70? CEMENT 5 20 23 Paper Carbon reinforced concrete exposed to high temperatures (SC24/2, p. 3178 ? 3190, open access) Door: Karoline Holz, Manfred Curbach KOOLSTOFWAPENING ONDER HOGE TEMPERATUREN In een Duits onderzoek is het gedrag onderzocht van beton met koolstofwapening blootge- steld aan hoge temperaturen. Er zijn 118 trekproeven en 81 hechtproeven gedaan, met twee typen wapening: 1) een niet-flexibel koolstofnet, geïm- pregneerd met epoxyhars en 2) een flexibel koolstoftextielnet met een acrylaatimpregnering. Speciale aandacht ging uit naar het chemisch-fysische gedrag. In het onderzoek zijn een dyna- mische mechanische thermi- sche analyse (DMTA) en een thermische gravimetrische analyse (TGA) uitgevoerd. Bepalend voor de trek- en de hechtsterkte is de glasover- gangstemperatuur (de tempe- ratuur waarbij een stof over- gaat van een harde, brosse toestand naar een zachtere, rubberachtige toestand). Daar- om is een duidelijke definitie voor het bepalen van deze glasovergangstemperatuur belangrijk. Voor het schatten van de bovenste temperatuur- grens van de treksterkte is de TGA bepalend, omdat hiermee de temperatuur kan worden vastgesteld waarbij de oxidatie- reactie begint. De treksterkte blijkt voor beide materialen hetzelfde. De hechteigenschappen onder temperatuurbelasting hangen wel af van het type materiaal. Dit komt vooral tot uiting in de vermindering van de torsiestijf- heid, bepaald met behulp van de DMTA. Om het materiaalgedrag van koolstofwapening bij hoge tem- peraturen te verbeteren, kan toepassing van temperatuuron- gevoelige polymeren of mine- rale impregneringen worden overwogen. De koolstofvezel moet daarbij worden be- schermd tegen zuurstof om de oxidatiereactie te vertragen of voorkomen, om zo de trek - sterkte positief te beïnvloeden. Aanvullend onderzoek is daar- bij noodzakelijk. Structural Concrete Vol. 24/3  (juni 2023) bevat een variatie aan papers, met als speciale thema's brandwerendheid en toepassing van betongranulaat. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante papers uit dit nummer staat in dit artikel een Nederlandstalige samenvatting. Opvallend is de coverfoto: Valley op de Amsterdamse Zuidas. Over dit project is het artikel 'Groene blikvanger op de Zuidas', geschreven door Jan Willem Hoekstra en Shanti Brahmatewari, van Van Rossum Raadgevende Ingenieurs, verschenen in Cement 2023/2. Gelezen in Structural Concrete structural concrete RUBRIEK STRUCTURAL CONCRETE Één van de meest toonaangevende internationale vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete (SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib (The international federation for Structural Concrete). Cement plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting van een selectie van voor Cement-lezers interessante papers uit ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar). De volledige papers zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com (gratis voor leden van fib). fig. 1 Onderzochte koolstofwapening, geïmpregneerd met epoxyhars (a) en met een acrylaat (b) a b CEMENT 5 2023 ?71 structural concrete MODELERING STATISCH ONBEPAALDE LIGGERS ONDER BRANDBELASTING Paper Modeling statically indeterminate reinforced concrete slabs and beams under fire conditions (SC24/3, p. 3251 ? 3263, open access) Door: Patrick Bischof, Urias Morf, Patrick Bamonte, Walter Kaufmann Paper Anchorage and detailing of reinforcement under fire action (SC24/3, p. 3264 ? 