64
thema
Interactie beton
en reparatie -
middel (2)
1
Onderzoek naar het breukgedrag van het reparatiesysteem
thema
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
65
0,01%
trekspanning 5
%
trekspanning
vervorming
vervorming
strain- hardening
zoals metalen
gewoon beton
SHCC
bro s
buigzaam
een scheur 500x hoger vervorming haarscheurtjes
Scheurvorming van een reparatiemiddel onder
belasting is afhankelijk van onder meer de ruwheid
van het oppervlak van de ondergrond en de sterkte
van de interface. Uit promotieonderzoek aan de TU
Delft [3] blijkt dat een ruw oppervlak en hogere
sterkte van de interface niet altijd gunstig zijn voor
het gedrag van een reparatiesysteem.
Als reparatiemateriaal en interface zijn uitgehard, moeten ze
? samen met het oude beton ? als één geheel samenwerken en
bestand zijn tegen mechanische belastingen en opgelegde
temperatuur- en krimpbelastingen. De vraag is welke parame-
ters de samenwerking bepalen en wat zorgt voor het ontstaan
van eventuele schade.
SHCC
Het reparatiemateriaal dat in dit promotieonderzoek is onder -
zocht, is een ultra-buigzaam, met vezels versterkt composiet,
dat ook bekend is als Strain-Hardening Cementitious Composite
(SHCC). Ter vergelijking is ook het gedrag van een traditioneel
reparatiemateriaal ? zonder vezels ? onderzocht (fig. 2a).
Onder trekbelasting kan SHCC na scheuren nog krachten over -
brengen (fig. 2b). Enigszins vergelijkbaar met metalen, vertoont
SHCC een toename van de sterkte bij toenemende vervorming
(strain-hardening ). Dit gedrag wordt bereikt door het microme-
chanische ontwerp van de met vezels versterkte matrix. Als het
materiaal scheurt, worden vezels geactiveerd. Zij brengen
krachten over en zorgen ervoor dat er op een andere plaats een
nieuwe fijne scheur ontstaat. Uiteindelijk, als een groot aantal
haarscheurtjes met kleine scheurwijdte (kleiner dan 100 µm)
zijn gevormd, resulteert dat in een materiaal met een hoge
rekcapaciteit, dat zeer buigzaam is. Een hoge rekcapaciteit is
een eigenschap die positief is voor een reparatiemateriaal. Het
ontstaan van haarscheurtjes leidt tot afname van spanningen in
het materiaal. Hierdoor wordt ook de kans op onthechting
verkleind, zoals verder in dit artikel zal worden toegelicht.
Parameters van invloed op breukgedrag
reparatiesysteem
Het gedrag van een reparatiesysteem is gecompliceerd en hangt
niet alleen af van de eigenschappen van het reparatiemateriaal.
Eigenschappen van het bestaande beton, de interface tussen de twee materialen, alsmede de belastingen die optreden op het
reparatiesysteem zijn zeker zo belangrijk. Belastingen kunnen
leiden tot onthechting van het reparatiemateriaal of tot het
ontstaan van scheuren in het reparatiemateriaal en/of in het
bestaande beton.
Kritische parameters die invloed hebben op het breukgedrag van
een reparatiesysteem staan in tabel 1. De invloeden van deze
parameters zijn onderling afhankelijk en het is niet eenvoudig de
invloed van één enkele parameter experimenteel te onderzoeken.
dr.ir. Mladena Lukovic, dr.ir. Guang Ye,
prof.dr.ir. Erik Schlangen,
prof.dr.ir. Klaas van Breugel
TU Delft, fac. CiTG
1
Haarscheurtjes leiden tot een hoge taaiheid van SHCC
2 Breukgedrag onder trek bij gewoon beton (a) en SHCC (b)
Artikelen
In twee Cement-artikelen wordt aandacht besteed aan de interactie
tussen het beton en het reparatiemiddel. (Elders in dit nummer
[4]) is aandacht besteed aan de invloed van de vochtuitwisseling
tussen de betonnen ondergrond en het reparatiemateriaal. Dit
tweede artikel heeft betrekking op de krachtswerking in het
reparatiemateriaal onder invloed van belastingen.
