Band

Uitgave

v a k b l a d o v e r t e c h n o l o g i e e n u i t v o e r i n g v a n b e t o n

Living apart together

Over de samen-werking tussen constructeur, aannemer en betontechnoloog

december2011

20

15

2 december 2011 15 I 20

Living apart together

Het gonst al een tijdje over de ‘Eurocode 2’.

Maar wat is dit eigenlijk voor code? Heeft het iets

met de Eurocrisis te maken? Is er tussen banken

en regeringen een bepaalde code afgesproken?

Nee, niets van dit alles. Eurocode 2 is de afkorting/

werktitel van: NEN-EN 1992. Dit is een Europese

norm die moet worden gebruikt bij het ontwerpen

en berekenen van betonconstructies.

Eurocode 2 lijkt daarmee voornamelijk bedoeld

voor constructeurs en niets van doen te hebben

met technologie en uitvoering. Maar schijn

bedriegt: in het ontwerp gaan we uit van een

beton met specifieke prestaties en we verwach-

ten dat het beton op een goede manier wordt

uitgevoerd. Er is dus een stevige relatie aanwe-

zig. In deze Betoniek gaan we in op de relatie

tussen constructeur, aannemer en betontechno-

loog, die soms een‘LAT-relatie’ blijkt te zijn.

Bij het proces om een betonconstructie te

maken zijn drie partijen betrokken: de con­

structeur, de aannemer en de betontechno­

loog. Zij maken samen een betonconstructie

die voldoet aan de eisen die een opdrachtge­

ver hieraan stelt.

De betonconstructeur ontwerpt een beton­

constructie en geeft aan welke betonsterkte­

klasse wordt aangehouden en welke mi­

lieuklassen van toepassing zijn. Met deze

informatie gaat de betontechnoloog aan de

slag om een betonsamenstelling te ontwer­

pen die voldoet aan deze eisen. Vervolgens

zorgt de aannemer ervoor dat deze betonsa­

menstelling op de juiste wijze wordt verwerkt.

Het resultaat is uiteindelijk de gewenste be­

tonconstructie. Alle partijen houden zich hier­

bij aan de voor hen relevante normen (fig. 2).

De vraag rijst welke normen dit zijn. Voor de

constructeur is dit de Eurocode 2 (EN 1992).

Hierin vindt hij de rekenregels voor het ont­

werpen van de constructie. Deze Eurocode

zegt echter weinig over de betonsamenstel­

ling. Hiervoor wordt verwezen naar EN 206­1.

De EN 206 is de norm van de technoloog. Hij

vindt in deze norm de eisen voor het ontwerp

van de betonsamenstelling.

De aannemer vindt in Eurocode 2 of in

EN 206 nauwelijks eisen. De Eurocode gaat

ervan uit dat de bouw wordt uitgevoerd door

personeel met voldoende vakbekwaamheid

en ervaring, gebaseerd op EN 13670. Ook

gaat Eurocode 2 uit van bouwmaterialen die

3december 2011 15 I 20

voldoen aan de van toepassing zijnde materi­

aal­ of productspecificaties.

Hoewel dus ieder zijn eigen norm heeft, is er

een stevige relatie tussen die normen. De ene

norm kan niet zonder de andere (fig. 2). En

zoals het in een goede relatie gaat, moet je

elkaar leren kennen, zodat je weet wat je aan

elkaar hebt. In deze Betoniek nemen we

daarom een kijkje in de keuken van de con­

structeur. Maar voordat we zover zijn, begin­

nen we met de Eurocode. Dit was tenslotte de

aanleiding tot deze Betoniek.

EurocodesDe benaming voor de Eurocodes komt van

het ‘Eurocode­programma’. Dit programma

regelt de harmonisatie van de technische

grondslagen voor ontwerp en berekening van

bouwconstructies. In 1975 besloot de Com­

missie van de Europese Gemeenschap op

grond van het verdrag van Rome tot een actie­

programma op het gebied van de bouw. Het

doel was het wegwerken van de technische

handelsbelemmeringen en het op één lijn

brengen van technische voorschriften. De

Commissie was samengesteld uit vertegen­

1

Bij het maken van een beton con struc-tie zijn drie partijen betrokken: con-structeur, aannemer en betontechnoloog (foto: PERI GmbH)

2

Betrokken partijen bij de realisatie van een beton-constructie en de normen die worden gevolgd

constructeur:

