? ? iJitvoeringstechniekir.W.J.Bouwmeester-van den Bos, HBW, GoudaDe verhardingvan beton iseenchemische reactie, waarbij warmtevrijkomt. Deze warmtewordt bij relatief dikwandige constructies niet direct afgevoerd en heeft een tempera-tuurverhoging tot gevolg. In constructies waarvan de vervorming wordt belemmerd, tre-den bij afkoeling trekspanningen op die zo groot kunnen worden, dat scheurvorming op-treedt. Deze scheurvorming is doorgaand en veroorzaakt bij waterkerende constructieslekkages. Om deze scheurvorming te voorkomen zal de temperatuurvervormingbeperktmoeten worden, hetgeen een beperkingvan detemperatuurstijgingvan hetbeton ten ge-volge vande hydratatie inhoudt. Daartoe wordt het beton gekoeld, een bekendetechniekin de waterbouw. In dit artikel staat de bouw van een kademuur centraal, als onderdeelvan het Plan 2000-8 op de Maasvlakte. Ook hieris koeling noodzakelijk, waarbij gebruikis gemaakt van een nieuwe koelmethode.INNOVATIEVEKOELKI5TBIJBOUWKADEMUURPlan Delta 2000-8 betreft een grootschaligcontaineroverslagcentrum op de Maasvlak-te. De aanleg van dit centrum wordt gereali-seerd tussen 1993 en 2002. Opdrachtgeveris het Gemeentel?k Havenbedrijf Rotter-dam. Gemeentewerken Rotterdam verzorgtprogramma van eisen, ontwerp en construc-tie, directievoering en projectmanagement.Gebruiker van het centrum wordt ECT (Euro-pe Combined Terminals).ste 1000 m kade is gebaseerd op een bouwvanaf het water en bestaat uit een voorbalkmet een dek, de doorsnede van de overigelengte is gegeven in figuur LVan de te bouwen kademuur is inmiddels1500 m gerealiseerd: de 1000 mals voor-balk en 500 mals tunneldoorsnede (foto 2).Voor de volgende 500 m kademuur is op-dracht gegeven. Aannemer is de HBW.G) Dwarsdoorsnede kademuur Amazone-havenVoor het containeroverslagcentrum wordtlangs de Amazonehaven een 3200 m langekademuur gebouwd, bestaande uit een sta-len combiwand met MV-palen als veranke-ring, waarop een betonopbouw met dek enachterkraanbalk. De doorsnede van de eer-TemperatuurcriteriaDe kademuurconstructie bestaat uit eenvloer met een gemiddelde dikte van 1,25 rn,de wanden zijn 0,70 m dik, het dek 0,60 m.De doorsnede is dus vergelijkbaar meteentunneldoorsnede. ~AMAZONEHAVEN I 9.20m I-33.00/-35.50ca. -19.00_ ~~.:......:22.00 _ _KLEILAAGPLEISTOCEEN ZANDDOORSNEDE COMBIWALLHOLOCEEN ZANDACHTERKRAANBAANI 2.78m_1--~~ LANDZIJDE-25.00/-28.00M.V.-PAAL MET GROUT-450x450mm H.O.H. 2.60mPREFAB BETONPALEN~ OMHULLING H.O.H. 5.20m" ?;~'"'---------li'f----f/j'----------~~---------~----.--'--------llf---llf----.--------"~--------------.---.-.COMBIWALLKONSTRUKTIEDIEPTE -18.50BODEMBESCHERMING(BREED 30m-17.15CEMENT1997/3 27? ? uitvoeringstechniek ? betontechnologie? KademuurAmazonehaven; eersteJDOO mals voorbalkgebouwd en in gebruik, gedeeltemet tunneldoorsnede in aanbouwfoto: Aeroview Dick Sellenraad, RotterdamEen tunneldoorsnede is een standaardsi-tuatie uit de verhardingsbeheersing. Devloer wordt gestort, verhardt en koelt af totomgevingstemperatuur. Hierna worden dewanden en eventueel het dek gestort. Tij?dens de hydratatie van de wand loopt detemperatuur op en zet de wand uit. Het uit-zetten van de wand wordt belemmerd doorde vloer. De wand heeft echter we.inig stijf-heid, de verhindering zal leiden tot kleinedrukspanningen. Op een zeker moment zalde hydratatie echter aflopen en zal de tem-peratuur afnemen, waardoor de wand gaatkrimpen. Dit krimpen wordt ook nu weer be-lemmerd door de vloer; nu heeft de wandechter stijfheid. Het gevolg zal zijn dat hetkrimpen van de wand gepaard gaat met hetopbouwen van trekspanningen. Bij voldoen-de krimp (temperatuurdaling) kunnen detrekspanningen zover oplopen, dat de trek-sterkte wordt overschreden. Het gevolg hier-van is doorgaande scheurvorming, hetgeenaanleiding istot het nemen van verhardings?maatregelen.Om scheuren te voorkomen is in het bestekeen aantal criteria opgenomen, waaraan tij-dens de hydratatie moet worden voldaan:? het verschil tussen de gemiddelde tempe-ratuur