1september 2002Het voorgespannen beton neemt de laatste tijd hoe langer hoe meer eenbelangrijke plaats in de bouw in. De realisatie van een groot aantal bouw-werken (voornamelijk bruggen en viaducten) is zonder voorspanningonuitvoerbaar. Deze ontwikkelingen zorgen ervoor dat steeds meer techniciin aanraking komen met het voorspannen. Naast de constructeurs zullen ookanderen, betrokken bij het beheer, ontwerp, uitvoering, controle of sloop vanvoorgespannen constructies, eigenlijk inzicht moeten hebben in het voor-spannen. Reden dat deze B e t o n i e k -aflevering hier aandacht aan besteedt.Om meer inzicht te verkrijgen, staan we stil bij het verschil tussen gewapenden voorgespannen beton. Het berekenen van voorgespannen betonconstruc-ties behandelen we uiteraard niet in deze aflevering, dat is het vak van deconstructeur.VoorspanningE i g e n s c h a p p e nVoorgespannen beton18I2Constructief BetonIn de VBC 1995, het voorschrift waar een construc-teur dagelijks mee te maken heeft, wordt geenonderscheid meer gemaakt tussen ongewapend-,gewapend-, dan wel voorgespannen beton.Alles wordt samengevat onder de noemer `Construc-tief beton'. Met de ontwikkeling en toepassing vanhet voorgespannen beton is het de afgelopen 50 jaarsnel gegaan. Daar staat tegenover dat de toepassingvan `gewapend' beton al eeuwen oud is.Aan het begin van onze jaartelling waren deRomeinen al in staat bruggen en aquaducten tebouwen. Als materialen gebruikten zij metselwerken een soort beton. Zij waren toen al op de hoogtedat je bij materialen die geen grote trekkrachtenkunnen hebben, maar wel goed in staat zijn druk-krachten op te nemen, het beste overspanningenkunt maken met drukbogen. Dit principe (bouwen 1 Aquaduct Pont du Garemet drukbogen) heeft tot ver in de negentiendeeeuw stand gehouden. (fig. 1)De bogen brengen de reactiekrachten naar deondersteuningen. De verticale component hiervanleidt zelden tot problemen, de horizontale echterwel.Soms was het noodzakelijk extra steunberen of lucht-bogen te construeren voor het afvoeren van de hori-zontale krachten naar de ondersteuningen (fig. 2).Een eenvoudige oplossing voor de afvoer van dehorizontale krachten was het aanbrengen van eentrekstang tussen de steunpunten. Voor een optima-le werking moest de trekstang goed in de drukboogworden verankerd. Zonder dat we het in de gatenhebben, is hiermee het principe van gewapendbeton geschetst: drukboog (beton) met een trek-stang (betonstaal/wapening).Als voorbeeld nemen we een balk van ongewapendbeton met een willekeurige overspanning (fig. 4).Belasten we de balk, dan zal deze als gevolg daarvandoorbuigen. In het midden van de balk tredenbovenin (holle zijde) drukspanningen op, onderin(bolle zijde) trekspanningen.Zoals eerder gezegd kan beton goed drukkrachtenseptember 20022B e t o n i e k2 Principe doorsnede van een kathedraal3 Een belangrijk constructief gevolg van boogconstructies is, bij uitsluitend verticale belasting, het optreden van horizontale reac-tiekrachten bij de steunpunten. Een boog op kolommen is niet uitvoerbaar (a), de horizontale krachten kunnen opgevangen wor-den door steunberen (b) of door een trekstang (c).Beton en staal:We weten allemaal dat beton uitstekend drukkrachten kanopnemen en dat staal bij uitstek geschikt is voor het opnemenvan trekkrachten. Bij gewapend beton gaat het om de combi-natie van beide materialen.Aanhechting:Gewapend beton ontleent zijn vele toepassingsmogelijkhedenaan de goede samenwerking tussen beton en