EPSin de GWW

VOOR ZETTINGSVRIJE

ONDERHOUDSARME

TOEPASSINGEN

LOGISCH PROCES: BOUWEN OP EPS.

INHOUDSOPGAVE

INLEIDING 3

1. KENMERKEN VAN EPS 41.1. KENMERKEN 41.2. DE PRODUCTIE VAN EPS 4

2. VOORDELEN VAN TOEPASSING VAN EPS IN DE GWW-SECTOR 62.1. TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN VAN CONSTRUCTIE MET EPS

IN DE GWW-SECTOR 62.2. UITVOERINGEN VAN EPS IN DE GWW-SECTOR 72.3. VOORBEELDEN VAN ALGEMENE TOEPASSINGEN VAN EPS

IN DE GWW-SECTOR 8

3. EIGENSCHAPPEN VAN EPS IN DE GWW-SECTOR 93.1. MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN 93.2. FYSISCHE EIGENSCHAPPEN 113.3. MILIEU-EIGENSCHAPPEN 133.4. ARBO-EIGENSCHAPPEN 143.5. MATERIAALEIGENSCHAPPEN GERECAPITULEERD 14

4. ERVARINGEN IN NEDERLAND 154.1. OVERGANGSCONSTRUCTIES: OP- EN AFRITTEN EN VIADUCTEN 154.2. VERHARDINGEN EN BERMEN 164.3. SPORTVELDEN 184.4. VERHARDINGEN IN EEN WOONGEBIED 194.5. TOEPASSING BOVEN BESTAANDE LEIDINGEN 194.6. BENZINESTATIONS 204.7. BIJZONDERE TOEPASSINGEN 20

5. ONTWERP, BESTEK EN UITVOERING 215.1. PROGRAMMA VAN EISEN 215.2. EVENWICHTSBEREKENINGEN 215.3. CONSTRUCTIEVE DUURZAAMHEID 225.4. DEFINITIEF ONTWERP 225.5. RAW-BESTEK 235.6. UITVOERING 25

6. BIJZONDERE TOEPASSINGEN 266.1. DRAINAGEPLATEN 266.2. DRIJVENDE STEIGERS, EILANDEN EN TUINEN 266.3. KLEINE BRUGGEN VAN EPS 276.4. EPS-LICHTBETON 27

7. CONCLUSIE 28

REFERENTIES 29

LIJST MET AFKORTINGEN 29

NOTITIES 30 1

3

INLEIDING

Om gebieden met een slappe, weinig draagkrachtige bodembouwrijp te maken, moet het terrein altijd op de een of anderemanier worden opgehoogd. Veelal brengt men zand aan onderhet te verharden gebied, maar dat brengt zettingsproblementijdens de bouw en vaak nog ver daarna met zich mee. Zo’ntraditionele constructie is onderhoudsgevoelig, en bovendienkan door het gewicht van zand als ophogingsmateriaal stabili-teitsverlies in de bodem optreden. Daarom en vanuit andereoverwegingen wordt steeds vaker gebruik gemaakt van EPS(geëxpandeerd polystyreen) als licht funderingsmateriaal voorzettingsvrije, onderhoudsarme en vorstwerende constructies inde grond-, weg- en waterbouw (GWW).

Dit deel ‘EPS in de GWW-sector’uit het ‘Witboek EPS in de Bouw;Informatie voor Bouwprofessionals’geeft een gedetailleerd overzichtvan alle aspecten die verbondenzijn met de toepassing van EPS-bouwproducten in de GWW-sector.Het behandelt de algemenemateriaaleigenschappen van EPS ende specifieke kenmerken van EPSals funderingsmateriaal. De in ditdocument besproken toepassings-mogelijkheden zijn gebaseerd opwetenschappelijke studies en dedaaruit volgende ontwerpprincipes.Eveneens is gebruik gemaakt vande meest actuele informatie uithandleidingen bij ontwerp enuitvoering van concrete werken,bestekteksten in de ‘RAW’-bestek-systematiek van de stichting CROWte Ede en opgedane ervaringenvanuit de hele wereld.Het doel van deze publicatie isvaklieden en andere geïnteresseer-den een goed oordeel te laten vor-men over de toepassingsmogelijk-heden van EPS in de GWW-sector.

Oprit dijk Hardinxveld-Giessendam (1984).

1. KENMERKEN VAN EPS

Voor een goed begrip van de voordelen van EPS als licht ophogingsmateriaal is het van belang eerst te weten wat detypische kenmerken van het materiaal zijn en hoe het wordtgemaakt. Meer informatie over EPS-bouwproducten in hetalgemeen is te vinden in het deel ‘EPS-basisinformatie’ uit het‘Witboek EPS in de Bouw; Informatie voor Bouwprofessionals’.Gedetailleerde informatie over het gedrag van EPS onder invloedvan vocht en de milieukenmerken van het materiaal vindt ueveneens in het genoemde EPS-handboek.

lucht. Deze celstructuur met stil-staande lucht, de beste thermischeisolator, maakt EPS bijzondergeschikt als isolatiemateriaal. EPS is licht van gewicht endaardoor eenvoudig te verwerken.Voor de GWW-sector is verder vanbelang dat EPS ongevoelig is voorwater/vocht bij onderdompeling(”submersion”) en dat er geenwaterdamptransport (”diffusion”)in het materiaal optreedt.Bovendien kan het de mechanischebelastingen verdragen dankzij despecifieke celstructuur. EPS is daarnaast duurzaam endegenereert niet in de loop der tijd.EPS is een ‘monomateriaal’, wat wilzeggen: bestaande uit éénmateriaalsoort, waardoor het bijuitstek voor recycling in aanmer-king komt. Bovendien is het grond-waterneutraal.

1.2. DE PRODUCTIE VAN EPS

De productie van EPS is uiteen tesplitsen in twee delen, te weten:

1. de productie van aardolie totexpandeerbaar polystyreen,

2. de productie van expandeerbaarpolystyreen tot EPS-(bouw-)producten

1.2.1. PRODUCTIEFASE 1: van aardolie totexpandeerbaar polystyreen

Uit de fossiele grondstof aardoliewordt via raffinage nafta verkregen.Uit een fractie van de nafta wordtvia katalytisch reformeren (isomeri-satie, cyclisatie en dehydrogenatie)de nafta omgezet in aromaten,waaruit benzeen wordt gedestilleerd,een bouwstof voor monostyreen.Een andere fractie van de naftawordt m.b.v. de hydro-kraker(katalysator/warmte en waterstof)gekraakt tot kleine koolwaterstof-verbindingen. Het aldus gevormdeetheen (een van de koolwaterstof-verbindingen) wordt na fractionatieen destillatie tezamen met benzeengebruikt voor de vorming vanmonostyreen. Dit gebeurt middelsalkylatie en dehydrogenatie. Door polymerisatie en het toevoegenvan het blaasmiddel pentaan (ca. 6gewichts-%) ontstaat de grondstofexpandeerbaar polystyreen: kleine,harde bolletjes (polystyreen-beads)die in verschillende grootten aan deEPS-verwerkende industrie wordengeleverd. Expandeerbaar polystyreenwordt desgewenst in een brandver-tragend gemodificeerde uitvoeringgeproduceerd, de zogenoemde SE-kwaliteit. Hiertoe wordt een geringehoeveelheid brandvertrager toe-gevoegd. Het materiaal behoort dantot klasse 1 of 2 volgens NEN 6065.

4

1.1. KENMERKEN

De afkorting EPS staat voor ‘geëx-pandeerd polystyreen’, een karakte-ristieke en vrijwel altijd witte kunst-stof, die nu bijna 40 jaar voordiverse doeleinden wordt toegepast.Van de totaal in Nederland gepro-duceerde hoeveelheid EPS isongeveer eenvijfde deel bestemdvoor verpakkingsdoeleinden. De resterende 80% krijgt een eind-bestemming in de bouw, waaronderde GWW-sector. EPS (vroeger ookpiepschuim, tempex of PS-hard-schuim genoemd) is van oorsprongbedoeld als isolatiemateriaal. En nog steeds is EPS door eenefficiënte productiemethode eenvan de goedkoopste en, dankzij deunieke materiaalstructuur, een vande beste isolatiematerialen. Iederekubieke meter EPS bevat ongeveer10 miljoen bolletjes, ook wel parelsgenoemd. Elke parel telt ca. 3.000gesloten cellen die met lucht gevuldzijn. Concreet bestaat EPS quavolume slechts voor ongeveer 2%uit polystyreen en voor 98% uit

1.2.2. PRODUCTIEFASE 2: van expandeerbaar polysty-reen tot EPS-bouwproducten

Het opvallende bij de tweedeproductiefase van EPS is dat erniets anders behoeft te wordengebruikt dan stoom. Expandeerbaarpolystyreen is een thermoplast,waarin een vloeistof met een laagkookpunt (pentaan) is opgenomen.Stoom van 100-105°C verwarmt enverzacht het expandeerbaar poly-styreen. Daardoor wordt het pentaanintern verdampt en zodoende gas-vormig, en expandeert de polysty-reen-bead zowel onder invloed vanhet pentaan als van het diffunde-rende stoom tot de zogeheten EPS-parel. Hierdoor ontstaat eengesloten celstructuur in elkegeëxpandeerde EPS-parel, waar bijafkoeling het pentaan en de stoominwendig condenseren en vervolgensdoor de ontstane onderdruk 98%holle ruimte in de parel treedt.Door diffusie verdwijnt gedurendeen na dit proces het pentaan uit hetEPS en wordt vervangen door lucht.De aldus verkregen losse EPS-parels zijn in principe gereed alseindproduct voor ondermeer na-isolatiedoeleinden. Voor het over-grote deel worden ze echter vervol-gens met stoom van 115-125°C inblok-, band- of vormautomatenaaneengesloten tot het homogeneEPS-bouwmateriaal. Dit wordthetzij ‘kaal’ aan de marktaangeboden zoals platen en blokkenaan de GWW-sector, hetzij in devorm van isolatiemateriaal alsonderdeel van een samengesteldeindproduct in de woning- enutiliteitsbouw. Hiertoe zijn diversenageschakelde technieken mogelijk,afhankelijk van de gewenste toe-passing.

5

Celstructuur EPS.

Blokkentransport.

Aaneenhechting

Aardolie

Nafta

Monostyreen

Monostyreen-polymerisatie

Expansie

Expandeerbaar polystyreen

EPS-parels

Productie van ‘kale’EPS-bouwproducten ofsamengestelde bouw-

producten met EPS

Primaire grondstof

Basisgrondstoffen

Grondstoffen

EPS-productie

EPS-bouwproducten

EPS-verwerking Stoom

Hulpstoffen

Stoom

Eventueeltoevoeging vanmaterialen alshout of staal

Bedrijfskolom van EPS-Bouwproducten.

TOEPASSING VAN AARDOLIEPRODUCTEN

IN WEST-EUROPA

4%

■ kunststoffen

KUNSTSTOFFENCONSUMPTIEIN NEDERLAND (GEWICHTS-%)

1,4%

4,0%

■ EPS-bouwproducten (4,0%)■ EPS-verpakkingen (1,4%)

2. VOORDELEN VAN TOEPASSING VAN EPS IN DE GWW-SECTOR

In de bouw wordt EPS vooral voor isolatie-doeleinden gebruikt.Al in de jaren zestig ontdekte men, aanvankelijk in Noorwegen,dat het materiaal ook zeer geschikt was voor de GWW-sector.Enerzijds voorkomt de isolerende werking van EPS bevriezingvan de ondergrond en de bijbehorende opdooiproblemen.Anderzijds is het door de mechanische sterkte en samenhangmogelijk constructies te maken die een grote verticale enhorizontale weerstand hebben.

projecten leidt daarom tot zettings-arme constructies. Dit biedt nietalleen het voordeel dat een con-structie direct in gebruik kanworden genomen, maar ook dat deonderhoudskosten van de construc-tie in de toekomst gering zijn.Wanneer namelijk de initiële- enonderhoudskosten gekapitaliseerdworden over een levensduur vanbijvoorbeeld 20 jaar, dan valt derekensom vrijwel altijd in het voor-deel van de EPS-oplossing uit.Traditioneel zwaar ophogings-materiaal zoals zand kan bovendienstabiliteitsverlies in de bodemveroorzaken. Een ophogings-constructie met EPS heeft niet veelmeer massa dan de weggegravengrond en doet dus geen afbreuk aande stabiliteit van de bodem. Hetprincipe van het funderen met EPSis dan ook het niet verstoren van

het bestaande evenwicht in degrond doordat de massa van deverwijderde grond overeen komtmet de massa van het nieuwingebrachte EPS-materiaal en dewegconstructie.Een andere mogelijkheid van detoepassing van EPS biedt hetvoorkómen van verdere zettingenmet een EPS-constructie. Vooral inoudere wijken in het westen vanons land zijn de wegen vanwegeoptredende zettingen steeds weeropgehoogd. Ironisch genoeg

veroorzaakte het nieuwe, zwareophogingsmateriaal weer nieuwezettingen, waardoor de paalfunde-ringen van de woningen doornegatieve kleef tot aan hun even-wichts-draagvermogen werdenbelast. Vervanging van de zwareophoging door EPS zorgt ervoor datde ondergrond wordt ontlast, zodatverdere zettingen worden voor-komen. Hierdoor zal in een aantalgevallen de sloop van woningenkunnen worden voorkomen.

