Betoniek114|17 Betoniek September 2008B A N D U I T G AV E14 17september 2008 V a k b l a d V o o r b o u w e n m e t b e t o nexamen betontechnoloogZoals gebruikelijk, wordt ook dit jaar weer een Betoniek gewijd aan de vragenen antwoorden van het examen Betontechnoloog (BTE). Op 21 mei 2008 togen48 examenkandidaten naar Utrecht om hun kennis en kunde te tonen. Natweeëneenhalf uur zweten bleek vijftig procent van de kandidaten geslaagd.Dit percentage is vrijwel gelijk aan dat van vorig jaar. Nu bent u weer aan debeurt. U kunt op uw gemak weer eens toetsen of u zou slagen voor dit toch welpittige examen betontechnoloog.2 14|17 Betoniek September 2008Gdsdw`ldmv`r+yn`krhmlhccdkrfdaqthjdkj+geënt op de nieuwe Europese Betonnorm NEN EN206-1 en de Nederlandse aanvulling NEN 8005. Deleerstof voor de examens BBT en BTE is tegenwoor-dig vastgelegd in de cursusdictaten BasiscursusBetontechnoloog en Betontechnoloog BV uitgege-ven door de Betonvereniging. Het gebruik van pro-fq`llddqa`qdqdjdml`bghmdrdm.nerbgqhesdkjdnaslagwerken was niet toegestaan. Wel kreeg elkekandidaat een setje algemene gegevens uitgereikt.NlcdydAdsnmhdjmhdsnmmnchfchjsdl`jdm+ymdeze gegevens niet opgenomen. U kunt de nood-y`jdkjdhmenql`shddbgsdqfdvnnmuhmcdmhmcdBetonpocket 2008. Vraagstuk 6 is, in verband metde ruimte, weggelaten.Vraagstuk 1U`mddmgnlnfddmfdldmfcadsnmldmfrdkymhmdrie mallen kubussen gemaakt met een ribbe van04/ll-Cdjtatrrdmymfndcudqchbgs+l``qcdl`kkdmymrkdbgsfdutkc-Cdjtatrrdmymm`17c`fdmudqg`qchmfthscdv`sdqa`jfdg``kcdm`efdcqnnfc-Ydymanudmdmonder water gewogen en vervolgens op druksterktebeproefd. Dit geeft de volgende resultaten:nr.massa bovenwatermassa onderwaterbreuk­kracht[g] [g] [kn]1 8100 4725 13502 7830 4567 14143 7560 4410 1155`( Ado``kcdunktlhdjdl`rr`u`mcd`eynmcdqkjdkubussen.b) Wat is de gemiddelde druksterkte van de driekubussen?antwoord vraagstuk 1Chsuq``frstjkjsddmddmuntchfahmmdmjnldqsid-Snbgrsqthjdkcdmuddkj`mchc`sdmnudqcdyduq``f-Cdbktdu`mgdsuq``frstjhrc`scdadqdjdmcdunktlhdjdl`rr`rdw`bsfdkjym-C``qthsj`mvnqcdm`efdkdhcc`scdudqrbghkkdmhmfdvhbgs`kkddmudqjk``qcjtmmdmvnqcdm`krcdutkgnnfsdudqrbghkkdmchr-Chsadsdjdmsc`sgdscqtjuk`junnqcdado`-khmfu`mcdcqtjrsdqjsdjkdhmdqhr-Cnnqcdbnqqdbsdgnnfsdsdadqdjdmdmj`mnnjcdithrsdrsdqjsdvnqcdmadqdjdmc-a) De volumieke massa ( a ) van de kubussen kanworden bepaald aan de hand van de massa vande kubussen boven en onder water.Kubus 1:V = 8100/2400 = 3,375 lKubus 2:V = 7830/2400 = 3,263 lKubus 3:V = 7560/2400 = 3,150 lb) Als we er van uitgaan dat de kubussen de juisteafmetingen hebben, kunnen we uitrekenen watde druksterkte is door de breukkracht te delendoor het oppervlak van de kubus (150 x 150mm2). In dit geval hebben