont­ wikkeling van hydratatiewarmte kan leiden tot een temperatuur van de kel­ derwanden die duidelijk hoger is dan die van de reeds eerder gestorte vloer. Hydratatiewarmte is een uitvloeisel van het chemische proces dat zich tijdens globaal de eerste 24 uur van de verhar­ ding in het cement afspeelt. De tempe­ ratuur van de wand wordt hierbij hoger naarmate de wand dikker is en daardoor minder snel kan afkoelen. Bij zeer dikke wanden, zoals deze voorkomen bij tun- nels en sluizen, kan de temperatuur, af­ hankelijk van de omstandigheden, op­ lopen tot soms meer dan 40 oe. In figuur 2 is schematisch een schets van het tem­ peratuurverloop in zowel de vloer als de wand gegeven. Aangezien het beton van de wanden in de eerste uren na het storten nog min of meer plastisch is, veroorzaakt de tempe­ ratuurverhoging hierin een vrijwel spanningsloze verlenging ten opzichte van de vloer. De wand koelt, na het be­ reiken van de hoogste waarde van de temperatuur, weer af tot de omgevings­ temperatuur. Hierbij zou uiteraard weer een verkorting ten opzichte van de vloer willen optreden. Op dat tijdstip is de wand echter reeds verhard en schuif­ vast verbonden met de vloer. De hieruit voortvloeiende belemmering van de verkorting leidt eveneens tot de eerder 29 ______________________ I_S_CHAD E_ 3 Scheurvorming ten gevolge van belemmerde krÏ1l1.p en tellperatuurvervormingen in een wand, gestort op een reeds verharde vloer 10 9 B 7 6 wand 5 4 vloerI 3 2 10 t---t--+-+--j----'li---'-!---+-+--1--1 /..--~ 40 t--r--,.~-_+--.::"'+_-_t_~--L..-+_~f____j-___l V ~ 30 I 20 /1/ o 1 stortenwand uo ...J J....o.....C-E...... r ----l .....tijd (dagen) ------...... 2 Schem.atische weergave van het tem.peratuurverloop in /V ~ ~ ~i'.. een dikke tunnelwand en in een tunnelvloer vanaf het ~V ~ _ ~ " I-ti_~d_s_ti_·p_w __a_ar-o-p--de-w-a_n_d-o_p_d_e_v_lo_e_r_i_s_g_e_st_o_r_t ------1 /V-- ~~I.--_+-~-L_____ ~~ \ 4 Schem.atisch verloop van de trekspanningstrajectoriën I in de wand. genoemde scheurvorming. Het scheu­ renpatroon dathierbij ontstaat, wijkt overigens niet af vandat, veroorzaakt door krimpverschillen tussenwanden vloer. Kenmerkend scheurenpatroon De scheuren vertonen meestaleenka­ rakteristiek patroon.Figuur 3 geeft hiervan eenschematische indruk. Het betreftsteeds mm of meerverticale scheuren die,althans visueel, aanvangen op 0,20 à0,50 m boven devloer enver­ volgens eindigen openige afstand vanaf de bovenzijde vandewand. Ineen be­ perkt aantal gevallen isdescheur overde volle wandhoogte aanwezig. De groot­ ste scheurwijdten tredenglobaal halver­ wege dewandhoogte op. Het geschetste scheurenpatroon geldtvoorhet mid­ dengebied vandewanden; meestalzijn nabij deuiteinden geenscheuren aan­ wezig of blijft ditbeperkt totenkele kleine, schuinverlopende scheuren. Invloed van de wandlengte op de scheurvorming De kansopscheurvorming isafhanke­ lijk van dewandlengte ofbeter gezegd van deverhouding wandlengte/wand­ hoogte (l/h). Bij relatief kortewanden (llh = 1à2)isdekans opscheuren aan­ zienlijk kleinerdan in relatieflange wanden hetgeval is. Er isnamelijk een zekere minimurnlengte vandewand nodig om de spanningen in de hogere wandgedeelten detreksterkte vanhet beton telaten bereiken. De trekspan­ ningen in de hogere wandgedeelten worden opgebouwd vanuitdeuitein- . den vandewand. De spanningstra­ jectoriën lopenvanuit dewand/vloer­ aansluiting inschuine richting naar bo­ venenbuigen