16 VAKBLAD I 1 2014auteur Ostar Joostensz ABTIsolatie voorkomt scheurvorming in Balijeweg MaastrichtVeel bindmiddel,geen scheurenZoals bij veel massieve betonconstructies,bestond er bij de onderdoorgang in de Balijewegin Maastricht een risico op scheurvorming.Door het aanvankelijk hoge cementgehalte tereduceren en een eenvoudige isolatie toe tepassen, kon dit risico worden beperkt. Om ditaan te tonen, zijn hoogwaardige rekentechniekeningezet.Bij de Balijeweg in Maastricht is eenonderdoorgang onder het spoorgerealiseerd, bestaande uit twee brugde-len. Deze elementen zijn eind 2013 oplocatie gestort. Omdat beide elementenmoesten worden verplaatst, is de bekis-ting vooraf ingehangen in een stalenvakwerk. Dit vakwerk diende als onder-steuning voor de bekistingsconstructieen is verwijderd na uitharden van hetdek. Vervolgens is het dek op vijzels(foto 2) en daarna op een schuifcon-structie neergelaten. Beide dekken zijnin het weekend van 8 en 9 maart 2014ingeschoven, waarna het spoor dat-zelfde weekend nog in dienst is gesteld.17VAKBLAD I 1 2014Hydratatiewarmte-ontwikkelingDe elementen hebben een relatiefgrote betondoorsnede. In dergelijkeconstructies kan de temperatuur flinkoplopen gedurende het hydratatie-proces, mede afhankelijk van omge-vingstemperatuur, windsnelheid en debetonsamenstelling. Na verloop vantijd zal die temperatuur zakken tot deomgevingstemperatuur. Met namedie afkoeling kan bij verhindering vanvervorming van het beton leiden totscheurvorming. Hierbij spelen interneen externe verhindering een rol.De interne verhindering wordt in hetnavolgende nader toegelicht. Externeverhindering was niet aan de orde.De bekisting was immers vrij ingehan-gen in het stalen vakwerk. Hieropwordt in dit artikel dan ook niet naderingegaan.Interne verhinderingInterne verhindering vindt plaats dooreen ongelijkmatige opwarming of af-koeling van beton over de doorsnede.Een temperatuurgradi?nt kan ont-staan doordat de buitenzijde veelsneller afkoelt dan de kern. In de eer-ste dagen van het hydratatieproceszal in de kern dan ook een hogeretemperatuur ontstaan. Deze tempera-tuurverhoging zorgt ervoor dat dekern wil uitzetten ten opzichte van debuitenste schil. Hierdoor bestaat ereen risico op scheurvorming aan debuitenzijde.BrugdelenDe brugdelen hebben elk afmetingenvan 9,5 m ? 27,2 m. De doorsnede be-staat uit een dek met een dikte van circa750 mm met aan weerszijden een op-stand met een vari?rende dikte van circa800 en een hoogte van 700 mm bovende bovenzijde van het dek (foto 1).1Een van de brugdelenvan de onderdoorgangin de Balijeweg inMaastrichtfoto: Aron NijsFotografieprojectgegevensproject Onderdoorgang Balijeweg Maastrichthoofdaannemer Van Boekel Zeelandhoofdaannemer Van Boekel Zeelandhoofdaannemerhoofdconstructeur Ingenieursbureau Verhoevenhoofdconstructeur Ingenieursbureau Verhoevenhoofdconstructeuren Leenders bvadviseur betonwerk ABTonderaannemerbetonstort ZHBC Betonbouw BV en CornelissenBetonbouw B.V.betoncentrale Cemex Nederland bouwmaterialen B.V.temperatuurmetingen BAS research & technology18 VAKBLAD I 1 2014Om deze interne verhindering te be-perken, is een aantal maatregelenmogelijk:? toepassen betonmengsel met lagerewarmteontwikkeling;? betonkoeling in de kern van dedoorsnede;? isoleren van de buitenzijdebetonelement.BetonmengselOp basis van de eisen ten aanzien vansterkte en milieuklasse uit het ontwerphad de betonmortelcentrale aanvanke-lijk een mengsel voorgeschreven met420 kg/m3 cement. Reden daartoe wasde tijd in het jaar (winter) in relatietot de sterkte-eis. Bijkomende redenenwaren de toepassing van grind4-16 mm en daarmee de vergrotewaterbehoefte, en de gewenste stort-snelheid.Bij een dergelijke cementhoeveelheidwas