EN 1992 / Eurocode 2

aannemer:

EN 13670

betontechnoloog:

EN 206­1

resultaat

4 december 2011 15 I 20

woordigers van de verschillende lidstaten en

heeft 15 jaar gewerkt aan de totstandkoming

van de Eurocodes. De eerste generatie is in de

jaren 80 gepubliceerd. Later werd besloten de

Eurocodes over te dragen aan CEN, zodat ze

de status van Europese normen zouden krij­

gen. Vervolgens heeft het nog een flink aantal

jaren geduurd voordat CEN de Europese nor­

men voor constructief ontwerpen heeft gepu­

bliceerd. Niet geheel ongebruikelijk in het

proces om tot éénduidige Europese normen

te komen.

Wat is de Eurocode?De Eurocodes geven de randvoorwaarden om

aan te kunnen tonen dat aan de basiseisen

van de BouwProductenRichtlijn (BPR, zie Be-

toniek 15/1) wordt voldaan. Echter, omdat de

Eurocodes in heel Europa bruikbaar moeten

zijn, wordt elke lidstaat van de EU de moge­

lijkheid gegeven om, afhankelijk van hun

eigen omstandigheden, nationaal ontwerp­

keuzes te maken om een bepaald veiligheids­

niveau te bepalen. Bij alle delen van de

Eurocode hoort daarom een zogenaamde

Nationale Bijlage (NB), waarin deze nationale

invulling en aanvullende informatie is opge­

nomen.

In die zin is de NB te vergelijken met

NEN 8005, de Nederlandse invulling van

EN 206. Hierin zijn bijvoorbeeld de eisen aan

de betonsamenstelling bij een zekere milieu­

klasse specifiek voor Nederland opgenomen.

Er zijn negen Eurocodes (tabel 1), waarvan er

één over het ontwerpen en berekenen van

betonconstructies gaat. Dit is Eurocode 2,

door CEN in 2005 gepubliceerd als EN 1992.

Eurocode 2Eurocode 2 voorziet in constructieve ont­

werp­ en berekeningsregels, voor het ont­

werp en de berekening van gehele betoncon­

structies en samenstellende delen, van zowel

traditionele als innovatieve aard. Eurocode 2

is van toepassing voor bouwwerken in (on ­)

gewapend en/of voorgespannen beton.

Bijzondere betonconstructies of ontwerpom­

standigheden zijn niet specifiek opgenomen.

In deze gevallen wordt van de constructief

ontwerper aanvullend vakkundig onderzoek

gevergd. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een

kerncentrale, vloeistoftanks of zeer hoge ge­

bouwen.

Eurocode 2 is echter ook niet van toepassing

voor no­fines beton (beton zonder fijn toe­

slagmateriaal zoals bijvoorbeeld zand 0­4) of

beton met zware toeslagmaterialen. Dit is

vreemd, omdat bepaald constructief beton

toch met zware toeslagmaterialen moet wor­

den gemaakt. Denk hierbij aan wanden en

plafondconstructies van bestralingsruimten in

ziekenhuizen.

Tabel 1 Overzicht van de Eurocodes

EN 1990 Eurocode 0 Grondslagen van het constructief

ontwerp

EN 1991 Eurocode 1 Belastingen op constructies

EN 1992 Eurocode 2 Ontwerp en berekening van

betonconstructies

EN 1993 Eurocode 3 Ontwerp en berekening van staal­

constructies

EN 1994 Eurocode 4 Ontwerp en berekening van staal­

betonconstructies

EN 1995 Eurocode 5 Ontwerp en berekening van hout­

constructies

EN 1996 Eurocode 6 Ontwerp en berekening van

constructies van metselwerk

EN 1997 Eurocode 7 Geotechnisch ontwerp

EN 1998 Eurocode 8 Ontwerp en berekening van aard­

bevingsbestendige constructies

EN 1999 Eurocode 9 Ontwerp en berekening van

aluminiumconstructies

5december 2011 15 I 20

Eurocode 2 is onderverdeeld in:

• Deel 1­1: Algemene regels en regels voor

gebouwen;

• Deel 1­2: Ontwerp en berekening van con­

structies bij brand;

• Deel 2: Bruggen van gewapend en voor­

gespannen beton;

• Deel 3: Constructies voor keren en opslaan

van vloeistoffen.