vervolgens horizontaal af (fig 4). De hierdoorveroorzaakte span­ ningen bovenin dewand worden groter naarmate dewandlengte groter is. Terplaatse vandewand/vloer-aanslui­ tingis debelemmering vande wandver­ korting vrijwelvolledig; daarterplaatse isdus in principe altijdscheurvorming aanwezig. Erkan echter geenduidelijk waarneembare scheurwijdteontstaan omdat daarvoor eenzekere verplaatsîng van dewanddelen aanweerszijden van de scheur nodig is. Dit isnietmogelijk aangezien dewand, zoalsgezegd, schuifvast met de vloer isverbonden. Als gevolg hiervan isvisueel niet-waar­ neembare scheurvorming aanwezig,be­ staande uitscheuren metzeer geringe wijdtes en kleine afstanden. De bewe~ gingsvrijheid vandewand neemt echter toe met het toenemen vandeafstand boven devloer. Erkan dan eenvisueel waarneembare scheurwijdteontstaan. Met hettoenemen vandeafstand tot de vloer neemt echterookdebelemmering van dewandvervormingen af; de nei­ ging totscheuren wordtdaardoor dus weer kleiner. Betekenis van de schenrvorming De hierbedoelde scheurenhebben in hetalgemeen geenbetekenis voorde constructieve veiligheidvandekelder en het bovengelegen bouwwerk. In de meeste gevallen wordtnamelijk debe­ lasting tegendewanden verticaal afge­ voerd naardevloer en eventueel het dek. De plaats van een verticale scheurzou dan hooguit kunnensamenvallen met deplaats vaneenhoofdwapeningsstaaf De krachtswerking inde wand wordt hierdoor nietwezenlijk verstoord. wel zoueventueel corrosievande staafkun~ nen optreden; echter,zelfshetvolledig wegvallen vandestaafleidt meestalniet tot een significante verlagingvandebe­ zwijkveiligheid vandeconstructie. Met het optreden vanlekkage zijnde bruikbaarheid en de duurzaamheid van de kelder uiteraard welaangetast. Bo~ vendien IS vaak ook het esthetische aspect vanscheurvorming vanbelang. Het geheel maakthettreffen vanmaat­ regelen dusnoodzakelij k.Een effectieve en algemeen aan tebevelen preventieve methode om lekkage tevoorkomen is het tijdens debouw aanbrengen vaneen waterdichte bekledingaandebuitenzij­ devan dekelderwanden. wel isdaarmee de kans opscheurvorming nogsteeds niet verkleind. Erkan danook reden zijn om tezoeken naarpreventieve maatre­ gelen tervoorkoming vanscheurvor­ ming. Wanneer sprake isvaneenreeds gebouwde kelderwaarin scheurvor~ mingaanwezig is, isaandeorde of her­ stelmaatregelen nodigzijnenzoja, op welke wijzedescheuren kunnen wor­ denhersteld. Preventieve maatregelen Algemeen In het algemeen gesproken kaner bij constructies vangewapend betongeen sprake zijnvangaranties datscheuren niet zullen optreden. Het optreden van enige scheurvorming isals inherent te beschouwen aanhettoepassen vange­ wapend beton als bouwmateriaal. Bij kelderswerktbovendien hetopver­ schillende tijdstippen stortenvande keldervloer endewanden ongunstig uit op dekans opscheurvorming. Welkan de kans opscheurvorming doorbepaal­ de maatregelen wordenbeperkt. Maat­ regelen tervoorkoming vanscheuren zullen gericht moeten zijnop het beper­ ken vandekrimp eneventueel vande ontwikkeling vanhydratatiewarmte. Het toepassen vanextra (horizontale) wapening heeftvrijwel geeninvloed op het ontstaan vandescheuren, dît in te­ genstelling tothetgeen nogweleens wordt gedacht. Wapening kande scheurvorming nietvoorkomen, maar is daarentegen eenmiddel om een f~nere scheurverdeling (= meer scheuren) en 30 Cement 1992 nr. 12 u o I SCHADE .... J J ...