B. VOORKOMEN ZIJDELINGSEBELASTINGENIn tegenstelling tot los gestortematerialen, die zonder ‘wapening’of met minimale treksterkte altijdtot een wegontwerp leiden waarbijde hoek van natuurlijk talud debepalende factor is, kan met EPSeen funderingsconstructie worden

6

2.1. TOEPASSINGSMOGELIJK-HEDEN VAN CONSTRUCTIESMET EPS IN DE GWW-SECTOR

In sommige delen van Nederland,ondermeer in het sterk verstedelijktewesten, is de bodem zo slap enstaat het grondwater zo dicht onderhet maaiveld, dat bij het bouwrijpmaken het terrein vrijwel altijdmoet worden opgehoogd. Meestalgebeurt dat met zand, maar daarkleven bezwaren aan:

- Er is jaarlijks een grote hoeveel-heid zand nodig. Aangezien deoverheid de zandwinning wilverminderen, zal deze methodeprijstechnisch waarschijnlijkminder aantrekkelijk worden.

- Zand als ophogingsmateriaal heeftaltijd zettingen tot gevolg. Daar isgeruime tijd mee gemoeid, zodatde bouw pas veel later kan begin-nen. Wordt toch te vroeg met debouw begonnen, dan moet menrekening houden met grote onder-houdskosten in de toekomst.

- De noodgedwongen lange periodetussen de ophoging van het terreinen de start van de bouw geeft aan-zienlijke renteverliezen.

EPS kent vanwege haar specifiekeeigenschappen diverse toepassings-mogelijkheden in de GWW-sector,die voortkomen uit de voordelendie EPS als licht funderingsmateri-aal biedt. Hieronder volgen enkeleprincipe-oplossingen.

A. ZETTINGSARMECONSTRUCTIESEPS is bijzonder licht van gewicht,is op druk belastbaar en vormvast.Een juist ontwerp en een juisteverwerking van EPS in GWW-

Reparatie oude zettingen.

gemaakt, waarbij de randbeëindigingzelfs verticaal kan zijn. In hetontwerp moet daarmee rekeningworden gehouden; goede studies enberekeningen zijn noodzakelijk.Op deze wijze zijn in Nederland enScandinavië zeer veel projectengerealiseerd, vaak in moeilijke ofkwetsbare omstandigheden, diekenmerkend zijn voor de bredetoepassingsmogelijkheden van EPSin de GWW-sector.

C. GEEN VORSTSCHADE AANDE VERHARDINGDoor zijn warmte-isolerende eigen-schappen beperkt EPS vorstschadeaan GWW-constructies. Hierdooren door het geringe eigen gewichtheeft de toepassing van EPS invooral Scandinavië een enormevlucht genomen. Ter voorkomingvan opdooi zijn, door de uitstekendethermische isolatie-eigenschappenvan EPS, betrekkelijk dunne lagenal voldoende. Met een laag EPS van5 à 6 cm wordt al voorkomen dat detemperatuur in de wegfunderingdaalt tot beneden het vriespunt. Bijzogenoemde vorstgevoelige onder-gronden blijft, door een continueaanvoer van geo-thermischewarmte, de temperatuur van defundering boven het vriespunt,aangezien de afvoer van die warmtedoor het funderings- c.q.isolatiemateriaal EPS wordtvoorkomen [ref 1].Nadeel is echter dat bij matigevorst/dooi en sneeuwval de kans opgladheid groter is. Daarmee wordteveneens het opdooi-effectvoorkomen: water in de bodembevriest, en zet bij dooi uit met10%. De bovenliggende constructiekan door deze krachten eenvoudigbreken. Door de goede thermischeisolatie-eigenschappen van EPSwordt dit voorkomen [ref 2].

D. SPECIALE DRAINAGE-KWALITEITAls bij bijvoorbeeld sportvelden,parken en tuinen het grondwater zohoog staat dat planten en bomenniet kunnen groeien of er na regeneen zodanig slechte afwateringplaatsvindt dat de terreinen drassigblijven en onbespeelbaar raken,wordt een speciaal ”gesinterde”kwaliteit EPS gebruikt. Het waterwordt daarbij via het gangenstelsel

tussen de EPS-korrels afgevoerd.Een bijkomend voordeel is dat ereen goede drukverdeling ontstaatop de veelal slappe ondergrondenzoals veen en baggerspecie.

2.2. UITVOERINGEN VAN EPSIN DE GWW-SECTOR

Omdat de eigenschappen van EPSgrotendeels gerelateerd zijn aan devolumieke massa van het materiaal,is voor iedere toepassing wel dejuiste kwaliteit (volumieke massa)beschikbaar. Voor toepassingen inde grond-, weg- en waterbouwworden doorgaans blokken of dikkeplaten met een volumieke massavan 15-35 kg/m3 gebruikt. De blok-ken of platen worden geleverd inafmetingen met dikten van 25 tot100 cm, breedten van 100 tot 125cm en lengten variërend van 2 tot 8meter.Vooruitlopend op informatie verder-

op in dit document, kan nu alvasteen aantal algemene uitvoerings-kenmerken worden gegeven. Zomoet EPS op een vlakke ondergrondworden gelegd. Meestal is diteenvoudig te doen door een laagschoon zand van bijvoorbeeld 5 of10 cm aan te brengen in het cunet,met eventueel een geotextiel onderhet zand om het op zijn plaats tehouden. Is er sprake van werkelijkgrote oneffenheden in de vorm van

kluiten en stenen, dan moetrekening worden gehouden metplaatselijke vervormingen van hetEPS en plaatselijke zetting van deconstructie.Het EPS moet vanwege de stabiliteitin verband worden gelegd. Daarom worden meestal minimaaltwee lagen EPS toegepast. Tussen de blokken brengt mensoms kramplaten, haken van beton-ijzer of lijm aan tegen het weg-waaien tijdens de bouwwerkzaam-heden. Vervolgens wordt het EPSafgedekt met een eenvoudige folie.Hiermee is het beschermd tegenbepaalde oplosmiddelen waaronderbenzines. Overigens is EPS tegeneen groot aantal stoffen wèl bestand(zie paragraaf 2.4.).EPS moet worden beschermd tegentemperaturen hoger dan 70°C. Bij toepassingen in de grond is hetechter voldoende beschermd doorde verhardingsconstructie of delaag grond erboven zoals een

gewapende betonlaag, een laagzand of slakken van 10 cm, mits ergeen dunne, vloeibare stoffen meteen hoge temperatuur wordenverwerkt. Tijdens de uitvoering vanwerkzaamheden moet EPSbovendien worden beschermdtegen vuur.

7

Toepassing drainageplaten.

2.3. VOORBEELDEN VANALGEMENE TOEPASSINGENVAN EPS IN DE GWW-SECTOR

EPS is de ideale oplossing bijprojecten in de GWW-sector waarzettingen en stabiliteitsverlies kun-nen optreden. Enkele zeer geschiktetoepassingsgebieden voor EPS zijndaarom:

- het zettingsvrij aanleggen vanwegen,

- het ophogen en draineren vansportvelden, parken en tuinen,

- het zettingsvrij ophogen vanparkeerplaatsen en -terreinen,

- het verminderen van de belastingbij aanvullingen tegen viaductenen duikers en bij ophogingen vanop- en afritten,

- ophogingen boven onderheide,reeds bestaande (gas)leidingen,

- het verminderen van dezijdelingse belasting tegenpaalfunderingen instadsvernieuwingsgebieden,

- het ophogen ten behoeve vangeluidswallen,

- het funderen van schuurtjes enlichte gebouwen,

- herstellen van verzakkingen inbestaande wegen,

- opritten naar bestaande dijken ofgebouwen,

- erf- en kavelverhardingen, en- bedrijfsterreinen en -vloeren.

Sinds het begin van de jaren zeven-tig is EPS op steeds grotere schaalals funderingsmateriaal in de grond-, weg- en waterbouw gebruikt.Bijgaand overzicht geeft eenvoorbeeld van de uiteenlopendetoepassingen in de afgelopen jarenin Nederland en het buitenland [ref 3][ref 4].

8

Afdekken met vloeistofdichte folie.

Gerealiseerde projecten in Nederland (niet volledig).

Project plaats tijdstip volume reden van van EPS toepassing/

aanleg (m3) opmerkingen

l Wegfundering

Dhr. v.d. Windhof Aarlanderveen mrt. '83 360 te grote verzakkingen

Nieuwenbroekse dijk Reeuwijk mei '84 250 tegengaan van zettingen

Zestienhovense kade Rotterdam juni '85 2.600 stabiliteit kade vergroten

Wijkrenovatie 'Oostgaarde' Capelle a/d IJssel '85-'87 35.000 veel zettingen in verleden

Provinciale weg S110 Wijchen sept. '86 420 gevaarlijke kuil

Zwarte weg Gouda mei '87 1.300 verbreding van ontsluitingsweg

Busbaan Hoorn Hoorn mrt. '86 2.500 voorkomen van stabiliteitsverlies

l l Opritten

Toegangsweg 'Stadsgezicht' Schiedam juli '77 800 ontoelaatbare zettingen

Oprit naar fietsbrug in fietspad Mijdrecht nov. '82 200 financieel aantrekkelijk

Viaduct RW 13 Rotterdam okt. '87 5.000 beperken horizontale gronddruk

Wegreconstructie Vinkeveen '90 10.000 tegengaan van zettingen

Opritten woningen op voor- malige drinkwaterreservoirs Rotterdam mrt. '84 1.150 te grote druk tegen reservoirwanden

Dijkoprit Hardinxveld/ juni '84 4.600 snelle uitvoering, lage onderhouds- Giessendam kosten

Oprit naar brug Uithoorn juli '85 660 voorkomen schade paalfundering

l l l Diversen

Sportveld Amsterdam '71 700 beperking zetting, drainage laag

Gebouwfundering Alblasserwaard '74 60 goedkope fundering van loods

Sportveld Gouda '76 500 beperken zetting, drainage laag

Sportveld Rotterdam '77 ±500 beperken zetting, drainage laag

Binnentuin Rotterdam '84 2.200 gronddrukverlaging

Schoolplein Dakotaweg Capelle a/d IJssel eind '84 1.000 voorkomen van zettingen

Groenvoorzieningen Nieuwegein nov. '85 190 ter voorkoming van breuk

Fundering van hoog- voorkoming van breuk spanningskabel Waddinxveen '86 50 van hoogspanningskabels

Benzinestation 'Bijleveld' Linschoten zomer '86 1.500 beperken zettingen

Benzinestation 'Oude Plantage' Rotterdam '87 2.305 zettingsarme ophoging

Terrassen voor woningen Maarssen '87 ±500 beperken zettingen van terrassen

De oude Tol Reeuwijk '89 30.000 fundering woningen

Busbaan RW 16 Rotterdam '89 - trapjesvorming

Proefvak RW 19 Breezand - 1.800 nabijheid kanaal

3.1.1. DRUKSTERKTE KORTE DUURDe spannings/rek-relatie van EPSheeft een bijzondere vorm. De lineair-elasticiteitsgrens (ofwel proportionaliteitsgrens) ligtbij circa 1 tot 1,5% vervorming, alsde proef ter bepaling van de

druksterkte wordt uitgevoerdconform NEN-EN 826. De druk-sterkte, zoals in NEN-EN 826gedefinieerd, is arbitrair bepaald alsde spanning bij een vervorming van10% van het proefstuk. Deze �ε=10% wordt ook in het kadervan kwaliteitsbewaking als product-variabele gecontroleerd. De belastingssnelheid bedraagthierbij ongeveer 10% per minuut.Deze initiële lineair-elastischevervorming wordt gebruikt voor debepaling van de tangentmodulus Et (kPa). In figuur 1 is vervolgensaangegeven hoe over het verderetraject de spannings/rek-relatieverloopt.In dit tweede trajectdeel is dus alsprake van een niet-lineair elastischspannings/rek-verloop. In figuur 2is aangegeven hoe het verloop overdat eerste gedeelte eruit ziet en hoede ‘vloeigrens’ gedefinieerd is.Deze vloeigrens bedraagt circa 75%van de druksterkte voor ‘alle’ densi-teiten EPS. De korte-duur druk-sterkte-eis, gemeten bij 10% vervor-ming, is in het kader van certificatievastgelegd als in tabel 1.

