In 2020 zijn TU Delft, Universiteit Gent en Haitsma Beton een door provincie Fryslân gefinancierd onderzoek gestart naar het toe- passen van GPB in bruggen. Dit on- derzoekproject was gericht op het opschalen van GPB voor een (mogelijke) toepassing in een brug voor verkeerswegen, bestaande uit prefab voorgespannen GPB-liggers en een in het werk gestort GPB-brugdek. Voor de voorgespannen ligger werd een zelfverdichtend geopolymeerbeton- mengsel ontwikkeld op basis van hoog- ovenslak, geactiveerd door een alkalische oplossing op natriumbasis. Dit werd samen met het testen van het mechanische gedrag, de volumestabiliteit (o.a. krimp en kruip) en de duurzaamheidseigenschappen uitge- voerd in fase I van het project [4]. De haal- baarheid voor industriële, grootschalige productie werd in fase II beoordeeld [5]. In fase III zijn proeven op ware grootte uitge- voerd om het constructieve gedrag van deze GPB-brugliggers te verkennen. In dit artikel wordt ingegaan op het constructieve korte- en langetermijngedrag. Voorbereiding Voor het onderzoek zijn prefab voorgespan- nen liggers van zelfverdichtend GPB (C45/55) met een totale lengte van 7350 mm geprodu- ceerd (fig. 1a). De liggers zijn ontworpen op basis van elastische berekeningen waarbij de toegestane betonspanning is begrensd. Voor de berekeningen zijn de materiaaleigen- schappen gebruikt zoals beproefd in fase I Geopolymeerbeton voor infrastructurele toepassingen (3) Constructief gedrag van voorgespannen geopolymeerbetonliggers Het constructieve gedrag van gewapende liggers van alkalisch geactiveerd beton (ook wel geopolymeerbeton of GPB genoemd) kreeg de afgelopen jaren steeds meer interesse vanuit de onderzoekswereld. Maar slechts enkele onderzoeken gingen over voorgespannen GPB [2,3]. Het langetermijngedrag van voorgespannen GPB-liggers is nog onbekend. 20?CEMENT?8 2025 van het project [4]. Gedetailleerde bereke- ningen zijn te vinden in [6]. 31 dagen na het storten van de liggers is een druklaag in het werk gestort (fig. 1b), met een GPB met sterkteklasse C30/37. Er zijn proeven uitgevoerd op samen- gestelde liggers om het kortetermijngedrag (proeven na circa één maand) en het lange- termijngedrag (proeven na circa negen maanden) te onderzoeken. Vijf samengestel- de liggers op ware grootte zijn getest: één ligger na één maand onder buiging (STF) twee liggers na één maand onder afschui- ving (STS_1 en STS_2) twee liggers na negen maanden onder buiging (LTF), waarbij er één aanhoudend belast werd alvorens te beproeven tot falen (LTF_LS) Het experimentele programma, met buig- proeven en afschuifproeven, is samengevat in tabel 1. Alle liggers die na één maand wer- den beproefd, zijn nabehandeld door ze in vochtige jute lappen en plastic folie te wik- kelen. De na negen maanden beproefde liggers zijn gedurende drie dagen afgedicht met plastic folie en daarna blootgesteld aan laboratoriumomstandigheden (gemiddelde temperatuur van 19 °C en relatieve lucht- vochtigheid van 50%). Proefopstelling De buigproeven en de proeven met aanhou- dende belasting zijn uitgevoerd onder vier- punts buiging (foto 2 en 3, fig. 4). Om de scheurontwikkeling te monitoren is Digital Image Correlation (DIC) toegepast, specifiek in de zone waar de proefstukken een con- stant buigend moment hadden, op het on- dervlak en het zijvlak (fig. 4). Om de door- buiging in het midden van de overspanning te meten, zijn er lineair variabele differen- tiaaltransformatoren (LVDT's) geplaatst aan