Eurocode 2 als opvolger van NEN 6720 (VBC)Zoals aangegeven, is de Eurocode een Euro­

pese norm. De norm is een nieuwe stap in de

éénwording van Europa. Tot nu toe werden

de rekenregels voor constructies per land ge­

regeld. Voor Nederland werd en wordt bij het

ontwerpen en berekenen van betonconstruc­

ties gebruikgemaakt van NEN 6720 (VBC).

Nu gaan de betonconstructeurs hiervoor de

Eurocode 2 hanteren.

Het belangrijkste verschil tussen NEN 6720

(VBC) en de Eurocodes is de vrijheid van de

constructeur bij het ontwerpen van beton­

constructies. Hiermee krijgt de constructeur

meer verantwoordelijkheid, hetgeen een gro­

ter beroep doet op zijn deskundigheid. De

belangrijkste technische verschillen tussen de

‘oude’ VBC en de ‘nieuwe’ Eurocode 2 zijn:

• berekeningen ten behoeve van de beno­

digde dwarskrachtwapening;

• bepaling scheurwijdte via een formule of

via toetsing aan de detailleringtabellen;

• het in rekening brengen van ‘autogene’

krimp die zich ontwikkelt bij de verharding

van beton.

De eerste twee zijn puur constructieve onder­

werpen. Bij de autogene krimp komt technolo­

gie om de hoek kijken. In de VBC komt deze

autogene krimp niet aan de orde voor normale

betonsterktes (wel voor hogesterktebeton). De

achtergrond van de autogene krimp wordt

overigens in de Eurocode niet verder toegelicht.

Technologie is ook van toepassing bij de

waarde van de elasticiteitsmodulus. De in de

Eurocode gegeven waarden gelden voor

beton met kwarts als toeslagmateriaal (bijv.

grind en zand). Wanneer een ander toeslag­

materiaal wordt gekozen, zoals basalt, zand­

steen of kalksteen, moet de elasticiteitsmodu­

lus eerst worden gecorrigeerd.

Ontwerpproces constructeurNu we weten dat de Eurocode de rekenregels

voor de constructeur bevat, is het tijd om te

zien hoe de constructeur daarvan gebruik

maakt. We doen dit aan de hand van een

vijfstappenplan, dat we met een voorbeeld

verder toelichten.

Stap 1: Bepalen van randvoorwaarden

en uitgangspunten

Voordat de constructeur aan het werk kan

gaan, zijn er al werkzaamheden uitgevoerd. Als

eerste is door een opdrachtgever een pro­

gramma van eisen opgesteld. Dit betreft bij­

voorbeeld de wens voor een tweebaans weg

in een open bak, gefundeerd op palen (fig. 3).

Op basis hiervan heeft de architect de vormge­

ving van de open bak bepaald. De vorm van

de bak, het gebruik en daarmee bijvoorbeeld

overspanningen van vloeren en kerende

hoogte van de wanden, zijn hierbij vastgesteld.

Ook de locatie (bijv. hoe hoog staat het grond­

water?) is voor de constructeur van belang.

3

Tweebaansweg in een open bak

6 december 2011 15 I 20

De constructeur neemt kennis van deze gege­

vens en maakt een eerste schatting van de

afmetingen van de constructie op basis van

vuistregels of ervaring met soortgelijke beton­

constructies. Enkele vuistregels voor het be­

palen van een balkhoogte voor niet­voorge­

spannen beton zijn weergegeven in tabel 2.

Bij deze vuistregels is h de hoogte van een

balk en l de overspanning. Voor een balk die

op 2 steunpunten ligt, is de hoogte dan 1/10

van de overspanning en als een balk doorgaat

over steunpunten (bijv. een funderingsbalk),

kan in eerste instantie voor de hoogte 1/15

van de overspanning worden aangehouden.

Als een betonnen balk wordt voorgespannen

is de hoogte vaak lager dan in tabel 2 is aan­

gegeven. Voor I­liggers geldt de vuistregel:

h = 1/20 tot 1/25 van de lengte. Voor TT­lig­

gers is dit 1/30 van de hoogte.

Nadat de afmetingen zijn geschat, stelt de

betonconstructeur de materiaaleigenschap­

pen vast. Daarbij maakt hij gebruik van tabel­

len uit de Eurocode 2. Uitgangspunt van de

tabellen is dat alle materiaaleigenschappen

gerelateerd zijn aan de betonsterkteklasse.