­o .... Ol C-E Ol .... r 3 Scheurvorming ten gevolge van belemmerde krimp en telIlperatuurvervormingen in een wand, gestort op een reeds verharde vloer 10r--i---+--~--+--'r--+--~--4---+-~ 2 3 4 5 6 7 B 9 10 o storten wand ----I ..... tijd (dagen) --- -- 2 SchelIlatische weergave van het telIlperatuurverloop in een dikke tunnelwand en in een tunnelvloer vanaf het tijdstip waarop de wand op de vloer is gestort 4 SchelIlatisch verloop van de trekspanningstrajectoriën in de wand. genoemde scheurvorming. Het scheu­ renpatroon dat hierbij ontstaat, wijkt overigens niet af van dat, veroorzaakt door krimpverschillen tussen wand en vloer. Kenmerkend scheurenpatroon De scheuren vertonen meestal een ka­ rakteristiek patroon. Figuur 3 geeft hiervan een schematische indruk. Het betreft steeds min of meer verticale scheuren die, althans visueel, aanvangen op 0,20 à 0,50 m boven de vloer en ver­ volgens eindigen op enige afstand vanaf de bovenzijde van de wand. In een be­ perkt aantal gevallen is de scheur over de volle wandhoogte aanwezig. De groot­ ste scheurwijdten treden globaal halver­ wege de wandhoogte op. Het geschetste scheurenpatroon geldt voor het mid­ dengebied van de wanden; meestal zijn nabij de uiteinden geen scheuren aan­ wezig of blijft dit beperkt tot enkele kleine, schuin verlopende scheuren. Invloed van de wandlengte op de scheurvorming De kans op scheurvorming is afhanke­ lijk van de wandlengte ofbeter gezegd van de verhouding wandlengte/wand­ hoogte (llh). Bij relatief korte wanden (l/h = 1 à 2) is de kans op scheuren aan­ zienlijk kleiner dan in relatief lange wanden het geval is. Er is namelijk een zekere minimurnlengte van de wand nodig om de spanningen in de hogere wandgedeelten de treksterkte van het beton te laten bereiken. De trekspan­ ningen in de hogere wandgedeelten worden opgebouwd vanuit de uitein- . den van de wand. De spanningstra­ jectoriën lopen vanuit de wand/vloer­ aansluiting in schuine richting naar bo­ ven en buigen vervolgens horizontaal af (fig 4). De hierdoor veroorzaakte span­ ningen bovenin de wand worden groter naarmate de wandlengte groter is. 30 Ter plaatse van de wand/vloer-aanslui­ tingis de belemmering van dewandver­ korting vrijwel volledig; daar ter plaatse is dus in principe altijd scheurvorming aanwezig. Er kan echter geen duidelijk waarneembare scheurwijdte ontstaan omdat daarvoor een zekere verplaatsing van de wanddelen aan weerszijden van de scheur nodig is. Dit is niet mogelijk aangezien de wand, zoals gezegd, schuifvast met de vloer is verbonden. Als gevolg hiervan is visueel niet-waar­ neembare scheurvorming aanwezig, be­ staande uit scheuren met zeer geringe wijdtes en kleine afstanden. De bewe­ gingsvrijheid van de wand neemt echter toe met het toenemen van de afstand boven de vloer. Er kan dan een visueel waarneembare scheurwijdte ontstaan. Met het toenemen van de afstand tot de vloer neemt echter ook de belemmering van de wandvervormingen af; de nei­ ging tot scheuren wordt daardoor dus weer kleiner. Betekenis van de scheurvorming De hier bedoelde scheuren hebben in het algemeen geen betekenis voor de constructieve veiligheid van de kelder en het bovengelegen bouwwerk. In de meeste gevallen wordt namelijk de be­ lasting tegen de wanden verticaal afge­ voerd naar de vloer en eventueel het dek. De plaats van een verticale scheur zou dan hooguit kunnen samenvallen met de plaats van een hoofdwapeningsstaaf De krachtswerking