• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Cement 2013/3 - Staalvezelversterkt onderwaterbeton (juni 2013)
 

Cement 2013/3 - Staalvezelversterkt onderwaterbeton (juni 2013)

on

  • 537 views

 

Statistics

Views

Total Views
537
Views on SlideShare
537
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
3
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Cement 2013/3 - Staalvezelversterkt onderwaterbeton (juni 2013) Cement 2013/3 - Staalvezelversterkt onderwaterbeton (juni 2013) Document Transcript

    • thema Staalvezelversterkt onderwaterbeton3 201344 thema Staalvezelversterkt onderwaterbeton 1 Krachtswerking, ontwerp en toepassings­ mogelijkheden
    • Staalvezelversterkt onderwaterbeton 3 2013 45 P δ P δ δ δ δ δ δ δ P/2 P/2 P/2 P/2 P A B I II III P P δ δ δ P P P P δ P 2 In dit artikel worden de effecten van staalvezelbeton op de krachtswerking beschreven en de toepassingsgebieden waar een optimale meerwaarde kan worden behaald. Vervolgens worden concrete handvatten geboden voor het ontwerp. Hierbij wordt veelvuldig verwezen naar diverse normen, reken- regels en overige literatuur; rekenregels zijn namelijk gefrag- menteerd voorhanden. Tot slot wordt de meerwaarde toegelicht voor twee voorbeeldprojecten. Krachtswerking Staalvezels hebben effect op de krachtswerking in onderwater- betonvloeren. Na het ontstaan van de eerste scheurtjes in de gecementeerde betonstructuur worden de staalvezels gemobili- seerd. Door dit zogenoemde na-scheurgedrag ontstaat er een rest-treksterkte. Doordat geen brosse breuk mogelijk is en het materiaal zich taai gedraagt, mag deze rest-treksterkte in reke- ning worden gebracht. De effecten worden beschreven aan de hand van figuur 2. Deze is afkomstig uit Model Code 2010 (MC2010) [1]. Hierbij is een onderscheid gemaakt voor staalvezelbeton met ‘tension softe- ning’ (A) en staalvezelbeton waarbij plastisch gedrag wordt gegarandeerd met ‘tension hardening’ (B). Voor volledig plas- tisch gedrag op microniveau voor centrische trek (I) is een staalvezeldosering benodigd van minimaal 1,0% in materiaal- volume. Voor buigtrek (II) is dit aanzienlijk lager met circa 0,5%. Voor het gedrag van de constructie op macroniveau (III) is naast de dosering van de staalvezels het type constructie doorslaggevend. Het na-scheur-gedrag gaat gepaard met een reductie van de stijfheid. Onderwaterbetonvloeren zijn gedrongen constructies en meervoudig statisch onbepaald. Door het taaie gedrag wordt het vermogen tot krachtenherverdeling aangesproken. Naast de toename van de inwendige opneembaarheid van krachten, reduceren de maximaal optredende belastingen in het onder- waterbeton. Gedurende het op buigtrek belasten van de staalve- zels kunnen de vervormingen (krommingen) van het beton toenemen, totdat breuk ofwel pull-out van staalvezels optreedt. Om een grote invloed te hebben op de krachtswerking, is een volledig plastisch gedrag voor onderwaterbeton niet nodig. Voor de staalvezeldosering wordt doorgaans 35 kg/m3 geadvi- seerd. Dit komt in volume overeen met ongeveer 0,45%. Hier- door wordt in de tijd globaal het volgende pad bewandeld in figuur 2: – I-B: scheurbeperking in buitenste betonschil tijdens eerste dagen van hydratatie; – I-A: eventuele krimpscheurvorming voorafgaand aan het leegpompen (voor lange bouwputten); – II-A: buigscheurvorming ter plaatse van piekmoment ten gevolge van leegpompen bouwkuip; – III-B: patroon van (micro)scheuren in tension-softening-tak met krachtenevenwicht na herverdeling. Waterdichtheid De taaiheid van staalvezelbeton beperkt de scheurvorming in wijdte én diepte. Bij een gegeven rek van het beton wordt de bijbehorende vervorming verdeeld over diverse microscheuren. Vloeren van onderwaterbeton worden normaal­ gesproken volledig ongewapend uitgevoerd. Uitvoe- ringstechnische aspecten maken het toepassen van traditionele