O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 688De hoge vloeibaarheid van zelfver-dichtend betonspecie wordt ver-kregen door het gebruik van fijnevulstoffen en hulpstoffen. Dezestoffen kunnen van invloed zijn ophet verhardingsproces en de ei-genschappen van het verhardebeton. Om na te gaan of en zo ja inwelke mate zelfverdichtend betoneenandergedragvertoontdanniet-zelfverdichtend beton, werd CUR-Onderzoekcommissie B79 `Zelf-verdichtend beton' in 1998ingesteld. In het kader van dezecommissie is de afgelopen jarenvergelijkendonderzoekuitgevoerdnaar een groot aantal eigenschap-pen van zelfverdichtend beton. Deresultaten zijn vastgelegd in eenCUR-Aanbeveling en een onder-zoeksrapport [1]. Op de belangrijk-ste resultaten van dit onderzoekwordtinditartikelnaderingegaan.M e n g s e l s a m e n s t e l l i n gBij het samenstellen van zelfver-dichtend betonspecie zijn twee ei-genschappen van het mengselvan groot belang: het moet vol-doende vloeibaar zijn en het magniet ontmengen. Ofschoon metbepaaldegrondstoffenvelemeng-selsamenstellingen tot het ge-wenste resultaat kunnen leiden,is eveneens duidelijk dat dit re-sultaat gevoelig kan zijn voor va-riaties in de materiaaleigenschap-pen en de samenstelling. De inJapan ontwikkelde strategie omtot het gewenste resultaat te ko-men, heeft de toepassing van zelf-verdichtend beton een belangrij-ke impuls gegeven [2].Deze strategie omvat de volgendestappen:? schat het volume aan lucht;? stel het volume aan grovetoeslag, inclusief holle ruimte(uitgaande van de dichtste kor-relpakking), op 50% van hettotale volume;? stel het volume aan fijnetoeslag op 40% van het mortel-volume (het totale volumeminus het volume lucht en hetvolume grind);? bepaal de benodigde water-poe-derverhouding (poeder = fijnevulstoffen en bindmiddelen)en hoeveelheid plastificeerderaan de hand van metingen vande vloeimaat en de trechtertijdvan de betonspecie;? optimaliseer ten slotte de be-nodigde hoeveelheid plasti-ficeerder door het meten vande vloeimaat en de trechtertijdvan het gehele mengsel.Om een gewenst gehalte aanpori?n te verkrijgen kan het nodigzijn een luchtbelvormer toe tepassen. Ter verhoging van de vis-cositeitkunnenstabilisatorenwor-den toegevoegd.Mengsels CUR-onderzoekVoor het onderzoek zijn de be-tonsterkteklassen B 35 en B 65gekozen.Desamenstellingvandezelfverdichtend betonmengselsstaat in tabel 1, die van de refe-rentiemengsels in tabel 2.Achtergronden bij CUR-Aanbeveling 93Eigenschappen vanzelfverdichtend betonir. J.A. den Uijl, TU Delft, Faculteit CiTG, Sectie BetonconstructiesOnder zelfverdichtend beton wordt verstaan: beton, waarvan de betonspeciezo vloeibaar is dat het enkel onder invloed van de zwaartekracht een bekis-tingsvorm volledig vult, daarbij homogeen blijft en zelfstandig ontlucht. Devoordelen van zelfverdichtend beton zijn evident. Het levert een constructiezonder grindnesten of andere defecten, die te wijten zijn aan onvolledig vullenen verdichten bij een dicht wapeningsnet. Het niet inbrengen van verdich-tingsenergie draagt bij aan betere arbeidsomstandigheden door een geringe-re geluidsbelasting en het niet blootstaan aan langdurige trillingen.Tabel 1 | Samenstelling zelfverdichtend betonmengsels sterkteklassen B 35 en B 65Mengsel B 35-ZVB B 65-ZVBwcf 0,65 0,49wbf (volgens CUR-Aanbeveling 70) 0,61 0,44Materialen (kg/m3) (kg/m3)CEM III/B 42,5 N 270 184CEM I 52,5 R - 185Poederkoolvliegas (SMZ) 273 