Bekistingsdruk bij zelfverdichtend beton

WTCB-Dossiers – Nr. 3/2006 – Katern nr. 7 – pagina 1

PROJECTEN – STUDIES Ö

1 INLEIDING

Zelfverdichtend beton (ZVB) wordt reeds cou-rant toegepast bij prefabricage. De doorbraakin de sector van stortklaar beton blijft voorlo-pig (zowel in België als op wereldschaal) ech-ter uit. Dit is onder meer te wijten aan een aan-tal technologische problemen, zoals de hogerekostprijs van het mengsel, het ontbreken vangepaste genormaliseerde proeven en het gebrekaan ervaring met dit beton bij de aannemers.

In een vorige katern van de WTCB-Dossiers[10] gingen we reeds dieper in op de karakteri-sering van het beton, de controle op de bouw-plaats en de mogelijke proefmethoden. In ditartikel nemen we de bekistingsdruk bij ZVBonder de loep. Dit is een frequent probleem,temeer door het prangende gebrek aan infor-matie en ervaring hieromtrent. De laterale drukdie door vers ZVB op de bekisting uitgeoefendwordt en de evolutie ervan in de tijd zijn on-voldoende gekend en vallen soms moeilijk tecontroleren. Daarom beperkt men zich in depraktijk vaak tot de loutere toepassing van dehydrostatische bekistingsdruk, wat kan leidentot overschattingen en extra kosten.

Anderzijds vermelden sommige bronnen dat debekistingsdruk aanzienlijk kan verminderendoor gebruik te maken van bepaalde hulp-stoffen die het thixotrope gedrag van het be-ton bevorderen. Het WTCB verrichte in ditkader onderzoek naar de mogelijkheden om

Bekistingsdruk bij zelf-verdichtend beton

N. Cauberg, ir., technologisch adviseur (1), onderzoeker, laboratorium ‘Structuren’,WTCBJ. Desmyter, ir., technologisch adviseur (1), departementshoofd, departement ‘Geotech-niek, Structuren en Duurzame ontwikkeling’, WTCBJ. Piérard, ir., technologisch adviseur (2), onderzoeker, laboratorium ‘Betontechnologie’,WTCBMet de medewerking van B. Parmentier, ir., adjunct-afdelingshoofd, afdeling ‘Geotech-niek en Structuren’, WTCB

(1) Technologische Dienstverlening ‘Prestatiegerichte betonsoorten’, gesubsidieerd door het IWT(Instituut voor de aanmoediging van Innovatie door Wetenschap en Technologie in Vlaanderen).

(2) Technologische Dienstverlening ‘Mise en œuvre des bétons spéciaux’, gesubsidieerd door deDGTRE (Direction générale des Technologies, de la Recherche et de l’Energie).

De laterale druk die door verszelfverdichtend beton (ZVB) op debekisting uitgeoefend wordt en deevolutie ervan in de tijd, zijn on-voldoende gekend en vallen somsmoeilijk te controleren. In de praktijkbeperkt men zich daarom vaak tot deloutere toepassing van de hydrosta-tische bekistingsdruk, wat echter kanleiden tot overschattingen en extrakosten. Dit artikel geeft een overzichtvan de resultaten van het WTCB-onderzoek dat in dit kader gevoerdwerd.

deze bekistingsdruk op een eenvoudige wijzete meten voor een ZVB en ging tevens over totde bepaling van de bekistingsdruk voor enkelesoorten ZVB. In dit artikel wordt een overzichtgegeven van een aantal conclusies die onttrok-ken werden uit de literatuur, evenals van de de-tails van het onderzoek dat voornamelijk totdoel had enkele hypothesen te toetsen.

Het WTCB-onderzoek had de volgende con-crete doelstellingen voor ogen :• de ontwikkeling van een aantal eenvoudige

meetsystemen ter bepaling van de door eenZVB uitgeoefende bekistingsdruk. De keuzeen optimalisatie van een geschikt systeemzou immers niet alleen een snelle, niet-des-tructieve meting kunnen toelaten, maar ookeen monitoring tijdens het stortproces

• de beoordeling van de invloed van de be-langrijkste plaatsingsparameters (stijgsnel-heid van het beton in de bekisting, beton-type/viscositeit, wapeningshoeveelheid) opde uitgeoefende bekistingsdruk.

2 BEREKENING VOLGENS BE-STAANDE MODELLEN

In de praktijk wordt de bekistingsdruk door-gaans berekend door de bekistingsleveranciers.Dit gebeurt aan de hand van bestaande mo-dellen die rekening houden met verschillendeparameters. Deze (veelal empirische) model-len werden ontwikkeld voor traditionele beton-soorten en onderscheiden zich volgens hetaantal gebruikte parameters en de wijzewaarop ze deze laatste cijfermatig laten gel-den. De voornaamste modellen (vergelijkin-gen) worden beschreven in de volgende refe-rentiewerken :• de Duitse norm DIN 18218 [13]• het CIRIA-rapport 108 [11]

• de Nederlandse norm NEN 6722 [19]• de aanbevelingen van de Franse Adam [1]

en de Canadese Gardner [15].

De modellen uit de Duitse norm (➝ A, p. 2)en het CIRIA-rapport (➝ B, p. 3) worden voor-namelijk toegepast voor normaal beton.

3 MODELLEN EN AANBEVELINGENVOOR ZVB

Er bestaan momenteel nog geen gestandaardi-seerde modellen voor de berekening van debekistingsdruk van ZVB. De hiervoor aange-haalde modellen, die van toepassing zijn optraditioneel beton, kunnen niet zonder meerovergenomen worden. Algemeen wordt aan-genomen dat de bekistingsdruk bij ZVB eenstuk hoger kan liggen dan bij traditioneel be-ton, zonder echter noodzakelijkerwijze de hy-drostatische druk te bereiken. De gegevens diehieromtrent verzameld werden aan de hand vande literatuur en experimenten met ZVB zijnniettemin tegenstrijdig. De vermelde bekis-tingsdrukken variëren sterk : van een fractievan de hydrostatische druk (wat lager is danvoor een traditioneel beton) tot 100 % ervan[zie ook de referenties 2, 3, 7, 8, 9, 17, 18, 20,21 en 25].

In deze context blijken de randvoorwaarden[12] een aanzienlijke invloed uit te oefenen :• de stijgsnelheid van het beton : een snelle

stijging van het beton in de bekisting leidtdoorgaans tot een toename van de hydrosta-tische drukhoogte

• de manier van verpompen : de injectie vanZVB onderaan de bekisting heeft steeds eenhydrostatische drukopbouw tot gevolg overde volledige hoogte van de bekisting. Insommige gevallen wordt er zelfs een verde-re drukstijging opgetekend indien de pom-pen zeer krachtig zijn

• de hoogte van de bekisting : bij gebruik vante lage proefmuurtjes wordt enkel het hydro-statische front opgemeten, en niet de afbui-ging van de druk, wat doorgaans pas vanafeen storthoogte van enkele meters gebeurt(zie afbeelding 4, p. 3)

• het gebruik van speciale hulpstoffen : doorhet gebruik van hulpstoffen die de verwerk-baarheidsduur van het beton verlengen eneventueel zelfs de binding vertragen, kan dedruk niet enkel toenemen, maar wordt dezeook langer aangehouden.



BEREKENING VAN DE BEKISTINGSDRUK VOLGENS DE DUITSE NORM DIN 18218

Deze norm stelt een drukopbouw in twee fasen voor (zie afbeelding 1) :• aanvankelijk een hydrostatische druk, die evolueert volgens de hoogte• vervolgens een constante druk.

