5.1.5.3 Concept 1.2b (lijmankers)

Bij bestaande constructies is vaak niet voldoende inbouwruimte aanwezig voor een verankering met lusankers. Hiervoor is een slanke “renovatieoplossing” ontwikkeld die in de NBD00400 als referentieontwerp is opgenomen.  In de basis bestaat deze uit een randprofiel met daaraan vastgelaste schetsplaten, h.o.h. van circa 200 mm. In deze schetsplaten zijn sparingen voorzien ten behoeve van het doorvoeren van langswapening 2 of 3⍉16. Ingelijmde stekwapening ⍉16 wordt over deze langswapening aangebracht. De voegbalken zijn gemaakt van staalvezelbeton. Het renovatiemodel wordt na het asfalteren aangebracht. Daarmee is een goede verdichting van het asfalt en een optimale hoogteligging (bij voldoende dwarsvlakheid van het asfalt) gewaarborgd.

Achterstrip

Aanvullend kan ook een achterstrip worden opgenomen, waardoor in principe een rijrooster ontstaat. Daarmee wordt bij spoorvorming van het asfalt afbrokkeling van voegbalken voorkomen. In plaats van stekwapening ⍉16 kan ook 2⍉12 toegepast worden. De onderstrip onder het klauwprofiel kan verschoven worden richting de voegspleet zodat de lassen niet op afschuiving worden belast en het randprofiel beter ondersteund wordt.

 

Renovatiemodel met achterstrip
Renovatiemodel met achterstrip

 

Geluidsreductie door sinusplaten

Er bestaan ook renovatiemodellen met geluidreducerende sinusplaten. Er zijn diverse modellen beschikbaar.  Zowel de wijze waarop de sinusplaat is gefixeerd als de onderliggende verankering varieert per product. In onderstaand figuur zijn de benamingen van de diverse onderdelen gegeven.

 

Renovatiemodel met sinusplaten
Renovatiemodel met sinusplaten

 

 

Aanhechting staalvezelbeton

De belasting op het randprofiel wordt afgedragen op aan de achterzijde van het randprofiel vast gelaste schetsplaten. Deze schotten dragen de belasting over aan de voegbalk waar ze zijn ingebetonneerd. Bij deze belastingoverdracht ontstaan schuifspanningen in het grensvlak tussen schetsplaat en beton. Om deze te kunnen opnemen is het noodzakelijk dat er voldoende aanhechting aanwezig is.  De conservering van het staalwerk mag de aanhechting niet beïnvloeden. Bij thermisch verzinkt staal is de aanhechting voldoende, mits het zink voldoende is gepassiveerd. Bij toepassing van verfsystemen zal meer nodig zijn om de aanhechting te kunnen garanderen.

De aanwezige langswapening is een extra zekerheid in geval dat de aanhechting zou falen, bij voorbeeld door optredende krimpnaden en vermoeiing. De langswapening gaat dan werken als een deuvel, maar alleen als de ruimte tussen langswapening en de gaten in de schetsplaten volledig gevuld zijn met staalvezelbeton. Alleen met de juiste detaillering en een goede gietmortel en verdichting is dit te realiseren.

 

Renovatiemodel met inwendige slijtlaag
Renovatiemodel met inwendige slijtlaag

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Krachtafdracht

Aan de voorzijde wordt de belasting overgedragen op de ondergrond, waarbij zich krachtsconcentraties onder de schetsplaten bevinden (zie figuur 3.20, doorsnede 1). Het onderliggende beton dient hier getoetst te worden op stuik en vermoeiing. Dit resulteert in een bepaalde minimale afstand tussen onderkant schetsplaat en de onderliggende betonconstructie. Om de drukspanningen te kunnen weerstaan is een hoogwaardige staalvezelmortel nodig.

Belangrijk aandachtspunt is de afstand tussen de zijkant voegsponning en het randprofiel. Indien deze afstand te klein wordt, bijvoorbeeld indiende voegsponning groter is dan vooraf aangenomen en/of omdat er sprake is van randschade door het slopen, dan verplaatst de drukzone zich naar binnen en nemen de spanningen in de hele constructie  toe. Hetzelfde gebeurt als staalvezelbeton kan weglekken richting de voegsponning of uitzakt. Dit dient te allen tijde voorkomen te worden. Evenals bij het nieuwbouwmodel is het dus van belang om er voor te zorgen dat het randprofiel goed ondervuld is .

