BRA WAT 11: SPATGEDRAG VAN EEN MET DROGE PROMATECT-H@ BESCHERMDE VOCHTIGE GRINDBETONPLAAT BQ VERHITTING VOLGENS DE RWS-KROMME



Vergelijkbare documenten
INSTITUUT TNO VOOR BOUWMATERIALEN EN BOUWCONSTRUCTIES TOEGEPAST-NATUURWETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 21 maart 2017 Cc: -

_.: BRAWAT 11:SPATGEDRAG VAN ONBESCHERMDE VOCHTIGE VAN PP VEZELS VOORZIENE GRINDHETON PLATEN HU VERHITTING VOLGENS DE RWS KROl\iME

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 6 maart 2017 Cc: Efectis-M000409[Rev.1]/BTJ/TNL

Brandwerende bescherming van betonnen kanaalplaten met Rockfon Facett platen

Pagina's : 6 Tabellen : 1 Figuren : 11 Bijlagen : -

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 6 maart 2017 Cc: -

Bepaling van functiebehoud bij brand volgens NPR 2576: 2005 van JMV bevestigingsbeugels, type FBB 6, 8, 10, 12, 14, 16, 19 en 25 mm

Metacon B.V James Wattstraat PA GOUDA

Schoorsteentechniek Brummen BV Dhr. E. Kurble Postbus AA BRUMMEN

Indicatieve bepaling brandwerendheid tegel PL2/40 gemonteerd op een spouw met steenwol tegen een staalplaat.

Indicatieve bepaling brandwerendheid tegel PL2/40+A gemonteerd op een spouw met steenwol tegen een staalplaat met verstijvingen.

Postbus CB Rijswijk Lange Kleiweg GH Rijswijk

Bepaling van de brandwerendheid van een geluid/isolatiewand met geluidwerende tegels bij de verhitting volgens de Hydro- Carbon curve

INHOUD 4 EVALUATIE 16 5 SAMENV ATIING EN CONCLUSIES 18 1 INLEIDING 3 REFERENTIES 20 WST VAN FIGUREN EN FOTO'S 21 BULAGEN 22.

Eec#js. Memorandum. Van Aan: Cc: Onze referentie. Datum: 9 februari Onderwerp: Testresultaten RWS Bramen brandproef 1 1.

De warmteverliescoëfficiënt van een begane grondvloer bij toepassing van Drowa chips als bodemisolatie in kruipruimtes bij een tussenwoning

Onderzoek naar het gedrag onder Rijkswaterstaat brandomstandigheden van step-barriers t.b. v. de Westersehelde tunnel

Efectis Nederland BV. Systemair T.a.v. de heer E. Kuiper Kilweg LL ZWIJNDRECHT. Geachte heer Kuiper,

Brandweer Haarlemmermeer T.a.v. dhr. G. van Ommeren Postbus AA HOOFDDORP 2130AA41. Geachte heer Van Ommeren,

Verzamelrapport - brandwerendheid in de zin van NEN 6069:2011 van doorvoeringen met de FP Pipe Collar en FP Pipe Collar Bracket

TNO-rapport WATERSTOFDIFFUSIE IN EEN CONSTRUCTIEDETAIL VAN STAAL VOORZIEN VAN EEN ZINKLAAG

Efectis Nederland BV. DL Chemicals Roterijstraat B-8793 Waregem België. Efectis Nederland-rapport Efectis-R0111

Beoordeling van de brandwerendheid in de zin van Bijlage A van NEN 6069:2005 van deur-/kozijnconstructies voorzien van houten deurbladen, type HW50

Geluidabsorptie van een aantal Sonaspray constructies

Brandwerendheid van stalen ventilatiekanalen zonder brandkleppen voorzien van een steenwol bekleding type Conlit Ductrock

Reinaerdt deuren BV Postbus AA Haaksbergen

Naam: THEBA UNISYSTEMEN B.V. Adres: Populierenlaan 80 tel Postcode: 1911 BM fax Plaats: Uitgeest

ISOCAB Treurnietstraat 10 B-8531 HARELBEKE (Bavikhove) België

Beoordeling van de doorbrandtijd van Xella gipsvezelplaten van 12,5 en 15 mm dik

Belastingproeven PVC stellingkasten

Vergelijkend onderzoek naar temperatuursontwikkeling in betonplaten beschermd met Fendolite

Bepaling R bf en R bw volgens NEN 1068:2012 bij toepassing kruipruimte isolatie (Drowa chips en EPS-platen)

Brandschot ; canalures staaldak profiel type 106.