9

3.1. MECHANISCHEEIGENSCHAPPEN

De diverse producteigenschappenvan EPS zijn meestal gerelateerdaan de EPS-aanduiding in volu-mieke massa. Die volumieke massa is echter geenproduct-eis, maar een hulpmiddelter identificatie en een eigenschapdie gebruikt wordt in het kader vande interne kwaliteitsbewaking bijde producenten van EPS. De basis van die eigenschappen isterug te vinden in NEN 7043,concept tweede druk uit 1992, maarsindsdien zijn diverse aanpassingengepleegd als gevolg van de zich ontwikkelende Europese regel-geving. De Nederlandseproducenten leveren (kaal) EPSonder KOMO-certificaat op basisvan BRL 1306, waarin èn NEN 7043èn de laatste Europese normen(NEN-EN en prEN) zijn geïnte-greerd. Deze BRL is daarmee eendynamisch document en vormt degrondslag voor in- en externe(certificatie-)controle.

Vervorming (%)

Dru

kspa

nnin

g (k

Pa)

0 10%

vloeigrens

druksterkte

Figuur 2: Spannings/rek-relatie EPS (initiëel).

Vervorming (%)

(EPS 20)

Dru

kspa

nnin

g (k

Pa)

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Figuur 1: Last-vervormingsdiagram.

3. EIGENSCHAPPEN VAN EPS IN DE GWW-SECTOR

Hieronder worden de materiaaleigenschappen toegelicht diespecifiek relevant zijn voor het gebruik van EPS in de GWW-sector. De overige materiaaleigenschappen van EPS zijn tevinden in het deel ‘EPS-basisinformatie’ uit het ‘Witboek EPS in de Bouw; Informatie voor Bouwprofessionals’.

Als lineaire relatie tussen de actueledruksterkte en de volumieke massa(�) wordt wel gehanteerd:

�ε=10% = 8.82 � - 61.7 (kPa)waarbij � in kg/m3 is weergegeven.

De maximaal bereikbare korte-duurdruksterkte ligt dus beduidendhoger. We houden echter als eigen-schap én als eis de waarden inTabel 1 aan. Uitgaande van hetgegeven dat EPS in de GWW-sectorop een zodanige wijze wordt toege-past dat de vervorming maximaal1% bedraagt, geldt de relatie voor dekorte-duur tangentmodulus alsweergegeven in figuur 3. In formule: Et = 0.045� - 3 (MPa).Als gevolg daarvan houden we inNederland daarom de tabelwaardenuit Tabel 2 als rekenwaarden aan.Het derde trajectdeel wordt ge-vormd door versterkingsgedrag alsgevolg van het samenpersen van deparelstructuur tot een vervormingvan circa 25% bij EPS-15 tot 50% bijEPS-35. Daarboven, bij een vervor-ming van zo’n 70%, treedt één-dimensionale breuk op tot hard-polystyreen.

3.1.2. DWARSCONTRACTIEDe dwarscontractie-coëfficiënt(Poisson-modulus) van EPS is kleinen wordt in sommige landen op nulgesteld. Ter vermijding van niet-conservatisme wordt aanbevoleneen waarde van �=0,1 aan tehouden. Deze waarde geldt in hetelastische vervormingsgebied.Daarboven neemt � zeer snel af[ref 5].

3.1.3. KRUIP EN RELAXATIEKruip is het verschijnsel waarbij devervorming toeneemt in de tijd alsgevolg van belasting. Dit blijkt voorEPS afhankelijk te zijn van vijf on-afhankelijke variabelen: volumiekemassa, spanning, vervorming, tijden temperatuur. Dit zelfde geldtook voor relaxatie, het verschijnselwaarbij onder een opgelegde ver-vorming de (inwendige) spanningin de tijd afneemt. Als voorbeeld isin figuur 4 het tijd/vervormings-diagram gegeven van EPS-25 (� = 23,5 kg/m3), bij drie belasting-niveaus (resp. 30, 50 en 70 kPa),over 500 dagen bij een laboratorium-temperatuur van 23°C. Deze curvekan ook als last/vervormingsdia-gram worden getekend bij verschil-lende belastingsduren (figuur 5).Geconcludeerd wordt dat de vervor-

ming, bij een lange duur belastingter grootte van circa 25% van dekorte duur druksterkte, maximaal1% bedraagt en dat de kruip dientengevolge te verwaarlozen is.Voor berekeningen wordt aanbevo-len de concept CEN-norm voor EPSaan te houden. Daarin wordtgesteld, bij een belastingniveau vancirca 0,25 �ε=10% korte duur resp. 0,35 �ε=10% korte duur ,een totalevervorming van 2 resp. 3% aan tehouden voor een levensduur van 50jaar. Recent onderzoek [ref 5] gafaan, dat van EPS15 en EPS20, de teverwachten kruip na 1 jaar, bij eenbelastingniveau van ca. 25% van dekorteduur druksterkte (�10) minderdan 0,2% bedraagt! De helft van diekruip treedt al op na 1 dag! Hetkruipgedrag op een logaritmischeschaal is lineair te noemen.

3.1.4. DRUKSTERKTE LANGEDUURDe lange-duur druksterkte is hettoelaatbare continue belasting-niveau gedurende 50 jaar, teneindeongewenste kruipeffecten te beper-ken. Op basis van de in het vorigeparagraaf aangegeven kruip-relaxa-tie effecten wordt de lange-duurdruksterkte van EPS gesteld opcirca éénvierde van de korte-duurdruksterkte (tabel 3).

10

Volumieke massa (kg/m3)

Tang

entm

odul

us (M

Pa)

20

15

10

5

0 10 20 30 40

Figuur 3: Relatie tangentmodulus/volumieke massa.

Elasticiteits-modulus(kPa)

Et

EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

4000 6000 8000 10000 12000 14000

Type EPS

Tabel 2: Elasticiteitsmodulus.

Druksterkte(kPa)

�10, kort

EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

80 120 170 210 260 300

Type EPS

Tabel 1: Eis aan de korte-duur druksterkte van EPS.

3.1.5. TREKSTERKTE, BUIGSTERKTE EN AFSCHUIFSTERKTEHoewel deze eigenschappen in demeeste gevallen niet relevant zijnals het gaat om de toepassing vanEPS in de GWW-sector, zijn ze voorde volledigheid in tabel 4 alsproducteigenschap weergegeven.

3.1.6. WRIJVINGS-COËFFICIËNTVoor berekeningen kan een veiligewaarde van 0,5 worden aangehou-den, als de wrijvingshoek zichbeperkt tot circa 30°.

3.2. FYSISCHEEIGENSCHAPPEN

De fysische eigenschappen van EPSzijn onder te verdelen in een aantalcategorieën, te weten: thermischeeigenschappen, hygrische eigen-schappen, het gedrag bij brand,duurzaamheid en resistentie tegenchemicaliën. In deze paragraaf wor-den deze eigenschappen succes-sievelijk behandeld.

3.2.1. THERMISCHEEIGENSCHAPPENEPS is wellicht het meest bekendvanwege zijn zeer goede thermischeeigenschappen, waarmee het mate-riaal zich niet alleen bijzonder leentvoor gebruik als isolatiemateriaal in

de woning- en utiliteitsbouw, maarwaardoor het ook de GWW-sectorbijzondere voordelen biedt.

3.2.1.1. WARMTEGELEIDINGS-COËFFICIËNTIn het kader van certificatie van EPSals isolatiemateriaal zijn afsprakengemaakt over de warmtegeleidings-coëfficiënten op het gebied vanzowel de bepalingsmethode alsookde statistische bewerking en toe-slagfactoren. In tabel 5 is een over-zicht afgebeeld van de warmte-geleidingscoëfficiënten als functievan de volumieke massa. Hetbetreft zowel de door de fabrikantgedeclareerde waarde als de reken-waarde voor de bepaling van dewarmteweerstand van bouwcon-structies. De waarden zijn bepaaldop basis van monsters, bewaard bijeen temperatuur van 23°C, 50% RVtot stabilisatie, bij een gemiddeldeproefstuk-temperatuur van 10°C, indroge condities.

11

Vervorming (%)

Dru

kspa

nnin

g (k

Pa)

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0 1 2 3 4 5

1 10 100 1000 10000

snelle test

belastingduur in uren

Figuur 5: Spanning/vervormingsrelatie en belastingduur.

Tijd

Verv

orm

ing

(%) 0.07 MPa

Drukspanning

7

6

5

4

3

2

1

01 1 10 100 500 dagen

0.03 MPa0.05 MPa

Figuur 4: Vorming EPS als gevolg van kruip (EPS-25).

Lange-duurdruksterkte

�10%

EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

20 30 40 50 60 70

Type EPS

Tabel 3: Lange duur druksterkte.

Eigen-schappen(kPa) EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

200 280 360 440 520 600

190 270 360 460 570 670

80 120 170 210 260 300

Type EPS

Treksterkte (�t)

Buigsterkte (�b)

Afschuifsterkte (�)

Tabel 4: Treksterkte, buigsterkte en afschuifsterkte.

Is er daarentegen sprake van water-opname, dan dient de warmte-geleidingscoëfficiënt (rekenwaarde)gecorrigeerd te worden met defactoren uit tabel 6.

3.2.1.2. WARMTECAPACITEITEN UITZETTINGSCOËFFICIËNTVoor praktische berekeningen kanvoor de warmtecapaciteit eenwaarde worden aangehouden van1210 J/kgK, en voor de uitzettings-coëfficiënt een waarde van 7 x 10-5

m/m.K.

3.2.2. HYGRISCHEEIGENSCHAPPENEen andere bijzondere eigenschapvan EPS is de uitstekende vocht-bestendigheid van het materiaal,een kenmerk dat uiteraard ook inde GWW-sector van groot belang is.

3.2.2.1. WATEROPNAMEWateropname in EPS kan op tweemanieren gebeuren. In de eersteplaats als gevolg van diffusiegevolgd door condensatie van water-damp door het materiaal. Daarbij isde wateropname, ook na vele jaren,nooit meer dan 1% (volume pervolume) Dit betekent een toenamevan de warmtegeleidingscoëfficiëntvan maximaal 5%.Een tweede mogelijkheid voor water-opname ontstaat door onderdompe-ling of regenwater van bovenaf.Hierover lopen de onderzoeks-resultaten wat uiteen. De maximalewateropname in niet-gedraineerdeEPS-toepassingen als gevolg vanvolledige onderdompeling wordtgeschat op maximaal 5% (volume

per volume). De eis in de nieuweCEN-norm voor EPS is daaropvastgesteld. De praktische waardein gedraineerde EPS-funderingenbedraagt echter slechts de helft vandeze waarde (tabel 8). In praktische grondmechanischeberekeningen wordt voor EPS eenrekenwaarde van een schijnbarevolumieke massa van 100 kg/m3

aangehouden.

3.2.2.2. WATERDAMP-DIFFUSIEWEERSTANDS-COËFFICIËNTHoewel niet of weinig relevant voortoepassingen van EPS in de GWW-sector, zijn de waterdampdiffusie-weerstandsgetallen gegeven in tabel 9.

3.2.3. GEDRAG BIJ BRANDIn zijn toepassing in de GWW-sector, ingebed tussen diverse lagenonbrandbaar materiaal, is de brand-baarheid van EPS niet relevant.