2a 2b
Tabel 1 Parameters die invloed hebben op de prestatie van het reparatiesysteem
omgevingsfactoren - temperatuur, vochtigheid, nabehandeling,
- methode en de duur ervan, mechanische
belasting, degradatie
reparatiemateriaal - wcf, verwerkbaarheid, taaiheid,
- hydratatie, krimp
interface - sterkte
bestaand beton - ruwheid van het oppervlak,
- scheuren, mechanische eigenschappen,
- vochtgehalte, poreusheid, verontreinigingen
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
66
bestaande
beton bestaande
beton
interface interface
reparatie-
materi aal reparatie-
materiaal voxel voxel
5 5 5
5 5 5
15 15 15
15 15 15
10
10
5 5
aspect verder onderzocht, voor zowel traditioneel reparatiema-
teriaal als SHCC. De interfacesterkte is als een materiaalparameter
beschouwd, terwijl de ruwheid als een geometrisch effect
expliciet wordt nagebootst (fig. 4).
Gedrag reparatie onder mechanische belastingen
Om een beeld te krijgen van het gedrag van de reparatie onder
mechanische belastingen is het latticescheurmodel in
combinatie met experimenten gebruikt.
Invloed ruwheid op hechtsterkte
Als eerste is de invloed van de ruwheid van het oppervlak van
het bestaande beton op de hechtsterkte onderzocht. Een hogere
ruwheid van het oppervlak van het bestaande beton verhoogt
de hechtsterkte in beperkte mate (slechts ca. 6%), maar het leidt
tot een stabieler scheurgedrag en taaier gedrag van het repara-
Daarom zijn, naast experimenteel onderzoek, ook rekenmodellen
gebruikt (latticescheurmodel [1] en latticevochtmodel, zie kader
'Latticemodellen'). Deze modellen zijn gebruikt om meer inzicht
te krijgen in de invloed van bijvoorbeeld de ruwheid van het
bestaande beton, de hechtsterkte, de dikte van de reparatielaag,
en verschillende typen reparatiemateriaal (SHCC en traditioneel
reparatiemateriaal) op het gedrag van de reparatie. Hoewel
talrijke belastingen en belastingscombinaties denkbaar zijn
waaraan een reparatiesysteem wordt blootgesteld, zijn alleen de
meest voorkomende oorzaken van falen onderzocht: mechanische
belastingen, krimp door uitdroging, en voortgaande wapenings-
corrosie in het reparatiemateriaal.
De ruwheid van het oppervlak van het bestaande beton wordt
vaak als de belangrijkste parameter beschouwd die het gedrag
van een reparatie bepaalt. Maar er zijn ook publicaties waaruit
blijkt dat dit weinig invloed heeft [2]. Om die reden is ook dit
4
Simulatie van het reparatiesysteem:
a) het nabootsen van verschillende
ruwheden van het bestaande
beton; b) het genereren van het
reparatiesysteem; c) toekennen van
eigenschappen aan het latticenet -
werk; d) de mechanische
eigenschappen; e) het verkregen
latticenetwerk voor het reparatie -
systeem (blauw = reparatiemateriaal,
wit = interface, rood = bestaande
beton) afmetingen in mm
5 Toelichting op het latticemodel:
a) nabootsing gestraald oppervlak
(bovenste 3 mm van het toeslag-
materiaal ligt bloot); b) aanbrengen
reparatiemiddel en blootstelling
aan droogte; c) vochtuitwisseling in
het reparatiesysteem na 110 dagen
drogen; d) schade als gevolg van
uitdrogingskrimp na 110 dagen
drogen (zwart = scheuren, wit =
reparatiemiddel, blauw en oranje =
beton)
H omgeving = 50%
40 mm
10 mm
100%
100%
90%
5a 5c 5b 5d
4a
4b
4d
4e
4c E
[GPa] f t[MPa] f c[MPa]
reparatiemateriaal 303,25 -32,5
interface 251-10
bestaand beton 303,25 -32,5
10 mm 10 mm
thema
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
67
0
0,02 0,04
0,06
0,08 0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0,220
0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
belasting [kN]
vervorming [mm]
trad itioneel reparatiemateriaal
SHCC als reparatiemateriaal
ruw oppervlak 2
ruwoppervlak 1
glad oppervlak
0
0,02 0,04
0,06 0,08 0,1
0,12 0,14
0,16
0,18
0,2
0,220
0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
belasting [kN]
vervorming [mm]
trad itioneel reparatiemateriaal
SHCC als reparatiemateriaal
ruw oppervlak 2
ruw
oppervlak 1
glad
oppervlak
afstand waarover delaminatie (onthechting tussen reparatiema-
teriaal en beton) is opgetreden (delaminatielengte).