185Water 176 180Zand, fractie 0-4 mm 670 662Grind, rond, 4-16 mm 870 -Grind, gebroken, 4-16 mm - 900Superplastificeerder CUGLA LR1) 1,62 2,24Superplastificeerder CUGLA HR1) 0,65 0,90Samenstelling (% V/V) (% V/V)Cementlijm 38,6 38,1Zand 25,7 25,4Grind 33,7 34,5Lucht 2,0 1,81) Op basis van polycarboxylaatetherO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 6 89Het gehalte aan grind, inclusiefdeholleruimten,bedraagtvoordezelfverdichtend betonmengselsB 35 en B 65 respectievelijk 55 en58%. Dit is meer dan het eerdergenoemde richtgetal van 50%.Reden hiervan is dat de maxima-le korrelafmeting van 16 mmkleiner is dan de in Japan gang-bare 20 mm. De uitvloeimaat (688en 665 mm) en de trechtertijd (9,2en 9,5 s) voor respectievelijk B 35en B 65 voldeden aan de gesteldeeisen.E i g e n s c h a p p e nb e t o n s p e c i eHorizontale stortbelastingDe horizontale druk tijdens hetstorten werd gemeten aan B 35-ZVB en B 35-Ref bij een stijg-snelheid van 2 en 10 m/h en eenvalhoogte van 4,0 m. Dit werdgedaan in een 3,5 m hoge stalenkolomkist met een diameter van0,65 m. De resultaten zijn opge-tekend in fig. 1.Volgens NEN 6722 moet bij eenstijghoogte van 2,9 m en een stijg-snelheidvan2m/hgerekendwor-den op een druk van 46 kN/m2.Voor B 35-Ref werd 63 kN/m2gemeten, bijna gelijk aan de hy-drostatische druk van 68 kN/m2.Deze hoge waarde voor het refe-rentiebeton kan worden toege-schreven aan het intensieve tril-len, benodigd voor het goed vul-len van de kist. NEN 6722 geeftaan dat onder zulke omstandig-hedenmetdehydrostatischedrukgerekend moet worden. De zelf-verdichtend betonspecie geeft bijeen stijgsnelheid van 10 m/h dehydrostatische druk en bij 2 m/heen druk van 53 kN/m2. Zweedsonderzoek liet zien dat bij lagerestijgsnelheid en grotere stijg-hoogte de maximale horizontalespeciedruk minder wordt.SpanningsontwikkelingOm een antwoord te kunnengeven op de vraag of tijdens hetverharden de spanningsontwik-keling van zelfverdichtende be-tonspecie verschilt met die vanniet-zelfverdichtend, is het ge-drag gemeten in de TSTM (Tem-peratureStressTestingMachine).Ditisgedaanvoorzelfverdichtendbetonspecie in de sterkteklassenB 35 en B 65, elk bij twee verhar-dingscondities: isotherm (20 ?C)en semi-adiabatisch (temperatuurgelijk aan die van parallel verhar-dende, ge?soleerde kubussen).Het cementgehalte en de water-cementfactor zijn hierbij belang-rijke invloedsfactoren. Ten aan-zien van dit aspect zijn deverschillen tussen zelfverdich-tend beton en referentiebeton hetgrootst bij B 65 en bij semi-adia-batischverharden.Hetbesprekenvan de resultaten wordt daarombeperkt tot die proeven.In fig. 2a is de vrije vervormingvan een verhardend proefstuk tezien alsmede het verloop van detemperatuur. De rek van het be-ton neemt eerst toe en daarna afen na verloop van tijd resulteerteen verkorting (krimp). Uit hetsynchroon verlopen van de rek ende temperatuur kan worden op-gemaaktdatindezefasehetgroot-ste deel van de vervormingentemperatuur-ge?nduceerd zijn. DeTabel 2 | Samenstelling referentiemengsels betonsterkteklassen B 35 en B 65Mengsel B 35-Ref B 65-Refwcf 0,45 0,40Materialen (kg/m3) (kg/m3)CEM III/B 42,5 N 350 300CEM I 52,5 R - 100Water 157 159Zand, fractie 0-4 mm 1040 830Grind, rond, 4-16 mm 851 -Grind, gebroken, 4-16 mm - 975Plast. Addiment BV1 (0,4%) 1) - 1,6Plast. Addiment FM 951 (1,2%) 2) - 4,81) Op basis van ligninesulfonaat; 2) Op basis van naftalinesulfonaat.0,00,81,62,43,20 