wapening bezwaarlijk. Door de jaren heen zijn diverse bouwputten uitgevoerd met een vloer van staalvezelgewapend beton. De eerste en grootste was de bouwput van Potsdamer Platz in Berlijn halverwege de jaren negentig. In Nederland had de onderdoorgang van de Heinoseweg in Zwolle de primeur in 2001. Kort daarna volgden enkele kunst- werken binnen de Betuweroute, waarvan de Botlekspoortunnel de bekendste is. In 2013 komen daar enkele projecten in de utiliteitsbouw bij. ir. Ruud Arkesteijn, ing. Michaël Menting ABT bv 1 Storten staalversterkt onderwaterbeton Mauritshuis, Den Haag 2 Effect van staalvezels voor belasting op trek en buiging [1]
    • thema Staalvezelversterkt onderwaterbeton3 201346 a b drukspanningen trekspanningen hb hb δct Max ∆T jonge fase uitgeharde fase 3 4 3 Temperatuur en rek over betondoorsnede tijdens beginfase hydratatie [6] 4 Krimpscheurvorming in onderwaterbeton met vezels (links) en ongewapend (rechts) veiligheid tegen bezwijken te garanderen, kan in de UGT worden gerekend met de normaaldrukkracht uit membraan- werking. Juist voor lage normaaldrukkrachten resulteert het rekenen met de rest-treksterkte van het materiaal tot een relatief grote toename van de momentcapaciteit. Voor smalle bouwkuipen geldt als bijkomstigheid dat het randstoringseffect groot is. Bijvoorbeeld voor een onderdoorgang kan krachtenherverde- ling een aanzienlijke reductie geven van de maximaal optre- dende momentbelasting en dwarskracht [4]. Lange bouwputten Voor lange en vooral smalle bouwkuipen is het ontstaan van krimpscheuren in het onderwaterbeton te beschouwen als een vast gegeven. Beton is vooral in de plastische en jonge fase gevoelig voor scheurvorming. Onderwaterbeton kan worden gekarakteri- seerd als massabeton. Dit betekent dat het ongewapende beton tijdens het uitharden doorgaande scheurvorming kan vertonen zonder dat er externe belastingen optreden. De volgende twee mechanismen veroorzaken deze externe belasting. 1. De eerste is het gevolg van een verschiltemperatuur over de hoogte van de vloer [6]. In de kern neemt de temperatuur in het beginstadium van de hydratatie toe tot circa 35-40 °C. Aan de randen wordt het beton gekoeld door het omringende water. De kern duwt het verse beton aan de randen uit elkaar. De stijfheid van het verse beton aan de randen is nog beperkt. Een relatief lage dosering aan staalvezels is hiervoor voldoende om plastisch gedrag te verkrijgen (fig. 3 en I-B in fig. 2). 2. Na het bereiken van de piektemperatuur koelt de kern lang- zaam af. De bijbehorende temperatuurkrimp en verhinderde vervorming resulteren in trekspanningen in de resterende betondoorsnede; de spanningen in figuur 2B wisselen van Dit in tegenstelling tot ongewapend beton waarbij lokale vervormingen zich concentreren ter plaatse van één scheurlo- catie. Dit heeft vooral effect op de waterdichtheid van de vloer. In [2] zijn resultaten gepresenteerd voor proefstukken van diverse typen beton waaraan een centrische rek is opgelegd. Doorstroom van water ontstaat voor staalvezelbeton met 1,0% (v/v) aan vezels bij een rek die 50 tot 100% groter is dan bij ongewapend beton het geval is. Voor grotere, centrische vervormingen bedraagt de doorlatendheid van staalvezelbeton circa 20% van die van ongewapend beton. Dit is te verklaren door de invloed van de scheurwijdte op het doorstroomdebiet, die in formules is opgenomen tot de derde macht. Meerwaarde De grootste problemen van traditionele onderwaterbetonvloe- ren liggen bij toepassing in relatief: – ondiepe bouwputten; – lange bouwputten; – complexe bouwputten. Voor genoemde toepassingen wordt kort de meerwaarde van staalvezels toegelicht. Ondiepe bouwputten Vooral bij ondiepe bouwputten ontstaan lage normaaldruk- krachten in het onderwaterbeton. Dit door een beperkte grond- en waterdruk achter de bouwkuipwanden. Bij een kleine normaaldrukkracht moet de vloer worden getoetst op onge- scheurde momentcapaciteit. Voor ongewapende vloeren is al snel een dikke vloer nodig [3]. In specifieke gevallen kan de stempelkracht in de vloer worden geoptimaliseerd door de bouwputfasering aan te passen. Vaak behoort dit, omwille van strenge vervormingseisen, niet tot de mogelijkheden. Om de