Reinaerdt deuren BV Postbus AA Haaksbergen. Projectnaam brandwerendheid RF-HS70 en RF-HR90 deur-/kozijnconstructies Projectnummers

Beoordeling van de brandwerendheid in de zin van NEN 6069:2005 van een stalen dubbelvleugelige draaideur, bestaande uit een loop- en standdeur

Beoordeling van de brandwerendheid in de zin van NEN 6069:2005 van doorvoeringen door een HILTI CP 670 Double Board systeem

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

Cement en water vormen cementlijm

Beoordeling van mogelijke uitbreidingen op het toepassingsgebied van AGC Pyropane beglazing voor EW30 brandwerendheid in de zin van NEN 6069:2011

Brandwerendheid van stalen schuif-/hefdeuren, type MET BRAND SCHUIFDEUR SGS/GGS PRO

De beoordeling zal worden gegeven op basis van de mogelijkheden die Bijlage A van NEN 6069:2005 biedt.

Verder hebt u nog gevraagd op er op de profielen eventueel een strook Jessup 7500 Serie Glo Brite mag worden aangebracht.

Rapport. Opdrachtgever: Xella Nederland bv Rapportnummer: Y RA Datum: 22 juli 2010 JM/NvD/HT/Y RA

CLASSIFICATIE VAN DE BRANDWERENDHEID VOLGENS EN :2007+A1:2009 VAN EEN MULTIGIPS GIPSBLOKWAND 70 MM

7.3 Grenstoestand met betrekking tot de dragende functie Kanaalplaatvloeren Buiging

spatten van grindbeton en lichtbeton bij brand

Verzamelrapport - brandwerendheid in de zin van NEN-EN :2005 van doorvoeringen met de FP Wall Outlet

TESTRAPPORT. Waterdichtheid volgens NEN 2778:2015 SnelBouwSysteem (SBS) geïsoleerd met gebonden EPSschuimparels

Onderzoek naar de rookwerendheid gebaseerd op EN : C1:2007 van hollewanddozen van Attema bij omgevingstemperatuur (S a ) en 200ºC (S 200 )

Bepaling van de sterkte van Chairlink stackchair koppelstukken voor stoelen opgesteld als rij volgens NEN-EN 14703:2007

Rapport. Waterdichtheid Isotras funderingsaansluiting. Opdrachtnummer: 18-G-0040 Referentie: JGD/SK

De technologie van waterdicht beton

Efectis Nederland BV. Microliner BV T.a.v. dhr. K. Zilverschoon Chico Mendesring WN DORDRECHT. Geachte heer Zilverschoon,

Theuma N.V. Zandstraat 10 B-3460 Bekkevoort BELGIЁ. Efectis Nederland-rapport Efectis-R0218. Efectis Nederland BV

Bepaling van de brandwerendheid van een niet dragende scheidingswand volgens EN : 1999 opgebouwd uit S-panell S 60 panelen

De warmteweerstand van De Hoop Reno systeemvloer volgens NEN 1068:2012

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

Beoordeling Legionellaveiligheid StatiqCooling dauwpuntskoeler

Hechting dekvloeren. Onderzoek naar het scheuren onthechtingsgedrag van cementgebonden dekvloeren

Onderzoek naar de brandwerendheid, volgens EN :2015, van een sandwichpanelen wand in combinatie met een Fire Defender (wand)sprinklersysteem.

Postbus CB Rijswijk Lange Kleiweg GH Rijswijk Nederland Frekehof KA LEIDSCHENDAM

Deelexamen : BETONTECHNOLOOG Datum : 26 mei : tot uur (180 minuten)

De brandwerendheid van ramen, wanden en deuren

Uitvoering van betonconstructies: NBN EN en prnbn B (ANB)

Invloed van afstandhouders op het chloride indringingsprofiel.

Aantal pagina's 10. Doorkiesnummer (088) Wrijvingscoëfficiënten van C-Fix-, basalt en betonzuilen

Notitie Dossier 8915

SBRCURnet Project Autogene krimp van betonconstructies. Dag van Betontechnologie 30 maart 2017 Ton van Beek

sterkte en stijfheid van kolommen bij wisselbelasting

Condens niet binnen maar buiten

Onderzoek Nefit Topline CV-ketels

P.O. Box ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk The Netherlands

Constructieve analyse bestaande vloeren laag 1/2/3 (inclusief globale indicatie van benodigde voorzieningen)

NATIONALE MAATSCHAPPIJ DER BELGISCHE SPOORWEGEN TECHNISCHE BEPALING

beheersorganisme voor de controle van de betonproducten Tel. (02) Fax (02) TECHNISCHE NOTA NTN 018

Postbus AB GORINCHEM. Lange Kleiweg 5 Postbus BC RIJSWIJK. Notified Body Nr.: Niet-dragende wand met Attema hollewanddozen

Onderzoek betonkwaliteit silo s Zeeburgereiland

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

De onverhitte zijde. Scheurvorming bij brand in afgezonken tunnels. extra online

Lastenboektekst ULTRA FAST TRACK

Brandrapport. 60 brandwerend, dubbele deur, volgens NEN-EN

VOOR PROEVEN OP MATERIALEN

Hoofdstuk 4: Beton in de kist

Beoordelingsgrondslag voor vulmiddelen

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

Thermografisch onderzoek aan de gebouwschil van de woning aan de Thorbeckelaan nr. 24 te Eindhoven

Rookwerendheid van Attema Brandwerende Doorvoer

Projectnaam brandwerendheid van wand- en dakconstructies Projectnummer

Laboratorium voor brandveiligheid

Brandproeven Rotterdamsebaan

Onderzoek naar het brandgedrag van een gestoffeerde zitting met bekleding, type Gabriel Fame. Brandtesten volgens EN 1021, delen 1 & 2

Datum: 18 maart 2011 Ons kenmerk: RH3851 Project: Beoordeling staalconstructie systeem FlexFrameBouw Betreft: Onderzoek brandwerendheid

01 kwaliteitscontrole beton

VOORLOPIG RAPPORT. COMMISSIE VOOR ÜITVOERIING VAN RESEARCH INCESTEED DOOR 1>E B ETO N V ER EN I Cl N C BRANDPROEVEN OP VOORGESPANNEN BETONLIGGERS

Lichtbeton voor balkons

Cementgebonden afstandhouders in een betonconstructie met een ontwerplevensduur van 100 jaar

Bepaling corrosiesnelheid van koperen leidingen voor en na de AquaCell waterontharder. Deel 2: Bepaling corrosiesnelheid na 10, 11 en 12 maanden

Transcriptie:

TN().rapport 99 CVB R2155 TNO Bouw BRA WAT 11: SPATGEDRAG VAN EEN MET DROGE PROMATECT-H@ BESCHERMDE VOCHTGE GRNDBETONPLAAT BQ VERHTTNG VOLGENS DE RWS-KROMME Contactpersoon Dr.!r. C. Both centrum voor Brandveiligheid lange Kleiweg 5 Postbus 49 2600 AA Delft Datum November 1999 Auteur(s) Ddr. C. Both Telefoon 015 284 2000 Fax 015284 3990 Opdrachtgever(s) Bouwdienst Rijkswaterstaat Postbus ooסס 2 3502 LA Utrecht Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd enlofopenbaar gemaakt door middel van druk, fot~ kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. ndien dit rapport in opdracht werd uitgebracht. wordt voor de rechten en v9ljllichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer.verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoel<sopdrachten aan mo, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst HeUerintage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbendenis toegestaan. Project no. 08.20.3.7173/006.90076/01.01 Aantal pagina's 26 @1999TNO TNO Bouw Vll'icht on<lel:zoe< en geelt advies f1g( bouw- ~. ~in opd'achtvano/d$rmeerde overileid. grote enldeine ~ in dellouw. 1Oe~ enilnlnche-instllllingen. Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuu~jk onderzoektno

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 2 van 26 NHOUD 1 NLEDNG 3 2 PROEFSTUKKEN 5 3 BEPROEVNGSMETHODE 9 4 PROEFRESULTATEN 4.1 Resultaten 4.2 Vergelijkingenevaluatie 11 11 20 5 CONCLUSES EN AANBEVELNGEN 23 REFERENTES 24 BULAGE A: BETON 26

TNo-Rapport 99 CVB R2155 3 van 26 1 NLEDNG Bij aan brand blootgestelde betonconstructies kan het verschijnsel optreden, dat aan de verhitte zijde spontaan stukken (schollen) beton afspringen. Dit verschijnsel wordt spatten genoemd. n het algemeen kan worden gesteld dat het vochtgehalte in de betonconstructie een belangrijke parameter is met betrekking tot de kans op spatten. Uit de literatuur blijkt dat naarmate het vochtgehalte hoger is, de kans op spatten toeneemt. Bij betonconstructies beschermd met plaatmateriaal of spuitmortel, kunnen mogelijkerwijs, ten gevolge van spatten van beton, delen van de bescherming/isolatie loslaten, hetgeen uiteraard -negatievegevolgen heeft voor de temperatuurontwikk:eling in de betonconstructie. Tot voor kort is het onderzoek naar het verschijnsel spatten beperkt gebleven tot direct aan verhitting blootgestelde betonconstructies. Gegevens welke het spatgedrag van beschermde c.q, geïsoleerde betonconstructies goed beschrijven zijn schaars. Experimentele gegevens met betrekking tot de remperatuurontwikkeling van beschermde betonconstructies (bijvoorbeeld in tunnels), zijn wel voorhanden, maar deze geven vaak geen zicht op het spatgevaar, aangezien bij de bedoelde experimenten dunne, relatief droge, betonplaten worden toegepast n de praktijk zal het zo zijn dat het vochtgehalte in de betonconstructie van tunnels aanzienlijk hoger kan liggen dan in de beproefde betonplaten. Om meer inzicht te verkrijgen in het spatgevaar van betonconstructies in tunnels, heeft de Bouwdienst R.W.S. een gefaseerd onderzoeksplan geformuleerd. n opdracht van het ministerie van Verkeer en Waterstaat, Bouwdienst R. W.S. is bij het Centrum voor Brandveiligheid, onderzoek verricht in het kader van het Brawat programma. n de eerste fase van dat onderzoek is een beknopte literatuurstudie verricht en zijn brandproeven uitgevoerd op beschermde betonplaten. Uit de literatuurstudie komt naar voren dat, om meer inzicht te verkrijgen in het spatfenomeen, experimenteel onderzoek nodig is en dat er (nog) geen gevalideerde (analytische dan wel numerieke) modellen beschikbaar zijn voor rekenkundig onderzoek en simulaties. Dergelijke modelvorming is wel gewenst want het kan middels parameterstudies inzicht verschaffen in het spatten; uiteraard gaat daar nogal wat tijd overheen. Verder blijkt dat één van de belangrijkste parameters met betrekking tot spatten het vochtgehalte in het beton is. De vrij algemeen aanvaarde theorie is dat bij verhitting gevormde waterdamp welke niet snel genoeg kan ontsnappen de kans op spatten vergroot (een en ander in relatie tot de microstructuur van -en de daaraan gerelateerde eigenschappen van- het beton). Zie [1]. Om op korte termijn tot meer inzicht en tot praktische hanteerbare uitspraken te komen zijn naar aanleiding van de literatuurstudie

TNo-Rapport 99-CVB-R2155 4 van 26 brandproeven gepland, gericht op de vraag of onder extreem ongunstig geachte omstandigheden ("worst-case", derhalve met name gerelateerd aan het vochtgehalte in het beton), spatten optreedt. Uit de brand.proeven uitgevoerd in de eerste fase van het Brawat-onderzoek, is gebleken dat ondanks het hoge vochtgehalte in het onder water verharde proefstuk (6% (VN» geen spatten is opgetreden. Zie [1,2]. Door de gekozen vervaardigingswijze van de proefstukken was echter ook het vochtgehalte in het isolatiemateriaal hoog, hetgeen betekent dat de verhittingssnelheid (van het beton) wordt vertraagd (als gevolg van het feit dat het in het isolatiemateriaal aanwezige vocht bij verhitting verdampt waardoor gedurende enige tijd de temperatuur op het betonoppervlak op 100 (}C blijft, waardoor de spatkans afneemt). Samenvattend wordt gesteld dat de in de eerste fase uitgevoerde proeven wellicht niet op de "worst-case" gebaseerd waren. Voor meer details wordt verwezen naar [1,2]. n overleg met de Bouwdienst is derhalve besloten dat aanvullend onderzoek nodig was om een uitspraak te doen over de meest ongunstig geachte situatie (de "worst-case"), namelijk die waarbij het beton zo nat mogelijk is en het isolatiemateriaal zo droog mogelijk. Aangezien het vochtgehalte de belangrijkste parameter is, werd in eerste instantie voorgesteld een aantal in-situ metingen uit te voeren om infonnatie te verkrijgen omtrent de reële luchtvochtigheidscondities in tunnels alsmede reële vochtgehalten in betonconstructies in tunnels. Op grond van deze metingen zouden een aantal proefstukken kunnen worden gemaakt, waarbij de beldedingsdikte op de gebruikelijke manier wordt gedimensioneerd (temperatuureriterium op het scheidingsvlak beschermingsmateriaalbeton en van het wapeningsstaal). Gezien het destructieve karakter van adequate bepalingsmethoden voor het vochtgehalte. is besloten hier voorlopig van af te zien, en proefstukken te maken welke een zo hoog mogelijk vochtgehalte zouden hebben, ten einde de "worst-case" te onderzoeken. n het onderhavige rapport' wordt verslag gedaan van twee in dat kader uitgevoerde brandproeven. Doel van het onderzoek was de bepaling van het spatgedrag van twee volgens de RWS curve verhitte, met achteraf gemonteerde 21 mm Promatect-H (plaatmateriaal, op calcium silicaat basis) beschermde, betonplaten, welke onder water waren verhard. Opgemerkt wordt tenslotte dat dit onderzoek voornamelijk in het teken staat van afgezonken (cat. ) tunnels. Voor dit type tunnels bestaat in Nederland een defacto standaard betonmengsel. 1 Kritiek van ing. H. De Vries, ing. n.w. Hemelop en ir, G.M. Wolsink d.d. 07-10-1999 is verwerkt.

TNO-f!aReo!1.CVB-R2155 5 van 26 2 PROEFSTUKKEN Bij het Centrum voor Brandveiligheid zijn twee normale sterkte (B35) grindbetonplaten gemaakt met uitwendige afmetingen 1,5x1,5xO,35 m, Tevens zijn, ten behoeve van de bepaling van het vochtgehalte twee kleine dummy proefstukken gemaakt met uitwendige afmetingen O,2xO,2xO,35 m. De dikte van 0,35 m is gehanteerd ten einde de invloed van aan de niet-verhitte zijde ontsnappend vocht te minimaliseren. Bij geringere dikten zou het proefstuk uit kunnen drogen tijdens de verhitting aan de niet verhitte zijde, als gevolg van door stoomdruk opgedreven vocht. Daarnaast zijn ten behoeve van de bepaling van de druksterkte en de splijttreksterkte 6 kubussen van O,15xO,15xO,15 mm gestort. De betonplaten en kubussen zijn gestort op 28 Januari 1997. Voor gegevens met betrekking tot de standaard betonsamenstelling wordt verwezen naar bijlage A. De grote platen waren voorzien van een gevlochten wapeningsnet in twee richtingen van <p12-200.de betondekking bedroeg 35 mmo n deze platen waren op 8 lokaties 3 thermokoppels geplaatst over de dikte van de plaat; één koppel in het scheidingsvlak tussen beton en isolatiemateriaal, drie koppels op een afstand van respectievelijk 25 mm, 35 mm (ter hoogte van de onderzijde van de wapening) en een koppel aan de niet verhitte zijde. Zie figuur 1.

99-CVB-R2155 6 van 26 1450 52S.,' 52S ~ ",-ma 012 _. c.t.e.200_ Tc 17,23,24 Tc.11,22.Tc 19,20Jl Tc9,l5.16X ~ 10,14 X Tc 11.12,13 Tc 1.7.8 Tc 2,6 Tc 3,4,5 Figuur 1 Positie van de thermokoppels. Na een week verharden, werd op de betonplaat, alsmede op de kleine dummy proefstukken en op 3 kubussen, in de bekisting, een laagje water (± 5 cm) gezet De Promatect-H (dikte 27 mm) is na verharden van de betonplaten, enkele uren voorafgaand aan de brandproeven (met als doel om de proefstukken zo vochtig mogelijk te houden en uitdrogen zoveel mogelijk te voorkomen en daarmee een "worst-case" situatie te creëren voor wat betreft afspatgevoeligheid), aangebracht Het verhitte gedeelte aan de onderzijde van de proefstukken (circa 1,2xl,2m) is met één plaat (zonder voeg) beschermd. Het overige gedeelte van de onderzijde van de proefstukken is met (verlijmde) stroken beschermd, Gebruik is gemaakt van RVS bevestigingsmiddelen (MB) en een bevestigingspatroon zoals geschetst in figuur 2. Zie ook foto' s 1 en 2.

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 7 van 26 20-1450 ------l ~! ~ ~ Figuur 2 Bevestigingspatroon en afmetingen van de Promatect-H plaat en stroken. Foto 1 RVS betonanker (M8).

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 8 van 26 Foto 2 Onderzijde van één van de proefstukken tijdens montage van de Promatect-H bescherming.

TNO=Rapport 99-C\B.R2155 9 van 26 3 BEPROEVNGSMETHODE Op de dag(en) van beproeven zijn de bekistingen verwijderd. De donkere, glinsterende kleur van het betonoppervlak liet zien dat het beton een hoog vochtgehalte heeft (zie foto 2). Het proefstuk met uitwendige afmetingen van 1,5xl,5xO,35 m werd op de oven geplaatst; het direct verhitte oppervlak bedroeg circa 1,2x 1,2 m. De proeven werden uitgevoerd op 12 en 14 april 1999 bij het Centrum voor Brandveiligheid. Bij de proeven was een vertegenwoordiger van Rijkswaterstaat aanwezig, alsmede een vertegenwoordiger van de firma Promat. Op de dagen van beproeven werd ook het vochtgehalte van het beton bepaald op enkele plaatsen inde kleine dummy proefstukken, alsmede het vochtgehalte van de Promatect-H platen. Hiertoe werden op de dagen van beproeven kleine brokstukken uit het beton van de dummy proefstukken en kleine stukken uit het plaatmateriaal gehaald, welke 24 uur werden gedroogd in een oven op 105 C. Tabel] Tijdschema werkzaamheden datum item 08-03-99 storten 18-03-99 water op de proefstukken 12-04-99/14-04-99 outkisten " aanbrengen Promatect-H " vochtgehalte bepalen " brandproeven De gastemperaturen in de oven werden gemeten met 3 thermokoppels op een afstand van circa 100 mm onder de onderzijde van de Promateet-H plaat, ongeveer ter plaatsgte van de lokaties van de thermokoppels in het proefstuk. De gemiddelde oventemperatuur werd gedurende de proeven afgestemd op de door Rijkswaterstaat voorgeschreven curve, als aangegeven in Tabel 2, waarbij na 120 minuten gedurende 60 minuten de verhitting is voortgezet op een constante oventemperatuur van 1200 oe, ten einde te onderzoeken wat de veiligheidsmarge op spatten binnen 120 minuten was.

