Metingen tuet de betonproefhamerbij gewoon beton en bij air-betondoor J. E. MeijersSAMENVATTING:Enkele delen van een kunstwerk zijn met air-beton gest?rt. De voordelen in de verwerkbaarheidvan air-beton treden duidelijk aan de dag, teiwijl zowel de kubendiukpioeven als de metingenmet de betonproefhamer aanleiding geven tot het vermoeden, dat het air-beton een meergelijkmatige sterkte bezit dan gewoon beton.1. INLEIDINGBij de uitvoering van het viaduct over de Rijnsburgerweg, dat deeluitmaakt van het Spooiwegp:an te Leiden, heeft de Bouwdirectie vande N.S. enige praktijkproeven laten nemen met air-beton.Er waren hier vier verkeersbanen geprojecteerd, die onder de spoor-baan door geleid moesten worden; de twee middelsten voor hetsnelverkeer, de buitensten voor voetgangers en wielrijders.De tussen deze verkeersbanen vereiste drie betonwanden, die opfoto 1 duidelijk te zien zijn, vormden een zeer geschikt object voorvergelijkende proeven.Voor deze wanden heett men triplexbekleding van de bekisting toe-gepast. De middenwand werd van air-beton gest?rt en de beideandere, de noo.deiljke en de zuidelijke, tussenwanden werden vannormaal beton gemaakt.Tegelijkertijd bood zieh de gelegenheid na te gaan, welke verschillenin druksterkte van beide betonsoorten optreden, daar toch altijd con-tr?leproeven met proetkuben voor het werk bij de N.S. worden uit-gevoerd.Een bezwaar in dit opzicht was echter, dat de wanden niet op eendag gestort zouden kunnen worden, zodat de proetkuben en proef-balkjes niet met zekerheid onder geheel dezelfde omstandighedenzouden verharden. Daarom weid tevens een tweede pioel genomen:bij het storten van een (underingsonderdeel van het werk zijn op ??ndag zowel air-beton als gewoon beton verwerkt en zijn van beidesoorten tegelijk proefkuben en -balkjes gemaakt.2. DE UITVOERING VAN HET WERKDe totale lengte van het kunstwerk omvat 60 m langs de verkeers-banen, dit is verdeeld in 4 bouwdeien. Bij het eerste daarvan, dat14,645 m lang is, weiden de betonhamerp.oeven uitgevoeid aan demiddenwand, die 5.17 m hoog en 40 cm dik is. De beide a tdere tus-senwanden zijn, door een kleine helling van het dek, iets minderhoog (5,06 m).Door middel van een omgekeerde kraanrail, welke later in het dekwerd veiankerd, rust dit dek scharnierend op stalen platen, die opde wand gelegd en er in verankerd werden.De bekisting van de drie tussenwanden bestond uit 2,2 cm dik be-kistinghout aan stijlen en bekleed met betontriplex. Op deze stijlenwerden klampen gespijkerd, waarop een dubbele ringgording rustte;het geheel werd met pennen gecentreerd. Na het stellen van de be-kistingen van de eind- en tussenwanden werd direct de bekisting voorhet dek aangebracht.De beide betonmolens standen niet op de hoogte van het dek, zodatde betonmortel met een Her omhoog moest worden gebracht (foto 2)en over een stortgoot (foto 3) in japanners gest?rt en naar de test?rten wanden gereden. Daar de mengtijd 1? minuut bedroeg en demolens aan beide zljden van de Her stonden, was een doorlopendeaanvoer van beton mogelijk.Wegens de g:ote hoogte van de wanden werd gebruik gemaakt vanstortkokers, waarvan de trechters op foto 5 duidelijk te zien zi|n.Foto 4 toont hoe een stortkoker juist werd opgehaald om te wordeningekort in verband met de afnemende storthoogte.foto 1. betonhamerproeven (x) genomenop het viaduct over de Rijnsburgerweg45De verdichting van het beton geschiedde met electrisch gedreventrilnaalden.Voor het vaststellen van de juiste