HERMES Case; Rational monitoring of indirect indicators instead of direct condition parameters.

Transcriptie

1 Title: HERMES Case; Rational monitoring of indirect indicators instead of Author: N. Han Institute: TNO-Bouw Number of pages : 21 (incl. Appendix) February 2003 Keywords (3-5) : Monitoring; Rational; Indirect; Parameters; Validation DC-Publication-number : Institute Publication-number (optional) : TNO-Bouw Report Type : Intermediary report or study : Final project report DUP-publication Type : DUP Standard DUP-Science Acknowledgement The Dutch Government through the ICES-2 programme has sponsored this research. The research is part of the Research programme of Delft Cluster. We thank the project steer group for the critical comments on a draft of this report. Conditions of (re-)use of this publication The full-text of this report may be re-used under the condition of an acknowledgement and a correct reference to this publication. Other Research project sponsor(s):

2 Abstract The HERMES monitoring philosophy has been developed in order to obtain a rational framework for the development of a monitoring approach. The rationality of an approach can be shown subsequently by compatibility with the HERMES requirements. A monitoring system that is intended for integrity management purposes should guarantee that the current condition meets the stated requirements. In many cases it is not possible to measure the parameter of interest directly. In those cases the parameter needs to be measured indirectly. In the framework of a rational approach, the main point of interest is then whether the measured parameter effectively presents the information that is needed. In this application that is directed towards the applicability of practical data, a situation has been taken in which indirect indicators are used in order to assess the remaining strength of the concrete of crossovers that have deteriorated by means of ASR. The assessment criterion that is of interest in this case, is the strength of the construction material. The indirect indicator that has been used in this case is expansion. The question that arizes itself in this case, is to what extent rational acceptance criteria can be determined for the indirect indicators in order to evaluate the monitoring results. In order to answer this question as a first step the rational assessment criteria have been determined in order to validate the correlation between multiple parameters using a series of data gathered. Then, using results of earlier investigations, it has been assessed to what extent these results can be used in order to obtain acceptance levels for the present situation, taking into account variation due to the a-priori as-built situation. The study shows that in order to validate an assumed correlation or a model, in a first step reliability criteria have to be stated. By means of this reliability level both the range of uncertainties in the measurement data and the bandwidth for the correlation assumed for the proposed model result. Depending on the relation assumed, by means of the correlation coefficient the unambiguousness of the model can be assessed. In this case it appears that on the basis of measurement results present and the accompanying reliability, no unambiguous acceptance criterion for the expansion can be found by which the strength of the construction can be maintained to a specified level. PROJECT NAME: Monitoringsfilosofie Hermes PROJECT CODE: BASEPROJECT NAME: Measuring, Monitoring and Exploration BASEPROJECT CODE: THEME NAME: Soil and Structures THEME CODE: 01 p. 2

