VOORWOORD. Inhoud Technisch Vakblad december Jaargang 3 nummer 3

Transcriptie

1 Jaargang 3 nummer 3 VOORWOORD Nu we het einde van 2014 naderen en de feestdagen in aantocht zijn, is het zinvol om afstand te nemen van de dagelijkse beslommeringen en even rust te nemen. De familie wordt dan voor (meestal te) korte tijd belangrijker dan het werk. Dat is de tijd waarin we ons afvragen wat we het afgelopen jaar hebben gedaan, wat we hebben bereikt en wat we niet hebben bereikt, waar we ons vrolijk over hebben gemaakt en waaraan we ons mateloos hebben geërgerd. Laten we ons voornemen om dat laatste in 2015 niet meer te doen. Ik zal u daar in deze brief bij helpen. Veel van onze klanten ergeren zich namelijk aan scheuren in hun betonvloeren. Dat is jammer, want scheuren horen nu eenmaal thuis in betonvloeren. Voordat u van dit vakblad nu weg zapt en mij verwenst, zal ik me eerst nader verklaren. Beton wordt gewapend, niet om scheuren te voorkomen, maar om scheuren klein te houden. Verderop leest u wat daar nu werkelijk aan de hand is. Wanneer er geen scheuren in het beton zouden komen dan zou al dat staal dat u erin stopt niet nodig zijn en alle kosten die daaraan verbonden zijn weggegooid geld zijn! Dat is gelukkig helemaal niet zo, dus u kunt met een gerust hart verder lezen. Ir. Pieter Maas Ik wens u alvast prettige feestdagen en een goed begin van het nieuwe jaar. Pieter Maas Inhoud Technisch Vakblad december 2014 Column Pieter Maas Pagina 2 Gebouwencomplex Colruyt te Ghislengien Pagina 3 5 Scheuren in bedrijfsvloeren Pagina 6-8

2 Beste Lezers, Van Berlo Engineering is gespecialiseerd in advies en technisch ontwerp van industriële betonvloeren, maar levert ook expertise voor schadegevallen. In die hoedanigheid komen we aardig wat zaken tegen die tot nadenken stemmen, maar die soms ook aanleiding geven tot enig vermaak. Zo werden we door een eigenaar van een bedrijfshal van circa m² gevraagd om advies. De betreffende hal was een jaar eerder gebouwd maar was nog niet verhuurd, de oorspronkelijke huurder had zich op het laatste moment teruggetrokken. De eigenaar vertelde hoe de vloer was gemaakt: 160mm dik met een onder wapening Ø8-150#. De vloer was gefundeerd op een vaste zandlaag waarop een puingranulaat van 30cm was aangebracht (verdicht). Op de fundering. laag was folie aangebracht. Midden in de vloer zat een korte zaagsnede van 1 meter lengte vanaf de muur en vanaf daar een lange scheur tot aan de andere kant van de vloer. Op mijn vraag wat daar gebeurd was kwam de volgende reactie. Recentelijk was de eigenaar er achter gekomen dat de vloer had moeten worden ingezaagd in vakken van 6x6m volgens het contract met het vloerenbedrijf. Hij had het bedrijf gebeld, doch daar had men hem verteld dat als de vloer na een jaar nog heel was (en dat was het geval), het niet meer nodig zou zijn om alsnog te zagen, de krimp was immers al lang opgetreden. De zaagkosten werden per direct teruggestort op de rekening van de eigenaar en daarmee was de kous af, ware het niet dat een goede kennis hem hierop aansprak en hem ervan overtuigde dat hij toch beter maar kon laten zagen, je kon maar nooit weten wat de gevolgen van het nalaten zouden zijn in de toekomst. Daarom had hij een zaagbedrijf gebeld. Die hadden in zijn bijzijn de zaag in de vloer gezet. Maar na amper een meter te hebben gezaagd scheurde de vloer met een flinke klap voor het zaagblad uit tot aan de overkant van de vloer. De zager was daarna vertrokken en de eigenaar had mij gebeld om eens te komen kijken. De vraag was: wat is hier aan de hand en wie is verantwoordelijk voor de schade? Ik legde uit dat de vloer onder een hoge trekspanning had gestaan tijdens het zagen en dat die trek werd veroorzaakt door een gedeeltelijk verhinderde krimpvervorming. De krimp was wellicht wel voor een groot deel opgetreden, de krimpvervorming kon nauwelijks plaatsvinden omdat de wrijving met de ondergrond dit verhinderd had. Daardoor was de vloer onder een trekspanning komen te staan. Op het moment dat de zaag in de vloer werd gezet ging de vloer scheuren zoals ook een blad papier gaat scheuren wanneer je eraan gaat trekken en tegelijkertijd een kleine inkeping maakt met een schaar. Er zou inderdaad een kans geweest zijn dat de vloer heel zou zijn gebleven. Op den duur relaxeert namelijk een gedeelte van de trekspanning weg. De kans dat de vloer alsnog gescheurd zou zijn was groot, het krimpproces was immers nog niet geheel opgetreden, dat kan wel drie tot vijf jaar duren. Nu de vloer gescheurd was waren in ieder geval de trekspanningen voor een zeer groot deel weggeëbd en was zagen niet meer nodig. De opdrachtgever heeft zijn teruggestort geld gebruikt om de scheur te repareren en daarmee was de zaak opgelost. COLUMN Ir. Pieter Maas 2