betonsamenstelling werden, zoalsgebruikelijk is, zeefproeven van de te gebruiken toeslagmaterialengenomen. Tabel 1 toont daarvan de resultaten en de daaruit be-rekende betonsamenstelling voor de tussenwanden van normaal beton.Bij de uitvoering van het werk werd evenwel, wegens het ontbrekenvan een regulator*) op het waterreservoir van de betonmolens, niethet watergehalte maar alleen de zetmaat van het mengsei gecontro-leerd.Voor de samenstelling van het air-beton voor de middenwand werd,,redesign" toegepast, d.w.z. het zandgehalte werd vermlnderd met6 liter per 50 kg cement en het grindgehalte werd verhoogd met1 liter.Op overeenkomstige wijze zijn in tabel 2 de resultaten van de zeef-proeven en de berekende betonsamenstellingen voor de tweede proefvan het reeds vermelde funderingsonderdeel weergegeven.3. DE ERVARINGEN BU HET WERKEN MET AIR-BETONDe voorgeschreven hoeveelheid Darex A.E.A. (20 cm3per 50 kg ce-ment) werd met behulp van een maatschepje aan het zand toe-gevoegd, zodat men zeker was van de juiste dosering. De hoeveel-heid lucht in het verse air-beton, die regelmatig met een luchtmeet-apparaat werd gecontroleerd, bedroeg gemiddeld 4 5% en kwamnooit boven 5?/o; het normale beton bevatte gemiddeld 1,7% lucht.Het is Jammer, dat het niet mogeiijk is na te gaan, hoeveel de reduc-tie op het aanmaakwater bedroeg, aangezien deze, zoals gezegd,niet werd gemeten.De invloed van het door air-hulpstof verwekte luchtgehalte was bij deverwerking van het beton duidelijk merkbaar: Hoewel het beton inbeide gevallen een zeer kleine slump had, gaf het ledigen van dejapanners in de stortkokers bij het air-beton geen moeite, terwijl dejapanners bij het transport van het normale beton moesten wordenleeggeschept.Doordat de onderkant van de stortkokers ongeveer 1? m boven hetbetonoppervlak hing, vormde zieh onder deze kokers telkens eenkegelvormige massa; wanneer men nu op een niet al te grote afstandvan een dergelijke kegel de trilnaald in werking stelde, verspreiddedeze massa zieh bij air-beton zeer snel, hetgeen bij gewoon beton*) Deze houdt geen rekening met de verschillen in vochtgehalte vanzand, zodat een goede molenbaas de hoeveelheid water nauwkeurigerweet te bepalen. (Red.)niet het geval was. Dit is een aanwijzing, dat de p I a s 11 c I -t e i t van het air-beton aanzienlijk beter is, ook wanneer de slump-test voor beide soorten dezellde uitkomst geeft.Een volgend belangrijk voordeel is, dat er bij het air-beton, ondankszijn grotere plasticiteit bij het trillen, toch a a nm e rk e l i jk m i n de rw a t e r op het g e s t o r t e o p p e r vl a k komt dan bij het gewonebeton.De mindere mate van ontmenging bij het transport en tiet st?rten,hetgeen ook als een voordeel van air-beton wordt genoemd, konmoeilijk worden nagegaan, daar beide soorten een zeer kleine slumphadden.4. DE RESULTATEN VAN DE BEPROEVING VAN KUBEN EN BAIKJESNa het ontkisten van de wanden bleek, dat het u i t e rl i j k van demet air-beton gestorte middenwand niet noemenswaard van dat vande beide andere wanden versctiilde.Vergelijklng van de druksterkte-cijfers gaf echter meer perspectief.Tijdens het storten van de wanden werden, zoals steeds, proefkubenen -balk,es voor de contr?le van het werk gemaakt.In verband met de hier besproken proeven zijn van elke stort 6 kubenen 6 balkjes vervaardigd, die in een opzicht echter afwijken van hetG.B.V.: na het vullen van de mallen werden deze met een hamerlicht geklopt, met een vastgesteld aantal tikken per kube, om