    • Staalvezelversterkt onderwaterbeton 3 2013 47 toelaatbarerek[‰] minimale vloerdikte hmin [mm] CA111 60 [mm] 45 [mm] 30 [mm] 15 [mm] vezellengte: 0 200 400 600 800 1000 1200 10 20 30 ε = 0,02% ε = 0,05% 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 SVB (BGT) SVB (UGT) C25/30 (BGT) C25/30 (UGT) 1,25 *fctd,pl fctd,pl 100 200 300 400 momentcapaciteitMRd [kNm/m’] kromming κ [mrad *10-6 ] 5 6 5 Grafiek met risico op vezel-pull-out als functie van vezellengte, vloerdikte en rek 6 M-(N)-κ-diagram voor rekenvoorbeeld met en zonder staalvezels Complexe bouwputten Onder deze noemer vallen bouwputten die niet rechttoe recht- aan zijn. Een complexe geometrie of toepassing van diverse typen trekelementen kan resulteren in een onregelmatig krach- tenpatroon dat ongunstiger is dan de ‘gebruikelijke’ randsto- ringseffecten. De taaiheid van staalvezelbeton zorgt ervoor, dat gevoelige plekken voor scheurvorming op buiging niet maatgevend hoeven te zijn in het ontwerp. Spanningen ter plaatse van piek- lasten kunnen aantoonbaar worden herverdeeld naar nabij- gelegen gebieden die een lagere spanning bevatten. Eenzelfde robuustheid wordt verkregen voor situaties waarbij belastingen tijdens de bouwputfase kritisch zijn; bijvoorbeeld door bouw- materieel in de bouwkuip of het gefaseerd storten van de constructievloer. Rekenmethodiek De belangrijkste leidraad voor het ontwerp van staalvezelver- sterkte onderwaterbetonvloeren volgt uit een combinatie van CUR-Aanbeveling 77 (zie kader), met rekenregels voor onge- wapende onderwaterbetonvloeren (CA 77) en CUR-Aanbeve- ling 111 (CA 111), voor het ontwerp van bedrijfsvloeren in staalvezelbeton. Strikt genomen bestaat er geen overlap in de toepassingsgebieden van deze rekenregels. CA 77 richt zich op vloeren met een dikte van minimaal 800 mm. Volgens CA 111 mag de rest-treksterkte van staalvezelbeton in rekening worden gebracht voor vloeren tot 600 mm. Dit hiaat is te verklaren doordat voor het toepassingsgebied van bedrijfsvloeren is gekozen voor een veilige dikte, waarbij pull-out van vezels is uitgesloten. Dit is mede te wijten aan een gebrek aan voldoende gericht onderzoek op dit gebied. Hierdoor is in CA 111 een vaste waarde voor de maximaal toelaatbare rek beschreven. In werkelijkheid is het risico op pull-out afhankelijk van de buigrek en de constructiedikte [7]. In figuur 5 is de grenswaarde voor pull-out van staalvezels weergegeven voor onderwaterbeton. Voor toepassing in onder- waterbeton worden staalvezels met eindverankering geadvi- seerd met een minimale lengte van 50 mm. Bij een beperking van de toelaatbare rek is voor gangbare vloerdikten geen sprake van pull-out. teken. De scheuren aan het oppervlak werken bij ongewa- pend beton als een scheurinleider met doorgaande scheur- vorming als gevolg [3]. De scheurtjes in staalvezelversterkt onderwaterbeton werken door de rest-treksterkte als een plastische dilatatie, waardoor de eerste scheur niet opentrekt. De totale krimp wordt hierdoor over meerdere scheuren verdeeld. Dit voorkomt het ontstaan van watervoerende krimpscheuren (fig. 4). Een traag betonmengsel met een minimale productie van hydratatiewarmte kan de risico’s en schade aanzienlijk beper- ken. Hiervoor is in de praktijk echter vaak te weinig aandacht [5]. Watervoerende scheuren en de noodzaak tot injecteren leiden tot kosten en kostbare bouwvertraging. Rekenregels De beschreven rekenregels zijn deels gebaseerd op de stand van zaken in maart 2013 binnen de herziening van CA 77 door commissie VC95.
