C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater b ou wcement 2002 440Traditioneel worden waterkeren-de constructies uitgevoerd als inhet werk gestorte wanden methoogovencement CEM III/B 42,5LH HS en een grote hoeveelheiddoorgaande horizontale wape-ning ter beperking van de scheur-wijdte. Grote voordelen van hollewanden ten opzichte van monoli-tisch in het werk gestorte wandenzijn de bouwsnelheid en de een-voud: de prefab schillen, waarintevens de benodigde wapening isopgenomen, functioneren als be-kisting.Alsverbindingswapeningtussen elementen worden gepre-fabriceerde korven bijgeleverd.Hetzwaartepuntvanhetverrichteonderzoek was de invloed van hetvulbeton op de geprefabriceerdeschillen, alsmede de verticale voe-gen tussen de geprefabriceerdeelementen [1].H a l f f a b r i k a a tEen holle wand is een prefab half-fabrikaat en bestaat uit twee, metelkaar verbonden, verticaal gewa-pende betonschillen die de zij-kanten van een wand vormen. Deelementen worden volgens eenmontageplan op de bouw gestelden vervolgens volgestort. De con-structieve beperkingen van dezeprefab bouwwijze ten opzichtevan de in het werk gestorte wan-den zijn gering, omdat alle onder-linge en aangrenzende aanslui-tingen `nat' worden uitgevoerd.Naast de bekende voordelen vanprefab zoals:? minder bouwafval;? beheerst en snel bouwproces;? beperkt benodigde montage-ruimte (ter plaatse van dam-wanden en belendingen);? geen tussentijdse opslag op debouwplaats;? weinig arbeid benodigd, kan,gezien de gunstige lengte/massaverhouding ten opzichtevan volledige prefab wanden,tevens bezuinigd worden opkraankosten.C o n s t r u c t i eIn1990verscheen[2].Proefonder-vindelijk is toen vastgesteld dat ergeen bezwaren waren de voorge-schreven schuifweerstanden vanaansluitvlakken ook toe te passenop samengestelde betonwanden.Tevens werd tussen onderkantschil en vloer een stelruimte van50 mm aangegeven, die door hetvulbeton wordt opgevuld, waar-door de totale dikte van de wandals meewerkende breedte kanworden benut. Sindsdien is deVBC 1995 verschenen en zijn inde afgelopen jaren de ervaringenmethetproductendetoepassings-mogelijkhedentoegenomen,waar-door de behoefte is ontstaan aanvernieuwing en aanvulling van detheoretische onderbouwing, ge-combineerd met een praktischeuitwerking van het constructieveaspect.Ditresulteerdein[3],waar-in onder meer wordt behandeld:? op buiging, al dan niet in com-binatie met normaalkracht,belaste wanden;? wandliggers;? voegdetaillering;? krimpinvloeden in combinatiemet waterdichtheid.S c h e u r b e p e r k e n d ee i g e n s c h a pEen bekend verschijnsel bij be-tonnen wanden van kelders,tunnels en bassins is de scheur-vorming als gevolg van belem-merde vervormingen. In het alge-meen geldt dat ter beperking vandezescheurvormingvrijveelhori-zontale wapening nodig is. Naardit verschijnsel is al veel onder-zoek gedaan en er zijn methodenbeschikbaar om de benodigde wa-peningteberekenen.Dezemetho-den, zoals gegeven in [4], geldenechter voor monoliete wanden.De situatie bij het hollewandsys-teem is echter aanmerkelijk gun-stiger omdat:? de schillen al een zekere krimphebben ondergaan voordat hetvulbeton wordt gestort;? de krimp van de schillenkleiner is dan van het vulbetonvanwege hogere sterkteklassevan de geprefabriceerdeschillen;? in het vulbeton hydratatieoptreedt, die na verharding toteen temperatuurdaling leidt,die de druk in de schillen ver-oorzaakt.Om deze gunstige invloeden teonderzoeken is de scheurontwik-keling en de invloed van de wape-ning hierop, bepaald met behulpvan het hechtlaagmodel (fig. 1).Uit de berekeningen blijkt dat erBesparing krimpwapening bijtoepassing hollewandsysteemvoor waterdichte wandening. E. Heling en ing. P. Delaere, Alvon Bouwsystemen bv, VeenoordEind jaren zeventig heeft Alvon haar hollewandsysteem op de Nederlandsemarkt ge?ntroduceerd. De toepassing heeft zich in de loop der jaren steedsverder uitgebreid tot onder meer kelderwanden, keerwanden en bouwmuren.Toepassing bij waterkerende constructies met een hoge duurzaamheidklassezoals reinwaterkelders en bergbezinkbassins, stond evenwel regelmatig terdiscussie. Alvon heeft hiernaar in samenwerking met Ingenieursbureau ir.J.G. Hageman onderzoek verricht.