3 Management samenvatting. De HERMES filosofie is ontwikkeld om een rationele opzet van monitoringsystemen te verkrijgen. De rationaliteit van een gehanteerde aanpak blijkt dan daaruit dat deze voldoet aan de HERMES ontwerpcriteria. Een monitoringssyteem dat ingezet wordt voor beheersdoeleinden moet zeker stellen dat de aanwezige toestand gedurende de gebruiksfase voldoet aan de vastgestelde eisen. Vaak is het niet mogelijk de parameter waar het werkelijk om gaat direct te meten. In dat geval moet deze parameter indirect gemeten worden. Binnen de rationele opzet is het dan van belang dat op een rationele manier bepaald wordt of de gemeten parameter daadwerkelijk informatie geeft over datgene waar het eigenlijk om gaat. In deze praktijkgerichte toepassing is een situatie genomen waarbij indirecte indicatoren gehanteerd worden ter beoordeling van de werkelijk aanwezige betonsterkte van viaducten die door ASR aangetast worden. De maat voor de toestand die te beoordelen is, is de sterkte van het constructiemateriaal. De gehanteerde indirecte indicator is in dit geval een gemeten uitzetting. De vraag die zich in dit geval voordoet is in hoeverre rationele acceptatiecriteria vast te stellen zijn voor de beoordeling van monitoringresultaten. Daarvoor zijn allereerst rationele beoordelingscriteria vastgesteld om een correlatie tussen verschillende parameters te kunnen valideren op basis van een serie verzamelde gegevens. Daarna is op basis van aanwezige onderzoeksresultaten vastgesteld in hoeverre gebruikmakend van die rationele basis concrete acceptatieniveau s voor de aanwezige toestand zijn vast te stellen, rekening houdend met variatie uit de a-priori as built situatie. De toepassing laat zien dat voor de validatie van een veronderstelde correlatie of een model allereerst betrouwbaarheidscriteria vast te stellen zijn. Met dat betrouwbaarheidsniveau ligt zowel de onzekerheid van de meetresultaten vast als de bandbreedte voor de veronderstelde correlatie of het geponeerde model. Afhankelijk van de veronderstelde relatie is met behulp van de correlatie coëfficiënt te bepalen in hoeverre een voldoende eenduidig verband valt waar te nemen. In dit geval blijkt op grond van de beschikbare gegevens met de daarbij behorende betrouwbaarheid géén eenduidig acceptatiecriterium voor de uitzetting vastgesteld te kunnen worden waarmee de sterkte van de constructie op een vereist niveau te houden is. PROJECT NAAM: Monitoringsfilosofie Hermes PROJECT CODE: BASISPROJECT NAAM: Measuring, Monitoring and Exploration BASISPROJECT CODE: THEMA NAAM: Soil and Structures THEMA CODE: 01 p. 3

4 Inhoud 1 INLEIDING Het verzamelen van data Onzekerheid Statistische data analyse Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbeveling...14 p. 4

5 1 INLEIDING. In het kader van HERMES wordt een rationele monitoring van constructies uitgewerkt. Bij het rationeel ontwerp van het monitoringssysteem moet aangegeven worden wat de te monitoren parameters zijn en in welke range de parameters variëren (zie de werkomschrijving, de paragrafen 3.1 en 3.2). Veelal is het niet mogelijk de parameter waarin men werkelijk geïnteresseerd is direct te monitoren, terwijl het wel mogelijk is een andere parameter te monitoren, die naar verwachting gerelateerd is aan de parameter van de interesse. De vraag of een dergelijke (indirecte) monitoring toelaatbaar is moet beantwoord worden. Om deze vraag te beantwoorden, is een deelproject opgezet met de titel: "Rationele monitoring van indirecte indicatoren i.p.v. directe conditieparameters". De doelstelling van dit project is het vaststellen van een criterium om indirecte monitoring toe te staan ten behoeve van conditiebewaking. Het deelproject is uitgewerkt aan de hand van een praktijk case. In geval van geconstateerde ASR schade (Alkali-silica reactie) is de sterkte van het beton in de constructie de vraag die beantwoord moet worden, om na te gaan of reparatie of vervanging van een viadukt noodzakelijk is. Een veel gestelde vraag is in hoeverre door meting van de expansie van de constructie (een indirecte indicator, ook wel uitzetting genoemd), een harde conclusie over de materiaaleigenschap betonsterkte (de directe indicator) van de door ASR beschadigde constructie kan worden getrokken. Het monitoren van expansie is veel eenvoudiger en goedkoper dan het monitoren van sterkte. Om monitoring van indirecte parameters mogelijk te maken moet aangetoond worden dat de indirecte parameter een voldoende betrouwbare relatie heeft met de directe parameter. Hierbij moet rekening gehouden worden met de onzekerheden in deze relatie. Het project is langs de volgende stappen uitgevoerd: het verzamelen van data (uit verschillende projecten) het analyseren van de verzamelde data (statistisch) het modelleren van de relatie tussen de conditie (sterkte) en de indirecte parameter(expansie) (Bayesian analyse) het vaststellen van een criterium (het voorspellen van de conditie (sterkte) op basis van de gemeten indirecte parameter (expansie). 2 Het verzamelen van data Om de relatie tussen de expansie en de indicator van de conditie van een constructie op te zetten, zijn de gegevens uit een basisonderzoek verzameld wat verricht is aan twintig kunstwerken in de A 59, waar ASR schade is geconstateerd. De wijze van werken bij het basisonderzoek is in een procedure vastgelegd (TNO Bouw rapport 96- BT-R0933). Deze procedure is een modificatie van een Britse procedure (ISE, Structural Effects of Alkali-Silica Reaction - Technical Guidance on the Appraisal of Existing Structures, 1992). Het basisonderzoek begint met een inspectie aan de constructie, waarbij het accent ligt op de vraag of schade is ontstaan door ASR of door andere oorzaken. Het aanwezige scheurpatroon wordt opgemeten teneinde een kwantitatieve indruk te krijgen van de mate van zwelling die is opgetreden (hiermee wordt de expansie vastgesteld). Tevens wordt gekeken naar de vochtbelasting van de constructie. Uit de constructie worden betonmonsters genomen. Deze worden visueel beoordeeld en vervolgens in het laboratorium onderzocht, waarbij de volgende onderzoeken worden verricht: polarisatie- en fluorescentiemicroscopie druksterkte p. 5

