Een maandelijkse uitgave van deVereniging Nederlandse Cementindustriepostbus 3011, 5203 DA 's-Hertogenbosch januari 1988Nieuwe regels voorbepaling van dedruksterkteDe meest dominante eigenschap van beton enmortel is nog steeds de druksterkte. Natuurlijkdient hier direct bij vermeld te worden dat,gelukkig, bij de beoordeling van beton en mortelook steeds vaker andere aspecten wordenbetrokken. Met name die eigenschappen welkesamenhangen met dichtheid en duurzaamheid.Toch zal druksterkte altijd een belangrijke eigen-schap blijven: de constructeur rekent bij hetontwerpen van een betonconstructie met eenbepaalde aangenomen druksterkte en de aan-nemer zal aan de hand van druksterktemetingenvaststellen of wanden of vloeren ontkistkunnenworden en of er al belasting op betonconstructieskan worden toegelaten.Ook bij de controle van beton en mortel bij deproducent of in het werk vormt de druksterkte nogaltijd het belangrijkste keuringscriterium.Druksterkte: een relatief begripBij alle belang dat aan druksterkte als eigenschapwordt toegekend, wordt veelal onvoldoende beseftdatdruksterkte slechts een relatief begrip is. Hetis een meetwaarde die wordt verkregen door eenbepaalde proef onder bepaalde omstandighedenuit te voeren. Een anders uitgevoerde proef aanhetzelfde materiaal met dezelfde eigenschappenkan dus een andere meetwaarde opleveren!Zo zal de meetwaarde sterk worden beïnvloeddoor bijvoorbeeld de afmetingen en de vorm vanhet proefstuk, de verhardingscondities en demanier waarop het proefstuk uiteindelijk wordtbeproefd.Om een eenduidige interpretatie van het begrip'druksterkte' te waarborgen, zullen de beproe-vingsmethode ende beproevingsapparatuur dusnauwkeurig beschreven moeten zijn.In dat verband kan gemeld worden dat zeerbinnenkort in de serie normen 'Beton en Mortel'zowel de norm 'Drukbanken' (NEN 2876) als eenbeproevingsnorm 'Bepaling van de druksterkte'(NEN 5968) zullen verschijnen. In deze afleveringvan BETONlEKvindt u een eerste kennismakingmet dit belangrijke normduo.Van 'Voorstudie' tot NEN 2876 'Drukbanken'In de Voorschriften Beton VB 1974/1984 wasslechts één artikel (A-606.5)gewijd aan de beproe-vingsapparatuur. Hoewel daar in regels demeest essentiële eisen waaraan een drukbankmoet voldoen zijn beschreven, was er allang grotebehoefte om tot een uitvoeriger beschrijving tekomen. Daartoe is al in 1972 door het bestuur vanBetonvereniging de 'Stuurgroep Beproevings-apparatuur' ingesteld.Dit initiatief werd genomen naar aanleiding vanresultaten van buitenlands onderzoek. In Enge-land was gebleken dat met name door een onjuisteoverdracht van de belasting op het proefstuk sterkafwijkende meetresultaten konden wordenverkregen.De werkzaamheden van deze studiegroep zijnafgerond met een publikatie in Cement 1977 nr. 5met de titel 'Voorstudie ten behoeve van normenvoor Drukbanken'.Nadat deze voorstudie een aantal jaren isgehan-teerd bij de beoordeling van drukbanken is in 1983de CUH-voorschriftencommissie 'Drukbanken'opgericht. Bij de werkzaamheden van deze1Schematische voorstelling van een drukbankOp blz. 3:2De kwalitatieve hartlijn van een proefstuk en de hartlijnvan de drukbank zullen meestal niet precies samen-vallen3Schematische voorstelling van een buigdoos, een stalencilinder voorzien van rekstrookjes, waarmee degelijkmatige verdeling van de belasting op het proefstukkan worden gecontroleerdcommissie bleek de, al in de praktijk getoetste,voorstudie een uitstekende basis te zijn.Zoals uit het voorgaande al duidelijk zal zijngeworden, vormt een heel wezenlijk onderdeel vandeze norm het gegeven dat de drukbank nietalleen voor wat betreft krachtaanwijzing maarvooral ook ten aanzien van de krachtoverdrachtbinnen nauwe toleranties moet vallen om betrouw-bare meetwaarden te produceren.Met andere woorden: de drukbank moet niet alleende op een proefstuk uitgeoefende kracht nauw-keurig meten, hij moet deze kracht óók gelijkmatigover het gehele drukvlak overdragen.De