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2002 4 41in volgestorte holle wanden min-der krimpwapening nodig is danin monolitisch in het werk ge-storte wanden.Er is onderscheid gemaakt tussentwee wandtoepassingen:? wanden in milieuklassen 3, 4en 5 met waterdruk aan beidezijden (b.v. bassinwanden),vulbeton B 35 met hoogoven-cement met lage hydratatie-warmte, sterkteklasse schillenB 45;? wanden in milieuklasse 2 metwaterdruk aan ??n zijde (bijv.kelderwanden), vulbeton B 25met portlandcement metnormale hydratatiewarmte,sterkteklasse schillen B 45.Verder is onderscheid gemaakt intoelaatbare scheurwijdte. Eisen inhet kader van de duurzaamheidzijn gesteld in de VBC 1995. Detoelaatbarescheurwijdtebedraagt0,3 mm in milieuklasse 2 en 0,2mm in milieuklasse 3, 4 en 5. Inhet algemeen zijn deze eisen niethoog genoeg om een waterdichtewand te verkrijgen. Meestal zalhiertoe de scheurwijdte tot 0,1mm moeten worden beperkt. Na-dere informatie hierover kan wor-den ontleend aan [5].De berekeningen van de beno-digde hoeveelheid wapening zijnuitgevoerd voor een toelaatbarescheurwijdtevan0,10tot0,20mm.Om een indruk te geven van deresultaten zijn in tabel 1 de beno-digdewapeningshoeveelhedenge-geven voor een wand met eenhoogtevan3m,eenschildiktevan60 mm en een dikte van het vul-beton van 180 mm (totale dikte300 mm).Bij kelderwanden (milieuklasse 2)is de productietechnisch toegepas-te wapening in het algemeen? 8-200 in de schillen en ? 8-200ter plaatse van de voegen. Dit isvoldoende waarborg ten aanzienvan de duurzaamheid (w 0,20mm). Er is globaal ? 8-100 nodigtenaanzienvande(hogere)water-dichtheidseis (w 0,10 mm).Bij bassinwanden (milieuklassen3, 4 en 5) is ongeveer 25% meerwapening nodig om aan de eisente voldoen.W a t e r d i c h t e v o e g e nIn het algemeen geldt dat veelwapening nodig is om de scheur-wijdte als gevolg van opgelegdevervormingen te beperken. Eenandere methode om de scheur-wijdte te beperken of zelfs te voor-komen, is het toepassen van dila-tatievoegen of schijnvoegen. Debij de holle wand toegepaste voe-gen ontstaan door de beperktelengte van de schillen. Omdatdeze voegen niet voorkomen inhet vulbeton, zijn ze als schijn-voegen te beschouwen (vergelijkde ingezaagde voegen bij bedrijfs-vloeren). Het voordeel van dezevoegen is dat een scheur die in hetvulbeton in de omgeving van devoegen wil ontstaan, vanwege deverzwakte doorsnede altijd zal op-treden ter plaatse van de voegen.Voordewaterdichtheidisditgeenbezwaar, omdat de voegen kun-nen worden voorzien van eenwaterdichte afwerking. In plaatsvan het aanbrengen van eenwaterkerende coating ter plaatsevan de voegen, kan er ook vanworden uitgegaan dat de scheur-wijdte beperkt moet blijven tot detoelaatbare waarde. Dat kan wor-den bereikt door toepassing vanwapening in het vulbeton terweerszijden van de voegen. Dehiertoe benodigde wapening kanworden bepaald met de bereke-ningsmethode voor in het werkgestorte wanden.In tabel 2 is de benodigde wape-ning gegeven ter plaatse van devoegen voor het geval dat devoegen niet worden voorzien vaneen afdichtingmassa, maar er weleen eis aan de scheurwijdte wordtgesteld.T o e p a s s i n g e nInmiddels zijn al veel projectenvolgens bovenvermeld systeemuitgevoerd.VoordeWaterleiding-maatschappij Oost Gelderland iseen aantal reinwaterkelders gere-Tabel 1 | Benodigde hoeveelheid wapening in 60 mm dikke schillen van een wand met een totale dikte van 300 mm bij een wandhoogtevan 3 mmilieu- scheur- holle wand in het werk gestorte wandenklasse wijdtew 0?10 wapening ?8 wapening 0?10 wapening ?8 wapening(mm) (%) (mm2) (mm2) (%) (mm2) (mm2)3, 4, 5 0,10 0,53 795 10-95 636 8-75 0,93 1395 10-55 1116 8-450,15 0,31 