de onderkant van de proefstukken. Alle proeven zijn krachtsgestuurd op- gestart. Zodra de proefstukken non-lineaire vervormingen vertoonden, werd de aanstu- ring verplaatsingsgestuurd. Afschuifproeven (STS) zijn uitgevoerd in een driepunts buigconfiguratie (foto 5). Net als bij de buigproeven werd het scheur- gedrag gemonitord door DIC (nabij de opleg- ging) en werd een LVDT gebruikt om de doorbuiging te meten (fig. 6). Testresultaten buiging Tijdsafhankelijke vervorming bij permanente belasting? De druklaag voor LTF en LTF_LS, werd gestort nadat de prefab liggers op de opleggingen waren geplaatst. Hierdoor kon de vervorming al vanaf drie dagen na het storten worden gemeten. LTF werd alleen aan zijn eigen gewicht blootgesteld. LTF_LS werd in twee fasen blootgesteld aan een aanhoudende belasting, bovenop zijn eigen gewicht: eerst werden na 28 dagen twee puntlasten van 70 kN (Q in fig. 3) gedurende 158 dagen aangebracht 65% van scheurbelasting), die vervolgens gedu- rende 76 dagen werden verhoogd tot 130 kN (bruikbaarheidsbelastingsniveau volgens belastingsmodel 1 [7]). ZHENXU QIAN TU Delft, fac. CiTG, Sectie Betonconstructies DR.MLADENA LUKOVI? TU Delft, fac. CiTG, Sectie Betonconstructies PROF.DR.IR. STIJN MATTHYS Universiteit Gent PROF.DR. GUANG YE TU Delft, sectie Materialen en Milieu, Microlab auteurs HENDRIK HERDER Haitsma Beton DR.IR. SHIZHE ZHANG TU Delft, sectie Materialen en Milieu, Microlab IR. AREND SCHARRINGA Provincie Fryslân Tabel 1?Experimenteel programma Proefstuk­ categorie Beproevings­ methode Testouderdom Proefstuk­voorbereiding Nabehandelingsmethode Belasting STF Buigproef 28 dagen Vochtig na behandeld tot beproeving Eigen gewicht Opnieuw beproefd onder buiging (STF_R2) 240 dagen Blootgesteld aan laborato- riumomstandigheden na 1e testronde STS_1 Afschuifproef 30 dagen Vochtig na behandeld tot beproeving Eigen gewicht STS_2 32 dagen LTF Buigproef 267 dagen Vochtige nabehandeling eerste 3 dagen, vervolgens blootge- steld aan droge laboratorium­ omstandigheden Eigen gewicht LTF_LS Aanhoudende belastingproef 262 dagen 70 kN (158 dagen) 130 kN (76 dagen) Buigproef 274 dagen CEMENT 8 2025 ?21 Unbonded s trands 88 17 195 300 354 990 360 270 360 30 30 75 13 2 5 r=15 r=15 1 (a) Dwarsdoorsnede en detaillering van de voorspanstrengen in de prefab ligger; (b) dwarsdoorsnede en wapeningsdetaillering van de samengestelde ligger 2 Testconfiguratie van (a) buigproef (STF en LTF)?3 Aanhoudende belastingproef (LTF en LTF_LS) 4 Testopstelling van de buigproef met aangegeven gebied voor analyse met DIC: (a) zijvlak en (b) ondervlak SERIE ARTIKELEN Dit is het derde deel van een serie artikelen over een onderzoek naar de toepassing van geopolymeerbeton in de infrastructuur. Het eerste artikel ging in op de ontwikkeling van een beton- mengsel (fase I van het onderzoek), het tweede artikel over de mogelijkheden voor productie op industriële schaal. Dit derde deel gaat in op de constructieve eigenschappen van de liggers. 