1

Copyright use only permitted with indication of the source – “Abvandenbos ABT”

ABTAb van den Bos

www.vloerenadvies.euwww.abt.eu

http://nl.linkedin.com/in/abvandenbos

TKO 21 Oktober 2002

» ABT/ Bedrijfsvloeren

» Huidige stand der techniek

» Civiele Techniek

ABT/ Bedrijfsvloer

• Voegloos• Wapening bovenin de vloer• Buigslap en toch taai• Uitgekiende fundatie• Krimparm, vloeistofdicht ABT/ vloerenbeton• Hoge slijtvastheid • Lage onvlakheid• Relatief goedkoop in aanleg• Aansluitdetails en bijlegwapening

Fundatie op staal

• Sondering klei/veen

• Geen ontgravingvan de teelaarde

Fundatie op staal

• Slechts het gras is gemaaid

Fundatie op staal

• Bij niet draagkrachtige ondergrond eerst folie

2

Fundatie op staal

• Spreiding van de lasten

Fundatie op staal

• Membraanwerking in de vloer

Fundatie op palen

• Prefab palen • Vibro palen• HogeSnelheidsPalen / HS-palen / HSP

Paaldetaillering

• Pons van belang• Geen stekken in de vloer

Paalhoogte inmm t.o.v. o.k. vloer Actie>+ 0 mm Kop snellen op –20 mm

+ 0 tot –100 mm geen-100 tot –250 mm Monotube plaatsen of houten kistje maken> –250 mm Voorstorten

Werk

v loer

Draagk

racht

sprei

ding

Draagk

racht

puntla

st

Ruwheid

Wat

eront -

t rekk

ing

zandpakket - -- + + +puinpakket + + + + + + +folie op puin + + - -vloeivloer - + /- -- --isolat ie -- -- -- --

Werkvloer De wapening

• Leren van hoe het niet moet

3

Traditioneel gewapend

• Doorgaand onder- en bovennet

Een aardbevingsbestendige hal met getoogd dak en met beton gevulde kolommen (brand)

B503 8-100 mm Staalvezels

• Kopnet ipv kolomplaat

TKO-vloeren

Het “ideale” betonmengsel”

Eisen aan het beton(mengsel)

• Goede verwerkbaarheid ten behoeve van uitvoering• Juiste sterkteontwikkeling

– afwerken van de vloer gedurende circa 12 uur– niet te zwak voor voldoende draagkracht– niet te sterk in verband met minimum wapening – vloeren moeten veelal na 7 tot 14 dagen in gebruik genomen worden

• Een goede korrelgradering• Voldoende dichtheid voor vloeistofdichtheid en vorst- en

dooizout bestandheid • Minimale kripgevoeligheid

4

De juiste verwerkbaarheid

• Meestal is een zetmaat van 18 cm gewenst (consistentiegebied 4)

• Hiervoor moet in grindbeton minimaal 165 liter water worden toegepast (consistentiegebied 2)

• Met circa 1% super plastificeerder wordt de gewenste zetmaat bereikt

• Meer water is goedkoper maar ongewenst omdat dit leidt tot meer krimp, minder sterkte en een lagere dichtheid

Zo moet het niet!!!

Een te lage zetmaat

De juiste sterkteontwikkeling

• Voor voldoende dichtheid is ten minste een wcf. van 0,50 gewenst, waardoor 330 kg cement wordt toegepast.

• Hogere cementhoeveelheid leidt onherroepelijk tot meer krimp, en is voor bedrijfsvloeren vrijwel nooit noodzakelijk.