Daar kan dus volstaan worden metde z.g. ”normale” of ”standaard”kwaliteit. Tijdens het bouwprocesdient er rekening mee te wordengehouden dat EPS brandbaar is(klasse 4 volgens NEN 6065). Zomoet het bijvoorbeeld niet wordenopgeslagen op plaatsen waar metvuur of vonken wordt gewerkt.Soms wordt gebruik gemaakt vanEPS in de brandvertragendgemodificeerde uitvoering, dezogenaamde SE-kwaliteit. EPS-SEbehoort tot klasse 1 of 2 voor watbetreft de ‘bijdrage tot de brand-voortplanting’, gemeten volgensNEN 6065. Voor normale toepas-singen kan worden volstaan metEPS in de standaard uitvoering.

3.2.4. DUURZAAMHEIDZowel in het toepassingsgebiedisolatie als bij gebruik in de GWW-sector is gebleken dat EPS nietveroudert. Zelfs na lange tijdbehoudt het materiaal zijnspecifieke eigenschappen.

Reeds in 1985 concludeerde eenonafhankelijk adviesbureau [ref 6],dat ‘het materiaal EPS na 14 jaar inde grond te hebben gezeten nogsteeds aan de voor de toepassinggestelde eisen voldoet en dat deconstructies duidelijk minder grootonderhoud behoeven dan tradi-tionele constructies’.

12

ToepassingEPS

EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

1,22 1,22 1,22 1,11 1,11 1,11

1,11 1,11 1,11 1,05 1,05 1,05

Type EPS

niet gedraineerd

gedraineerd

Tabel 6: Correctiefactor droog/nat.

Warmte-geleidings-coëfficiënt EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

38 36 34 34 34 34

40 38 36 36 36 36

Type EPS

�gedeclareerd

�reken

Tabel 5: Warmte geleidingscoëfficient EPS (mW/mK).

Water-opname (v/v)

EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

5,0 5,0 5,0 2,5 2,5 2,5

2,5 2,5 2,5 1,25 1,25 1,25

Type EPS

niet gedraineerd

gedraineerd

Tabel 8: Wateropname in volumeprocent.

Waterdamp-diffusieweer-standscoëfficiënt EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35 EPS 40

20 30 40 60 90 120

Type EPS

�

Tabel 9: Waterdampdiffusieweerstandscoëfficiënt.

3.2.5. CHEMISCHERESISTENTIETabel 10 geeft aan tegen welkestoffen EPS al dan niet bestand is.Hieruit blijkt dat het bij toepassingin verhardingsconstructies moetworden beschermd tegen benzine,dieselolie en andere oplosmiddelendie door de constructie zoudenkunnen sijpelen. Dit kan eenvoudigdoor er een beschermende folieoverheen te leggen.

3.3. MILIEU-EIGENSCHAPPEN

Uitgebreide studie is verricht naarde milieu-eigenschappen van EPS.Een compleet overzicht daarvan iste vinden in het deel 'EPS en het

Milieu' uit het 'Witboek EPS in deBouw; Informatie voor Bouwprofes-sionals'. Samengevat kent EPS devolgende milieu-basiskenmerken.

- EPS is en was altijd al CFK-vrij.- EPS is spaarzaam

(2% polystyreen, 98% lucht).- Zuinig grondstoffengebruik: voor

de gehele EPS-branche is circa0,15% van de totale aardolie-con-sumptie in Nederland benodigd.

- Het voor de expansie gebruikteblaasmiddel pentaan isonschadelijk voor de gezondheiden de ozonlaag.

- EPS is grondwaterneutraal.- EPS is vochtongevoelig, schimmel-

en rotvrij en vormt geen pleister-plaats voor ongedierte.

- Afvalpreventie door middel vanlegplannen en productenbeleid.

- EPS is schoon èn vervuild voor100% te recyclen.

- EPS is tot 5 maal mechanisch terecyclen.

- EPS-productieresten wordenintern hergebruikt.

- Gebruikt EPS wordt herverwerkttot grondverbeteraar, toeslagstofvoor de lichtbeton-industrie,grondstof voor nieuwe artikelenvan hard polystyreen en insommige gevallen tot petro-chemische grondstoffen.

- De Nederlandse EPS-industrieparticipeert intensief in velenationale, Europese en mondialemilieu- en recyclinginitiatieven.

13

voorwaardelijkbestand tegen bestand tegen niet bestand tegen

Stof Bestendigheid

Aceton •Alcohol •Ammonia •Anhydride •Asfaltbitumen •Benzine •Cement •Chloor •Creosootolie •Dieselolie •Gips •Kalk •Kunststoffen 5) •Lijm •Magnesiet •Metalen •Micro-organismen •Oplosmiddelen •Paraffine-olie •Pentachloorphenol •Salpeterzuur 50% •Spijsolie •Teeroliën •Terpentine •UV-straling •Vaseline •Verf •Waterstofperoxide •Zeep •Zoutzuur 35% •Zwavelzuur 95% •1) gedurende zeer korte tijd, wanneer de contacttemperatuur niet hoger is dan 110°C

2) wanneer de oplosmiddelen geheel verdampt zijn

3) zoals bijvoorbeeld in asfaltbitumenoplossing

4) bij niet-permanente blootstelling

5) zonder weekmakers

1)

2)

2)

2)

3)

4)

2)

Tabel 10: Chemische resistentie.

C.F.C. free

F.C

.K.W

.fr

eiE

xe

mp

td

eC.F.C.

3.4. ARBO-EIGENSCHAPPEN

EPS vormt geen gevaar voor degezondheid, geeft geen gevaarlijkedeeltjes af en vereist daarom geenpersoonlijke beschermingsmiddelenbij verwerking, behalve dan somseen zonnebril bij mooi weer! Hetmateriaal is bovendien hygiënischen non-toxisch.

3.5. MATERIAAL-EIGENSCHAPPENGERECAPITULEERD

In tabel 11 zijn de belangrijkstemechanische en fysische materiaal-eigenschappen van EPS nog eenssamengevat, voorzover dezebetrekking hebben op het gebruikin de GWW-sector.

14

Materiaal-eigenschappen

notatie eenheid EPS 15 EPS 20 EPS 25 EPS 30 EPS 35

Type EPSGrootheid

Volumieke massa (nominaal) ter identificatie � kg/m3 15 20 25 30 35

Warmtegeleidingscoëfficiënt � W/m.K 0,040 0,038 0,036 0,036 0,036

Diffusieweerstandsgetal � - 20 30 40 60 90

Druksterkte bij 10% vervormings-eis �10 kPa 60 100 130 165 200

Korte-duur druksterkte �10 kPa 80 120 170 210 260

Lange-duur druksterkte �10 kPa 20 30 40 50 60

Buigtreksterkte �t kPa 190 270 360 460 570

Treksterkte �t kPa 200 280 360 440 520

Vochtopname bij volledige onderdompeling na 7 dagen % 1,7 0,6 0,55 0,5 0,45

Vochtopname bij volledige onderdompeling na 1 jaar % 5,0 4,0 3,8 3,5 3,3

Lineaire uitzettingscoëfficiënt � m/m 7.10 -5 7.10 -5 7.10 -5 7.10 -5 7.10 -5

Wrijvingscoëfficiënt c 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Warmtecapaciteit C J/kg K 1500 1500 1500 1500 1500

Temperatuurbestendigheid (min/max) T -110/+70 -110/+70 -110/+70 -110/+70 -110/+70

Tijdelijk bestand tegen een maximale temperatuur Tmax +110 +110 +110 +110 +110

E-modulus E kPa 4000 6000 8000 10000 12000

Tabel 11: Recapitulatie EPS-eigenschappen.

Extruder.

4. ERVARINGEN IN NEDERLAND

Door de jarenlange, wereldwijde ervaring met het gebruik vanEPS in de GWW-sector en intensief onderzoek naar hoe hetmateriaal zich in de loop der tijd houdt, is getoetst of demateriaaleigenschappen van EPS zichzelf in de praktijkwaarmaken. In dit hoofdstuk worden daarom enkele projectenen onderzoeksresultaten behandeld. Hierbij is vooral gekekennaar het gedrag van EPS als licht funderingsmateriaal op hetgebied van de mechanische en fysische eigenschappen bijgerealiseerde projecten in Nederland.

beschadigen. De oplossing werdgevonden in de vorm van groteblokken EPS van 0,5 x 0,1 meter,lang 4,0 meter en slechts 40 kilozwaar. Eenzelfde volume aan zandweegt ongeveer 3.000 kilo. In totaalwerd circa 5.000 m3 aan EPS-blokken gestapeld en aan elkaargelijmd. Alles met handwerk,machines waren niet nodig. Over de stapel ging een folie, endaar overheen een 1,10 meter dikke‘druklaag’ van zand en het wegdek.Nadat er een jaar zwaar verkeer eneen strenge winter overheen wasgegaan, voldeed de oprit nog steedsboven verwachting. In tegenstellingtot de reeds uit elkaar gereden enopnieuw bestrate weg in de polder,lag de oprit erbij zoals hij gemaakt

was. Bijzondere bijkomstigheid wasdat de oprit van EPS, aangezien deconstructie stijf is en niet kan schuiven, veel steiler gemaakt konworden dan een van zand.

Uithoorn [ref 8]. In Uithoorn moest de oprit van hetfietspad naar een brug verhoogdworden. In de directe omgeving vande brug waren paalfunderingen en leidingtracés aanwezig. Een traditionele, zware ophogingzou daarom problemen geven inverband met de zetting van kabelsen de negatieve kleef op de paalfun-deringen. Een constructie in 1985met 660 m3 EPS was, gegeven deeisen, de meest economischeoplossing. De constructie bleekuitstekend te voldoen. Het drukkebouwverkeer veroorzaakte vrijwelgeen schade aan de verharding ende opgetreden zettingen warenuiterst gering.

15

4.1. OVERGANGS-CONSTRUCTIES: OP- ENAFRITTEN EN VIADUCTEN

Hardinxveld-Giessendam [ref 7].Vanwege het onderhoud aan deeeuwig scheurende en verzakkendedijken van zand zocht men in 1984voor de fundering van de oprit naarde dijk in Hardinxveld-Giessendamnaar lichtere ophogingsmaterialen.De weg moest worden gelegd opeen stuk land dat drijft op 8 meterveen. Een met zand gevulde oprit(zelfs zand met een laag soortelijkgewicht) zou permanent problemengeven. De oprit zou in 30 jaar 3meter verzakken, grond opzijpersen en daardoor eenbedrijfsgebouw vlak in de buurt

Oprit Hardinxveld-Giessendam.

Rotterdam [ref 9]. Bij Rotterdam kruisen de wegenS22 (Doenkade) en de rijksweg A13elkaar middels op-/afritten en eenviaduct. Bekend is dat zettingsver-schillen zich het meest manifes-teren op plaatsen waar een weg-lichaam aansluit op een kunstwerk.Eén van de verbeteringsvoorstellenbetrof het toepassen van lichteophogingsmaterialen in deweggedeelten die direct aansluitenop het onderheide kunstwerk. Inverband met het nieuwe tracé waseen verbreding van de aansluitingnodig van een aantal meters, en eenophoging van 1,5 à 2 meter. Datgold ook voor het weggedeeltetussen het viaduct over de A13 ende onderheide plaat. De ontwerperskozen in 1988 voor EPS als op-hogingsmateriaal om toekomstigezettingen te voorkomen. Tijdens deuitvoering van het werk moest hetverkeer gewoon door kunnen gaan.Een constructie met EPS was onderdie omstandigheden het snelst terealiseren. In totaal werd circa6.000 m3 EPS handmatig in ditproject verwerkt. De blokken haddeneen afmeting van 3 x 1,2 x o,5 meter.Onderin de wegconstructie zijnEPS-20 blokken gebruikt, voor debovenste lagen EPS-30, vanwegehet iets grotere spreidend ver-mogen. De blokken zijn in verbandgelegd en tussen de verschillendelagen zijn per blok twee kramplaten

aangebracht om onderling schuiventijdens de bouwfase tegen te gaan.Het EPS is afgedekt met een folieen een laag zand van 0,3 m.Vervolgens een menggranulaat enhet asfaltpakket. Een jaar later zijnnauwelijks zettingen geconstateerd,terwijl de zetting op de op- en afritvan de A13, gerekend vanaf deonderheide plaat, zeer geleidelijkoploopt. Naar verwachting is er danook gedurende lange tijd geenonderhoud nodig. De meerkostenvoor het ophogen met EPS worden

terugverdiend door de enormebesparingen op onderhoud. Anderebaten liggen op het gebied vanverkeersveiligheid en comfort.