    • thema Staalvezelversterkt onderwaterbeton3 201348 niet-zichtbare buigscheur pons geïnitieerd door buiging/rotatie owb-vloer anker ankerplaat buigscheur rotatiepunt 7 7 Bovenaanzicht en doorsnede van ponsbezwijkvorm schotelverankering 8 PonsproevenTU Eindhoven op ongewapend beton (a) en staalvezelbeton (b) 9 Gevoeligheid van onderwaterbeton voor pons en effect van staalvezels Rekenkundig moet een veilige mate van vervormingen worden gehanteerd. Hierdoor blijft de maximale rek ver verwijderd van eventuele breuk of pull-out van staalvezels en is voldoende veiligheid tegen bros bezwijken gegarandeerd. Voor de BGT wordt een maximale rek ε van 0,02% aanbevolen, waardoor de scheurvorming zeer beperkt blijft. Voor de UGT wordt een aanzienlijk hogere toelaatbare rek ε van 0,05% geadviseerd. Door de zeer beperkte drukzonehoogte is dan scheurwijdte ongeveer 700 mm x 0,05% in de uiterste vezel = 0,35 mm. De breukrek van verankerde staalvezels is gesteld op ε = 2,5% op basis van de rekenregels conform CA 111 De toelaatbare rek volgt uit de vertaling van de beproevingen van een balkje met de dikte van 125 mm. Deze rek komt overeen met een scheur- wijdte van 3,5 mm, die volgt uit het bijbehorende CMOD- kracht diagram (crack mouth opening displacement). De corresponderende reductie van de stijfheid van het materi- aal is te berekenen door het over te brengen moment te relate- ren aan de bijbehorende kromming. Voor het rekenvoorbeeld correspondeert 0,02% rek in de BGT met een fictieve elastici- teitsmodulus van 20 400 MPa. Voor 0,05% rek in de UGT geldt een elasticiteitsmodulus van 8600 MPa (fig. 6). Pons De vezels hebben een positief effect op de ponscapaciteit. De toevoeging van voldoende vezels zorgt in beperkte mate voor buigtaai gedrag voorafgaand aan het ponsen. Door het buigtaai gedrag kan een plastische momentenherverdeling plaatsvinden, waardoor een hogere bezwijklast wordt gevonden. Desondanks is in CA 111, vanwege beperkt beschikbaar onderzoek ten tijde van het opstellen van de aanbeveling, geen verhoging op de ponssterkte in rekening gebracht aan staalvezelversterkt beton zonder buigwapening. Om de meerwaarde van de vezels toe te lichten, wordt het pons- bezwijkmechanisme kort beschreven. Pons wordt geïnitieerd door buiging binnen de ponskegel. Dit principe is weergegeven in figuur 7 waarin de radiale buigscheuren zijn weergegeven die ontstaan nabij een puntlast op een plaat. Bij ongewapend beton blijkt uit onderzoek dat het optreden van een radiale buigtrek- scheur een kettingreactie initieert. Bij deze kettingreactie zal de radiale scheur zijn capaciteit verliezen; het tangentiale scheurvlak (de ponskegel) kan de kracht moeilijk overnemen. Dit gaat zo snel dat de stukken beton eraf kunnen spatten; zie de linkerfoto van figuur 8. Bij staalvezelbeton vindt hetzelfde proces plaats. Doordat de capa- citeit in de radiale scheur plastisch gedrag vertoont, wordt de kettingreactie vertraagd. Veelal is de kromming voorafgaand aan het bezwijken al zo groot dat de momentcapaciteit afneemt. Het daadwerkelijk bezwijken, zal dan optreden met een ponskegel waarin alle radiale en tangentiale scheuren aanwezig zijn. Onderstaand volgt een kwantificering van de effecten van staal- vezels. Hierbij is gebruikgemaakt van rekenregels uit CA 77, Eurocode (EC), CA 111 en Modelcode 2010 (MC2010) en de resultaten uit proeven conform de richtlijnen in CA 111. Voor de rekenvoorbeelden worden doorsnedecapaciteiten