20 40 60 80maximale speciedruk [kN/m2]afstandtotspecieoppervlak[m]ZVB 10 m/h, stort 1RE F 2 m/h, stort 2ZVB 10 m/h, stort 4ZVB 2 m/h, stort 3aZVB 2 m/h, stort 3bhydrostatische druk-0,10,00,10,20,30 48 9 6 14 4rek[mm/m]2 02 53 03 54 0temperatuur[?C]-0,50,00,51,01,50 48 9 6 14 42 02 53 03 54 0temperatuur[?C]temperatuurrektemperatuurverhinderde vervormingvrije vervormingtijd [uren]spanningbreukspanning[N/mm2]tijd [uren]1 | Maximale horizontalespeciedruk bij een stijg-snelheid van 2 en 10 m/hvoor B 35-ZVB en B 35-Ref2 | Vrije vervorming (a) enspanningsontwikkelingbij verhinderde vervor-ming (b) van B 65-ZVB bijsemi-adiabatische ver-hardingsconditiea bO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 690lineaire uitzettingco?ffici?nt is inhet begin het grootst en neemt afmet voortgaande hydratatie. Eendeel van de verkorting bestaat uitverhardingskrimp.De spanning (fig. 2b) ontwikkeltzich als de vervorming van hetproefstuk wordt verhinderd. Tij-dens het oplopen van de tempe-ratuur ontstaat een drukspan-ning, die afneemt als de tem-peratuur begint te dalen en dielater overgaat in een trekspan-ning. Tijdens de volgende 40 uurneemt de trekspanning toe alsgevolg van afkoelen en krimpentot het proefstuk scheurt bij eentrekspanning van 1,4 N/mm2.Als gevolg van de relatief hogewater-cementfactor is de verhar-dingskrimp bij dit mengsel ge-ring. De vliegas reageert op eenlater tijdstip en draagt in deze fasenauwelijks bij aan de verhar-dingskrimp. In dit opzicht onder-scheidt het zelfverdichtend betonzich niet van andere betonsoortenmet een hoog gehalte aan vliegas.Hydratatiegraad en sterkteDoor meting van de warmteont-wikkeling en de hoeveelheid niet-verdampbaar water aan vier pas-tamengsels, twee in sterkteklasseB 35 en twee in sterkteklasse B 65,is het verschil nagegaan tussen deontwikkeling van de hydratatie-graad in zelfverdichtend beton enreferentiebeton. De verhoudingvan de samenstellende delen vande pasta's (bindmiddel, water enhulpstoffen) komt overeen metdie van de gebruikte mengsels(tabel 1 en 2). Tevens is de relatiebepaald tussen de hydratatie-graad en de betondruksterkte.De twee bepalingsmethoden la-ten een vergelijkbaar beeld zien,daarom wordt hier volstaan metde bespreking van de gemetenhoeveelheden niet-verdampbaarwater (fig.3). Ten opzichte van dehoeveelheid bindmiddel is dezeweergegeven in fig 3a, ten op-zichte van de hoeveelheid cementin fig. 3b. In het eerste geval blijktB 35-ZVB lager te scoren danB 35-Ref. Dit duidt op een tragerverlopendhydratatieprocesalsge-volg van het lagere cementgehal-te. Bij B 65 reageert B 65-ZVB watsterker dan B 65-Ref vanwege deaanwezige CEM I. Onder deaanname dat vliegas geen waterbindt, is de binding van water doorcement in de zelfverdichtend be-tonmengselsveelsterkerdanindereferentiemengsels (fig. 3b). Ditverschil is vanaf de eerste dag aan-wezig. Dit duidt erop, aannemenddat de vliegas de eerste dagen in-derdaad geen water bindt, dat heteffect van de vliegas in deze fasevooralberustopkiemvormingmetversnelde hydratatie als gevolg.Wat dit betreft verschillen de zelf-verdichtend betonmengsels nietvan andere vliegasrijke mengsels.Tussen de kubusdruksterkte ende hydratatiegraad, die kan wor-den afgeleid uit de ontwikkeldewarmte, blijkt een duidelijkerelatie te bestaan (fig. 4). Op basisvan een dergelijke relatie, die voorelk mengsel moet worden be-paald, kan de sterkteontwikkelingvan het beton