A

Afb. 1 Drukopbouw.

Afbeelding 2 geeft de mogelijke drukopbouw aan voor een totale be-kistingshoogte, kleiner dan of groter dan 5 maal de stijgsnelheid vanhet beton.

De waarde voor hs kan bepaald worden aan de hand van diagrammen,zoals deze uit afbeelding 3, waarbij rekening gehouden werd metverschillende veronderstellingen :• volumieke massa van het verse beton : 25 kN/m³• bindingstijd van het beton na maximaal 5 uur• dichte bekisting• verdichting met (interne) trilnaalden• temperatuur van het verse beton : +15 °C• maximale stijgsnelheid van het beton : 7 m/h.

pb

h s

5 v b

hs : hydrostatische drukhoogtein m

pb : druk, uitgeoefend door hetverse beton in kN/m

vb : stijgsnelheid van het betonin m/h

Bij afwijkingen ten opzichte van deze veronderstellingen wordenaanpassingen voor de berekening voorgesteld.

Indien men bijvoorbeeld hulpstoffen gebruikt die de verwerkbaar-heid en/of de bindingstijd van het beton beïnvloeden, dient men dehydrostatische drukhoogte (hs) te vergroten.

Afb. 3 Hydrostatische drukhoogte,volgens de norm DIN 18218.

HY

DR

OS

TATI

SC

HE D

RU

KH

OO

GTE

h (

m)

5

4

3

2

1

0

DR

UK p

, U

ITG

EO

EFE

ND D

OO

R H

ET

VE

RS

E B

ETO

N (

kN/m

2 )

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

STIJGSNELHEID vb (m/h)

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

VE

RD

ICH

TING

VO

LGE

NS W

ALZ

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0VERONDERSTELLINGEN :• volumieke massa van het

verse beton : 25 kN/m3

• bindingstijd van het beton : 5 h• dichte bekisting• verdichting met (interne)

trilnaalden• temperatuur van het verse

beton : +15 °C

Stutten

Wanden

Vloeibaar beton (1

7 . v b

+ 1

7)

K3 (14 . v

b + 18)

K2 (10 . v b + 19)

K1 (5 . v b + 21)

Afb. 2 Mogelijke drukopbouw voor h ≤ 5 vb en h > 5 vb.

A. h ≤ 5 vb B. h > 5 vb

pb

h s

h ≤

5 v b

5 v b

pb

5 v b

h sh s

5 v b

h >

5 v

b

hs : hydrostatische drukhoogte in mpb : druk, uitgeoefend door het verse beton in kN/mvb : stijgsnelheid van het beton in m/h

Dit verklaart waarom in de literatuur voorzich-tigheidshalve wordt aangeraden rekening tehouden met een hydrostatische bekistingsdruk

[16, 24]. Dit geldt eveneens voor de recenteEuropese aanbevelingen voor ZVB [14]. Hetin 2005 door Stubeco uitgegeven handboek

[22], dat beschouwd kan worden als dé refe-rentie voor bekistingen, houdt het op een ver-wijzing naar het CIRIA-rapport, maar beveelt



B BEREKENING VAN DE BEKISTINGSDRUK VOLGENS HET CIRIA-RAPPORT

Dit frequent gebruikte rapport stelt twee formules voor ter bepaling van de maximale bekistingsdruk Pmax (kN/m2), namelijk :

P C R C K H C Rmax . . . .= + −1 2 1

of P D hmax .=waarbij :• C

1 : coëfficiënt, afhankelijk van de vorm van de bekisting (voor

muren is deze gelijk aan 1, voor kolommen bedraagt hij 1,5) [-]• C

2 : coëfficiënt, afhankelijk van het beton- en cementtype (zie

tabel 1) [-]• D : volumieke massa van het verse beton [kN/m³]• H : verticale hoogte van de bekisting [m]• h : verticale storthoogte [m]

• K : temperatuurscoëfficiënt : KT

=+

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

3616

2

• R : verticale stijghoogte van het beton in de bekisting [m/h]• T : temperatuur van het beton bij plaatsing [°C].

Pmax

D

Afb. 4 Drukevolutie in de bekisting volgens [11].

Bet

on-

hoog

te h

(m)

Pmax

Typische curve voorde bekistingsdrukvoor traditioneel beton

Ontwerpdruk-curve

Hydrostatischedrukbelasting

Mogelijke drukevolutievoor hoogvloeibaarbeton (ZVB)

Druk (kN/m2)

Men weerhoudt de formule die de kleinste waarde voor Pmax

oplevert. Bij vergelijking van afbeelding 4 met afbeelding 1 valt onmiddellijkop dat beide methoden tot een gelijkaardige drukverdeling leiden, met name een hydrostatische druk in het betonhoofd en eenconstante druk daaronder. Afbeelding 4 toont ook de vaak veronderstelde daling van de bekistingsdruk in het onderste gedeelte vanhet beton.

Tabel 1 Waarden voor de coëfficiënt C2 [11] (de cementbenamingen werden aangepast aan de Belgische context).

Waarde voor C2

0,3

0,45

0,45

0,6

0,6

Type bindmiddel

Portlandcement (CEM I), met of zonder hulpstoffen (behalve vertragers)

Portlandcement (CEM I), met vertragers

CEM II/A-S, CEM II/A-V, CEM II/B-S, CEM II/B-V en cementmengsels met minder dan 70 % hoogovenslakkenof vliegassen, met of zonder hulpstoffen (behalve vertragers)

CEM II/A-S, CEM II/A-V, CEM II/B-S, CEM II/B-V en cementmengsels met minder dan 70 % hoogovenslakkenof vliegassen, met vertragers

Mengsels met meer dan 70 % hoogovenslakken of vliegassen, al dan niet met hulpstoffen

wel aan uit te gaan van de veronderstelling vaneen hydrostatische drukopbouw. Aan de handvan eigen onderzoek en geraadpleegde onder-zoeksrapporten sluit de Stubeco-studiecelA 04 [23] overigens een algemeen geldenderekenregel uit.

Hoewel het WTCB-onderzoek zich toespitsteop de vermelde randvoorwaarden (vermits de-ze de maximale bekistingsdruk het sterkst beïn-vloeden), mag men de parameters die van be-lang zijn voor traditioneel beton (bv. de beton-temperatuur, de buitentemperatuur, het cement-type, ...) niet uit het oog verliezen. Deze bepa-len vooral de snelheid van verstijving van hetbeton en de evolutie van de bekistingsdruk inde tijd. Hun invloed op de maximale druk isdaarentegen beperkt, tenzij er gedurende meer-dere uren gestort wordt. In voorkomend gevalzal de verstijving namelijk bepalen in welkemate de bekistingsdruk in de hoogte geaccu-muleerd wordt tot een hydrostatische druk :• een volledige opbouw (tot 100 %) indien er

een zeer trage (of geen) verstijving is• een merkelijke daling bij een snel verstij-

vend mengsel.

Zoals hiervoor reeds aangehaald werd, maaktde literatuur soms melding van een mogelijkeverlaging van de bekistingsdruk voor wel-bepaalde types ZVB. Dit verschijnsel wordtdan toegeschreven aan het thixotrope gedragvan het beton.

Eenvoudig gesteld, wordt een thixotroop ZVBgekarakteriseerd door een schijnbaar hogerevloeibaarheid zodra het beton in beweging isen door een zekere opstijving bij stilstand. Dethixotropie van beton kan omschreven wordenals een graduele afname van de viscositeit,onder invloed van een schuifspanning. Bij af-wezigheid hiervan – zoals in een beton bij stil-stand – wordt een (schijnbare) toename van deviscositeit verkregen, die verantwoordelijk zouzijn voor de verlaging van de bekistingsdruk.

