BetonInfra 36

Uitzetting betonplaat berekenen van - 5 °C naar + 35 °C

Elk materiaal is onderhevig aan uitzetten en krimpen door verwarming en door koeling. Deze vormverandering wordt uitgedrukt in de thermische uitzettingscoëfficiënt per °C. Voor beton is de thermische uitzettingscoëfficiënt afhankelijk van het gebruikte toeslagmateriaal.
voor gewoon grindbeton is deze 12 x 10-6 per °C,
voor beton met harde kalksteen 8 x 10-6 per °C en
voor beton met licht toeslagmateriaal 7 tot 11 x 10-6 per °C. Hier is de variatie in soort toeslagmateriaal vrij groot. Lichtbeton wordt in de wegenbouw overigens niet of nauwelijks toegepast.

Stel dat we de lengteverandering van een 10 m lange grindbetonplaat willen bepalen tussen - 5 en + 35 °C, een temperatuurverschil van 40 °C.
Per meter geldt: 40 (12 x 10-6) = 0,48 mm.
Voor de 10 meter lange betonplaat is het lengteverschil 4,8 mm. Als de plaat wordt gestort bij een temperatuur van omstreeks 15 °C bedraagt het temperatuurverschil + en – 20 °C. De verlenging en verkorting bij een 10 m lange plaat is dan 2,4 mm. De benodigde breedte van de voegconstructie is onder meer afhankelijk van de plaatlengte en de temperatuur bij aanleg.

Scheurvorming beheersen met krimpvoegen

Een ter plaatse gestorte betonweg wordt door middel van voegen opgedeeld in platen. Dit wordt gedaan om optredende krimpspanningen te concentreren in die voegen. Voorkomen wordt dat scheurvorming op willekeurige plaatsen in de betonplaten gaat ontstaan. De voegen worden gezaagd in het verhardende beton, meestal over 1/3 van de betonhoogte. De overblijvende 2/3 is de plaats met de kleinste doorsnede in de betonweg en daar zal als eerste een scheur ontstaan. De krimpvoeg scheurt door. Door het onregelmatige patroon van zo’n scheur treedt ‘interlock’ op, dit is de Engelse term waarmee wordt aangeduid dat links en rechts van de scheur het beton in elkaar blijft haken. De betonweg blijft op hoogte liggen.
In zwaar belaste wegen worden tijdens het storten deuvels aangebracht ter plaatse van de krimpvoegen. Daarmee worden de beide platen aan weerszijden van de voeg op gelijke hoogte gehouden en worden hoogteverschillen in een betonweg voorkomen. De deuvels zijn voorafgaand aan het plaatsen gecoat om hechting aan het beton te voorkomen.