5.3.4 Geperforeerde mat (concept 3.2)

Beschrijving

De geperforeerde mattenvoeg wordt met een klemconstructie door middel van ankerbouten gefixeerd op een in de betonnen onderbouw opgenomen staalconstructie. In Nederlandse situaties wordt de voegovergang voorzien van betonnen randbalken.

Door de elastische eigenschappen van de geprefabriceerde rubber matten kunnen de verwachte bewegingen van een constructie opgenomen worden. De horizontale stijfheid is echter gering door de perforaties. De geometrie van de perforaties is dusdanig gekozen dat in verticale zin een ‘optimale’ stijfheid wordt bereikt.
Geperforeerde matten werden oorspronkelijk ontworpen voor toepassing in kunstwerken voor spoorwegen. De robuuste verankering, de waterkering en beperking van geluid zag men als voordelen voor toepassing in autosnelwegen. In de praktijk blijken deze voordelen echter niet altijd op te gaan, vooral niet bij de grotere types.
De voegovergang is herkenbaar aan de met ankerbouten aan de onderliggende constructie gemonteerde klemconstructie en de in de lengte van de mat aanwezige ribbels. In tegenstelling tot de gewapende mattenvoeg bestaat deze uit één geheel, zonder lasnaden.

Geperforeerde mattenvoeg  gefixeerd door klemprofielen Fabricaat Sollinger Hütte (nu Mageba).
Geperforeerde mattenvoeg gefixeerd door klemprofielen Fabricaat Sollinger Hütte (nu Mageba).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bij dit type voeg draagt de mat de verkeersbelasting over het gehele oppervlak van de basis de verkeersbelasting af naar de stalen basisconstructie. Het niet ondersteunde deel functioneert als een korte ingeklemde balk die tevens in staat is om verlenging en verkorting op te nemen. De geperforeerde mat ligt opgestoten tussen de klemprofielen. Deze klemprofielen worden vastgehouden door bouten in tapgaten. Deze verbinding behoeft een goede voorspanning tussen de stalen delen in verband met de wisselende belastingen uit het verkeer. Maatafwijkingen van het rubberprofiel te dik, of te dun, het juiste aanliggen van het klemprofiel en de juiste voorspanning in de bouten hebben een grote invloed op de werking van deze bevestiging.

In principe zijn deze mattenvoegen waterdicht en wordt het water gekeerd en afgevoerd aan de bovenzijden van de voegovergang.

 

Prestaties in de praktijk

In de praktijk blijken de rubberprofielen erg gevoelig voor beschadigingen en laten ook de klemlijsten los. Reparatie blijkt gecompliceerd. In de praktijk blijken de klemconstructies water door te laten, los te kunnen trillen en uitgereden te kunnen worden. De ‘upswing’ van matten voor grote voegbewegingen veroorzaakt klapperen van de mat met kans op geluidhinder en scheuren tussen de perforaties in de mat. Water loopt daardoor in en door de mat. Door verlies van voorspanning en trillen van bouten beschadigt de schroefdraad. Hergebruik van de draad is dan niet meer mogelijk. Realiseren van nieuwe schroefdraad is erg arbeidsintensief, tijdrovend en dus erg duur.

De matten zijn zo flexibel dat harde voorwerpen in de matten gereden kunnen worden.

Het ontwerp voorziet niet in beheerste geleiding en afvoer van mogelijk lekwater door bijvoorbeeld gootconstructies in de brugdekopeningen.

De randbalken worden duurzaam gerealiseerd. Niet vlakke aansluiting op de verharding leidt op den duur leiden tot afbrokkelen.

Boutverbinding klemconstructie trilt los. Scheuren dwars op en in lengterichting van rubber tussen perforaties.
Boutverbinding klemconstructie trilt los.
Scheuren dwars op en in lengterichting van rubber tussen perforaties.
Lekkage onder klemprofielen door. Rubber tussen perforaties gescheurd.
Lekkage onder klemprofielen door.
Rubber tussen perforaties gescheurd.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De levensduurverwachting in autosnelwegen is laag. In de praktijk bleken bij de grotere types  binnen enkele jaren schades op te treden aan de mat. Praktijkervaring leert dat vervanging van onderdelen ook tot problemen kan leiden door maattoleranties. Nieuwe matten passen niet per definitie  in de klemprofielen en andersom. Maattolerantie van vervangen klemprofielen leidt tot inpassingsproblemen. Dit leidde in de praktijk tot falen van de randprofielen.
Bij het vervangen van de mat vanwege schade met lekkage, is hergebruik van tapgaten noodzakelijk. Bij beschadigde draad is vervanging van die draad noodzakelijk, bijvoorbeeld d.m.v. Helicoils of draadbussen. Dit herstel is echter zeer tijdrovend en kostbaar!
De grotere types in de autosnelweg zijn na maximaal 10 jaar vervangen door vingervoegen of lamellenvoegen.