Gouda [ref 10]. In mei 1987 werd de oprit naar despoorwegovergang aan de Zwarteweg in Gouda verbreed, inclusiefeen apart fietspad. Het werkterreinwas nauw en er stonden veelgebouwen omheen. Bovendien waser sprake van een weinig draag-krachtige bodem en wilde men zokort mogelijk verkeershinder veroor-zaken. Het werk, dat onder super-visie van de Nederlandse Spoor-wegen stond, bleek het best tekunnen worden uitgevoerd metblokken EPS van 0,4 meter dik.Niet alleen was men daarmee instaat het werk snel uit te voeren,maar ook konden met EPS horizon-tale zettingen en druk op de fun-deringen worden voorkomen. De constructie ligt er nog steedszeer vlak en strak bij.

4.2. VERHARDINGEN ENBERMEN

Reeuwijk. [ref 11]. De wegen in de gemeente Reeuwijkvoeren door een gebied met eenzettingsgevoelige, weinig draag-krachtige ondergrond. Mede daar-door was veel onderhoud aan de

16

Rotterdam-Doenkade.

Spoorwegovergang Zwarte weg, Gouda.

verhardingen en bermennoodzakelijk. In 1983 werd eenproefproject uitgevoerd met behulpvan EPS. Een deel van deNieuwenbroeksedijk moest wordenopgehoogd, aangezien het slechts20 cm boven het wateroppervlakvan de omringende plassen lag enregelmatig blank stond. Debestaande constructie was 55 cmdik en bestond uit lagen puin, lava,slakken en asfalt. Voor de nieuweconstructie werd gekozen voor hetveel lichtere EPS: twee lagen metblokken van één bij vier meter en25 cm dik. Daar overheen eenwegenbouwdoek en een druklaagvan schuimslakken. De bermen,waar de oude verharding eveneenswerd uitgebroken, werden aangevuldmet klei, EPS met doek, schuim-slakken en oeverbescherming. De bovenlaag van de wegconstruc-tie werd gevormd door twee lagenvan warm asfalt in een laagdiktevan 12 cm. De bovenkant van denieuwe verharding lag nu 80 cmboven het waterpeil. Enkele maanden later bleek dat erweliswaar zeer lichte zettingen enspoorvorming waren opgetreden,maar dat er geen schade aan deverharding was ontstaan. Ook detoestand van de bermen werd alsgoed beoordeeld. In een analyseover een tijdsbestek van 15 jaarwerd geconcludeerd dat de nieuweconstructie beter is, en vanwege dezeer lage onderhoudskosten van deconstructie met EPS per saldo ookvoordeliger dan de ‘orthodoxe’constructie.

Wijchen [ref 8]. De provinciale weg S110 nabijWijchen was over een lengte vanongeveer 60 meter verzakt met eenmaximale zetting van 33 cm.Precies in het midden van hetverzakte weggedeelte boven eenduiker was de weg 25 cm gezet.Omdat deze situatie een gevaarvoor het verkeer vormde, wasverhoging noodzakelijk. Nieuwezettingen zouden echter optredenals op traditionele wijze zouworden opgehoogd. Daarom isbesloten om de ophoging met EPSte realiseren. Tijdens de uitvoeringwaren er aanvankelijk wat proble-men met het (dynamisch) verdich-ten van het zandcement en de

fundering. Zeven maanden na hetgereedkomen ligt het gereconstru-eerde weggedeelte er goed bij. Er zijn geen zettingen opgetreden.

Krimpen aan den IJssel [ref 12].Het beoogde bouwterrein in de wijkLansing-Zuid in Krimpen aan denIJssel ligt in een zeer nat veen-gebied in de polder met eenbijzonder hoge grondwaterstand.Langs de wijkontsluitingsweg, diein begin 1996 met behulp van EPSzou worden aangelegd, lag boven-

dien een poldersloot met een even-eens zeer hoge grondwaterstand.Om te voorkomen dat de weg zouverzakken, èn om het project snelte kunnen uitvoeren, werd eenconstructie gekozen met twee lagenEPS-15 en één laag EPS-20 van 0,25m dik. De totale hoeveelheid EPS(zo’n 1.500 m3) werd omwikkeldmet folie en drijvend in het grond-water aangebracht. Via eenuitvoerig drainagesysteem werdervoor gezorgd dat de eventuelegrondwaterstand nooit meer zou

17

Renovatie S110, Wijchen.

Ontsluiting Krimpen a/d IJssel.

bedragen dan tot een voorafvastgesteld peil. De constructiewerd afgedekt met lavaslakken enwegverharding. Het gehele projectis in twee weken gerealiseerd.

4.3. SPORTVELDEN

Amsterdam, sportveld Durgerdam.[ref 8]. Ter drooglegging van hetsportveld moest het veld wordenopgehoogd. Door de slechteveenbodemgesteldheid zou dit metde traditionele methode totzettingen en zettingsverschillen

leiden, met als gevolg extra onder-houd aan het sportveld. In 1971 isgebruik gemaakt van EPS in eenspeciaal daarvoor ontwikkeldedrainage-kwaliteit onder het gras-

veld. De drainerende werking is toete schrijven aan de specifiekelabyrinth-structuur van dit type”drainage-EPS”. Het veld werd met15 cm opgehoogd, onder anderedoor blokken EPS met eenafmeting van 2,20 x 1,10 x 0,15meter. Hoewel het EPS voor dehelft in het grondwater ligt, lag het

veld er na 15 jaar nog keurig bij. De ervaring leert dat normaal indeze gebieden een algehelerenovatie binnen tien jaar moetplaatsvinden. Dit bleek dus in hetgeheel niet nodig, waardoor degekozen oplossing ook financieelvoordeel bracht.

Gouda en Rotterdam [ref 13]. De twee sportvelden in Gouda enRotterdam waren beide aangelegdin gebieden met een zeer slappe,zettingsgevoelige en slechtontwaterde bodem. Ophoging wasnodig om het grondwaterpeil teverlagen. Platen EPS vormden defunderingslaag voor de opgebrachtegrond. Deze oplossing voldeedprima. Algehele renovatie van develden in de toekomst is niet meernodig. Voor verder onderzoek zijn8 en 14 jaar later op elk sportveldplaten EPS opgegraven om deconditie en daarmee de duurzaam-heid van het uit de grond gehaaldeEPS te beoordelen. Het materiaal bleek niet aangetastdoor ongedierte en was nog indezelfde staat als toen het werdingegraven. Bij de basische,zanderige grond in Gouda wasnauwelijks ijzerafzetting op deplaten te zien. Dat was meer hetgeval in Rotterdam, waar de platenin zure, ijzerrijke grond lagen. Ook boomwortels werden in deplaten aangetroffen. Zowel ijzer-afzetting als wortel-ingroei zijnechter eenvoudig te voorkomendoor het EPS in een folie te verpak-ken. Voor wat betreft dichtheidwerd er nauwelijks een afwijkinggeconstateerd met het ‘oorspron-kelijke’ ingegraven EPS. De opge-nomen hoeveelheid water vielhoger uit dan verwacht, maar dithad te maken met het feit dat degebruikte drainageplaten(‘drainplatten’) bewust meer holleruimtes kent. De algemene conclusiewas dan ook dat met EPS, toegepastals funderings- en drainage-materiaal voor sportvelden, duur-zame constructies zijn aangelegden dat het materiaal niet veroudert.Het opgegraven EPS voldeed nogsteeds aan de voor deze toepassinggestelde eisen. Bovendien behoevende constructies duidelijk mindergroot onderhoud dan een soort-gelijke traditionele constructie.

18

Onderzoek sportveld Durgerdam.

��������

��

�

PVC drain met scherp zand

PVC drain met

scherp zand

oliebestendige HDPE folie dik 0,5 mm

EPS-15

3,25 m

lavalith 0 - 40 mm

flugsand

zand dik 10 cm

trottoir Vijverlaan

polderpeil

hart van de weg

-0,35

-0,85

-1,05

vloerplaten 200 x 200 x 14 cm

-0,10

Dwarsdoorsnede van de weg.

4.4. VERHARDINGEN IN EENWOONGEBIED

Aarlanderveen, gem. Alphen aan deRijn. [ref 8]. Het woongebied was vanaf 1974 infasen bouwrijp gemaakt met decunettenmethode. In 1977 en 1980is het gebied opgehaald en opnieuwingericht omdat de zettingen 30 à40 cm bedroegen. Grondmechanisch onderzoek in1982 wees uit dat er een verderezetting van circa 1,30 meter zouoptreden. Als steeds met zand zouworden opgehoogd, zou de stabili-teit van de funderingen van dewoningen in het gebied gevaar lopen.Verdere zetting moest worden voor-komen door reconstructie met EPSin maart 1983. Deze constructiebleek uitstekend te voldoen.Sindsdien zijn er geen zettingenvan betekenis meer opgetreden.

Rotterdam [ref 8]. De Zestienhovensekade inRotterdam is, om de dijk op hoogtete houden, in het verleden steedsopnieuw opgehoogd met traditioneel,zwaar ophogingsmateriaal.Hierdoor kwam de stabiliteit van dedijk in gevaar. In de eerste plaatswaren de zettingen groot en gingensteeds maar door. In de tweedeplaats schoof een aantal woning-blokken op in de richting van depolder. Eén van die blokken was inde loop der jaren zelfs zo’n 2 meteropgeschoven. De stabiliteit van dekade werd in 1985 vergroot dooreen deel van het zware ophogings-materiaal te vervangen door lichte

materialen, waaronder geëx-pandeerde kleikorrels en met nameEPS (2.600 m3). Deze materialenwerden aangebracht buiten hetwaterkerend profiel van de kade. De ondergrond van de kade werddoor het gebruik van de lichtematerialen dermate ontlast, datdeze oplossing volledig het beoogdedoel kon bereiken.

Capelle aan de IJssel [ref 8]. Dit is tot op heden het project in deGWW-sector waarin het meesteEPS is toegepast, te weten 80.000 m3.De wijk Oostgaarde te Capellekende jarenlang grote zettings-problemen. De wijk was alleen teredden met een plaatselijkeophoging van een halve meter, enliefst met een verlaging van de be-lasting op de ondergrond. Dit wasuitsluitend te realiseren met EPS.Omdat het pakket EPS volledig inhet grondwater lag, moest worden

voorkomen dat het ging opdrijven.Daarom zijn speciale voorzieningengetroffen ten behoeve van de water-huishouding, zodat het mogelijkzou zijn de grondwaterstand in detoekomst te verlagen. Het project iseen succes gebleken: de wijk Oost-gaarde is door het gebruik van EPSvoor de toekomst veiliggesteld.

4.5. TOEPASSING BOVENBESTAANDE LEIDINGEN

Nieuwegein [ref 8]. Aan de Lekboulevard in Nieuwe-gein moest in 1985 een ophogingplaatsvinden, waarbij de eronderliggende bestaande gasleidingenmoesten worden ontzien. Eenophoging boven een onderheidegasleiding mag immers geentoename van de belasting op degasleiding veroorzaken. Toenamevan het gewicht van de grond bovende gasleiding zou de breukveilig-heid van de leiding ontoelaatbaarverlagen. Daarom is gekozen vooreen constructie met blokken EPSvan drie bij één meter met eendikte van 50 cm. De constructieblijkt prima te voldoen. Er bestaatgeen verhoogd risico voor leiding-breuk ondanks de ophoging.

Mijdrecht [ref 14]. Een onderheide riool-persleidingzou in 1993 schuin door een nieuwaan te leggen weg worden gekruist. Om te voorkomen dat de wegver-harding en het daarover rijdendeverkeer druk op de leiding zoudenuitoefenen en zodoende wellichtbreuk en lekkage zouden veroor-zaken, is gekozen voor een brug-

19

Renovatie Oostgaarde, Capelle a/d IJssel.

Overkluizing Mijdrecht.

constructie van voorgespannenbetonnen liggers, rustend op land-hoofden van zware blokken EPS-30.De gehele wegconstructie werd zo-doende vrijgehouden van de onder-heide persleiding, zodat ze zichonafhankelijk van elkaar kondenzetten.