Indien de wanddikte beperkt is, kan er even-eens sprake zijn van een zekere silowerking.De precieze invloed van dit verschijnsel is ingrote mate afhankelijk van de vloeibaarheidvan het beton, wat de begroting ervan sterkbemoeilijkt. In het kader van dit project werder dan ook niet dieper op ingegaan.

4 MEETSYSTEEM TER BEPALINGVAN DE BEKISTINGSDRUK INSITU

4.1 KEUZE VAN DE SENSOREN

Bij de keuze van de sensoren werd niet alleenrekening gehouden met de meetperformantieen de minimale impact op de bekisting en hetbeton, maar werd tevens aandacht geschon-ken aan de nauwkeurigheid van de metingenin het beton (alkaliteit, hydratatiewarmte, …),de plaatsings- en recuperatiemogelijkheden ende gegevensverzameling. Aan de hand vandeze criteria werden uiteindelijk vijf typessensoren weerhouden : vier verschillendedruksensoren en een krachtsensor voor op detrekstangen (zie afbeeldingen 5 tot en met 9,p. 4). De druksensor van type 2 kan in dit ka-der beschouwd worden als referentiesensorvoor de meting van de betondruk.

4.2 PLAATSING VAN DE SENSOREN

Voor elk sensortype werden speciale hulp-



Afb. 9 Krachtsensor (type 5).

Afb. 5 Druksensor (type 1). Afb. 6 Druksensor (type 2). Afb. 7 Druksensor (type 3).

Afb. 8 Niveausensor (type 4).

stukken ontwikkeld om hun efficiënte plaat-sing en recuperatie mogelijk te maken.

Het meetoppervlak werd bovendien be-schermd met een kunststoffolie. Afhankelijkvan het sensortype kunnen drie plaatsings-methoden gehanteerd worden :• plaatsing aan de binnenkant van de bekis-

ting (sensortype 1) (zie afbeelding 10)• plaatsing in het vlak van de bekistingsplaat

(sensortypes 2, 3 en 4) : deze methode ver-eist een doorboring van de bekisting (zie af-beelding 11). Sensortype 3 (zie afbeel-ding 12) kan in bepaalde gevallen verwerktworden in de boorgaten die in de systeem-bekistingspanelen voorzien zijn voor detrekstangen

• plaatsing op de trekstangen (sensortype 5,zie afbeelding 9) : hierbij bestaat de moei-lijkheid erin de eenvoud van het geheel (con-figuratie van de bekisting, plaatsing van detrekstaven en sensoren) te waarborgen methet oog op de interpretatie van de metin-gen. De gemeten krachten moeten immersomgerekend worden naar drukwaarden.

Afb. 13 Registratie van de referentie-druk aan een van de uiteinden vande buis.

Afb. 14 Plaatsing van de te kalibrerensensor aan het andere uiteinde (ver-wisselbare afsluitstukken voor elkesensor).

Afb. 10 Plaatsing van sensor 1 metzijn hulpstuk.

Afb. 11 Plaatsing van sensor 2 (links)en van sensor 4 (rechts).

Afb. 12 Hulpstuk voor de plaatsingvan sensor 3.

4.3 KALIBREREN VAN DE SENSOREN

Hoewel het meetbereik en de output van deverschillende sensoren bekend zijn, moet elkesensor toch apart gekalibreerd worden om decorrecte interpretatie van de resultaten moge-lijk te maken. Het kalibreren met behulp vanwaterdruk en een referentiesensor vormt in ditkader de meest aangewezen methode (zie af-beeldingen 13 en 14). Hiertoe werd een spe-



ciale ‘drukbuis’ ontworpen, waarmee het mo-gelijk is metingen tot 3 bar in absolute waarde(d.w.z. met inbegrip van de atmosferischedruk) uit te voeren. De kalibratie gebeurdevoor een range van 0 tot 150 kN/m2 (in rela-tieve waarde), zodat de aldus opgestelde krom-men de grondslag kunnen vormen voor de in-terpretatie van de metingen.

4.4 KLEINSCHALIGE PROEVEN

De meetperformantie van de sensoren werdgetest met behulp van een kleine, met wateren beton gevulde bekisting (hoogte 100 cm,breedte 23 cm, zie afbeelding 15). De resulta-ten toonden een relatief goede correlatie tus-sen de verschillende sensortypes. In absolutewaarde lag de door het ZVB uitgeoefende drukzeer dicht bij de hydrostatische druk, wat infeite logisch is. De beperkte betonhoogte is indit geval zeker niet groter dan de hydrostati-sche drukhoogte hs (zie ook afbeelding 4).

Verder bleek de vrees voor een belangrijkeinvloed van de temperatuur (tengevolge vande hydratatiewarmte) op de meetkwaliteit on-gegrond. De temperatuuropbouw tegen debekistingsplaten treedt immers pas op na deverdwijning van de bekistingsdruk.

5 PROEVEN OP MUREN OP WAREGROOTTE

5.1 BEKISTING

Tijdens de tweede fase van het onderzoek werdeen grootschalige proefopstelling (zie afbeel-ding 16) uitgewerkt om een tiental muren tekunnen vervaardigen onder gecontroleerdeomstandigheden. Zodoende konden de toepas-baarheid van de sensoren en de invloed vande verschillende plaatsingsparameters beoor-deeld worden.

De proefopstelling (afmetingen : 4,05 m hoog,1,20 m breed en 0,30 m dik) werd opgebouwduit systeembekistingspanelen. In totaal wer-den 10 muren gestort, telkens met dezelfde be-kisting, maar met verschillende plaatsings-parameters, namelijk :• stortsnelheid : 5 m/h en 10 m/h, wat lichtjes

hoger is dan de gangbare snelheden voorhet storten van betonmuren. Door het ge-bruik van ZVB en het achterwege laten vanhet trillen, kan men soms verhoogde stort-snelheden verkrijgen. Een stijghoogte van10 m/h impliceert dat de bekisting tot opeen hoogte van 4 m gevuld wordt in 24 mi-nuten; bij een snelheid van 5 m/h duurt dituiteraard dubbel zo lang

• aanwezigheid van wapening : er werdentwee extreme situaties onderzocht : een eer-ste met een minimale wapening en eentweede met een maximale wapening (mini-mum : 0,3 %, in de praktijk 1 % om een

Afb. 15 Proefopstelling met eenkleine bekisting.

manipuleerbare wapeningskooi te verkrij-gen – maximum : 4 %, zoals beschreven inEurocode 2)

• betontype : de proeven werden uitgevoerdmet drie types ZVB, met een verschillendereologische samenstelling. Bij het derdetype werd een viscositeitsverhogende hulp-stof (VMA) gebruikt, om een zekere vormvan thixotropie te bekomen. Bij wijze vanreferentie werd eveneens een muur opge-trokken met traditioneel beton.

De plaatsing van de sensoren varieerde zowelverticaal (opmeting van de verticale druk-opbouw) als horizontaal (de verschillendesensortypes werden op één horizontale lijngeplaatst om een onderlinge vergelijking toete laten).

Vooral bij de installatie van de krachtsensorenop de trekstangen diende men de nodige om-zichtigheid aan de dag te leggen (zowel voorde eigenlijke plaatsing als voor de bekis-tingsconfiguratie).

Een bekistingsconfiguratie is doorgaans eenhyperstatische constructie, waarbij het nietonmiddellijk duidelijk is welke krachten op-genomen worden door elke trekstang. Dit be-moeilijkt uiteindelijk de omzetting van dekrachten op de trekstangen naar een effectievebetondruk.