6 (éénassige) treksterkte potentiële verdere zwelling gedurende expositie in een vochtkamer en in een bad met warm, zout water gedurende een periode van één jaar niet-destructief onderzoek aan de zwellingsproefstukken in de vorm van het meten van veranderingen van de massa, de ultrasone voortplantingssnelheid en de dynamische elasticiteitsmodulus. De expansie is uitgedrukt door de zogenoemde relatieve cumulatieve scheurwijdte, die is gemeten door op de betreffende meetplaatsen twee loodrecht op elkaar staande meetlijnen te tekenen (aan de constructie gemeten, dus geen vrijexpansie). De meeste meetlijnen waren 1 m lang, maar vanwege de beperkte afmeting van enkele constructieonderdelen waren enkele meetlijnen korter (waar voor gecorrigeerd is). Alle scheuren die de meetlijnen kruisten zijn ingetekend, waarna per scheur zowel de scheurwijdte (loodrecht op de scheur) als de hoek met de meetlijn zijn opgemeten. Vervolgens is de totale scheurwijdte langs de meetlijnen bepaald. Hierbij is gerekend met de scheurwijdte langs de meetlijn (w l ), welke berekend is uit de scheurwijdte loodrecht op de scheur (w) en de hoek van de scheur met de meetlijn (α), met de formule w l = w sin(α). Tenslotte is de cumulatieve scheurwijdte gedeeld door de lengte van de meetlijnen, waarmee de relatieve cumulatieve scheurwijdte per strekkende meter werd verkregen (mm/m). Naast de expansie zijn de sterkte-eigenschappen van het beton (die als factor nodig is om de conditie van een constructie vast te kunnen stellen) verzameld. Deze waarden zijn gemeten aan kernen die uit de constructies op locatie van de scheurvorming zijn geboord. De druksterkte en éénassige treksterkte zijn bepaald door het uitvoeren van proeven. De splijttreksterkte is berekend met behulp van de volgende bekende relatie: splijttreksterkte (N/mm 2 ) = 1 + 0,05 druksterkte (N/mm 2 ) (1) De verzamelde gegevens zijn in tabel 1 in bijlage B weergegeven. 3 Onzekerheid De leerresultaten, zoals weergegeven in de figuur 1 en 2, laten een grote spreiding in de gevonden meetwaarden zien als functie van de aangetroffen expansie. Bij de interpretatie van deze gegevens dient men zich bewust te zijn van de volgende feiten: De meetfout De nauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van gehanteerde methoden wordt bepaald door de eenduidigheid van het werkproces en de nauwkeurigheid van de gehanteerde meetmiddelen. In dit geval geldt dat aan de visuele waarneming van de scheurbreedte, een relatieve fout van ca. 10% van de waargenomen waarde kan worden toegekend. De meetnauwkeurigheid van de sterkte-eigenschappen van een materiaal als beton wordt bepaald door de nauwkeurigheid van de gehanteerde meetapparatuur en het effect van de meetopstelling en de meetprocedure op het meetresultaat. Dit effect kan op 5% afgeschat worden. p. 6

7 y = -8,2006x + 66,676 R 2 = 0,1002 Druksterkte (N/mm 2 ) ,5 1 1,5 2 2,5 Expansie (mm/m) Figuur 1 De door proeven bepaalde druksterkte tegen de gemeten expansie Expansie vrij of verhinderd? Beton waarin ASR is opgetreden, kan worden beschouwd als een betonsoort met speciale eigenschappen, waarvan de expansie een duidelijk herkenbare is. Om deze reden worden de veranderingen in mechanische eigenschappen (sterkte) meestal gerelateerd aan de mate van expansie die is opgetreden. Het is echter van belang om te beseffen dat de homogeniteit, die wij kennen van normaal beton, in het geval van ASR verloren is gegaan. De plaats waar de ASR optreedt, varieert sterk. Met name door dit soort variaties ontstaan scheuren in het beton. In eerste instantie zullen de microscheuren groter worden, maar in een later stadium kunnen deze uitgroeien tot forse macroscheuren. De wijze waarop dit uitgroeien plaatsvindt, wordt in belangrijke mate door de constructie bepaald. Belangrijke parameters zijn hierbij de geometrie, de wapeningsconfiguratie (in welke mate en in welke richting verhindert de wapening de expansie), de waterhuishouding (bijvoorbeeld: waar blijft water staan) en de expositieomstandigheden. Deze parameters bepalen niet alleen de lokale veranderingen van de materiaaleigenschappen, maar hebben bovendien invloed op de mate waarmee expansie door de lokale omstandigheden zich kan uiten. De inhomogeniteit wordt dus in belangrijke mate door de beschouwde constructie bepaald. Variaties in de as-built sterkte eigenschappen als gevolg van lokale invloedsfactoren vallen binnen de variaties zoals toegestaan door het aanwezige systeem van kwaliteitseisen. p. 7

8 4,5 Eénassige treksterkte (N/mm 2 ) 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 y = -0,3787x + 2,3968 R 2 = 0,0375 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Expansie (mm/m) Figuur 2 De door proeven bepaalde éénassige treksterkte tegen de gemeten expansie Blijkbaar is de gemeten expansie (op basis van de cumulatieve scheurwijdte) in dit project altijd de verhinderde expansie genoemd. Om een meer realistische beeld van de uitzetting in beton, die wordt veroorzaakt door ASR, te geven is het verstandig een zogenoemde vrijexpansie te meten. Deze worden gekregen door het uitvoeren van de versnelde uitzettingsproef in het laboratorium met een standaard betonproefstuk (prisma). De proefstukken worden in een bepaalde omgeving bewaard. Na een bepaalde expositietijd wordt de vrijexpansie nauwkeurig gemeten. Druk of treksterkte? Druksterkte van beton wordt vaak beschouwd als de belangrijkste parameter voor het ontwerpen en de kwaliteitscontrole. Het is dus logisch deze parameter na te gaan als ASR in het beton optreedt. De druksterkte van beton voor het ontwerpen en de kwaliteitscontrole is in het algemeen gebaseerd op de waarde, die wordt gemeten op een ouderdom van beton van 28 dagen. Het is wel bekend dat de hydradatieproces verder doorgaat tot een aanzienlijke lange periode, waarbij de druksterkte kan oplopen tot 2 á 3 keer zo hoog als die van 28 dagen. Uit figuur 1 blijkt dat de minimale druksterkte boven 40 N/mm 2 ligt, en die is vermoedelijk hoger dan de ontwerpwaarde (B30?). Daarom vormt de reductie van druksterkte door ASR in de praktijk vaak geen probleem. Toch dient men meer aandacht te besteden aan de reductie van de treksterkte van beton door ASR. In de VBC wordt aangenomen dat tussen de éénassige treksterkte f t,uniax en de splijttreksterkte de volgende relatie bestaat: éénassige treksterkte (N/mm 2 ) = 0,9 splijttreksterkte (N/mm 2 ) (2) Op basis van de vergelijking 1 en 2 bestaat de volgende relatie tussen de éénassige treksterkte en de druksterkte: éénassige treksterkte (N/mm 2 ) = 0,9*(1 + 0,05 druksterkte) (N/mm 2 ) (3) Uit vergelijking 3 blijkt dat er een lineaire relatie bestaat tussen de éénassige treksterkte en de druksterkte. In figuur 3 en 4 is deze relatie niet meer teruggevonden. Dit is misschien gedeeltelijk veroorzaakt door ASR. p. 8