Eurocode 2 geeft in een tabel een vaste relatie

tussen druksterkte en de treksterkte en E­

modulus, maar houdt geen rekening met de

werkelijke betonsamenstelling, terwijl wij als

betontechnologen weten dat dit toch een

wezenlijke invloed hierop kan hebben.

In tabel 3 zijn de waarden voor enkele gang­

bare sterkteklassen gegeven.

Stap 2: Schematisering constructie

Hierna gaat de betonconstructeur echt aan

het rekenen. De constructeur schematiseert

de betonconstructie. In dit schema wordt de

constructie als lijnen getekend, waarop belas­

tingen inwerken. Ook de wijze waar op de

betonconstructie wordt gefundeerd, wordt

schematisch weergegeven. In figuur 4 zijn de

funderingspalen als veren geschematiseerd.

Stap 3: Vaststellen belastinggevallen

In de volgende stap worden de belastingen die

op de constructie werken in kaart gebracht. In

ons voorbeeld zijn dit onder andere (fig. 5):

• eigengewicht en gewicht van permanente

afwerklagen (rustende belasting, rood);

• variabele belastingen zoals wind, sneeuw,

auto’s, personen (oranje);

• grondwaterdruk (blauw);

• gronddruk (groen);

• krimp.

De hoogte van deze belastingen is in EN 1991

(Eurocode 1) vastgelegd en de constructeur

moet deze waarden aanhouden.

Stap 4: Bepalen belastingcombinaties

Bij deze stap worden de verschillende soorten

belastingen die op de constructie inwerken

met elkaar gecombineerd. De constructeur

bedenkt welke belastinggevallen tegelijk kun­

nen optreden en welke combinaties van be­

lastinggevallen tot de grootste krachten in de

Tabel 2 Vuistregels voor het bepalen van een balkhoogte bij niet-voorgespannen beton

Schema

h/l 1/10 1/15

Tabel 3 Enkele sterkte- en vervormingeigenschappen voor beton overeenkomstig Eurocode 2

sterkteklassen voor beton

C20/25 C30/37 C45/55

fck [MPa] 20 30 45

fck, cube [MPa] 25 37 55

fcm [MPa] 28 38 53

fctm [MPa] 2,2 2,9 3,8

Ecm [GPa] 30 33 36

Voor de toelichting op de symbolen: zie tabel 6

7december 2011 15 I 20

constructie leiden. Hierbij bekijkt de construc­

teur de uiterste grenstoestand (UGT) en de

bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT). Bij het

toetsen aan de UGT wordt gekeken of de

betonconstructie in staat is de belastingen op

te nemen zonder te bezwijken (veiligheid). Bij

de BGT wordt de constructie in het gebruik

getoetst, bijvoorbeeld of de vervormingen

niet te groot zijn. Een gebouw moet immers

wel een bepaalde bruikbaarheid hebben.

Stap 5: Berekening

Bij deze laatste stap worden de krachten in de

constructie (moment, dwarskracht en nor­

maalkracht) bij de verschillende belasting­

combinaties berekend. De constructeur

bepaalt de definitieve afmetingen en de

benodigde hoeveelheid wapening, de beno­

digde betonsterkteklasse en de milieuklasse.

We zullen de laatste stappen van het ont­

werpproces verder toelichten aan de hand

van het schema in figuur 6. Allereerst wordt

de beoordeling van de UGT toegelicht,

waarna de BGT wordt besproken.

Toetsing aan de UGTBij het toetsen aan de UGT wordt gekeken of

de betonconstructie in staat is de belastingen

op te nemen zonder te bezwijken (veiligheid).

Er wordt hierbij nog niet naar vervormingen

gekeken. Een vloer of balk mag behoorlijk

doorbuigen, mits deze maar niet breekt.

Gecontroleerd wordt of de betondruksterkte

niet wordt overschreden en de benodigde

wapening wordt bepaald. De hoeveelheid

aanpassen afmetingen aanpassen afmetingen

nee

berekening

bepaling wapeningom bezwijken te

voorkomen

minimum wapeningom bros bezwijken

te voorkomen

bepaling maatgevende hoeveelheid wapeningeconomisch wapeningspercentage

vervormingenok?

verdere detailleringconstructie

bepaling wapeningom scheurwijdte

te beheersen

UGT BGT nee

ja

ja

4

Schematische weergave van tunnelbak met fundering

5

Schematische weergave van de belastingen op tunnelbak

6

Ontwerpproces van de constructeur

8 december 2011 15 I 20

wapening is afhankelijk van de trekspanning die

in de betonnen constructie optreedt. Anders

gezegd: er moet voldoende wapening aanwe­

zig zijn om de trekspanningen op te nemen.