4.6. BENZINESTATIONS

Linschoten [ref 15]. In de zomer van 1986 is circa 1.500m3 EPS toegepast onder de verhar-dingsconstructie van het aan de A12Gouda-Utrecht gelegen nieuwezelftankstation Bijleveld. Uitmilieuhygiënische overwegingenmoest dit station worden voorzienvan een vloeistofdichte verhardingom indringing van gemorstebrandstof in de bodem te voor-komen. Hoewel het terrein reedsgeruime tijd was opgehoogd,werden nog restzettingen vanenkele tientallen centimetersverwacht. Onder invloed van derge-lijke zettingen zou de vloeistofdichteverharding zeker niet vloeistofdichtblijven, terwijl ook kon wordenverwacht dat de ondergrondseleidingen lek zouden raken. Om verdere zettingen te voor-komen is het aanwezige zand terplaatse van de geplande vloeistof-dichte verharding ontgraven totzo’n twee meter beneden maaiveld.Hierna is een pakket EPS aange-bracht met een dikte van 1,5 meter,

ingepakt in een chemisch resistentefolie als bescherming tegen even-tueel door de verhardingsconstruc-tie lekkende brandstoffen. Hierover ging een betonplaat van10 cm ter bescherming tegengraafwerkzaamheden t.b.v. kabelsen buizen en een laag zand van 60cm, waarin de kabels en buizenwerden gelegd. Hierop een gesta-biliseerde fundering, straatlaag en devloeistofdichte verharding. Deervaringen met deze constructiewaren zo gunstig, dat een jaar laterbij het toen nieuw aan te leggenbenzinestation aan de Maasboule-vard in Rotterdam opnieuw EPSwerd gebruikt (2.600 m3).

4.7. BIJZONDERETOEPASSINGEN

Vliegveld Valkenburg, Zuid-Holland[ref 16]. In het terrein rondom hetvliegveld Valkenburg werden in1992 grote kerosine-opslagtanksgeplaatst. Om de tanks het land-schap niet te laten ontsieren werdeen esthetische constructie ontwikkeld die in de minder draagkrachtige bodem stand zouhouden. De keuze viel op hetbouwen van een dijklichaam metbehulp van 6.000 m3 blokken EPS-15 (brandvertragend gemodifi-ceerd), afgewerkt met grond.Hiermee ontstond niet alleen eenconstructie met visuele aansluitingop het landschap, maar ook eenconstructie die niet zou verzakkenen waarbij geen ongewenste hori-zontale vervormingen van de grondzouden optreden.

Vianen [ref 17]. De renovatie van de Grote Sluis inVianen in 1996 was vooral bedoeldom de horizontale gronddruk op degemetselde sluismuren, die door debovenbelasting werd veroorzaakt, te verhelpen. De bestaande grondwerd verwijderd en vervangen doorbijna 3.000 m3 blokken EPS-15 enEPS-20, aangevuld met zand enafgedekt met een betonplaat van0,2 m en straatwerk.

20

Bescherming kerosinetanks Valkenburg (Z.H.).

40°

1,5 4,1

pasblokken aanvullen met flugsand

N.A.P.

-2,8

+5,5

betonplaat

kolkpeil ±0,8

zand-aanvulling

Renovatie Grote Sluis Vianen.

- Beschermen van het EPS tegenbeschadiging tijdens leidingwerk,bijvoorbeeld door een biezen matof betonplaatje aan te brengen.

TOE TE PASSEN MATERIALEN- Bepalen van de kwaliteit van het

toe te passen EPS en de materia-len daarboven door het beoordelenvan de mechanische eigenschappenvan die verschillende materialen

- Het maken van een (voorlopige)keuze van de toe te passen materi-alen.

- Het kiezen van een voorlopigeopbouw van de constructie.

5.2. EVENWICHTS-BEREKENINGEN

De gekozen voorlopige opbouw vande constructie is uitgangspunt bijde verticale evenwichtsberekening.Hierbij wordt gekeken naar de laag-dikte van het EPS, zettingen en hetopdrijven van de constructie. Ookmoet de stabiliteit van de taludsworden gewaarborgd. Dit is vooralvan belang bij het construeren vandijken en aardebanen.

LAAGDIKTE VAN EPS- Bereken de korrelspanningen in

de ondergrond, in verband met detoelaatbare zettingen, door het ge-wicht van de te ontgraven grond tevergelijken met het gewicht van denieuw aan te leggen constructie;de korrelspanning in de onder-grond aan de onderzijde van hetEPS mag niet groter zijn dan dekorrelspanning vóór de aanleg vande constructie.

CONTROLE IN VERBAND METZETTINGEN- Controle van de spanningen:

uitgangspunt kan zijn dat de op-tredende spanningen de heersende

21

5. ONTWERP, BESTEK EN UITVOERING

Een constructie waarin EPS is verwerkt, moet aan dezelfde eisenvoldoen als traditionele, zware constructies op het gebied vansterkte, stijfheid en duurzaamheid. Dat betekent dat de ontwerp-levensduur eveneens gelijkwaardig moet zijn. Daarnaast moetbij het toepassen van EPS in GWW-constructies rekening wordengehouden met de specifieke eigenschappen van het materiaal. In de procedure voor het ontwerpen van constructies in degrond-, weg- en waterbouw met EPS als licht ophogingsmateriaalzijn de volgende stappen te onderscheiden [ref 18].De nummers corresponderen met de hiernavolgendeparagrafen:

5.1. Programma van eisen: het vaststellen van de uitgangs-punten, randvoorwaarden en een voorlopige opbouw van deconstructie.

5.2. Evenwichtsberekening: het controleren van het grond-mechanisch evenwicht, waarbij zettings-, stabiliteits- encontroleberekeningen in verband met opdrijven wordenuitgevoerd.

5.3. Het controleren van de constructieve duurzaamheid.5.4. Definitief ontwerp: detailleren van de constructie,

gereedmaken van het bestek en voorbereiden van deuitvoering.

Vervolgens wordt in dit hoofdstuk ingegaan op specifiekerichtlijnen in het kader van de RAW-systematiek en de wijzewaarop de uitvoering van een GWW-constructie met EPS hetbest kan gebeuren.

EISEN AAN DE CONSTRUCTIE- Bepalen van de dimensionering

van de constructie in verband metde toekomstige functie.

- Eisen stellen aan de sterkte,stijfheid en duurzaamheid van deconstructie in verband met de teverwachten belasting gedurendede ontwerp-levensduur.

- Vaststellen van de acceptabele rest-zetting van de constructie, afhan-kelijk van de ligging en functie.

- Rekening houden met opvriezenen -dooien in koude perioden inverband met het verlies vansterkte en stabiliteit.

KABELS EN BUIZEN- Nagaan welke voorwaarden door

beheerders worden gesteld; hetleggen van nutsleidingen op ofonder EPS vraagt extra zorg in ver-band met de bereikbaarheid enhet tijdig kunnen signaleren vaneventuele lekken.

- Zorgen voor een voldoende grond-dekking ter voorkoming vanmechanische beschadiging enbevriezing, als de leidingen op hetEPS worden gelegd.

5.1. PROGRAMMA VAN EISEN

Al in de eerste fase van de ontwerp-procedure moeten de uitgangspunten en randvoorwaarden voorhet ontwerp worden vastgelegd.Deze worden hieronder succes-sievelijk behandeld.

BODEMGESTELDHEID ENWATERHUISHOUDING- Op welke hoogte ligt het bestaan-

de maaiveld en welke onregel-matigheden komen hierin voor?

- Gegevens verzamelen over debodemgesteldheid door middelvan grondmechanisch onderzoek:opbouw van het bodemprofiel,volumegewichten en dikten van deverschillende lagen, zettings-gevoeligheid en grondmechanischegeschiedenis (zijn al eerder zet-tingen opgetreden?).

- Bepalen welke grondwaterstandenkunnen voorkomen in verhoudingtot de open water peilen (polder-peil): gemiddelde, uiterste hoge enuiterst lage (grond)waterstandenen de frequentie waarin zij voor-komen.

grensspanningen niet mogenoverschrijden; als een geringezetting toelaatbaar is, mag deconstructie enige extra belastingveroorzaken.

- Bepalen van de grootte van deontlasting: als de ondergrond isvoorbelast, bijvoorbeeld dooreerdere ophogingen, kan hetnodig zijn de ondergrond teontlasten om verdere zettingen tevoorkomen; de grootte van deontlasting heeft te maken metondermeer de grootte van deaangebrachte (voor)belasting, deverwachte zetting en de reedsopgetreden zetting; inberekeningen wordt meestalgerekend met een schijnbarevolumieke massa van 100 kg/m3,een veilige waarde die in depraktijk nooit zal wordenoverschreden.

CONTROLE IN VERBAND METOPDRIJVEN- Nagaan of de constructie niet zal

opdrijven, als het EPS geheel ofgedeeltelijk in het grondwaterkomt te liggen: de constructiedrijft niet op als zij zwaarder isdan de maximaal voorkomendeopwaartse kracht (uitgaan van dehoogst denkbare grondwaterstand).

- Inbouwen van een veiligheids-factor, waarbij de constructiebijvoorbeeld 1,2 maal zo zwaar isals de maximale opwaartse kracht.

- Rekening houden met een gefa-seerde aanleg van de constructie:ook als de constructie nog niet ge-reed is en dus niet het uiteinde-lijke gewicht heeft mag er geengevaar voor opdrijven bestaan; inde betreffende berekeningenuitgaan van een minimale volu-mieke massa van EPS (15, 20 of 25kg/m3).

STABILITEIT- Hoewel de stabiliteit van de taluds

door het toepassen van EPSpositief wordt beïnvloed (lagereaandrijvende kracht voor deafschuiving), moet wel aandachtworden besteed aan de hechtingtussen het EPS en de overigeconstructie-onderdelen, zodat deconstructie hierlangs niet kanafglijden.

- Het effect nagaan van bijvoorbeeldhet afschuiven van een lichte

(dijk) constructie van de volledigeconstructie, de weerstand tegenkruiend ijs en aanvaringen doorschepen.

- Maatregelen nemen om te voor-komen dat tussen de grond en hetEPS grondwaterstromen optreden,die gronddeeltjes transporteren ende stabiliteit van de gehele con-structie in gevaar brengen.

5.3. CONSTRUCTIEVEDUURZAAMHEID

De constructieve duurzaamheidmoet worden beoordeeld als deconstructie onderhevig is aan zowelstatische belasting (eigen gewicht)als dynamische belasting (bijvoor-beeld verkeer).

- Zorg ervoor dat de constructieveduurzaamheid van een constructiemet EPS in ieder geval gelijkwaar-dig is aan die van een traditionele,zware constructie.

- Let daarbij op de theoretischelevensduur in verband met ver-moeiing door dynamischebelasting.

- Rekening houden met de invloedvan EPS op trillingen van deconstructie en in de ondergrond;trillingen in de constructie wordenover het algemeen heviger naar-mate het gewicht van de construc-tie geringer is.

- Meestal is het aan te bevelen omeen lichtgebonden of gebonden(steen)fundering op het EPS aante brengen, om zodoende eenstijve en draagkrachtige funderingte krijgen.

5.4. DEFINITIEF ONTWERP

Bij het maken van het definitieveontwerp van een GWW-constructiemet EPS moet vooral worden geletop de punten waarin zo’n construc-tie verschilt van de traditionelebouwwijze.

TEMPERATUURVERLOOP- Rekening houden met de ther-

mische eigenschappen van EPS:de warmtewisseling tussen deondergrond en de verhardings-constructie wordt door het isole-rende EPS beperkt, waardoor hetverhardingsoppervlak in de zomerdoor de zon iets warmer en in dewinter bij strenge vorst iets kouderkan zijn dan bij traditionele con-structies; bij normale constructie-dikten in Nederland, waarin op hetpakket EPS tenminste 50 cm aanander materiaal wordt toegepast,zijn deze geringe temperatuurs-verschillen niet van invloed op deontwerp-levensduur.

- Rekening houden met een gewij-zigde vorst-indringingsdiepte: hetgehele pakket boven het EPS zoutijdens een vorstperiode kunnenbevriezen (denk aan kabels enbuizen), en onder het EPS zal detemperatuur vrijwel altijd bovenhet vriespunt blijven vanwege eencontinue aanvoer van geo-thermi-sche warmte van onderen enthermische isolatie daarboven!

DRAINAGE- Met uitzondering van speciale

producten voor drainage-doeleinden op bijvoorbeeldsportvelden (zie hoofdstuk 5) ishet in de GWW-sector gebruikteEPS niet waterdoorlatend;regenwater dat in de constructieterecht komt moet daarom viadrains naar het oppervlaktewaterworden afgevoerd.

- Vooral in dijken en grote ophogin-gen moet naar het effect van EPSop het verloop van de freatischelijn worden gekeken om tevoorkomen dat de constructiedoor grote grondwaterstromenverweekt of instabiel wordt.