worden beoordeeld.S t e r k t e e n s t i j f h e i dv e r h a r d b e t o nDe verhouding tussen de prisma-enkubusdruksterkte,na28dagenverharding in de natte kamer, be-draagt voor B 35 en B 65 respec-tievelijk 0,81 en 0,85. Dit is vangelijke orde van grootte als bijniet-zelfverdichtend beton in de-zelfde sterkteklassen.De splijttreksterkte van zelfver-dichtend beton was na 28 dagenverharding in de natte kamer voorB 35 en B 65 respectievelijk 14 en5% groter dan de verwachtings-waarde volgens NEN 6720. Ditgroter zijn van de splijttreksterk-03691 21 51 80 5 1 0 1 5tijd [d a g ]100xNVW/bindmiddel[g/g]03691 21 51 80 5 1 0 1 5tijd [d a g ]100xNVW/cement[g/g]B 65 - Z V B B 35 - Z V B B 65 - Ref B 35 - Refa b01 53 04 56 00 ,0 0 0 ,2 5 0 ,5 0 0 ,7 5 1 , 0 0kubusdruksterkte[N/mm2]w /b = 0 ,3 3w /c = 0 ,6 6w /b = 0 ,3 2w /c = 0 ,4 8B 65 - Z V BB 35 - Z V Bhydratatiegraad Q (t) / Q pot4 | Kubusdruksterkte alsfunctie van hydratatie-graad voor zelfverdich-tend beton in de sterkte-klassen B35 en B653 | Verhouding tussen hoe-veelheid niet-verdamp-baar water en hoeveel-heid bindmiddel (a) enhoeveelheid cement (b)voor vier onderzochtemengselsO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 6 91te is ook door andere onderzoe-kers vastgesteld. Over het alge-meen neemt het verschil toe metde druksterkte. Als oorzaak wordthiervoor de dichtere contactzonetussen matrix en grove toeslaggenoemd.Voor de verhouding tussen deelasticiteitsmodulus van zelfver-dichtend beton en de verwach-tingswaarde volgens NEN 6720 isvoor B 35 en B 65 respectievelijkgevonden 1,00 en 0,83. Deze rela-tief lagere elasticiteitsmodulus bijzelfverdichtend beton met hogeredruksterkte valt toe te schrijvenaan het geringere gehalte aan(grove) toeslag.Voor de dwarscontractieco?ffi-ci?nt werd geen verschil gevon-den tussen zelfverdichtend betonen referentiebeton.T i j d s a f h a n k e l i j kv e r v o r m i n g s g e d r a gDe krimp en kruip van zelfver-dichtend beton in de sterkteklas-sen B 35 en B 65 werd bepaald aanjong beton en aan 28 dagen oudbeton. Bij de proeven aan jongbeton werden de proefstukken inaluminiumfolie verpakt om uit-droging te voorkomen. Het aan-vangstijdstip van belasten en me-ten werd gevarieerd van 24 tot 96uur na het storten. Deze proevenduurden 14 dagen.De verhardingskrimp van hetB35-mengselwasteverwaarlozen.Bij het B 65-mengsel liet de proefdiestartteop24uurgedurendeheteersteetmaaleenstijlverloopziendat vervolgens sterk afvlakte. Delater gestarte proeven vertoondenslechts een geringe krimp, dievolgens deze tweede tak verliep.De kruipco?ffici?nt neemt in hetbegin snel toe en vlakt dan af. Deeerst gestarte proef levert steedsdehoogstewaarde.Deuitkomstenvan het B 65-mengsel zijn in over-eenstemming met eerder uitge-voerde metingen aan niet-zelfver-dichtend beton van gelijke sterkte.De krimpvervormingen gemetenaan 28 dagen oud zelfverdichtendbeton zijn vermeld in figuur 5. Na??n jaar vertonen deze nog steedseen gradi?nt die goed overeen-komt met de CEB/FIP ModelCode 1990 (MC). Dit in tegenstel-ling tot NEN 6720 (VBC) die alsnel een grenswaarde laat zien.Bij het opstarten van de kruip-proevenwerduitdeelastischever-B 3 50 ,00 ,10 ,20 ,30 ,40 ,50 ,60 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]krimp[mm/m]te s tV B CM CB 6 50 ,00 ,10 ,20 ,30 ,40 ,50 ,60 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]krimp[mm/m]te s tV B CM CB 3 50 , 00 , 51 , 01 , 52 , 02 , 