CUR-Aanbeveling 108:2013
Ontwerp en uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies

CUR-Aanbeveling 108:2013 Ontwerp en uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies Design and construction of mortar joints and grouted joints for precast concrete structures SBRCURNET SBRCURnet is een onafhankelijk kennisnetwerk voor de gehele bouwsector. Wij zorgen er voor dat professionals in de Burgerlijke en Utiliteitsbouw en in de Grond-Weg- en Waterbouw hun werk beter kunnen doen. Wij brengen partijen uit de bouwsector met elkaar in contact voor het ontwikkelen van nieuwe vakkennis over actuele vraagstukken. Ook voorzien we de sector van betrouwbare, bruikbare vakkennis. Dat doen we door kennis uit te geven in een breed scala aan producten en diensten. Bovendien helpen we bij het implementeren van kennis. CUR-Aanbevelingen Een CUR-Aanbeveling geeft richtlijnen voor de toepassing van nieuwe materialen, methoden en technieken. Het gaat om praktische regels, die samen met potentiële gebruikers zijn opgesteld. Door hun praktische opzet worden CUR-Aanbevelingen breed geaccepteerd in de bouwpraktijk en bevorderen zij innovaties. Als voorschriften kunnen zij dienen als basis van certificeringsregelingen. ARTIKELNUMMER AA108:2013 2 Voorwoord bij de derde, herziene uitgave In CUR-Aanbevelingen wordt veelvuldig verwezen naar normen en vaak worden voor specifieke onder- werpen aanvullende eisen gesteld. Bij CUR-Aanbevelingen op betongebied w\ aren dat vooral de normen voor toeslagmaterialen (NEN 5905), betontechnologie (NEN 5950), de b\ erekening van betonconstruc- ties (NEN 6720) en de uitvoering van betonconstructies (NEN 6722). Met de invoering van Europese normen in Nederland (NEN-EN) worden de oorspronkelijke Nederlandse normen (NEN) ingetrokken. Dit houdt in dat CUR-Aanbevelingen aan de nieuwe normen moeten wo\ rden aangepast. Dat geldt ook voor CUR-Aanbeveling 108:2008 (tweede, herziene uitgave) 'Ontwerp en uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies'. CUR-Aanbeveling 108:2013 is aangepast aan de\ vigerende normen. CUR-voorschriftencommissie 91 'Revisie CUR-Aanbevelingen' heeft het proces begeleid om tot deze herziene uitgave van CUR-Aanbeveling 108 te komen. VC 91 was als volgt samengesteld: prof.ir. C. van Weeren (voorzitter, AVC 'Beton'), dr.ir. H.A.W. Cornelissen (voorzitter NEN/CUR commissie 353 039/VC 12 'Beton'), ir. F.B.J. Gijsbers (voorzitter NEN/CUR-commissie 351 001 09/VC20 'TGB Betonconstruc- ties', ir. C.A. van der Steen (voorzitter NEN/CUR-commissie 351 085/VC 18 'Uitvoering van betoncon- structies'), dr.ir. G. van der Wegen (rapporteur), ir. S.N.M. Wijte (rapporteur) en drs. E. Vega (coördina- tor). NEN/CUR-commissies 351 085/VC18 'Uitvoering van betonconstructies'\ , 353 001 09/VC 20 'TGB Betonconstructies' en 353 055/VC33 'Vooraf vervaardigde betonproducten' stemmen in met de inhoud van CUR-Aanbeveling 108:2013. Met de publicatie van deze derde, herziene versie, is de tweede versie (2008) vervallen. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 3 Voorwoord bij tweede, herziene uitgave Mortelvoegen worden al zolang toegepast als er sprake is van geprefabriceerd beton. Voor de bereke- ning van mortelvoegen zijn in artikel 9.17.3 van NEN 6720:1995 (VBC 1995) bepalingen opgenomen. In deze bepalingen is de sterkte van de mortelvoegen afhankelijk gesteld van de wijze van aanbrengen van de mortelvoeg. Daarbij wordt voor elementen die worden geplaatst in een speciebed ('stelmortel- voegen') gerekend met een reductie van de sterkte van de mortelvoeg tot 30 % (k 1=0,3). Dit resulteert in een lage waarde voor de druksterkte van de voeg, die ook al lang ter discussie staat.