TNO-Rapport 9S-CVB-R2155 10 van 26 Tabel 2 Rijkswaterstaat temperatuur-tijd curve. tijd [min] temperatuur [OC] tud [min] temperatuur r>c] 0 omgeving 30 1300 3 890 60 1350 5 1140 90 1300 10 1200 120-180 1200

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 11 van 26 4 PROEFRESULTATEN 4.1 Resultaten 4.1.1 Globaal resultaat brandproef Gedurende de proeven werden geen noemenswaardige verschijnselen waargenomen, welke zouden kunnen duiden op spatten. Wel werd zoals gebruikelijk enige scheurvorming zichtbaar aan de randen van de betonplaten, zie onderstaande foto. Voor een verklaring van deze scheurvorming wordt verwezen naar paragraaf 4.2.2 van [2]. Foto 3 Scheurvorming aan de (niet-verhitte) zijkanten van de proefstukken. Na circa een kwartier na beëindigen van de verhitting werden de proefstukken van de oven gelicht ten einde de verhitte onderzijde te kunnen inspecteren. Hieronder zijn een tweetal foto's opgenomen welke een impressie geven van hetgeen visueel waar te nemen was. Een detail van de voegen tussen de stroken Promatect-H aan de zijkanten en de Promatect-H plaat in het midden laat zien dat de Promatect-H plaat enige krimp (enkele rnrn) vertoont.

TNO-Rapport 12 van 26 99-CVB-R2155 Foto 4 Onderzijde van het eerste proefstuk direct na de brandproef Foto 5 Krimp van de Promatect-H platen.

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 13 van 26 Een dag na de brandproeven werden de Promateet platen verwijderd ten einde de beton oppervlakken aan de onderzijden van de proefstukken te inspecteren. Bij beide proefstukken was nauwelijks schade waarneembaar. Bij het eerste proefstuk was wel een klein stukje cementhuid afgesprongen, zie onderstaande foto. Foto 6 Afgespatte cementhuid (proefstuk 1). Het betonoppervlak vertoonde dus geen sporen van excessief afspatten. Een overzichtsfoto van de onderzijde van één van de proefstukken direct na de brandproef is hieronder weergegeven. De 9 donkere vlekken gerangschikt in een vierkant in het midden van het proefstuk zijn de resten van bevestigingsmateriaal van de thermokoppels.

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 14 van 26 Foto 7 (Verhitte) onderzijde van één van proefstukken na afkoelen. 4.1.2 Vochtgehalte Hieronder zijn in tabelvorm de gemiddelde gemeten vochtgehalten weergegeven (in massa procenten t.o.v. de gedroogde situatie). De gemeten volumieke massa van de Promatect-H plaat bedroeg ongeveer 890 kg/rrr'. Tabel 3 beton Gemeten vochtgehalten (gemiddelden van vier metingen) in beton en isolatiemateriaal. Promatect-H 15,9-6,4% (M/M) 4.1.3 12,0-3,2% (M/M) Telnperaturen Hieronder worden de meetresultaten gepresenteerd van beide proeven. De gemeten oven temperaturen zijn grafisch weergegeven als functie van de tijd in figuren 3 en 4 voor beide proeven. Te zien is dat de opgegeven Rijkswaterstaat kromme zeer goed wordt gevolgd. De gemeten oppervlakte temperaturen aan de verhitte zijde zijn weergegeven in figuren 5 en 6. De temperaturen gemeten met

rno-rapport 99-CVf3..R2155 15van 26 de thermokoppels in het proefstuk op 25 mm van het scheidingsvlak, zijn weergegeven in figuren 7 en 8. De temperaturen gemeten met de thermokoppels in het proefstuk op 35 mm van het scheidingsvlak, zijn weergegeven in figuren 9 en 10. De gemeten omgevingstemperaturen zijn geplot in Fig. 11 en 12. 1600 1400 lzoo! i r -, i ; i -TOV TOV2 TOY3 -RWS., o o 20 80 100 TQd [mill] -=> 120 140 160 180 Figuur 3 Gemeten ovenzemperaturen: proef 1. 1600 1400 lzoo, i ~TOvl TOV2 ~....TOV3 ~ [ i r i i i 200 i, o o 80 100 Tijd [mill] -=> 120 140 160 180 200 Figuur 4 Gemeten oventemperaturen: proef 2.

mo-rapport gg.(;vb-r2155 16 van 26 soa o4so SO!l10 80 UlO Tijd [1iD) ===> 120 140 160 180 Figuur 5 Gemeten temperaturen op het scheidingsvlak: proef 1. 400 3SO 300 i 2S0 E 5200 t!so 100 so 20 80 100 Tijd [mijl] ===> 120 140 160 180 Figuur 6 Gemeten temperaturen op het scheidingsvlak: proef2.

TNO-Rapport 99-CVB-R2155 17 van 26 350 100 50 60 80 100 120 Tijd [mll}===> 140 160 180 200 Figuur 7 Gemeten temperaturen op 25 mm van het scheidingsvlak: proef 1.,,200 E ii 150 i 100 llo 100 Tijd [mlll_ 120 140 160 180 Figuur 8 Gemeten temperaturen op 25 mm van het scheidingsvlak: proef 2.

TNo-Rapport 99-CVB-R2155 18 van 26 20 60 80 100 Tijd [mln] 120 140 1(il) 180 Figuur 9 Gemeten temperaturen op 35 mm van het scheidingsvlak: proef 1. Figuur 10 Gemeten temperaturen op 35 mm van het scheidingsvlak: proef2.

TNQ-R!eeert ~155 19 van 26 180 140 i120 ~ ; UlO t t 80 ~ i, i i i -TK2Sf 20 Cl o 20 60 80 100 Tijd [lia] 120 140 160 180 Figuur 11 Gemeten omgevingstemperasuren: proef 1. 180,, -TK2S1 160 140 1\ 120 E ;100 t t 80 ~ 60 20,, i Cl o 60 80 100! TJd {lia]=> T 120 140 100 180 [ Figuur 12 Gemeten omgevingstemperaturen: proef2.

TNo-Rapport 99-CVB-R2155 20 van 26 4.2 Vergelijkingen evaluatie Uit bovenstaande figuren blijkt dat de reproduceerbaarheid van de proef goed te noemen is; de verschillen tussen beide proeven zijn verwaarloosbaar. n onderstaande figuur worden de gemiddelde betonoppervlakte temperaturen (gemeten op het scheidingsvlak) vergeleken voor de onderzochte gevallen: "Droge plaat": d.i. een proefstuk waarbij zowel de beton als de Promateet gedroogd zijn tot evenwichtsvoehtgehalte onder laboratoriumomstandigheden ([3], vochtgehalte Promateet 2,5%, vochtgehalte beton 1,4-1,7%); Brawat 1: de "natte" plaat onderzocht in de eerste fase van het Brawat onderzoek (vooraf aangebrachte Promateet [2], vochtgehalte Promateet 34%, vochtgehalte beton 5,8-6,2%); Brawat 2a1b: de onderhavige proef resultaten. 400 350 300 " ü 2.5O E )200!!. a 150 i!- 100 50 20 80 100 120 TJjd[lÏl]=> 140 160 180 Figuur 13 Vergelijking gemiddelde temperaturen gemeten op het scheidingsvlak voor verschillende proeven met Promatea-H isolatie. Duidelijk is te zien dat de ontwikkelingen gelijkvormig verlopen, doch in geval van de natte Promateet (Brawat 1) de temperatuurontwikkeling zo'n 20-30 minuten verschoven is op de tijd-as. De temperatuurgradiënten over de eerste 25 mm zijn als functie van de tijd

TN()..Rapport $9-CVB-R2155 21 van 26 weergegeven voor zowel een gedroogde plaat) als in figuur 14. 100 80 80 100 TUdlminl- 120 140 11'00 180 Figuur 14 Vergelijking gemiddelde temperatuur gradienten in het beton over de eerste 25 mm verschillende proeven met Promatect-H isolatie. Ook nu is weer duidelijk te zien dat de ontwikkelingen gelijkvormig verlopen, doch eveneens in geval van de natte Promateet (Brawat 1) plaat t.o.v.de droge Promateet ("droge plaat" en Brawat 2) de temperatuurgradienten zo'n 20-30 minuten verschoven zijn. Dit verschuiven is te verklaren uit het hoge vochtgehalte in de Promatect-H plaat in het geval van vooraf aanbrengen. n onderstaande figuur zijn de opwarmsnelheden op het betonoppervlak met elkaar vergeleken. De ontwikkelingen lopen weer redelijk gelijkvormig. De opwannsnelheden tot circa 30 minuten zijn minder relevant, aangezien de oppervlaktetemperaturen dan nog onder de 100 oe liggen. Het proefstuk uit de eerste fase van het Brawat onderzoek valt op doordat gedurende een lange(re) periode de opwannsnelheid nagenoeg tot 0 reduceert. Dit kan verklaard worden door het hoge vochtgehalte in de Promatect, waardoor de betonoppervlaktetemperatuur lange tijd op 100 oe blijft.

TNO-Rapport 99-CVB-A2155 22 van 26 10 9 8 _B...-2a llrawat2b -Dloge plaat -a-blawlt 1 2. o o 140 160 180 Figuur 15 Vergelijking gemiddelde opwarmsnelheden op het betonoppervlak. De maximale opwarmsnelheid (vanaf circa 30 minuten, dus bij betonoppervlaktetemperaturen boven de 100 oe) is echter in alle gevallen nagenoeg gelijk en bedraagt circa 5 Clmin. Geconcludeerd wordt derhalve voor de onderzochte gevallen dat: het vochtgehalte in de Promatect-H plaat een significante invloed op de temperatuurontwikkeling op het scheidingsvlak; het vochtgehalte in de Promatect-H plaat nagenoeg geen invloed heeft op de maximaal te bereiken temperatuur gradiënten. Verder kan worden geconcludeerd dat de onderzochte gevallen een aanzienlijk groter risico met betrekking tot spatten had ten opzichte van de "droge beton plaat", aangezien het vochtgehalte in het beton fors hoger was, en daarmee wellicht de maximale dampdruldcen.