53 , 00 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]kruipco?ffici?ntte s tV B CM CB 6 50 ,00 ,51 ,01 ,52 ,02 ,53 ,00 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]kruipco?ffici?ntte s tV B CM CB 6 50 , 00 , 51 , 01 , 52 , 02 , 50 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]totaleverkorting[mm/m]te s t V B CM CB 3 50 ,00 ,51 ,01 ,52 ,02 ,50 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6 4 2 0tijd [d a g ]totaleverkorting[mm/m]te s tV B CM C5 | Krimpverkorting van B 35-ZVB en B 65-ZVB en verwachtingswaarden volgens NEN 6720 (VBC) en CEB/FIP ModelCode 1990 (MC) bij 20 ?C en 50% RV6 | Kruipco?ffici?nt uit metingen aan B 35-ZVB en B 65-ZVB en verwachtingswaarden volgens NEN 6720 (VBC) enCEB/FIP Model Code 1990 (MC) bij 20 ?C en 50% RV7 | Totale verkorting van B 35-ZVB en B 65-ZVB bij belasting op 40% van 28-daagse sterkte en verwachtingswaar-de volgens VBC en MC bij 20 ?C en 50% RVO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 692vorming de elasticiteitsmodulusherleid. Voor B 35 stemde dezeovereen met de verwachtings-waarde voor niet-zelfverdichtendbeton, maar voor B 65 was deze20% lager dan de verwachtings-waarde. De uit de kruipvervor-mingen afgeleide kruipco?ffi-ci?nten staan vermeld in figuur 6.Voor beide betonsterkteklassenzijn deze kleiner dan de verwach-tingswaarden volgens VBC enMC. De kruipco?ffici?nt van B 35neemt na een jaar nog steedssterker toe dan volgens de VBC,maar is aanmerkelijk lager dan deMC aangeeft. Dit is ook het gevalbij B 65. Vanwege de lagere elas-ticiteitsmodulus is de overschat-ting van de kruip echter mindergroot dan op het eerste gezichtlijkt.De totale vervorming (elastisch,krimp en kruip) komt redelijkovereen met de verwachtings-waarden (fig. 7). Voor B 35-ZVBgeeft de VBC na ??n jaar de bestebenadering, maar gezien de dannog aanwezige stijging lijkt hetwaarschijnlijk dat de MC oplangere termijn een betere bena-dering geeft. Voor B 65-ZVB geldtiets dergelijks.A a n h e c h t i n g e ns c h u i f k r a c h t o v e r d r a c h tAanhechting geribde stavenElders uitgevoerd onderzoek [3, 4]laat zien dat het aanhechtgedragvan geribde staven in zelfverdich-tendenniet-zelfverdichtendbetonop de volgende punten van elkaarverschilt:? de positie van de staaf tijdenshet storten heeft in zelfver-dichtend beton een mindersterke invloed op de aanhecht-eigenschappen dan in niet-zelfverdichtend beton;? de aanhechtspanning-sliprela-tie van zelfverdichtend betonverloopt vanaf het begin toteen slip van circa 0,2 mmstijver dan bij niet-zelfverdich-tend beton;? bij grotere slipwaarden is deaanhechtweerstand in niet-zelfverdichtend beton groterdan in zelfverdichtend beton;? onder vergelijkbare omstan-digheden is in zelfverdichtendbeton het splijten van dedekking minder vaak deoorzaak van bezwijken op aan-hechting dan in niet-zelfver-dichtend beton.Deze verschillen worden toege-schreven aan het minder nazak-ken van de specie, waardoor ergeen ruimte ontstaat onder eenstaaf of onder de ribben en aaneen lager gehalte aan grovetoeslag. Dit leidt bij grotere slip-waarden tot een geringere weer-stand. De hogere stijfheid bijkleine slipwaarden betekent eeniets sterkere aanhechting in hetgebruiksstadium.Aanhechting voorspanstrengenDe overdrachtslengte en de veran-keringscapaciteit van voorspan-strengen in zelfverdichtend betonwerden gemeten aan vier balken,waarbij de betonsterkteklasse(B 35 en B 65) en de