In samenspraak met de bekistingsleverancierwerd een geschikte bekistingsopstelling uit-gewerkt om een optimale interpretatie van demet de krachtsensoren behaalde resultaten toete laten. De krachtsensoren op de vier centraletrekstangen registreren de bekistingsdruk vaneen redelijk groot oppervlak, wat belangrijkis, lettend op het grote meetbereik van de sen-soren (300 kN). Afbeelding 17 (p. 6) illustreertde opstelling en de verdeling van de sensoren.

Afb. 16 Opbouw van de bekisting.

Indien men zowel de verbinding tussen de tweepanelen van 90 cm lang als de hoekverbin-dingen als ‘scharnieren’ beschouwt, zou intheorie ongeveer twee derde van de bekistings-druk opgenomen kunnen worden door de cen-trale trekstangen met een krachtsensor.

Deze hypothese kon gecontroleerd wordendoor de uitvoering van een eindige-elementen-analyse op een van de bekistingszijden (afbeel-ding 23, p. 9).

5.2 BETONSAMENSTELLINGEN

De gebruikte samenstellingen kunnen inge-deeld worden in vier klassen, met verschillen-de reologische karakteristieken (zie ook ta-bel 2, p. 7).

De eigenschappen per type samenstelling zijnde volgende :• mix C1 : referentiemengsel met een vloei-

maat (slump flow) van ongeveer 750 mm• mix C2 : stabieler mengsel met een vloei-

maat (slump flow) van ongeveer 700 mm eneen groter fillergehalte

• mix C3 : viskeuzer mengsel dan C1 en C2,dat een viscositeitsverhogende hulpstof(VMA) bevat

• mix N : traditioneel beton met een consis-tentie S3.

De verschillende samenstellingen werden opvoorhand in het laboratorium op punt gesteld.Hiertoe werden de grondstoffen besteld bijde betoncentrale, opdat deze identiek zoudenzijn met de toekomstige betonleveringen.Hierbij werd bijzondere aandacht besteed aande keuze van de superplastificeerder. Menrekende immers op een redelijk constanteverwerkbaarheid gedurende een langere pe-riode (minstens 60 minuten), wat niet van-zelfsprekend is voor de meeste superplastifi-ceerders.

De aldus geoptimaliseerde samenstellingenwerden vervolgens doorgegeven aan de beton-centrale die de leveringen verzorgde (het be-trof dus geen traditionele bestelling aan dehand van de vijf basiseisen uit de normen NBNEN 206-1 en NBN B 15-001, maar wel eenbestelling aan de hand van een specifieke sa-



menstelling). Om de duur van verwerkbaar-heid zo hoog mogelijk te houden, werd de su-perplastificeerder ter plaatse toegevoegd. Omhet beton te karakteriseren, moeten er immerseerst een aantal praktische proeven uitgevoerdworden. Bovendien moest er voor sommigemuren vervolgens nog gedurende 50 minutengepompt kunnen worden.

Tabel 3 (p. 7) geeft een overzicht van de re-sultaten die behaald werden met het verse ZVBvoor muren (vóór het storten). Voor muur M8(traditioneel beton) werd, zoals doorgaans ge-beurt, enkel de zetmaat bepaald. Na het stor-ten werden de proeven op het verse beton her-haald om het behoud van de verwerkbaarheidte kunnen kwantificeren. De verminderingbleef in de meeste gevallen beperkt.

Voor iedere muur werden ook enkele bindings-proeven uitgevoerd volgens de ‘Kelly-Bryant’-

Afb. 17 Bekistingsplannen met aanduiding van de plaatsing van de sensoren en de trekstangen.

A. FRONTAAL ZICHT

HO

OG

TE (

cm)

400

348

273

212

56

0

F

E

D

C

B

A

1 = sensor 12 = sensor 23 = sensor 34 = sensor 45 = sensor 5

Trekstangen met een krachtsensor

Trekstangen met rekstrookjes

B. DWARSDOORSNEDE

TrekstangenPanelen van90 cm lang

‘scharnier’

3 4 2

1

3 3 5 3 3

methode [5]. Dit gebeurde op prisma’s diebewaard werden aan de voet van de muur,opdat ze aan identieke omstandigheden zou-den blootgesteld worden (zie afbeelding 18).

Men veronderstelt dat de binding voltooid isvanaf het ogenblik dat er een kracht van meerdan 400 N nodig is om een staaf uit de pris-ma’s te trekken.

Afb. 19 Opstelling van twee proef-bekistingen.

Afb. 18 Prisma’s die ontwikkeld wer-den voor de bindingsproeven op hetbeton.



Tabel 2 Betonsamenstellingen voor muren.

Mix C1

750

0,51

10

5

Mix C1

337

159

0

330

599

763

0

173

12

0

Mix C1

2372

Mix C2

700

0,52

20

10

Mix C2

312

225

0

306

555

810

0

162

15

0

Mix C2

2385

Mix C3

700

0,52

20

60

Mix C2

355

154

0

320

581

740

0

186

8

5

Mix C3

2349

Mix N

S3

0,57

–

–

Mix N

281

209

0

237

490

230

798

160

0

0

Mix N

2405

Te verwachten karakteristieken

Vloeimaat (slump flow) (mm)

W/C-verhouding

Vloeigrens (yield value) (Pa)

Viscositeit (Pa.s)

Samenstelling (kg/m3)

Cement CEM I 52,5 N

Kalksteenfiller

Silica fume

0/1-zand

0/2-zand

2/8-kalksteen

10/14-kalksteen

Water

Superplastificeerders (SP1 en SP2)

Viscositeitsverhogende hulpstof (VMA)

Theoretische volumieke massa(kg/m3)

Tabel 3 Performantie van het verse beton voor de muren 2 tot 10 (vóór het storten).

(1) Voor meer uitleg bij de proefmethoden verwijzen we naar Katern nr. 4 van de WTCB-Dossiers 4/2005.(2) M8 = muur uit traditioneel beton.

Plaatsingsparameters

Betonsamenstelling

Wapeningspercentage(%)

Stortsnelheid (m/h)

Proefresultaten (1)

Vloeimaat (mm)

T 50 mm (s)

Uitstroomsnelheid metde V-Funnel (s)

Vloeimaat met deJ-Ring (mm)

Met ‘blocking step’ voorde J-Ring (h1/h2)

L-Box-verhouding (-)

Luchtgehalte (%)

Volumieke massa(kg/m3)

Penetratiediepte(mm)

Stabiliteit op een zeef(%)

Vloeimaat na het storten(mm)

Gemiddeld verlies vanvloeimaat na het storten

(mm)

M2

C1

1

5

M2

740

1,0

2,5

800

4

1,00

0,8

2352

25

13

703

37

M3

C1

4

5

M3

751

1,1

2,2

785

5

1,00

1,8

2284

51

26

588

163

M4

C1

1

10

M4

800

0,4

1,8

772

8

0,80

1,1

2315

35

10

585

215

M5

C1

4

10

M5

779

1,0

4,1

804

6

0,92

1,1

2338

47

14

661

118

M6

C2

1

5

M6

688

0,4

1,5

695

4

1,00

1,2

2318

28

9

545

143

M7

C2

4

10

M7

685

0,7

2,4

705

9

0,81

2,0

2312

17

6

545

140

M8 (2)

N

1

10

M8 (2)

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

M9

C3

1

10

M9

808

0,3

1,5

773

4

0,98

0,6

2294

51

–

865

58

M10

C3

4

10

M10

690

1,7

2,5

685

7

0,89

1,4

2324

16

6

–

–



5.3 UITVOERING VAN DE METINGEN

De verwerking van de meetresultaten gebeurdevia twee data-acquisitiesystemen die met eenPC verbonden waren voor de registratie vande signalen (zie afbeelding 20).