gepresen- teerd. In dit voorbeeld bedraagt de minimale vloerdikte hmin is 700 mm, betonsterkteklasse C25/30 en een normaaldrukkracht N = 200 kN/mʹ Er wordt een vergelijking gemaakt tussen: – C25/30: onderwaterbeton zonder staalvezels; fctd,pl = 0,96 N/mm2 ; – SVB: onderwaterbeton met 35 kg/m3 staalvezels; feqm = 3,5 N/mm2 . Momentcapaciteit en elasticiteitsmodulus Voor het berekenen van de momentcapaciteit MRd met rest- treksterkte zijn rekenregels gegeven in CA 111. In figuur 6 is het M-(N)-κ-diagram weergegeven. De rest-treksterkte is duidelijk zichtbaar. Conform CA 77 behelst de BGT de water- dichtheid en wordt in de UGT de veiligheid tegen bezwijken beschouwd. In figuur 6 zijn waarden weergegeven tot een maximale buigrek ε van circa 0,5%. Vanaf circa 1,0% neemt de momentcapaciteit MRd geleidelijk af onder beïnvloeding van pull-out.
    • Staalvezelversterkt onderwaterbeton 3 2013 49 owb-vloer 75 150 tol.boven tol.onder tol.verankering dmin hgem δ P 8a 8b 9 Dwarskracht Toetsing op dwarskracht in CA 77 is gebaseerd op EC2; voor ongewapende en lichtgewapende constructies gelden artikel 6.2 (afschuifbuigbreuk) en hoofdstuk 12 (afschuiftrekbreuk). Staal- vezels verhogen de schuifsterkte van het beton in beperkte mate. Voor het toepassingsgebied van onderwaterbeton is met het oog op dwarskracht vooral het vermogen tot krachten- herverdeling van belang. Ook zonder toepassing van wape- ningsstaven wordt de verhoging van de uiterst opneembare schuifspanning (fcvd = T1 ) met T1,f volgens CA 111 veilig geacht voor onderwaterbetonvloeren. Krimpscheurvorming De BGT in CA 77 is gericht op de waterdichtheid van de vloer. De formulering van toetsingen geeft expliciet geen garantie op water- dichtheid ten gevolge van krachtswerking in de lange richting. Toetsingsregels voor het ontstaan van krimpscheuren zijn niet omschreven. In een plaatmodel met horizontale veerstijfheden ter plaatse van het contactvlak met de ondergrond, trekpalen en bouwkuipwanden, kan de verhinderde vervorming worden gemo- delleerd. Een goede prognose van de betontechnologische eigen- schappen van het onderwaterbeton is in grote mate bepalend voor de resulterende betontrekspanningen gedurende het hydratatie- proces. Toetsing voor een ongewapende vloer is dus mogelijk [3]. Maar deze toetsing is zeer gevoelig voor de gekozen uitgangspun- ten. Voor een analyse van het effect van staalvezels is een fysisch niet-lineair volumemodel benodigd. Zoals eerder aangegeven vertoont vezelversterkt beton, wanneer deze puntvormig wordt belast of ondersteund, buigtaai gedrag (zie III-B in fig. 2). In foto 8b is niet de gehele ponskegel uit de vloer gekomen. Hierbij wordt de maximale kracht bereikt zonder dat een explo- sieve kettingreactie optreedt. De toelaatbare verplaatsing en de maximale ponskracht die worden gevonden bij deze constructie, zijn hoger dan bij een ongewapende constructie. Staalvezels verhogen de ponscapaciteit door taaiheid toe te voegen binnen de ponskegel. In figuur 9 is dit principe weergegeven. De stippelpijl in het M-(N)-κ-diagram is de maximale spanning die in rekening kan worden gebracht bij ongewapend beton; de doorge- trokken lijn geldt voor een vezelgewapende doorsnede. In MC2010 worden handvatten geboden om de gunstige invloed van staalvezels in rekening te brengen voor de ponscapaciteit. Video Op www.cementonline.nl staan versnelde video-opnames van de bezwijkproeven die hebben geleid tot pons- mechanismen behorende bij figuur 8.