9 Berekende treksterkte versus druksterkte. 4,5 4,0 3,5 y = 0,0302x + 0,3335 R 2 = 0,1603 Treksterkte (N/mm 2 ) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Druksterkte (N/mm 2 ) Figuur 3 De éénassige treksterkte tegen de druksterkte 4 Statistische data analyse De drie sterkte-eigenschappen (druksterkte, éénassige treksterkte en splijttreksterkte) zijn weergegeven in respectievelijk figuur 1, 2 en 5 als een functie van de expansie. Tevens is de verhouding tussen de éénassige treksterkte en de druksterkte als een functie van de expansie weergegeven in figuur 4. Om de statistische indruk te krijgen, is de lineaire regressielijn ook ingetekend in dezelfde figuren. De eerste indruk van figuur 1 en 2 toont aan dat er met de gehanteerde meetmethoden geen duidelijke relatie tussen de druksterkte of de éénassige treksterkte en de expansie valt waar te nemen (figuur 5 geeft de zelfde tendens als figuur 1 omdat de splijttreksterkte is afgeleid van de druksterkte met behulp van de vergelijking 1). Verder geeft de lineaire regressie aan dat de mechanische eigenschappen (druk- en treksterkte) in lichte mate afhankelijk zijn van de expansie. De regressiecoëfficiënt R 2 duidt echter niet op een sterke relatie (met de waarde tussen 0,0375 en 0,1002). Hetzelfde geldt ook voor de gegevens in figuur 4, waarin de verhouding tussen de éénassige treksterkte en de druksterkte tegen de expansie is weergegeven. p. 9

10 Trek/Druksterke versus expansie. 0,08 0,07 0,06 y = -0,0026x + 0,0366 R 2 = 0,0081 Trek/druksterkte 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Expansie (mm/m) Figuur 4 De verhouding tussen éénassige treksterkte en druksterkte tegen de gemeten expansie Trek / Druksterkte versus expansie. 7,0 6,0 y = -0,41x + 4,3338 R 2 = 0,1002 Splijttreksterkte (N/mm 2 ) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Expansie (mm/m) Figuur 5 De berekende splijttreksterkte op basis van de druksterkte tegen de gemeten expansie Wanneer is er sprake van een duidelijke relatie? Met andere woorden: welke criteria zijn te hanteren, rekening houdend met onzekerheid in de veronderstelde correlatie. Op basis van statistiek is het mogelijk een criterium vast te stellen. Hieronder is een simpel geval gegeven om een voorbeeld voor de lineaire situatie in dit verband uit te werken. p. 10

11 Er is een groep data (x, y) dat met een meetfout ε van y wordt gemodelleerd. Het model is geschreven als: y = β + β x+ ε (4) voorspel 0 1 waarin ε een stochastische variabele is die in het volgende voorbeeld als normale verdeling wordt aangenomen. Voor iedere datapunt (x i, y i ) zijn er drie typen van afwijkingen, namelijk: - fout-(of residu-) afwijking y - y voorspel - regressieafwijking y voorspel µ y - totaalafwijking y - µ y De relaties van deze verschillende afwijkingen zijn weergegeven in figuur 6. De totaalafwijking kan worden geschreven als: y µ y = ( y y voorspel ) + ( y voorspel µ y ) (5) De relatie van vergelijking (2) is in feite nog van toepassing voor de kwadratensom van afwijkingen: y µ 2 = y y 2 + y µ 2 ( y ) ( voorspel ) ( voorspel y ) (6) De linker kant van vergelijking (6) noemen wij totaal-kwadratensom (SST). Het eerste stuk van de rechter kant van vergelijking (6) wordt residuele kwadratensom (SSE) genoemd. Het tweede stuk van de rechter kant van vergelijking (6) noemen we regressie-kwadratensom (SSR). De vergelijking (6) kan worden omgeschreven: SST = SSE + SSR (7) De regressiecoëfficiënt R 2 (ook wel benoemd als coëfficiënt van beslissing ) kan met de volgende vergelijking worden berekend: 2 SSR SSE R = 1 SST = SST (8) Uit vergelijking (8) kan men zien dat de waarde van de regressiecoëfficiënt R 2 tussen 0 en 1 ligt. Als de foutafwijking klein is ten opzichte van de totaalafwijking is er sprake van een duidelijke relatie (met andere woorden, R 2 ligt dichtbij het getal 1). (x, y) y - y voorspel y - voorspel µ y y - µ y µ y Figuur 6 Drie typen afwijkingen in de modellering We nemen aan dat na de meetfout ε een normale verdeling volgt met het gemiddelde µ ε = 0 en de standaarddeviatie σ. In dit voorbeeld wordt de verspreiding van data alleen door de meetfout beheerst. Hierbij worden twee waarden van de standaarddeviatie gekozen, namelijk σ = 1,6 en σ = 0,13. Dus: Voor geval 1: ε = N(0, 1,6) Voor geval 2: ε = N(0, 0,13) p. 11