kwaliteit van de krachtoverdracht hangt af vanbijvoorbeeld de stijfheid van het drukbankframe,de werking van het bolscharnier en de uitlijningvan de drukbank.Termen en definitiesAlvorens in te gaan op het inhoudelijke deel van dedrukbanknorm, geven we eerst de definities vantermen die in de norm worden gehanteerd.aanwijsgebied : Het gebied waarin alle waardenvan de te meten grootheid, vanafde waarde nul, op een meetinstru-ment kunnen worden afgelezen.meetgebied : Het gedeelte van het aanwijs-gebied waarbinnen de drukbankaan de voorgeschreven nauwkeu-righeid moet voldoen.afleeseenheid : De kleinste aangebrachte eenheidin een meetgebied.drukvlak : Gedeelte van de drukplaat dat inaanraking komt met het proefstuk.meetfout : Het bij de ijking vastgesteldeverschil tussen de aangewezen ende werkelijke waarde, uitgedruktin procenten van de werkelijkewaarde.2Iproefstuk--+Iaflees inrichtingplunjerKlassenOnder andere op grond van de maximaal toelaat-bare meetfout worden drukbanken voor beton enmortel in de volgende klassen onderscheiden:klasse 1: maximaal toelaatbare meetfout 1 OIo;klasse 2: maximaal toelaatbare meetfout 2 OIo;klasse 3: maximaal toelaatbare meetfout 3%.In de norm wordt ervan uitgegaan dat voor hetuitvoeren van produktiecontroles (fabriekscontroles)het gebruik van een klasse 2 of klasse 3 drukbankvoldoende nauwkeurigheid zal geven. Zo is voor decontrole van de druksterkte van beton volgens deVBT 1986 (NEN 5950) een klasse 3 drukbank voor-geschreven.Voor het uitvoeren van officiëlekeuringen en onderzoek zal veelal een klasse 1drukbank worden voorgeschreven.Drukbanken in klasse 1 dienen, ten opzichte vanklasse 2 en 3, aan aanzienlijk scherpere eisen tevoldoen, waarbij bijvoorbeeld de controle op kracht-aanwijzing én de controle op krachtoverdracht jaar-lijks moeten worden uitgevoerd.Eisen met betrekking tot de constructie van eendrukbankWil een drukbank aan bepaalde eisen ten aanzienvan zijn werking voldoen, dan zal het ontwerp van dedrukbank hierop al moeten zijn afgestemd. Zo speci-ficeert de norm zaken als vlakheid en evenwijdigheidvan de drukplaten, inspeelbaarheid van hetbolscharnier, de stijfheid van het frame enz.Waar mogelijk beschrijft de norm functionele eisen;de drukbankontwerper behoudt dan de vrijheid omvanuit zijn persoonlijke ontwerp-filosofie tot eenconstructie te komen die aan gestelde eisen voldoet.De norm maakt het mogelijk om zowel analoge alsdigitale uitlezingen toe te passen en geeft voor beideuitlezingen eisen ten aanzien van de afleesbaarheiden nauwkeurigheid.Inhoud 19877/11 De treksterkte van beton7/12 Voorschriften BetonTechnologie (VBT7113 Bouwen met ongewapend beton7/14 Spuitbeton in de praktijk7/15 Examen BetontechnologieBV 19877/16 Betonspecie: hoe drogerhoe beter?7/17 Milieuklasse 57/18 Beton en kunststof7/19 Hoogwaardig beton7/20 Cement in EuropaBijlage bij BETON/EK 7/21Hoe groot is de treksterkte van betonen waardoorwordt deze beïnvloed? Methoden voor bepalingvan de treksterkteConsequenties van de nieuwe voorschriften voorde praktijk. Sterkteklassen, milieuklassen,keuring op druksterkte en op wcfVervolg op 7/11. Voorwaarden voor het toepassenvan ongewapend beton, zowel geprefabriceerd alster plaatse gestortUitvoeringsaspecten van spuitbeton. Apparatuur,grondstoffen, werkmethoden. Voorwaarden voorgoede kwaliteitUitgewerkte examenopgavenVerbetering van de kwaliteit van beton mag enhoeft ook niet ten koste te gaan van deverwerkbaarheidBepaling van de agressiviteit van waterigeoplossingen, gronden en gassenPolymeren in beton. Eigenschappen vanpolymeer-gemodificeerd beton, uitvoerings-aspecten en toepassingsmogelijkhedenOntwikkelingen in de toepassing van hoogwaardigbeton. Samenstelling, verwerkbaarheid enconstructieve aspectenOver het ontwerp voor de Europese cementnorm:achtergronden, inhoud en stand van zakenkwalitatievs hartlijnhartlijnproefkubushartlijn drukbankbolschanierE,EEc>c>mmVerder dient het aanwijsinstrument voorzien te