    • thema Staalvezelversterkt onderwaterbeton3 201350 10 11 10 Doorsnedeschets aansluitende bouwkuipen Mauritshuis tekening: Niki Loonen 11 BIM-modelGroningerForummetbovenbouw,parkeergarageenfunderings- elementen Door het ontbreken van de stempelkracht over de beschouwde doorsnede zijn meer aanvullende maatregelen getroffen. Zo is de onderwaterbetonvloer in een UGT-plaatberekening getoetst voor de situatie dat de vloer verticaal verschuift langs de bestaande damwanden en de CSM-wand (in de grond gevormde wand). Deze ontwerpmethodiek resulteert in een robuust en economisch ontwerp, omdat geen speciale verbindingsvoorzieningen beno- digd zijn ter plaatse van de keerwanden. Wel is geadviseerd injec- tieslangen langs de verbinding met de keerwanden aan te brengen om eventuele lekkages te kunnen verhelpen. Voorbeeldproject Groninger Forum De bouwput van het project Groninger Forum gaat, ten behoeve van een toekomstige parkeergarage, vijf bouwlagen de grond in. Het gebouw wordt gefundeerd op een niveau beneden de potklei. De zwaarstbelaste poeren en palengroepen zijn ontworpen op 36 MN. Voor de definitieve en tijdelijke fase wordt rond de poeren een regelmatig stramien van ankerpalen toegepast. De bouwput is omsloten door diepwanden met aan de westkant een gekromde zijde. De bouwkuip kan voor het ontwerp van de onderwater- betonvloer worden beschouwd als een samenkomst van de drie eerder beschreven probleemgebieden: 1. de normaaldrukkracht aan de gekromde zijde is relatief laag, doordat de stempelkracht deels wordt opgenomen door ring- werking in de diepwanden; 2. de bouwkuip is circa 80 m lang en introduceert daarmee een groot risico op krimpscheurvorming; 3. de combinatie van de diepwand die reageert als starre randondersteuning (door het grote eigen gewicht), stijve palengroepen en slappe ankerpalen, zorgt voor een zeer onregelmatige krachtswerking. Ter illustratie van het effect en de meerwaarde van staalvezels worden twee voorbeeldprojecten toegelicht. Voorbeeldproject Mauritshuis Voor de ondergrondse uitbreiding van het Mauritshuis in Den Haag zijn drie opeenvolgende bouwputdelen nodig. De vervor- mingseisen en risico’s zijn een belangrijk onderdeel van de geotechnische advisering. Door deze uitzonderlijke situatie, in combinatie met de gewenste flexibiliteit in de bouwfasering, is de gegarandeerde stempelkracht in de onderwaterbetonvloer van de middelste bouwkuip nihil. Deze bouwkuip valt hiermee in het probleemgebied van ‘ondiepe bouwputten’, de eerder- genoemde categorie met een lage normaaldrukkracht in het onderwaterbeton. Voor ongewapend beton resulteerde dit volgens de oude CA 77, met een netto opwaartse druk van slechts 30 kN/m2 , in een benodigde vloerdikte van 1500 mm. Door de onderwaterbetonvloer uit te voeren met staalvezels is de vloerdikte gereduceerd tot 900 mm. Naast de besparing op materiaal en bouwtijd is voor dit project de beperking op de benodigde ontgravingsdiepte van groter belang. Grondkerende constructies vervormen vooral tijdens het nat ontgraven. Hier- door werkt de beperking van de benodigde ontgravingsdiepte risicoverlagend met het oog op eventuele schade aan op staal gefundeerde belendingen.