staal. Een inge-betonneerde staaf is slechts met grote moeite uit het beton tetrekken. Er is dus sprake van een goede aanhechting van hetstaal (wapening) aan het beton.Uitzettingscoefficient:Beide materialen hebben nagenoeg dezelfde uitzettings-coëfficiënt. Dit houdt in dat door temperatuursinvloeden delengteveranderingen van staal en beton even groot zullen zijn.Onderlinge spanningen kunnen hierdoor niet optreden.Bescherming:In de buitenlucht kan staal roesten. In betonconstructies wordthet wapeningsstaal door het omhullende beton tegen roestenbeschermd.opnemen, de drukboog is het probeem dus ookniet. Daar beton nauwelijks trekkrachten kanopnemen, is het ontbreken van `de trekstang' hetprobleem. Neemt de belasting toe dan bezwijkt debalk in het midden, doordat de treksterkte vanbeton wordt overschreden. Overspannende, op bui-ging belaste, constructies zijn dus niet geschikt omin ongewapend beton uit te voeren. Plaatsen we nuwapening in de trekzone (in het voorbeeld onderinde balk) dan kan, door samenwerking van de beidematerialen, een grotere belasting op de balk wor-den aangebracht.Het principe van het gewapend beton berust dus opde werking van drukboog met trekband. Het betonneemt de drukboog voor haar rekening en daarwaar trekspanningen optreden wordt de wapeningals trekband toegepast.Uit het principe leiden we af dat het beton terplaatse van de trekband is gescheurd. Immers deoptredende trekspanningen in een op buigingbelaste betonconstructie zijn vele malen groter dande treksterkte van het beton. De wapening neemtde trekkracht van het beton over.Uit de leer van de mechanica is bekend dat in zo'ngescheurde doorsnede het beton een inwendigedrukkracht levert en de wapening de inwendigetrekkracht (fig. 5). Deze twee inwendige krachtentezamen leveren een koppel, het inwendig moment.De op de constructie werkende belasting zorgt vooreen uitwendig moment. Om te voorkomen dat deconstructie bezwijkt, moeten we altijd zorgen dathet uitwendige moment (t.g.v. de belastingen) nooitgroter wordt dan het moment, welke de constructieinwendig kan leveren (het resultaat van de samen-werking drukkracht en trekkracht).september 2002B e t o n i e k3Uit het voorgaande kunnen we vaststellen dat dewapening in gewapend beton effectief is als de con-structie is gescheurd. In verband met de duurzaam-heid van de constructie accepteren we een beperktescheurvorming. Onze betonvoorschriften gevenhier criteria voor.Een constructie moet echter altijd aan sterkte,stijfheid en stabiliteit voldoen.Scheurvorming in een doorsnede zorgt er ook voordat de stijfheid van de constructie vermindert endaarmee de doorbuiging toeneemt.De tendens is dat we grotere overspanningenwillen maken en meer belasting op de constructiewillen toelaten. Om te voorkomen dat een op bui-ging belaste betonconstructie scheurt en daarmeede stijfheid afneemt (dus meer doorbuigt), kunnenwe natuurlijk de afmeting (feitelijk de hoogte)ervan zodanig vergroten dat de trekspanningenniet de treksterkte van het beton overschrijden.Hierdoor krijgt de constructie wel forse afmetingenen daarmee zal het eigen gewicht van de construc-tie toenemen. Deze toename vereist een zwaarderefundering. Een alternatief om scheurvorming ineen betonconstructie te beperken is het onder drukzetten van de constructie: voorspannen.Voorgespannen BetonHet principe van het voorspannen is tamelijk een-voudig. Bij het oppakken van een rij boeken, wordtop de boeken met beide handen een drukkracht uit-4 Ligger