3 GEBOUWENCOMPLEX COLRUYT TE GHISLENGIEN De Belgische groep Colruyt heeft in Ghislengien in de tweede helft van 2013 en de eerste helft van 2014 een gebouwencomplex gerealiseerd dat hoofdzakelijk bestaat uit een silomagazijn, een distributiemagazijn, een retourmagazijn, een garagegebouw en een uitgebreid buitenterrein. Hoofdaannemer was Willy Naessens N.V. Het distributiecentrum met een oppervlakte van ongeveer m² staat langs de A8-E429 Halle-Doornik. DE COLRUYT GROUP De Colruyt Group is actief in de distributie van voedingswaren en non-food in België, Frankrijk en Luxemburg, met ongeveer 400 eigen - en meer dan 500 aangesloten winkels. In België gaat het om Colruyt, OKay, Bio-Planet, DreamLand, DreamBaby, Spar en Eurospar. In Frankrijk zijn er naast een zestigtal Colruyt winkels ook geaffilieerde, zelfstandige winkels van Coccinelle, Cocci Market en Panier Sympa. De groep is ook actief in de foodservice (levering aan ziekenhuizen, bedrijfskeukens, horecabedrijven), in brandstoffen (DATS 24), print en document management (Symeta) en groenestroom productie. De groep telt ruim medewerkers en realiseert een omzet van EUR 7,8 miljard. Colruyt is genoteerd op NYSE Euronext Brussel (COLR) onder ISIN-nr. BE BIJDRAGE VAN BERLO GROEP De Van Berlo Groep heeft een flinke bijdrage geleverd aan de totstandkoming van dit project, en oplossingen aangedragen die de kosten van het project aanzienlijk hebben verminderd. De vloeren in het distributiecentrum, het retourcentrum en in de garage zijn, samen met hun paalfunderingen, ontworpen door Van Berlo Engineering. Ook de liftputten in het distributiecentrum en de werkputten in de garage zijn door Van Berlo Engineering ontworpen. Deze zijn geprefabriceerd, geplaatst en afgestort door Van Berlo Systeemfunderingen. Foto: Jeroen Kuppens Fotografie 3

4 ENGINEERING De paalfunderingen onder de vloeren van het distributiecentrum en het retourcentrum zijn uitgevoerd in de vorm van Mini- Vibropalen, van en door Vibrocom Funderingstechniek B.V. Een project van grote getallen, waarvoor maar liefst 83 km paal in de grond is gemaakt. Van Berlo Engineering heeft zich ingespannen om een goed, maar ook een relatief goedkoop vloersysteem te bedenken. Dat werd een hybride vloer, een combinatie van een nettenwapening met staalvezels. Omdat het geheel van ontwerp en uitvoering door het controlebureau Seco werd gecontroleerd, zijn er uitgebreide proeven gedaan voor de keuze van het juiste type staalvezels. Het ontwerp van de vloeren is vooraf uitgebreid met Seco besproken en door hen geaccordeerd. Van Berlo Bedrijfsvloeren heeft de vloeren van het distributiecentrum, het retourcentrum en de garage, alsmede de deklagen op de prefab verdiepingsvloeren en enkele buitenverhardingen gestort en afgewerkt. De vloeren zijn vrijwel allemaal in een zwarte kleur uitgevoerd en voorzien en een silicaatbehandeling. De combinatie van die beide behandelingen maakte het noodzakelijk om hiervoor ook enige proeven te doen zodat de uiteindelijke kleur naar genoegen van de opdrachtgever kon worden gewaarborgd. De vloeren zijn inmiddels aan de opdrachtgever overgedragen en presteren zoals we dat verwachtten. Foto: Jeroen Kuppens Fotografie 4

