Plaatvormige bekleding betonconstructies

Vanaf 1989 zijn zowel bij de renovatie als bij de nieuw aangelegde tunnels platen toegepast, die uitermate geschikt zijn voor de hittewerende bescherming van tunnels. Bij de bestaande tunnels werden deze bevestigd met M8-bouten; dit is kostbaar vanwege de hoge arbeidskosten en de kosten van de roestvaststalen bevestigingsmiddelen. Bij nieuw te bouwen tunnels werd gekozen voor het in de bekisting leggen van de platen waarbij in de platen schroeven werden aangebracht; dit geeft ten opzichte van de bevestiging met bouten een flinke kostenbesparing.

De platen kunnen bijvoorbeeld zijn samengesteld uit calciumsilicaten, cement en toeslagstoffen. Dit is een steenachtig materiaal. De platen hebben bijvoorbeeld een beige-witte kleur, oppervlakte van 2500/3000×1200 mm, dikten variërend van 12 tot en met 40 mm, volumieke massa van 900 kg/m³, temperatuurbestendigheid tot 1400 graden Celsius. Voor nadere informatie zie de bijbehorende technische gegevens van de verschillende leveranciers, zoals bijvoorbeeld Promat.

Conform ROK [27] 1.2 paragraaf 13.14 dient bij de toepassing van hittewerende bekleding te worden aangetoond dat, zonder dat aanhechting in rekening wordt gebracht, een zuigbelasting in de vorm van een gelijkmatig statische verdeelde belasting ter grootte van 3 kN/m² door het mechanische bevestigingssysteem gedragen kan worden. Dit is inclusief effecten als vermoeiing, dynamica en belastingfactor. Opgemerkt wordt dat bij spoortunnels hogere belastingen gelden. Het bevestigingssysteem mag niet gevoelig zijn voor corrosie, vocht en vorst.

Bij elk detail moet ter plaatse van de inkassing, gevuld met hittewerende bekleding, voldoende betondekking op de wapening aanwezig zijn. De hittewerende bekleding mag niet meegenomen worden in relatie tot de benodigde betondekking. Zie ook Brandbescherming voeg en Hittewerende bekleding.

Voordelen:

• De platen zijn onbrandbaar.
• Zowel tijdens de uitvoering als achteraf zijn de platen aan te brengen.
• De platen zijn gemakkelijk bewerkbaar en duurzaam.

Nadelen:

• Monteren kost meer tijd dan inwendige brandveiligheidsmaatregelen.
• Platen dienen geïnspecteerd te worden op bevestiging met de ondergrond.
• Bevestiging dient zeer secuur plaats te vinden.
• De plaatvormige bekleding kan mogelijk delamineren door vochtinwerking.

Duurzaamheid

De plaatvormige bekleding is voldoende duurzaam.

Kritische aspecten (zie ook figuur 268.1 en figuur 268.2)

Voor vooraf in de bekisting aangebrachte platen levert de gelijkmatig statische verdeelde belasting 6 schroeven per m² op (dit volgt uit onderzoek). Er dienen dan 9 stuks aangebracht te worden per m², omdat ze nogal kwetsbaar zijn tijdens de uitvoeringsfase (in een kist met wapeningvlechters en betonstorters). Voor naderhand aangebrachte platen ligt dit natuurlijk anders (6 stuks is dan voldoende).

Ter plaatse van dilatatievoegen moeten de platen zodanig worden neergelegd dat de voeg wordt afgedekt, waarbij geen schade optreedt aan de beplating ten gevolge van mogelijke voegbewegingen. De naden tussen de platen mogen niet meer bedragen dan 2 mm.

Een bijzonder aandachtspunt is het optreden van warmtelekken via verbindingsmiddelen van tegen het beton gemonteerde voorzieningen. Enkele brandproeven ten behoeve van de Westerscheldetunnel zijn uitgevoerd met plaatmaterialen die met bouten op het beton zijn aangebracht. Bij de gebruikte korte bouten, M8 op relatief grote onderlinge afstand en nauwelijks belast, is niet gebleken dat warmtelekken via deze bouten de inleiding vormen voor afspatten. Wel is bij een andere proef gebleken dat bij een groep dicht bij elkaar aangebrachte bouten wel afspatten werd ingeleid. Bij toepassing van lange zwaar belaste bouten of een groep van dicht bij elkaar aangebrachte bouten dient daarom het inleiden van afspatten te worden onderzocht.