van ongewapend (gescheurd) betonGescheurde gewapend-betonnen ligger5 Specifieke vervormingen (a), betonspanning en staal-spanning (b) in een gescheurde doorsnedea bgeoefend. Hiermee voorkom je dat de boeken op degrond vallen (fig. 7a). De uit te oefenen drukkrachtmoet zo groot zijn dat trekspanningen, ten gevolgevan het gewicht van de boeken, gecompenseerdworden door de uitgeoefende drukspanning.In principe is het voorspannen van een ligger nietveel anders dan het tegen elkaar klemmen van eenrijtje boeken. Een vrij opgelegde betonnen liggerkunnen we als volgt voorgespannen: in het hart vande ligger is een kanaal uitgespaard, waarin eenstaaf wordt aangebracht. Op de uiteinden van destaaf worden kopplaten en moeren aangebracht.Door het aandraaien van de moeren ontstaat eentrekkracht in de staaf. Via de moeren en kopplatenlevert deze trekkracht op de betonnen ligger eendrukkracht. Door deze drukkracht (voorspankracht)ontstaan drukspanningen in de ligger (fig. 7b).Uit het voorgaande kunnen we het voorspannendefiniëren als: het aanbrengen van een kunstmati-ge belasting (drukkracht) op een constructie-ele-ment om het draagvermogen, de stijfheid en deduurzaamheid te verhogen. Deze kunstmatigebelasting wordt meestal gerealiseerd met voorge-trokken trekstaven, kabels of strengen van staal ofsoms ook van kunststof.Recht en gebogen kabelverloopWe hebben het voorspannen geschetst met eenrecht verlopende drukkracht (centrische voorspan-kracht) in het hart van de ligger. In elke doorsnedeheerst een constante gelijkmatige drukspanning.Maar is dit wel economisch?Laten we als voorbeeld een betonnen ligger nemenop twee steunpunten. De ligger wordt belast doorhet eigen gewicht en veranderlijke belasting. Tevensbrengen we op de ligger een voorspankracht aan.Nu beschouwen we de spanningsfiguurtjes vandeze ligger (fig. 8).In het midden van de ligger (maatgevende door-snede) ontstaan onderin grote trekspanningendoor het eigen gewicht (fig. 8b) en de veranderlijkebelasting (fig. 8d). Door nu onderin de balk voor-spanning aan te brengen, compenseren we dezetrekspanningen. Wanneer alle spanningen (van heteigen gewicht, veranderlijke belasting én voorspan-kracht) bij elkaar worden opgeteld, ontstaat uitein-delijk figuur 8e. Het resultaat is dat de maximaledrukspanning nu bovenin de ligger optreedt enonderin net geen trekspanningen zullen ontstaan.Maar wat gebeurt er bij de opleggingen?De buigspanningen t.g.v. het eigen gewicht en ver-anderlijke belasting zijn hier minimaal. Blijft deseptember 20024B e t o n i e k7a Het optillen van een rijtje boeken7b Principe van het voorspannen: in de ligger ontstaat eendrukkrachtFp FpN'p N'p8 Spanningen in het midden van de ligger.Situatie `c' ontstaat door de voorspankracht (Fp) en heteigen gewicht (qeg,). Een situatie waar we altijd rekeningmee moeten houden.Situatie `e' is t.g.v. van de combinatie voorspankracht +eigen gewicht (`c') én de veranderlijke belasting (qq).a b ce+ =+t.g.v.Fp t.g.v.qegt.g.v.Fp + qeg t.g.v.qeg=dcvoorspankracht onderin liggen, dan treden trek-spanningen op aan de bovenzijde van de liggerdoordat de voorspankracht excentrisch (niet in hethart van de ligger) is aangebracht! En we willenjuist trekspanningen voorkomen. Om dit te com-penseren laten we de voorspankracht naar de opleg-gingen toe aan de bovenzijde lopen. Op deze wijzevolgt de voorspankracht het (parabolische) momen-tenverloop, dat in de ligger ontstaat t.g.v. de belas-tingen (fig. 9).Het voorgaande is beschreven voor