in de wand wordt hierdoor niet wezenlijk verstoord. wel zou eventueel corrosie van de staafkun­ nen optreden; echter, zelfs het volledig wegvallen van de staafleidt meestal niet tot een significante verlaging van de be­ zwijkveiligheid van de constructie. Met het optreden van lekkage zijn de bruikbaarheid en de duurzaamheid van de kelder uiteraard wel aangetast. Bo- vendien is vaak ook het esthetische aspect van scheurvorming van belang. Het geheel maakt het treffen van maat­ regelen dus noodzakelij k. Een effectieve en algemeen aan te bevelen preventieve methode om lekkage te voorkomen is het tijdens de bouw aanbrengen van een waterdichte bekleding aan de buitenzij­ devan de kelderwanden. wel is daarmee de kans op scheurvorming nog steeds niet verkleind. Er kan dan ook reden zij n om te zoeken naar preventieve maatre­ gelen ter voorkoming van scheurvor­ ming. Wanneer sprake is van een reeds gebouwde kelder waarin scheurvor­ ming aanwezig is, is aan de orde of her­ stelmaatregelen nodig zijn en zo ja, op welke wijze de scheuren kunnen wor­ den hersteld. Preventieve maatregelen Algemeen In het algemeen gesproken kan er bij constructies van gewapend beton geen sprake zijn van garanties dat scheuren niet zullen optreden. Het optreden van enige scheurvorming is als inherent te beschouwen aan het toepassen van ge­ wapend beton als bouwmateriaal. Bij kelders werkt bovendien het op ver­ schillende tijdstippen storten van de keldervloer en de wanden ongunstig uit op de kans op scheurvorming. Wel kan de kans op scheurvorming door bepaal­ de maatregelen worden beperkt. Maat­ regelen ter voorkoming van scheuren zullen gericht moeten zij n op het beper­ ken van de krimp en eventueel van de ontwikkeling van hydratatiewarmte. Het toepassen van extra (horizontale) wapening heeft vrijwel geen invloed op het ontstaan van de scheuren, dit in te­ genstelling tot hetgeen nog wel eens wordt gedacht. Wapening kan de scheurvorming niet voorkomen, maar is daarentegen een middel om een f~nere scheurverdeling (= meer scheuren) en Cement 1992 nr. 12 duskleinere scheurwijdtes te bewerk~ stelligen. Beperkîng van krîmp en hydratatîewarmte Factorendiedekrimp ende ontwikke~ ling vanhydratatiewarmte kunnen be~ perken,verminderen uiteraardookde kans ophet ontstaan van scheurvor~ ming.voorbeelden hiervanzijn: ~vermindering vanhetcementgehalte. Hierdoor wordtdehoeveelheid hy­ dratatiewarmte beperkten, bij gelijk~ blijvende water~cementfactor, ookde krimp. Het cementgehalte kan uiter~ aardnietonbeperkt wordenvermin­ derd; factoren diehierbij eenrol spe~ lenzijn onder meerdevereiste sterkte van hetbeton en debescherming van de wapening tegencorrosie; ~toepassing vaneenlangzaam verhar­ dend cement. Hierdoor komtdehydratatiewarmte geleidelij kervrij, waardoor dezebeter naar deomgeving kanworden afge­ voerd. Eenlangzaam verhardende ce~ mentbeperkt bovendien dekrimp; ~toepassing vaneengeringe hoeveel­ heid water. De ondergrens wordtbepaald doorde vereiste verwerkbaarheid vande be~ tonspecie. Deverwerkbaarheid kan worden verbeterd doortoevoeging van eenplastifîceerder; ~hetzokort mogelijk naelkaar ofin één keer storten vandetwee constructie~ delen; ~vertraging vandeuitdrogingskrimp van het eerst gestorte constructiedeel. Dit kangebeuren doornathouden of door gebruik vaneencuring com~ pound. Toepassîng van wapenîng Wapening is, zoals gezegd, eenmiddel om een betere scheurverdeling