rapport 129 kunststof als bekleding op betonstaal en als omhullingsbuis

Transcriptie

1 R civieltechnisch centrum uitvoering research en regelgeving marien technologisch speurwerk industriële raad voor de océanologie rapport 129 kunststof als bekleding op betonstaal en als omhullingsbuis

2 kunststof als bekleding op betonstaal en als omhullingsbuis ONDERZOEK UITGEVOERD DOOR KUNSTSTOFFEN EN RUBBER INSTITUUT TNO VERFINSTITUUT TNO INSTITUUT TNO VOOR BOUWMATERIALEN EN BOUWCONSTRUCTIES

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 worden uitgesloten de mogelijkheid dat zich toch onjuistheden in deze publikatie kunnen 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. ISBN

4 VOORWOORD In 1979 werd een eerste fase van onderzoek in het kader van het Marien Technologisch Speurwerk (MaTS) van de Industriële Raad voor de Oceanologie (IRO) afgesloten met de presentatie van rapporten van een zevental preadviescommissies van de CUR. In deze rapporten werden aanbevelingen geformuleerd voor het verrichten van onderzoek met betrekking tot de duurzaamheid van beton in marien milieu. Nadat een omvangrij k onderzoekprogramma, gebaseerd op de aanbevelingen van de preadviescommissies, was opgesteld, werd in 1980 CUR-onderzoekcommissie B 30 Duurzaamheid van betonnen offshore constructies" ingesteld. De huidige samenstelling van deze commissie is als volgt: ir. W. R. DE SITTER, voorzitter ing. A. H. BEENHAKKER, secretaris en coördinator ir. J. J. EBERWIJN ing. K. VAN DER HEIDE dr. ir. CH. F. HENDRIKS ir. P. KIEFT prof. Dr.-Ing. H. W. REINHARDT ir. J. TONNISEN ing. C. D. DE WAAL ing. N. G. B. VAN DER WINDEN prof. ir. CH. J. Vos, mentor Tussen 1980 en 1984 hebben drs. A. R. Kop, dr. J. G. MEIJER, ir. R. VELLEMA en ir. A. A. M. VAN DE WIJDEVEN deel uitgemaakt van de commissie. In 1986 werd ing. A. C. VAN RIEL opgevolgd door dr. ir. CH. F. HENDRIKS. Tegelijkertijd met het instellen van 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" Een van de onderwerpen uit het onderzoekprogramma was het uitvoeren van een oriënterende studie naar de voor- en nadelen van kunststofbekleding op voorspan- en betonstaal en van omhullingsbuis uit kunststof. Deze studie werd gevolgd door een drietal verkennende onderzoeken, waarbij echter voorspanstaai buiten beschouwing bleef. De studie en onderzoeken werden begeleid door subcommissie B 30B. De huidige samenstelling van deze subcommissie luidt:

5 ir. J. J. EBERWIJN, voorzitter ing. C. D. DE WAAL, secretaris ing. D. C. BINNEKAMP ing. B. G. TEN DAM ir. C. F. ETIENNE ir. S. F. C. H. LEIJTEN, corresponderend lid In 1981 is ir. R. VELLEMA als voorzitter uit de commissie getreden en opgevolgd door ir. J. J. EBERWIJN. Ir. S. F. C. H. LEIJTEN nam in 1982 de plaats in van ir. A. W. VAN BEEK, terwijl drs. J. VAN SCHOOTEN in 1984 uit de subcommissie is getreden. De studie en onderzoeken werden uitgevoerd bij het Kunststoffen en Rubber Instituut TNO, (KRI-TNO), het Verfinstituut TNO (VFI-TNO) en het Instituut TNO voor Bouwmaterialen en Bouwconstructies (IBBC-TNO). De hoofdstukken 2 en 6 werden geschreven door ir. T. A. DER KINDEREN, hoofdstuk 3 door ing. G. JONKERS, hoofdstuk 4 door drs. J. I. DE LANGE en hoofdstuk 5 door ir. H. VAN AMERONGEN, terwijl ir. J. J. EBERWIJN de overkoepelende inleiding (hoofdstuk 1) verzorgde. Ten slotte spreekt de CUR haar dank uit aan het Ministerie van Economische Zaken en Rijkswaterstaat voor de financiële bijdragen die deze studie en onderzoeken mede mogelijk hebben gemaakt. juli 1987 Het bestuur van de CUR