een ligger optwee steunpunten (statisch bepaald).Echter in de praktijk loopt het merendeel van alleconstructies over de steunpunten door (statischonbepaald). Dit houdt in dat in het midden van deoverspanningen trekspanningen aan de onderzijdeoptreden en bij de tussensteunpunten aan debovenzijde. Gaan we zo'n constructie voorspannendan doorloopt de voorspankracht als een golfbewe-ging de constructie (fig. 10).Er zijn altijd wel uitzonderingen die de regel beves-tigen: o.a. een kanaalplaatvloer en een betonnenheipaal zijn constructies met een rechtverlopende(centrische) voorspankracht.Gedeeltelijk voorgespannen betonIn de begintijd van het voorgespannen beton werdin veel landen uitsluitend volledig voorgespannenbeton toegelaten, waarbij de eis werd gesteld datgeen trekspanningen in de betonconstructiemochten optreden. Bekend is dat we bij gewapendbeton wel een beperkte scheurvorming accepteren.Combinatie van het aanbrengen van een wape-ningsnet met een beperkt aantal voorspanelemen-ten heeft geleid tot de zogenaamde `gedeeltelijkevoorspanning'. Hierbij wordt tijdens het gebruikeen beperkte mate van scheurvorming geaccep-teerd. Deze scheuren zullen zich echter alleen ope-nen bij relatief hoge belastingen en zullen ondernormale omstandigheden gesloten zijn. Dezemethode van voorspannen heeft tot economischverantwoorde constructies geleid, die ook ten aan-zien van de duurzaamheid aan hoge eisen voldoen.VoorspanmethodenVoor het aanbrengen van voorspanning in hetbeton zijn er verscheidene methoden. We onder-scheiden hierin:· voorspanning met aanhechting en met voorge-rekt staal;· voorspanning met nagerekt staal, zowel zonderaanhechting (VZA) als met aanhechting(VMA);· uitwendige voorspanning.Voorspanning met aanhechting en metvoorgerekt staal:Voorgerekt staal wordt gespannen vóórdat hetbeton wordt gestort. Het uitrekken van het staalgebeurt in de meeste gevallen met een spanbank.Deze techniek is minder geschikt op de bouwplaats,maar wordt meer in fabrieken toegepast. Tijdenshet verharden van de betonspecie hecht het voor-spanstaal over de gehele lengte aan het beton.Voorgerekt staal is altijd omhuld met beton, zodatin iedere doorsnede krachten worden overgedragenvan het staal op het beton. Is het beton voldoendeverhard dan worden de voorspanstrengen doorge-sneden en komt het beton onder druk te staan.Deze methode wordt toegepast bij o.a. een kanaal-plaatvloer of een betonnen heipaal.september 2002B e t o n i e k59 Het parabolisch verloop van de voorspankracht (Fp)10 Verloop van de voorspankracht bij een ligger op driesteunpunten (statisch onbepaald)Voorspanning met nagerekt staal,zowel zonder aanhechting (VZA) alsmet aanhechting (VMA)Nagerekt staal wordt pas na het storten én verhar-den van het beton gespannen. Vóór de stort wordenin de bekisting omhullingsbuizen, ten behoeve vande voorspanelementen, gelegd. Na verharding vanhet beton worden de voorspanelementen door deomhullingsbuizen gevoerd en daarna met vijzelsaangespannen. De voorspankracht wordt met wig-gen of een schroefverankering op het verankerings-element en het beton overgebracht. Deze techniekkan zowel op de bouwplaats als in de fabriek wor-den toegepast.Voor het nagerekt staal wordt onderscheid gemaakttussen voorspannen met aanhechting (VMA) envoorspannen zonder aanhechting (VZA).Bij VMA worden de voorspanelementen geplaatst ineen omhullingsbuis. Na het spannen wordt de buisgevuld met een krimparme mortelspecie. Het voor-deel hiervan is dat na het verharden