het risico op scheurvorming re?el.Daarom zijn diverse alternatieve meng-selsamenstellingen onderzocht. Hierbijis gebruikgemaakt van een inschattingvan de temperatuurontwikkeling opbasis van [1].Belangrijk uitgangspunt voor het meng-sel was de water-cementfactor (wcf).Vanwege de eis voor milieuklasse XF4(bestand tegen vorst en dooizouten)bestond op voorhand een strenge eisten aanzien van de maximaal toelaat-bare wcf van 0,45. Door het toepassenvan luchtbelvormer zou deze waardetheoretisch kunnen worden verhoogdtot 0,50. Deze maatregel is niet toege-past vanwege de minder goede ervarin-gen met de controleerbaarheid ervan.Met deze uitgangspunten is gepro-beerd het cementgehalte te verlagen.Dit in de eerste plaats om de warmte-ontwikkeling te beperken. Immers, hoehoger het cementgehalte in het beton-mengsel, hoe meer de constructie op-warmt. Hierbij geldt dus `eerst de ver-warming uit, dan pas het raam open'.In de tweede plaats speelden milieu-redenen een rol. Voor het vervaardigenvan portlandklinker en dit vervolgensmalen tot cement is immers veel ener-gie nodig en komen grote hoeveelhe-den CO2 vrij. Het lage klinkergehaltewas een reden om CEM III/B (hoogoven-cement) toe te passen in plaats vanCEM I (portlandcement).VerwerkbaarheidDe verwerkbaarheid behoefde extraaandacht. Vanwege de wapeningsde-taillering was grind 4-16 mm als toe-slagmateriaal voorgeschreven. De mini-male waterbehoefte van een dergelijkekorrelverdeling voor de verwerkbaar-heid is circa 10% hoger dan met eenmaximale korrelgrootte van 32 mm.Dit leidt automatisch tot een hoog ge-halte cement, wat onwenselijk was metbetrekking tot de warmteontwikkeling.Omdat geen ruimte bestond ten aan-zien van de watercementfactor is poe-derkoolvliegas toegevoegd (k=0,2). Bijlage doseringen heeft vliegas een posi-tief effect op de verwerkbaarheid, van-wege het `kogella-gereffect'. Bijko-mende redenen vliegas toe te passen,waren de eerdergenoemde milieu-aspecten. De verwerkbaarheid is verderverhoogd door toevoeging vansuperplastificeerder.MengselMede op basis van ervaringen uit devloerenwereld is uiteindelijk gekozenvoor het toepassen van het volgendemengsel:? grind 4-16 mm;? 360 kg/m3 CEM III/B 42,5 N-LH/SR;2De brugdelen rusttenna uitharden op vijzelsfoto: Aron NijsFotografie3Doorsnede van brug-deel ingevoerd in heteindige-elementen-programma DIANA19VAKBLAD I 1 2014? 40 kg/m3 poederkoolvliegas;? maximaal 166 l/m3 water;? consistentiegebied F4 (schudmaat580-630);? superplast 1,12% op cementgewicht.Met dit mengsel is een berekening ge-maakt in het eindige-elementenpro-gramma DIANA. Hiervoor is een door-snede van het brugdeel ingevoerd in een2D-omgeving. Figuur 3 geeft de tempe-ratuuruitvoer weer van het model.Uit de DIANA-berekening bleek ditmengsel significant minder tempera-tuurontwikkeling op te leveren danhet originele mengsel met 420 kg/m3cement. Het heeft wel geleid tot eenmengsel op samenstelling, waarvande voorgeschreven 28-daagse sterkte(C35/45) op voorhand niet kon wor-den gegarandeerd door de betoncen-trale. Omdat de tijd tussen stort eninschuiven van de brugdelen veel lan-ger zou zijn, is besloten uit te gaan vanStufib/Stutech-rapport `Betonsterktevs. Duurzaamheid' (zie kader). Dit rap-port pleit voor het gebruik van de sterk-teontwikkeling voorbij de 28 dagen.BetonkoelingIn het eerdergenoemde mengsel bleekde temperatuurgradi?nt nog te leidentot een verhoogd scheurrisico. Een vande maatregelen om dit te voorkomen,zou zijn het beton te koelen. Dit wasechter niet wenselijk. Het is immers ergbewerkelijk in de uitvoering en boven-dien kostbaar. En ervaring leert dat hetmogelijk moet zijn zonder betonkoe-ling te storten, met name bij minderkritische dikten (