van het verharde beton en de ge-middelde temperatuur van het verharden-de beton mag niet groter zijn dan 15 oe(?Tu;twend;g);? het temperatuurverschil tussen de kernvan het verhardende beton en het opper-vlak mag niet groter zijn dan 25 oe(?T;nWend;g);? het temperatuurverschil tussen twee on?derdelen van een zelfde stort mag nietmeer bedragen dan 15 oe (?Tonderling);? de trekspanningen mogen op geen enkelmoment de toelaatbare treksterkte over-schrijden.In figuur 3 zijn de eerste drie criteria nadertoegelicht.Om in alle omstandigheden, zowel in de zo-mer als in de winter, aan deze criteria te vol-doen, is koelen van het beton noodzakelijk.Koelen met koelbuizenOm het beton te koelen worden gebruikelijkvoorafgaand aan hetstorten stalen of kunst-stofkoelbuizen in de constructie geplaatst.Tijdens het storten en gedurende de eerstedagen erna wordt hierdoor koud water ge-pompt, dat de hydratatiewarmte afvoert. Detemperatuurstijging van het beton wordthierdoor beperkt en scheurvorming als ge-volg van de temperatuurspanningen wordt72vloer60361"-...L-_~",::::,::::,,:=-~ - kern-- 1l~n"endig,,25 oe --~---gemid~-----oppervlak ~. wand gekoeldt.7;'itwendig" 15 oe24?;'nderling- - - - - ----kernll~nWendig~llTonderling" 15 oe12--7) tijd (hl50~40LJ?'-::J::J 30.....~~ V6V525 +-_""""~F7""'---+--=-...,._-""- ... V4V235 -t-------t------;r:::l===~l:+---r----+--r--1----r----1o 12 24 36a ----7 tijd (h)Meting en verificatieTijdens de eerste storten is een meetpro-gramma uitgevoerd om inzicht te verkrijgenin de werking van de koelkist. Dit meetpro-gramma, uitgevoerd naast de procescontro-voorkomen.Aan het gebruik van koelbuizen zijn nadelenverbonden:? de buizen moeten voor elk stort opnieuwworden aangebracht;? om goed te kunnen functioneren moetende koelbuizen op de warmste plek in deconstructie worden geplaatst. Dit is vooreen wand in het midden ervan. Hierdoorvormen de koelbuizen een belemmeringtijdens het storten;? mogelijke lekkage van de koelbuizen leidttot slecht beton.KoelkistDe vorm van de constructie van de kade-muur, een tunnel, heeftgeleidt tot een stort-wijze waarbij eerst de vloer en daarna dewanden en het dek in ??n keer worden ge-stort. Hiervoorwordteenstalentunnelbekis-ting ingezet, die een groot aantal malenwordt gebruikt. Het inzetten van deze stalenbekisting bij elk stort en het toepassen vankoeling, ook bij elk stort, heeftgeleid tot hetidee de koeling met de bekisting te combi-neren. Deze specifieke bekisting heeft danook een eigen naam gekregen: koelkist. Ophet idee is octrooi aangevraagd.Bij de koelkist worden de koelbuizen in hetbeton vervangen doorop de stalen bekistinggemonteerde koelkanalen. Deze behoevenslechts eenmaal te worden aangebracht enkunnen daarna voor alle storten met de be-kisting worden gebruikt.Het grootste voordeel is het wegvallen vande fase in het bouwproces waarin de koel"buizen zouden moeten worden aange-bracht. Bovendien zou dit plaatshebben nahet vlechten van de wapening, in de meestegevallen zelf al een handeling op het kritiekepad van het bouwproces. Ook het achterafgrouten van de koelbuizen kan vervallen.Een anderbelangrijk voordeel isdat hetstor-ten niet meer wordt belemmerd door koel-buizen in het midden van de wand.Ten slotte kan een mogelijke lekkage vaneen koelkanaal direct worden verholpen.Tegenover deze voordelen staat wel eenextra investering in de bekisting voor hetaanbrengen van de koelkanalen.Berekening koelkanalenpatroonVoor hetomzetten van hetidee naarde prak-tische uitvoerbaarheid zijn heel watstappendoorlopen: van het bedenken van de juistevorm en uitvoering van hetkoelkanaal tot deberekening van de plaats ervan. Op dit laat-ste wordt iets dieper ingegaan. Het pro-CEMENT1997j3 29? ? uitvoeringstechniek ? betontechnologie_ 8_ 9_ 11_ 13_ 14. . 16. . 18_ 19_ 21_ 23_ 25. . 26. . 2830313335_ 36... 38. . 40. . 42rlingndigendig32 3620 24 2816/' "":;::-.II Tuitw/V---.....r--.....J llTonde-... /'117jnw~.....- -,../152118~ 12r :o 4 8 12b ~tijd (hl
Reacties