20130219 betonica vloeistofdichte · pdf filekeuzevan de bekisting fasering nabehandeling dil...
TRANSCRIPT
Ontwerp en uitvoering vanOntwerp en uitvoering van vloeistofdichte constructiesvloeistofdichte constructies
in betonin beton
ir. Niki Cauberg, WTCBir Benoit Parmentier WTCBir. Benoit Parmentier, WTCBTechnologisch Adviseurs
VoorbeeldVoorbeeld mogelijkmogelijk probleemprobleem::VoorbeeldVoorbeeld mogelijkmogelijk probleemprobleem::VoorbeeldVoorbeeld mogelijkmogelijk probleemprobleem: : waterinfiltratieswaterinfiltraties, , vertikalevertikalescheurenscheuren inin kelderwandenkelderwanden
VoorbeeldVoorbeeld mogelijkmogelijk probleemprobleem: : waterinfiltratieswaterinfiltraties, , vertikalevertikalescheurenscheuren inin kelderwandenkelderwandenscheurenscheuren in in kelderwandenkelderwandenscheurenscheuren in in kelderwandenkelderwanden
Ontwerp gebouwOntwerp gebouw
StabiliteitsstudieStabiliteitsstudie
Uitvoering: “kelderwandenUitvoering: “kelderwandenuit te voeren met waterdicht
beton”uit te voeren met waterdicht
beton”betonbeton
Keuze van de Toepassingdichtheidsklasse
Keuze van het betontype
NBN EN 206‐1NBN B15‐001
Ontwerp en EC2‐1‐1
SterkteOmgevingsklasseConsistentieklasse
berekeningEC2‐3 Bijkomende eisen
Wapeningen
BouwsysteemWapeningenVoegen‐Details
Injecties
UitvoeringNBN EN 13670
Keuze van de bekistingFasering
NabehandelingD ilUitvoeringNBN EN 13670 Details
Keuze van de ToepassingBouwheerBouwheerBouwheerBouwheer dichtheidsklasseBouwheerBouwheerBouwheerBouwheer
Keuze van het betontype
St di bSt di bSt di bSt di bOntwerp en
StudiebureauStudiebureauStudiebureauStudiebureau
berekening
Bouwsysteem
UitvoeringAannemerAannemerAannemerAannemer UitvoeringAannemerAannemerAannemerAannemer
WaterdichtWaterdicht betonbetonWaterdichtWaterdicht betonbetonvolstaatvolstaat nietniet! ! volstaatvolstaat nietniet! !
Waterdichteb t t ti
Waterdichteb t t tibetonconstructie =
1.1. VoegenVoegenbetonconstructie =
1.1. VoegenVoegen1.1. VoegenVoegen2.2. ScheurenScheuren1.1. VoegenVoegen2.2. ScheurenScheuren3.3. BetonBeton3.3. BetonBeton
3 aspectenp
Voegen(uitvoering )(uitvoering,…)
Betontechnologie
Scheuren (wapening, …)
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Typische toepassingsdomeinen?Typische toepassingsdomeinen?Typische toepassingsdomeinen?Typische toepassingsdomeinen?
Verhinderen datvloeistoffen wegvloeien
Verhinderen datvloeistoffen wegvloeienvloeistoffen wegvloeienvloeistoffen wegvloeien
Verhinderen datVerhinderen datVerhinderen datvloeistoffen binnendringen.
Verhinderen datvloeistoffen binnendringen.
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Gewapend beton?p
Gewapend beton?p
s
Gewapend beton?
EN 1992‐1‐1 §9: Minimale wapening voor vermijden van
p
EN 1992‐1‐1 §9: Minimale wapening voor vermijden van brosse breuk en grote scheuren
tctms f
dbfA
26.0min
yks fmin,
EN 1992‐1‐1 §7: Minimale wapening voor beheersing van de scheuropeningen
cteffctc AfkkA
,
ssA
min,
Waterdichtheidsklassen
Vloeistofdicht‐heidsklasse Eisen voor lekken
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zondergevolgen, is toegelaten.
““R f tiR f ti ””““R f tiR f ti ””1
De lekken moeten beperkt blijven tot een kleinehoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het
““ReferentieReferentie””““ReferentieReferentie””
oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekkenvertonenvertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Belastingen?: Oorzaak scheurvorming!Belastingen?: Oorzaak scheurvorming!g g
Belasting↓
g g
Belasting↓Belasting↓ Risico scheurvorming↓
Belasting↓ Risico scheurvorming↓
Wapening↓Wapening↓
Drogings‐krimp Z tti
Vorst‐dooikrimp Zetting vers
betonThermischekrimp
Plastischekrimp
CorrosieT °C
Autogenekrimp
krimp
Verhinderde(krimp)vervormingen
Corrosiewapeningen
Opgelegdei
Belastingen(krimp)vervormingen
vervormingen
Efficiëntie preventiemethode?