inde kelderwanden tebewerkstelligen en daarbij dewijdte vandescheuren te be~ perken.Inhet algemeen isteweinig ho~ rizontale wapening inde kelderwanden aanwezig om voldoende invloedopde scheurvorming tekunnen uitoefenen. De toegepaste wapening ismeestalge­ richt ophet opnemen vande grond~ en waterdruk tegendewand; eventuele scheurvorming doorbelemmerde ver~ vormingen wordtdaarbij nogaleens over hethoofd gezien. Dehoofdwape­ ning isveelal ookverticaal gericht,met het doel degrond- enwaterdruk af te voeren naardevloer eneventueel het dek. Inhorizontale richting isdanrela­ tief weinig wapening aanwezig;vaak is deinde betonvoorschriften aangegeven minimumwapening toegepast.Deze hoeveelheid isechter onvoldoende om enigescheurverdelende en wijdtebe~ perkendeinvloedtekunnen uitoefenen! Cement 1992 nr. 12 In principe wordtvoorscheurbeperking de vereiste hoeveelheid wapeningbe­ paald doordevoorwaarde dathet staal in een reeds ontstane scheureentrek­ kracht moetkunnen opnemen die mi~ nimaalgelijk is aandekracht diede scheur heeftveroorzaakt. Alleendan is er, ondanks hetscheuren, geensprake van eenverzwakking en kan opeen an~ dere plaats bij voortgaande vervormin­ gen opnieuw eenscheur ontstaan. Nu doetzichdegunstige omstandigheid voor datdekeldervloer behalveeen scheurveroorzakende ookeen scheurverde­ lende werking heeft.Deze scheurverde~ lende werking beperktzichechter tot het gedeelte vandewand direct boven de vloer. Indit gedeelte ishet toepassen van extra horizontale wapeningdanook niet zinvol. Als vuistregel maggelden dat horizontale wapeningglobaal pas vanaf 0,75 mboven devloer effectief is. Dehoeveelheid benodigdehorizontale wapening wordtbepaald doorde sterk~ teklasse vanhetbeton endestaalsoort. In de meeste gevallen geldtdatwanneer 0,5% à0,7% van debruto betondoorsne­ de aan horizontale wapeningwordt toe~ gepast,eengelijkmatige verdelingen een daaraan gekoppelde beperkte scheurwijdte magworden verwacht. Het gelijkelijk verdelenvandeze wape~ ning overdebinnen- en buitenzijde van de wand ligtdaarbij voordehand. In re~ latiefkorte wanden (llh < 1,5) isdekans op scheurvorming relatiefgeringenligt dus hettoepassen vanextra horizontale wapening niet voordehand. Overigens ishettoepassen vanextra horizontale wapening geengarantie datgeen lekka­ ge optreedt. Erkunnen immers scheu~ renontstaan endaarmee plaatsenwaar lekkage kanoptreden. Hersteltnaatregelen Wanneer ineen reeds gebouwde kelder de hier bedoelde scheuren optreden, dient uiteraard hettreffen van herstel~ maatregelen teworden.overwogen. De noodzaak totherstel enook dewijze waarop, kanafhankelijk wordengesteld van devolgende situaties: a.er treedtreedslekkage op via de scheuren of de kans isrelatief groot dat ditoptermijn gaatplaatshebben; b. erisgeen (kans op) lekkage; alleenhet esthetische aspectvandescheuren is van belang. In situatie a. is het injecteren vande scheuren meteenkunsthars eenveel toegepaste maatregel.Overigensmoet men erop bedacht zijndatdescheuren soms nogenigszins inwijdte kunnen toenemen. Wanneernogeenduidelijke toename wordtverwacht, kan hetinjec- teren wellicht nogenige tijd (stel 1/2à1 jaar) worden uitgesteld. Meestalkan.een lichte toename vandescheurwijdte ook worden opgevangen doortoepassing van eenenigszins flexibel injectiema~ tei-iaal. Deeffectiviteit vanhetinjecte­ ren kan bij lekkende scheurenvrijwel direct worden vastgesteld. Het isoveri­ gens nietongebruikelijk