\ Zeker met de huidige voegmortels met sterk verbeterde thixotrope eigenschappen is de factor k 1=0,3 zeer laag. CUR-onderzoekcommissie C 144 'Mortelvoegen' heeft onderzoek verricht naar de kwaliteit van stelmor- telvoegen in geprefabriceerde betonconstructies. Dit onderzoek heeft geleid tot een aanpassing van artikel 9.17.3 in wijzigingsblad A4:2007 van de VBC 1995 (NEN 6720) en h\ et uitbrengen in november 2007 van CUR-Aanbeveling 108 'Uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies'. De aanpassing in de VBC 1995 heeft voornamelijk betrekking op de grootte van de factor k 1 waarmee de invloed van de vullingsgraad in de voeg in rekening wordt gebracht. Om deze factor te kunnen ver- groten was het noodzakelijk de uitvoeringsmethode van het aanbrengen van een voeg voor te schrijven. Dit is gedaan in CUR-Aanbeveling 108. Volgens wijzigingsblad NEN 6720/A4 mag bij plaatsing van het element in een speciebed, bij een uitvoeringsmethode volgens deze CUR-Aa\ nbeveling, de sterkte van de mortelvoeg worden gereduceerd tot 70 % (k 1=0,7). In de loop van het project zijn de werkzaamheden van de commissie uitgebreid met onderzoek naar de uitvoeringsmethoden voor het vullen van voegen, hetgeen resulteerde in deze herziene uitgave van CUR- Aanbeveling 108. Deze bevat eisen voor de uitvoering van mortelvoegen in vooraf vervaardigde beton- constructies door middel van het plaatsen van het element in een specieb\ ed, het onderpompen, on- dersabelen en ondergieten van een element, alsmede het injecteren van de mortelvoeg. De waarden van k 1 voor ondergieten en ondersabelen zijn in de VBC 1995 geregeld. In bijlage A bij deze CUR-Aanbeveling zijn voor het onderpompen en injecteren waarden voor de factor k 1 gegeven. Deze CUR-Aanbeveling is opgesteld door CUR-onderzoekcommissie C 144 'Mortelvoegen'. Op het mo- ment van verschijnen van deze Aanbeveling was de commissie als volgt sam\ engesteld: J.H.M. Oude Kempers (voorzitter), ir. S.N.M. Wijte (secretaris/rapporteur), J. Dekker, ir. R.N.J. Huijben, ing. A.J.Q.P.M. Leijten, ing. R. Sagel, R. Timmerbeil, ir. J. Jongbloed (corresponderend lid), ir. J.M.H.J. Smit (coördinator). Deze CUR-Aanbeveling is goedgekeurd door de Algemene Voorschriftencommissie Beton en wordt on- dersteund door CUR-voorschriftencommissie 18 'Uitvoering' en CUR-v\ oorschriftencommissie 20 'TGB- Betonconstructies'. De Aanbeveling is consistent bevonden met NEN 672\ 0 (VBC 1995). Met het uitkomen van deze tweede, herziene uitgave komt de eerste uitgave van CUR-Aanbeveling 108 'Uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies' te vervallen. Deze versie is alleen gepubli- ceerd op de website van CUR Bouw & Infra. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 4 Inhoud 1 Onderwerp en toepassingsgebied 5 1.1 Onderwerp 5 1.2 Toepassingsgebied 5 2 Termen en definities 5 3 Ontwerp en specificatie 5 4 Materialen en constructieonderdelen 6 4.1 Voegmortel 6 4.2 Stelblokjes 6 4.3 Bekistingen 7 5 Voorgeschreven werkwijze 7 5.1 Algemeen 7 5.1.1 Voorbereiding en werkplan 7 5.1.2 Uitvoeringsmethoden 7 5.1.3 Voegdikte 8 5.1.4 Stelblokjes 8 5.1.5 Omhullingsbuizen 9 5.2 Uitvoeringsmethoden voor horizontale voegen 9 5.2.1 Ondergieten 9 5.2.2 Ondersabelen 10 5.2.3 Onderpompen 10 5.2.4 Injecteren 11 5.2.5 Plaatsen in een speciebed 12 5.3 Uitvoeringsmethoden voor verticale voegen 14 6 Controle 15 Titels van vermelde normen en CUR-Aanbevelingen 15 Overige literatuur 15 Bijlage A Grootte van k 1 ten behoeve van toets volgens NEN-EN 1992-1-1 17 Bijlage B Controleformulier 19 Bijlage C Praktische aanwijzingen 20 SBRCURnet 5 1 Onderwerp en toepassingsgebied 1.1 Onderwerp Deze CUR-Aanbeveling bevat regels voor het ontwerp en de uitvoering van mortelvoegen in prefab be- tonconstructies die vervaardigd zijn door ondergieten, ondersabelen, onderpompen, injecteren en plaat- sen in een speciebed. 1.2 Toepassingsgebied Deze CUR-Aanbeveling is van toepassing op horizontale en verticale mortelvoegen in geprefabriceerde betonconstructies. 