zijnvan een zogenaamde 'piekwaardedetector'waarmee de kracht in de breukfase wordt'vastgehouden'. Bij een analoge aanwijzing metbijvoorbeeld een manometer, kan bijvoorbeeld eensleepwijzer of een terugslagklep worden toegepast.Bij digitale uitlezingen wordt langs elektronische wegde piekwaarde vastgezet.De nieuwe drukbanknorm stelt dat de invloed van dithulpinstrument op de krachtaanwijzing meetelt bij debeoordeling van de meetnauwkeurigheid van hettotale systeem. Met name bij sleepwijzers kan deinvloed op de aanwijzing vrij groot zijn!Eisen met betrekking tot de werking van eendrukbankHet spreekt voor zich dat een drukbank niet alleenaan allerlei werktuigbouwkundige eisen moetvoldoen. De drukbank moet het mogelijk maken omde verschillende proeven aan beton en mortelbinnen de geldende normen en op een in de praktijkbruikbare manier uit te voeren. Dit betekent bijvoor-beeld dat de plunjer een bepaalde zuigersnelheidmoet kunnen realiseren en dat de snelheid van debelastingtoename binnen bepaalde grenzengeregeld moet kunnen worden worden. De meetfoutvan het totale systeem mag, afhankelijk van de druk-bankklasse. niet boven 1, 2 of 3 % komen en deherhaalbaarheid dient aan bepaalde eisen tevoldoen.Voorts zijn in de norm eisen geformuleerd tenaanzien van de afwijking van het nulpunt, denulpuntsdrift en het kleinste vast te stellen verschiltussen twee waarnemingen. Dit is gedaan door hetminimum aantal deelstrepen bij analoge aanwijzingen het aantal afleeseenheden bij digitale aanwijzingvoor te schrijven.Aan de krachtoverdracht van de drukplaat op hetproefstuk worden hoge eisen gesteld, met nameomdat beton- en mortelproefstukken vaak niet homo-geen zijn: de sterkte 'onderin' het proefstuk is vaakhoger dan 'bovenin' (fig. 2). De drukbank moet dantoch over het gehele drukvlak een gelijkmatigekracht blijven uitoefenen.De eisen ten aanzien van de krachtoverdracht zijnvooralsnog uitsluitend vastgesteld voor drukbankendie worden gebruikt voor kubussen met eenriblengte van 100t/m 300 mm en cilinders met eenmiddellijn van 100 tlm 300 mmoControleren met de buigdoosVoor de'controle van de krachtoverdracht wordtmet behulp van een zogenoemde buiqdoosdeuitlijning van de cilinder met onderste drukplaat ende bovenste drukplaat met bolscharnier alsmedehet inspelen en blokkeren van het bolscharniergecontroleerd. De buigdoos is het eenvoudigst tebeschrijven als een metalen cilinder waarin op 4plaatsen, gelijkmatig verdeeld over de omtrek,rekstrookjes zijn aangebracht (fig. 3). Indien nudeze cilinder gelijkmatig wordt belast zullen dezerekstrookjes dezelfde vervorming ondergaan endus via een elektrische meetbrug ook dezelfdeuitlezing geven.Bij ongelijkmatige belasting is vast te stellen inwelke mate en op welke plaats belastingver-schillen optreden. De resultaten metde buigdoosworden uitgedrukt in een dimensieloze grootheid:het rekquotiënt.Het rekquotiënt geeft de verhouding aan tussen devervorming ter plaatse van een bepaald meetpunten de gemiddelde vervorming ter plaatse vande verschillende meetpunten. Een completebeschrijving van de controle op de krachtover-dracht met de buigdoos is als bijlage aan de normtoegevoegd.34Het resultaat van een beproeving isalleen geldig als het proefstukbezwijkt volgens deze driepatronen5Vier afwijkende bezwijkpatronen. Deze kunnen wordenveroorzaakt door afwijkingen van het proefstuk, eenonjuiste plaatsing in de drukbank, afwijkingen van dedrukbank e.d.trekscheur6Klasse 1drukbank, ontworpen voor de uitvoering vanuiteenlopende beproevingen aan beton en mortel;in gebruik bij Mebin, afdeling Technologische Adviezen,Amsterdamfabrikaat: Hydro Mooi, Appingedamfoto: Bob de Ruiter, VNG4Tebel tBe/astingtempo bij het beproeven van proefstukken opdruksterkteDe eisen, vermeld in dit nieuwe voorschrift tenaanzien van de nauwkeurigheid van de kracht-aanwijzing, moeten kunnen worden gerealiseerdonder de volgende omstandigheden:- excentrische aangrijpen van de uitgeoefendekracht