3280) Door: Giovanni Muciaccia fig. 2 Element met trekstaaf en de invloed van het moelleren van tension stiffening EN 1992-1-2 beperkt over het algemeen de herverdeling van steun- puntsmomenten naar veldmomenten voor doorgaande betonnen platen en balken bij brand tot 15%. Als er voldoende rotatiecapa- citeit is, is er weliswaar meer herverdeling toegestaan, maar de norm geeft niet aan hoe die rotatiecapaciteit moet worden be- paald. Rotatiecapaciteit is met name nodig bij ondersteuningen met een negatief moment en brandbelasting. De drukzone onder- gaat dan thermische degradatie terwijl de trekzone dicht bij de omgevingstemperatuur blijft. In een Zwitsers/Italiaans onderzoek is een uitgebreid model ont- wikkeld voor het inschatten van de rotatiecapaciteit van statisch onbepaalde elementen bij brand. Hierbij worden materiaaleigen- schappen uit EN 1992-1-2 toegepast in combinatie met (i) de biaxiale druksterkte van beton, (ii) strain hardening en de uiterste rek in de wapening, en (iii) tension stiffening. Hierbij geldt dat tension stiffening een nadelige invloed heeft op de ductiliteit van de trekstaaf (uitgaande van het trekstaafmodel), waardoor de rota- tiecapaciteit wordt beperkt. In het model worden voor verschillen- de brandduren moment-krommingrelaties gebruikt en wordt de doorsnede getoetst op een aantal relevante posities en tijdstippen. De resultaten uit het model blijken goed overeen te komen met experimentele resultaten uit de literatuur. Er bestaat echter veel onzekerheid naar aanleiding van het type toeslagmateriaal dat wordt gebruikt. Uit het onderzoek is duidelijk geworden dat het nauwkeurig modelleren van tussensteunpunten, waar beton tegelijkertijd wordt verwarmd en onder hoge druk staat, een uitdaging is, vooral om lokale spanningen nauwkeurig te kunnen voorspellen. VERANKERING EN DETAILLERING WAPENING ONDER BRANDBELASTING In een Italiaanse studie is een uniforme benadering voorgesteld om de invloed van brandbelasting op de verankeringslengte en de detaillering van wapening bij op buiging belaste elementen vast te kunnen stellen. Het gaat hierbij om zowel vooraf ingestorte als later aangebrachte wapeningsstaven. Vertrekpunt is de reductie van de hechtei- genschappen als functie van de temperatuur. Verschillende details zijn beschouwd, onder meer balk-vloerverbindingen en kolom- wandverbindingen. Ook is de situatie beschouwd met zowel overlappende staven (spanningsoverdracht van wapening naar wapening), als met verankerde staven (spanningsoverdracht van wapening naar beton). De temperatuurverdeling rond een staaf is onderzocht op basis van een thermische analyse bij verschillende brandduren. Op basis van de afname van de hechtsterkte en de spanningsverdeling rond de staaf is de capaciteit van de verbinding bepaald. Bij overlappende staven blijkt de toename van de verankeringslengte omgekeerd evenredig met de afname van de hechtsterkte. Voor in- gestorte wapening kan een beperkte toename van overlappingslengte nodig zijn. Voor ach- teraf aangebrachte wapeningsstaven kan een oplossing met overlappingslassen zelfs onge- schikt blijken, als de overlappingslas zich dicht bij het door temperatuur belaste oppervlakte bevindt. Dit vanwege de hoge gevoeligheid voor temperatuur van deze oplossingen. Voor verankerde staven is er alleen een significante invloed voor staven dicht bij het oppervlak. De invloed is met name bij grote staven beperkt. Dit geldt voor zowel ingestorte als voor later aange- brachte staven. Alleen bij kolommen kunnen achteraf aangebrachte wapeningsstaven ook bij verankerde staven tot problemen leiden. Het is dus nodig om specifieke ontwerpmodellen te overwegen of definiëren voor achteraf geïnstalleerde wapeningsstaven bij brandbelasting. fig. 3 Verankering en overlapping van wapening in een element dat onderhevig is aan buiging 72? CEMENT 5 20 23 LANGETERMIJNGEDRAG VAN DUURZAAM ZELFVERDICHTEND BETON Paper Long-term behavior of sustainable self-compacting concrete with high volume of recycled concrete aggregates and industrial by-products (SC24/3, p. 3385 ? 