2 Termen en definities 2.1 Mortelvoeg in geprefabriceerde betonconstructies Voeg tussen twee geprefabriceerde betonnen elementen of één geprefabriceerd betonnen element en een andere betonconstructie die gevuld wordt met cementgebonden mortel, veelal bedoeld voor het overdragen van krachten, vaak voorzien van stekken die in het bovenliggende element worden opgeno- men. 2.2 Mortel met thixotrope eigenschappen Mortel waarvan door mechanische invloeden, zoals schudden, trillen of belas\ ten, de viscositeit in de plastische fase tijdelijk wordt beïnvloed en overgaat in een pasta-achtige consistentie. Nadat het toevoe- gen van energie is gestopt, neemt de mortel zijn oorspronkelijke consistentie weer aan. 2.3 Voegdikte In het ontwerp aangegeven afstand tussen de twee geprefabriceerde elementen of één geprefabriceerd element en een andere betonconstructie die door middel van een gevulde voeg met elkaar verbo\ nden worden. 3 Ontwerp en specificatie Tijdens het ontwerp moet een specificatie van de te gebruiken materialen\ en de toe te passen werk- wijze voor het vervaardigen van mortelvoegen worden weergegeven in het bestek en/of op de be- stekstekeningen. De keuze van de materialen en uitvoeringsmethoden moet \ zijn gebaseerd op de func- tie van de voeg. Zowel horizontale als verticale voegen kunnen een constructieve functie hebben. Daarbij is een goede vulling van de voeg van belang. Een goede vulling k\ an daarnaast ook noodzakelijk zijn om redenen van brandoverslag of bouwtechnische detaillering. De sterkte van een voeg moet worden getoetst met behulp van artikel 10.9.4.3(8) van NEN-EN 1992-1- 1:2011. De grootte van k 1 kan worden bepaald met deze Aanbeveling. Als bij onderpompen of plaatsing van een element in een speciebed de uitvoeringsmethoden worden gehanteerd zoals omschreven in deze Aanbeveling, mag worden aangenomen dat een betere vulling dan 0,8 wordt bereikt en dat voor k 1 een waarde van 0,7 kan worden aangehouden. De volgende ontwerpuitgangspunten moeten in bestek en tekeningen zijn va\ stgelegd: ? sterkteklasse, mortelsoort en morteltype conform CUR-Aanbeveling 24 'Krimparme cementgebon- den mortels'; ? voegdetails met afmetingen, dikte en bouwkundige afwerking; ? beschrijving van de uitvoeringsmethode volgens artikel 5.2 en/of 5.3 van deze CUR-Aanbeveling; ? minimaal benodigde vullingsgraad; ? beschrijving van de keuringswijze en eventuele beproeving. Bij het voorschrijven van een minimaal benodigde vullingsgraad moet rekening gehouden worden met het verschil tussen de aanwezige vullingsgraad, die vastgesteld wordt bij een steekproef, en de grootte SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 6 van de factor k 1 die in artikel 10.9.4.3(8) van NEN-EN 1992-1-1:2011 is beschreven. In tabel 1 is een relatie gegeven tussen de betreffende waarden. In bijlage A is beschreven hoe de werkelijk behaalde vullingsgraad kan worden vastgesteld. Tabel 1 Relatie tussen aanwezige vullingsgraad en factor k 1 aanwezige vullingsgraad k 1 0,800,7 0,90 0,8 0,95 0,9 In het ontwerp moet bij de detaillering van omhullingsbuizen en ontluchtingsopeningen rekening worden gehouden met een eventueel voorgeschreven uitvoeringsmethode. Toelichting Als injecteren of ondergieten door de omhullingsbuizen als uitvoeringsmethode is voorgeschreven moet de positie van de omhullingsbuizen en ontluchtingsopeningen zo zijn\ gekozen dat een goede ontluchting van de voeg tijdens de uitvoering mogelijk is. De sterkteklasse van voegmortel in CUR-Aanbeveling 24 is gebaseerd op de druksterkte bepaald op prisma's met afmetingen 40 x 40 x 160 mm 3 na 7 dagen verharding. 