hettrilproces zoveel mogeiijk te benaderen. De uitkomsten van de druk-proeven voor de wanden zijn in tabel 3, groep A samengevat; daaruitblijkt dat de gemiddelde druksterkte van het normale beton hogerlag dan die van het air-beton.Uit tabel 3, groep B, welke betrekking heeft op de al eerder genoemdetweede proef bij het funderingsonderdeel, blijkt daarentegen, dat indat geval, waarbij voor ,,redesign" 6 liter duinzand kon wordenweg-gelaten, juist de g em idd eld e d ru k s t e r k t e van het air-betonweer hoger lag. De cijfers voor de gemeten buigspanningen duidenerop (bij vergelijking van de middenwand en zuidelijke tussenwandmet nagenoeg de zelfde slump), dat de b u i g t r e k s t e rk t e bij air-beton beter is; dit duidt o.i. op een lagere krimpspanning.Bij nader beschouwen van tabel 3, groep B valt nog een bijzonderheidop: de dr?ksterkten van het air-beton na 7 dagen vertonen onderlingveel kleinere verschillen dan die van het normale beton. Eenzelfdeversdhijnsel geven de cijfers van de metingen na 14 of 28 dagen.Betekent dit nu, dat de homogeniteit van dit air-beton inderdaadbeter is?Betekent dit ook een grotere materlaalsterkte?En is dit ook het geval met het. in het werk gest?rte beton, speciaalmet het beton van de tussenwanden?Cement 4 (1952) Nr 15-16 2815. PROEVEN MET DE BETONPROEFHAMEROm lets over de voorgaande vragen te weten te komen, Is gebruikgemaakt van een zrjn. betonproelhamer. Dit eenvoudige instrument1)bestaat uit een buis, die een voetstuk met drle steunen draagt, waar-mee men haar tegen het te beproeven oppervlak kan drukken. In debuis kan een hamer met kogelvormig algewerkte kop in de lengte-richting bewegen (foto 6).Wanneer men een betonoppervlak wil beproeven, wordt de buis tegenhet beton gedrukt en de hamer met, behulp van een slee, tegen deweersfand van een veer in, naar achteren gehaald. Uit de achterstestand wordt de hamer losgelaten; hij botst dan met een bepaaldeenergie tegen het beton en springt terug, waarbij hij de veer weeruitrekt. Op een schaalverdeling kan men. na de proef aan de standvan een sleepwijzer aflezen, tot hoeveel procent de veer bij dit terug-springen weer is uitgerekt.Men neemt aan, dat deze afgelezen ,,terugslagwaarde" in direct ver-band Staat met de druksterkte van het beton: de er mede overeen-komende druksterkte in kg/cm2kan worden afgelezen op een bij hettoestel behorende grafiek.Gewooniijk wordt het gemiddelde over ten minste 10 metingen ge-bruikt om de gemiddelde druksterkte van het beton te bepalen. Wan-neer de metingen in het ene gev?l meer spreiden dan in een ander,dan moet men toch ook de conclusie kunnen trekken, dat het betonin het eerste geval minder homogeen is dan in het tweede.Met de betonproefhamer zijn de drie wanden ca 1? maand na hetst?rten doorgemeten. Op elk der drie wanden werd aan beide zljdeneen groot aantal metingen verricht, gelijkmatig verdeeld' over eenstrook op 1? tot 2 m hoogte, zoals op foto 1 ongeveer door kruisjesis aangeduid.Tabel 4 geeft een indruk van deze proefresultaten en laat vooral zien,dat de afiezingen aan de met air-hulpstof gest?rte wand iets lagerliggen, maar veei m i n d e r s p re id e n dan die, welke aan dewanden van normaal beton zijn opgenomen. Aangezien het vooralging om het vaststellen van onderlinge verschillen, was het niet eensnodig deze uitkomsten te herleiden in druksterkten.De afiezingen zelf ondersteunen in elk geval het vermoeden, dat uitde drukproeven werd geput: ook in het werk schijnt, dat, het