op een proefstuk tot 5 % van de ribbe ofmiddellijn met een maximum van 6 mm;- netspanningsvariaties van ± 10 %;- bij een temperatuur tussen 15 en- bij een relatieve vochtigheid tussen 25 en95%.Het is duidelijk dat met deze norm een heelbelangrijke stap is gezet voor zowel de drukbank-producent alswel de gebruiker. Voor beide partijenis nu duidelijk welke prestaties een drukbank mini-maal moet leveren en aan welke eisen de bankdient te voldoen om voor druksterktebepalingen temogen worden gebruikt.te verwachten breukbelasting'(kN)o - 3030 - 5050 - 100100 - 300300 - 600600 - 900900 - 1200> 1200belastingtempo(kN/s)0,512510152025Bestaande drukbankenAI eerder is opgemerkt dat, wil een drukbankkunnen voldoen aan alle in de nieuwe normgestelde eisen, daar bij het ontwerp van de druk-bank al rekening mee gehouden zal moetenworden. Bij bestaande banken welke vele, somstientallen jaren geleden zijn gebouwd, is dat dusduidelijk niet gebeurd.Bij onderzoek met de buigdoos zal het merendeelvan deze banken niet blijken te voldoen. Hetbetreft vrijwel uitsluitend drukbanken in klasse 3,voor produktiecontroles e.d. Per drukbank zalkritisch moeten worden nagegaan of de geprodu-ceerde meetwaarden voldoende betrouwbaar zijn.Terecht wijst de drukbanknorm op het breuk-patroon als eerste beoordeling; bij een afwijkendbreukpatroon zal nader onderzoek moeten wordenuitgevoerd (fig. 4-5).Overigens benadeelt de gebruiker van een druk-bank die niet aan de eisen voldoet, zichzelf: eenonjuiste krachtoverdracht heeft veelal eennegatieve invloed op de meetwaarde!Bepaling van de druksterkteVrijwel gelijktijdig met de werkzaamheden voor denieuwe norm NEN 2876 'Drukbanken' is gewerktaan een beproevingsnorm, NEN 5968 'Bepalingvan de druksterkte van proefstukken'. Uiteraard iser in deze beproevingsnorm al van uitgegaan datde te gebruiken drukbank moet voldoen aan denieuwe norm voor drukbanken.De werkwijze bij de uitvoering van de beproevingis als volgt. Van de proefstukken dienen allereerstafmetingen, vlakheid en haaksheid nauwkeurig teworden gecontroleerd. Proefstukken die nietvoldoen moeten door zagen en slijpen gecorri-geerd worden.Het proefstuk dient vervolgens, nauwkeurig gecen-treerd op de drukplaat geplaatst te worden (binnen1 % van de ribbe of middellijn).Door bijstellen van het bolscharnier moet ervoorgezorgd worden dat op moment van contacttussen proefstuk en bovenste drukplaat beidenvlakken parallel zijn.Het belastingtempo moet worden aangepast aanhet te verwachten sterkteniveau, zodanig dat hethele traject gelijkmatig binnen circa 1 minuut wordtdoorlopen (zie fabelt).Tot op het moment van bezwijken moet hetvoorgeschreven belastingtempo worden aange-houden. Als breukbelasting van het proefstuk geldtde grootste belasting die de drukbank tijdens deproef aangeeft.BezwijkpatronenEen proefstuk moet een bezwijkpatroon opleverenvolgens figuur 4. Bij afwijkende bezwijkpationen(fig. 5), mag het resultaat van de beproeving nietals geldig worden beschouwd.De oorzaak van een onjuist bezwijkpatroon kanzowel in de proefkubus zelf liggen als in de druk-bank. Als mogelijke afwijking in het proefstuk kanbijvoorbeeld worden gedacht aan: onvlakkemallen, onjuiste bewaring, of een sterk inhomo-geen proefstuk.Indien een drukbank stelselmatig onjuiste bezwijk-patronen oplevert, dient eerst de vlakheid van dedrukplaten te worden gecontroleerd; voor eenklasse 2 en 3 bank is de maximale tolerantie0,05 mmo Voor een klasse 1 drukbank is deze eis0,02 mmoDe oorzaak van een onjuist bezwijkpatroon kanechter ook liggen in een verkeerde belasting-overdracht. Controle van dedrukbank met debuigdoos, zoals in de norm beschreven, kan danuitsluitsel geven.5BETONlEK verschijnt 10 x per jaar.Abonnementsprijzen per jaar, inclusief verzamelbandvoor 3 jaargangen (incl. 6% BTW):Nederland, Nederlandse Antillen, België f 19,-overige landen f 30, -ISSN 0166-137x6administratie: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.