Echter, soms zijn deze trekspanningen lager

dan de treksterkte van het beton. In die geval­

len zou in theorie (!) geen wapening nodig

zijn. De Eurocode stelt echter dat in een beton­

constructie altijd wapening moet worden aan­

gebracht. Dit voorkomt het plotseling bezwij­

ken van een constructie indien toch een

hogere belasting inwerkt op de constructie

dan waarop gerekend. In het schema van het

ontwerpproces wordt dit ‘bros bezwijken’ ge­

noemd (zie kader Bros bezwijken). In die geval­

len moet een minimum wapeningshoeveel­

heid worden toegepast.

Eurocode 2 geeft in een formule aan hoe de

minimum wapeningshoeveelheid moet wor­

den berekend, waarbij gebruik wordt gemaakt

van onder andere fctm. Dit is de gemiddelde

waarde van de treksterkte van beton. Deze fctm

is weer afhankelijk van de betonsterkteklasse.

Bijvoorbeeld: bij C20/25 hoort een fctm =

2,2 MPa en bij C45/55 hoort een fctm =

3,8 MPa (tabel 3).

Zo leidt een hogere treksterkte van beton dus

tot het toepassen van meer wapening, zie ook

Betoniek 13/30.

Toetsing aan de BGTNa het toetsen aan de UGT is het de beurt aan

de BGT. We weten nu dat de constructie niet

bezwijkt, maar hoe is dat tijdens het gebruik?

Dan zijn andere aspecten van belang.

Als eerste wordt bij de BGT getoetst of de

vervormingen niet te groot zijn; een gebouw

moet immers wel een bepaalde bruikbaarheid

hebben. Zo mag een vloer niet teveel door­

buigen, waardoor een onveilig gevoel zou

kunnen ontstaan of deuren kunnen gaan

klemmen. Eventueel worden de afmetingen

aangepast omdat een hogere balk of dikkere

vloer meer stijfheid geeft en daarom bij de­

zelfde wapeningshoeveelheid minder door­

buiging zal geven.

Tevens controleert de constructeur aan de

hand van de definitieve afmetingen en de

berekende wapening de scheurwijdte die in

de BGT optreedt. Deze scheurwijdte moet

voldoen aan de maximale scheurwijdte die in

de Eurocode is gegeven. Eventueel moet de

wapeningshoeveelheid worden verhoogd om

aan de scheurwijdte­eis te voldoen, dan wel

de afmetingen van de constructie worden

aangepast.

De keuze hiervoor is afhankelijk van de hoe­

veelheid wapening die extra moet worden

aangebracht. Als er een mogelijkheid is de

afmetingen van de constructie te wijzigen

(veelal grotere afmetingen), kan dit goedko­

per zijn dan het gebruik van meer wapening.

De constructeur vergelijkt vaak verscheidene

afmetingen met verschillende wapeningshoe­

veelheden om zo tot het meest economische

ontwerp te komen. Hierbij wordt vaak ge­

streefd naar de minimale wapening omdat

wapening de duurste component in gewa­

pend of voorgespannen beton is.

Bros bezwijken Een belangrijk uitgangspunt bij het ontwerpen van een betoncon­

structie is dat deze nooit bros mag bezwijken ofwel plotseling mag

instorten. Er moeten eerst grote vervormingen optreden, zodat

de constructie als het ware eerst waarschuwt dat er iets goed mis

is. Hierdoor kunnen mensen die in de buurt zijn vluchten. Om

bros bezwijken te voorkomen is in constructief beton altijd een

minimum hoeveelheid wapening nodig. Deze wapening wordt

zodanig berekend dat minimaal de belasting kan worden opge­

nomen die nodig is om de constructie te laten scheuren, het zo­

genaamde scheurmoment. Bij verder belasten zal de wapening

eerst moeten gaan vloeien, voordat bezwijken optreedt. Omdat

het vloeien van de wapening gepaard gaat met flinke vervormin­

gen, waarschuwt de constructie hiermee voldoende.