• De cementsoort is sterk afhankelijk van de temperatuur– Als basis wordt 100% hoogovencement toegepast– Bij lage temperaturen wordt deels Portland C cement toegevoegd om

de cementreactie te versnellen– Bij hoge temperaturen wordt vliegas toegevoegd om de cementreactie

te vertragen

• De sterkte na 90 dagen varieert dan reeds tussen B35 en B55

Druksterkte afhankelijk van cementsoort

De juiste korrelgradering

• Bij Nederlands toeslagmateriaal wordt in beton normaliter circa 40% zand en 60% grind toegepast

• Normaal wordt voor vloerenbeton een korrelgradering 0-32 mm toegepast; bij staalvezelbeton met 50% fijn grind en bij druklagen <70 mm een gradering van 0-16 mm

• De gradering dient ten minste te voldoen aan de A-B lijn volgens de VBT; de C-lijn leidt tot een ongewenst hoge waterbehoefte

• De hoeveelheid fijn materiaal <0,250 mm bedraagt normtechnisch 115/125 liter, maar moet voor vloeren 140 liter bedragen en 150 liter voor staalvezelbeton

De juiste korrelgradering

5

TKO-vloeren

Het krimpgedrag van beton

Plaatdrukproef en continue temperatuurmeting

Hoe krimpt beton

• Chemische (autogene / inwendige) krimp– krimp als gevolg van de cementreactie

• Plastische krimp– uitdrogingskrimp in de plastische fase van beton

• Uitdrogingskrimp– krimp als gevolg van het opdrogen van overtollig water

uit het verhard beton

• Thermische krimp– krimp als gevolg van het afkoelen van het beton

Het krimpgedrag volgens de VBC

• De krimpmaat van beton wordt volgens de voorschriften bepaald door de betonkwaliteit en de relatieve vochtigheid van de omgeving

• Afhankelijk van de sterkte varieert de krimpmaat dus ongeveer met een factor 2

Het krimpgedrag afhankelijk van het betonmengsel

Deze resultaten wijken sterk af van de VBC !!!

• B65 beton met wcf 0,40 en 400 kg cement krimpt circa 0,40%

• B35 beton met wcf 0,50 en 330 kg cement krimpt circa 0.47%

• B15 beton met wcf 0,60 en 280 kg cement krimpt circa 0.45%

De krimpmaat van vloerenbeton

• Vloerenbeton bestaat uit 330 kg cement en heeft een wcf van 0,50. Na 90 dagen verharden is de uiterste krimpmaat beproefd en vastgesteld op circa 0,30%

• Dit komt overeen met B55 beton uit de VBC terwijl de sterkte slechts B40 is.

• De krimpmaat is tevens lager dan in de eerder getoonde grafiek wordt gevonden.

6

Krimp en scheurvorming

• 0,3% centrische krimp leidt bij beton met een E-modulus van 30000N/mm2 tot 9,0 N/mm2 krimpspanning.

• Gelukkig kruipt beton met circa een factor 3 waardoor de spanning afneemt tot 3,0 N/mm2.

• De gemiddelde (buig)treksterkte van B40 beton bedraagt 3,0 N/mm2 en is dus gelijk aan de optredende spanning.

Bij verhinderde krimp scheurt beton dus vrijwel zeker !!!

Krimpproeven in 2003

Omdat de krimpgevoeligheid van beton in sterke mate de scheurgevoeligheid bepaald met van een vloer,en omdat de werkelijke krimpmaat van beton niet goed bekend is,wordt volgend jaar een uitgebreide proevenserie opgestart om sterkte- en krimpparameters van beton beter in beeld te brengen.

Ontwikkeling VBos vloer

(Van Berlo onderheide staalvezel-)

Inhoud

• Inleiding• Ontwerp proefopstelling• Experimenten• Eindige elementen berekeningen• Conclusies en verder onderzoek

Inleiding

• Doelstelling 1: berekeningsmethodiek staalvezelvloeren op palen

• Doelstelling 2: aantonen kolomplaat overbodig

• Subsidie door Senter: “haalbaarheidsprojecten MKB”

Ontwerp proefopstelling

• Staalvezelvloer bezwijkt op buiging en pons

• Randvoorwaarden omliggende velden: opsluiting en inklemming

7

• Acht proefstukken:• (SV)• (SV) + kopnet• (SV) + slakkenhuis• kopnet + bovennet• kopnet + bovennet + ponswapening

Experimenten Theorie

• Filmpje ongewapend en staalvezelwapening

Staalvezel+slakkenhuisProef 1 2 3 4 5 6 7 8

Staalvezel* Staalvezel Staalvezel

Kopnet* Rondkopnet

Kopnet Rondkopnet

Kopnet Kopnet

Bovennet* Bovennet

Pons-wapening*

Experiment 361 458 440 349 353 351 422 496

Index t .o.v.proef 4

104% 131% 126% 100% 101% 100% 121% 142%

• Symbiose SV en kopnet• SV +kopnet sterker dan bovennet+kopnet.

