Bekistingsdruk bij zelfverdichtend beton 2006/03.07

De laterale druk die door vers zelfverdichtend beton (ZVB) op de bekisting uitgeoefend wordt, is onvoldoende gekend en valt bijgevolg moeilijk te controleren. In de praktijk beperkt men zich daarom vaak tot de loutere berekening van de hydrostatische bekistingsdruk, wat echter soms leidt tot overschattingen en extra kosten.

1. Inleiding

Zelfverdichtend beton wordt reeds courant toegepast bij prefabricage. De grote doorbraak in de sector van stortklaar beton blijft voorlopig echter uit wegens een aantal technologische problemen, zoals de kostprijs van het mengsel, het ontbreken van gepaste genormaliseerde proeven en het gebrek aan ervaring met dit beton bij de aannemers.

2. Bekistingsdruk

In de praktijk wordt de bekistingsdruk doorgaans berekend door de bekistingsleveranciers. Dit gebeurt aan de hand van bestaande modellen (bv. de Duitse norm DIN 18218 of het CIRIA-rapport 108) die rekening houden met verschillende parameters.
Berekening van de bekistingsdruk volgens het CIRIA-rapport 108
Afb. 1 Drukevolutie in de bekisting volgens het CIRIA-rapport 108.Het CIRIA-rapport 108 stelt twee formules voor ter bepaling van de maximale bekistingsdruk Pmax (kN/m²), namelijk :

Twee formules ter bepaling van de maximale bekistingsdruk Pmax

waarbij C1, C2, D, H, h, K en R variëren volgens het mengseltype, de bekistingsconfiguratie en de plaatsingsparameters. Men weerhoudt de formule die de kleinste waarde oplevert voor Pmax.


Afb. 1 Drukevolutie in de bekisting volgens het CIRIA-rapport 108.

3. Meetsystemen

Het
Afb. 2 Plaatsing van een kleine druksensor.
Afb. 2 Plaatsing van een kleine druksensor.
WTCB verrichtte in dit kader een onderzoek naar :
  • een aantal eenvoudige meetsystemen ter bepaling van de door een ZVB uitgeoefende bekistingsdruk
  • de invloed van de belangrijkste plaatsingsparameters op de bekistingsdruk (stijgsnelheid van het beton, betontype, viscositeit, wapeningshoeveelheid).
Tijdens de proef werden een vijftal sensoren gebruikt die de betondruk snel dienden te meten zonder de bekisting en/of het betonoppervlak aan te tasten. Twee types zijn naar voren geschoven omwille van hun gebruiksgemak :
  • een kleine druksensor (Ø 20 mm) die zeer eenvoudig en zonder veel schade in de bekisting ingewerkt kan worden (afbeelding 2)
  • een krachtsensor die op de trekstang kan geplaatst worden.

4. Drukmetingen

Door de uitvoering van verschillende proeven op ware grootte kon het WTCB de invloed van de stortsnelheid, het wapeningspercentage en het type mengsel op de bekistingsdruk nagaan. Dit leverde de volgende resultaten op :
  • de impact van lagere stortsnelheden (5 m/h in plaats van 10 m/h) of hogere wapeningspercentages (4 % in plaats van 1 %) op de bekistingsdruk is beperkt
  • het type mengsel is daarentegen een factor die in dit kader wel van belang blijkt te zijn.
Verder blijken de in het laboratorium verkregen viscositeits- en thixotropiewaarden moeilijk herhaalbaar voor het door de betoncentrale geleverde ZVB. Kleine veranderingen in de betonsamenstelling kunnen immers leiden tot sterk verschillende reologische eigenschappen. De experimenten wijzen tevens uit dat een overdosering superplastificeerder zeer hoge bekistingsdrukken en lange bindingstijden met zich meebrengt.

5. Conclusie

Om de bekistingsdruk te bepalen, is het vooralsnog beter zijn toevlucht te nemen tot de berekening van de hydrostatische drukbelasting van het beton, tenzij er met uitzonderlijk lage stortsnelheden wordt gewerkt (< 1 m/h). Indien het inrekenen van deze belasting een onaanvaardbare aanpassing van de bekisting vergt, kan men opteren voor een gecontroleerde plaatsing, waarbij de bekistingsdruk opgevolgd wordt door meetsensoren.


Volledig artikel


N. Cauberg, ir., technologisch adviseur (1), onderzoeker, laboratorium 'Structuren', WTCB
J. Desmyter, ir., technologisch adviseur (1), departementshoofd, departement 'Geotechniek, Structuren en Duurzame ontwikkeling', WTCB
J. Piérard, ir., technologisch adviseur (2), onderzoeker, laboratorium 'Betontechnologie', WTCB

(1) TD 'Prestatiegerichte betonsoorten', gesubsidieerd door het IWT.
(2) TD 'Mise en œuvre des bétons spéciaux', gesubsidieerd door de DGTRE.