BESCHERMING EPS- Bescherm EPS tegen aantasting

door benzine en andere olie-producten door er een olie-

22

bestendig folie of een anderebeschermlaag overheen te leggen, zeker als er op het EPS een betonverharding ligtwaarover veel langzaam rijdend en stilstaand (vracht)verkeer rijdten benzine of (diesel)olie in deconstructie kan dringen; pak hetEPS zonodig volledig in zo’nbeschermende folie in.

- Om te voorkomen dat een beschermende folie wordt be-schadigd door de scherpe puntenvan een steenfundering, kan daarhet best een non-woven geotextielonder worden aangebracht.

STANDAARD BLOKKEN- Houd bij de bepaling van de

afmetingen van het pakket EPSrekening met de standaard matenvan blokken of platen EPS.Informatie is te verkrijgen bij dedesbetreffende EPS-leverancier.

5.5. RAW-BESTEK

De bepalingen over de toepassingvan EPS in de GWW-sector zijn alsvolgt integraal in het RAW-bestekopgenomen.

5.5.1. BEGRIPPENGeëxpandeerd polystyreen01. Onder geëxpandeerd poly-

styreen wordt verstaanhardschuim dat is vervaardigddoor expansie van polystyreenen zijn copolymeren.

02. Geëxpandeerd polystyreenwordt aangeduid met EPS, datstaat voor expanded polystyrene.

5.5.2. EISEN ENUITVOERINGEN

Aanbrengen EPS01. In de buurt van en op EPS open

vuur en grote warmte (meer dan70°C) vermijden.

02. Tenzij het bestek andersvermeldt EPS in den drogeaanbrengen.

03. Tenzij het bestek andersvermeldt EPS in verband aan-brengen in twee of meer lagen,waarbij elke laag een dikte vanten minste 0,15 m moet hebben.De verticale naden moeten tenopzichte van elkaar en per laagverspringen.

04. De EPS-elementen sluitendaanbrengen zodanig dat geennaden groter dan 10 mmaanwezig zijn.

05. Beschadigde EPS-elementenniet verwerken tenzij deze doorpasmaken geschikt gemaaktworden voor verwerking.

06. Geen passtuk aanbrengenwaarvan de kleinste afmetingkleiner is dan de desbetreffendelaagdikte en dat overigensafmetingen heeft kleiner dan0,50 m. Aan de uiteinden vaneen rij geen passtuk aanbrengen.In een enkele rij niet meer dantwee passtukken aanbrengen.

07. Maatregelen treffen ter voor-koming van verspreiding overhet werk van resten ontstaan bijhet verwerken van EPS.

5.5.3. INFORMATIE-OVERDRACHT

Bewijs van oorsprong01. De aannemer verstrekt de direc-

tie een bewijs van oorsprongvan het door hem geleverdeEPS, afgegeven en ondertekenddoor de producent van het EPS.Op het bewijs van oorsprongmoet zijn vermeld:a. de naam van de producent

met de handelsnaam van hetproduct;

b. een omschrijving van hetgeleverde materiaal (soort,type, al dan niet brand-vertragend gemodificeerd);

c. de afmetingen van hetgeleverde materiaal (al danniet gekantrecht);

d. een verwijzing naar de doorde producent uitgevoerdecontroles en het door hemgehanteerde kwaliteitssysteem.

02. Iedere aflevering van bouw-stoffen overeenkomstig eenbewijs van oorsprong dientvergezeld te gaan van eenschriftelijke verwijzing hier-naar, waarin tevens moetworden vermeld:a. de geleverde hoeveelheid;b. de leveringsdatum.

Legplan01. Uiterlijk twee weken voordat

met het aanbrengen van EPSwordt begonnen, dient de aan-nemer met betrekking tot het

aanbrengen van EPS een legplanin bij de directie. Het legplan wordt voor ditonderdeel van het werk aan-gemerkt als een gedetailleerdwerkplan in de zin van para-graaf 26 lid 6 van de U.A.V.1989.

02. In het legplan dienen de volgen-de gegevens te worden vermeld:a. de wijze waarop de onder-

grond voor het aanbrengenvan EPS wordt geprofileerd;

b. de wijze van pasmaken;c. de wijze van aanbrengen van

de EPS-elementen;d. het verband waarin de EPS-

elementen worden aange-bracht;

e. de maatregelen om te voor-komen dat de EPS-elemententijdens de uitvoering tenopzichte van de bodemverschuiven;

f. de maatregelen om tijdens deuitvoering te voorkomen datreeds aangebracht EPS zichverplaatst door opdrijving ofdoor weersinvloeden;

g. het materieel ten behoeve vanhet aanbrengen en verdichtenvan materiaal boven het EPSen de wijze waarop ditmaterieel wordt ingezet;

h. de wijze van aanbrengen vanhet eventuele afdekfolie ofgeotextiel en de wijze vanlassen hiervan.

23

5.5.4. RISICOVERDELING ENGARANTIES

Keuring van bouwstoffen01. Met inachtneming van het

bepaalde in de volgende ledenmogen EPS-elementen inafwijking van het bepaalde inparagraaf 17 lid 2 en paragraaf18 lid 1 van de U.A.V. 1989,door de aannemer wordenverwerkt zonder dat daaraaneen goedkeuring door dedirectie is voorafgegaan.

02. EPS-elementen mogen slechtsworden verwerkt nadat deaannemer door eigen onder-zoek of uit door derdenverstrekte onderzoeksresultatenheeft vastgesteld dat deze aande gestelde eisen voldoen.

03. De directie is bevoegd ommonsters van het EPS te nemenen deze te onderzoeken. Hetbepaalde in de leden 2 tot enmet 13 van paragraaf 18 van deU.A.V. 1989 is hierop vantoepassing.

04. De aannemer bewaart de in lid02 bedoelde gegevens tot heteinde van de onderhoudstermijnof, indien er een garantietermijnwordt verlangd, tot het eindevan de garantietermijn en steltdeze desgevraagd aan dedirectie ter beschikking.

5.5.5. BIJBEHORENDEVERPLICHTINGEN

Grondwerk voorafgaande aan hetaanbrengen van EPS01. Indien EPS in den droge wordt

aangebracht de bodem waarophet materiaal wordt aangebrachtzodanig profileren dat dezedirect voor het aanbrengen vanhet EPS, gemeten met een reivan 3 m lengte, geen grotereafwijking in vlakheid heeft dan10 mm.

Maatregelen ten behoeve vanaangebracht EPS01. De aannemer treft maatregelen

om tijdens de uitvoering tevoorkomen dat het reedsaangebrachte materiaal zichverplaatst door opdrijving ofdoor weersinvloeden.

5.5.6. BOUWSTOFFEN

Algemeen01. Met inachtneming van het

bepaalde in de navolgendeartikelen 22.86.02 tot en met22.86.04 moet EPS voldoen aande eisen die gesteld zijn in ont-werp NEN 7043 ‘Hard poly-styreenschuim voor thermischeisolatie van gebouwen: Platenen vormstukken; eisen enbeproevingsmethoden’ (2e drukfebruari 1991).

Geometrie01. In afwijking van ontwerp NEN

7043 (2e druk februari 1991)artikel 4.1.2.2.1 en 4.1.2.2.2mogen EPS-elementen die 24uur oud zijn niet meer dan 1%afwijken van de door de produ-cent opgegeven afmetingen(lengte, breedte en dikte). In aanvulling op het bepaalde inontwerp NEN 7043 (2e drukfebruari 1991) artikel 4.1 mogenoneffenheden, gemeten overeen horizontaal oppervlak vaneen element, niet groter zijndan:- 5 mm gemeten met een rei van

3 m lengte;- 3 mm gemeten met een rei van

1 m lengte.De afmetingen worden getoetstvolgens het bepaalde in artikel22.87.02.

WateropnameIn aanvulling op ontwerp NEN7043 (2e druk februari 1991) magEPS niet meer dan 6% (V/V) wateropnemen volgens ISO 2896.

Eigenschappen bij brand01. Indien brandvertragend gemo-

dificeerd EPS moet wordentoegepast, is dit in het bestekvermeld.

5.5.7. MEET- ENVERREKENMETHODEN

Hoeveelheidsbepaling01. De aangebrachte hoeveelheid

EPS wordt bepaald door metingvan tekening. Indien het nietmogelijk is de aangebrachtehoeveelheid EPS door metingvan tekening te bepalen, wordtgemeten in het werk.

Controle geometrie01. Ten behoeve van de controle

van de geometrie van de aan tebrengen partij EPS-elementenwordt overeenkomstig navolgen-de tabel een aantal aselect uit detotale aan te brengen hoeveel-heid EPS genomen elementenonderzocht.

24

hoeveelheid te verwerken

(m3)

<500500 - 1000

1000

minimum aantal te controleren

elementen 34

5 per 1000 m3

N.A.P

50

200

435+431+

0000

LEGPLAN - Maken van een legplan door de

aannemer, waarin is aangegevenhoe de blokken of platen EPS tenopzichte van elkaar moeten wor-den gelegd; hiermee wordt on-nodig materiaalverlies voorkomenen verkrijgt de opdrachtgeverzekerheid dat het EPS doordachten zorgvuldig wordt gestapeld.

- Zorg ervoor dat het EPS-pakket uittenminste twee lagen bestaat engeen doorgaande verticale nadenkent, behalve waar dat om bepaal-de redenen juist wel nodig is.

AANBRENGEN GEOTEXTIEL - Ruim leggen van het geotextiel

over het EPS om te voorkomen dathet doek niet direct scheurt dooreventuele kleine vervormingen inhet EPS.

- Flexibel ontwerpen van EPS engeotextiel onder een talud, zodathet talud van de weg kan afhangenzonder dat de weg zelf scheef gaatliggen.

VERDICHTEN - Op een normale ondergrond (de

oppervlaktelagen van een GWW-constructie met EPS) bij voorkeurdynamisch verdichten, bijvoorbeeldmet trilwalsen of -platen, maaroppassen dat het EPS onder delagen niet wordt overbelast.

- De lagen direct boven het EPSstatisch verdichten om het EPSniet te beschadigen; in verbandmet de geringe dieptewerking vanhet statisch verdichten de lagenboven het EPS in dunnere laagjesaanbrengen c.q. verdichten.

OVERIGE MATERIALEN - Zorg ervoor dat de materialen die

bovenop het EPS moeten wordenaangebracht niet zwaarder, maarook niet lichter zijn dan in hetontwerp is voorzien; bij toepassingvan zwaardere materialen kan deconstructie meer verzakken danverwacht, en bij toepassing van telichte materialen zou de construc-tie kunnen gaan opdrijven.

25

5.6. UITVOERING

Ook bij het uitvoeren van een werk,waarin EPS wordt toegepast, dientmen rekening te houden met despecifieke eigenschappen van EPS.

OPSLAAN OP HET WERK - EPS zo snel mogelijk verwerken

nadat het op het werk is aange-voerd ter voorkoming van opslag-problemen en beschadiging.

- Indien het EPS niet op dezelfdedag kan worden verwerkt, kan dithet best in een afgesloten ruimteworden opgeslagen ter voorkomingvan wegwaaien en brandstichtingdoor vandalisme.

- EPS wordt aangetast door UV-licht. Hoewel dit proces uitermatelangzaam verloopt, moet het EPS,als het niet binnen kan wordenopgeslagen, toch niet te lang aandeze (onnodige) invloed wordenblootgesteld; in de regel wordtEPS beter niet langer dan zesweken in de buitenlucht bewaard.

r =

4,00

m

419+

393+

353+

313+

273+

1000

2000

3000

4000

5000

werkt. Het EPS drijft immers ophet water en ondersteunt zo desteiger op ieder punt van de con-structie. En ook wordt een steigermet EPS zodanig gebouwd, dat hetmet wisselende waterstanden op enneer kan gaan. Wijziging van hetsteigerpatroon is bovendien een-voudig uitvoerbaar, terwijl ook hetinkorten of verlengen gemakkelijken goedkoop te realiseren is. De dikte van het te gebruiken EPSis afhankelijk van het maximaleaantal mensen dat de steiger naarverwachting zal moeten dragen.