Haarscheurtjes in het SHCC gaan hier niet direct door naar het
bestaande beton. Daarom blijft de schade in het beton lokaal.
tiesysteem. Daarentegen heeft een hogere oppervlakteruwheid
wél een significante invloed op de afschuifsterkte met een
verhoging tot wel 25%.
Invloed ruwheid op breukgedrag
Voorts is het gedrag van het reparatiesysteem onder buiging
onderzocht met verschillende oppervlakteruwheden van het
bestaande beton. Drie oppervlakteruwheden zijn nagebootst
(fig. 6). Op deze ondergrond is reparatiemateriaal met en
zonder vezels aangebracht. In figuur 6 worden de kracht-
vervormingdiagrammen van het reparatiesysteem in een
gesimuleerde buigproef (afmetingen 60 × 15 × 15 mm
3)
getoond. Na scheuren van het hele reparatiesysteem kan het
reparatiesysteem met SHCC de belasting nog overdragen. Dit is
niet het geval met het reparatiesysteem zonder vezelversterking
in het reparatiemateriaal. Een scheur veroorzaakt daar bros
bezwijken van het systeem. Daarentegen ontstaan in het
SHCC-reparatiesysteem meerdere haarscheurtjes en wordt een
taai gedrag gevonden. Het profiel van het aanhechtoppervlak
heeft geen specifieke invloed op het kracht-vervormingdiagram.
Toch is het patroon van de scheurtjes verschillend voor de drie
profielen (fig. 7). Een glad oppervlak resulteert in een grotere
Latticemodellen
In het latticemodel wordt het materiaal (beton of reparatiemateriaal)
opgebouwd uit een netwerk van balkjes. Er wordt onderscheid
gemaakt tussen het latticevochtmodel en het latticescheurmodel.
In het latticevochtmodel werken die balkjes als buisjes voor het
vochttransport. Die buisjes ontstaan door de krimp van het
materiaal. In het latticescheurmodel kunnen de balkjes krachten
overbrengen. Door verschillende transporteigenschappen (in het
latticevochtmodel), sterkte en E-modulus (in latticescheurmodel)
aan de afzonderlijke elementen (balkjes) toe te kennen, worden
de bijdragen van de verschillende componenten in het reparatie -
systeem aan het uiteindelijke gedrag van het reparatiesysteem
gesimuleerd (het reparatiemateriaal, het bestaande beton, de
interface).
De analyse is eenvoudig. Als het reparatiesysteem wordt
blootgesteld aan uitdroging (fig. 5b), wordt eerst met het lattice -
vochtmodel de krimp uitgerekend. De berekende krimp is input
in het latticescheurmodel (fig. 5c). Verder kan met een lineair-
elastische berekening met het latticescheurmodel, voor een
opgelegde krimp (fig. 5d) of voor een externe belasting, worden
bepaald wanneer ergens in een elementje een spanning wordt
bereikt die overeenkomt met de toegekende sterkte. Vervolgens
wordt dat element verwijderd. Het weggehaalde elementje
representeert de schade/breuk in het materiaal. Vervolgens
wordt de analyse voortgezet zonder dat elementje. Uiteindelijk
worden met breken van steeds meer balkelementen het
breukgedrag en de manier van bezwijken gesimuleerd.