betondekking(c/?k= 1,9 en 3,5) zijn gevarieerd.De betondoorsnede bedroeg 150 x400 mm2en de lengte van debalken was 3200 mm. Aan deonder- en bovenzijde waren tweestrengen ?12,5 mm (FeP 1860)aangebracht en over tweederdedeel van de lengte waren de balkenvoorzien van beugels ?8-200(FeB 500).Bij het opbrengen van de voor-spanning bedroeg de spanning inde strengen 1395 N/mm2en juisterna circa 1310 N/mm2. De ku-busdruksterkte voor B 35 en B 65bedroeg toen respectievelijk circa26 en 37 N/mm2. Bij de veranke-ringsproeven bedroeg de kubus-druksterkte respectievelijk 43 en69 N/mm2.De overdrachtslengte werd afge-leid uit meting van de strengin-trekkingen en de langsvervor-ming aan het betonoppervlak terhoogte van de strengen. Deze me-tingen werden verricht tijdens hetstapsgewijs opbrengen van devoorspanning en werden voortge-zet tot circa 24 uur daarna. De ver-ankeringscapaciteit werd bepaaldop de vier balken aan de hand vanin totaal 11 drie-puntsbuigproe-ven. De dwarskrachtslankheidwas daarbij 1,89 of 2,86.Omtrent de overdrachtslengtewerden de volgende conclusiesgetrokken:? de overdrachtslengte aan deonderzijde komt overeen metde karakteristieke ondergrensvan de verwachtingswaarde inniet-zelfverdichtend beton enbedraagt daarmee ongeveer dehelft van de rekenwaardevolgens NEN 6720;? de verhouding tussen de over-drachtslengte aan de boven-en onderzijde was met 1,37iets hoger dan de factor 1,25waarmee volgens NEN 6720moet worden gerekend;? de betondekking van c/?k=1,9 leverde wel een grotereoverdrachtslengte dan dedekking van c/?k= 3,5. Erwaren echter geen splijtscheu-ren zichtbaar na het opbren-gen van de voorspanning. Ditin tegenstelling tot wat voorniet-zelfverdichtend beton valtte verwachten.In figuur 8 wordt de gemetenverankeringscapaciteit vergelekenmetdetheoretische.Hierbijisvoorde verankeringslengte de afstandvan de maatgevende buigscheurtothetbalkeindeaangehouden.Detheoretische lijn berust op de aan-name dat binnen de overdrachts-lengte de opneembare staalspan-ning gelijk is aan de staalspanningdie bij het opbrengen van de voor-spanning is opgebouwd en datbuiten de overdrachtslengte deaanhechtspan-ninggelijkisaandehelftvandewaardebinnendeover-drachtslengte. Duidelijk is te ziendat in alle gevallen behoudensB3530 (proefstuknummer) zonderbeugels, waarbij splijten van dedekking optrad, de gemeten veran-keringscapaciteit groter is dan detheoretische.O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 6 93De gemeten verankeringscapaci-teit wordt in figuur 9 vergelekenmet NEN 6720. In dit geval is vaneen theoretische verankerings-lengte uitgegaan, die gelijk is aande afstand van het aangrijpings-punt van de last tot het balkeinde,verminderd met de nuttigehoogte van de balk. Te zien is datookdeproevenopB3530nogjuistvoldoen, ondanks de splijtscheu-ren die daarbij optraden, waarbijwel bedacht moet worden dat intwee van de drie proeven beugelsaanwezig waren. In alle anderegevallen was de verankeringsca-paciteit veel groter dan volgensNEN 6720 is vereist.SchuifkrachtoverdrachtDe vraag of het gebruik van zelf-verdichtend of niet-zelfverdich-tend beton leidt tot verschil inschuifkrachtoverdracht over eenaansluitvlak tussen bestaand ennieuwbeton,isonderzochtaandehand van schuifproeven met eenaansluitvlak van 200 x 300 mm2,een betonsterkteklasse van B 35en B 65 in zelfverdichtend betonen niet-zelfverdichtend beton eneen wapening in het aansluitvlakbestaande uit 