• Nabehandeling• Samenstelling beton• Wapening/andere methodes
Thermische krimp: pOorzaak?
Hydratatie van cement = exotherme reactie[° ] Hydratatie van cement exotherme reactie => Warmteontwikkeling in betonT [°C]
Tijd
Th i h k iThermische krimp: Potentiëleote t ë e
probleemgevallen?
1 Massieve elementen (d > 50 cm)1 Massieve elementen (d > 50 cm)1 Massieve elementen (d > 50 cm)1 Massieve elementen (d > 50 cm)1. Massieve elementen (d > 50 cm)1. Massieve elementen (d > 50 cm)1. Massieve elementen (d > 50 cm)1. Massieve elementen (d > 50 cm)
Th i h k iThermische krimp: Potentiëleote t ë e
probleemgevallen?
2. Aansluiting wand en vloer 2. Aansluiting wand en vloer 2. Aansluiting wand en vloer 2. Aansluiting wand en vloer (combinatie krimp(combinatie krimp‐‐ en temperatuurseffect)en temperatuurseffect)(combinatie krimp(combinatie krimp‐‐ en temperatuurseffect)en temperatuurseffect)
T [°C]
Tijd
AangepasteAangepastebetonsamenstelling,
koelen, ...betonsamenstelling,
koelen, ...
Beperking krimp, Beperking krimp, Concept, wapening voorConcept, wapening voorp g pbeperking belemmering
p g pbeperking belemmering
p , p gscheurcontrolep , p g
scheurcontrole
++ drogingskrimpdrogingskrimp enen++ drogingskrimpdrogingskrimp enen+ + drogingskrimpdrogingskrimp en en autogeneautogene krimpkrimp
+ + drogingskrimpdrogingskrimp en en autogeneautogene krimpkrimpautogeneautogene krimpkrimpautogeneautogene krimpkrimp
Thermische krimp :
R S
pSimulatie
Gemiddelde omgevingstemperatuur 25°C, met schommeling +‐ 10°C
2 52.5 m
0.4 m
Thermische krimp :
R S
pSimulatie
R S
Max. 55°C na 14 uren Max. 40°C
20na 20 uren
50
60
70
80
0
60
70
80
10
20
30
40
50
20
30
40
50
0
10
0
10
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Vloeistofdicht beton?
Geen normatieve definitie voorhanden!Geen normatieve definitie voorhanden!
Relatie tussen W/C‐factor en permeabiliteitRelatie tussen W/C‐factor en permeabiliteit (afh. van T°C en type)
W/C < 0.45: veel beschouwd als heel beperkt doorlaatbaarveel beschouwd als heel beperkt doorlaatbaar
[permeabiliteitscoëfficiënt10‐14 m/s]
140“Doorlaatbaarheid”10 m/s]
120
100
80
60
Beperkt permeabel, oftewel
Beperkt permeabel, oftewel
± 0.12 ± 0.12
60
40
oftewel“vloeistofdicht”
oftewel“vloeistofdicht”
/10
liter/m²/jaar*liter/m²/jaar*± 2520
0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 80.45
± 0.01 liter/m²/jaar*
± 0.01 liter/m²/jaar*
0± 2.50.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
W/C‐factorliter/m /jaarliter/m /jaar
Aangepast advies voor de betonbestelling, per type toepassing
Ter plaatse gestort zonder contact met agressieve agentia (bvb Keldermuren met vorst)agentia (bvb. Keldermuren met vorst)
Basiseis SpecificatieBasiseis SpecificatieA C30/37
B1 GBB1B2
GBEE3 (dus: min cement = 320 kg/m³, max W/C = 0.50)
C S3 S4C S3‐S4
D 20‐22‐32
E WAI(0.50), LA
N b h d li k b l ijk bijNabehandeling: ook belangrijk bijvloeistofdichte constructies!vloeistofdichte constructies!
