Supervlak beton voor recordijs

Transcriptie

1 auteurs Jurjen Talsma Kwaliteitsdienst beton, Jan Baijens Van Berlo Bedrijfsvloeren, Ferdy Willemsen Dyckerhoff Basal Betonmortel Strikte vlakheidseisen en specifieke uitvoeringsomstandigheden bij nieuwe ijsbaan Thialf grave Supervlak beton voor recordijs 1 Het ijsstadion Thialf in Heerenveen, foto: Douwe Bijlsma Het vermaarde IJsstadion Thialf in Heerenveen heeft een nieuwe, ultramoderne ijsvloer. Daarmee wil het stadion andere laagbanen achter zich laten als het gaat om snelle schaatstijden. Om dat mogelijk te maken was 12 p00_artikel 1.indd 12 T hialf is qua baanrecords na Salt Lake City en Calgary de derde snel- ste ijsbaan ter wereld, en daarmee ook de snelste laaglandbaan. Maar de baan was sterk verouderd, zeker vergeleken met nieuwe indoorbanen in Kolomna, Astana, Inzell en Sotsji. Veel topschaat- een extreem vlakke betonvloer nodig. De vlakste sers weken voor hun trainingen steeds betonvloer ter wereld, zo claimen de Friezen. Wat Europa. Aanvankelijk waren er plannen betekende dat voor het beton en de verwerking ervan? dat bleek te duur. In 2012 werd beslo- vaker uit naar ijsvloeren elders in voor een geheel nieuw ijspaleis, maar VAKBLAD I :43

2 2 Doorsnede vloer 3 Opstelling betonpompen ten tot een combinatie van nieuwbouw Vlakheid Storten 4 en renovatie (vernieuwbouw). Onder- Een van de eisen voor de vloer van de Het beton is gestort in vijf delen: het deel van dat plan was een volledig wedstrijdbaan was de vlakheid. Voor een binnendeel in drie storten, daarna de Het stortproces verliep opvallend rustig nieuwe ijsvloer. Dat was hard nodig: echt snelle vloer moet het ijs namelijk inrijbaan en tot slot de wedstrijdbaan zelf. het hoogteverschil in de betonnen overal even dik zijn. Bovendien kan het Afhankelijk van de fase zijn één of twee ondergrond liep op tot wel 6 cm, waar- ijs dunner zijn bij een vlakkere vloer, betonpompen gebruikt en één of twee door ook het ijs zelf niet gelijkmatig van oneffenheden hoeven minder te worden stortploegen. Zo zijn voor de realisatie van dikte was. Vervanging van de vloer was gecorrigeerd. En hoe dunner het ijs hoe de wedstrijdbaan twee pompen opge- onderdeel van fase 1 van de vernieuw- beter je het kunt beheersen, dankzij de steld, die elk eenmaal zijn verplaatst (fig. bouw, die eind 2015 is afgerond. Na kortere afstand tussen het koelelement 3). Bij de inrichting van het bouwterrein is het seizoen 2015/2016 werd (de betonvloer) en de top van de ijslaag. rekening gehouden met de opstelling begonnen aan de tweede fase: de bin- Als eis voor de vlakheid gold voor de van twee betonmixers per pomp, om te nenkant en het dak. In november 2016 inrij- en de wedstrijdbaan klasse 1 uit voorkomen dat de toevoer stokte. moet het hele stadion gereed zijn. NEN 2747 Classificatie en meting van de vlakheid en evenwijdigheid van Betonvloer vloeroppervlakken. Voor de overige Er komen in het stadion drie nieuwe vloeren gold klasse 3 uit diezelfde ijsbanen: het binnendeel (met onder norm. Meer informatie over deze vlak- andere een krabbelbaan en een short- heidseisen is te vinden in Betoniek 14/12 trackbaan), de inrijbaan (333 m) en de Vlak en glad. wedstrijdbaan (400 m). Hiervoor is in Naast de genoemde norm is de wed- totaal m2 monolithisch afge- strijdbaan getoetst op evenwijdigheid werkte betonvloer gerealiseerd. Deze (over het volledige vloerveld), waarbij vloer is gestort op de reeds aanwezige er maximaal 10 mm ten opzichte van constructievloer, bestaande uit kanaal- het horizontale vlak mocht worden platen voorzien van druklagen (fig. 2). afgeweken. VAKBLAD p00_artikel 1.indd 13 I projectgegevens project IJsstadion Thialf opdrachtgever Thialf OG hoofdaannemer Ballast Nedam / Heddes Bouw uitvoering vloeren Van Berlo Bedrijfsvloeren leverancier betonmortel Dyckerhoff Basal Betonmortel betontechnologisch advies Kwaliteitsdienst beton wapening Gerliko Wapeningsstaal constructeur vloer Van Berlo Engineering metingen vloer Bureau Vloeradvies :43