van deze spe-cie de krachten uit het voorspanelement in iederedoorsnede op het beton worden overgedragen. Eennadeel van deze uitvoeringsmethode is dat bij hetspannen wrijving tussen kabel en omhulling ont-staat. Hierdoor kan de voorspanbelasting op hetbeton afnemen.Bijzondere aandacht vraagt het injecteren. Dit moetuitgevoerd worden onder niet al te hoge druk. Tehoge druk kan leiden tot het afdrukken/afspattenvan de dekking op de omhullingsbuis en het ont-staan van splijtscheuren in het beton. Tijdens hetinjecteren zal ingesloten lucht zich verzamelen opde hooggelegen plaatsen. Reden voor het bevestigenvan een ontluchtingsslang aan de omhullingsbuis.Op deze wijze is een volledige injectie verzekerd.Slecht uitgevoerde injectie (luchtinsluitingen) kanop een later tijdstip leiden tot corrosieschade. Laterherstel leidt tot reparatiekosten, die vaak de oor-spronkelijke bouwkosten zullen overtreffen.Bij VZA wordt op de voorspanelementen een vetlaagaangebracht om de wrijving tussen element enomhullingsbuis bij het spannen te reduceren. Integenstelling tot de hiervoor genoemde voorspan-methoden zijn de VZA-elementen niet met hetbeton verbonden. De voorspankracht wordt in éénkeer en alleen via de verankering op het beton over-gebracht. In constructies voorgespannen zonderaanhechting wordt ten behoeve van de veiligheidaltijd betonstaal bijgelegd. Dit zorgt ervoor dat deconstructie niet direct zal bezwijken, indien dooromstandigheden toch iets fout zou kunnen gaanmet de voorspanelementen of de verankeringen.Vanwege dit veiligheidsaspect wordt VZA nog maarzelden toegepast.Uitwendige voorspanningIn met name Frankrijk en Amerika wordt bij debouw van bruggen in toenemende mate gebruikgemaakt van uitwendige voorspanelementen.Anders dan bij traditionele voorspanning zijn bijuitwendige voorspanning de voorspanelementenbuiten de betondoorsnede geplaatst. De elementenzijn alleen ter plaatse van de verankeringen en deafbuigpunten met de betonconstructie verbonden.Door de voorspanning buiten de betonconstructiete plaatsen, kunnen bijvoorbeeld de wanden vankokerliggers dunner worden uitgevoerd. De dunne-re wanden maken de hele constructie lichter waar-door economischer kan worden gebouwd.Uitwendige voorspanning kan ook worden gebruiktvoor bestaande constructies die moeten wordengerenoveerd en/of waarvan het draagvermogenmoet worden vergroot.september 20026B e t o n i e k11 Uitwendige voorspanning toegepast bij de Ketelbrug(foto Bouwdienst RWS)MaterialenBehalve het verschil in principe zijn er nog enkeleverschillen tussen gewapend- en voorgespannenbeton, waarvan de belangrijkste zijn: betonsterkte-klasse, korreldiameter, cementsoort, chloriden,poederkoolvliegas en staalsoort.Betonsterkteklasse: Bij voorgespannen beton wordtveelal gebruik gemaakt van beton vanaf sterkte-klasse B 35. Naarmate de druksterkte van het betonhoger is, kan een grotere toelaatbare betondruk-spanning worden bereikt. Hiermee kan een groteretoelaatbare voorspankracht worden toegepast, het-geen resulteert in een groter draagvermogen.Korreldiameter: Om de grote drukkrachten bijvoorgespannen beton geleidelijk in de constructiete laten vloeien is een hoge wapeningsconcentratie(zgn. splijtwapening) aanwezig achter de veranke-ring (fig. 12). Daarom wordt door deze hoge wape-ningsdichtheid bij voorgespannen beton uitgewe-ken naar een maximale korreldiameter van 16 mm.Cementsoort: In de prefab industrie worden vaakelementen per dag gestort en de daaropvolgendedag willen