Centrum Uitvoering Research en Regelgeving. rapport 160 Constructieve eigenschappen en wateropname van schuimbeton

Transcriptie

1 UIR Civieltechnisch Centrum Uitvoering Research en Regelgeving rapport 160 Constructieve eigenschappen en wateropname van schuimbeton

2 CUR Postbus AK Gouda Telefoon Telefax constructieve eigenschappen en wateropname van schuimbeton ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR INTRON, INSTITUUT VOOR MATERIAAL- EN MILIEU-ONDERZOEK BA'.

3 Fülo omslag: Hel aanbrengen van scliliimbeion voor een wcgeonslructie in de stedelijke uitbreiding Prinsenland/'s-Gravcnburchl te Rotterdam. In het schuimbeton zijn meetopstellingen opgenomen ten behoeve van de meling van de grondwatcrindringing op lange termijn (foto Multieell B.V.). Dit rapport is onder de volgende trelwoorden opgenomen in het CLIR-infobestand: elasticiteitsmodulus krimp schuimbeton wateropname Dc CUR en degenen dic aan deze piiblikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken \an de in deze publikalie \'ervatte gegevens; deze gegevens geven de stand van de techniek op het moment van uitgifte uecr. Nochtans moet de mogelijkheid niet worden uitgesloten dat zich toch onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden. Degene die van deze publikatie gebruik maakt, aanvaardt daarvoor hel risico. Dc CUR sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade dic mocht voortvloeien uil hel gebruik van deze gegevens. liet overnemen van (delen) vaii deze uilgave is slechts toegestaan met als bronvermelding Rapport 160. Constructieve eigenschappen en wateropname van schuimbeton, CUR. Gouda". ISBN 9ü376(KJ25 5

4 VOORWOORD Dc omwikkeling van nieuwe betonsoorten heeft vooral het afgelopen decennium een grote vlucht genomen. Eén van de succesvolle ontwikkelingen is het materiaal schuimbeton. De toepassingsmogelijkheden van dit volledig nieuwe materiaal zijn momenteel nog steeds groeiende. Sinds 1984 is in Cb'R-verband collecticfonderzoek verricht en is regelgeving in de vorm van CUR-Aanbevclingen opgesteld. Nadat eerst onderzoekcommissie B 34 Schuimbeton" diverse publikaties verzorgde, werd in december ]9S9 het werk voortgezet door onderzoekcomtiiissie C 81 Schuimbeton". Deze commissie kreeg tol laak onderzoek le verrichten naar het constructieve gedrag en naar de wateropname van schuimbelon. Het onderzoek naar hel constructieve gedrag kwam voort uit de behoefte om in het traject van produklonlwikkeling de waarden van primaire materiaaleigenschappen eenduidig vast te stellen. Vaststelling van het wateropnamegedrag van schuimbelon was belangrijk, omdat bij toepassing van schuimbelon als funderingslaag onder wegconstructies en als ophoogmateriaal in zettingsgevoelige gebieden bekendheid van de vokunieke massa o[i lange termijn noodzakelijk is. Dit vooi"al onder omslandigheden, waarin het materiaal geheel of gedeeltelijk in contact slaat met grondwater. De werkzaamheden van de commissie kenmerkten zich in bijzondere male door samenwerking lussen de verschillende belanghebbende partijen, zowel in commissieverband als daarbuiten. Zo werd ccn aanzienlijke perscmclc cn materiële inbreng geleverd door Multieell B.V., Voorbij Ciroe i B.V. en ücmeentewerken Rotterdam. De samenwerking lussen de commissie en genoemde partijen kreeg als zodanig ook gestalte in de vorm van de uitvoering van een proefprogramma ter plaatse op in het werk gestort schuimbeton in dc stedelijke uitbreiding i*rinsenland/"s-gravenburcht van de gemeente Rotterdam. Dit proefprogramma bood een veriflcatiemogelijkheid van de proeven in hel laboratorium. De resultaten van de praktijkproeven zijn vastgelegd in een afzonderlijk rapport van Gemeentewerken Rotterdam*. Bij het uitbrengen van het rapport was de commissie als volgt samengesteld: ir. S. F. DL RoNOF. voorzitter ing. CJ. J. SPI-.I IS. secretaris ing. F. J. J. BoRG[-RS dr. ir. J. W. FkfNAY * Resultaten van hei onderzoek aan het schuimbeton in de wegconstructie van hel proefproject Prinsenland/'s-Gravenburcht. Gemeentewerken Rotterdam, Ingenieursbureau Uiilitcits- en Waterbouw, Rotterdam, januari 1992.