Deze resultaten, uitgedrukt in volt of millivolt(V of mV) worden aan de hand van de voorafopgestelde kalibratiekrommen omgezet naardrukwaarden. Op deze manier verkrijgt menper sensor de betondruk in de tijd, zoals voor-gesteld in afbeelding 21 (voor muur M5).

Indien per sensor in eerste instantie naar demaximale betondruk gekeken wordt, kan dezewaarde vergeleken worden met de theoretischehydrostatische druk op die hoogte.

VOORBEELD

Bij muur M5 werd sensor 5 op een hoog-te van 17 cm geplaatst, wat een beton-hoogte van 383 cm geeft.

Als men een hydrostatische betondrukveronderstelt, zou er op deze sensor eendruk van 88 kN/m² kunnen uitgeoefendworden (uitgaande van de gemetenvolumieke massa van het verse beton,d.w.z. 2338 kg/m³ in het geval van muurM5). De gemeten druk in muur M5bedraagt 80 kN/m², wat overeenkomt met90 % van de hydrostatische druk.

Deze evaluatie kan herhaald worden voorelke sensor en voor elke muur.

Afb. 20 Monitoring van de meetresul-taten.

Afb. 21 Evolutie van de betondruk tijdens en na het storten (resultatenverkregen met de 16 sensoren van muur M5).

Uit de metingen is gebleken dat de kleine druk-sensoren (type 3, zie afbeelding 7) een goedemeetperformantie vertonen en dat er een goedecorrelatie met de referentiesensoren (type 2)bestaat. De twee andere druksensoren leverendoorgaans vergelijkbare resultaten op, maarbereiken soms ook onverklaarbaar hoge of lagewaarden.

5.4 INTERPRETATIE VAN DE RESULTATEN

Aan de hand van de resultaten die opgetekendwerden door bepaalde sensoren kan de evolu-tie van de druk volgens de betonhoogte in debekisting geïllustreerd worden (afbeelding 22,p. 9). De getallen in de legende bij de grafiek(50, 150, 250, 350 en 405) geven de beton-hoogte aan. De kromme 405 illustreert metandere woorden de drukevolutie voor de vol-ledig gevulde bekisting. De getallen naast de

meetpunten drukken het percentage van de ge-meten betondruk ten opzichte van de hydro-statische druk uit. Deze grafieken werden op-gesteld rekening houdend met een gemiddelde,maar continue voortgang van de betonnering.Indien de totale duur van de betonnering 25minuten bedroeg, werd voor de opstelling vandeze grafieken dus verondersteld dat de stort-snelheid constant was. Uit afbeelding 21 blijktechter duidelijk dat de betonnering niet volle-dig continu werd uitgevoerd als gevolg vande minimale pompsnelheid.

❒ Meetresultaten met de krachtsen-soren

De resultaten die bekomen werden met dekrachtsensoren kunnen geïnterpreteerd wor-den aan de hand van de hiervoor besprokenmodellering van de bekisting. De theoretischebelasting wordt berekend uitgaande van deresultaten met de druksensoren. Op deze wijzeimpliceert een goede correlatie dat de resulta-ten met de druksensoren (in de bekisting) enmet de krachtsensoren (op de trekstangen)vergelijkbaar moeten zijn. Uit deze model-lering blijkt dat er een goede correlatie bestaattussen de onderste twee trekstangen (met dehoogste belasting), maar dat er verschillen zijntussen de bovenste twee trekstangen. De af-beeldingen 23 (p. 9) en 24 (p. 9) tonen de ver-vormingen en krachten die resulteren uit desimulatie op een van de zijden van de bekis-ting.

De analyse van de krachtwerking in de bekis-ting werd hier uiteraard sterk vereenvoudigd.Vermits de bekisting in principe een hyper-statische constructie is, dient men rekening tehouden met de stijfheden van de elementen,de juiste momentenoverdracht bij de verschil-lende inklemmingen, … De hier voorgesteldevereenvoudiging laat echter wel toe een ruweschatting te maken van de resulterende krach-ten.

In horizontale zin worden deze reactiekrachtenenerzijds overgedragen op de centrale trek-stangen (uitgerust met krachtsensoren) en an-derzijds op de trekstangen aan de zijkanten(met de rekstrookjes). De berekende verdelingtussen deze resulterende krachten bedraagt72 % op de middelste trekstang en 14 % opde linker- en rechtertrekstang. Om deze hori-zontale verdeling te controleren, werden tweevan de proefmuren voorzien van rekstrookjesop de trekstangen aan de zijkanten. De metin-gen voor beide muren leverden gelijkaardigeresultaten op en bevestigen min of meer dezehorizontale verdeling.

Samengevat kan gesteld worden dat de resul-taten voor de onderste twee krachtsensoren(hoogte B en hoogte C uit afbeelding 17, p. 6)in de lijn van de verwachtingen liggen. De re-sultaten voor de bovenste twee krachtsensoren

DR

UK (

kN/m

2 )

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

TIJD (min.)

0 50 100 150 200 250 300



(hoogte D en hoogte E) variëren echter sterken komen niet steeds overeen met de bereke-ningen. In het geval van de krachtsensor D2verkrijgen we immers soms een overschattingen soms een onderschatting.

We willen er wel op wijzen dat de analyse van

50 cm

150 cm

250 cm

350 cm

405 cm

Afb. 22 Evolutie van de betondruk tijdens het storten in de bekisting van muur M5.

400

BE

KIS

TIN

GS

HO

OG

TE (

cm)

350

250

150

50

0

BE

TON

HO

OG

TE (

cm)

400

350

300

250

200

150

100

50

0

DRUK (kN/m2)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

STIJGENDE BETONHOOGTE

94 %

95 %

92 %

96 %

92 %

91 %

de resultaten van de krachtsensoren veel om-slachtiger is dan de interpretatie van deze vande druksensoren. Men dient namelijk te be-schikken over een (vereenvoudigd) model vande bekisting, aan de hand waarvan men vooreen opgelegde (fictieve) belasting kan nagaanhoe de krachten ‘verdeeld’ worden over het

De hieruit voortvloeiende vervormingenzijn tevens aangeduid (niet op schaal).

Afb. 24 Eindige-elementensimulatieder krachten, uitgeoefend op een vande zijden van de bekisting (muur).

bekistingsoppervlak. De resulterende reactie-krachten geven een indicatie van de relatietussen de bekistingsdruk en de gemeten krach-ten op de trekstangen. In deze omstandighe-den is het dan ook moeilijk om precieze uit-spraken te doen over het echte drukverloopbinnen de bekisting.

In de praktijk weten de bekistingleveranciersechter doorgaans welke krachten aanvaardbaarzijn voor de trekstangen, zowel wat de maxi-male belasting per trekstaaf, als wat de ver-vorming van de bekisting betreft. Een te hogebekistingsdruk leidt immers niet noodzakelijktot het bezwijken ervan, maar kan wel resul-teren in een onaanvaardbare vervorming vande bekisting en bijgevolg van het betonopper-vlak.

Krachtsensoren vormen bijgevolg een doel-treffend hulpmiddel om snel de krachten inde meest belaste trekstaven te controleren tij-dens het storten. Uitgaande van deze gegevenskan een voorzichtige schatting gemaakt wor-den van de vermoedelijke maximale bekis-tingsdruk.