we de voorspankrachten reeds op dieelementen aanbrengen.Reden dat deze industrie het portlandcementverkiest met een hoge norm- en aanvangsterkte.Ten opzichte van hoogovencement verhardt ditcement sneller. Op de bouwplaats wordt daaren-tegen meer hoogovencement, of een combinatievan portland- en hoogovencement toegepast.Chloriden: In verband met corrosiegevoeligheid maghet gehalte aan chloriden (Cl-) in gewapend beton énin beton met nagerekt voorspanstaal ten hoogste0,4 % (m/m) van de hoeveelheid cement bedragen.Bij voorgerekt voorspanstaal bedraagt dit 0,2 %.Poederkoolvliegas: Bij voorspanning met aan-hechting en met voorgerekt staal mag uitsluitendpoederkoolvliegas worden gebruikt in combinatiemet een CEM I cement. Bij voorgerekt staal geldtdat het gehalte aan deeltjes poederkoolvliegas >212µm niet groter mag zijn dan 3% (m/m).Dit is nodigom er zeker van te zijn dat er geen koolstofconcen-traties in contact kunnen komen met voorspan-staal. Koolstof is namelijk edeler van karakter danstaal. De galvanische corrosie, die hiervan hetgevolg zou kunnen zijn, zou de gevoeligheid voor(spannings)corrosie van het voorspanstaal kunnenvergroten. Voor meer informatie hierover wordt ver-wezen naar CUR-rapport 96-2 `Vliegas in beton'.Staalsoort: In gewapend beton wordt veelal FeB 500toegepast, bij voorgespannen beton worden staal-soorten toegepast met een veel hogere breukspan-ning (van 900 tot 2000 N/mm2) en breukrek. Veelgebruikt voorspanstaal is staal met een kwaliteitFeP1860. Deze hoge staalkwaliteit bereiken we door:· aanpassing van de chemische samenstelling vanhet staal (verhoging koolstofgehalte);· verbetering structuur van het staal door warm-tebehandeling of mechanisch nabehandelen.Ten overvloede vermelden we dat voorspanstaalniet mag worden gelast. In sommige gevallen ishet lassen bij FeB 500 wel toegestaan.Zoals eerder vermeld moeten we bij het staal reke-ning houden met corrosiegevaar. Dit heeft geleiddat naar een alternatief is gezocht, voorspannenseptember 2002B e t o n i e k712 Wapeningsconcentratie vlak achter de voorspanelementen(foto HBG Civiel)met non-ferro voorspanelementen. Deze elementenkunnen vervaardigd worden uit glas-, koolstof- ofaramidevezels. Het voordeel is dat ze niet gevoeligzijn voor corrosie, maar ze hebben hun eigen speci-fieke nadelen:· minder geschikt voor toepassing in eenalkalisch milieu;· de kunststofvezels moeten samengesteldworden tot een voorspanelement;· toepassing van afwijkende verankeringselemen-ten, dus kostbaar.Een ander voordeel is wel de hoge treksterkte vanhet materiaal. Echter van de non-ferro voorspanele-menten moet nog blijken wat het gedrag zal zijn oplange termijn. Voorlopig wordt de toepassing vanvoorspanstaal nog niet bedreigd door de komst vanhoogwaardige vezelmaterialen.Voorspannen is vervormenWe hebben al eerder opgemerkt dat voorspanningbijdraagt tot een duurzame constructie. Willen wede duurzaamheid voor een lange periode waarbor-gen dan moeten we mede rekening houden met hetlangeduur-gedrag van het materiaal.Laten we teruggaan naar het moment waarop devoorspankracht op de betonconstructie wordt los-gelaten. Wat gebeurt er dan met de constructie?In figuur 13 wordt schematisch het effect voorge-steld van een voorspankracht op een betonvloer.Het zal duidelijk zijn dat door het uitoefenen vande grote drukkracht de betonvloer in de lengterich-ting wil verkorten. Op het moment dat de voorspan-kracht op de constructie werkt, zal deze gaan ver-vormen: de vloer wordt