Kennisbank 
Veelal wordt een rubbermetalen voegstrook in de dilatatievoeg van tunnelmoten toegepast. De volgende documenten, aanwezig in de COB Databank, geven achtergronden hierover:
- Vlaketunnel – Liftproef rubber voegprofiel W9B [109].Deze rapportage gaat in op de rek die het rubber profiel kan ondergaan alvorens lekkage optreedt.
- Lekkage in tunnels – Dilatatievoegen in beton [110].
- Injectie van een rubbermetalen voegstrook [110]. Dit rapport beschrijft onder andere berekeningen van de voegconstructie.
- Injecteerbare dilatatie voegstrook W9U-I [111]. In deze publicatie komen de praktische uitvoeringsaspecten aan de orde.
Opgemerkt wordt dat er namens Prorail ook een liftproef met een W9Ui profiel uit de Willemsspoortunnel is uitgevoerd.
Waterdichtheid
In hoofdstuk 13.14 van ROK [27] wordt ten aanzien van de waterdichtheid ingegaan op rubberen voegafdichtingen voor tunnels. Hierin wordt doorverwezen naar NEN 7030 Waterkerende dilatatievoegstroken en al of niet waterkerende oplegstroken van rubber [111].
De zettingseisen voor op staal gefundeerde tunnels zijn primair bedoeld om het rijcomfort te garanderen. Waterdichtheid van het type rubbermetaalvoegstrook zijn afhankelijk van de heersende waterdruk en de grootte van alle te verwachten verplaatsingen in de voeg. Grond- en vuildichting worden veelal door andere profielen of voorzieningen verzorgd.
Gronddichtheid
Onvoldoende gronddichtheid kan leidden tot schade aan de constructie door het indringen van grond in dilatatievoegen en het daardoor belemmeren van de bewegingsruimte. Bij open toeritten is dit verschijnsel een probleem, aangezien het tot paalbreuk kan leiden. Het mechanisme is als volgt: ’s Winters staan voegen open en er treedt grond in de voeg. In de zomer wordt het uitzetten van de constructie en dus het verkleinen van de voeg, verhinderd doordat de voeg vol zit met grond. De constructie gaat als geheel verplaatsen. De volgende winter wordt de constructie weer korter, voeg gaat open, meer grond erin etc..
De gronddichtheid speelt ook een rol bij de (tijdelijke) bouwputbegrenzing. Bij onvoldoende gronddichtheid van een damwand, boorpalenwand of diepwand bestaat het risico voor ontoelaatbare beïnvloeding (waaronder deformatie) van belendende constructies.
Luchtdichtheid
Eisen ten aanzien van de luchtdichtheid hebben onder andere betrekking op de (vlucht)deuren en de doorvoeringen van het vluchtkanaal van de tunnel. Voor bepalingen over (vlucht)deuren wordt verwezen naar de Basisspecificatie TTI RWS Tunnelsystemen versie 1.2 (BSTTI) [80].
Overzicht normen
Producenten van dilatatievoegenbanden kunnen deze zelf controleren, testen op vorm en materiaaleigenschappen. In dit geval spreekt men over WN werk norm of fabrieksnorm voegenbanden. Daarnaast kan de producent er voor kiezen deze werk norm voegenbanden extern te laten controleren door bijvoorbeeld: TNO, MPA, INTRON, enz.
De producent kan er ook voor kiezen voegenbanden volgens een nationale en/of internationale voegenband-norm te laten vervaardigen. In deze voegenband-normen zijn vaak minimale en/of maximale waardes voor breuk-rek verhoudingen, treksterkte enz. opgenomen. Ook kunnen profiel geometrieën nader omschreven zijn. Voorbeelden van deze normen zijn:
- ASTM D412-75 (American Standerd Test Method)
- BS 2571 (British Standard)
- NEN 7030 (Nederlandse Eenheids Norm)
- DIN 7865 (Deutsche Industrie Norm)
- DIN 18541 (Deutsche Industrie Norm)
- DIN 18197 (Deutsche Industrie Norm)
De voor Nederland belangrijkste normen worden hieronder uitvoerig besproken.