5 P. A. VAN OPMLER dr. ir. T. A. M. SALET H. H. M. SoEN ing..-x. H. VERHAGEN dr. ir. G. J. L. VAN DER WEGEN, ing. A. C. Fi:cns, coördinator prof. ir. P. C. KRFMÜKK, mcntoi rapporteur Dr. R. F. M. BAKKER was lid van de commissie tol 199!. Het onderzoek werd uitgevoerd door Intron, instituut voor materiaal- en milieu-onderzoek B.\'. te Sittard onder leiding van dr. ir. G. J. L. VAN DER WEGEN. I'>e CUR spreekt haar dank Liit zowel aan de voorgenoemde partijen voor de personele en materiële ondersteuning als aan de Nederlandse cemcntlndustrie, de Voorbij Ciroep B.V. en het Ministerie van liconomische Zaken voor de Inianciële bijdragen die het onderzoek mede hebben mogelijk gemaakt. september 1992 Het bestuur van dc CUR

6 INHOUD Hoofdstuk 1 INLEIDING 9 Hoofdstuk 2 DOELSTELLINCiEN 10 Hoofdstuk 3 ONDEKZOEKFKOCiKAMMA 11 j.l Onderzochte mengsels schuimbelon Proefstukken Beproevingsmethoden Constructieve eigenschappen Wateropname 13 Hoofdstuk 4 CONSTRUCTIEVE EIGENSCHAPPEN Experimentele resultaten Discussie Conclusies 19 Hoofdstuk 5 WATEROPNAME Experimentele rcsuhaten Karakterisering schuimbeton Capillaire wateropname en wateropname door een waterkolom \an 20 mm Wateropname door gesimuleerde grondwaterdrukken van 0.5 m, 1,0 m cn 2.0 m waterkolom VochtproHelen Discussie Capillaire wateropname en wateropname door een waterkolom van 20 mm Wateropname door gesimuleerde grondwaterdrukken van 0,5 m, 1.0 m en 2,0 m waterkolom Toetsing van het model Conclusies 28 Hoofdstuk 6 AANBEVELINGEN 30 Hoofdstuk 7 SAMENVATTINCi EN GONCLUSIES 31

7 Bijlage A Al A2 A3 A4 A4.1 A4.2 A5 A5.1 A5.2 A5.3 A6 A7 A8 A9 AIO AIO.1 AIO.2 All A12 BEPALING VAN DE HECHTSTERKTE OF TREKSTERKTE VOLGENS iniron-wfrkvüorschklei Wl Doel en toepasbaarheid 33 Norm(en) 33 Principe 33 Benodigdheden 33 ApparalULir 33 1 liilpmalerialen 33 Monster 34 Voorbereiding 34 Conditionering 34 Opslag 34 Uitvoering 34 Berekening 35 Nauwkeurigheid 35 Borging 35 Opmerkingen 35 Vastslelling van het breuktvpe 35 Cïeldigheid van het meetresullaat 36 kapporiage 36 Literatuur 36 Bijlage B BI B2 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.4.1 B2.4.2 B2.5 B2.5.1 B2.5.2 B2.5.3 B2.6 B2.7 B2.8 B2.9 BEPALING VAN DE AESCHCIFSTERKTE 37 Bepaling van de afsebuirsterkte volgens de asymmetrische vierpuntshuigproel' 37 Bepaling van de afschuifsterkte volgens Intron-werkvoorschrift Wl Doel en toepasbaarheid 37 Norm(cn) 38 Principe 38 Benodigdheden 38 Apparatuur 38 Hulpmaterialen 39 Monster 39 Voorbereiding 39 Conditionering 39 Opslag 39 Uitvoering 39 Berekening ^'^ Nauwkeurigheid 40 Rapportage 40

8 Bijlage c BEPROEVINGSMIITHODEN VOOR DE BEPALING VAN DE WATER" 41 Cl Behandeling van de proelslukken 41 C2 Laboratoriumproefslukken 41 C2.1 Capillaire waleropname 41 C2.2 Regenwalerdruk 42 C2.3 Grondwaterdruk 43 C3 Semiprakiijkproefslukken 43 C3.1 C'apiUaire waleropname 43 C3.2 Reizenwalerdruk 44 C3.3 Cirondwaterdruk 44 C4 Bepalinu van de walerindringingsdieple 46 Bijlage D I'RINCIPE VAN DF VOCHISENSOREN 47 Bijlage E FIGUREN VAN DE MASSA'roENAME EN HE WATERINDRINGINGS DIEPTE TEN GEVOLGE VAN CAPILLAIRE WATEROPNAME LN WATER OPNAME DOOR EEN WA1 EKKOLÜM VAN 20 MM (SIMULAl IF REGEN WATER) ALS FUNCTIE VAN DE TIJD 50 Bijlage F FIGUREN VAN DE MASSATOENAME EN DE WATERINDRINGINGS DIEPTE TEN GEVOLGE VAN WATEROPNAME DOOR WATER KOLOMMEN VAN 0,5 M, 1.0 M EN 2,0 M {SIMULATIE GRONDWATER) ALS FUNCTIE VAN DE IIJI) 56 Bijlage G LITERATUUR 60 Snmmmr aiul anicliislons 61