12 De regressiecoëfficiënt R 2 voor beide gevallen is berekend: Voor geval 1: R 2 = 0,037 Voor geval 2: R 2 = 0,908 De grenzen met een zekerheid van 90% (dat wil zeggen dat het voorgestelde model 90% meetresultaten kan dekken) zijn berekend en weergegeven in figuur 7 en 8. Het interval tussen bovengrens en ondergrens noemen we de bandbreedte, die als een belangrijke indicator voor de modelzekerheid wordt beschouwd. In figuur 7 is het duidelijk dat het voorgestelde model niet in staat is om met een redelijke zekerheid (de bandbreedte is te groot) de voorspelling te geven. De regressiecoëfficiënt R 2 (in dit geval 0,037) toont aan dat de residuele fout ten opzichte van de totale fout te groot is. In figuur 8 is de bandbreedte aanzienlijk kleiner met de regressiecoëfficiënt R 2 van 0,908. Dit betekent dat een goede voorspelling kan worden gekregen met het voorgestelde model. In het algemeen kan de regressiecoëfficiënt R 2 = 0,9 als een statistisch criterium voor de geldigheid van een lineair model worden beschouwd. Het moet worden benadrukt dat twee extreme voorbeelden zijn gegeven in dit rapport. In de praktijk is de situatie vaak niet zo simpel. Mensen praten hierbij niet alleen over de modelonzekerheid, maar ook over meetonzekerheid, enzovoort. Het is vooral nog ingewikkeld voor problemen als ASR. De integrale beschouwing, dus alle onzekerheden meenemend, is essentieel voor het aanpakken van het ASR probleem data regressie bovengrens ondergrens 3 y ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 x Figuur 7 Modelonzekerheid voorbeeld (geval 1), bandbreedte waarbinnen met 90% zekerheid een model door meetresultaten gedekt wordt. De figuur laat duidelijk zien dat een sterke verandering van de helling mogelijk is, wat ook uit de lage waarde van de correlatie coëfficiënt blijkt. Een éénduidige relatie tussen de variabelen x en y valt in dit geval dus niet aan te tonen. p. 12

13 3 2,5 2 data regressie bovengrens ondergrens y 1,5 1 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 x Figuur 8 Modelonzekerheid voorbeeld (geval 2), een situatie waarin met 90% zekerheid een model klopt met meetresultaten. De band is smal waardoor de helling nog maar weinig kan variëren wat ook uit de hoge waarde van de correlatiecoëfficiënt blijkt. 5 Conclusies en aanbevelingen 5.1 Conclusies Als gevolg van de relatief grote onzekerheid in de bepalende parameters, is het niet mogelijk een eenduidig verband tussen uitzetting en sterkte parameters vast te stellen. De relatie tussen uitzetting en sterkte kan niet aangetoond worden hoofdzakelijk door een combinatie van de volgende redenen: de gemeten expansie is niet vrijuitzetting (zeer sterk locatieafhankelijk); de onderzochte monsters zijn allemaal loodrecht van de richting van de expansiemeting uitgeboord. Als de expansie anisotroop is, is de relatie tussen de expansie en de sterkte niet relevant. Het is in dit geval niet mogelijk een veronderstelde expansierelatie rationeel te valideren, gebruikmakend van uit de praktijk afkomstige waarnemingen. Variatie in eigenschappen als gevolg van de a-priori situatie (de as-built eigenschappen zoals aanwezig na oplevering) zijn daarin verwerkt. Van een rationeel verband tussen het model en de meetresultaten zou sprake zijn wanneer het theoretische verband door de waarnemingen en de daarbij behorende onzekerheden aangetoond kan worden met de vereiste statistische zekerheid. Dit betekent dat het op basis van deze resultaten niet mogelijk is om de monitoring van de expansie van een viadukt te gebruiken om een betrouwbare indicatie te krijgen van de betonsterkte in een viadukt. Expansie is geen betrouwbare indirecte indicator van beton sterkte. Op deze manier kunnen verschillende te monitoren parameters gecontroleerd worden op bruikbaarheid. p. 13