9december 2011 15 I 20

Nu is de constructeur klaar met zijn reken­

werk. De betonconstructie wordt getekend,

inclusief de plaats, het aantal en de diameter

van de wapeningsstaven. Ook de benodigde

betonsterkte­ en milieuklasse worden op de

tekening gezet. De constructie is nu gereed

voor uitvoering.

Welk probleem kan nu eigenlijk ontstaan?Terugkomend op de titel en de inleiding van

deze Betoniek kunnen er materiaaleigenschap­

pen in beton ontstaan waarop de construc­

teur niet heeft gerekend. De constructeur

gebruikt bij zijn berekeningen de materiaalei­

genschappen die zijn gerelateerd aan een

bepaalde sterkteklasse (tabel 3). Die sterkte­

klasse heeft de constructeur bepaald om de

UGT en BGT te toetsen. Afhankelijk van de

gekozen sterkteklasse houdt de betoncon­

structeur rekening met een betontreksterkte

om zijn (minimale) wapeningshoeveelheid te

kunnen vaststellen.

De combinatie van betonsterkteklasse met

een (zware) milieuklasse kan een zodanige

lage water­bindmiddelfactor opleveren dat

automatisch een hogere betondruksterkte

ontstaat.

Ook door aanpassingen aan de betonsamen­

stelling kunnen hogere druksterktes ontstaan,

bijvoorbeeld door het vervangen van een deel

van CEM III door een snellere CEM I.

Bekend is dat bij zelfverdichtend beton (ZVB)

ook vaak een (veel) hogere druksterkte ont­

staat dan door de constructeur is gevraagd.

De aannemer en de betontechnoloog gaan er

vaak vanuit dat met een hogere druksterkte

automatisch aan de eisen van de constructeur

wordt voldaan.

Maar, sterker is toch altijd beter?In veel gevallen is sterker beter, echter dat is

zeker niet altijd het geval. Bij een hogere be­

tondruksterkte moet worden gerekend met

een hogere betontreksterkte (tabel 3). Hierin

zien we de relatie die de Eurocode 2 legt tus­

sen betonsterkteklasse en de materiaaleigen­

schap ‘betontreksterkte’ fctm. Hoe hoger de

betonsterkteklasse, hoe hoger de treksterkte

van beton.

Feitelijk wordt hiermee bedoeld dat als de

druksterkte van beton hoger wordt, er meer

krimp zal optreden. Deze verhoogde krimp

wordt uitgedrukt in een hogere trekspanning

en indirect wordt daarmee de benodigde

minimum wapeningshoeveelheid verhoogd.

Krimp wordt om deze reden als belasting

beschouwd.

Bij de bespreking van de toetsing op de UGT

is uitgelegd dat de minimum wapeningshoe­

veelheid in de constructie afhankelijk is van

deze betontreksterkte. Een hogere be­

tontreksterkte vereist direct meer wapening.

In de situatie dat een betonconstructie mini­

maal is gewapend is en waarbij de verkorting

(vervorming) wordt verhinderd kan, ten ge­

volge van een hogere druksterkte, een hogere

spanning ontstaan die niet meer door de aan­

wezige wapening kan worden opgenomen.

Als gevolg hiervan zal de scheurwijdte van

beton groter zijn dan waarmee de construc­

teur rekening heeft gehouden. Dit is al jaar en

dag de praktijk en heeft niet tot problemen

geleid. Toch is het belangrijk dat we elkaar

beter leren kennen en begrijpen als we steeds

meer de grenzen van het beton opzoeken.

VoorbeeldenOm het bovenstaande te illustreren werken

we een paar voorbeelden uit.

Voorbeeld 1

Een constructeur stelt de volgende eisen aan

een betonnen wand van 15 m lengte, een

10 december 2011 15 I 20

hoogte van 3 m en een dikte van 200 mm

(foto 7): druksterkteklasse C20/25 en milieu­

klasse XC3.

Dit is voor de betonmortelindustrie een veel

gevraagde betonsamenstelling. De wand is

minimaal gewapend en wordt aan een vloer

vastgestort. De volgens Eurocode 2 vereiste

gemiddelde cilinderdruksterkte om aan

C20/25 te voldoen is 28 MPa. Voor deze

sterkte moet een water­bindmiddelfactor van

0,72 voldoende zijn.

