gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk

Transcriptie

1 Civieltechnisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving Marien Technologisch Speurwerk Industriele Raad voor de Oceanologie rapport 159 MaTS 15 gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk

2 Postbus AK Gouda Telefoon rapport159 MaTS 15 gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR INTRON, INSTITUUT VOOR MATERIAAL- EN MILIEUONDERZOEK RV.

3 De CUR en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken van de in deze publikatie vervatte gegevens~ deze gegevens geven de stand van de techniek op het moment van uitgifte weer. Nochtans moet niet de mogelijkheid worden ultgesloten dat zich onjuistheden in deze publikatie bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor het risico. De CUR sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze gegevens. Het overnemen van (delen van) deze uitgave is slechts toegestaan met als bronvermelding "Rapport 159, Gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk, CUR, Gouda". ISBN

4 VOORWOORD In 1979 werd een eerste fase van onderzoek in het kader van het Marien Technologisch Speurwerk (MaTS) van de Industriele Raad voor de Oceanologie (IRO) afgesloten met de presentatie van rapporten van zeven pre-adviescon1missies van de CUR. In deze rapporten werden aanbevelingen geformuleerd voor het verrichten van onderzoek met betrekking tot de duurzaamheid van beton inmarien milieu. Nadat een omvangrijk onderzoekprogramma, gebaseerd op de aanbevelingen van de pre-adviescommissies, was opgesteld, werd in 1980 CUR-onderzoekcommissie B 30 "Duurzaamheid van betonnen offshore constructies" ingesteld. Tijdens de uitvoering van enkele deelonderzoeken uit genoemd onderzoekprogramma ontstond behoefte aan vervolgonderzoek, waarmee in 1986 werd begonnen. De begeleiding hiervan werd eveneens aan CUR-onderzoekcommissie B 30 opgedragen. De huidige samenstelling van deze commissie is als volgt: ing. S. J. EIJGENRAAM, voorzitter ing. A. H. BEENHAKKER, secretaris en coordinator prof. dr.-ing. H. W. REINHARDT ing. C. D. DE WAAL ir. Z. B. WIENER ing. N. G. B. VAN DER WINDEN W. BUIST, mentor Tussen 1980 en 1990 hebben ook ir EBERWIJN, ing. K. VAN DER HEIDE, ir. P. KlEFT, drs. A. R. Kop, dr. J. G. MEYER, ing. A. C. VAN RIEL, prof. ilw. R. DE SITTER, if. J. TaN NISEN, ir. R. VELLEMA en ir. A. A. M. VAN DE WIJDEVEN deel uitgemaakt van de commissie. Tegelijk met onderzoekcommissie B 30 werden vier subcommissies ingesteld, te weten: - subcommissie B 30A "Materiaalgedrag beton"; - subcommissie B 30B "Materiaalgedrag staal"; - subcommissie B 30C "Inspectie en bewaking"; - subcommissie B 30D "Reparatie en bescherming". Eind 1986 volgde de instelling van: - subcommissie B 30E "Carrosie en bescherming van betonstaal". Een van de onderwerpen uit het onderzoekprogramma was het uitvoeren van onderzoek naar het gedrag van beton ander invloed van zeewater onder hoge druk. Dit omvat de onderdelen:

5 - sterkte en stabiliteit van de cementsteen; - indringing en uitloging van ionen; - zwelling; - permeabiliteit. Het onderzoek naar het gedrag van beton onder invloed van zeewater onder hoge druk is begeleid door subcommissie B 30A, waarvan de huidige samenstelling luidt: prof. dr.-ing. H. W. REINHARDT, voorzitter ing. N. G. B. VAN DER WINDEN, secretaris dr. R. F. M. BAKKER ir. P. VAN DEN BERG ing. B. G. TEN DAM dr. J. P. M. VAN VLIET Tussen 1980 en 1990 hebben ook ir. H. ABBENHUIS, ing. 1. C. M. M. BovEE, dr. R. P. A. R. VAN KLEEF, drs. A. R. Kop, ir. A. 1. B. LOHMAN, dr. F. C. SCHOUTEN, if. A. P. VANVUGTen ir. A. A. M. VAN DE WIJDEVEN deel uitgemaakt van de subcommissie. Ir. A. A. M. VAN DE WIJDEVEN en dr. ir. G. 1. L. VAN DER WEGENVan Intron B.V. hebben de voor de onderzoeken benodigde drukvaten ontwikkeld. Intron B.V. voerde tevens de experimentele onderzoeken uit; dit geschiedde onder leiding van prof. dr. 1. M. J. M. BIJEN (eerder dr. ir. E. M. M. G. NLEL), ir. R. VAN SELST en dr. ir. G. 1. L. VAN DER WEGEN (eerder ook ir. A. A. M. VAN DE WUDEVEN). Laatstgenoemde heren verzorgden ook de deelrapporten. Het onderhavige overkoepelende rapport is geschreven door prof. de J. M. J. M. BIJEN en door dr. ir. G. 1. L. VAN DER WEGEN. Ten slotte spreekt de CUR haar dank uit aan het Ministerie van Economische Zaken en Rijkswaterstaat voor de financiele bijdragen die dit onderzoek mede mogelijk hebben gemaakt. mei 1992 Het bestuur van de CUR

6 INHOUD Hoofdstuk 1 INLEIDING 7 Hoofdstuk 2 STERKTE. 8 Hoofdstuk INDRINGING EN UITLOGING VAN IONEN. Paranneters Expositiedruk en expositieduur.... Cennentsoort en water-cennentfactof.. Soort toeslagmateriaal en afnnetingen van de proefstukken Voorverhardingsomstandigheden en expositietennperatuur. Diffusiecoefficienten Relatie tussen de massatoenanle en de hoeveelheid ingedrongen chloride Hoofdstuk PERMEABILITElT VOOR WATER Meetduur en soort water.. Meetdruk. Cennentsoort en water-cennentfactof Hoofdstuk ZWELLING. Experimenteel onderzoek. Druk. Zeewater versus verzadigd kalkwater Cementsoort W ater-cennentfactor Volunne-aandeel van het toeslagnnateriaal. Duur van de voorverharding.. Dinnensies van de proefstukken Tennperatuur :..... Inspectie van de proefstukken na zwelling Theoretische beschouwing AIgemeen. ZweIling als gevolg van veranderingen in de porienwatersannenstelling... Schijnbare osnnose Hoofdstuk 6 CONCLUSIES.. 39 Hoofdstuk 7 SAMENVATTING 41 5

7 Bijlage A DRUKVATEN. 43 Bijlage B PERMEATlE-OPSTELLlNG 45 Bijlage C OMSCHRIJVING VAN HET ZWELONDERZOEK 46 Bijlage o LITERATUURLlJST 48 Summary