14 5.2 Aanbeveling Om de relatie tussen vrijexpansie door ASR en de reductie van treksterkte te vinden, is het raadzaam een laboratoriumonderzoek uit te voeren. In een dergelijk onderzoek zal de vrijexpansie worden gemeten, in combinatie met de vergelijkingen van de treksterkte tussen het aangetaste beton en het gezonde beton. Deze relatie vormt een basis voor de verandering van de materiaaleigenschap van ASR, en kan worden gebruikt voor de constructieve beoordelingen. TNO Bouw Afdeling Civiele Infrastructuur Dr. Ir. Ningxu Han p. 14

15 A. Proefmethoden in dit project Voor het beoordelen van de constructieve gevolgen van ASR is het zaak de mechanische eigenschappen te bepalen met behulp van proeven met kernen, die zijn geboord uit de betreffende constructies. De opzetten van deze proeven zijn weergegeven in figuur 6. F F F l=150 mm d=75 mm d=75 mm l=75 mm l=75 mm d=75 mm (a) (b) (c) Figuur 9 Eénassige trekproef (a), splijttrekproef (b) en éénassige drukproef (c); afmetingen proefstukken, aangebrachte krachten en breukvlakken. p. 15

16 B. Data Tabel 1 Data van proeven en inspectie A59 Nr. 1 Naam Hambaken ,4 1,4 0 4, ,9 0,6 0 3, ,9 2,1 0 3, ,2 2,4 0 4, ,2 2,1 0 4,7 Nr. 2 Naam Hedelseweg ,6 1,9 0 4, ,6 1,9 0 5, ,4 1,2 0 4, ,0 2,4 0 4, ,3 2,6 0 4,6 Nr. 3 Naam Rietvelden ,1 2,4 0 4, ,1 2,7 0 4, ,6 1,1 0 3, ,1 3,9 0 3, ,1 2,9 0 4,0 Nr. 4 Naam Den Bosch West ,4 1,7 0 4, ,8 2,4 0 5, ,1 2,5 0 4, ,0 2,6 0 4,5 Nr. 5 Naam Vlijmen Oost ,0 2,5 0 4, ,5 0,8 0,7 4,3 p. 16

17 Nr. 6 Naam Heidijk ,2 1,2 0,7 3, ,2 0,6 0,4 3, ,2 1,0 0,7 3, ,1 2,0 0 4, ,3 1,8 0 3, ,1 1,2 0 4,0 Nr. 7 Naam Pres. Kennedybrug ,1 1,3 0 3, ,6 2,0 0 4, ,6 3,2 0 4, ,6 3,1 0 4, ,8 2,9 0 4,6 Nr. 8 Naam Wolfput ,6 1,6 0,3 3, ,1 0,3 1,8 2, ,6 1,1 0,9 3,3 Nr. 9 Naam Wolfshoek ,2 3,2 0,4 4, ,0 3,3 0,9 4, ,4 0,7 1,5 4, ,6 1,5 0,8 3, ,7 3,2 0,3 5,6 Nr. 10 Naam Elshoutseweg ,7 2,3 0,4 3, ,7 2,3 0,5 3, ,9 2,3 0 4, ,7 2,6 0,5 3, ,1 0,6 1,2 4,0 Nr. 11 Naam Drunen West ,3 0,7 1,6 3, ,9 2,1 0,4 3, ,8 2,6 0 3, ,4 2,8 0 4, ,2 0,7 0,8 4,0 p. 17