3 5 De grote hoeveelheid leidingen en wapening vroeg om een consistentieklasse F5 goed is af te werken. Op basis van deze eis zou de voorkeur uitgaan naar een consistentieklasse F4. In te storten onderdelen In de vloer ligt een net van vriesleidingen (Ø32 mm, h.o.h. 90,7 mm). Deze zijn bevestigd op het ondernet (foto 5). Op de vriesleidingen is het bovennet aangebracht. De grote hoeveelheid leidingen en wapening vroeg om een consistentieklasse F5, hoewel dat voor het afwerken niet optimaal was. Verpompen De maximale afstand waarover het beton werd verpompt bedroeg circa 200 m (foto 6). Ook dat vroeg om consistentieklasse F5. Belangrijk was dat die consistentie constant was, en dat aan het einde van de slang. Daarbij moest rekening worden gehouden met variërende lengtes van de slang. Om dat mogelijk te maken, moest het beton in wisselende consistenties worden aangeleverd. Het aangeleverde beton varieerde in consistentieklassen F5 tot een F5 met aangepaste verhoogde schudmaat. 6 Het beton moest voor sommige delen over een afstand van 200 m worden verpompt Alle afzonderlijke vloervelden zijn in één stort aangebracht, zonder stortnaden. Om risico s op onderbrekingen te minimaliseren, was er continu een reservebetonpomp beschikbaar en was er ruimte voor twee betonmixers per pomp. Daarnaast is er productiecapaciteit gereserveerd op een back-upbetoncentrale, die beschikking had over dezelfde grondstoffen als de primair leverende betoncentrale. In totaal is voor de wedstrijdbaan circa 550 m 3 betonspecie met een snelheid van 70 m 3 per uur geproduceerd, ofwel 35 m 3 per pomp per uur (foto 4). Inclusief pauze en het verplaatsen van de pompen duurde de stort uiteindelijk ongeveer elf uur. Dankzij dit relatief lage storttempo hoefden de verwerkers en afwerkers niet onder grote tijdsdruk te werken. Bovendien was het hierdoor mogelijk de totale leverantie vanuit één betoncentrale te verzorgen. Eisen aan de betonspecie De betonstort voor de nieuwe vloer was niet alledaags. De vlakheidseisen, de vormgeving en de uitvoeringsomstandigheden resulteerden in een aantal betontechnologische uitdagingen. Vlakheid De eerder genoemde vlakheidseisen vroegen om een beton dat snel en Verharding en krimp Om de verhardingskrimp en het risico op scheurvorming te beperken, was een beton nodig met een langzame sterkteontwikkeling en dus langzame warmteontwikkeling. Bovendien moest de betonspecietemperatuur zo constant mogelijk worden gehouden om een goede afwerking mogelijk te maken. Om die redenen is de vloer tijdens de stort actief gekoeld. Daartoe werden de koelleidingen al tijdens het storten in gebruik genomen. De eerste temperatuurpiek tijdens het verharden (als gevolg van de chemische reactie) is hiermee zo veel mogelijk beperkt. De temperatuur van de leidingen is voor aanvang vloerstort verlaagd tot 1 ºC boven het dauwpunt. Dit om maximaal te koelen en condensvorming op de leidingen te voorkomen. Hiervoor de luchtvochtigheid permanent gemonitord. De temperatuur van de leidingen lag uiteindelijk tussen 13 en 15 ºC. Aan de andere kant was het van- 14 VAKBLAD I