6 INHOUD Hoofdstuk 1 INLEIDING 9 Hoofdstuk 2 ORIËNTERENDE STUDIE NAAR DE VOOR- EN NADELEN VAN KUNSTSTOFBEKLEDING OP BETONSTAAL, VOORSPANSTAAL EN OMHULLINGSBUIS IN BETON VAN BUITENG AATSE CONSTRUCTIES Algemeen Literatuurstudie Samenvatting van de geraadpleegde literatuur Bespreking van de literatuurgegevens Inventarisaties Inventarisatie van toepassingen Inventarisatie van relevante specificaties Inventarisatie van de toevoeging van hulpstoffen aan beton Aan kunststofbekleding te stellen eisen Bekleding op betonstaal Bekleding op voorspanstaai met aanhechting Bekleding op voorspanstaai zonder aanhechting Bekleding op stalen omhullingsbuis Aan kunststof-omhullingsbuis te stellen eisen Onderwerpen voor nader onderzoek Conclusies 20 Hoofdstuk 3 ONDERZOEK NAAR DE EIGENSCHAPPEN VAN MET KUNSTSTOF BEKLEED BETONSTAAL VOOR TOEPASSING IN BETON VAN BUITENGAATSE CONSTRUCTIES Algemeen Onderzochte materialen Applicatie Voorbehandeling Bekleden van betonstaal Laagdikte Poriënvrijheid Evaluatie Buigen van bekleed betonstaal Uitvoering en resultaten Evaluatie Bestandheid tegen chemicaliën Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies 26

7 3.5.3 Evaluatie Bestandheid tegen corrosie Filiformcorrosieproef Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Zoutnevelproef Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Versnelde verweringsproef, gevolgd door de zoutnevelproef Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Elektrische overgangsweerstand Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Onthechting van poederlaklagen onder invloed van kathodische bescherming Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Mechanische eigenschappen Slagvastheid Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Slijtvastheid Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Hardheid Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Aanvullend onderzoek Inleiding Laagdikte Poriënvrijheid Buigen van bekleed betonstaal Slagvastheid 45

8 Bestandheid tegen vorming van onderroest Beschrijving van de proef Resultaten en conclusies Evaluatie Eindconclusies Samenvatting 51 Hoofdstuk 4 CORROSIE-, UITTREK- EN KRUIPPROEVEN AAN MET EPOXY BEKLEED BETONSTAAL IN BETON Algemeen Corrosieproeven Proefmateriaal Proefopzet Beschrijving van de proefstukken Resultaten Nadere beschouwing Uittrek- en kruipproeven Proefmateriaal Proefopzet Resultaten Nadere beschouwing Conclusies Samenvatting 68 Hoofdstuk 5 TREKPROEVEN AAN BETONSTAAL MET INJECTIEMORTEL IN KUNSTSTOF (PVC)-OMHULLINGSBUIS IN BETON Algemeen Uitvoering van het onderzoek Resultaten Conclusie 71 Hoofdstuk 6 ORIËNTEREND ONDERZOEK NAAR DE AFGIFTE VAN CHLORIDE- IONEN DOOR POLYVINYLCHLORIDE (PVC) AAN BETON Algemeen Onderzoek Verouderen buismonsters Uitloogproeven Proefresultaten Verouderen buismonsters Uitloogproeven Voorwaarden bij het gebruik van PVC Conclusies 74

9 Hoofdstuk 7 SAMENVATTING 75 Bijlage A LITERATUURLIJST 77 Bijlage B SPECIFICATION FOR EPOXY COATED STEEL REINFORCING BARS 78 Bijlage C ADHESIETEST 89 Bijlage D TNO-VERGELIJKINGSSTANDAARD VOOR DE BEPALING VAN HET AFPOEDEREN MET BEHULP VAN KLEEFBAND 90 Summary 91