Zie NBN EN 13670 en prNBN B15 400prNBN B15‐400
Hoe lang nabehandelen?Minimumduur van de nabehandeling
Omgevingsomstandigheden T° aan het oppervlak
van het beton
Sterkteontwikkeling van het beton
Snel Gemiddeld Langzaam Zeer langzaam beton
GOED Geen directe blootstelling aan zon en wind
10°C 10°C
1 dag 2 d
2 dagen 4 d
3 dagen 5 d
4 dagen 6 d
Relatieve luchtvochtigheid 80%
< 10°C 2 dagen 4 dagen 5 dagen 6 dagen
NORMAAL G idd ld b i / f
10°C 2 dagen 3 dagen 4 dagen 6 dagen Gemiddelde bezonning en/of relatieve vochtigheid 50% < 10°C
g4 dagen
3 g6 dagen
g8 dagen
g12 dagen
SLECHT Sterke bezonning en/of 10°C 3 dagen 4 dagen 7 dagen 10 dagenSterke bezonning en/of krachtige wind en/of relatieve vochtigheid < 50%
10 C< 10°C
3 dagen5 dagen
4 dagen8 dagen
7 dagen10 dagen
10 dagen 15 dagen
ANB
Opgave verhoudingfcm2/fcm28 van het
beton?
jaOntwikkeling van de betonsterkte: tabel 1 beton?
neen
Gebruik van toevoegsels van type
II?
ja Trage of zeer trageontwikkeling van de
betonsterkte
neen
Opgave verhouding jaOntwikkeling van deRc2/Rc28 van het
cement?
Ontwikkeling van de betonsterkte: tabel 1
neenneen
Cement vermeld in tabel 2?
jaOntwikkeling van de betonsterkte: tabel 2tabe ? betonsterkte: tabel 2
neen
Zeer trage ontwikkelingvan de betonsterkte ANB
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Welke maximalescheurwijdte?
Keuze van de bouwheer, in functie d t ivan de toepassing
Vloeistofdichtheidsklasse
Ingegraven ruimtes (woongebouwen, parkings, liftkokers, archieven, …)
0 1 2 3Tijdelijke of permanente wateraccumulatie tegen de wand
Binnenbekleding gevoelig voor vocht (verf, behang, kalk, ...)
Binnenbekleding weinig gevoelig voor vocht
g g g g
Geen wateraccumulatie (komt zelden voor)
Binnenbekleding gevoelig voor vocht
*Binnenbekleding weinig gevoelig voor vocht
Vloeistofdichtheidsklasse: welk ontwerp?
Voorschriften NBN EN 1992‐3 (Eurocode 2‐3 reservoirs)(Eurocode 2 3, reservoirs)
MaximaleMaximalescheurwijdte
VloeistofdichtheidsklasseVloeistofdichtheidsklasse‐> maximale scheurwijdte
Vloeistofdicht‐h id kl Eisen voor lekkenheidsklasse
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zonder gevolgen, is toegelaten.
D l kk t b kt blij t t kl i h lh id E k l l kk f1 De lekken moeten beperkt blijven tot een kleine hoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekken vertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.
Klasse 0: Voorschriften NBN EN 1992‐1‐1 (Eurocode 2‐1‐1)NBN EN 1992 1 1 (Eurocode 2 1 1)
Limitering scheurvormingLimitering scheurvorming(naar Eurocode 2, NBN EN 1992‐1‐1)
VloeistofdichtheidsklasseVloeistofdichtheidsklasse‐> maximale scheurwijdte
Vloeistofdicht‐h id kl Eisen voor lekkenheidsklasse
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zonder gevolgen, is toegelaten.
D l kk t b kt blij t t kl i h lh id E k l l kk f1 De lekken moeten beperkt blijven tot een kleine hoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekken vertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.
Klasse 1: Verdere beperking scheurvorming (wk1)scheurvorming (wk1)
Klasse 1: Verdere beperking scheurvorming (wk1)
Scheurbreedteom self‐healing mogelijk te maken.
Scheurbreedte
“belasting”belasting (waterhoogte/muurdikte)
VloeistofdichtheidsklasseVloeistofdichtheidsklasse‐> maximale scheurwijdte
Vloeistofdicht‐h id kl Eisen voor lekkenheidsklasse
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zonder gevolgen, is toegelaten.
D l kk t b kt blij t t kl i h lh id E k l l kk f1 De lekken moeten beperkt blijven tot een kleine hoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekken vertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.
Klasse 2: Geen doorlopende scheuren, dus minimale drukzone in het elementdus minimale drukzone in het element
VloeistofdichtheidsklasseVloeistofdichtheidsklasse‐> maximale scheurwijdte
Vloeistofdicht‐h id kl Eisen voor lekkenheidsklasse
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zonder gevolgen, is toegelaten.