Afb. 23 Eindige-elementensimulatievan een van de zijden van de bekis-ting (muur).

De met de druksensoren opgemetenbetondruk wordt gebruikt voor de be-lastingsconfiguratie.



5.5 INVLOED VAN DE BESTUDEERDE PARAME-TERS

Aan de hand van de hiervoor aangehaalde ana-lyses en diagrammen ter bepaling van de(maximale) bekistingsdruk door middel vande verschillende druksensoren, kan men deinvloed van de variërende parameters bij hetstorten (stortsnelheid, wapeningspercentage,type mengsel) beoordelen. Afbeelding 26 geefteen overzicht van de gemeten druk in allemuren, op zes verschillende hoogten in debekisting. Voor elke hoogte werd ook de over-eenkomstige hydrostatische druk aangeduid.

De invloed van de verschillende parameterswordt hierna uit de doeken gedaan in het lichtvan de grafiek uit afbeelding 26.

5.5.1 Stortsnelheid

De muren M2, M3 en M6 werden gestort meteen stijghoogte van 5 m/h. Bij de overige mu-ren bedroeg de stortsnelheid 10 m/h. Bij eenstijghoogte van 5 m/h verwacht men doorgaanseen lagere bekistingsdruk dan bij 10 m/h. Uitafbeelding 27 (p. 11) blijkt echter dat debekistingsdruk voor de muren M2 en M6 ho-ger is dan voor de andere muren. Dit zou eropkunnen wijzen dat de stortsnelheid boven eenbepaalde waarde nog maar weinig invloedheeft op de bekistingsdruk. Bij zeer lage stort-snelheden (1,5 m/h of lager) werden in de li-teratuur echter reeds metingen genoteerd vanminder dan 50 % van de hydrostatische druk.

5.5.2 Wapeningspercentage

Voor de muren M2, M4, M6, M8 en M9 werdde minimale wapeningshoeveelheid gebruikt,voor de muren M3, M5, M7 en M10 de maxi-

male. In sommige gevallen werd er een hogedruk opgetekend voor de lichtgewapende mu-ren, in andere gevallen is het tegengesteldewaar (zie afbeelding 28, p. 11). Er kan dusniet geconcludeerd worden dat de wapenings-hoeveelheid een doorslaggevende invloedheeft op de bekistingsdruk.

5.5.3 Type mengsel

Er werden vier betontypes gebruikt :• C1 voor de muren M2 tot en met M5• C2 voor de muren M6 en M7• C3 voor de muren M9 en M10• een traditioneel beton voor muur M8.

In het laboratorium vertoonden de mengselsvan het type ZVB een sterk verschillendreologisch gedrag. Dit komt echter niet steedstot uiting bij de drukmetingen en bij de karak-terisering van het verse beton net vóór het stor-ten.

Tijdens de proeven bleek dan ook dat de ge-zochte (reologische) karakteristieken, zoalsbekomen tijdens de ontwikkeling van de sa-menstelling in het laboratorium, niet altijdeven gemakkelijk reproduceerbaar zijn doorde betoncentrale. De gewenste eigenschappenzijn ook erg afhankelijk van de dosering vande hulpstoffen.

Zo werden er viscositeitsverhogende hulp-stoffen gebruikt voor de betonmengsels voorde muren M9 en M10, met het oog op een toe-

Afb. 25 Bekistingsconfiguratie.

H - 17,5H - 5017,550H - 117,5117,5H - 152,5152,5H - 217,5217,5H - 252,5252,5

Afb. 26 Gemeten druk in alle muren, op zes verschillende hoogten in debekisting.

‘H’ vertegenwoordigtde hydrostatischedruk voor een welbe-paalde hoogte in debekisting en wordtaangeduid met eenstippellijn.

De groene kolommenduiden het type be-tonmengsel aan.

name van hun thixotropie. In het geval vanmuur M9 bracht een overdosis superplastifi-ceerder echter segregatie en een hogere bekis-tingsdruk teweeg. Bij muur M10 verliep detoevoeging van de hulpstoffen zonder proble-men, maar bleken deze slechts een beperkteimpact te hebben op de bekistingsdruk.

De karakterisering van een ZVB-monster metde viscosimeter toonde veel lagere thixotropie-waarden dan deze die voorheen vastgesteldwaren bij de proefmengsels.

Toch lijkt het verschil in type mengsel de voor-naamste invloedsfactor te zijn voor de resul-terende drukverschillen. Ondanks het feit dathet enige intrinsieke verschil tussen de murenM4 en M9 of tussen de muren M5 en M7 hettype mengsel is, blijkt hun bekistingsdruk tochsterk te verschillen.

Afbeelding 29 (p. 11) toont zowel het nefasteeffect van een overdosis superplastificeerder(en dus van een te vloeibaar ZVB) voor muurM9, als de relatief lage bekistingsdruk voormuur M7 (slechts enkele kN/m2 hoger dan bijtraditioneel beton). In het geval van muur M7springt vooral de relatief lage druk ter hoogtevan de onderste sensor in het oog.

Indien men bovendien de link legt met de ge-meten reologische karakteristieken (tabel 3,p. 7), valt op dat de laagste drukken wordenopgemeten bij de mengsels die ook de groot-ste vloeimaatvermindering vertonen. Enkelmuur M6 vormt hierop een uitzondering.

BE

TON

DR

UK (

kN/m

2 )

MUUR

M2

100

90

80

70

60

50

40

30

20

M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10

C1 C2 N C3



Door het onderzoek van de diagrammen uitde afbeeldingen 30 en 31 (p. 12) wordt ook deimpact van de hulpstoffen op de daling van debekistingsdruk duidelijk. Dit geldt vooral voormuur M7, die gekenmerkt wordt door eensnelle terugval. Deze vaststelling kan gerela-teerd worden aan de kortere bindingstijd voordit mengsel (690 minuten, in vergelijking toteen gemiddelde van 950 minuten). De ‘rest-drukken’ die op de diagrammen te zien zijntussen 2000 en 5000 minuten zijn afkomstigvan het gewicht van het gedeeltelijk verhardebeton.

Uitgaande van deze vaststellingen kan eeneerste belangrijke conclusie getrokken wordenomtrent de invloed van het type ZVB : zelfsindien het mogelijk zou zijn de bekistingsdrukpositief te beïnvloeden door het gebruik vanhulpstoffen (met het oog op het verkrijgen vaneen thixotrope werking), moet men rekeninghouden met het feit dat dit een uiterst zorg-vuldige samenstelling vereist, die zeer snelverstoord kan worden (bv. door een overdosissuperplastificeerder).

Algemeen kan gesteld worden dat vooral hettype mengsel een aanzienlijke invloed uitoe-fent op de maximale bekistingsdruk. De im-pact van de stortsnelheid of het wapenings-percentage is minder duidelijk. De rol van hettype mengsel mag echter niet overschat wor-den : het verschil tussen de maximale druk(muur M9) en de minimale druk (muur M7)bedraagt slechts 15 %. Daarenboven vertonenalle muren die uitgevoerd werden met ZVBeen hogere bekistingsdruk dan de muur uit tra-ditioneel beton (S3). De maximale druk ver-tegenwoordigde er immers tussen 85 en 95 %van de hydrostatische druk, terwijl deze bijde referentiemuur uit traditioneel beton slechts79 % bedroeg.