Bevestigingsmiddelen mogen niet in aanraking komen met de wapening in verband met warmteindringing en minimale dekking.

Aspecten ten aanzien van de RAMS-score

1. Bevestiging hittewerende bekleding aan beton

Doel

Het beschermen van de betonconstructie tegen de gevolgen van brand.

Toepassingen

In het gesloten gedeelte en overgangsgedeelte van tunnels.

Detailontwerp

• De platen worden ter plaatse van het plafond en in de drukzone van de wanden (circa 1 m) in de bekisting opgenomen. Ingestorte snelbouwschroeven en aanhechting aan het beton zorgen voor bevestiging;
• Aan het patroon van de platen worden geen speciale eisen gesteld;
• De maximale voegbreedte is circa 2 mm;
• Nabij schuine aansluitingen kunnen de platen in de juiste vorm gezaagd worden of kan een hittewerend koord aangebracht worden. Voordeel van het toepassen van een hittewerend koord is dat er minder gezaagd hoeft te worden met minder kans op maatfouten;
• Passtukken dienen een breedte van ten minste 0,3 maal de plaatlengte te hebben.

Motivering

Het verdient de voorkeur om 9 schroeven per m² aan te brengen vanwege de grote kans op het omtrappen van de schroeven tijdens de bouw.

Duurzaamheid

Snelbouwschroeven dienen uitgevoerd te worden in roestvrij staal (RVS).

2. Beëindiging bekleding betonnen wand

Doel

Een goede overgang creëren van een doorsnede met hittewerende bekleding naar een doorsnede zonder hittewerende bekleding.

Toepassingen

In de gesloten gedeelten en overgangsgedeelten van tunnels.

Detailontwerp

De beëindiging van de hittewerende bekleding ter plaatse van de wand is afhankelijk van de wijze van aanbrengen.

Wordt hittewerende bekleding tijdens de betonstort aangebracht (in de bekisting), waarbij de rest van de bekisting wordt uitgevuld, dan worden de platen aan de onderzijde schuin afgezaagd (platen op het beton). Wordt de rest van de bekisting niet uitgevuld dan hoeven geen speciale maatregelen te worden getroffen (platen in het beton).

 Motivering

De keuze voor de plaats van de hittewerende bekleding (op of in het beton) wordt bepaald door diverse aspecten. Het plaatsen op het beton heeft als voordeel dat de wapening gewoon door kan lopen.

 Duurzaamheid

Conservering niet van toepassing.

3. Beëindiging bekleding betonnen dak

Doel

Een goede overgang creëren van een doorsnede met hittewerende bekleding naar een doorsnede zonder hittewerende bekleding.

 Toepassingen

In het gesloten gedeelte en overgangsgedeelte van tunnels.

 Detailontwerp

Bij de beëindiging ter plaatse van de overgang van het overgangsgedeelte naar de toeritten wordt een waterhol aangebracht, zie figuur 315.3. Ter plaatse van de wanden wordt de beplating omgezet; een waterhol is hier overbodig.

 Motivering

Een waterhol is noodzakelijk om te voorkomen dat hemelwater achter de hittewerende bekleding komt en naar binnen gaat.

Conservering

Niet van toepassing.

Een waterhol is een gleuf die ervoor zorgt dat regenwater niet lang het dak naar binnen loopt en in de hittewerende bekleding kan trekken.

4. Voegbescherming

Doel

Een goede overgang creëren van een doorsnede met hittewerende bekleding met een voegconstructie.

 Toepassingen

Ter plaatse van voegconstructies in het gesloten gedeelte en overgangsgedeelte van tunnels.

 Detailontwerp

Bij de beëindiging ter plaatse van de voegovergang kan de voeg worden afgedekt door er een hittewerende plaat erover te bevestigen, zoals op de tekening links is aangegeven. Het is ook op te lossen door een bij hitte uitzettende strip aan te brengen in de voeg. Zoals op de tekening rechts van figuur 315.4 is aangegeven.

 Motivering

Om branddoorslag te voorkomen dienen de voegen en dilataties beschermd te worden. In onderstaande figuren zijn een aantal mogelijkheden weergegeven waarop dat kan gebeuren. Het is mogelijk door de voeg met hittewerende bekleding te overlappen of door dit in de voeg aan te brengen.

Conservering

Niet van toepassing.