de kubussen echterniet de juiste afmetingen. De kubussen hebbendezelfde volumieke massa, maar nemen eenander volume in.Gdsunktldu`mddmjtatrvjs`e`krcdjtatrmhdsunkkdchfhrfdutkc-Cdkdmfsddmaqddcsdak-ven 150 mm maar de hoogtes van de kubussenvariëren:Volume [l] = l x b x h [mm]Kubus 1: 3,375 = 150 x 150 x h ^ h = 150 mmKubus 2: 3,263 = 150 x 150 x h ^ h = 145 mmKubus 3: 3,150 = 150 x 150 x h ^ h = 140 mmVoor bepaling van de druksterkte wordt dekubus, een kwartslag gedraaid, in de drukbankgelegd. De hoogte h wordt zodoende de lengtea = water × Mboven waterMboven water ­ Monder waterV = Mboven wateraa = 1000 × 8100= 2400 g/l8100 ­ 4725a = 1000 × 7830= 2400 g/l7830 ­ 4567a = 1000 × 7830= 2400 g/l7830 ­ 4567Tabel 1: De massa boven en onder water en de breukkracht van de driekubussen314|17 Betoniek September 2008of breedte van de belaste doorsnede. Dit levertde volgende druksterkte per kubus op:Druksterkte [N/mm2] = breukkracht [N] / (h x b)[mm2]1. 1350000/(150 x 150) = 60 N/mm22. 1414000/(145 x 150) = 65 N/mm23. 1155000/(140 x 150) = 55 N/mm2De gemiddelde druksterkte is dus:((60+65+55)/3) = 60 N/mm2Vraagstuk 2a) Verklaar waarom in de aanduiding voor desterkteklasse twee getallen worden gebruikt.b) Verklaar waarom van de sterkteklasse het eer-ste getal lager is dan het tweede getal.antwoord vraagstuk 2Thscd`msvnnqcdmakjsc`suqvdk`kkdj`mchc`sdmvhrsdmv`scdfds`kkdmhmcdyd``mcthchmfdmadsdjdmdmdmgndgdsudqrbghkhmadhcdfds`kkdmj`mvnqcdmudqjk``qc-`( Unnqrsdqjsdjk`rrdB34.44aunnqaddkc+fddeshet eerste getal de eis voor de karakteristiekecilinderdruksterkte (45 N/mm2) en het tweedegetal geeft de eis voor de karakteristieke ku-busdruksterkte (55 N/mm2(-Ghdqavnqcsopgemerkt dat de cilinderdruksterkte wordtgemeten aan in een mal vervaardigde betonnencilinders (zie foto 1) en niet aan geboorde cilin-ders uit het werk.b) De karakteristieke cilinderdruksterkte is lagerdan de karakteristieke kubusdruksterkte alsgevolg van het verschil in hoogte van het proef-stuk. De kubus heeft een hoogte van 150 mmaddmaqddcsd04/ll'udqgntchmf090(-Cdcilinder heeft echter een hoogte-diameterver-gntchmfu`m190-Agdsnocqtjadk`rsdmj`mde cilinder eenvoudiger in de dwarsrichtingvervormen. Hierdoor is de druksterkte van decilinder lager.Vraagstuk 3Ontwerp een mengsel voor zelfverdichtend betonaan de hand van de volgende gegevens:lhkhdtjk`rrdWB3ldsynlhmlnfdkjbdldms:Bktbgsfdg`ksd1$:Bfqhmcunktld41$hmymlddrschbgsdo`jjhmfB( b = 1700 kg/m3(:zandvolume 42% (absoluut) van het mortel-Bvolume.Tevens is gegeven dat het poeder bestaat uit eenmengsel van CEM III/A 52,5 N en kalksteenmeel(pa = 2600 kg/m3) met een W}p = 0,90 en eenCWm = 0,80 in combinatie met 0,85% hulpstof.