2 1a 1b 3 4a 4b 22?CEMENT?8 2025 Proeven na negen maanden zijn aanzienlijk minder stijf dan de kortetermijn- proeven 5 Kortetermijnafschuifproef op afzonderlijke liggers 6 Testdiagram voor de afschuiftest met aangegeven gebied voor DIC-analyse: (a) zijvlak; (b) ondervlak 5 6a 6b De doorbuigingen van LTF en LTF_LS zijn weergegeven in figuur 7. Relatief hogere drukspanning aan de onderkant van de ligger in vergelijking met de bovenkant, ge- combineerd met kruipeffecten, resulteerde in continue opbolling voor LTF. Overigens werd continue opbolling na zelfs 5 jaar waargenomen bij voorgespannen (monoli- thische) liggers van traditioneel beton [8]. De doorbuiging van LTF_LS bereikte een plateau kort na het toepassen van 70 kN, en was daarna vrijwel constant. Er werden CEMENT 8 2025 ?23 0 50 100 150 200 250 300 -8 -4 0 4 8 12 Deflection (mm) Age (d) LTF_LS LTF geen buigingsscheuren waargenomen aan de onderkant van LTF_LS. Na 186 dagen, toen de belasting werd verhoogd tot 130 kN, nam de vervorming direct toe (elastische vervorming) en bleef daarna toenemen. Tenslotte werd LTF_LS ontlast en trad her- stel op van de doorbuiging. De resterende doorbuiging na het ont- lasten wijst op een lichte vermindering van de stijfheid. Een horizontale scheur tussen de prefab liggers en de druklaag voor zowel LTF als LTF_LS werd waargenomen (fig. 8a), die begon vanaf de rand van de proefstuk- ken. Er zijn ook scheuren aangetroffen in de druklaag van beide proefstukken (fig. 8b). Delaminatie en scheurvorming zijn waarschijnlijk het gevolg van het krimpver- schil tussen de prefab en de druklaag. Het optreden van uitdrogingsscheuren (en dela- minatie) kan te wijten zijn aan onvoldoende nabehandeling. Verder werden tijdens de tweede belastingsfase (130 kN) kleine scheu- ren waargenomen aan de onderkant van LTF_LS in de zone met een constant bui- gend moment. Het gescheurde/gedelami- neerde deel leidde tot een afname van de buigstijfheid en een toename van de door- buiging. Korte- en langetermijngedrag bij buiging Zoals gezegd werden de liggers na één res- pectievelijk negen maanden onderworpen aan de buigproeven met belastings-/ontlas- tingscycli. Figuur 9 toont de relatie tussen belasting en doorbuiging. Gezien het aan- zienlijke niet-lineaire gedrag op belasting/ ontlasting cycli van 190 kN, lag de focus bij de vergelijking van de doorbuigingsrelatie 7 De proefstukken getest na één maand en na negen maanden lieten ver­ schillende faal­ mechanismes zien 7 Langetermijndoorbuiging van de liggers LTF (enkel eigen gewicht) en LTS_LS (eigen gewicht plus aanhoudende belasting). Een negatieve doorbuigingswaarde betekent een opbolling van de ligger 8 Scheuren waargenomen in LTF en LTF_LS tijdens het monitoren van de vervorming: (a) delaminatie tussen prefab en in het werk gestort GPB en (b) uitdrogingsscheuren in de in het werk gestorte druklaag (bovenaanzicht) 8a 8b 24?CEMENT?8 2025 9 en het scheurgedrag van de drie liggers vóór de belastingcycli van 190 kN. De proeven na negen maanden zijn aanzienlijk minder stijf. Dit wordt toege- schreven aan de afname van de elasticiteits- modulus na verloop van tijd [4]. Scheuren door krimp en carbonatatie kunnen ook bijdragen aan de afname [9]. De belastings- niveaus bij het bereiken van de elastische naar niet-elastische fase lagen respectieve- lijk rond 130 kN, 150 kN en 190 kN voor de proefstukken LTF, LTF_LS en STF. Een ver- mindering van de buigstijfheid werd ook waargenomen als gevolg van de ontwikke- ling van buigscheuren. Scheuren werden eerst waargenomen in het ondervlak van de prefab liggers (fig. 10). In STF ontstond een kleine scheur bij het be- lastingsniveau van 90 kN, wat aanzienlijk vroeger is dan de waargenomen stijfheids- verandering (circa 190 kN). Bij 190 kN heeft deze scheur zich door de hele breedte van de ligger voortgezet. Dit kan de stijfheidsver- andering hebben veroorzaakt. LTF heeft een scheurmoment dat 44% lager ligt ten opzichte van STF. Dit zou door