Voor milieuklasse XC3 is de maximale water­

cementfactor echter 0,55. De betoncentrale

zal ter vermindering van het risico op over­

schrijding van 0,55 zijn betonsamenstelling

ontwerpen op 0,53. De druksterkte die hierbij

ontstaat, is ongeveer 40 MPa. De betoncen­

trale heeft ruimschoots aan de eisen voldaan.

Maar wat gebeurt er in dit voorbeeld echter

tijdens de uitvoering van het werk?

De stort vindt bijvoorbeeld plaats in de winter­

periode en omdat de aannemer snel wil ont­

kisten, wordt besloten 25% van het CEM III te

vervangen door CEM I 52,5 R. Hiermee wijzigt

niet de water­bindmiddelfactor, echter de

ontwikkelde druksterkte na 28 dagen zal toe­

nemen van 40 MPa naar 45 MPa. Daarmee

wordt ruimschoots een C30/37 in het werk

gerealiseerd.

Wat zijn hiervan nu de consequenties? Laten

we hierbij uitgaan van de gegevens in Euro­

code 2.

Bij C20/25 hoort volgens tabel 3 een fctm van

2,2 MPa en bij C30/37 hoort een waarde van

2,9 MPa.

De treksterkte van het beton is hoger gewor­

den. Door de krimp van beton levert dit extra

spanning op als de constructie niet kan ver­

vormen. Om deze extra trekspanning te kun­

nen opnemen zou de wapeningshoeveelheid

eigenlijk moeten worden verhoogd met

(0,7/2,2) x 100% = 32%.

Voorbeeld 2

Een betonnen verharding wordt op zand ge­

stort (foto 8). Op de terreinverharding wordt

regelmatig met dooizouten gestrooid. De

constructeur heeft de vloer berekend met

C20/25 omdat er nauwelijks drukspanningen

in de vloer optreden. Omdat de verharding

op zand ligt, kan de minimale wapening wor­

den toegepast. De constructeur vraagt milieu­

klassen XD3 en XF4.

Deze eisen komen bij de betoncentrale die

een betonsamenstelling gaat maken. De be­

tontechnoloog weet uit ervaring dat bij deze

combinatie de milieuklasse XD3 maatgevend

is voor de aan te houden maximum water­

bindmiddelfactor van 0,45. Met die wat er­

bindmiddelfactor haalt hij gemakkelijk

C20/25. Geen enkel probleem.

De betontechnoloog ontwerpt de samenstel­

ling met een water­bindmiddelfactor van

0,43 want hij wil geen overschrijding van de

grenswaarde 0,45. Als gevolg hiervan vindt

de betontechnoloog een sterkte na 28 dagen

van ongeveer 53 MPa, zijnde C45/55 en maar

liefst 30 MPa meer dan de constructeur heeft

gevraagd.

7

Voorbeeld 1: Berekening van een betonnen wand

11december 2011 15 I 20

Het verschil in gemiddelde treksterkste van

het beton bedraagt 1,6 MPa (3,8 voor

C45/55 en 2,2 voor C20/25). Dit betekent

dat er maar liefst (1,6/2,2)x100% = 73%

meer wapening in de vloer moet worden

aangebracht om de verwachte scheurwijdte

te realiseren.

Tot slotHet verschijnen van de Eurocode 2 was aan­

leiding eens wat dieper in te gaan op de inter­

actie tussen de constructeur, de aannemer en

de betontechnoloog. Deze partijen hebben

hun eigen verantwoordelijkheden bij de rea­

lisatie van een betonconstructie. Kenmerkend

voor de praktijk is de ‘LAT­relatie’ tussen de

constructeur, aannemer en de betontechno­

loog. Deze partijen werken ‘apart’ aan een

‘gezamenlijk’ te realiseren betonconstructie.

We willen echter Samen Tot Één Resultaat

Komen (STERK).

We beseffen niet altijd voldoende wat de

effecten zijn van bepaalde keuzes die worden

gemaakt. Soms kan dit leiden tot ongewenste

effecten. Het elkaar beter leren kennen door

constructeur, aannemer en betontechnoloog

moet leiden tot een verbetering van de rela­

tie, zodat er nog beter kan worden gebouwd

in beton.