$ Cilinder- en kubusvormige mallen en proefstukken4 14|17 Betoniek September 2008Stap 4: PastaGdso`rs`unktldhrfdkj``mgdsunktldlnqsdkminus het zand, ofwel 0,653 ­ 0,274 = 0,379 m3.De pasta bestaat vervolgens uit een deel poeder enuit een deel water.Bekend is dat de verhouding Vw / Vp = CWm x W}p= 0,80 x 0,90 = 0,72.Het volume poeder Vp = 0,379/(1 + 0,72) = 0,220 m3Het volume water Vw = 0,379 - 0,220 = 0,159 m3.Stap 5: Cement en kalksteenmeelDe betonsamenstelling moet volgens opgave voldoenaan de eisen van milieuklasse XC4. Dit houdt in dathet minimum cementgehalte 300 kg/m3 bedraagt encdv`sdqbdldmse`bsnqjkdhmdqlndsymc`m/+4/-Qd-kening houdend met een veiligheidsmarge van 0,02wordt de maximaal aan te houden wcf = 0,48.De gewenste hoeveelheid water voor deze samenstel-ling is 0,159 m3 ofwel 159 kg/m3.Qdjdmhmfgntcdmcldsddmvbeu`m/+37vnqcscdsamenstelling ontworpen op een cementgehalte van159/0,48 = 331 kg/m3 met een volume van 331/3000= 0,110 m3Gdsunktldj`kjrsddmhrfdkj``mgdsunktldond-der minus het volume van het cement, ofwelAdqdjdmcd`esdvdfdmgnduddkgdcdm+addmvochtgehalte van het zand van 3,6% en van hetgrind van 1,7%.antwoord vraagstuk 3Cdadqdjdmhmfrrs`eedkunnqgdsnmsvdqodmu`mr`ldmrsdkkhm-fdmunnqydkeudqchbgsdmcadsnmunkfdmrcdI`o`mrdldsgncdakesunnquddkj`mchc`sdmk`rshf'`krs``scdydthsfdaqdhchmgdsbtqrtrchbs``s(-Vdkkhbgshrcdnnqy``jc`snnjhmcdoq`jsjrsddcru`jdq`mcdqdldsgnchdjdmvnqcdmhmfdyds-Stap 1: Luchtgehalte2% lucht in 1 m3 heeft een volume van 0,020 m3.Stap 2: GrindHet volume los gestort grind bedraagt 52% van hetresterende volume: 0,52 x (1,000-0,020) = 0,5096m3. Het absolute volume grind is dan0,5096 x (1700/2650) = 0,327 m3.Stap 3: ZandHet mortelvolume bedraagt1,000 ­ 0,020 ­ 0,327 = 0,653 m3.42% van het mortelvolume bestaat uit zand:0,42 x 0,653 = 0,274 m3.Tabel2: Uitleveringsberekening vraagstuk 3Grondstof VolumeVolumiekemassa ( a)massa Vocht Vocht mengsel[m3] [kg/m3] [kg] [%] [kg] [kg]Lucht 2% 0,020Grind 0,327 2650 867 1,7 15 881subtotaal Mortelvolume 0,653Zand 0.274 2650 726 3,6 26 752subtotaal Pastavolume 0,379Water 0,159 1000 159 -46 113Cement CEM III/A 52,5 N 0,110 3000 331 331Kalksteenmeel 0,110 2600 286 286Hulpstof 0,85% 5Totaal 1,000 2369 2369514|17 Betoniek September 20080,220 - 0,110 = 0,110 m3, met een gewicht van0,110 x 2600 = 286 kg.Stap 6: HulpstofDe hoeveelheid te doseren hulpstof wordt niet bere-kend op basis van het cementgehalte, maar op basisvan het poedergehalte. In ons geval is dit cement enkalksteenmeel. De te doseren hoeveelheid hulpstof =(331 + 286) x 0,85% = 5 kg/m3.Op grond van bovenstaande berekening volgt eenuitleveringsberekening die u vindt in tabel 2.Vraagstuk 4U moet een betonsamenstelling ontwerpen voor eenverticaal