tijdsafhankelijke verliezen van voorspanning kunnen zijn veroorzaakt, door krimp en kruip binnen de eerste negen maanden (zie verderop). Hogere krimp van LTF komt mogelijk ook door de kortere nabehandeling in vergelijking met STF. Het scheurmoment van LTF_LS was 40 kN. De kleine scheuren waren waar- schijnlijk al veroorzaakt door de aanhou- dende belasting. Anders dan bij STF, die slechts kleine scheuren vertoonde, lieten LTF en LTF_LS al ernstige scheurvorming zien bij het bere- kende bruikbaarheidsbelastingsniveau van 130 kN. Meer scheuren, met een kleinere scheurwijdte en dichter bij elkaar, zijn waargenomen in STF in vergelijking met LTF en LTF_LS. Het scheurenpatroon in het zijvlak van de proefstukken is een combinatie van vertica- le buigscheuren en delaminatie tussen de prefab ligger en druklaag (fig. 11). In LTF ontstonden er scheuren bij 130 kN en in LTF_LS bij 160 kN. Dit bevestigt de positieve invloed van de aanhoudende belasting in voorgespannen liggers, omdat het de drukspanning op het niveau van de voor- spanstrengen reduceert en daarmee ook de kruipeffecten vermindert. Anders dan bij LTF en LTF_LS, werd in STF scheurvorming voorafgegaan door buigingsscheuren in de druklaag bij 160 kN (fig. 11a). Op dit belas- tingsniveau ontwikkelden zich significante buigscheuren aan de onderkant van de pre- fab liggers LTF en LTF_LS. In vergelijking met STF heeft LTF minder scheuren (17 vs. 14) met een grotere scheurafstand bij dezelf- de belastingen. De toename van de scheurafstand in de lan- getermijnproeven kan erop duiden dat de aanhechtingssterkte tussen strengen en 9 Relatie belasting-doorbuiging van STF, STF_R2, LTF en LTF_LS CEMENT 8 2025 ?25 10 Scheurvorming in het ondervlak van (a) STF, getest na 28 dagen en (b) LTF en (c) LTF_LS, beide getest na circa negen maanden 10 a b c GPB in de loop der tijd vermindert. De aan- hechtingssterkte is voornamelijk afhankelijk van het Hoyer-effect: na het lossnijden van de strengen verkorten deze axiaal, waardoor zij door de Poisson-ratio in diameter uitzet- ten en radiale spanningen op het beton ontwikkelen, wat de hechting versterkt. Dit verandert in de loop der tijd vanwege de tijdsafhankelijke eigenschappen van beton, zoals krimp en kruip [10]. Door de hogere kruipvervorming op langtermijn, had het GPB in proefstuk LTF de neiging om in de lengterichting meer samen te trekken en in de radiale richting uit te zetten, wat resul- teerde in een lagere radiale spanning. De verminderde bijdrage van de Hoyer-effecten door kruip en krimp veroorzaakte verder een vermindering van de aanhechtings- sterkte. Aangezien de toepassing van een aanhoudende belasting resulteert in een ­ lager spanningsniveau en dus lagere kruip­ effecten in LTF_LS in vergelijking met LTF, is de afname van de aanhechtingscapaciteit in LTF_LS waarschijnlijk minder. Figuur 12 geeft de relatie tussen scheurwijdte en belasting. Voor LTF en LTF_LS zijn de scheurwijdtes tot 190 kN meegenomen, tot - dat ontlastingscycli werden toegepast. De scheurwijdte van 0,2 mm [11] in STF werd be - reikt bij 220 kN. Dit is aanzienlijk hoger dan het berekende bruikbaarheidsbelastingsni - 26?CEMENT?8 2025 STF ? na 1 maand buigproef LTF ? na 9 maanden buigproef LTF_LS ? na 9 maanden buigproef 11b 11c De elasticiteits- modulus van zelfverdichtend GPB vermindert in de loop der tijd 11 Scheurpatroon in het zijvlak van STF, LTF en LTF_LS bij de betreffende belastingsniveaus 11a veau voor een enkele ligger (~130 