Onderzoek betonkwaliteit silo s Zeeburgereiland

Transcriptie

1 Silo s Zeeburgereiland te Amsterdam Onderzoek betonkwaliteit silo s Zeeburgereiland code: V0891 Silo s Zeeburgereiland te Amsterdam Onderzoek betonkwaliteit silo s Zeeburgereiland 11 december 2008

2

3 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 3/9 inhoudsopgave 1. inleiding 4 2. bevindingen opbouw van de silo s betonconstructie 5 3. conclusie 6 bijlage 1 fotobladen 7 bijlage 2 tekening positie betonkernen 8 bijlage 3 drukproef 9 P:\V08\V0891\BK\001\rapport betononderzoek03.doc

4 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 4/9 1. inleiding Opdrachtformulering De gemeente Amsterdam wenst meer inzage te krijgen in de kwaliteit van de bestaande betonconstructie van de drie silo s op Zeeburgereilland. De silo s zijn ca. 30 jaar in gebruik geweest als gistingstanks van de rioolwaterzuiveringsinstallatie hierdoor is het betonoppervlak aan de binnenzijde van de silo s mogelijk aangetast. ABT is gevraagd de kwaliteit van de betonconstructie te onderzoeken. Aanpak/methode In overleg met de opdrachtgever is besloten om de kwaliteit van de betonconstructie door middel van het boren van beton kernen te beoordelen vanaf de buitenzijde. Op 4 november jl. heeft ABT een onderzoek op locatie uitgevoerd. Hierbij zijn op verschillende niveaus zes betonkernen van Ø 50mm en drie betonkernen van Ø 150mm geboord. Deze kernen zijn onderzocht op zwavelaantasting en druksterkte. Een overzicht van de positie waar de betonkernen zijn geboord is weergegeven in bijlage 2. In de silo s is vermoedelijk zwavelstof aanwezig. Hierdoor dienen er bij inspectie van de silo s aan de binnenzijde de nodige veiligheidsvoorzieningen te worden getroffen. In overleg met de opdrachtgever is besloten een nader onderzoek aan de binnenzijde van de silo s uit te voeren afhankelijk van de resultaten van dit onderzoek. Een globale inspectie van de binnenzijde van de silo s vanaf de dakvloer was niet mogelijk omdat de mangaten waren afgedekt met zware stalen platen. De kwaliteit van de betonnen vloerconstructie is niet beoordeeld. Destructief onderzoek naar de kwaliteit van de wapening aan de binnenzijde van de silo s behoort niet tot deze opdracht. Een onderzoek naar de kwaliteit van de voorspanwapening behoort eveneens niet tot deze opdracht.