4 Materialen en constructieonderdelen 4.1 Voegmortel De toe te passen voegmortel moet voldoen aan de eisen die in CUR-Aanbeveling 24 'Krimparme ce\ ment- gebonden mortels' zijn gesteld aan gietmortel, troffelmortel of ondersabelingsmortel. In tabel 2 is per uitvoeringsmethode aangegeven welke mortelsoort hiervoor bij zowel horizontale als verticale voegen geschikt is. Tabel 2 Relatie tussen uitvoeringsmethode en soort voegmortel uitvoeringsmethode voegmortel ondergieten gietmortel ondersabelen ondersabelingsmortel onderpompen troffelmortel 1 injecterengietmortel, maximaal type 1 mm plaatsen in een speciebed troffelmortel 1 1 Bij onderpompen en plaatsen in een speciebed moet een troffelmortel worden gebruikt met thixotrope eigenschappen. Toelichting In Cement 2004-6, p. 44, is een artikel opgenomen met een nadere toelichting over mortels met thixotrope eigenschappen. 4.2 Stelblokjes Voor de stelblokjes moet een materiaal worden gekozen dat een kruipgedrag vertoont dat enigszins vergelijkbaar is met dat van beton. Materialen die hiervoor geschikt zijn, \ zijn bijvoorbeeld beton, andere cementgebonden materialen en sommige kunststoffen. Staal is, tenzij de inleiding van de krachten via stalen stelblokjes constructief is onderbouwd, daarom niet geschikt. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 7 mor telrug als bekisting mor telvoeg bandvulling als bekisting (reductie van voeg opper vlak) 4.3 Bekistingen Er zijn verschillende soorten bekistingen mogelijk: ? houten of stalen bekisting; ? mortelrug; ? bandvulling. De bekisting moet geschikt zijn voor toepassing bij de gekozen uitvoerin\ gsmethode. Per methode zullen de druk tegen de bekisting en de mate van benodigde dichting verschillen\ . De mortelrug moet bij voor- keur buiten het voegoppervlak worden gelegd. Als het bekistingsmateriaal in het voegoppervlak is gele- gen, zie figuur 1, moet de afmeting hiervan voorafgaand aan de montage b\ ekend zijn en moeten de consequenties daarvan bij de constructieve toets van de voeg zijn bescho\ uwd. PUR-schuim is als bekistingsmateriaal ongeschikt. Figuur 1 Mortelrug en bandvulling als bekisting toegepast in het voegoppervlak 5 Voorgeschreven werkwijze 5.1 Algemeen 5.1.1 Voorbereiding en werkplan Als voorbereiding van de uitvoering moet door de aannemer, gebaseerd op de beschikbare specificatie van de voeg, een werkplan worden gemaakt. In dit werkplan moeten de volgende zaken aan de orde komen: ? uitvoerder / montagebedrijf mortelvoegen; ? mortelsoort, morteltype en sterkteklasse volgens CUR-Aanbeveling 24; ? uit te voeren voegafmetingen (voegdetails); ? leverancier en productinformatie mortels; ? verwerkingsvoorschriften mortels; ? indicatie planning en werkvolgorde; ? gekozen uitvoeringsmethode volgens deze CUR-Aanbeveling; ? keuze stelblokken / stelwijze; ? afspraken belasting op verse voegen (sterkte bij doorstapelen); ? maatregelen in zomer en winter; ? bouwkundige afwerking (voegranden, gietgaten, etc.); ? afspraken controle voegvulling door 'lichten element'; ? keuringswijze en opneming uitgevoerde voegen. Dit werkplan moet voor de start van de werkzaamheden aan de mortelvoegen door de directie zijn goedgekeurd. 5.1.2 Uitvoeringsmethoden Voor het vervaardigen van mortelvoegen zijn verschillende uitvoeringsmethoden mogelijk. De volgende uitvoeringsmethoden worden in deze Aanbeveling beschouwd: ? ondergieten; ? ondersabelen; ? onderpompen; ? injecteren; ? plaatsen in een speciebed. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 8 ondergieten door omhullingsbuis ondersabelenkloppen pompslang element in mor tel laten zakken persen injecteren ondergieten vanaf zijkant onderpompen plaatsen in een speciebed In bijlage C zijn voor de aansluitingen van de verschillende geprefabriceerde constructieonderdelen praktische aanwijzingen opgenomen voor de keuze van een uitvoeringsmetho\ de voor mortelvoegen. In figuur 2 zijn de verschillende uitvoeringsmethoden weergegeven. Figuur 2 Verschillende uitvoeringsmethoden In 5.2 zijn per uitvoeringsmethode aanbevelingen gegeven voor de toepasb\ aarheid, het benodigde materiaal, de voorbereiding, de werkwijze en de nabehandeling. 