Invloed van temperatuur en krimp op betondoorir. J. 00 st e r hof f, directeur Adviesbureau Oosterhoff, Tjebbes en BarendsU.D.e. 620.193.21 :666.94.015.462invloed van temp. en krimp op betonInleidingEen van de taken van de constrvctevris het berekenen vanskeletconstructies op sterkte en stijfheid. Hij gaat hierbij vitvan belastingen zoals eigen gewicht, nvttige belasting, sneevw,wind, enz.In de regel kan hij hiermee bij narmale skeletcons!rvcties vol-staan.Toch zien we nogal eens in betonconsirvcties schevren ver-schijnen, die niet veroorzaakt zijn dOor de hierbaven genoemdebelastingen.Bij noder onderzoek blijken dikwijls twee belangrijke oorzakenvan deze schevrvorming te zijn: de krimp van het beton en detemperatvvrwisselingen.Aan deze twee factoren werd vroeger te weinig aandacht be-steed.Het is geen wonder, dat zij de laatste jaren hoe langer hoemeer in de belangstelling komen; niet alleen is het onprettigschevren te zien,die met het oog op corrosie zorg kvnnenbaren, maar ook moeten we ons steeds realiseren, dat eenschevr aangeeft, dat er hage betontrekspanningen zijn opge-treden en -wat nog belangrijker is- mogelijk hoge staalspan-ningen. Krimp- of temperatvvrschevren, die optreden in eengebied, waar ook door andere oorzaken grote staalspanningenkvnnen ontstaan, moeten ons steeds tot nadenken stemmen.In dit artikel is vrij veel met getallen gewerkt. Getracht is omvoor een aantal grootheden getalwaarden vast te stellen, zoalsvoOr temperatvvrverschillen, krimp, elasticiteitsmodvlvs in ver-band met krimp, enz. Bewvst is dit grof benaderd. Ten eersteomdat degetallenvoorbeelden als illvstratie dienen en ze or-den van grootte moeten aangeven. Maar ten tweede, om"dat een benadering hiet erg is; liever beschovwe men een grootaantal invloeden op betonconstrvcties globaal/1waarbij menniet tervg moet schrikken voor onnavwkevrigheden van 10010of meer), dan dat een beperkt aantal invloeden zeer navw-kevrig in rekening wordt gebracht, terwijl de andere invloedenbviten beschovwing worden gelaten. Eerst als een bepaaldeinvloed zeer belangrijk blijkt te zijn, wordt het zaak Om navw-kevriger te gaan werken.Dat krimp- en temperatvvrinvloeden hier als ??n onderwerpworden behandeld, komt omdat ze op elkaar gelijken; het gaatin beide gevallen om verkortingenen/of verlengingen, diespanningen veroorzaken. De oorzaak is dvs anders, maar heteffect veelal hetzelfde.We kvnnen hier niet alle gevallen behandelen. Zo treedt bijvoorbeeld ernstige schevrvorming op bij betondaken, die op-gelegd zijn op metselwerk en daarbij onvoldoende zijn ge-isoleerd en gedilateerd.Dergelijke gevallen zvllen we bviten beschovwinglaten.We zvllen ons hier beperken tot gevallen als de volgende:1. vitkr9gende balkons in de bvitenlvcht; 2. randbalken in debvitenlvcht; 3. kelderwanden.W'e' zvllen eerst temperatvvrinvloeden behandelen en daarnade analogie met ktimpinvloeden.fig. 2. plaat, vri?-draaibaar vastgehovden, vasthovdfichaamonsamendrvkbaar, temperatvurverhoging t oe......?TemperatuurinvloedenEen goed inzicht in temperatvvrinvloeden geeft S c h lee hin zijn artikel 'Die Zw?ngspannvngen in einseitig festgehal-ery..... (nietbelangr?jk)l' ,In aanslult-doorsnede1TxyE.O(.t------?lIIIIvrij draai baar vastgehoudenrF------ .-~---- "!2E.c(.t\ 0I II _-J~~_ ITf?BC volledige inklemmingfig. 1. 3 grondgevaffen van piaten, onderworpen aan tempera-tvvrwi?ziging (volgens 5 c h i e eh)A geheel vrije plaat!+ t ?eE.o" tvoorbeeld (bij benadering)borstwering aan een balkonplaat96 Cement XVI (1964) Nr. 20,980,960,551,00in mi ddendoorsnedescheurvormn-=-=M0i=~MJ~~-~a t a a j.'lxy max. /b =4fig. 5. spanningen in ploten bij temperotuurwisseling; begren"zing van "xv, vasthoudlichaom onsamendrukboorGx =E.oc.tzee r lange platen:cc, ----------...JFiguur 3 geeft hetzelfde geval, moor nu is de plaat geheel/n-geklemd in het vasthoudlichaam (bij voorbeeld: een balkon-plaat, waarachter een brede vloer ligt).Orde von grootte von de maximole spanningen:crx = 1,0 E. rx. . tcry= 2,6 E. IX. ? t"Xy = 0,9E . rx. . tcry en "Xy zijn hier dus belangrijk geworden; cry overtreft crx'Toch zien we meestal scheuren in breedterichting van de plaot.Reden: in de richting van cry ligt veelol een behoorlijke wape?ning, de wapening in de richting van crxis dikwijls gering (tegering).Bij een temperatuurdaling.zijn crx en cry beide trekspanningen.Scheuren zien we dus in de winter verschijnen.Hoe worden de spanningen bij a n der e verhoudingen vanlengte en breedte?Zie hiervoor figuur 4. Hier zijn de spanningen crx in de mid-dendoorsnede aangegeven. De plaat is volledig ingeklemd inhet vosthoudlichoam.0,100.960,960,100,5tig; 4.plaat, geheel l!ingeklemd,vosthoud-lichaamonsamen-drukbaar,temperatuur 4verhogingt ?C; crx in demidden"doorsnede(maol E" rx. . t)voorverschillendeverhoudingenvan o/bx E.