kN). Daar- entegen bereikte de maximumscheurwijdte van LTF en LTF_LS de grenswaarde eerder, namelijk bij resp. 160 kN en 180 kN. In de eindfase vertoonden de liggers ver- schillend faalgedrag. STF bereikte een maxi- male belasting van 391 kN, met de gemeten rek ter hoogte van de voorspanstrengen van 4,1 mm/m. Het begin van het vloeien van de strengen was verwacht bij circa 4 mm/m (de voorspanstreng bereikt 0,1% vloeibelasting bij circa 10 mm/m volgens het trekdiagram van de strengen, terwijl een voorrek van CEMENT 8 2025 ?27 50 100 150 200 250 300 350 400 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Max. Crack Width (mm) Load (kN) STF LTF LTF_LS 12 12 Relatie tussen maximale scheurwijdte en belasting voor de drie onderzochte liggers beproefd op buiging circa 6 mm/m door de voorspanning was verwacht). Hoewel de voorspanstrengen het vloeien benaderde, bezweek het proefstuk niet omdat de maximale slag van de vijzel eerder werd bereikt. Om deze redenen werd het proefstuk opnieuw getest bij een ouderdom van 240 dagen (STF_R2) samen met de langtermijn buigproeven. Figuur 12a, 12b en 12c tonen de be- zwijktoestanden van respectievelijk STF_R2, LTF en LTF_LS. In de LTF bezweek de ver- ankering (slippen van de strengen) bij een belastingsniveau van 381 kN. Voor de op- nieuw geteste STF_R2 werd een vergelijk- baar gedrag waargenomen. Door het gecom- bineerde effect van de belastingscycli met hoge belastingsniveaus en vermindering van materiaaleigenschappen op de lange termijn (zie verderop), bezweek de opnieuw geteste ligger STF_R2 op 372 kN zonder het belas- tingsniveau van de eerste test te halen. Daarentegen werd in LTF_LS bij 402 kN be- tonstuik waargenomen (figuur 12c), als een aanduiding van bezwijking op buiging. Het slippen van de voorspanstrengen proefstuk LTF_LS was minder significant als bij proef- stuk LTF. Voor alle proefstukken werd een aan- zienlijke onthechting tussen prefab ligger en druklaag waargenomen. De verschillende bezwijktoestanden van de proefstukken kan worden toegeschreven aan de verschillende aanhechtingscapaciteiten tussen GPB en strengen op de lange termijn. Zoals hiervoor uitgelegd, kunnen kruipeffecten onder radi- ale druk een rol spelen in de aanhechtings- capaciteit. Dit kan de vermindering van de aanhechting in de loop der tijd verklaren, zoals eerder uit het scheurpatroon is waar- genomen. Een lagere scheurbelasting en grotere scheurwijdtes in LTF en LTF_LS vergeleken met STF kunnen voortkomen uit de vermin- dering van de elasticiteitsmodulus, zoals uit materiaalproeven naar voren is gekomen, en uit een toenemende rol van krimp en kruip in de loop der tijd. Daarnaast heeft de aanhoudende belastingproef een gunstige invloed, omdat dit de drukspanning ter hoogte van de voorspanstrengen kan ver- minderen. Daardoor wordt minder voor- spanningsverlies verkregen en laat LTF_LS betere constructieve prestaties zien in ver- gelijking met LTF. De evaluatie van de con- structieve prestaties van GPB op basis van kortetermijnproeven, zoals meestal wordt gedaan met traditioneel beton, kan leiden tot onnauwkeurige voorspellingen over scheurgedrag, maar ook de maximale capa- citeit die door de aanhechting tussen stren- gen en beton lijkt te worden aangetast. Het uitvoeren van proeven op het langetermijn- gedrag is belangrijk om een betrouwbaar constructief ontwerp met GPB mogelijk te maken. Testresultaten afschuifgedrag Figuur 14 geeft de belasting-doorbuigings- kromme weer van twee