air-betonmeer geiijkmatig is, hoewel iets minder drukvast, hoewel enig ,,re-design" is toegepast.foto 6. betonproefhamer6. JUISTE CONCLUSIES ZUN ECHTER MOEIUJK TE TREKKENZowel de betonhamerpioeven als de speciaal hiertoe ingezette kuben-drukproeven van gelijktijdig gemaakte mengsels duiden dus in de-zelfde richting: air-beton zou meer gelijkmatig zijn dan overeen-komstig beton zonder air-hulpstof.Welk verband bestaat er echter tussen de druksterkte en de elastici-teit van beton?En in hoeverre m?gen, bij een bepaalde gemiddelde druksterkte,plaatselijke verschillen in de metingen toelaatbaar worden geacht?De fluctuaties in de waarnemingsresuitaten met de betonhamer waren-- vooral bij het gewone beton -- erg onregelmatig, zodat het nietzo eenvoudig is een juiste conclusie te trekken betreffende de werke-lijke materiaalsterkte en nog minder omtrent de sterkte van de geheleconstructie.Het doet ons genoegen Dr. B o s s c h a r t bereid te hebben gevondenhierover in een ander artikel zijn inzichten weer te geven.1) Zie E. S c h m i d t en E. Herzig, Versuche mit dem neuen Beton-Pr?fhammer, Schweizer Arch. f. angew. Wiss. u. Technik, 17 (1951)Nr 5, blz. 3.Voor de boekenkastProf. Robert von H a i a s z, AnschaulicheVerfahren zur Berechnung von Durchlaufbalkenu. Rahmen (Ausgleichverfahren}, Verlag vonErnst & Sohn, Berlin 1951; 16,5x23 5 cm, 145tek. en graf., 36 + Vi tab., ingen. DM 28,50 engeb. DM 31,50Dr. Ernst S u t e r u. Dipl.-Ing.. Ernst Traub,Die Methode der Festpunkte. VereinfachtesVerfahren zur Berechnung statisch unbestimm-ter Konstruktionen mit Beispielen aus derPraxis, insbesondere vom Stahlbetontragwer-ken, 3e druk, Springer-Verlag. Berlin 1951;16x23 cm, 216 blz., 232 tek., 100 form., 7 tab.en 7 uitgewerkte voorbeelden, geb. DM 21,--Ir. 6. L. Ludolph, Ir A. P. P o t m a en Ir. R.J. Legger, Theoretische Mechanica voor hetTechnisch onderwijs en voor Zeitstudie, 9edruk, Deel IA en IB van het L e e r b o e k voorMechanica, 3. B. Wolters, Groningen 1951;14? x 23? cm:Deel 1A: Bewegings-, krachten- en zwaarte-puhtsleer, X + 230 blz., 183 tek., 68form, en 455 vraagstukken, ingen.f 4 25 en geb. f 4,90Deel 1B: Statica en Dynamica, X + 319 blz.,240 tek., 98 form, en 558 vraagstuk-ken, ingen. f -5.50 en geb. f 6.50.Dr.-lng. Rudolf K i rs c h h o f f , Dle Statik derBauwerke, 3e dln, Wilh. Ernst & Sohn, Berlin1950; 1 x 231 cm:I Band: Einf?hrung In die graphische Statik,Tr?gheits- und Zentrifugalmomenteebener Querschnitte. Normal- u.Schubspannungen in gerader St?ben.Theorie der. statisch bestimmtenebenen Tr?ger. Kinematika. Theoriedes ebene Fachwerks. Die Theoriedes Raumfachwerks, 4e druk, VIII +387 blz., 494 -tig., litt.-opgave, ingenDM 21,--, geb. DM 24,--II Band: Form?nderungen statisch bestimmterebener Fachwerk- und Vollwandtr?ger.Allgemeine-Theorie der statisch, be-stimmten Fachwerk- Vollwandtr?ger,VIII + 368 blz., 261 fig., ingen. DM21,-- en geb..DM,.24,--282M y l i u s - I s p h o r d l g / P a xm a n n , Der Was-serbau an den Binnenwasserstrassen, Teil I,Baukunde f?r Aufsichtsbeamte der deutschenWasserbau- u. Wasserstrassenversorgung, 1.Band. Baustoffe, Bauger?te, Bauwesen, 2e druk,Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin 1950;17x231 cm, VIII +136 blz., 250 fig., ingen.DM 14,--, geb. DM 16,50DIN 52170. Mischungsverh?ltnis und Bindemittel-gehalt von erh?rtetem M?rtel undBeton, 1949.DIN 52171. Stoffmengen und Mischungsverh?lt-nis im Frischm?rtel und Frischbeton,1942DIN 1179. K?rnungen f?r Sand, Kies