Aan de achterzijde wordt de belasting uit de schetsplaat via de staalvezelbetonbalk afgedragen naar de ingelijmde wapeningstekken, waarbij buigende momenten ontstaan in de schetsplaten en in de staalvezelbeton (figuur  snede 2).

 

219

 

220 221

 

Als er onvoldoende aandacht is voor deze krachtswerking bij de detaillering van het ontwerp en de uitvoering dan ontstaat er schade, zie onderstaande figuren.

 

Excentriciteit

Een belangrijk aspect daarin is de excentriciteit van de verticale stekken t.o.v de langswapening. De excentriciteit (e) dient geminimaliseerd te worden. Het probleem met een toenemende excentriciteit (e) is dat de krachten uit de langswapening niet meer goed overgedragen worden op de stekken. De stijfheid van de verbinding neemt aanzienlijk af. Dit gaat gepaard met toenemende trekspanningen in het staalvezelbeton waardoor (vermoeiings-) schade gaat ontstaan. Het beperken van de excentriciteit is een zeer belangrijk aspect van het ontwerp en geldt als belangrijk aandachtspunt voor de uitvoering.

 

Toenemende spanningen in staalvezelbeton door grotere excentriciteit
Toenemende spanningen in staalvezelbeton door grotere excentriciteit

 

In de praktijk kan de stekwapening d.m.v. hamerboren niet altijd op de theoretische positie worden gepositioneerd.  Daarnaast kan bij toepassing van staven Ø 16 lengte van de horizontale “vlaggen” ten behoeve van de benodigde verankeringslengte (10 x Ø) te lang worden waardoor de stekken niet meer haaks gepositioneerd kunnen worden. Zowel de hoek waaronder de vlaggen ten opzichte van de langswapening worden geplaatst als ook de afstand van de stek tot aan de langswapening dienen dus beperkt te blijven. In onderstaande foto’s is goed te zien dat hier in de praktijk niet altijd erg nauwkeurig mee omgegaan wordt.

Een praktische richtlijn is dat de maximale afstand tussen hart langsstaaf en  hart verticale stek maximaal 2 maal de diameter van de stek mag zijn, zie figuur. Bij een grotere afstand is er onvoldoende zekerheid dat de voegovergang goed zal blijven functioneren.

 

Toegestane excentriciteit stekken t.o.v. langswapening
Toegestane excentriciteit stekken t.o.v. langswapening

 

Lijmankers

Het aanbrengen van lijmankers in verhard beton wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van pneumatisch te boren gaten. Door een beperkte tolerantie in de positie van de lijmankers en de aanwezigheid van wapening in het onderliggende constructiebeton, wordt er aandacht gevraagd voor alle raakvlakken en risico’s. In de praktijk kan er veelal een locatie worden gevonden waar het lijmankers ingebracht kan worden waarbij het belangrijk is om te controleren of er wordt voldaan aan alle eisen:

  • komt de wapening overeen met de constructieve uitgangspunten van het ontwerp? (posities, afstanden, diameters en lijmdiepten)
  • wordt de wapening voldoende van de rand af geboord en wordt randschade voorkomen dan wel beperkt?
  • is de randschade repareerbaar met de staalvezelbeton die wordt toegepast voor de randbalken of is een extra reparatie-stort met fijnere (giet-)mortel benodigd?
  • is er sprake van een correcte tussenafstand van de lijmankers in relatie tot de constructieve uitgangspunten van ankers?

Het is mogelijk om lijmankers achteraf te beproeven met een zogenoemde trekproef. Dit is in sommige contracten vereist. Het uitvoeren van trekproeven heeft wel een aantal kanttekeningen waardoor Rijkswaterstaat heeft besloten om deze controle niet standaard meer te eisen in haar contracten.

Voorgevormde gaten

Op diverse projecten heeft Rijkswaterstaat ervaringen opgedaan met voorgevormde gaten. De toepassing bij voegovergangen vindt zijn oorsprong in 2008 waar dit voor het eerst is toegepast onder toezicht van een deskundig toezichthouder. De voorgevormde gaten worden gerealiseerd door silicone instortvoorzieningen met ribbels. Na het uitharden van het beton kunnen de silicone instortvoorzieningen eenvoudig worden verwijderd. Het verlijmen van ankers is getest met trekproeven. Bij een normale verlijming konden de staven tot aan de vloeigrens worden belast. De voorgevormde gaten zijn daarmee geschikt voor toepassing. Het positioneren van de gaten in relatie tot de dektemperatuur (en krimp) vragen in dit geval om extra aandacht.

 

Documenten

Renovatiemodel volgens NBD00730, uitgave april 2009