RECREATIE-EILANDEN [ref 19].Een recreatie-eiland van enkeleduizenden vierkante meters kaneenvoudig op EPS worden aange-legd. Meestal is een laag van enkeletientallen centimeters EPS al vol-doende om de complete eilandlast,inclusief begroeiing, mensen engebouwen, te kunnen dragen. ExtraEPS-drainageplaten zorgen boven-dien in de natte perioden voor eengoede afvoer van regenwater, en inde droge perioden voor een goedetoevoer van water. De blokken enplaten worden ‘op het land’ gelijmd,gewapend en haaks over elkaar

aangebracht. Na een nabewerkingmet PUR-schuim en uithardingwordt het kale eiland met een bull-dozer in het water geduwd. Daarnawordt de schoeiing aangebracht ende grondkerende kesp volgensdiverse mogelijke constructies. Deverankering van het eiland gebeurtmet behulp van houten kokers,waardoorheen houten of betonnenpalen worden geheid, of met eenspuitlans op diepte worden gebracht.Daardoor kan de verticale bewegingvan het eiland door een wisselende

26

6. BIJZONDERE TOEPASSINGEN

In de GWW-sector wordt EPS niet alleen steeds vaker en insteeds grotere hoeveelheden gebruikt, ook worden steeds nieuwetoepassingen voor het veelzijdige EPS ontwikkeld.

- Het onderhoud van terreinen metEPS-drainageplaten wordt aanzien-lijk beperkt; renovatie is feitelijkniet meer nodig.

De platen worden bij voorkeur opeen vlakke, gelijkmatige bodemgelegd. Daartoe is het aan te beve-len eerst een laag zand van 5 cmaan te brengen. Vervolgens wordende drainageplaten in verband gelegden wordt tevens de drain aange-bracht. Zo snel mogelijk daarna,om wegwaaien te voorkomen,wordt een laag grond en eventueelzand op het EPS gestort.

6.2. DRIJVENDE STEIGERS,EILANDEN EN TUINEN

EPS wordt in veel variaties in deGWW-sector toegepast. Zeker delaatste jaren kent het gebruik vanEPS vrijwel geen grenzen.

AANLEGSTEIGERS [ref 19].Steigers van bijvoorbeeldjachthavens worden meestalgemaakt van hout. Niet alleen gaathet hierbij om vrijdragendeconstructies en moet het hout vande steigers èn de noodzakelijkepalen dus zwaar zijn, ook is hout indie situaties nu eenmaal onder-hevig aan verrotting, vooral op dewaterlijn. Bij fundering op vocht-ongevoelige èn drijvende EPS-blokken kan echter met zeer lichteafmetingen van hout worden ge-

6.1. DRAINAGEPLATEN

EPS-drainageplaten zijn sterkporeuze platen met een dikte van 5tot 25 cm, geproduceerd in een zeerlichte densiteit (12 kg/m3), en meteen water-doorlaatbaarheid vancirca 10-12 liter per m2 per seconde.Ze zijn door de EPS-branche spe-ciaal ontwikkeld voor ophogingenbij de aanleg of renovatie vanterreinen op een slappe bodemzoals: sportvelden, tennisbanen,parkeerterreinen, halfharde velden,manegevloeren, kunstgrasvelden envergelijkbare situaties [ref 19]. De drainageplaten bieden daarnamelijk voordelen waar weinigandere constructies aan kunnenvoldoen: - Het terrein kan worden opgehoogd

zonder dat de druk op de onder-grond toeneemt.

- De druk op de ondergrond kanook worden verlaagd door eengedeelte van de grond af te voeren;het risico van ongelijke zettingenis hierdoor verminderd.

- Bovendien werken de drainage-platen als drukverdelende laag,waardoor eveneens plaatselijkezetting wordt voorkomen.

- Als de grondwaterstand in eenbijzonder natte periode stijgt,zorgt het opdrijvend vermogenvan de platen voor verminderingvan de druk op de ondergrond.

- De afvoer van regenwater gebeurtover het gehele oppervlak, waar-door bijvoorbeeld een sportveld nahevige regenval weer snellerbespeelbaar is, zonder dat hetbeschadigd wordt door het te vlugbespelen bij traditionele veldenzonder EPS.

- Tijdens een lange droogteperiodegeeft bevochtiging van een sport-veld van onderaf via de drainage-platen een veel beter resultaat metminder water dan het besproeienvan bovenaf.

- Terreinen worden sterker, krijgeneen hogere capaciteit, waardoorbijvoorbeeld een sportcomplex uitminder velden kan bestaan.

Drijvend eiland.

waterstand probleemloos wordenopgevangen. Vervolgens wordt heteiland voorzien van grond enbegroeiing. Een recreatie-eiland opEPS kan niet alleen heel snelworden gebouwd (één week dooreen viermansploeg!), ook is het veelgoedkoper dan het aanleggen vaneen eiland op de traditionelemanier. Bovendien heeft de aanlegniets definitiefs, is het eilandeenvoudig te verplaatsen en wordende stromingen niet verstoord.

TUINEN [ref 20]. Zelfs tuinen worden in Nederlandtegenwoordig op EPS gebouwd, zijhet (nu nog) vanuit een watpoëtisch idealisme. Want ‘wereld-verbeteraar’ Jasper Grootveld bouwtal geruime tijd tuinen en kleinebouwwerken op pakketten, gevuldmet EPS. ‘Luchtverontreiniging,milieuvervuiling en gebrek aanruimte maken het land steedsminder aantrekkelijk om op te leven;tijd om het water te exploreren,’ zovindt hij. Zelfs ziet hij, wellicht watovermoedig, het water in de wereld-oceanen als toekomstig woongebied.Op EPS. De toekomstbeelden vanGrootveld lijken wat ver verwijderdvan de dagelijkse realiteit, maartoch komt er ook bij overheden overde hele wereld nu meer en meeraandacht voor de mogelijkhedendie EPS biedt. Wonen in de oceaanop EPS is misschien wat al te ambi-tieus, maar Grootveld’s voorbeeldgeeft eens te meer aan dat werkelijkvrijwel alles kan met EPS.

6.3. KLEINE BRUGGEN VAN EPS [ref 19].

Een andere bijzondere toepassingvan EPS in de GWW-sector is hetbouwen van kleine bruggen met

EPS als drager. Basis is één of meerblokken met een dikte van 52 cm,een breedte van 1,25 meter en eenlengte van 6,05 meter. Het gewichtis ongeveer 80 kg. Het oppervlak is7,8 m2. Per centimeter hoogte heefthet blok een drijfvermogen van 75kg. En blok kan worden belast met3.750 kg en ligt met de bovenkantdan nog net boven water. Drukver-delende lagen van bijvoorbeeldmultiplex zorgen ervoor dat depuntlasten gelijkelijk over het EPSworden verdeeld. De brug wordtvoorzien van leuningen, (fiets-)op-en afritten en verankerd doormiddel van landvasten. Zelfs kanover een EPS-brug met de auto wor-den gereden. Daartoe dienen bij deop- en afritten echter wel rijplatente worden aangebracht met daar-onder een versteviging van stalenbalken. Ook de scharnierendeverbinding van de rijplaten moetvoldoende zwaar worden uitgevoerd.

De voordelen van een EPS-brugzijn duidelijk aanwezig: - De uitvoering verloopt bijzonder

snel. - De kostprijs is meestal een fractie

van die van andere oplossingen. - Het verwijderen van tijdelijke

EPS-bruggen is zeer eenvoudig enlaat geen sporen na.

- Hergebruik in andere situaties enaanpassingen zijn uiterst een-voudig en goedkoop te realiseren.

- Er is geen zwaar materieel nodigvoor de bouw van een EPS-brug;het zwaarste onderdeel weegt zo’n80 kg en is door twee man goed tehanteren.

- Zonodig is de brug gemakkelijkweg te draaien, zodat doorvaartmogelijk blijft.

6.4. EPS-LICHTBETON

Zoals in paragraaf 3.3 te lezen is, is gebruikt EPS middels recyclingeen gewilde grondstof voor deproductie van isolerend lichtbeton[ref 21]. Toevoeging van het ver-malen EPS-afval tijdens het beton-mix-proces zorgt er niet alleen voordat het beton sterk isolerendeeigenschappen verkrijgt, maar ookdat het bijzonder licht van gewichtwordt. EPS-beton wordt nu al toe-gepast in de wegenbouw inDuitsland. [ref 22].

27

Lichtbeton van EPS (foto BASF).

Jasper Grootveld’s ‘drijvende tuinen’ (foto Rijkert Knoppers).

28

7. CONCLUSIE

De mogelijkheden van constructies in de grond-, weg- enwaterbouw zijn met EPS vrijwel onbegrensd. Aanvankelijk zagmen uitsluitend nog in Scandinavië de voordelen die hetmateriaal GWW-projecten te bieden heeft. De laatste jaren isechter ook in Nederland en de ons omringende landen het besefgekomen dat, door de combinatie van functionaliteit, snelheid,zekerheid en financiële aantrekkelijkheid, EPS een van de meestattractieve bouwmaterialen voor de GWW-sector is. Een fantastisch licht ophoog- en constructiemateriaal, waarbijmen slechts rekening behoeft te houden met de toepassings-voorwaarden, een goed plan en een goede uitvoering. Wie ver-volgens de bestekteksten overneemt en uitvoert conform devoorschriften, heeft met EPS de beste grond onder de voeten.

29

REFERENTIES

1. Toespraak Regtuit-Ten Cate, (doc.nr.

1112/220.01)

2. ‘Frost action in soils’, Norwegian Road

Research Laboratory, publication no.

68, Oslo, august 1993

(doc.nr. 1258/220.01)

3. ‘Literatuurstudie naar lichte

ophoogmaterialen’, Ministerie van

Verkeer en Waterstaat c.q. Directoraat-

Generaal Rijkswaterstaat, Dienst Weg-

en Waterbouwkunde, rapportnr. W-

DWW-93-507 (doc.nr. 717/220.01)

4. ‘Polystyreenschuim erkende weg-

fundering in Noorwegen’, Wegen nr. 11,

november 1985. (doc.nr. 353/220.01)

5. ’Materials research on EPS’, Duskov,

M.; TU-Delft 02/94

6. De duurzaamheid van EPS in de grond,

Tauw, 12/1985 (doc.nr. 532/231.05)

7. ‘Piepschuim tegen bulldozers’, De

Volkskrant, 1984 (doc.nr. 797/220.01)

8. Wegen op PS-Hardschuim, een

verkennende studie’, Stichting Bouw

Research SBR, Rotterdam 1988

9. ‘Ervaringen met PS-Hardschuim in

overgangsconstructies’, PT Civiele

Techniek, nr. 4, november 1989

10. Informatie Stybenex

11. Stybenex-archiefnummer 700/220.01

12. Informatie Stybenex

13. ‘Rapport over de duurzaamheid van

PS-Hardschuim in de grond’, projectnr.

88119.19, Tauw, Deventer, december

1985

14. Informatie Stybenex

15. ‘Toepassingsmogelijkheden van lichte

funderingsmaterialen’, PT Civiele

Techniek, nr. 2 mei 1989

16. Informatie Stybenex

17. Informatie Stybenex

18. ‘PS-Hardschuim in de GWW’,

Grontmij NV, Ballast Nedam

Wegenbouw BV, T&A 91/005/4/r,

Amstelveen,

30 november 1991

19. ‘PS hardschuim en drainplaten in de

grond en op het water’, Regtuit-Ten

Cate, Oldenzaal, 1982

20. ‘De opkomst van piepschuim als

drijvend huis’, Het Parool, 2 mei 1992

21. ‘Leichtbeton aus EPS-Recyclat, eine

wirtschaftliche Alternative?’, BASF

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen,

September + Oktober 1992

22. ‘EPS-Beton im Aufwand’, Zement und

Beton 3/90

LIJST VAN AFKORTINGEN

EPS Geëxpandeerd PolystyreenGWW Grond-, Weg- en WaterbouwRAW Stichting Rationalisatie en

Automatisering in de WegenbouwNEN Nederlandse NormKOMO Nederlands BouwkeurmerkCEN Commission Européenne de NormalisationKWS Koolwaterstoffen (-programma)CFK Gechloreerde FluorkoolstofPS Polystyreen (harde kunststof)ARBO ArbeidsomstandighedenUAV Uniforme AanbestedingsvoorwaardenUV UltravioletISO International Standardisation Organisation

LOGISCH PROCES: BOUWEN OP EPS.

EEN UITGAVE VAN STYBENEX

Vereniging van Fabrikantenvan EPS®-bouwproducten

Postbus 21085300 CC ZaltbommelTel. 0031 418 51 34 50Fax. 0031 418 51 38 88E-mail: info@stybenex.nl

98

-10

/2