afschuifproeven, inclusief de meetgegevens bij kenmerkende belastingsstappen, zoals bereiken scheur- 28?CEMENT?8 2025 moment. STS_1 werd voorbelast en ontlast bij 10 kN en vervolgens in een stap getest tot bezwijking optrad, terwijl STS_2 in meerde- re toenemende belastings-/ontlastings­ cicli werd uitgevoerd. Aangezien een vergelijkbare scheurvorming in beide proefstukken werd waargenomen, is de ontwikkeling van scheu- ren alleen voor STS_2 weergegeven (fig. 15). De proefstukken gedroegen zich line- air in de beginfase. Bij 135 kN werden rek- concentraties waargenomen ter hoogte van de aanhechting tussen de prefab ligger en de druklaag (fig. 15a). Er ontstonden geringe buigscheuren in het ondervlak van de pre- fab ligger, gevolgd door een delaminatie tus- sen de prefab ligger en druklaag en een gro- tere scheur in de druklaag bij circa 400 kN (fig. 15b). De stijfheid verminderde aanzien- lijk na het ontstaan van de afschuivings- scheur. Met toename van de belasting 13 Bezwijktoestanden van (a) STF_R2, (b) LTF en (c) LTF_LS 13a 13b 13b13c CEMENT 8 2025 ?29 14 15b werden de scheuren langer en werd het slippen van de voorspanstrengen duidelijk. STS_1 en STS_2 bereikten de maximale belasting van 728 kN en 658 kN. Het faalmechanisme van zowel STS_1 als STS_2 kan worden gekenmerkt door de combinatie van een buigscheur en een ont- hechtingsscheur tussen de druklaag en de prefab ligger (foto 16a en fig. 16b). Slippen van voorspanstrengen werd ook waargeno- men (foto 16c). Daarnaast werd voor STS_1 plaatselijk betonstuik waargenomen in de flens aan één einde van het proefstuk (foto 16d). Verlengde materiaaltests De mechanische eigenschappen van het zelfverdichtend GPB tot 90 dagen, zijn in de eerste publicatie van deze serie vermeld [4]. Voor een beter begrip van het constructieve langetermijngedrag van voorgespannen liggers, zijn aanvullende langetermijnmetin- gen van de elasticiteitsmodulus en vrije krimp uitgevoerd. Elasticiteitsmodulus?De metingen zijn uitge- voerd conform NEN-EN 12390-13 [12]. Hoge- sterktebeton (HSC) met een sterkteklasse vergelijkbaar met zelfverdichtend GPB (f c,28d = 64 MPa) en beton van normale 14 Belasting-doorbuigingskromme met indicatie van kenmerkende gebeurtenissen van STS_1 en STS_2 15 Ontwikkeling van scheuren in (a) het zijvlak van STS_2 en (b) het ondervlak van STS_2 15a 30?CEMENT?8 2025 16 Bezwijktoestand van afzonderlijke liggers in de afschuivingstests 17 Ontwikkeling van de elasticiteitsmodulus van zelfverdichtend GPB en cementgebonden beton 16a 16c 16d 16b 17 CEMENT 8 2025 ?31 0100 200 300 400 500 600 700 800 9001000 1100 0 200 400 600 800 1000 1200 Free shrinkage (??) Time (Days) After 7d curing After 14d curing After 28d curing 18 (a) Vrije krimp van zelfverdichtend GPB met een verharding van 7, 14 en 28 dagen; (b) kruipmetingen van zelfverdichtend GPB belast na drie en 28 dagen sterkte, NSC (f c,28d = 28 MPa), zijn ook verge- leken (fig. 17) [9]. Voor HSC- en NSC-mon- sters, is een vergelijkbare trend waargeno- men. Voor zelfverdichtend GPB begon de elasticiteitsmodulus echter te verminderen zodra de monsters werden blootgesteld aan uitdroging. De ontwikkeling van de elasticiteits- modulus is vergelijkbaar voor monsters die na 28, 14 en 7 dagen werden blootgesteld. Hierbij moet worden vermeld dat het proef- stuk dat na zeven dagen werd gedroogd, bij de test na 580 dagen bezweek onder 40% drukspanning van f c,190d . Het is nog steeds niet duidelijk waarom. Door [9] is een