TNo-Rapport 99-CVB-R2155 23 van 26 5 CONCLUSESEN AANBEVELNGEN n opdracht van Rijkswaterstaat is onderzocht of een hoog vochtgehalte in het beton, gangbaar voor afgezonken tunnels, in combinatie met een laag vochtgehalte in het isolatiemateriaal, aanleiding kan geven tot spatten. Daartoe zijn proefstukken, onder water verhard, vervaardigd van het "de-facto' standaard mengsel voor afgezonken tunnels in Nederland, beschermd met achteraf aangebrachte, gedroogde 27 mm dikke Promateet-H plaat, bevestigd met roestvast stalen schroeven (50 mm) onderzocht in een brandproef (waarbij de temperatuur in de oven verloopt volgens de zogenaamde Rijkswaterstaat curve). Het onderzoek is uitgevoerd in tweevoud Tijdens de verhitting is de bescherming en de mechanische verbinding ervan intact gebleven. Gebleken is dat ondanks het hoge vochtgehalte in het onder water verharde proefstuk (circa 6% (MM», in combinatie met een laag vochtgehalte in het isolatiemateriaal (circa 3 % (MM), aan te duiden als de'worst-case", geen spatten is opgetreden. Opgemerkt wordt dat voor afwijkende betonsamenstellingen (en eigenlijk ook afwijkende vervaardingswijze en conditionering) de in dit onderzoek getrokken conclusies niet zonder meer van toepassing zijn. dr.ir. C. Both Centrum voor Brandveiligheid

TN(),R!!ppo!t S9-CVB-R2155 24 van 26 REFERENTES [1] Botb, C., Haar, P.W. van de, 1996 "Rijkswaterstaat BRA WAT-literatuurstudie spatten beton", TNO rapport 96- CVB-R0399. [2] Botb, C., Haar, P.W. van de, 1997 "Brawat ll: spatgedrag van een met Promatect-H geïsoleerde vochtige grindbetonplaat bij verhitting volgens de RWS-kromme", TNO rapport 97-CVB- R0775. [3] Weijgert, J.C.A. van de, Haar, P.W. van de, 1997 "Gedrag van een met 27 mm dikke Promatect-H plaat geïsoleerde betonplaat. welke eenzijdig werd verhit volgens de Rijkswaterstaat curve", TNO rapport 97- CVB-R0777.

TNO=Aapport 99-CV&-R2155 25 van 26 FGUREN EN FOTO'S Foto 1 Foto 2 Foto 3 Foto 4 Foto 5 :Foto 6 Foto 7 Figuur 1 Figuur 2 Figuur 3 Figuur 4 Figuur 5 Figuur 6 Figuur 7 Figuur 8 Figuur 9 Figuur 10 Figuur 11 Figuur 12 Figuur 13 Figuur 14 RVS betonanker (M8). Onderzijde van één van de proefstukken tijdens montage van de Promateet-H bescherming. Scheurvorming aan de (niet-verhitte) zijkanten van de proefstukken. Onderzijde van het eerste proefstuk direct na de brandproef. Krimp van de Promateet-H platen. Afgespatte cementhuid (profstuk 1). (Verhitte) onderzijde van één van proefstukken na afkoelen. Positie van de thermokoppels. Bevestigingspatroon en afmetingen van de Promatect-H plaat en stroken. Gemeten oventemperaturen: proef 1. Gemeten oventemperaturen: proef 2. Gemeten temperaturen op het scheidingsvlak: proef 1. Gemeten temperaturen op het scheidingsvlak: proef 2. Gemeten temperaturen op 25 mm van het seheidingsvlak: proef 1. Gemeten temperaturen op 25 mm van het scheidingsvlak: proef 2. Gemeten temperaturen op 35 mm van het scheidingsvlak: proef 1. Gemeten temperaturen op 35 mm van het scheidingsvlak: proef 2. Gemeten omgevingstemperaturen: proef 1. Gemeten omgevingstemperaturen: proef 2. Vergelijking gemiddelde temperaturen gemeten op het scheidingsvlak voor verschillende proeven met Promatect-H isolatie. Vergelij:lcing gemiddelde temperatuugradienten in het beton over de eerste 25 mm verschillende proeven met Prematect-H isolatie

TND-Aapport 99-CV8-R2155 26 van 26 BULAGE A: BETON Bij de betoncentrale is de bestelling geplaatst volgens onderstaande specificaties: Sterkteldasse B35 Milieuldasse 4 (zeewater) Consistentiegebied 2 Cement Hoogovencement, klasse A, 320 kglm 3 Grove toeslag D s 31,5 mm