D l kk t b kt blij t t kl i h lh id E k l l kk f1 De lekken moeten beperkt blijven tot een kleine hoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekken vertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.
Klasse 3: bijkomende maatregelen (dubbele bekuiping, voorgespannen(dubbele bekuiping, voorgespannen beton, ...)
Beheersing scheurwijdtes? ‐> Wapeningg j p gBerekening volgens Eurocodes (EC2‐1 en EC2‐3)
Minimale As,minwapeningshoeveelheid
Controle van de maximale staafdiameters en/of de
afstanden tussen de staven
Gedetailleerde berekening van de
scheurwijdtesj
Gebruik tabellen
Gewapend beton?
EN 1992‐1‐1 §9: Minimale wapening voor vermijden van
p
EN 1992‐1‐1 §9: Minimale wapening voor vermijden van brosse breuk en grote scheuren
tctms f
dbfA
26.0min
yks fmin,
EN 1992‐1‐1 §7: Minimale wapening voor beheersing van de scheuropeningen
cteffctc AfkkA
,
ssA
min,
Max. diameter staven [mm]Maximale spanning, op basis van maximale
staafdiameter (in pure trek en vnl. vervormingen)
Spanning in de wapening [N/mm²]
Inleiding +Inleiding +1 5InleidingterminologieInleiding
terminologie5
Voegen(uitvoering )3 (uitvoering,…)
Betontechnologie
3
2 Scheuren (wapening, …)BelastingenBelastingen
2BelastingenBelastingen
4
Plaatsing voegen, 2 filosofiën:g go Minimale verhindering (“close movement joints”) ‐>
ρ = 0.1 tot 0.3 %
bvb. L0 = 1.5 x H
o Maximale verhindering (“continuous”) ‐> ρ = 1 tot 2 % (eerder voorgesteld)
types van voegentypes van voegen ‐> zwakke/zwakste schakels
o Uitzettingsvoegen en zettingsvoegeno Krimpvoegen/verdeelvoegeno Hernemingsvoegen
Vloeistofdichtheid voegenVloeistofdichtheid voegenrealiseren via aangepaste
concepten
Waterstop: principeWaterstop: principe
krimpvoeg
waterstop “intern”
“extern”
Krimpvoegen en hernemingsvoegenA: Vloerplaat‐vloerplaat
krimpvoeg
WaterdichtingdeuvelØ 12 à 16 mm
deuvelhulsØ 12 à 16 mm
Materialen voor voegen...o a staalplaten en kunststofo.a. staalplaten en kunststof
Fase 1 Fase 2
Krimpvoegen en hernemingsvoegen( d d f l l )(wand–wand of vloer‐vloer)
staalplaat alsstaalplaat alsstaalplaat als waterstopstaalplaat als waterstopGeperforeerd strekmetaal Geperforeerd strekmetaal
als verloren bekistingals verloren bekisting
Krimpvoegen en hernemingsvoegenhernemingsvoegen
(wand–wand of vloer vloer)vloer‐vloer)
staalplaat alsstaalplaat alsstaalplaat als waterstopstaalplaat als waterstop
kunststof als kunststof als waterstopwaterstop
Krimpvoegen en hernemingsvoegen(vloerplaat‐vloerplaat)
“
staalplaat als staalplaat als hernemingsvoeg(verloren bekisting)hernemingsvoeg(verloren bekisting)
waterstopwaterstop(verloren bekisting)(verloren bekisting)
“stortnaadbekisting”“stortnaadbekisting”