3404) Door: Daqiang Qin, Zhenyu Zong, Chunru Dong, Zhanggen Guo, LiuYang Tang, Chuan Chen, Lei Zhang Paper Scaled concrete beams containing maximum levels of coarse recycled aggregate: Structural verifi cations for precast-concrete building applications (SC24/3, p. 3476 ? 3497, open acces) Door: Francisco Fiol, Víctor Revilla-Cuesta, Marta Skaf, Carlos Thomas, Juan M. Manso fig. 4 Druksterkte op 7 en 28 dagen van verschillende samenstellingen fig. 5 Schema en foto testopstelling In een Chinese studie zijn het langetermijngedrag en de microstruc - tuur van duurzaam zelfverdichtend beton (self-compacting concrete, SCC) onderz ocht, waarin het primaire grove toeslagmateriaal is vervangen door gerecycled granulaat (recycled coarse aggregates, R CA) en cement door cementvervangende producten (supplemen - tary cementitious materials, SCM). Meer specifiek zijn de invloed op de mechanische eigenschappen en de langeduurv ervorming bij toepassing van granulaat en de gedeeltelijke cementvervanging (met vliegas, hoogovenslak en/of silicafume) onderzocht. Om het gedrag te kunnen onderbouwen zijn opnamen met elektronen- microscoop en röntgendiffractie gemaakt en onderzocht. De r esultaten laten zien dat door toepassing van granulaat de druksterkte en de elasticiteitsmodulus worden verlaagd en de kruip- en krimpvervormingen worden verhoogd. Toepassing van een combinatie van vliegas, hoogovenslak en silica fume zorgt echter voor een aanzienlijke verbetering van de sterkte en vermin- dering van de langeduurvervormingen. Dit is te verklaren door het CONSTRUCTIEVE TOEPASBAARHEID PREFAB LIGGERS MET 100% BETONGRANULAAT ontstaan van een compactere microstructuur en een sterker grens- vlak rond het toeslagmateriaal, zo blijk uit microscopische analyses. Op basis v an experimentele resultaten zijn correctiefactoren voor granulaat en cementvervangers geïntroduceerd in combinatie met de modellen uit fib Model Code 2010, om de kruipcoëfficiënt van het duurzame zelfverdichtend beton te beoordelen. In Spanje is, in samenwerking met een prefab-betonleverancier, een uitgebreid experimenteel programma uitgevoerd om de mogelijkheden voor de constructieve toepassing van beton met betongranulaat te onderzoeken. De toepasbaarheid van een meng- sel van zelfverdichtend beton (SCC) waarin 100% van het grove toeslagmateriaal is vervangen door betongranulaat, is onderzocht. Proefstukken (balken van 12?×?24?×?180 cm³ en 24?×?24?×?130 cm³) zijn onderworpen aan buig-, afschuifbuig-, afschuif- en langeduurdoor- buigingsproeven. Voor de buig- en afschuifbuigproeven zijn de resultaten vergeleken met die van een SCC-mengsel met 0% betongranulaat. De stijfheid in het elastische gebied was nagenoeg gelijk voor het beton met en zonder grindvervanging. Dit is te danken aan aanpas- singen in het mengselontwerp, wat het mengsel robuuster maakte. De proefstukken met 100% betongranulaat voldeden ruimschoots aan de eisen ten aanzien van de buig-, afschuifbuig- en afschuif- weerstand. De resultaten lagen tussen de één, vijf en drie keer hoger dan de eisen. Na bezwijken was het draagvermogen evenwel lager. Op het gebied van langeduurdoorbuiging vertoonde het mengsel met 100% betongranulaat slechts beperkte marges ten opzichte van de eisen. De bruikbaarheidsgrenstoestand is dus kritischer dan de uiterste grenstoestand. Daarom verdient de bruikbaarheids- grenstoestand bij toepassing van 100% betongranulaat extra aan- dacht. Opgemerkt moet worden dat deze proeven zijn gedaan met proef - stukken op schaal. Het kan interessant zijn om in een volgende stap van het onderzoek het gedrag van echte prefab-betonnen bouwelementen te onderzoeken.