BEKISTINGEN – ONTWERP EN UITVOERING partim … · ook lucht aanwezig! 4. SAMENSTELLING VAN DE...

BEKISTINGEN BEKISTINGEN ONTWERP EN UITVOERINGONTWERP EN UITVOERINGpartimpartim BETONSAMENSTELLINGBETONSAMENSTELLING

Peter Minne

Bekistingen ontwerp en uitvoering, 21 juni, 2011

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

INHOUD INHOUD INHOUD INHOUD


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Eisen gesteld aan het beton- Samenstelling van de betonstructuur- Van eisen naar samenstelling- Het gebruik van software- Speciale betonsoorten

2

EISEN GESTELD AAN HET BETON EISEN GESTELD AAN HET BETON EISEN GESTELD AAN HET BETON EISEN GESTELD AAN HET BETON


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Verwerkbaarheid- Sterkte- Duurzaamheid- Geometrische overwegingen- Densiteit- Slijtvastheid- Weerstand tegen waterindringing- Cementtype- Tijdstip aanvang binding- Tijdstip einde binding- Hydratatiewarmte- Oppervlaktekarakteristieken- WETGEVEND KADEREuropese betonnorm NBN EN 206-1 (2001)Beton deel 1: specificaties, eigenschappen , vervaardiging en conformiteit

Belgisch toepassingsdocument NBN B15-001 (2004)Aanvulling op NBN EN 206-1

- Verwerkbaarheid- Sterkte- Duurzaamheid- Geometrische overwegingen- Densiteit- Slijtvastheid- Weerstand tegen waterindringing- Cementtype- Tijdstip aanvang binding- Tijdstip einde binding- Hydratatiewarmte- Oppervlaktekarakteristieken- WETGEVEND KADEREuropese betonnorm NBN EN 206-1 (2001)Beton deel 1: specificaties, eigenschappen , vervaardiging en conformiteit

Belgisch toepassingsdocument NBN B15-001 (2004)Aanvulling op NBN EN 206-1

Rekening houdend met:- Verdichtingsmiddelen- Plaatselijke omstandigheden

(wapening bekisting - )- Beschikbare personeel en

vereiste stortritme (betondrukop bekisting, afwerking,..)

3

SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

De betonstructuur bestaat uit 3 fasen:- granulaten- cementmatrix- overgangszone (ITZ: interfacial transition zone)

De betonstructuur bestaat uit 3 fasen:- granulaten- cementmatrix- overgangszone (ITZ: interfacial transition zone)

ook lucht aanwezig!

4

SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR SAMENSTELLING VAN DE BETONSTRUCTUUR


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Is de granulaatfractie noodzakelijk?- grote krimp van de cementpasta (2mm/m, dit is ongeveer 10xgroter dan van beton)

- hoge hydratatiewarmte door hoge dosering cement- gevoelig aan chemische aantasting- kostprijs

Is de cementmatrix noodzakelijk?- hydratatiereacties kunstmatig gesteente

Is de granulaatfractie noodzakelijk?- grote krimp van de cementpasta (2mm/m, dit is ongeveer 10xgroter dan van beton)

- hoge hydratatiewarmte door hoge dosering cement- gevoelig aan chemische aantasting- kostprijs

Is de cementmatrix noodzakelijk?- hydratatiereacties kunstmatig gesteente

5

VAN EISEN NAAR SAMENSTELLING VAN EISEN NAAR SAMENSTELLING VAN EISEN NAAR SAMENSTELLING VAN EISEN NAAR SAMENSTELLING


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Theoretische berekeningsmethodes- Eigen betontechnologische ervaring en inzicht- Resultaten van vroegere controleproeven- Rekening houdend met:

- specifieke kenmerken van de bestanddelen- kwaliteit en mogelijke variaties van de bestanddelen- compatibiliteit van de verschillende bestanddelen- beschikbaarheid van de bestanddelen- aanvoer- en opslagmogelijkheden van de bestanddelen

- Theoretische berekeningsmethodes- Eigen betontechnologische ervaring en inzicht- Resultaten van vroegere controleproeven- Rekening houdend met:

- specifieke kenmerken van de bestanddelen- kwaliteit en mogelijke variaties van de bestanddelen- compatibiliteit van de verschillende bestanddelen- beschikbaarheid van de bestanddelen- aanvoer- en opslagmogelijkheden van de bestanddelen

6



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrix- keuze van het luchtgehalte (duurzaamheidseisen)- keuze van cement- en watergehalte - keuze van de eventueel te gebruiken hulpstoffen- keuze van eventueel te gebruiken toevoegsels

Stap 2: Bepaling van het inert skelet- keuze richtkromme of pakkingsmodel- mengverhouding van verschillende korrelmaten

Stap 3: Optimalisatie en controle- controle van het gehalte aan fijne stoffen- bepaling van de hoeveelheid hulpstoffen/toevoegsels- controle gehalte chloriden en alkali- controles op vers beton: verwerkbaarheid, luchtgehalte,

densiteit,- controles op verhard beton: druksterkte, slijtweerstand,

wateropslorping,..