4 wege de strakke planning nodig de ste 37 N/mm 2 na 56 dagen. Om de Constante kwaliteit baan in één dag (24 uur) te storten en krimp te beperken werd 20% van het Belangrijke eis was een zo constant af te werken. Bovendien komt het de cement vervangen door vliegas, waar- mogelijke kwaliteit van de betonspecie. kwaliteit van de toplaag ten goede als bij de vliegas volledig als bindmiddel is De specie is daarom op één locatie er met de afwerking binnen een niet al meegeteld (k = 1). Hierdoor was er met geproduceerd. Ook is er op de productie- te lange tijd na het storten kan worden een laag cementgehalte met toepas- locatie in de laatste dagen voorafgaand begonnen. Dit vroeg dus om beton sing van een water-bindmiddelfactor aan de leveranties voor met name de dat juist voldoende snel verhardt, 0,50 voldoende water beschikbaar wedstrijdbaan geen cement meer aan- ondanks de lage temperaturen. om in combinatie met een superplasti- gevoerd. Dit om wisselingen in de ficeerder mengsels te ontwerpen die verwerkbaarheid als gevolg van tempe- Warmtegeleiding aan alle verwerkingseisen voldeden ratuurschommelingen te voorkomen. Voor een optimale werking van de vloer (F5 aan het einde van de slang). Ook ten aanzien van het toeslagmateriaal moet het beton goed kou en warmte Vaak is het dan met dit soort mengsels zijn speciale maatregelen genomen, kunnen overdragen. Het beton moet wel zo dat, vooral bij lagere betontempe- zoals partijreservering en -controle en dus voldoende temperatuurgeleidend raturen, het moment dat met het geen aanvoer op de dag van productie. zijn. Normaal grind en zand zijn prima afwerken van de vloer kan worden Hiermee werden verschillen in korrel- warmtegeleiders. begonnen, ongewenst lang op zich laat opbouw en vochtgehalte vermeden. Betonsamenstelling wachten. Om dit tijdstip wat te vervroegen, is gekozen om voor de eerste stort Op locatie werd de kwaliteit bij beide pompen continu gecontroleerd door Al deze eisen, sommige tegengesteld, (krabbelbaan) circa 30% CEM III/B twee betontechnologen van de beton- leidden tot de nodige betontechno- 42,5N te vervangen door CEM I 52,5R. centrale, die ook de communicatie met logische uitdagingen. Omdat er in Toepassing van dit sneller verhardende betrekking tot de betonkwaliteit en verschillende fasen werd gestort kon cement was minder kritisch door de logistiek verzorgde. Daarbij ging het er wel enige ervaring worden opge- constant lage temperatuur van de vloer ook om aanvoersnelheid en het ver- daan, alvorens werd begonnen met de grootste uitdaging: de wedstrijdbaan. Er is gekozen voor een mengsel op samenstelling, met als aanvullende eis een karakteristieke sterkte van ten min- door de actieve koeling. Omdat met het toegepaste mengsel voor de krabbelbaan direct aan alle eisen werd voldaan, is dit basismengsel voor alle resterende storts ongewijzigd gebleven. werkingstempo van de betonspecie. Daarnaast had de Kwaliteitsdienst Beton een toezichthoudende rol en had het vloerenbedrijf ook nog een laborant op het werk. 7 De stortmachines (Whiteman superscreeds) zijn met de ruggen tegen elkaar gestart VAKBLAD I

5 8 Zijgeleiding geïntegreerd in randbekisting Afwerken en nabehandeling Het afwerken van de vloer is gedaan met behulp van twee Whiteman superscreeds. Een superscreed bestaat uit een langzaam tegengesteld draaiende rol. Superscreeds zijn geschikt voor de vlakheidseisen uit DIN Ten aanzien van de lengterichting is de eis uit NEN 2747 strenger dan DIN Om een stortnaad in de vloer te voorkomen, zijn de stortmachines met de ruggen tegen elkaar gestart om van elkaar af te werken en aan de overzijde van de baan elkaar weer tegen te komen (foto 7). De stortmachines zijn recht en op hoogte gehouden met behulp van een zijgeleiding (foto 8). Deze zijgeleiding is geïntegreerd in een randbekisting. Deze bekisting is samengesteld met een extreem maatvast stalen profiel om de hoogte te waarborgen. De hoogtemaatvoering van deze bekisting is gewaarborgd door een zogenoemde mm-laser. Dit is momenteel de meest nauwkeurige beschikbare mobiele meetapparatuur. Vervolgens zijn de stelwerkzaamheden gecontroleerd met behulp van een waterpasinstrument, waardoor verloop over grote afstand ten opzichte van het horizontale vlak wordt uitgesloten. Enkele uren na aanvang van de stort, maar nog voordat de stort gereed was, werd begonnen met het monolithisch afwerken van de vloer (foto 9). Dit is gebeurd met vlindermachines voorzien van verschillende afwerkbladen in verschillende fases. Hiermee is het vloeroppervlak spiegelglad gemaakt. Om de vlakheid nog verder te verhogen, is de vloer tussen het vlinderen 9 De vloeren zijn afgewerkt met vlindermachine door bewerkt met een Bertec FFE (Floor Flatness Enhancer). De nabehandeling van het beton was uiteraard net zo belangrijk als de samenstelling en de verwerking. Gekozen is voor toepassing van plastic folie. Voordeel hiervan is dat dit voor iedereen duidelijk zichtbaar is, zodat er in die fase zorgvuldig met de vloer wordt omgesprongen. De vloer heeft dankzij medewerking van alle partijen vier weken onder het plastic gezeten. Het resultaat bleek na het verwijderen van de vloer uitstekend. Samenwerking Het storten van de wedstijdbaan zelf duurde slechts één dag. Maar daar is een maandenlange voorbereiding aan voorafgegaan, waarin diverse partijen intensief met elkaar samenwerkten. Ook de betonstort werd al in een vroeg stadium besproken. Onder werpen als veiligheid, de opstelplaatsen van betonpompen, routing en betonsamen stelling werden in een stortplan en een aangepast productie (controle) plan verwerkt. De mede werkers op locatie zijn met een speciale werkwijze voor dit project geïnstrueerd om zo alle stappen in het productie proces, van de aanvoer van de grondstoffen tot het afleveren van de specie in de pomp, onder controle te hebben. Dit alles heeft uiteindelijk geleid tot een in ieders ogen bijzonder geslaagd project. Het wachten is nu op de eerste wereldrecords! 16 VAKBLAD I