4 staven ?6 of ?8mm. De ene helft van het proef-stuk werd 14 dagen v??r detweede helft gestort. Het aan-sluitvlak van het eerste deel wasvoorzien van een oppervlaktever-trager en werd opgeruwd met eenwaterstraal onder 30 bar.De gemeten schuifsterkte is infiguur 10 uitgezet tegen het me-chanischwapeningsgetal,bepaaldmetdeformule:Asfsy/Aafct,waarbij:Asis doorsnede wapening lood-recht op aansluitvlak;fsyis vloeispanning wapening;Aais oppervlakte aansluitvlak;fctis betontreksterkte.Ter vergelijking is de opneemba-re schuifspanning voor aansluit-vlakken volgens artikel 8.2.5 vande VBC weergegeven (tu= ksfsy+kbfctmet ks= 1,0 en kb= 0,4 vooropgeruwde aansluitvlakken). Uitdeze figuur blijkt dat zelfverdich-tend beton niet afwijkt van het re-ferentiebeton voor wat betreft deopneembare schuifspanning ineen aansluitvlak.D u u r z a a m h e i dVoor het bepalen van de weer-stand van zelfverdichtend betontegen het indringen van schadelij-ke stoffen zijn carbonatatie enchloride-indringinggemeten.On-derzoek naar vloeistofindringingis nog niet afgerond. Het hogeregehalte aan mortel en het gedeel-telijk vervangen van cement doorvliegas leidt tot een hogere poro-siteit, zeker in de beginfase wan-neer de vliegas nog niet reageert.Eerder onderzoek aan niet-zelf-verdichtend beton liet zien dat desnelheid en diepte van de carbo-natatie niet toenamen als de druk-sterkte gelijk bleef. Gezien hettrage reageren van de vliegas iseen goede nabehandeling vangroot belang, teneinde vroegtijdiguitdrogen van de betondekking tevoorkomen.CarbonatatieDe ontwikkeling van de carbona-tatiediepte is gemeten aan zelf-verdichtend beton en referentie-beton in de sterkteklassen B 35 enB 65. Daartoe zijn prisma's bloot-gesteld aan lucht met een CO2-gehalte van 3%. Ter vergelijkingzijnproevenuitgevoerdaanbetondat bij een normaal binnenkli-maat is bewaard (50% RV, 20 ?C),aangeduid met CO2-gehalte van0%. De carbonatatiediepte werdop gezette tijden bepaald door hetbesproeien met fenolftale?ne vande verse breukvlakken, die doorsplijten zijn ontstaan. Voor eenpH > 9 geeft dit een paarse ver-kleuring.Een overzicht van de resultaten iste vinden in figuur 11. Daaruit isop te maken dat de carbonatatie-diepte in zelfverdichtend beton inalle gevallen, behalve voor B 65,0% groter is dan in referentiebe-ton van gelijke sterkte en exposi-tie-omstandigheden. Voor B 65 ishet verschil gering. Bovendienneemt de carbonatatiesnelheiddaarbij sterk af. Het ten opzichtevan B 65 slecht presteren vanzowelB35-refalsB35-ZVB hangtsamen met de hoge water-ce-mentfactor, die volgens NEN5950 alleen mag worden toege-past in milieuklasse 1, waarbijgeen risico bestaat voor corrosie.Chloride-indringingDechloride-indringingisgemetenaan zelfverdichtend beton en refe-rentiebeton in de sterkteklassenB 35 en B 65. Uit kubussen, dievanaf de 28ste dag na storten ge-plaatst waren in een oplossing van165grNaClperliterwater,werdenna 1, 6 en 12 maanden steeds tweecilinders ?50 mm geboord, die in6 mm dikke schijfjes werden ge-zaagd. Het chloridegehalte vandeze schijfjes levert het chloride-profiel in de tijd (fig. 12).maximumstaalspanning/voorspanninginstaal0,00,51,01,52,00 40 80 120 160B3550B3530B6550B6530VBC B35VBC B65verankeringslengte/strengdiameter0,00,51,01,52,00,00 0,40 0,80 1,20 1,60schuifsterkte/treksterkteR efZV Bmechanisch wapeningsgetal0,00,51,01,52,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5maximumstaalspanning/voorspanninginstaalB3550B3530B6550B6530theoriebbbbbbverankeringslengte/overdrachtslengte8 | Maximale staalspanningversus verankerings-lengte; b=beugels,=geen aanhechtbreuk9 | Maximale staalspanningversus verankerings-lengte uit proeven enNEN 6720 (VBC)10 | Gemeten schuifsterkteen verwachtingswaardevolgens NEN 6720(streeplijn) als functievan het mechanischwapeningsgetalO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eRegelgevingcement 2002 694De meting na 12 maanden aanB 35-Ref op 6 mm diepte lijkt eente lage waarde te geven. Dit mo-gelijk als gevolg van een te hogeinschatting van het cementgehal-te door de aanwezigheid van kalk-rijke toeslag in het monster. Uitde resultaten zijn de volgendeconclusies te trekken:? bij B 35 was na ??n jaar hetchloridegehalte hoger en hetchloridefront verder ingedron-gen bij B 35-ZVB dan bijB 35-Ref;? Bij B 65 was het onderscheidtussen de twee betonsoortengering. Na ??n jaar was de in-dringdiepte met 15 mm kleinerdan de 20 mm bij B 35-ZVB;? het chloridegehalte in de bui-tenste 15 mm is van B 35-ZVBveel hoger dan van B 65-ZVB.T o n s l o t t eOfschoon op onderdelen hetgedrag van zelfverdichtend betonafwijktvandatvanreferentiebetonvan gelijke sterkte, blijkt dat dezeverschillen in het onderzochtegebied (tot B 65) binnen de sprei-dingen vallen die ten grondslagliggen aan de geldende voorschrif-ten. Daarom worden in deel I vande Aanbeveling geen aanvullendebepalingen gegeven voor watbetreft NEN 6720 (VBC 1995).Ten aanzien van NEN 5950 (VBT1995) zijn in deel II enkel aanvul-lende bepalingen opgenomeninzake de consistentie. Daarbij isvoor wat betreft het consistentie-gebied vooruit gegrepen op derecent verschenen NEN 8005, deNederlandse aanvulling op NEN-EN 206-1.De belangrijkste aanvulling opNEN 6722 (VBU 2000) in deel IIIvan de Aanbeveling betreft de ho-rizontale belasting ten gevolgevan de betonspecie. Daarnaastwordt gewezen op het belang vaneenzorgvuldigeuitvoering,ondermeer met het oog op het zelfstan-dig ontluchten van de specie.L i t e r a t u u r1.Uijl, J.A. den. Zelfverdichtendbeton. (AchtergrondrapportCUR-Aanbeveling 93, in voor-bereiding)2.Walraven, J.C., K. Takada, G.I.Pelova. Zelfverdichtend beton,hoe maak je dat? Cement 1999,nr. 3.3.Brameshuber, W., S. Uebachs,Th. Eck. BetontechnologischeGrundlagen des Selbstverdich-tenden Betons. In: Selbstver-dichtender Beton. Innovatio-nen im Bauwesen. Beitrageaus Praxis und Wissenschaft,pp.11-23. Bauwerk VerlagGmbH, Berlin 2001.4.Wei?e, D. Einfluss des Beton-alters auf die Festigkeits-,Form?nderungs- und Ver-bundkennwerte. In: Selbstver-dichtender Beton. Innovatio-nen im Bauwesen. Beitrageaus Praxis und Wissenschaft,pp.145-164. Bauwerk VerlagGmbH, Berlin 2001.B 3 501 02 03 04 05 00 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6carbonatatiediepte[mm]B 6 501 02 03 04 05 00 8 4 1 6 8 2 5 2 3 3 6carbonatationdiepte[mm]tijd [dag] tijd [dag]ZVB 3% Ref 3% Ref 0%ZVB 0%012345 1 0 1 5 2 0 2 5100xchloride/cement[g/g]012345 1 0 1 5 2 0 2 5012345 1 0 1 5 2 0 2 5na 1 maanddiepte [mm]B 35 - ZVB B 65 - ZVBB 35 - Ref B 65 - Refna 6 maanden na 12 maandendiepte [mm] diepte [mm]11 | Carbonatatiediepte alsfunctie van de tijd enexpositie van 0 en3% CO2van zelfverdich-tend beton en referen-tiebeton B 35 (links) enB 65 (rechts)12 | Chloride-indringing bijzelfverdichtend betonen referentiebetonB 35 en B 65 na 1 maand(links), 6 maanden(midden) en 12 maan-den (rechts)
Reacties