Kennisplatform over betonconstructies

Scheurvorming door krimp
Invloed krimp en kruip op scheurvorming toegelicht aan de hand van berekening
Wim Kamerling

woe 5 september 2018
artikel

In constructieberekeningen wordt het effect van het krimpen van beton op het optreden van scheurvorming vaak verwaarloosd, zeker als de constructie vrij kan vervormen. Echter, staal krimpt niet en de wapening zal de krimpverkorting van beton gedeeltelijk belemmeren. Wat de precieze invloed is van krimp en kruip op scheurvorming in een gewapende betonconstructie wordt in dit artikel toegelicht aan de hand van een berekening. 

Vanwege het verschil in krimp tussen beton en wapening kunnen krimpspanningen ontstaan, zelfs in een constructie die vrij kan vervormen. Als een betonconstructie daardoor scheurt, zal het tweedeorde-effect aanzienlijk toenemen; de stijfheid van de constructie neemt immers af. Door een herverdeling van de interne krachten in de constructie kunnen zelfs in een op druk belaste kolom (foto 1), boog of cilinderschaal trekspanningen ontstaan, die mede tot scheurvorming kunnen leiden. In het verleden is dit probleem al onderkend en onderzocht. Enkele decennia terug werd een artikel in Cement aan dit onderwerp gewijd [1], waarin de auteurs meldden dat zelfs in een droog klimaat krimp niet tot scheurvorming in gewapende en ongewapende constructies leidt. Opmerkelijk, want in een droog milieu is de relatieve krimpverkorting aanzienlijk, zodat ook de trekspanning aanzienlijk zal zijn. De auteurs stelden dat doorgaande microscheurvorming (kruip) ervoor zorgt dat de volumevermindering van de cementsteen kan worden opgevangen zonder dat zichtbare scheurvorming optreedt.

De grootte van de krimpspanning volgt uit een eenvoudige berekening. Stel dat de vervorming van een constructie volledig wordt verhinderd. Uitgaande van een specifieke vervorming door krimp gelijk aan εcs = 0,4‰ en een elasticiteitsmodulus gelijk aan Ec = 30.000 N/mm² vinden we een trekspanning: σt = Ec · εcs = 30.000 · 0,4 · 10-3 = 12 N/mm2. Bij deze trekspanning zal een gewapende betonconstructie scheuren. Door kruip zal deze trekspanning echter lager zijn. In dit artikel wordt geprobeerd numeriek de grootte van de trekspanningen te bepalen en de resultaten van de eerdere testen [1] te verklaren.

1

Volledige
artikel lezen?
het volledige artikel is gratis beschikbaar
voor onze leden. Nog geen lid? meld je
aan bij ons netwerk.

Reacties

xMet het invullen van dit formulier geef je Cement en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord

Copyright 2018 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren