Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenbosch juni 1984DrukbankenVoor beoordeling van de kwaliteit van betonwordt nog steeds de meeste waarde toegekendaan de druksterkte, alhoewel vrij algemeen hetinzicht begint te groeien dat de duurzaamheidvan beton een even belangrijke maatstaf voorkwaliteit is als de sterkte.Het probleem bij het beoordelen van de duur-zaamheid is natuurlijk dat duurzaamheid eencomplex begrip is en dat er nog betrekkelijk wei-nig beproevingsmethoden beschikbaar zijn omde duurzaamheid van beton in het werk te be-oordelen. Sterkte daarentegen is wel eenvoudigte meten, zowel aan proefstukken als van betonin het werk, zodat ook waarschijnlijk daardoorvoorschriften zich veelal beperken tot meetme-thoden en keuringscriteria voor het beoordelenvan sterkte.Overigens zal in de nieuwe produktnorm beton,die nog in 1984 in ontwerp zal worden gepubli-ceerd en die na vaststelling het hoofdstuk Mate-rialen van deel A van de VB 1974 zal gaan ver-vangen, wel ruime aandacht aan de beoordelingvan de duurzaamheid van beton in het werk wor-den besteed. Naast meetmethoden zullen ookkeuringscriteria voor die beoordeling wordenaangegeven.Bij het beoordelen van sterkteresultaten is hetbelangrijk te weten volgens welke beproevings-wijze de sterkteresultaten zijn bepaald. Is desterkte op genormaliseerde wijze volgens decontroleproef bepaald of is de sterkte gemetenmet het doelde sterkteontwikkeling in het werkte beoordelen volgens de verhardingsproef? Ofis wellicht de sterkte gemeten aan de constructiedoor middel van het boren van cilinders, doorniet-destructief onderzoek of door een combina-tie van het beproeven van cilinders en niet-destructief onderzoek.Het beoordelen van een sterkteresultaat zonderkennis van de wijze waarop dit is vastgesteld, isonmogelijk. Toch worden in de praktijk veelalbeslissingen over goed- en afkeuren genomenzonder dat een evenwichtige atweging plaats-vindt van de invloed van de methode van be-proeven ende daarbij behorende onzekerhedenop het meetresultaat.Druksterkte is een relatief begripBeton heeft geen uniforme druksterkte. De opge-geven waarde voor de sterkte is bepaald volgenseen bepaalde proef onder bepaalde omstandig-heden. Volgens de Voorschriften Beton is diedruksterkte gedefinieerd als zijnde de sterktegemeten aan kubussen met ribben van 150 mrn,gemaakt en bewaard volgens de controleproefen beproefd op een drukbank, waarvan de foutin de belastingaanwijzing niet meer dan 3% magbedragen.Niet alleen de wijze van bepalen is maatgevendvoor het resultaat, ook de bewerking van deresultaten. Belangrijk is daarom te weten of wete maken hebben met:gemiddelde druksterkte- op welke wijze bepaald;- van hoeveel proefstukken;karakteristieke druksterkte- van welke proefstukken;- :op welke wijze bepaald;- Op welke wijze berekend;1a-bDoor de wijze van vervaardigen van een proefkubusontstaat een verschil in geometrische en kwalitatievehartlijn. Bij centrische plaatsing in de drukbankOntstaat dan een moment tussen de hartlijn van debank en de hartlijn van de kubus.geometrische hartlijn-,bolscharnierreken waarde voor de druksterkte- uit welke waarde afgeleid.Behalve de bepalingswijze zijn ook de volgendefactoren van invloed bij de beoordeling van hetresultaat:- fout in de beproeving zelf:- fout in de monstername;- fout in :de uitvoering;- fout in de apparatuur:- fout in de belastingaanwijzing;- fout in de belastingoverdracht.Bij afgeleide druksterkteresultaten moet altijdworden vastgelegd wat de toegepaste correlatie-factoren waren en welke omrekeningsfactoreneventueel zijn toegepast. Ten aanzien van deomrekeningsfactoren wordt verwezen naarStutech-rapport nr. 2 'Omrekeningsfactoren voorproefstukken.'Bepaling van de druksterkteAan de drukbank kunnen enige essentiële onder-delen worden onderscheiden, die van invloedzijn op het meetresultaat. Dit zijn:- bovenplaat/bolscharnier;- onderplaat;- plunjer;- pomp/pompcapaciteit;- meetsysteem;- frame.Bij het vervaardigen van een proefstuk zal er alsregel een verschil in eigenschappen ontstaantussen onder- en bovenzijde van het proefstuk.Dit wordt veroorzaakt door ontmenging tijdenshet verdichten en opstijgen van de lichterebestanddelen zoals cementpasta en de fijnstefractie van het toeslagmateriaal; in de pasta zelfzal het water als lichtste bestanddeel naar boven2kubusmal-e-' proefkubuskwalitatieve hartlijn drukbankproefstuk:IIIIkomen. Cilinders die in de stortrichting wordenbeproefd, hebben het voordeel dat kwaliteitsver-schillen in het proefstuk minder invloed hebbenop het meetresultaat dan het geval is bij het be-proeven van kubussen. Kubussen worden vol-gens voorschrift immers altijd met de afwerkzijdenaar de kolomzijde van de drukbank geplaatstwaardoor in wezen een moment ontstaat tussende hartlijn van de bank en de hartlijn van de ku-bus (fig. 1).Andere factoren die het meetresultaat kunnenbeinvloeden zijn:- afmetingen bolscharnier ten opzichte vanafmetingen proefstuk;- verbinding bovenplaat-bolscharnier;- conditie van een eventueel aanwezigespindelconstructie;- afwerking en smering van het bolscharnier;vlakheid van de platen;- hardheid van de platen;- passing van de plunjer de cilinder;- stijfheid van het gehele frame van de bank.Bij de uitvoering van de proeven kunnen daar-naast nogal wat fouten ontstaan, zoals:niet goed centreren van het proefstuk;- niet zorgvuldig reinigen van de platen;- niet goed inspelen van de bovenplaat;- onjuiste belastingssnelheid;- onzorgvuldig aflezen van de meetresultaten.2Schema van een straincilinder of buigdoosmm.proefstuk optreedt. Explosief bezwijken is nietalleen gevaarlijk voor de omstanders maarveroorzaakt ook nogal wat ontregeling in debank zelf.IOnderzoekToen in 1973 uit vooral publikaties van de Ce-ment and Concrete Association de problemen bijde druksterktebepaling werden onderkend, isdoor de Betonvereniging een Stuurgroep Beproe-vingsapparatuur ingesteld die zich tussen 1973en 1977 intensief met het onderzoek heeft bezig-gehouden. Naast een literatuurstudie (zie lit. 2en 3) werd in samenwerking met de Cement andConcrete Association een ringonderzoek van een19-tal drukbanken in Nederland gehouden. Deze19 banken waren voor een deel zogenaamdeklasse I banken, opgesteld ondermeer inproefstations en voor een deel klasse 111 banken,opgesteld in fabriekslaboratoria. Het onderzoekomvatte enerzijds een zogenaamde referentie-test volgens de C&CA-procedure en vervolgenseen onderzoek met de zogenaamde straincilin-der, later in Nederland 'buigdoos' gedoopt(Iit. 4 en 5). (fig. 2-3).Op verzoek van de Stuurgroep zijn bovendientwee onderzoeken uitgevoerd bij TNO-IBBC(Iit. 6 en 7). De hele studie werd tenslotte afge-rond met publikatie van het artikel 'VoorstudieIIn-OliDe juiste procedure voor het bepalen van eendruksterkte is als volgt (zie ook lil. 1).1. Zorgvuldig centreren van het proefstuk. Het ispraktisch als een drukbank daartoe van hulp-lijnen op de onderplaat voorzien, of vaneen centreerinrichting. Voorwaarde is wel datde centreerlijnen zorgvuldig zijn aangebrachten controleerbaar zijn.2. Het aansluiten en inspelen van de boven-plaat. Dit inspelen dient vrijwel wrijvingslooste gebeuren door een goede smering enconstructie van het bolscharnier.3. Vervolgens dient het bolscharnier teblokkeren zodra een vrij geringe belasting ophet proefstuk is aangebracht.4. De belastingssnelheid dient goed te con-troleren en te regelen zijn.5. De belastingsopbouw kan geschieden volgenseen sturing op constante kracht per tijds·eenheid of sturing op een constante ver-vorming per tijdseenheid. In de Nederlandsevoorschriften is aangegeven een belastings-snelheid van 0,6 ± 0,4 N/mm2 per seconde,vanaf 50% van de te verwachten breuk-belasting. Het is de bedoeling de laagstebelastingssnelheid (0,2 N/mm2) aan tehouden bij lage sterkteniveaus, en dehoogste bij hoge sterkteniveaus.ln depraktijk komt hiervan nog niet veel terecht.6. Een toenemende vervorming moet kunnenworden gecompenseerd door het bijsturenvan de uitgeoefende kracht.7. Tenslotte dient de maximum belasting doormiddel van een piekbelastingshouder teworden vastgehouden om zorgvuldig aflezenmogelijk te maken. Dit kan door middel vaneen terugslagventiel, een volgwijzer endergelijke.8. De stijfheid van het frame dient zodanigte zijn dat geen explosief bezwijken van het33Beproeving van een drukbank met een buigdoos.Op de voorgrond de elektronische meetapparatuurten behoeve van normen voor drukbanken'(Iit. 8). Het resultaat van de voorstudie was teneerste een concept-norm voor drukbanken enten tweede een concept-norm voor de controlevan drukbanken op krachtsoverdracht met debuigdoos.Bedoeling van de publikatie was om fabrikanten,leveranciers en gebruikers van drukbanken in-zicht te geven in aspecten die van belang zijnvoor de druksterktebepaling, zodat geleidelijkaan een nieuwe generatie drukbanken zou ont-staan, die beproeving met een strainciHnder metsucces zou kunnen doorstaan. Om dit proces testimuleren zijn door de Stuurgroep besprekingengevoerd met alle producenten en leveranciersvan drukbanken. In deze gesprekken zijn de on-derzoekresultaten toegelicht en werd verzocht bijhet verder ontwikkelen van banken hiermee re-kening te houden.Dankzij de medewerking van producenten en le-veranciers van drukbanken is het project uiterstsuccesvol verlopen, binnen enkele jaren werdennieuw ontworpen drukbanken aangeboden, dieeen goede belastingsoverdracht te zien gaven.In Nederland is inmiddels een buigdoos bij hetZuidelijk Wegenbouwlaboratorium aanwezig, ge-kocht in Engeland, waardoor nieuwe drukbankendesgevraagd aan een onderzoek met de buig-doos kunnen worden onderworpen. Jn nogal watkoopovereenkomsten van de laatste jaren is debepaling opgenomen dat de aan te schaffenbank dient te voldoen aan het onderzoek met debuigdoos .VoorschriftenJn 1982 meende de Stuurgroep dat de interim-periode na publikatie van de voorstudie lang ge-noeg had geduurd en dat de praktijkervaring met4de conceptnorm voldoende basis vormde om totinstelling van een normcommissie 'Drukbanken'over te gaan. De norm zal betrekking hebben opdrukbanken die hoofdzaak worden gebruiktvoor het bepalen van de druksterkte van betonof steenachtige materialen, en zal bepalingenomvatten omtrent de uitvoering van de banken.Hiertoe behoren eisen voor de drukplaten, bol-scharnier, hulpstukken voor beproeving en deuitlijning van de bank. Vervolgens eisen met be-trekking tot de werking, zoals regelbaarheid,krachtsmeting, krachtsaanwijzing, reproduceer-baarheid en tenslotte de krachtsoverdracht.Vervolgens zal de norm controles omschrijvenomtrent de vlakheid en hardheid van de platen,de regelbaarheid en reproduceerbaarheid vande krachtsaanwijzing en overdracht.Ineen bijlage zal de controle van de belasting-overdracht met behulp van een buigdoos wordenomschreven.Met het opstellen van een Nederlandse normvoor drukbanken, werkt Nederland vrijwel parallelaan Engeland en Duitsland, waar recent ontwerp-normen voor drukbanken zijn verschenen.De Nederlandse normcommissie gebruiktuiteraard deze ontwerp-normen als voorbeeldenbij haar werk. Internationale afstemming opdit gebied is immers zeer gewenst, omdat inons land drukbanken van zowel Nederlands alsDuits, Zwitsers en Engels fabrikaat wordentoegepast.4Drukbank bij KEMA, Arnhem, geleverd door NewaTechniek, Etfen-Leur. Het frame in de stabiele vier-koloms uitvoering voldoet aan beproeving met de buig-doos; maximale belasting 3000 kNoTen behoeve van het uitvoeren van buigproeven is hetdrukframe voorzien van een aangebouwde buigbrug;maximale belasting 100 kNoLiteratuur1. Richtlijnen voor het bepalen van dedruksterkte van betonkubussen;Betonvereniging2. Wat is een kubusdruksterkte waard? Cement1973 nr. 33. Druksterkte - meer twijfel dan zekerheid;Cement 1973 nr. 94. Drukbanken; Cement 1974 nr. 105. De buigdoos, nieuw controle-instrument voordrukbanken; Cement 1975 nr. 36. Invloed van het regelen van de belastings-snelheid op de druksterkte van beton-kubussen; Cement 1977 nr. 27. Bruikbaarheid van de buigdoos bij controlevan drukbanken; Cement 1977 nr. 38. Voorstudie ten behoeve van normen voordrukbanken; Cement 1977 nr. 55BETONlEK verschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprijzen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 5% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 16,-overige landen f 26,-ISSND166-137x6administratie:postbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenboschtelefoon (073) 401231Abonnementen lopen per kalenderjaar. Aan het eindvan een kalenderjaar wordt het abonnement auto-matisch verlengd, tenzij het abonnement vóór1 december schriftelijk wordt opgezegd.