Stap 1: Bepaling van de cementmatrix- keuze van het luchtgehalte (duurzaamheidseisen)- keuze van cement- en watergehalte - keuze van de eventueel te gebruiken hulpstoffen- keuze van eventueel te gebruiken toevoegsels

Stap 2: Bepaling van het inert skelet- keuze richtkromme of pakkingsmodel- mengverhouding van verschillende korrelmaten

Stap 3: Optimalisatie en controle- controle van het gehalte aan fijne stoffen- bepaling van de hoeveelheid hulpstoffen/toevoegsels- controle gehalte chloriden en alkali- controles op vers beton: verwerkbaarheid, luchtgehalte,

densiteit,- controles op verhard beton: druksterkte, slijtweerstand,

wateropslorping,..7



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: wet van Feret

- normale situatie (normaal beton):- matrix is zwakker dan granulaat- interfacial transition zone is zwakker dan granulaat voor normaal beton is de matrix de meest kritieke

schakel in de betonstructuur

c = volume cement [m]w = volume water [m]a = volume lucht [m]

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: wet van Feret

- normale situatie (normaal beton):- matrix is zwakker dan granulaat- interfacial transition zone is zwakker dan granulaat voor normaal beton is de matrix de meest kritieke

schakel in de betonstructuur

c = volume cement [m]w = volume water [m]a = volume lucht [m]

8



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: andere modellen

- Bolomey Walz/Lambotte

- Abrams

- Dutron

- Buist

- Dewar

- Hanke

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: andere modellen

- Bolomey Walz/Lambotte

- Abrams

- Dutron

- Buist

- Dewar

- Hanke

9



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: invloedsfactoren

- W/C-factor- luchtgehalte- cementtype en sterkteklasse- granulatenskelet- toevoegsels en hulpstoffen-

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDruksterkte: invloedsfactoren

- W/C-factor- luchtgehalte- cementtype en sterkteklasse- granulatenskelet- toevoegsels en hulpstoffen-

basismodellenuitgebreide modellen

10



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDuurzaamheid: wordt in grote mate bepaald door cementmatrix

- verhindering van aantastingsprocessen

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDuurzaamheid: wordt in grote mate bepaald door cementmatrix

- verhindering van aantastingsprocessen

FYSISCHErosieSleetScheurenVorst

FYSISCHErosieSleetScheurenVorst

CHEMISCHZurenSulfatenChloriden

CHEMISCHZurenSulfatenChloriden

BETONBETON

STAALSTAAL

uitwendig

inwendig

VERHINDERING-Compactheid-Scheikundige zuiverheid-Betondekking-Scheurverhindering of beperking

Compactheid

11



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDuurzaamheid: EISEN BETONTYPES

Stap 1: Bepaling van de cementmatrixDuurzaamheid: EISEN BETONTYPES

Basiseisen duurzaamheid bepalen in hoofdzaak:- W/C-factor- cementgehalte- luchtgehalte

Basiseisen duurzaamheid bepalen in hoofdzaak:- W/C-factor- cementgehalte- luchtgehalte

12



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 2: Bepaling van het inert skelet

- de mechanische eigenschappen van het verharde beton zijn in grote mateafhankelijk van enerzijds de mechanische eigenschappen van de granulaten(specifiek oppervlak, sterkte, zuiverheid,..) en anderzijds de korrelopbouw van de granulaten.

- korrelopbouw- keuze van een richtkromme

- grindig mengsel Fuller Laboratorium van Zrich- zandiger mengsel A-B-C curven zelfgedefinieerde curven- korrelkromme vervangen door n getal fijnheidsmodulus

- keuze van een compacteringsmodel - Dewar- de Larrard

Stap 2: Bepaling van het inert skelet

- de mechanische eigenschappen van het verharde beton zijn in grote mateafhankelijk van enerzijds de mechanische eigenschappen van de granulaten(specifiek oppervlak, sterkte, zuiverheid,..) en anderzijds de korrelopbouw van de granulaten.

- korrelopbouw- keuze van een richtkromme

- grindig mengsel Fuller Laboratorium van Zrich- zandiger mengsel A-B-C curven zelfgedefinieerde curven- korrelkromme vervangen door n getal fijnheidsmodulus

- keuze van een compacteringsmodel - Dewar- de Larrard

13



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 2: Bepaling van het inert skelet- richtcurven

Stap 2: Bepaling van het inert skelet- richtcurven

[ ]%100maxD

dGDV i=FullerFullerA-B-C curvenA-B-C curven

14



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 2: Bepaling van het inert skelet- benadering van richtcurven kleinste kwadratenmethode


=

1

.

111

0

0

32

31

3

2

12221

2121

aa

aa

p

p

p

aaa

aaa

15



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN



=

1

.

111

0

0

32

31

3

2

12221

2121

aa

aa

p

p

p

aaa

aaa

K ORRELK ROMMES ( k l e i n s t e k wa d r a t e n )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

z e e f d i a m e t e r ( m m )

do

or

va

l (%

)

Y1

Y2

Y3

FULLER

mengsel

Korrelkromme van fractiesKorrelkromme van fracties

RichtkrommeRichtkrommeKorrelkromme mengselKorrelkromme mengsel

16

size ratior=0.080

Fine fraction n

0.5

0.7

Voi

ds r

atio

U

00.1

0.1

0.2

X0.30.2 0.4

M

B

A

0.3

0.4

0.6

0.5

U0

DC

0.8

0.9

1.0

1.1 U0"

1.2

0.80.6 0.7 1.00.9

E

F

U1

U1"

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

17

+

=


Stap 2: Bepaling van het inert skeletcompacteringsmodel

- Dewar



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 2: Bepaling van het inert skeletcompacteringsmodel Dewar

Stap 2: Bepaling van het inert skeletcompacteringsmodel Dewar

grof zandgrof zand fijn zandfijn zandfijne steenslag

fijne steenslag

grove steenslaggrove steenslag

mengsel zandmengsel zandmengsel steenslagmengsel steenslag

18



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 3: Optimalisatie en controle- verwerkbaarheid (waterbehoefte hulpstoffen fijne deeltjes)

Stap 3: Optimalisatie en controle- verwerkbaarheid (waterbehoefte hulpstoffen fijne deeltjes)

Slump kegel van AbramsSlump kegel van Abrams Flow schoktafelFlow schoktafel VeBe consistometerVeBe consistometer Verdichtingsgraad van WalzVerdichtingsgraad van Walz

19



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 3: Optimalisatie en controle- waterbehoefte - hulpstof

Stap 3: Optimalisatie en controle- waterbehoefte - hulpstof

tabellen ervaring tabellen ervaring waterbehoeftemodellenwaterbehoeftemodellen

-Bolomey-Stern-Dewar-

-Bolomey-Stern-Dewar-

20



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Stap 3: Optimalisatie en controle- gehalte fijn

Stap 3: Optimalisatie en controle- gehalte fijn

Dmax Gehalte aan deeltjes < 0.250mm (in kg/m beton) 8 525

16 450

20 425

32 400

64 325

Extra lucht [%] Aanpassing fijne deeltjes in liter

Aanpassing fijne deeltjes in kg/m

1 5 12 tot 15 2 9 20 tot 25 3 12 25 tot 30 4 14 30 tot 35 5 15 35 tot 40

verminderingvermindering

21

HET GEBRUIK VAN SOFTWARE HET GEBRUIK VAN SOFTWARE HET GEBRUIK VAN SOFTWARE HET GEBRUIK VAN SOFTWARE


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Het gebruik van betontechnologische modellen (software) integratie van de verschillende stappenHet gebruik van betontechnologische modellen (software) integratie van de verschillende stappen

keuze grondstoffenkeuze grondstoffen

pakkingsmodelpakkingsmodel

eiseneisen

eiseneisen eigenschappen grondstoffeneigenschappen grondstoffen

mix designmix design

performantiesperformanties

22



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Het gebruik van betontechnologische modellen (software) performanties betonHet gebruik van betontechnologische modellen (software) performanties beton

23



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

Het gebruik van betontechnologische modellen (software) MIX DESIGN MIX PROPORTIONINGHet gebruik van betontechnologische modellen (software) MIX DESIGN MIX PROPORTIONING

24

SPECIALE BETONSOORTENSPECIALE BETONSOORTENSPECIALE BETONSOORTENSPECIALE BETONSOORTEN


MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Hogesterktebeton- Zwaar beton- Licht beton- Wegenbeton- Zelfverdichtend beton- Vezelversterkt beton- Massa beton- Vuurvast beton- Architectonisch beton- Zichtbeton- Spuitbeton-

- Hogesterktebeton- Zwaar beton- Licht beton- Wegenbeton- Zelfverdichtend beton- Vezelversterkt beton- Massa beton- Vuurvast beton- Architectonisch beton- Zichtbeton- Spuitbeton-

Voor het mengselontwerpkan je meestalbovenvernoemde werkwijze volgen, mits rekening te houden met een aantal zeer specifieke eigenschappen en eisen van het speciale beton!