6 Verschillende ruwheden van het
oppervlak van het bestaande
beton (maten in mm) (a) en
kracht-vervormingdiagrammen
van gesimuleerde driepunts-
buigtesten (b)
7 Breukpatronen verkregen bij de
gesimuleerde driepuntsbuigtes-
ten met de reparatielaag van
SHCC (links) en de reparatielaag
zonder vezelversterking (rechts)
aan de onderkant en bij
0,02 mm doorbuiging; a) glad
oppervlak, b) ruw oppervlak 1,
c) ruw oppervlak 2
7a
7b
7c
6a
6b
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
68
bestaand beton
reparatiemateriaal bestaand beton
reparatiemateriaal
experimenteel
glad oppervlak met vaseline
glad oppervlak
glad oppervlak
glad oppervlak met vaseline
3
2,5 2
1,5 1
0,5 0
vervorming[mm]
0
0,1
0,20,3
0,4
0,50,6
0,7
belasting [kN]
10 De invloed van een te lage interfacesterkte met een glad oppervlak:
a) breukpatronen van proefstukken waarbij microscheuren (bovenste)
en onthechting (onderste met vaseline) ontstaan b) kracht-vervor -
mingdiagrammen (experimenten)
verdeelde haarscheurtjes, wat gunstig is voor de flexibiliteit van
het reparatiesysteem. Een dergelijk gedrag is ook gevonden in
de experimenten (fig. 8). Bovendien is een geringere scheur -
wijdte gunstig voor de duurzaamheid van de reparatie.
Invloed interfacesterkte op breukgedrag
Vergelijkbare resultaten worden ook verkregen bij het variëren
van de sterkte van de interface (fig.9). Hoe lager die sterkte, des
te langer de delaminatielengte is en hoe beter verdeeld het
optredende scheurpatroon is. Daarbij zijn dan de scheuren in
het bestaande beton meer lokaal.
Beïnvloeden breukgedrag
Door het variëren van de ruwheid van het oppervlak en/of inter -
facesterkte, is het mogelijk het breukgedrag wezenlijk te
beïnvloeden. Een glad oppervlak en/of lage interfacesterkte
resulteert in meer delaminatie met meer haarscheurtjes in het
reparatiemateriaal, maar lokale schade in het bestaande beton.
Daarentegen resulteren ruwe oppervlakten of hogere interfaces -
terkten in minder scheurtjes in het reparatiemateriaal en meer
gespreide schade (meer scheuren) in het bestaande beton. In
tegenstelling tot wat meestal wordt aangenomen en aanbevolen
voor traditionele reparatiematerialen ? te weten het opruwen van
het bestaand beton ?, zijn het gladde oppervlak en de lage inter -
facesterkte juist beter voor reparaties met SHCC. Delaminatie
Dit is het gevolg van het gebrek aan hechting in het grensvlak
van het reparatiemateriaal met het bestaande beton. Door de
grotere lengte waarover onthechting optreedt bij een glad
oppervlak zal de uiteindelijke vervorming groter zijn. In het
geval van SHCC resulteert dit in een langer gebied met
8
Scheurpatronen bij het ruwe (a) en gladde (b) oppervlak van het
bestaande beton; experimentele resultaten [3]
9 De invloed van interfacesterkte op de kracht-vervormingdiagram-
men in gesimuleerde driepuntsbuigproeven bij verschillende
interfacesterkten in proefstukken met een glad oppervlak
10a
10b
8
9a
9b
glad oppervlak
glad oppervlak met vaseline
interface sterkte 0,5 MPa
interface sterkte 1 MPa
interface sterkte 2 MPa
interface sterkte 0,5 MPa
interface sterkte 1 MPa
interface sterkte 2 MPa
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0 vervorming [mm]
belasting [kN]
0 0,1 0,2 0,3 \
0,4 0,5
thema
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
69
scheurwijdte
simulaties
experim enten
glad oppervlak ruwoppervlak
scheurwijdte0,1
0,075
0,05
0,025
0
0,1
0,075
0,05
0,025
0
11
De invloed van de ruwheid van het bestaande beton in het
SHCC-reparatiesysteem. Met verschillende kleuren is de
scheurwijdte aangegeven:
a) glad en b) ruw
Invloed ruwheid oppervlak plus SHCC vs. traditioneel
Bij mechanische proeven, zoals eerder beschreven, is gebleken
dat een glad oppervlak of lage interfacesterkte gunstig kan zijn
voor het mechanische gedrag van het reparatiesysteem.