ver- mindering van de splijttreksterkte tussen de ouderdom van twee en vijf jaar gemeld voor een op hoogovenslak gebaseerde GPB, ter- wijl er geen aanzienlijk effect werd waarge- nomen voor de langetermijndruksterkte. Deze afname werd toegeschreven aan che- mische veranderingen in de microstructuur tijdens uitdroging. In alle monsters die wer- den blootgesteld aan uitdroging, trad een aanzienlijke vermindering van de elastici- teitsmodulus op. Verder is het niet duidelijk of, en wanneer de elasticiteitsmodulus niet meer verder terugloopt. Alhoewel het aan uitdroging gerelateerd lijkt te zijn, is het on- derliggende mechanisme nog niet duidelijk. Door de invloed van de afmetingen zal het droogproces in de volumineuzere liggers langer duren dan in de kleine testmonsters. De veroorzaakte constructieve reactie wordt daardoor uitgesteld, maar zal uiteindelijk de stijfheid op de lange termijn aantasten en voorspanningsverliezen in de liggers veroor- zaken. Opgemerkt moet worden dat de ge- middelde luchtvochtigheid in Nederland (2020?2022) circa 80% bedraagt [13], waar- door het droogeffect bij een brugtoepassing in Nederland waarschijnlijk minder ernstig is dan onder laboratoriumomstandigheden. Conclusie en aanbevelingen Uit de beproevingen van samengestelde GPB-liggers op ware grootte kunnen de vol- gende conclusies worden getrokken: GPB vertoont tijdafhankelijk gedrag. Het onbelaste proefstuk (LTF) bleef verder vervormen, wat onder andere de significan- tie van de kruipeffecten van GPB aangaf. In vergelijking met het proefstuk dat na één maand werd beproefd (STF), vertoon- den de proefstukken beproefd na negen maanden (LTF) onder buigingsbelasting een aanzienlijk lagere stijfheid en lagere scheur- belasting. In het proefstuk LTF werd een cir- ca 44% lagere scheurbelasting waargenomen in vergelijking met de STF. De maximale scheurwijdte van de prefab liggers van de proefstukken beproefd na negen maanden bereikte de bruikbaarheidsgrenstoestand (0,2 mm scheurwijdte) bij lagere belastings- niveaus (160 kN voor LTF en 180 kN voor LTF_LS), dan die van STF (220 kN). Deze belastingsniveaus waren hoger dan de bere- kende bruikbaarheidsgrenstoestand (130 kN) gebaseerd op belastingmodel 1. De signifi- cante voorspanningsverliezen lijken het gevolg te zijn van krimp- en kruipeffecten in voorgespannen GPB. 18a 18b 32?CEMENT?8 2025 REFERENTIES 1?Zhang, P., Wang, K., Li, Q., Wang, J., & Ling, Y. (2020). Fabrication and engineering properties of concretes based on geopolymers/alkali-activated binders-A review. Journal of Cleaner Production 258, 120896. 2?Liu, H., Lu, Z., & Peng, Z. (2015). Test research on prestressed beam of inorganic polymer concrete. Materials and Structures 48, p. 1919-1930. 3?Sonal, T., Urmil, D., & Darshan, B. (2022). Behaviour of ambient cured prestressed and non-prestressed geopolymer concrete beams. Case Studies in Construction Materials 16, e00798. 4?Zhang, S., Ye, G., Lukovi?, M., Hendrik, H., & Scharringa, A. (2022). Geopolymeerbeton voor infrastructurele toepassingen (1): Ontwikkeling van zelfverdichtende mengsels. Cement 2022/7, p. 42-50. 5?Ye, G., Zhang, S., Lukovi?, M., Herder, H., & Scharringa, A. (2023). Geopolymeerbeton voor infrastructurele toepassingen (2): Productie op industriële schaal van prefab voorgespannen brugliggers. Cement 2023/1, p. 6-12. 6?Ingenieursbureau Mozes en de Boer. (2021). Constructieberekening (21102-B01). 7?Nederlands Normalisatie Instituut. (2019). NEN-EN 1991-2+C1/NB: Eurocode 1: Belastingen op constructies ? Deel 2: Verkeersbelasting op bruggen. 8?Espion, B., & Halleux, P. (1991). Long Term Behavior of Pestressed and Partially Pestressed Concrete Beams: Experimental and Numerical Results. ACI SP-129, 19?38. 9?Bezemer, H. J., Awasthy, N., & Lukovi?, M. (2023). Multiscale analysis of long-term mechanical and durability behaviour of two alkali-activated slag-based types of concrete. Construction and Building Materials 407, 133507. 10?Barnes, R. W., Grove, J. W., & Burns, N. H. (2003). Experimental assessment of factors affecting transfer length. Structural Journal 100(6), p. 740-748. 11?European Committee. (2005). EN 1992- 1-1 Eurocode 2: Design of Concrete Structures-Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. Brussels. 12?Nederlands Normalisatie Instituut. (2019). NEN-EN 12390-13: Beproeving van verhard beton - Deel 13: Bepaling van de secans-elasticiteitsmodulus onder druk. 13?CBS, PBL, RIVM, WUR (2023). Meteorological data, 1990-2022 (indicator 0004, version 25, March 27, 2023). www.clo. nl. Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), Den Haag; Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag; Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven; en Wageningen University & Research, Wageningen. LTF en LTF_LS lieten verschillende faal- mechanismes zien. In LTF trad falen van de verankering op, op een belastingsniveau lager dan de ondergrens van de belasting voor STF, terwijl in LTF_LS betonstuik werd waargenomen als een aanduiding van het bezwijken bij buiging. Op basis van het scheurenpatroon en wijziging van het faal- mechanisme wordt aangenomen dat er een vermindering van de aanhechting tussen GPB en wapeningsstaal optreedt. Verminde- ring van de aanhechting tussen GPB en wapeningsstaal in combinatie met de signi- ficante kruipeffecten spelen een rol in het tijdsafhankelijke constructieve gedrag van afzonderlijke liggers. In de kortetermijnafschuifproeven bezwe- ken beide proefstukken STS_1 en STS_2 door de ontwikkeling van buig- en afschuif- scheuren en een onthechtingsscheur tussen prefab ligger en de druklaag (gecombineer- de faalmechanismes). Er werd een lagere uiterste opneembare capaciteit vastgelegd voor STS_2, waarschijnlijk door kruipeffecten afkomstig van langere belastingsduur met belastings-/ontlastingscicli. De elasticiteitsmodulus van zelfverdichtend GPB, die na een bepaalde nabehandelings- tijd worden blootgesteld aan uitdroging, vermindert in de loop der tijd. Eveneens, de krimp van zelfverdichtend GPB is na 2,7 jaar aan het toenemen. Op basis van de hiervoor genoemde conclu- sies, kunnen de volgende aanbevelingen worden gedaan: Het gebruik van constructieve proeven na 28 dagen en toepassen van ontwerprichtlij- nen voor traditionele betonelementen op basis van de materiaaleigenschappen na 28 dagen, om de constructieve weerstand van GPB te controleren, kan resulteren in een onveilig ontwerp. Het is essentieel om het constructieve en materiaalgedrag op de lange termijn van GPB te onderzoeken en het is duidelijk dat de regels voor traditioneel beton niet onvoorwaardelijk kunnen worden toegepast. Zowel de elasticiteitsmodulus als de druk- sterkte, krimp en kruip, moeten langer dan twee jaar worden gemonitord. Daarnaast is er verder onderzoek nodig om het mecha- nisme achter de mogelijke vermindering van mechanische eigenschappen te begrij- pen, alvorens GPB grootschalig kan worden toegepast.? CEMENT 8 2025 ?33