Voor het mengselontwerpkan je meestalbovenvernoemde werkwijze volgen, mits rekening te houden met een aantal zeer specifieke eigenschappen en eisen van het speciale beton!

25



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Hogesterktebeton (High Strength Concrete (HSC))

specificatie ontwerp


specificatie ontwerp

26



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN


ontwerp


ontwerpFormule van Feret (uitgebreid voor silica fume)

cement 420 kgW/C fc fc fc silica fume 0 kg0.1 176.0 195.3 200.4 Kg 4.91

0.15 140.4 161.5 167.4 fcem 62 N/mm20.2 114.6 135.8 141.9

0.25 95.3 115.8 121.8 cement 420 kg0.3 80.5 99.9 105.7 silica fume 42 kg

0.35 68.9 87.0 92.6 Kg 4.910.4 59.6 76.5 81.8 fcem 62 N/mm20.5 45.9 60.5 65.10.6 36.4 49.0 53.1 cement 420 kg0.7 29.6 40.5 44.1 silica fume 84 kg0.8 24.6 34.1 37.2 Kg 4.910.9 20.7 29.0 31.9 fcem 62 N/mm21 17.7 25.0 27.6

0% SF 10%SF 20%SF

2

)11exp(.4.04.1

15.31

.

+

=

c

sC

W

fKgf cemc

druksterkte fc

0.0

50.0

100.0

150.0

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

W/C

fc (

N/m

m2) SF_0%

SF_10%

SF_20%

27



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Hogesterktebeton (High Strength Concrete (HSC))voorbeelden

- Hogesterktebeton (High Strength Concrete (HSC))voorbeelden

28



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Zwaar beton (Heavy Weight Concrete (HC)) HC 30/37 OB EE1 S4 20 Bariet DVM 3600kg/mspecificatie ontwerp voorbeelden

- Zwaar beton (Heavy Weight Concrete (HC)) HC 30/37 OB EE1 S4 20 Bariet DVM 3600kg/mspecificatie ontwerp voorbeelden

29



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Licht beton (Light Weight Concrete (LC))specificatie ontwerp voorbeelden LC 20/22 GB EE2 S3 10 D1,6

- Licht beton (Light Weight Concrete (LC))specificatie ontwerp voorbeelden LC 20/22 GB EE2 S3 10 D1,6

30



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Licht beton (Light Weight Concrete (LC))specificatie ontwerp voorbeelden


BETONSAMENSTELLING bij bepaalde tijd

benaming massa [kg] droog dichtheid[kg/m] volume [m] vochtigheid[%] massa[kg] waterabsorptie[%] water[kg] RESULT

cement CEMII/A 500 3050 0.1639 500

kalksteen 0 2300 0 0

0.1639

granulaten gran_1 73 540 0.1351 0.6 0.438 2 1.46 73.438

gran_2 35 450 0.0777 0.6 0.21 2 0.7 35.21

gran_3 28 350 0.08 0.6 0.168 2 0.56 28.168

gran_5 41 310 0.1322 0.6 0.246 2 0.82 41.246

gran_6 41 300 0.1366 0.6 0.246 2 0.82 41.246

0.5619 1.308 4.36

water water 190 1000 0.19 193.052

0.1900

hulpstoffen SP 5 1100 0.00454 5

stab 0.75 1000 0.00075 0.75

luchtbel 0.2 1000 0.0002 0.2

0.0055

lucht 0.08

0.0800

totaal 913.95 1.00131 918.31

31



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN



32



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

- Zelfverdichtend beton (Self Compacting Concrete (SCC))specificatie ontwerp voorbeelden


33



MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN

MIX

MIX

PROPORTIONING

DESIGN



34

BEDANKT VOOR UW AANDACHTBEDANKT VOOR UW AANDACHT

[email protected]

BEKISTINGEN – ONTWERP EN UITVOERING partim … · ook lucht aanwezig! 4. SAMENSTELLING VAN DE...

Documents

Transcript of BEKISTINGEN – ONTWERP EN UITVOERING partim … · ook lucht aanwezig! 4. SAMENSTELLING VAN DE...