datdelekkage, ondanks eenzorgvuldig uitgevoerde in­ jectie, nietonmiddellijk volledig isge~ stopt.Eentweede poging (ensoms een derde) isdan noodzakelijk. Demate van afdichting vangeïnjecteerde, niet~lek­ kende scheuren kanfeitelijk niet wor~ denvastgesteld. Ook hier ishetlater alof niet optreden vanlekkage een graadme~ ter. Voor situatie b.ishetinjecteren vande scheuren nietnoodzakelij k.Meestal zijn hier alleen esthetische overwegingen van belang. Het isdanzaak descheuren aan het oog teonttrekken. Het aanbren~ gen vaneencoating of een pleisterlaag over dewand kandan reeds voldoende zijn.Overigens geldtookhier datmoge­ lijk nog eentoename vandewijdte van de scheuren moetworden verwacht. Plaatselijk kandan eenlichte herhaling van degetroffen maatregel noodzake­ lijk zijn. Literatuur CUR~rapport 85, Scheurvorming door krimp entemperatuurwisseling inwan­ den. CUR, Gouda, 1978. 31 dus kleinere scheurwijdtes te bewerk­ stelligen. Beperking van krimp en hydratatiewarmte Factoren die de krimp en de ontwikke­ ling van hydratatiewarmte kunnen be­ perken, verminderen uiteraard ook de kans op het ontstaan van scheurvor­ ming. voorbeelden hiervan zijn: - vermindering van het cementgehalte. Hierdoor wordt de hoeveelheid hy­ dratatiewarmte beperkt en, bij gelijk­ blijvende water-cementfactor, ook de krimp. Het cementgehalte kan uiter­ aard niet onbeperkt worden vermin­ derd; factoren die hierbij een rol spe­ len zijn onder meer de vereiste sterkte van het beton en de bescherming van de wapening tegen corrosie; - toepassing van een langzaam verhar­ dend cement. Hierdoor komt de hydratatiewarmte geleidelij ker vrij, waardoor deze beter naar de omgeving kan worden afge­ voerd. Een langzaam verhardende ce­ ment beperkt bovendien de krimp; - toepassing van een geringe hoeveel­ heid water. De ondergrens wordt bepaald door de vereiste verwerkbaarheid van de be­ tonspecie. De verwerkbaarheid kan worden verbeterd door toevoeging van een plastifîceerder; - het zo kort mogelijk na elkaar ofin één keer storten van de twee constructie­ delen; - vertraging van de uitdrogingskrimp van het eerst gestorte constructiedeel. Dit kan gebeuren door nathouden of door gebruik van een curing com­ pound. Toepassing van wapening Wapening is, zoals gezegd, een middel om een betere scheurverdeling in de kelderwanden te bewerkstelligen en daarbij de wijdte van de scheuren te be­ perken. In het algemeen is te weinig ho­ rizontale wapening in de kelderwanden aanwezig om voldoende invloed op de scheurvorming te kunnen uitoefenen. De toegepaste wapening is meestal ge­ richt op het opnemen van de grond- en waterdruk tegen de wand; eventuele scheurvorming door belemmerde ver­ vormingen wordt daarbij nogal eens over het hoofd gezien. De hoofdwape­ ning is veelal ook verticaal gericht, met het doel de grond- en waterdruk af te voeren naar de vloer en eventueel het dek. In horizontale richting is dan rela­ tief weinig wapening aanwezig; vaak is de in de betonvoorschriften aangegeven minimumwapening toegepast. Deze hoeveelheid is echter onvoldoende om enige scheurverdelende en wijdtebe­ perkende invloed te kunnen uitoefenen! Cement 1992 nt. 12 In principe wordt voor scheurbeperking de vereiste hoeveelheid wapening be­ paald door de voorwaarde dat het staal in een reeds ontstane scheur een trek­ kracht moet kunnen opnemen die mi­ nimaal gelijk is aan de kracht die de scheur heeft veroorzaakt. Alleen