465 10-165 372 8-135 0,57 855 10-90 684 8-700,20 0,21 315 10-245 252 8-195 0,38 570 10-135 456 8-1102 0,10 0,37 555 10-140 444 8-110 0,76 1140 10-65 912 8-550,15 0,20 300 10-260 240 8-205 0,47 750 10-110 564 8-850,20 0,12 180 10-435 144 8-345 0,32 480 10-160 384 8-130= belemmerend onderdeel= belemmerend onderdeel= belemmerend onderdeelschilhechtlaagvulbetonhechtlaagschilL1 | Hechtlaagmodel voorvervormingsverschilC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater b ou wcement 2002 442aliseerd door BAM-NBM. In hetnoorden en oosten van het landzijn door Ballast Nedam diversebergbezinkbassins met het holle-wandsysteem uitgevoerd (fig. 2,foto's 3 en 4).De ervaringen van zowel beideaannemers als de betrokken in-genieursbureaus zijn bijzonderpositief: de uitvoering verlooptvolgens planning, de constructieTabel 2 | Benodigde voegwapening in het vulbeton (als alternatief voor afdichten) bij eenwandhoogte van 3 m en een vulbetondikte van 180 mm (wapening per zijde)milieu- scheur- voegwapening vulbetonklasse wijdtew 0?10 wapening ?8 wapening(mm) (%) (mm2) (mm2)3, 4, 5 0,10 0,93 837 10-90 670 8-750,15 0,57 513 10-150 410 8-1200,20 0,38 342 10-225 274 8-1802 0,10 0,76 684 10-110 547 8-900,15 0,47 423 10-185 338 8-1450,20 0,32 288 10-270 230 8-215a.stroomprofielmaaiveldmaaiveldstroomprofieloverstortwandspoelpompterugslagklepb.maaiveldb.d.c.e.50e.ALVON voorgespannenALVON holle wandbreedplaatvloer50voldoet volledig en financieel is ereen besparing mogelijk ten op-zichte van volledig ter plaatse ge-stortemonolitischewandenofvol-ledig geprefabriceerde massievewanden.Het hollewandsysteem volgt zon-der probleem, ook bij seriegrootte??n, de vorm van de wanden:hoeken, schuine wanden, sparin-gen, schuine onderzijde in ver-band met afschot van de bodem-vloer zijn geen enkel probleem.Op horizontale wapening ter ver-mijding van krimpscheuren isveel wapeningsstaal te besparen.De bouwsnelheid is zeer hoog:bekistingen en wapeningsstaalzijn ge?ntegreerd in de geprefa-briceerde schillen, waardoor veelspecialistischearbeidopdebouw-plaats verplaatst wordt naar defabriek. Hierdoor ontstaat eengrote besparing op bouwplaats-kosten en wordt de werkorgani-satie en de co?rdinatie op debouwplaats veel beheersbaarderen minder afhankelijk van onder-aannemers.2 | Bergbezinkbassina. principelangsdoorsnedeb. principedwarsdoorsnedec. hoekdetaild. voegdetaile. principe doorsnedeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2002 4 43T e n s l o t t eDe toepassing van het hollewand-systeem past in de huidige tijd.Minder inzet van arbeid, materi-aalenmaterieelopdebouwplaats,maar meer prefabriceren ondergeconditioneerde omstandighe-den is de wens van bouwendNederland.Moeilijk te maken bekistingen,hoge wanden, schuin geplaatstewanden, wandliggers, ge?soleer-de wanden, het kan allemaal inhet hollewandsysteem, mits meteen aantal beperkingen in afme-ting (transport en productie) eneen aantal randvoorwaarden ophet constructieve vlak rekeningwordt gehouden en een goedekennis van de verwerkingsadvie-zen aanwezig is.Ook waterkerende wanden zijnop deze wijze effici?nt en metgrote zekerheid voor waterdicht-heid uitvoerbaar. Bovendien pastde krimpfilosofie van het systeem(waardoor krimpwapening kanworden bespaard) in de actuelenoodzaak van doelmatig en effi-ci?nt omgaan met grondstoffen.L i t e r a t u u r1. Rapport Ingenieursbureau ir.J.G. Hageman nr. 3840-1-3,Scheurbeperking Alvon-wanden.2. Stupr?-rapport nr. 21, Samen-gestelde wandconstructies.3. Rapport Goudstikker ? deVries nr. 398-1323, Construe-ren met Alvon hollewand-systeem.4. CUR-rapport 85, Scheurvor-ming door krimp en tempe-ratuurwisseling in wanden.5. Braam, C.R., Van Breugel,K., Van der Veen,C., Walraven, J.C., Betoncon-structies onder temperatuur-en krimpvervormingen.Betonpraktijkreeks 2, Beton-Prisma, 's-Hertogenbosch,1996.De rapporten 1 en 3 zijn verkrijg-baar via www.Alvon.nl3 | BergbezinkbassinHengelo4 | BergbezinkbassinHeerenveen