5 Tot slot willen we Willy Naessens Industriebouw bedanken voor de zeer prettige samenwerking op dit project. Object Locatie m² / m³ Bedrijfsvloeren Distributiecentrum m² (in totaal +/ m²) Retourcentrum m² Garage 500 m² Laadkades m² Hoogbouw m² Druklagen m² Putten 11 vloerputten voor liften 310m² (in totaal 14 grote putten) 02 smeerputten +/- 30m³ 02 vuilwaterputten +/- 46m³ Foto: Jeroen Kuppens Fotografie 5

6 SCHEUREN IN BEDRIJFSVLOEREN Bedrijfsvloeren worden in veel gevallen uitgevoerd als monolietvloeren, in situ vervaardigde betonvloeren die tijdens het verharden worden afgewerkt. Dit robuuste vloertype heeft in de praktijk al decennialang bewezen de beste, maar ook de goedkoopste, oplossing te zijn als vloer in productiehallen, opslagmagazijnen, werkplaatsen en distributiecentra. Draagkracht, vlakheid, slijtvastheid en lage onderhoudskosten zijn de eigenschappen die zeer gewaardeerd worden door de gebruikers. Er is echter een eigenschap die door de gebruiker niet wordt gewaardeerd, en dat zijn de scheurtjes in het oppervlak. In dit artikel zal nader ingegaan worden op scheurtjes in de monolietvloer. Waarom komen er scheuren in het beton? Beton is een zeer bros materiaal dat uitstekend druk op kan nemen maar bij lage trekspanningen scheurt. Trek kan ontstaan door buiging ten gevolge van een uitwendige belasting, zie figuur 1. Aan de onderzijde ontstaat trek, aan de bovenzijde druk. Op het moment dat het beton aan de onderzijde scheurt, neemt de wapening de trekkracht in de scheur over van het beton. De wapening overbrugt de scheur zodat de balk heel blijft. Afhankelijk van de hoeveelheid wapening zal de ontstane scheur weinig of ver open gaan staan, zie figuur 2. Figuur 1: gescheurde betonbalk Figuur 2: de scheurwijdte is afhankelijk van de hoeveelheid wapening 6

7 Trek kan ook ontstaan door inwendige trekspanning. Dit is het geval bij een verhinderde krimpvervorming. Beton krimpt omdat er een gedeelte van het vocht, dat nodig is om het beton te verwerken, na verharding verdampt uit de vloer. Net als een drogende spons wil de vloer daardoor krimpen, kleiner worden. Door de wrijving tussen vloer en fundering wordt deze vervorming tegengewerkt waardoor de vloer onder trek komt te staan. De wrijvingskracht wordt groter naarmate de belasting op de vloer groter wordt. Door deze trek kan het beton eveneens scheuren, zie figuur 3. Figuur 3: gescheurde vloer als gevolg van een inwendige trekspanning door een verhinderde krimpverkorting Dit krimpproces, en de trekspanning die daardoor in de betondoorsnede ontstaat, heeft echter nog een extra vervelende eigenschap. De vloer verliest haar overtollig water vrijwel alleen aan de bovenzijde. Daarom zal de krimp aan de bovenzijde het grootst zijn, en dus ook de trekspanningen. Het gevolg is dat de vloer kan scheuren, en bovendien dat scheuren aan de bovenzijde van de vloer ontstaan. De belemmerde krimpvervorming alleen is al voldoende om scheuren te veroorzaken, de combinatie van in- en uitwendige belastingen zal vrijwel zeker scheuren veroorzaken. Toch is het wel begrijpelijk dat een leek raar aankijkt tegen een scheur in zijn vloer die nog niet eens belast is. Dan moet er toch wel iets mis zijn met die vloer. Omdat de treksterkte van beton laag is zullen dus al bij lage inwendige of uitwendige belastingen scheuren ontstaan. De wapening komt (pas) in actie wanneer de scheur is opgetreden. De hoeveelheid wapening in de scheur bepaalt hoe groot de scheurwijdte wordt, zie figuur 4. Figuur 4: gescheurde vloer als gevolg een inwendige trekspanning door een verhinderde krimpverkorting Scheuren in gewapend beton zijn dus de normaalste zaak van de wereld. Sterker nog: op de plaatsen waar het beton niet gescheurd is zou wapening eigenlijk niet nodig zijn. Scheuren zijn dus een functioneel onderdeel van het gewapend beton. Is een gescheurde vloer nog wel functioneel als bedrijfsvloer? Dit is de vraag die de gebruiker zich stelt wanneer hem wordt verteld dat scheuren nu eenmaal bij gewapend beton horen. Het antwoord hierop is echter niet eenvoudig te geven want dat hangt af van het gebruik van de vloer. In een vloeistofdichte vloer voor opslag van gevaarlijke vloeistoffen zullen alleen ondiepe scheurtjes mogen voorkomen want bij een calamiteit mogen geen gevaarlijke stoffen in de ondergrond komen. In een automatisch magazijn waar de computergestuurde kranen op rails door de gangen van een stellingmagazijn rijden, is een grote scheurwijdte geen enkel bezwaar, het logistieke proces wordt door die scheur op geen enkele wijze gehinderd zolang de draagkracht van de vloer verzekerd is. 7