8

Voorbeeld 2: Berekening betonnen verharding

Tabel 4 Lijst van vermelde normen

NEN­EN 1991 Eurocode 1 ­ Belastingen op constructies

NEN­EN 1992 Eurocode 2 ­ Ontwerp en berekening van betonconstructies

NEN­EN 206­1 Beton – Deel 1: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit

NEN 8005 Nederlandse invulling van NEN­EN 206­1

NEN­EN 13670 Het vervaardigen van betonconstructies

GTB 2010 Grafieken en Tabellen voor Beton 2010

Tabel 5 Lijst van afkortingen

BPR Bouwproductenrichtlijn

ETA European Technical Approval

NBP Nationaal Bepaalde Parameter

NB Nationale Bijlage

VBC Voorschriften Beton TGB 1990 – Constructieve eisen en rekenmethoden

VBC 1995 (NEN 6720)

UGT Uiterste GrensToestand

BGT BruikbaarheidsGrensToestand

12 november 2010 15 I 09

15/21 - TemperaturenTemperaturen: even je temperatuur opnemen om te zien of alles oké is. Wanneer de temperatuur

te hoog of te laag is, is er iets niet in orde. Je bent ziek.

Ook bij beton meten we de temperatuur, en willen we weten of alles oké is. En ook daar kunnen

we met het meten van de temperatuur zien wat er in het beton aan de hand is. In de volgende

Betoniek behandelen we een aantal voorbeelden van temperatuurmetingen uit de praktijk. Het is

een vervolg op Betoniek 15/17, waarin uitgebreid is ingegaan op de achtergronden van de tem­

peratuurmetingen van beton.

DankwoordDe redactie van Betoniek bedankt René Braam

en Nynke ter Heide voor het inbrengen van

hun kennis en expertise bij de totstand­

koming van dit nummer.

Betoniek onlineDeze Betoniek en alle 419 vorige edities zijn online te raadplegen op

www.betoniek.nl. Voor leden van Betoniek is dit archief gratis toegankelijk.

Nog geen lid? Kijk op www.betoniek.nl voor een interessant aanbod.

Tabel 6 Lijst van symbolen (bron: NEN-EN 1992-1-1)

fck Karakteristieke cilinderdruksterkte van beton na 28 dagen

fck, cube Karakteristieke kubusdruksterkte van beton na 28 dagen

fcm Gemiddelde waarde van de cilinderdruksterkte van beton na 28 dagen

fctm Gemiddelde waarde van de treksterkte van beton

Ecm Elasticiteitsmodulus van beton

MPa MegaPascal = N/mm2

GPa GigaPascal = 103 N/mm2 (of kN/mm2)

Betoniek is hét vakblad over technologie en uitvoering van beton en verschijnt 10 keer per jaar. Betoniek wordt uitgegeven door Æneas, uitgeverij van vakinformatie bv, in opdracht van het Cement&BetonCentrum. In de redactie zijn vertegenwoordigd: BAM Infra, BAS Research & Technology, Kiwa BMC, BTE Nederland, ENCI, Mebin en TNO. Voor de jaarlijkse aflevering over het Examen Betontechnoloog BV wordt samen­gewerkt met de Betonvereniging.

Uitgave Æneas, uitgeverij van vakinformatie bvPostbus 101, 5280 AC, BoxtelT: 0411 65 00 85E: info@aeneas.nl

Website www.betoniek.nl

Redactie T: 0411 65 35 84E: betoniek@aeneas.nl

Media-advies T: 0411 65 35 81E: t.vanwanrooij@aeneas.nl

Vormgeving Inpladi bv, Cuijk

Abonnementen/adreswijzigingen Uitgeverij ÆneasPostbus 101, 5280 AC, BoxtelT: 0411 65 00 85E: info@aeneas.nl

Abonnementen 2012Jaarabonnement, inclusief toegang online archief: € 85 (excl. 6% btw)Buiten Nederland geldt een toeslag voor extra porto. Abonnementen lopen per jaar en kunnen elk gewenst moment ingaan. Opzeggen moet altijd schriftelijk gebeu­ren, uiterlijk twee maanden voor vervalda­tum. Kijk voor de mogelijkheden van on­line abonnementen op www.betoniek.nl.

© Æneas, uitgeverij van vakinformatie 2011.

Niets uit deze uitgave mag worden over­genomen zonder toestemming van de uit­gever. De algemene publicatievoorwaar­

den van de uitgever worden verondersteld bekend te zijn en zijn op aanvraag beschik­baar. Hoewel de grootst mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Betoniek niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of beslissin­gen gebaseerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van ge­bruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belanghebbenden kunnen contact opne­men met de uitgever.

In onze volgende uitgave