Daarom is het oppervlak van het bestaande beton bij de
proeven voor uitdrogingskrimp glad gemaakt.
Een grotere krimp in het reparatiemateriaal vergeleken met de
krimp van het bestaande beton (feitelijk is de krimp daarin
nagenoeg nul) veroorzaakt complete delaminatie van SHCC
(zoals duidelijk is te zien in fig. 11a).
Daarentegen, bij hoge oppervlakteruwheid en hoge interfacesterkte
vindt geen delaminatie plaats (fig. 11). Hoe hoger de
interfacesterkte, hoe meer scheurtjes hier met kleinere
scheurwijdte ontstaan.
Naast de invloed van de ruwheid van het oppervlak is ook het
verschil tussen SHCC en traditioneel reparatiemateriaal
bekeken. Het aantal haarscheurtjes dat bij SHCC-reparatiema-
teriaal ontstaat door de krimp is groter en de afzonderlijke
scheurwijdte is kleiner dan in het traditionele
reparatiemateriaal onder dezelfde omstandigheden (fig. 12).
Dikte van de reparatie
Simulaties geven aan dat dunnere lagen van het reparatiemateriaal
kwetsbaarder zijn voor delaminatie en er grotere scheuren zullen
ontstaan ten gevolge van de grotere vochtgradiënt die wordt
veroorzaakt door uitdroging en watertransport naar het
bestaande beton (zoals te lezen is in het eerste artikel van dit
tweeluik [4]). Daarom is het voorbereiden van het bestaande
beton (met een hogedrukspuit, zandstralen of andere methoden)
van wezenlijk belang, speciaal in het geval van een dunne repa-
ratielaag. Figuur 13 toont gesimuleerde breukpatronen die zijn
verkregen met de latticemodellen. Als er geen doorlopende
delaminatie optreedt, leiden dunnere overlagingen, bij dezelfde
omstandigheden, tot meer scheurtjes met een kleinere scheuraf-
stand en scheurwijdte. Strain-hardening -gedrag is, zo blijkt in het
algemeen, gunstig voor de weerstand tegen uitdrogingskrimp
omdat de scheurwijdten kleiner dan 100 µm zijn. De kleine
scheurwijdte beperkt de snelheid van uitdroging enigszins.
Mechanische belastingen vs. uitdrogingskrimp
Met betrekking tot de invloed van de interfacesterkte en opper -
vlakruwheid zijn er tegengestelde tendensen voor enerzijds
mechanische belastingen en anderzijds belastingen veroorzaakt
door uitdrogingskrimp van SHCC-reparatiesystemen. Gladde
oppervlakken van het bestaande beton en lage interfacesterkten
zijn gunstig voor het gedrag onder mechanische belastingen.
Daarentegen zijn in geval van uitdrogingskrimp ruwe opper -
vlakten en hogere interfacesterkten meer geschikt.
leidt er in dat geval toe dat de grote rekcapaciteit van het repara
-
tiemateriaal goed kan worden benut: er ontstaan meer scheurtjes
met kleinere scheurwijdte. Maar een zeer lage hechting en gladde
betonnen ondergrond kunnen ook leiden tot complete
onthechting, wat weer ongunstig kan zijn. In de simulaties is dit
nagebootst door het toepassen van een interface met een sterkte
van 0,5 MPa en experimenteel door het gedeeltelijk coaten van
het bestaande beton met vaseline (fig. 9 en 10).