8

Proef 1 2 3 4 5 6 7 8

Staalvezel Staalvezel Staalvezel

Kopnet Rondkopnet

Kopnet Rondkopnet

Kopnet Kopnet

Bovennet Bovennet

Pons-w apening

Scheuren 9 20 27 6 9 23 24 24

N/mm 10092 11957 15278 9649 13415 13415 17460 19097

• SV of kopnet nauwelijks geschikt voor reductie scheurwijdte.

• Slakkenhuis of combinatie SV + kopnet wel.

• Metingen scheurwijdtes• Metingen spanningen

• Aanvullende proeven:• drukproeven,• splijttrekproeven,• driepuntsbuigproeven,

• afschuifproeven,

0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Doorbuiging [mm]

Krac

ht [k

N]

S6(B)S6(A)

• zuivere trekproeven,

0

5

10

15

20

25

30

35

0 0.5 1 1.5 2

A3-3aA3-1aS4-1aS4-3aS5-1aS5-3c

Eindige elementen berekeningen

• Start: proef simuleren• Kwart model (symmetrie)• Randbalk en oplegging gemodelleerd• Volume-elementen• Geometrisch en fysisch niet-lineair• Materiaalmodel MC + smeared cracking

9

• Convergentieproblemen, te hoge bezwijklasten

• Materiaalmodel moet beter: aanvullende experimenten met total-strain benadering

• (zuivere) druk

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.5 1 1.5

Indrukking [mm]

Krac

ht [k

N] Druksterkte

betonkubus S6(2)EEM-simulatie

• (zuivere) trek

0

5

10

15

20

25

30

-0.2 0.3 0.8

S4-1aEEM-simulatie

• (zuivere) afschuiving

0

20

40

60

80

100

120

0 0.5 1 1.5

Doorbuiging [mm]

Krac

ht [k

N]

S6(A)EEM-simulatie

• Ponsproef

050

100150200250300350400450500

0 10 20 30 40

Vijzelverplaatsing [mm]

Bel

astin

g [k

N]

EEM-simulatieExperiment 2

10

• Vergelijking scheurrekken proef versus e.e.m.

LVDT 11 t/m 14

-500-400-300-200-100

00 1 2 3 4 5

Gesommeerde scheurrek [mm]

Kra

cht [

kN]

LVDT 11LVDT 12LVDT 13LVDT 14EEM-simulatie

• Vergelijking spanningen proef versus e.e.m.

Rekstrook rozetten

-500-400-300-200-100

0100

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002

REKSTR 33

EEM-simulatie2208y

Conclusies en verder onderzoek

• Pons SV-vloeren te simuleren met e.e.m., materiaalmodel erg belangrijk.

• Geen kolomplaat nodig.• Verder onderzoek: platen over meerdere

velden -> vloeradvies SV met e.e.m. (uniek (in Nederland)).

Maar alles staat of valt met

de

uitvoering(scontrole)

Uitvoering: Werkvloer Uitvoering: Werkvloer

11

Uitvoering: Werkvloer Detaillering• Folie en water

Detaillering

• Stortbegrenzingen (“onbereden” en “bereden” voeg)

Detaillering

• Stortbegrenzingen Dilataties

• Duur profiel werkt langniet altijd naar wens

Detaillering rondom kolom

• Koekblik nog toevoegen

Stort: traditioneel

12

Stort: pomp Stort: laserscreed

Stort: brede rol 18 m! (supervlak tot 1.2 mm/m) Stort: afwerking

Stort: nabehandeling (curing of folie) Stort: nabehandeling

13

Vlakheidmeting

• Meten van vlakheid

Dank voor uw aandachten onthoud

ABT/ Civiele Techniek

advies beneden peil

Vragen ?

Copyright use only permitted with indication of the source – “Abvandenbos ABT”

ABTAb van den Bos

www.vloerenadvies.euwww.abt.eu

http://nl.linkedin.com/in/abvandenbos