gevelpaneel van gewapend beton voor een`s``mcdjtrshmRbgdudmhmfdm-`( Vdkjdrbg`cdldbg`mhrldmymu`msndo`rrhmf>a( Vdkjdlhkhdtjk`rrdmymu`mhmukndcnogdsontwerp van de betonsamenstelling?b( V`symcdl``sfdudmcddhrdmldsadsqdjjhmftot watercementfactor en minimaal cementge-halte?antwoord vraagstuk 4Cndku`mcduq``fv`rgdshmyhbgsu`mcdj`mchc`sdmsndsrdmhmcdsndo`rrhmfu`mlhkhdtjk`rrdm-Nnjcdydsxohrbgd`kfd-ldmdjdmmhruq``fhrcnnqgdsldqdmcddku`mcdj`mchc`sdmfndcad`msvnnqc-`( Ddmudqshb``kfdudko`mddkhmRbgdudmhmfdmad-vindt zich in een zone langs de kust waar reke-ning gehouden dient te worden met de invloedvan zeewater op de constructie. De volgendeschademechanismen, op basis waarvan kan wor-den bepaald welke milieuklassen van toepassingym+ymghdqu`msndo`rrhmf9Door carbonatatie geïnitieerde corrosie van deBwapening als gevolg van inwerking van koolzuur(CO2) uit de lucht: de elementen worden bloot-fdrsdkc``mvddqdmvhmcdmymc``qcnnqvhr-selend nat en droog.Door chloriden geïnitieerde corrosie van deBwapening als gevolg van inwerking door windvan zee: de elementen worden blootgesteld aanzouten in de lucht, maar komen niet direct incontact met zeewater.Oppervlakteschade aan niet volledig met waterBverzadigde gevelelementen door inwerking vanvorst zonder dooizouten.b) Milieuklassen wcf minimaalcementgehalteXC4 0,50 300WR0 /+4/ 2//XF1 0,55 300c) Voor bovengenoemde gevelelementen dient dev`sdqbdldmse`bsnqjkdhmdqsdymc`m/+4/dmmoet een minimaal cementgehalte van 300 kg/m3 worden aangehouden.Vraagstuk 5Voor de statistisch beoordeling van de productie insterkteklasse C20/25 moet u eerst gegevens verzame-len van de aanvangsproductie. Daartoe worden se-qhdru`mcqhdjtatrrdmadoqndec-M`udqknnou`mscheeft u de volgende gegevens verzameld (zie tabel 3).Chsymodqrdqhdcdfdlhccdkcdv``qcde cm3 van driekubussen (tweede kolom) en de laagste waarde fcivan elke serie (derde kolom).Serie­nummerGemid­delde fcm3laagstewaarde fci[n/mm2] [n/mm2]1 33,9 29,42 34,5 31,23 36,2 30,14 29,5 20,75 32,9 24,56 34,7 26,97 39,1 32,08 35,0 30,19 33,1 23,710 33,5 22,511 28,3 21,312 30,0 23,413 34,6 27,414 33,5 24,815 31,2 29,2Tabel 3: Verzamelde gegevens6 14|17 Betoniek September 2008a) Welke conclusies trekt u uit deze resultaten?b) Kunt u aan de hand van de gegeven resultatencdrs`mc``qc`evjhmf berekenen?zo ja, verklaar hoe.Bzo nee, verklaar waarom niet.Bantwoord vraagstuk 5Cdrs`shrshrbgdq`mcunnqv``qcdmahmmdmcdmhdtvdunnq-rbgqhesdmymunnquddkj`mchc`sdmmnfmhdscthcdkj-Nudqgds`kfdlddmvdqcgdsuq``frstjrkdbgsfdl``js-Unnqlddq`bgsdqfqnmchmenql`shdudqvydmvdm``qAdsnmhdj02.03+E`-lhkhda`mcdm-Cdthsvdqjhmfg`cdq`krunkfsthslndsdmyhdm9a) Voor het aanvangsonderzoek gelden de volgen-de eisen:fB cm3qe ck + 4 ^ f cm3q14*3