Reflectiescheuren
Hetzelfde fenomeen is waargenomen bij reflectiescheuren in
het reparatiesysteem. Een reflectiescheur is een scheur die in
het reparatiemateriaal ontstaat (reflecteert) uit een bestaande
scheur in de ondergrond. Lage ruwheid en geringe hechting
zijn dan ook gunstig. Ze leiden namelijk tot meer delaminatie
en vervolgens meer haarscheuren in plaats van lokale schade in
het reparatiemateriaal.
Gedrag reparatie onder uitdrogingskrimp
Vergelijkbaar met de proeven waarbij is gekeken naar mechanische
belastingen, zijn proefstukken vervaardigd die zijn blootgesteld
aan uitdroging. Naast metingen van de vrije krimp van het
reparatiemateriaal, is het effect van verhinderde krimp van het
reparatiemateriaal (scheurvorming en delaminatie) onderzocht
aan de hand van betonnen balken waarop het reparatiemateriaal is
aangebracht (afmetingen 100 × 100 × 400 mm met reparatie-
materiaal van 20 mm). Het latticescheurmodel is uitgebreid
met het latticevochtmodel om de schade als gevolg van
uitdrogingskrimp van het reparatiemateriaal te onderzoeken.
11b 11a
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
70
traditioneel
reparatiemateriaal SHCC als
reparatiemateriaal
scheurwijdte0,1
0,075
0,05
0,025
0
0,12 mm
0,11 mm 0,05 mm
0,07 mm
13
Scheurpatronen (in mm) die verkregen zijn met gesimuleerde uitdroging
vanaf de bovenkant van een SHCC-reparatielaag: (a) gegroefd profiel, dikte
van de reparatielaag is 20 mm en interfacesterkte is 1 MPa; (b) glad profiel van
het bestaande beton, de dikte van de reparatielaag is 20 mm, interfaces
terkte is 3 MPa; (c) dikte van 40 mm, interfacesterkte is 3 MPa
Gedrag reparatiesysteem bij voortdurende corrosie
Vaak is de oorzaak van schade in het beton de corrosie van
wapening. Bij dergelijke schade wordt het aangetaste beton
meestal verwijderd. Vervolgens wordt het reparatiemateriaal
rond de vrijliggende wapeningsstaven aangebracht. In het alge-
meen moet de wapening roestvrij worden gemaakt voordat het
reparatiemateriaal wordt aangebracht. Veelal stopt dan de
corrosie, maar niet altijd. Gaat de corrosie door dan is het de
vraag wat er met de reparatie gebeurt. Het is dan des te meer
van belang dat het reparatiesysteem 'breukbestendig' is of,
anders gezegd, dat scheuren met grote scheurwijdte en delami-
natie worden voorkomen.
Als corrosie van de wapening doorgaat, zijn een hoge interface-
sterke en ruwheid van de betonnen ondergrond gunstig, omdat
dan bij SHCC gebruik kan worden gemaakt van de taaiheid van
het reparatiemateriaal (fig. 14b). Een glad oppervlak en lage
interfacesterkte veroorzaken complete delaminatie, net als bij
uitdrogingskrimp (fig. 14c). Zolang volledige delaminatie niet
optreedt, is gedeeltelijke delaminatie in de buurt van de scheur -
tjes gunstig. Zeker in het geval van bestaand beton met een zeer
hoge sterkte. Vanwege plaatselijke delaminatie nemen spanningen
dan gedeeltelijk af en treden er kleinere scheurwijdten op in het
SHCC-reparatiemateriaal. Het gebruik van SHCC leidt tot
significant kleinere scheurtjes en hogere taaiheid in vergelijking
met traditioneel reparatiemateriaal (fig. 14a).
Tot slot
Vanwege verhinderde krimp en belasting is een reparatiesysteem
bijna nooit ongescheurd. Dankzij strain-hardening -gedrag zijn
scheuren die ontstaan in een materiaal als SHCC echter kleiner
dan 100 µm.