8 Een magazijnvloer voor brede gangen en zes lagen stellinghoogte kan uitstekend functioneren met scheurwijdten tot 1mm. In een hoog stellingenmagazijn met smalle gangen en VNA trucks (very narrow aisle) zullen de scheurwijdten wat verder beperkt moeten worden in verband met een onvlakheid ter plaatse van de scheur. In het algemeen kan worden gesteld dat scheurtjes tot 1mm breedte geen bezwaar opleveren voor de bedrijfsvoering in een normale productie- of opslaghal. Hoe kunnen scheuren worden gerepareerd? In vrijwel alle gevallen kunnen scheuren in bedrijfsvloeren worden gerepareerd door de scheur open te slijpen, schoon te blazen en daarna te vullen met een daartoe geëigend vulmateriaal (kunsthars). Dat geldt zowel voor vloeren op staal (op een geprepareerde bedding) als voor vloeren op palen. Injecteren van scheuren is slechts in zeer uitzonderlijke gevallen nodig. Alleen wanneer de draagkracht van de vloer wordt aangetast zal dit in overweging moeten worden genomen. Bij vloeren op staal is dat nooit het geval: ook een bestrating functioneert immers toch ook als lastoverdracht naar de ondergrond. Misverstanden De term krimpwapening veronderstelt dat dit wapening is die de krimp van het beton voorkomt, of die scheuren door krimp voorkomt. Dat is echter niet het geval. Met de term krimpwapening wordt in het algemeen een lichte vloerwapening bedoeld die slechts in staat is om de vloerdelen aan weerszijden van een scheur bij elkaar te houden zonder dat er nog krachten overgebracht kunnen worden in de scheur. De Duitsers hebben er een passender naam voor: Angstbewehrung. Deze term dekt de lading beter. Wapening komt pas in werking wanneer het beton scheurt. Wapening kan dus geen scheuren voorkomen. Wapening voorkomt dat het beton bros breekt ter plaatse van de scheur en het verkleint de scheurwijdte. CONCLUSIE: Scheuren zijn een functioneel onderdeel van gewapend beton, ze stellen de wapening in staat om de trek op te nemen die het beton niet kan opnemen. Scheuren in bedrijfsvloeren ontstaan meestal door belemmerde krimpvervorming en beginnen dan aan de bovenzijde van de vloer. Wapening aan de bovenzijde van de vloer is daarom nuttiger dan aan de onderzijde. De toelaatbare scheurwijdte is sterk afhankelijk van de bedrijfsvoering die op de vloer plaatsvindt. Scheurtjes tot 0,8-1,0mm vormen in de meeste productie- en opslaghallen geen bezwaar. COLOFON Dit is een uitgave van Van Berlo Bedrijfsvloeren B.V. Het Technisch Vakblad verschijnt drie à vier keer per jaar en wordt toegestuurd aan zakenpartners. Redactie Petra Truren Van Berlo Bedrijfsvloeren B.V. Doornhoek 3715, 5465 TA Postbus 183, 5460 AD Veghel Telefoon: +31(0) Telefax: +31(0) info@vanberlo.com