korter.Reeds eerder is vermeld dat uit economisch oog-punt in de meeste gevallen gekozen wordt voor eengebogen verloop van de voorspankabels. Dit ver-loop veroorzaakt in de constructie een inwendigekrommingsdruk. Door het aanbrengen van gebo-gen voorspankabels treden in de constructie tweeeffecten op:· verkorten van de vloer;· opbuigen van de vloer.Het bovenstaande geeft aan dat voorspannen isvervormen! Aspecten waar we tijdens de ontwerp-en uitvoeringsfase terdege rekening mee moetenhouden.Maar wat gebeurt er verder op lange termijn?Bij voorgespannen beton oefent het voorspanstaaleen constante drukkracht uit op het beton, hier-door moeten we verder rekening houden met debijkomende aspecten: krimp, kruip en relaxatie.Krimp: is het verkorten van het beton tijdens debeginfase de verharding. Het ontstaat o.a. door hetverdampen van het water. Hierdoor is het afhanke-lijk van de relatieve vochtigheid, de betonsterkte-klasse, de afmeting van de doorsnede, de ouderdomvan het beton en de hoeveelheid wapening in dedoorsnede;Kruip: door constant gehouden spanning op hetbeton ontstaat een toename van de vervorming inde tijd. Dit wordt veroorzaakt door de vervormingvan de gelstructuur en de capillaire spanning vanhet chemisch niet-gebonden water. Kruip is afhan-september 20028B e t o n i e k13 Schematische voorstelling van voorspanning op eenbetonvloer14 Schematisch weergegeven de krachtswerking en devervorming van de voorgespannen betonvloerkelijk van de relatieve vochtigheid en temperatuur,ontwikkeling hydratatiegraad (mate waarin hetcement zich chemisch bindt met het water en zocementsteen vormt), betonsterkteklasse, afmetingvan de constructie en duur van de belasting;Relaxatie van het staal: is afname van de spanningbij constant gehouden vervorming.Bij het ontwerpen van voorgespannen betoncon-structies moeten we rekening houden met degenoemde fenomenen. Maar ook tijdens de uitvoe-ring doen we dit.Van belang is daarom het tijdstip (ouderdom vanhet beton, om kruip zo veel mogelijk te beperken)waarop de voorspanning op de betonconstructiewordt aangebracht. Volgens de VBC mag bij eenkubusdruksterkte van 12 N/mm2 slechts eengedeeltelijke voorspankracht worden aangebracht.Gelet op het aspect `voorspannen is vervormen',wordt in de meeste bestekken een spanprotocolvoor op de bouwplaats omschreven. Dit komt veelalneer op:· aanbrengen van een krimpvoorspanningbinnen 2 dagen na de stort, om het ontstaanvan krimpscheuren te voorkomen;· aanbrengen van een `eigen gewicht'-voorspan-ning van ca 50% van de definitieve voorspan-kracht na 7 dagen, mits uiteraard het betonvoldoende verhard is;· aanbrengen van de definitieve voorspanning,maar niet eerder dan na 21 dagen na de stort.De prefab-industrie zal daarentegen, gelet op hetcontinue proces, haar eigen spanprotocol hanteren.Bij bruggen of viaducten is het van belang dat naastelkaar liggende prefab-liggers op hetzelfde tijdstipen onder dezelfde condities worden voorgespan-nen. Dit om een redelijk gelijke zeeg (opbolling) bijde afzonderlijke elementen te verkrijgenTot besluitDe laatste tijd beseffen we dat het gescheiden den-ken in gewapend- of voorgespannen beton, nietaltijd tot de beste oplossing zal leiden. Een combi-natie van beiden (gedeeltelijk voorgespannenbeton) kan tot betere resultaten leiden.Door de introductie van met name de VBC is dezescheiding voor een groot deel weggevallen. Volgensde VBC wordt de voorspanning beschouwd als eenop de constructie aangrijpende belasting (krom-mingsdruk). Rekenkundig ontstaat hiermee eenvloeiende overgang tussen gewapend- en volledigvoorgespannen beton, met alle mogelijke variatiesdaar tussen. Bij deze integrale benadering sprekenwe daarom over `Constructief beton'Opgemerkt wordt dat voorspannen duurder is. Hetvoorspanstaal en in het bijzonder de verankeringenzijn duurder dan het normale wapeningsstaal. Daarkomt bij dat de werkzaamheden ten aanzien vanhet spannen en injecteren arbeidsintensief zijn.Maar, door een optimaal gebruik van de materiaal-eigenschappen van beton en staal wordt in voorge-spannen beton slanker geconstrueerd. Bij gelijkblij-vende overspanning en variabele belastingen kun-nen we de constructiehoogte reduceren (mindereigen gewicht, geringere afmetingen van de funde-ring). Het ontbreken of sterk beperken van scheur-vorming geeft voorgespannen beton verder voorde-len ten aanzien van vloeistofdichtheid en weer-stand tegen corrosie.Referenties· Een nieuw HBO-studieboek `ConstructieleerVoorgespannen Beton' (CB3) is bij ENCI Media invoorbereiding. Deze B e t o n i e k - afleveringis voor een groot deel gebaseerd op de inhoudhiervan. De auteurs van het boek zijn de herenBeukenholdt, Dudar, Galjaard, Kamerling,Quartel en Ramler.· Sommige illustraties zijn afkomstig uit hetboek `Algemene Constructieleer voor bouw- enwaterbouwkundigen' van de heer Nortier en uitde Betonpraktijkreeks 3 `Voorgespannen Beton'van de heren Walraven en Galjaard;· CUR-rapport 96-2 `Vliegas in beton'.september 2002B e t o n i e k9september 200210B e t o n i e kColofonB e t o n i e k is een praktijkgericht voorlichtingsblad op hetgebied van de betontechnologie en verschijnt 10 keer per jaar.In de redactie zijn vertegenwoordigd:de Nederlandse cementindustrie, MEBIN, CUR,HBG Civiel en de Bouwdienst Rijkswaterstaat.Uitgave: ENCI MediaPostbus 3532, 5203 DM `s-HertogenboschRedactie: 073 - 640 12 23E-mail: encimedia@enci.nlWebsite: www.enci.nlAbonnementen/adreswijzigingen:Abonnementen en adreswijzigingen voor Betoniek wordenverzorgd door:Betapress Abonnementen ServicesPostbus 97, 5126 ZH Gilzetel: 0161 - 45 95 86fax: 0161 - 45 29 13email: betoniek@Betapress.Audax.nlAbonnementsprijzen 2002:Nederland ? 17,15België ? 17,75Overige landen ? 24,30Aanmeldingen/opzeggingen:Abonnementen kunnen op ieder gewenst moment ingaan.Aan het eind van het kalenderjaar wordt het abonnementautomatisch verlengd, tenzij vóór 1 december schriftelijkwordt opgezegd.Overname van artikelen en illustraties is toegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.ISSN 0166-137xIn onze volgende uitgaveVoorkomen van alkali-silicareactieAlkali-silica is een reactie waarbij alkaliën reagerenmet de silica uit het toeslagmateriaal. Hierdoorwordt het beton van binnen uit kapot gedrukt.Tot voor kort was dit in Nederland een nauwelijksonderkend schademechanisme.Ruim 8 jaar geleden verscheen de eerste regelge-ving op dit gebied in Nederland: CUR-Aanbeveling38 `Maatregelen ter voorkoming van de alkali-silicareactie'.Nadien is de kennis verder toegenomen over ditschademechanisme en de rol van betonsamenstel-ling en eigenschappen van de verschillende grond-stoffen.Op basis van deze kennisverbreding is CURAanbeveling 38 op een aantal punten geactuali-seerd en heeft geleid tot de recent verschenen CUR-Aanbeveling 89 `Maatregelen ter voorkoming vande alkali-silicareactie' Voldoende reden om weereens aandacht te besteden aan dit schademechanis-me én stil te staan bij de consequenties voor dedagelijkse praktijk.