In tegenstelling tot wat vaak wordt aangenomen, zijn een hoge
interfacesterkte en een ruw betonoppervlak niet altijd gunstig
voor het gedrag van een reparatie. Zo zijn wanneer SHCC
wordt toegepast, een lagere interfacesterkte of/en glad oppervlak
juist voordelig voor het mechanische gedrag van het reparatie-
systeem. Vanwege plaatselijke delaminatie kan de grote
rekcapaciteit van het reparatiemateriaal optimaal tot zijn recht
komen. Dit geldt ook voor reflectiescheurtjes: meestal heeft
bestaand beton al scheuren die door plaatselijke delaminatie
leiden tot gunstige haarscheuren in SHCC in plaats van lokale
schade. Hier zien wij wel een tegenstelling met de vereisten
voor de aanhechting in geval van uitdrogingskrimp en voortgaande
corrosie. In die gevallen zijn een ruw oppervlak en goede hechting
cruciaal om kleine scheuren te krijgen en delaminatie te voor -
komen.
Het evenwicht tussen breuk en delaminatie onder verschillende
belastingen moet per geval worden bekeken om een duurzame
reparatie te bereiken. Dit is niet altijd even gemakkelijk, omdat
12 De invloed van het soort reparatiemateriaal op
bestaand beton met ruw oppervlak: een enkele
scheur met grote scheurwijdte bij traditioneel
reparatiemateriaal (a) en meerdere kleine
scheuren in SHCC (b)
12
scheurwijdte scheurwijdte
scheurwijdte
13a 13b 13c
simulaties
experimenten scheurwijdte
scheurwijdte
scheurwijdte
zonder vezelversterking,
ruw oppervlak
SHCC, glad oppervlak
SHCC, ruw oppervlak
14a 14b 14c
0,496432
0,4
0,3
0,2
0,1
0,005 0,06606
0,06
0,04
0,02
0,0050,049972
0,04
0,03
0,02
0,01
0,005
thema
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
71
15 Optimaal scheurgedrag van SHCC-reparatie (lokale onthechting rond de
bestaande scheur in de ondergrond om gelokaliseerde schade te voorkomen,
en goede hechting om delaminatie door de krimp te beheersen)
Hoewel het in de praktijk lastig is, zou dit leiden tot een optimaal
gedrag van een SHCC-reparatie (fig. 15).
?
?
LITERATUUR
1. Schlangen, E., Experimental and numerical analysis of
fracture processes in concrete, PhD thesis, TU Delft, Delft
University of Technology; 1993.
2. Denarié, E., Silfwerbrand J., Beushausen H. Bonded
Cement-Based Material Overlays for the Repair, the Lining
or the Strengthening of Slabs or Pavements, 2011.
3. Lukovic, M., Influence of interface and strain
hardening cementitious composite (SHCC) properties on
the performance of concrete repairs, TU Delft, Delft
University of Technology, 2016.
4. Lukovic, M., Ye G., Schlangen E., Van Breugel K.
Interactie beton en reparatiemiddel (1), Cement 2016/7.
bepaalde parameters verschillende invloed hebben onder
verschillende condities. Een mogelijke oplossing is het ontwerpen
van een 'smart' hechting waarbij het bestaande beton ter plaatse
van scheuren gecoat moet worden met een hydrofobische primer
of vaseline voordat het SHCC wordt aangebracht. Dat resulteert,
ondanks lokale onthechting dicht bij de bestaande scheur, tot een
voordelig haarscheurenpatroon in het reparatiemateriaal.
ontmoeten en leren\k
130 exposanten
3.000 bezoekers
\fngenieursplein
\fnlooplezingen
\bennis: congres
Samenwerking partne\krs
projectplaces
17 november - 09.0\l0 tot 19.00 uur - \l"De Doelen\f Rotterda\lm
Intelligent betonIntelligent beton
14 Schade (gesimuleerd) in reparatiesystemen bij voortgaande corrosie: (a) reparatie met traditio -
neel reparatiemateriaal (een scheur met grote scheurwijdte); (b) reparatie met SHCC op het
ruwe oppervlak van het bestaande beton (haarscheuren) en (c) reparatie met SHCC op het
gladde oppervlak van het bestaande beton (delaminatie)
15
Interactie beton en reparatiemiddel (2) 7 2016
Reacties