dan is er, ondanks het scheuren, geen sprake van een verzwakking en kan op een an­ dere plaats bij voortgaande vervormin­ gen opnieuw een scheur ontstaan. Nu doet zich de gunstige omstandigheid voor dat de keldervloer behalve een scheurveroorzakende ook een scheurverde­ lende werking heeft. Deze scheurverde­ lende werking beperkt zich echter tot het gedeelte van de wand direct boven de vloer. In dit gedeelte is het toepassen van extra horizontale wapening dan ook niet zinvol. Als vuistregel mag gelden dat horizontale wapening globaal pas vanaf 0,75 m boven de vloer effectief is. De hoeveelheid benodigde horizontale wapening wordt bepaald door de sterk­ teklasse van het beton en de staalsoort. In de meeste gevallen geldt dat wanneer 0,5% à 0,7% van de bruto betondoorsne­ de aan horizontale wapening wordt toe­ gepast, een gelijkmatige verdeling en een daaraan gekoppelde beperkte scheurwijdte mag worden verwacht. Het gelijkelijk verdelen van deze wape­ ning over de binnen- en buitenzijde van de wand ligt daarbij voor de hand. In re­ latiefkorte wanden (llh < 1,5) is de kans op scheurvorming relatief gering en ligt dus het toepassen van extra horizontale wapening niet voor de hand. Overigens is het toepassen van extra horizontale wapening geen garantie dat geen lekka­ ge optreedt. Er kunnen immers scheu­ ren ontstaan en daarmee plaatsen waar lekkage kan optreden. Hersteltnaatregelen Wanneer in een reeds gebouwde kelder de hier bedoelde scheuren optreden, dient uiteraard het treffen van herstel­ maatregelen te worden.overwogen. De noodzaak tot herstel en ook de wijze waarop, kan afhankelijk worden gesteld van de volgende situaties: a. er treedt reeds lekkage op via de scheuren of de kans is relatief groot dat dit op termijn gaat plaatshebben; b. er is geen (kans op) lekkage; alleen het esthetische aspect van de scheuren is van belang. In situatie a. is het injecteren van de scheuren met een kunsthars een veel toegepaste maatregel. Overigens moet men er op bedacht zijn dat de scheuren soms nog enigszins in wijdte kunnen toenemen. Wanneer nog een duidelijke toename wordt verwacht, kan het injec-teren wellicht nog enige tijd (stel 1/2 à 1 jaar) worden uitgesteld. Meestal kan een lichte toename van de scheurwijdte ook worden opgevangen door toepassing van een enigszins flexibel injectiema­ teáaal. De effectiviteit van het injecte­ ren kan bij lekkende scheuren vrijwel direct worden vastgesteld. Het is overi­ gens niet ongebruikelijk dat de lekkage, ondanks een zorgvuldig uitgevoerde in­ jectie, niet onmiddellijk volledig is ge­ stopt. Een tweede poging (en soms een derde) is dan noodzakelijk. De mate van afdichting van geïnjecteerde, niet-lek­ kende scheuren kan feitelijk niet wor­ den vastgesteld. Ook hier is het later al of niet optreden van lekkage een graadme­ ter. Voor situatie b. is het injecteren van de scheuren niet noodzakelij k. Meestal zij n hier alleen esthetische overwegingen van belang. Het is dan zaak de scheuren aan het oog te onttrekken. Het aanbren­ gen van een coating of een pleisterlaag over de wand kan dan reeds voldoende zij n. Overigens geldt ook hier dat moge­ lijk nog een toename van de wijdte van de scheuren moet worden verwacht. Plaatselijk kan dan een lichte herhaling van de getroffen maatregel noodzake­ lijk zijn. Literatuur CUR-rapport 85, Scheurvorming door krimp en temperatuurwisseling in wan­ den. CUR, Gouda, 1978. 31