18 Nr. 12 Naam Labbegat ,5 2,6 0,1 4, ,3 1,9 0 4, ,9 3,0 0 4, ,6 2,1 0,4 4, ,0 2,5 1,0 3,3 Nr. 13 Naam Capelsche Haven ,0 3,1 1,0 4, ,0 2,6 0,5 3, ,4 2,3 0 4, ,2 2,5 0 5,2 Nr. 14 Naam Schoutstraat ,3 3,6 0,2 5, ,6 2,8 0 5, ,9 1,6 0,9 2, ,9 2,0 0,4 3, ,0 2,2 0,0 3,2 Nr. 15 Naam Zijlweg ,7 2,6 0,0 4, ,3 0,4 0,3 3, ,0 3,9 0 4, ,7 2,1 0,1 3, ,5 3,0 0,0 4,6 Nr. 16 Naam Heemraadsingel ,5 2,0 0,6 5, ,6 1,1 0,5 4, ,4 0,8 0,9 4,2 Nr. 17 Naam Hespelaar ,2 3,5 0,0 4, ,8 3,4 0 5, ,0 0,8 0,2 5, ,7 2,9 0 3, ,8 3,3 0,1 4,8 p. 18

19 Nr. 18 Naam Haasdijk ,3 3,2 1,3 4, ,0 2,6 0,7 4, ,6 2,9 0,3 4, ,3 3,2 0 4, ,5 3,8 0,5 5,0 Nr. 19 Naam Houteind ,5 2,7 1,0 3, ,7 3,4 1,3 4, ,8 2,6 0 3, ,0 3,6 0,9 4, ,0 2,8 1,1 3,6 Nr. 20 Naam Rode Weel ,4 3,5 1,2 5, ,0 2,2 1,1 4, ,9 2,2 0,7 3, ,1 3,9 1,2 4,4 p. 19

20 General Appendix: Delft Cluster Research Programme Information This publication is a result of the Delft Cluster research-program (ICES-KIS-II), that consists of 7 research themes: Soil and structures, Risks due to flooding, Coast and river, Urban infrastructure, Subsurface management, Integrated water resources management, Knowledge management. This publication is part of: Research Theme : Soil and structures Baseproject name : Measuring, Monitoring and Exploration Project name : Monitoring philosophy Hermes Project leader / Institute Ir. A.R. Koelewijn GeoDelft Project number : Project duration : Financial sponsor(s) : Delft Cluster GeoDelft Dienst Weg en Waterbouw Rijkswaterstaat. Bouwdienst Rijkswaterstaat Projectbureau HSL-zuid TNO-Bouw Project participants : GeoDelft TNO Bouw Total Project-budget : Number of involved PhD-students : 0 Number of involved PostDocs : 0 Dienst Weg en Waterbouw Rijkswaterstaat. Bouwdienst Rijkswaterstaat Projectbureau HSL-zuid Delft Cluster is an open knowledge network of five Delft-based institutes for long-term fundamental strategic research focussed on the sustainable development of densely populated delta areas. Keverling Buismanweg 4 Tel: Postbus 69 Fax: AB Delft info@delftcluster.nl The Netherlands p. 20

21 Theme Management team: Ground and Construction Name Dr. Ir. P. van den Berg Prof. Dr. Ir. J.G. Rots Organisation GeoDelft TNO-Bouw Project group During the execution of the project the research team included: Name Organisation 1. Dr. Ir. P. Hölscher GeoDelft 2. Ir. G.H. Wijnants TNO Bouw 3. Dr. Ir. J.K. van Deen GeoDelft 4. Ir. F.J. Postema Bouwdienst Rijkswaterstaat 5. Drs. B.G.H.M. Wichman Rijkswaterstaat DWW 6. Drs. R.J. Aartsen Projectorganisatie HSL Zuid 7. Ir. W.O. Molendijk GeoDelft Other Involved personnel The realisation of this report involved: Name Organisation 1. Dr. Ir. A.R. Koelewijn GeoDelft 2. Dr. Ir. P.H. Waarts TNO Bouw p. 21