5.6 PRESTATIES VAN HET VERHARDE BETON

De resultaten voor de bindingsproeven toon-den grote verschillen in bindingstijd tussen demengsels : van 7 uur voor de muren M1 enM8 tot meer dan 20 uur voor de muren M9 enM10. De gemiddelde bindingstijd bedroeg15,5 uur. Met uitzondering van de hulpstoffen,bleef de ZVB-basissamenstelling voor alle mu-ren echter wel ongeveer gelijk.

In vergelijking tot muur M8 (traditioneel be-ton) liggen de bindingstijden voor sommigemuren zeer hoog, wat zonder twijfel toe teschrijven is aan de grote hoeveelheden super-plastificeerder. De invloed van de superplasti-ficeerder en zijn dosering op de bindingstijdmag dus niet verwaarloosd worden. Zo heeftde duidelijke overdosering van de superplas-tificeerders in het geval van muur M9 niet al-leen geleid tot een sterke segregatie, maar ooktot een belangrijke verlenging van de bindings-tijd.

5 m/h

10 m/h

Afb. 27 Invloed van de stortsnelheid op de bekistingsdruk : vergelijkingtussen de muren M2-M3-M6 en M4-M5-M7 (resultaten van enkele proeven) (*).

(*) Voor de muren M6 en M7 werd ook een verschil-lend wapeningspercentage gehanteerd.

BE

KIS

TIN

GS

DR

UK (

kN/m

2 )

9085807570656055504540

MUUR (-)

2-4 3-5 6-7

1 % wapening

4 % wapening

Afb. 28 Invloed van het wapeningspercentage op de bekistingsdruk : vergelij-king tussen de muren M2-M4-M9-M6 en M3-M5-M10-M7 (resultaten van enkelemetingen) (*).

(*) Voor de muren M6 en M7 werd ook een anderestortsnelheid gehanteerd.

BE

KIS

TIN

GS

DR

UK (

kN/m

2 )

9085807570656055504540

MUUR (-)2-3 4-5 9-10 6-7

5-7

Afb. 29 Invloed van het type mengsel op de bekistingsdruk : vergelijkingtussen de muren M4-M9 en M5-M7 (resultaten van enkele proeven).

BE

KIS

TIN

GS

DR

UK (

kN/m

2 )

9085807570656055504540

Mengsel C1

MengselC3 (M9)/C2 (M7)

MUUR (-)4-9

Bijkomend werden voor elke muur tweekubusreeksen vervaardigd met het oog op deuitvoering van drukproeven : de eerste reeks,die naast de muur bewaard werd om identiekebewaringsvoorwaarden te waarborgen, werdonder meer gebruikt voor de bepaling van deontkistingstijd. De tweede reeks werd bewaardin een klimaatkamer (bij een temperatuur van

20 ± 2 °C en een relatieve vochtigheid > 95%),zoals voorzien in de norm voor drukproeven.

Na het ontkisten van de muur werden op vierverschillende hoogten (0,5 m - 1,5 m - 2,5 m -3,5 m) cilinders ontnomen met een hoogte van70 mm en een diameter van 79 mm, ter bepa-ling van hun volumieke massa en hun druk-



sterkte en om na te gaan of er segregatie wasopgetreden. De resultaten van deze proevenworden voorgesteld in tabel 4 (p. 13).

Uit deze tabel komen de volgende zaken naarvoren :• de kubussen uit de klimaatkamer hebben

systematisch een hogere druksterkte dan dekubussen die naast de muren bewaard wer-den. Dit is logisch, lettend op de optimalebewaringsvoorwaarden van de kubussen in

Afb. 31 Daling van de bekistingsdruk voor muur M9, tot 5000 minuten na hetstorten.

BE

TON

HO

OG

TE (

cm)

400

350

300

250

200

150

100

50

0

DRUK (kN/m2)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0200500100020005000

Afb. 30 Daling van de bekistingsdruk voor muur M7, tot 5000 minuten na hetstorten.

BE

TON

HO

OG

TE (

cm)

400

350

300

250

200

150

100

50

0

DRUK (kN/m2)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0200500100020005000

de klimaatkamer (20 ± 2 °C en > 95 % rela-tieve vochtigheid)

• de volumieke massa van de cilinders die opverschillende hoogten uit de muren werdenontnomen, vertoont slechts kleine verschil-len. Enkel bij muur M9 stelt men een signi-ficante segregatie vast : een verschil van115 kg/m³ tussen de cilinders ontnomen op0,5 m en 3,5 m van de muur. Deze vaststel-ling werd ook reeds gedaan tijdens de segre-gatieproeven op het verse beton.

6 CONCLUSIES EN AANBEVELIN-GEN

De toepassing van zelfverdichtend beton(ZVB) op de bouwplaats brengt voor de aan-nemer nog tal van vragen met zich mee. Dezehebben zowel betrekking op de algemene ei-genschappen van het materiaal als op speci-fieke aspecten zoals de uitvoering van con-troleproeven op het verse beton, de plaatsings-methoden, de bekistingsdruk en de problemendie kunnen optreden bij constructies uit archi-tectonisch beton.

Steunend op een uitgebreide literatuurstudieen op de resultaten van een binnen het WTCBuitgevoerde proefcampagne werd in dit arti-kel dieper ingegaan op het vraagstuk van dedoor ZVB uitgeoefende bekistingsdruk : on-derzoek van de verschillen met traditioneelbeton, beoordeling van de noodzaak om de hy-drostatische druk al dan niet in rekening tebrengen, …

Tijdens de proefcampagne trachtte men de be-kistingsdruk te bepalen met behulp van diversesensoren en de invloed van plaatsingsparame-ters zoals de stortsnelheid, de wapeningshoe-veelheid en het type mengsel te beoordelen. Erwerden twee stortsnelheden (5 m/h en 10 m/h),twee wapeningspercentages (minimale en ma-ximale wapening volgens Eurocode 2) en vierbetonsamenstellingen (drie types ZVB en eentraditioneel beton) beschouwd.

Tijdens de proeven werden een vijftal senso-ren gebruikt die de betondruk snel dienden temeten, zonder de bekisting en/of het beton-oppervlak aan te tasten. Twee types werdennaar voren geschoven omwille van hun ge-bruiksgemak :• kleine druksensoren (∅ 20 mm) die zeer

eenvoudig en zonder veel schade in de be-kisting ingewerkt kunnen worden. Door de-ze op verschillende punten te plaatsen, kanmen een nauwkeurig beeld verkrijgen vanhet drukverloop in de bekisting. Hiertoedient men echter wel een beroep te doen opeen data-acquisitiesysteem

• krachtsensoren die op de trekstangen ge-plaatst kunnen worden. Deze gemakkelijkte hanteren instrumenten leveren evenwelenkel indicatieve resultaten op, vermits deomrekening naar de effectieve betondrukniet altijd even eenvoudig is. In samenspraakmet de bekistingsleverancier kan de maxi-male belasting per trekstang beoordeeldworden om bezwijking of onaanvaardbarevervormingen te vermijden. Deze kracht-sensoren vormen dus een interessant mid-del om snel de belastingen op de bekistingte evalueren.

Door de uitvoering van verschillende proevenop ware grootte kon het WTCB de invloed vanparameters zoals de stortsnelheid, het wape-ningspercentage en het type mengsel nagaan.

Aantal minuten na hetvullen van de bekisting :

Aantal minuten na hetvullen van de bekisting :



De resultaten die behaald werden met verschil-lende stortsnelheden en wapeningspercentageszijn echter niet eenduidig :• de impact van lagere stortsnelheden (5 m/h

in plaats van 10 m/h) of hogere wapenings-percentages (4 % in plaats van 1 %) op debekistingsdruk is beperkt

• het type mengsel is daarentegen een aspectdat in dit kader wel van belang blijkt te zijn.