5 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 5/9 2. bevindingen 2.1. opbouw van de silo s De drie silo s hebben een diameter van 22,5 meter en een hoogte van ca. 23 meter. Het huidige maaiveld bevindt zich op ca. 1,5 meter + NAP. De wanden bestaan uit gewapend beton met een wanddikte van 350 mm. De wapening is deels traditioneel (FeB400 of FeB500) en deels voorspanstaal. Aan de buitenzijde is een isolatie aanwezig bestaande uit Styrofoam FR platen dik 50 mm. De isolatie was bedoeld om het warmteverlies door de wanden van de verwarmde gistingstank te beperken. De oorspronkelijke bekleding van stalen Robertson gevelplaten is verwijderd. Aan de bovenzijde van de silo s is een betonnen dakvloer aangebracht. In verband met de grote overspanning wordt deze dakvloer gedragen door 5 Preflexliggers: in beton gestorte stalen liggers, profiel HEA 700 resp. HEA De dakvloer bestaat uit prefab betonnen dakplaten dik 130 mm (betonkwaliteit B25), waarop een druklaag is aangebracht die varieert in dikte van 120 tot 170 mm. Door toepassing van prefab liggers en dakplaten kon de dakvloer zonder onderstempeling worden uitgevoerd. Op de druklaag is een uitvlaklaag van 20 mm aangebracht, waarop de dakbedekking is aangebracht. De dakvloer is afgewerkt met drainata-tegels op tegeldragers. De vloer van de silo s bestaat uit een betonvloer dik 500 mm op palen. Op de constructievloer is een afwerklaag van 30 mm aangebracht, daarop een isolatielaag van Argex korrels dik 150 mm, afgewerkt met een gevlinderde vloer dik 70 mm. Totaal zijn 111 palen vierkant 420 mm met een lengte van ca. 19,5 meter toegepast. Hiervan staan 36 palen onder de wand en de overige 75 gelijkmatig verdeeld onder de vloer betonconstructie De geboorde betonkernen in de wanden zijn visueel beoordeeld. De positie waar de betonkernen geboord zijn is weergegeven in bijlage 2. Uit de visuele beoordeling worden de volgende zaken geconstateerd: Het toegepaste cement is van het type hoogovencement; De verdichting van het beton is zeer goed; De wapening in de geboorde betonkernen is niet aangetast; De aantasting door sulfaten aan de binnenzijde is zeer gering, laagdikte calciumsulfaat maximaal 4 mm. De betonkernen met een diameter van 150 mm zijn op druksterkte beproefd bij Koning en Bienfait te Amsterdam. De aanwezige wapening is weggezaagd waarna het resterende deel is gehalveerd en aansluitend beproefd in een drukbank. Op deze wijze is er onderscheid te maken tussen de druksterkte van het beton aan de binnenzijde van de silowand en de druksterkte van het beton aan de buitenzijde van de silowand. De resultaten van het onderzoek zijn in bijlage 3 gevoegd van dit rapport. Er is geen verschil in druksterkte tussen de binnen- en buitenzijde van de silowand Op grond van deze metingen wordt geconcludeerd dat er sprake is van beton met een sterkteklasse van B35. De dekking op de wapening is ca 2,5 cm aan de binnenzijde van de silowand en 3 cm aan de buitenzijde van de silowand. De carbonatatiediepte bedraagt aan de binnenzijde van de silo respectievelijk aan de buitenzijde ca 0 en ca. 3 cm. De binnenzijde is gedurende de gehele levensduur vochtig geweest en de buitenzijde is continue uitgedroogd. Op de foto s is te zien dat zuurstof vanaf de buitenzijde heeft kunnen reageren met het sulfiet ( blauwkleurig) van het hoogovencement. De buitenzijde van de kernen is hierdoor ontkleurd.

6 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 6/9 3. conclusie Uit het onderzoek blijkt dat de betonwanden van de silo s in goede conditie zijn. Door de toepassing van het cement met een hoge weerstand tegen sulfaat aantasting is de aantasting van de betonconstructie door zwavelzuur zeer gering. Als gevolg van de goede kwaliteit van het beton en voldoende dekking op de wapening, gebaseerd op basis van de boormonsters, is carbonatatie schade niet te verwachten. Het toegepaste beton heeft een sterkteklasse van B35. De binnen- en buitenzijde van betonnen silowand kunnen aan een buitenconditie worden blootgesteld. Op de wapening zit, op basis van de steekproef met de boormonsters, voldoende dekking. Aan de binnenzijde van de silowand moet carbonatatie nog gaan optreden daarnaast zullen de vochtwisselingen in het beton zich afspelen in de buitenste 2 cm van de constructie. Het steekproefsgewijze uitgevoerde onderzoek geeft geen reden om te veronderstellen dat het beton lokaal sterk is aangetast door sulfaten of door zwavelzuur. De resultaten van dit onderzoek geven in deze fase van ontwerpstadium geen aanleiding tot het uitvoeren van een aanvullend betononderzoek. De verwachte rest levensduur van deze constructie is minimaal 40 jaar.

7 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 7/9 bijlage 1 fotobladen

8 datum: referentie: hfd Kern 1 Ø 150mm Kern 2 Ø 50mm Kern 3 Ø 50mm code: v Fotobijlage: blad 1

9 datum: referentie: hfd Kern 4 Ø 150mm Kern 5 Ø 50mm Kern 6 Ø 50mm code: v Fotobijlage: blad 2

10 datum: referentie: hfd Kern 7 Ø 150mm Kern 8 Ø 50mm Kern 9 Ø 50mm code: v Fotobijlage: blad 3

11 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 8/9 bijlage 2 tekening positie betonkernen

12 Kern 7 Ø 150 Kern 4 Ø 150 Kern 1 Ø 150 Kern 8 Ø 50 Kern 5 Ø 50 Kern 2 Ø 50 Kern 9 Ø 50 Kern 6 Ø 50 Kern 3 Ø 50

13 datum: 11 december 2008 referentie: hfd code: V0891 blad: 9/9 bijlage 3 drukproef Uitslag drukproef betonkernen nummer betonkern binnenzijde silowand [MPa] buitenzijde silowand [MPa]