    • Staalvezelversterkt onderwaterbeton 3 2013 51 12a 12b 12 Plaatmodel en vervormingen onderwater- beton Groninger Forum met kraanpoeren Conclusies en aanbevelingen Het taaie scheurgedrag van staalvezelbeton resulteert in meer, maar kleinere, scheuren. Specifiek voor onderwaterbeton biedt de hogere moment-, pons- en dwarskrachtcapaciteit in combi- natie met het faciliteren van krachtenherverdeling de mogelijk- heid de vloerdikte en het palenplan te optimaliseren. Relatief lage staalvezeldoseringen zijn het meest kostenefficiënt. Onaf- hankelijk van de vloerdikte worden de eigenschappen met betrekking tot scheurvorming en waterdichtheid sterk verbe- terd. De ervaringen met staalvezelversterkt onderwaterbeton en beproevingen zijn goed, maar rekenregels zijn gefragmenteerd en veelal onbekend bij constructeurs. Met een combinatie van normen en aanbevelingen is er voldoende houvast voor een gedegen rekenmethodiek. MC2010 beloont het toepassen van taaiere materialen op een verantwoorde wijze. Toepassing van staalvezels bevordert een robuust ontwerp met het oog op mechanismen en bouwfasen die geen toetsing behoeven conform CA 77. De reductie in het benodigde materiaal, voor deze toepassing van tijdelijk massabeton, draagt bij aan een duurzame bouw. In 2013 wordt binnen diverse projecten ervaring opgedaan met staalvezelversterkt onderwaterbeton. Mogelijk kan, mede door opgedane kennis en ervaring, een stap worden gezet in de rich- ting van onderwaterbetonvloeren met een permanente functie. Dit is vooral interessant voor infrastructurele projecten waarbij de eisen voor waterdichtheid beperkt zijn. Met een QuickScan kunnen per bouwput de kritieke punten voor het onderwaterbeton worden aangegeven. Indien gewenst kunnen mogelijkheden voor optimalisaties worden onderzocht. Het toepassen van staalvezelbeton is een van de oplossingsrich- tingen. Meer informatie is te vinden op www.ondergrondsbouwen.eu. ☒ Door staalvezelbeton toe te passen in combinatie met een doel- matig geavanceerde rekenmethode, kon de onderwaterbeton- vloer worden gereduceerd tot een bescheiden dikte van 1000 mm. Er is een controle uitgevoerd voor eventueel slippen van het onderwaterbeton langs de diepwanden. Hieruit is gebleken dat het maken van bewerkelijke en risicovolle inkas- singen in de diepwanden achterwege konden blijven. Tijdens de bouwfase zijn er twee kraanpoeren benodigd. Met een aanvullende berekening is het gedrag van de onderwater- betonvloer onderzocht voor het in gebruik zijn van kranen. Aanpassing van het ontwerp van de vloer en het palenplan bleek niet nodig, mits de kraanpoeren boven op het onderwa- terbeton voldoende groot worden uitgevoerd. Zonder toepas- sing van staalvezelbeton was dit waarschijnlijk alleen mogelijk geweest door het aanbrengen van wapeningskorven in het onderwaterbeton en het verdikken van het onderwaterbeton. Uitvoering Voor onderwaterbeton geldt dat een lokale verstoring in dose- ring of oriëntatie van de vezels niet problematisch hoeft te zijn. Desondanks zijn spreiding en verpompbaarheid van de staalve- zels een belangrijk aandachtspunt tijdens de uitvoering. Een relatief brede of korte stortbuis wordt geadviseerd. ● Literatuur 1 CEB-FIB Model Code 2010 – Final draft, Volume 1&2, maart 2012. 2 Reinhardt, H.W., Beton als constructiemateriaal, eigenschappen en duurzaamheid, 1985. 3 Arkesteijn,R.T.,Afstudeerrapport:Dimensioneringvanonderwaterbe- tonvloeren, maart 2012. 4 Boersma,Æ.,Heijmans,R.W.M.G.,Jansen,J.A.G.,Ruimbaanmetstaal- vezelversterkt onderwaterbeton, Cement 2001/4. 5 Stufib rapport 20, maart 2012. 6 Lohmeyer, Ebeling, Weiße Wannen – einfach und sicher, 2009. 7 Van den Bos, A.A., Rekenen aan staalvezelbeton, Cement 2011/3.