Een andere niet te onderschatten factor is de(moeilijke) extrapolatie van de laboratorium-resultaten naar resultaten op grote schaal. Zoblijken de in het laboratorium verkregenviscositeits- en thixotropiewaarden moeilijkherhaalbaar voor het door de betoncentralegeleverde ZVB.

Tabel 4 Druksterkte en volumieke massa van de kubussen uit de klimaatkamer en op de site en van de uit de muurontnomen cilinders (*).

Muur

Ku

bu

ssen U

it de

klim

aat-

kam

er

Op

desi

te

Uit

de

mu

ur

on

tno

men

cili

nd

ers O

p0,

5 m

Op

1,5

mO

p2,

5 m

Op

3,5

m

(*) De grijze vakjes vertegenwoordigen de druksterkte na 28 dagen (N/mm2).De lichtgroene vakjes vertegenwoordigen de volumieke massa (kg/m3).

M2

59

2325

50

2263

58

2316

64

2279

58

2286

59

2286

M3

48

2274

45

2221

51

2237

52

2251

51

2227

47

2225

M4

53

2296

48

2249

56

2288

58

2264

56

2247

54

2262

M5

56

2307

55

2279

46

2299

48

2295

53

2272

44

2262

M6

40

2279

38

2241

36

2262

37

2272

36

–

–

2247

M7

45

2274

43

2229

43

2306

56

2261

47

2242

46

2218

M8

34

2320

32

2279

36

2289

34

2306

33

2288

38

2281

M9

45

2295

41

2274

53

2364

69

2357

58

2360

58

2251

M10

48

2305

47

2281

42

2288

52

2288

48

2262

42

2265

Er is dus steeds enige voorzichtigheid gebo-den bij het inrekenen van effecten zoals thi-xotropie : een kleine verandering in de beton-samenstelling kan immers leiden tot sterk ver-schillende reologische eigenschappen. De ex-perimenten wijzen tevens uit dat een overdo-sis superplastificeerder zeer hoge bekistings-drukken en lange bindingstijden met zichmeebrengt.

Om de bekistingsdruk te bepalen, is het voor-alsnog beter zijn toevlucht te nemen tot deberekening van de hydrostatische drukbelas-ting van het beton, tenzij er met uitzonderlijklage stortsnelheden wordt gewerkt (< 1 m/h).Indien het inrekenen van deze belasting eenonaanvaardbare aanpassing van de bekisting

i NUTTIGE INFORMATIE

De Technologische Dienstverlening‘Prestatiegerichte betonsoorten’ is eengezamenlijk initiatief van het Beton-platform, het Laboratorium Magnel, deVlaamse Architectenorganisatie (NAV)en het WTCB.

vergt, kan men opteren voor een gecontro-leerde plaatsing waarbij de bekistingsdrukopgevolgd wordt door meetsensoren. ■



LITERATUURLIJST

1. Adam M., Bennasr M. en Santos Delgado H.Poussée du béton frais sur les coffrages, Annales de l’ITBTP, 1965.

2. Alfes C.Fresh concrete pressure of highly flowable concrete and self-compacting concrete in element walls. Gütersloh, Betonwerk + Fertigteil-Technik, vol. 70, nr. 11, 2004.

3. Amziane S. en Baudeau Ph.Influence de la concentration et de la dimension des granulats vis-à-vis de la poussée du béton frais sur une paroi coffrante (thesis).Lorient, Laboratoire de Génie Mécanique et Matériaux, Université de Bretagne Sud, 1999.

4. Belgisch Instituut voor NormalisatieNBN B 15-001 Aanvulling op NBN EN 206-1. Beton. Specificaties, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit. Brussel, BIN, 2004.

5. Belgisch Instituut voor NormalisatieNBN B 15-204 Proeven op beton. Binding. Brussel, BIN, 1973.

6. Belgisch Instituut voor NormalisatieNBN EN 206-1 Beton. Deel 1 : Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit. Brussel, BIN, 2001.

7. Billberg P.Form pressure generated by self-compacting concrete. Reykjavik, Proceedings of the 3rd International Symposium on Self-CompactingConcrete, 2003.

8. Braam C.R.Horizontale belasting door zelfverdichtende betonspecie. ‘s-Hertogenbosch, Stichting ENCI Media, Cement, vol. 54, nr. 3, 2002.

9. Brameshuber W. en Uebachs S.Investigations on the formwork pressure using self-compacting concrete. Reykjavik, Proceedings of the 3rd International Symposium onSelf-Compacting Concrete, 2003.

10. Cauberg N. en Dieryck V.Zelfverdichtend beton : karakterisering en controle op de bouwplaats (wat leren ons de praktische proefmethoden voor vers beton ?).WTCB-Dossiers, Katern 4, nr. 4, 2005.

11. Construction Industry Research and Information AssociationCIRIA Report 108 Concrete pressure on formwork. Londen, CIRIA, 1985.

12. BetoniekDe druk neemt toe. ‘s-Hertogenbosch, Stichting ENCI Media, Betoniek, 13/06, juni 2004.

13. Deutsches Institut für NormungDIN 18218 Frischbetondruck auf lotrechte Schalungen. Berlin, Beuth Verlag, september 1980.

14. EPG working group on Self-Compacting Concrete (BIBM, CEMBUREAU, ERMCO, EFCA, EFNARC)The European Guidelines for Self-Compacting Concrete, mei 2005.

15. Gardner N.J.Formwork pressure and cement replacement by flyash. Farmington Hills, Concrete International, ACI, 1984.

16. Japanese Society of Civil EngineersRecommendation for Construction of Self-Compacting Concrete. International Workshop on SCC, University of Tokyo, 1998.

17. Khayat K.H., Assaad J. en Mesbah H.Variations of formwork pressure of self-consolidating concrete. Effect of section width and casting rate. Rosemont (Illinois), Proceedingsof the 1st North-American Conference on the design and use of SCC, 2002.

18. Leemann A. en Hoffmann C.Pressure of self-compacting concrete on the formwork. Reykjavik, Proceedings of the 3rd International Symposium on Self-CompactingConcrete, 2003.

19. Nederlands Normalisatie-InstituutNEN 6722 Voorschriften Beton. Uitvoering. Delft, NNI, 2002.

20. Okoh P.N., Ouldhammou L. en Baudeau P.The evolution of fresh concrete pressure on formwork walls. Liverpool, Proceedings of the International Conference on the Rheology ofFresh Cement and Concrete, 1991.

(vervolg op p. 15)

t



LITERATUURLIJST (VERVOLG)

21. Staiger J., Weith F. en Dehn F.Frischbetondruck sehr weicher Betone auf lotrechte Schalungen. Dusseldorf, Verlag Bau + Technik, Beton, vol. 53, nr. 10, 2003.

22. Stubeco/BetonverenigingHandboek Uitvoering Betonwerken. Gouda, Betonvereniging Stubeco, 2005.

23. Stubeco - Studiecel A 04Bekistingdruk bij nieuwe betonspeciesoorten. Gouda, Stubeco, september 2005.

24. Tomosawa F., Masuda Y. en Hayakawa M.Architectural Institute of Japan’s Recommendations for Mix Design and Construction Practice of High Fluidity Concrete. InternationalWorkshop on SCC, University of Tokyo, 1998.

25. Vié D., Durot M. en Poineau D.Poussée du béton fluidifié. Annales du Bâtiment et des Travaux Publics, 1998.

t

Bekistingsdruk bij zelfverdichtend beton

Documents

Transcript of Bekistingsdruk bij zelfverdichtend beton