Dilatatievoegen
Weinig belast?: voeg doorgaans op basis van synthetische materialen
Dilatatievoegen
fZwaarder belast?: metalen profiel dat ook schuifkrachten kan doorgeven
7. Waterdichtheid: voegen Voegen: d ht t l t i ?aandachtspunten plaatsing?
•• Locatie en behouden locatieLocatie en behouden locatie•• Hoeken: minimale curve Hoeken: minimale curve
( h i h i l )( h i h i l )
•• Locatie en behouden locatieLocatie en behouden locatie•• Hoeken: minimale curve Hoeken: minimale curve
( h i h i l )( h i h i l )(synthetische materialen)(synthetische materialen)•• BetondekkingBetondekking•• OverlappingOverlapping
(synthetische materialen)(synthetische materialen)•• BetondekkingBetondekking•• OverlappingOverlappingOverlappingOverlapping
gelast: min. 2 à 3 cmgelast: min. 2 à 3 cmVerlijmd: min 10 cmVerlijmd: min 10 cm
OverlappingOverlappinggelast: min. 2 à 3 cmgelast: min. 2 à 3 cmVerlijmd: min 10 cmVerlijmd: min 10 cmnietniet‐‐gelastgelast: min. 20 à 30 cm + … : min. 20 à 30 cm + …
•• Eventueel bijkomende bescherming via Eventueel bijkomende bescherming via b t i tb t i t ff f l t tf l t t
nietniet‐‐gelastgelast: min. 20 à 30 cm + … : min. 20 à 30 cm + … •• Eventueel bijkomende bescherming via Eventueel bijkomende bescherming via
b t i tb t i t ff f l t tf l t tbentonietvoegenbentonietvoegen of of voorafgeplaatstevoorafgeplaatsteinjectieslangeninjectieslangenbentonietvoegenbentonietvoegen of of voorafgeplaatstevoorafgeplaatsteinjectieslangeninjectieslangen
iiiiBentonietvoegenBentonietvoegen::•• Heel gevoelig aan de uitvoering:Heel gevoelig aan de uitvoering:
h k d dh k d d
BentonietvoegenBentonietvoegen::•• Heel gevoelig aan de uitvoering:Heel gevoelig aan de uitvoering:
h k d dh k d d•• Schoonmaken ondergrond, juiste Schoonmaken ondergrond, juiste plaatsing (ev. met hulpwapening)plaatsing (ev. met hulpwapening)
•• Schoonmaken ondergrond, juiste Schoonmaken ondergrond, juiste plaatsing (ev. met hulpwapening)plaatsing (ev. met hulpwapening)
Injecties:Injecties:Injecties:Injecties:jj•• Bijkomende garantieBijkomende garantie•• Om grote scheuren te dichten (> 0.1 mm)Om grote scheuren te dichten (> 0.1 mm)
jj•• Bijkomende garantieBijkomende garantie•• Om grote scheuren te dichten (> 0.1 mm)Om grote scheuren te dichten (> 0.1 mm)
Vloeistofdichtheideventuele doorboringen
Oplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluitOplevering en besluit
Controle betonControle betonWaterabsorptie: NBN B15Waterabsorptie: NBN B15 001001
Controle betonControle betonWaterabsorptie: NBN B15Waterabsorptie: NBN B15 001001Waterabsorptie: NBN B15Waterabsorptie: NBN B15‐‐001001
Controle waterdichtheid??Controle waterdichtheid??
Waterabsorptie: NBN B15Waterabsorptie: NBN B15‐‐001001
Controle waterdichtheid??Controle waterdichtheid??Controle waterdichtheid??Controle waterdichtheid??1. Test op ware grootte: vullen en evalueren 1. Test op ware grootte: vullen en evalueren (niveau, scheuren, lekken, ...)(niveau, scheuren, lekken, ...)
Controle waterdichtheid??Controle waterdichtheid??1. Test op ware grootte: vullen en evalueren 1. Test op ware grootte: vullen en evalueren (niveau, scheuren, lekken, ...)(niveau, scheuren, lekken, ...)( , , , )( , , , )‐‐> Voorafgaandelijk criterium te formuleren> Voorafgaandelijk criterium te formuleren
l d h (b k i )l d h (b k i )
( , , , )( , , , )‐‐> Voorafgaandelijk criterium te formuleren> Voorafgaandelijk criterium te formuleren
l d h (b k i )l d h (b k i )2. Controle van de scheuren (berekening)2. Controle van de scheuren (berekening)2. Controle van de scheuren (berekening)2. Controle van de scheuren (berekening)
Keuze van de Toepassingdichtheidsklasse
Keuze van het betontype
NBN EN 206‐1NBN B15‐001
Ontwerp en EC2‐1‐1
SterkteOmgevingsklasseConsistentieklasse
berekeningEC2‐3 Bijkomende eisen
Wapeningen
Wisselwerking, terugkoppelingWisselwerking, terugkoppeling
BouwsysteemWapeningenVoegen‐Details
Injecties
g pp gtussen de
verschillende
g pp gtussen de
verschillende
UitvoeringNBN EN 13670
Keuze van de bekistingFasering
NabehandelingD il
partijenpartijenUitvoeringNBN EN 13670 Details
Hartelijk dank voor uw aandachtHartelijk dank voor uw aandacht en interesse!
[email protected] , [email protected] , WTCBTechnologisch Adviseurs