NEN 7030: Nederlandse norm speciaal bedoeld voor Rubber voegprofielen. In deze norm worden de eisen en testen voor materiaal samenstelling en mechanische eigenschappen vastgesteld. De producent is niet verplicht tot een externe controle.
| NEN 7030 | |
| Rubber | SBR |
| Hardheid (shore A) | 60 +/- 5 |
| Shore A (de waarde 60 is een door de fabrikant op te geven waarde) | |
| conditionering 72 uur bij 0 gr C < 5 Shore A verandering beginwaarde | |
| conditionering 72 uur bij -10 gr C < 8 Shore A verandering beginwaarde | |
| Treksterkte | > 17,1 N/mm2 |
| Rek bij breuk | > 375 % |
| Scheursterkte (N) | > 31,1 N of bij een 8 mm2 proefstrook is dat |
| 3,89 N/mm2 | |
| Duurzaamheid na 14 dagen 70 C volgens Geer-Evans opgehangen in een luchtthermostaat | |
| verandering treksterkte | < 25 % |
| Rek bij breuk | < 30 % |
| Hardheid | < 8 Shore A verandering beginwaarde |
| Compressie set 72 uur 20 gr C | < 10 % , geen barsten of scheuren |
| Wateropname | < 30 gr/m2 |
| Bestendigheid tegen ozon 120 uur | geen barsten |
| / 25 pphm/23 gr C/ 20 % | |
|
Bestendigheid tegen koude |
|
| Hardheidsverandering bij 0 gr C | < 5 Shore A verandering beginwaarde |
| Hardheidsverandering bij -10 gr C | < 8 Shore A verandering beginwaarde |
DIN 18541: Duitse norm speciaal bedoeld voor voegprofielen uit tricomeren. In deze norm worden de eisen en testen voor materiaal samenstelling, vorm en afmetingen en mechanische eigenschappen vastgesteld. De producent is verplicht tot een externe controle. Op het voegenband moeten type aanduiding, DIN-codering, chargenummer en markering van de externe controle-instantie duidelijk zichtbaar zijn!
| Materiaaleigenschappen (uittreksel uit DIN 18541 deel 2) | ||||
| Nr. | Eigenschap | Test volgens DIN | NB | BV |
| 1 | treksterkte in N/mm2 | 53455 | 10 | 10 |
| 2 | 53455 | 350 | 350 | |
| 3 | 53505 | 67 ± 5 | 67 ± 5 | |
| 4 | 53507 | 12 | 12 | |
| 5 | 53455 | 200 | 200 | |
| 6 | verandering bij bewaring | |||
| in bitumen | ||||
| (28 dagen, 70 graden in %) | ||||
| – treksterkte | 53455 | ± 20 | ||
| – rek bij breuk in % | 53455 | ± 20 | ||
| – E-module | 53457 | ± 50 | ||
DIN 7865: Duitse norm speciaal bedoeld voor rubber voegprofielen. In deze norm worden de eisen en testen voor materiaal samenstelling, vorm afmetingen en mechanische eigenschappen vastgesteld. De producent is verplicht tot een externe controle. Op het voegenband moeten type aanduiding, DIN-codering, chargenummer en markering van de externe controle-instantie duidelijk zichtbaar zijn.
| DIN 7856 | |
| Shore-A-Harte | 62 +/- 5 |
| Zugfestigkeit | min. 10 N/mm2 |
| Reissdehnung | min 380 % |
| Druckverformingsrest | |
| 168 h/23 gr C | max 20 % |
| 24 h/ 70 gr C | max 35 % |
| Weiterreissfestigkeit | min 8 N/mm |
| Kalteverhalten | max 90 Shore A |
| Verhalten Ozon | Ozon Rissstufe 0 |
| Zugformungsrest | max 20 % |
| Metallhaftung | Bruch im Elastomer |
| Formbestandigkeit Heissbitumen | Kein |
DIN 18197: Is een Duitse toepassingsnorm waarbij de keuze van het toe te passen type voegenband in relatie met werking en waterdruk gebracht wordt. Zo kan de ontwerper op basis van zijn parameters een verantwoorde keuze voor het toe te passen dilatatievoegenband maken.
De meest voorkomende dilatatievoegenbanden in tunnels en onderdoorgangen zijn de W9U/W9U injectie (NEN norm) en de FMS-350/400/500, eventueel met injectie (DIN norm).
| Vergelijk DIN/NEN | NEN | DIN 7856 |
|
|
|
|
||||
| Materiaal | W9U |
FMS 350 |
||
| Hardheid (shore A) | 60 +/- 5 | 60 +/- 5 | 62 +/- 5 |
61 |
| Trekvastheid N/mm2 | 17,1 | 17,1 | 17,1 |
17,1 |
| Rek-/Breuk % | 375 | 375 | > 380 % |
454 |
| Treksterkte gevulkaniseerd voegenband kN | 21,1 | 21,1 |
|
|
| Treksterkte verbinding staal/rubber kN | 21,1 | 21,1 |
|
De meest kritische eisen zijn de treksterkte, rek bij breuk en de scheursterkte.
Als de hardheid (shore A) toeneemt neemt de scheursterkte af.