und zer-kleinerte Stoffe 1935Bestimmungen des Deutschen Ausschusses f?rStahlbetonDIN 1047. Teil C. Bestimmungen f?r Ausf?hrungvon Bauwerken aus Beton, 1943DIN 1048. Teil D. Bestimmungen f?r Betonpr?f-ungen bei Ausf?hrung von Bauwer-ken aus Beton und Stahlbeton,- 1943DIN 4226. Teil F. Betonzuschlagstoffe aus nat?rlichen Vorkommen, 1947De Duitse normbladen worden uitgegeven doorBeuth-Vertrieb GmbH Berlin W15 en kunnen bijde technische boekhandel worden besteld.CEMENT EN BETON Nr 10In de serie `Cement en Beton' is thansals nummer 10 versehenen 'Cementbeton-wegen' door Ir. J. C. N. Ringeling.Onder de boekbespreking van dit nummervan ,,Cement" is een beoordeling vandeze uitgave die 230 pagina's telt, opge-nomen.Voor de abonne's van `Cement' is ditboek verkrijgbaar tegen een vergoedingvan f 3, -- terwijl niet-abonn?'s hiervoorf 4, -- verschuldigd zijn.Het boek kan worden aangevraagd bij deVerkoopassociatie Enci-Cemij N.V., He-rengracht 507, Amsterdam-C. en in haarstand op de a.s. Jaarbeurs te Utrecht.Olsen und Reinltzhuber, Die zweiseitiggelagerte Platte2. Band. Anwendungen und FolgerungenVoor de bepaling van Invloedsvlakken bij pia-ten zijn twee oplossingsmethoden bekend. Bijde eerste methode wordt de differentiaalver-gelijking van de plaat opgelost door middel vanreedsontwikkelingen volgens rechthoekige co-ordinaten en bij de tweede methode wordt ge-bruik gemaakt van poolco?rdinaten.Heowei de laatste methode, de zgn. singulari-teitsmethode, veei voordelen oplevert, wordtdoor Olsen en Reinitzhuber toch de eerstemethode toegepast, teneinde het mogelijk temaken ook de anisotrope platen te behandelen.Terwijl in het eerste deel slechts platen meteen bepaalde verhouding tussen de over-spanning en de breedte werden beschouwd,zijn in het tweede deel grafieke,n en tabellensamengesteld, waarmede de invloedsvlakkenvoor aan twee zijden vrij opgelegde platenmet een w i l l e k e u rl g e verhouding tussenlengte en breedte kunnen worden bepaald.De invloedsvlakken hebben betrekking op debuigende momenten in het veldmidden en inhet punt gelegen in het midden van de over-spanning aan de rand van de plaat.Aangezien de invloed van de dwarscontractieop de dwarsmomenten in de plaat in vele ge-vallen niet is te verwaarlozen, zijn de invloeds-vlakken voor deze momenten zowel voor eencontractiecoefficient van v = o als voor eencoefficient van v = 1/6 gegeven. De invloedvan de dwarscontractie op de langsmomentenkan worden verwaarloosd.De schrijvers komen tot de conclusie, dat Ingevallen waarbij de verhouding tussen debulgingsstijfheid in de dwarsrichting en diein de langsrichting 0,8 bedraagt, de invloedvan de anisotropie op de buigende momentenvoor practische doeleinden nog te verwaar-lozen is.Voor de niet vrij opgelegde platen wordenbenaderingsmethoden aangegeven, waa-bljgebruik kan worden gemaakt van de invloeds-vlakken voor de vrij opgelegde platen.De in dit 2e deel uitgewerkte tabellen en gra-fieken maken het mogelijk, de grootste bui-gende momenten in een aan tweezljden op-gelegde plaat t.g.v. een willekeurige beles-ting op een snelle en een wetenschappelijkverantwoorde wijze te bepalen.Ir. J. G. HAGEMANCement 4 (1952) Nr 15-16TABEL IV - RESULTATEN VAN DE BETONHAMERMETINGEN(terugslagwaarden)omschrijving ZuidelijketussenwandNoordelijketussenwandmidden-wandaantal proeven 54 88 66gemiddelde aflezing % 50,00 50,70 48,03hoogste aflezing % 57 60 52laagste aflezing % 42 40 43spreiding % 15 20 9standaardafwijking % 4,4 4,4 2,3
Reacties