5.1.3 Voegdikte Een voeg waarvan de voegdikte in de praktijk niet meer dan 5 mm dunner is dan de voegdikte die in het ontwerp is aangegeven, is zonder verdere maatregelen acceptabel. Als in de praktijk de voeg meer dan 5 mm dunner is, moet de keuze van de uitvoeringsmethode nogmaals met de \ toezichthoudende partij worden afgestemd. 5.1.4 Stelblokjes Om het te plaatsen element op hoogte te kunnen stellen moeten stelblokje\ s worden aangebracht. Het oppervlak van de stelblokjes moet beperkt blijven tot maximaal 5 % van h\ et bruto voegoppervlak. Het verdient aanbeveling de stelblokjes niet aan te brengen in die delen van de voeg waarin uiteindelijk een grote belasting overgedragen moet worden. Als het oppervlak van de stelblokjes groter is dan 5 % van het bruto voegoppervlak moet overleg met de constructeur worden gevoerd. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 9 ondergieten door omhullingsbuis voldoende dichte bekisting bekisting metvoldoende overhoogte gietfront ondergieten vanaf zijkant Toelichting Het bruto voegoppervlak wordt bepaald door de lengte en de breedte van de voeg, dus zonder reduc- tie van omhullingsbuizen etc. 5.1.5 Omhullingsbuizen Omhullingsbuizen voor stekken moeten een minimale inwendige diameter bez\ itten die afgestemd is op de diameter van de stekken: ? stekdiameter ? 25 mm: minimale inwendige diameter van 60 mm; ? stekdiameter > 25 mm en ? 40 mm: minimale inwendige diameter van 75 mm. In alle omhullingsbuizen moet ten minste één ontluchtingsopening z\ ijn opgenomen. 5.2 Uitvoeringsmethoden voor horizontale voegen 5.2.1 Ondergieten Toepasbaarheid Ondergieten is toepasbaar bij voegen met een minimale voegdikte van 20 mm bij\ een verbinding tussen twee prefab elementen en 30 mm bij een verbinding tussen een prefab element en een ter plaatse ver- vaardigd element. Bij afmetingen waarvan de kleinste maat van het voegopperv\ lak gelijk is aan of groter is dan 1 meter, moet eerst een proefopstelling worden gemaakt om aan te tonen dat de gewenste vul- lingsgraad gehaald wordt. Bij ondergieten door omhullingsbuizen mag de afstand tussen de omhullings- buizen waardoor wordt aangegoten niet groter zijn dan 2 meter. Benodigd materieel Gieter, trechter. Voorbereiding Voor het aanbrengen van de voegmortel moet het oppervlak bezemschoon worden gemaakt. Het op- pervlak waarop de mortel wordt aangebracht moet, overeenkomstig de aanwijzingen in het verwerkings- voorschrift van de toegepaste mortel, worden voorbevochtigd. Dit is vooral van belang bij dunne voe- gen en/of warm weer. De bekisting moet voldoen aan de eisen in hoofdstuk 5 van NEN-EN 13670\ :2009. Bij het ondergieten via de omhullingsbuizen moet de bekisting waterdicht zijn en zorgvuldig worden aangebracht zodat de kans op het ontstaan van luchtbellen in het aanslui\ tvlak ten gevolge van een slechte aansluiting van de bekisting wordt geminimaliseerd. Bij het ondergieten vanaf de zijkant moet de bekisting een voldoende overhoogte hebben ten opzichte van de onderzijde van het bovenliggende element. In de omhullingsbuizen boven de horizontale voeg moet een vulka\ naal zijn opgenomen. Werkwijze Figuur 3 Werkwijze bij ondergieten, door omhullingsbuis (links) en vanaf de zijkant (rechts) De mortel aanmaken en gebruiken volgens de verwerkingsvoorschriften van de lev\ erancier. Er zijn twee mogelijke werkwijzen om de voeg te vullen. Ten eerste door de voeg via de daarvoor geschikte omhul- lingsbuis aan te gieten. Er moet continu gegoten worden zodat er een aaneengesloten gietfront in de voeg ontstaat en de voeg constant gevuld wordt. Tijdens het vullen moet worden gecontroleerd of de SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 10 aankloppen mortel niet op een andere wijze dan via de ontluchtingsgaten wegvloeit. Met het vullen moet worden doorgegaan totdat de gietmortel via het hoogst gelegen ontluchtingsgat of via de vulopening wegvloei\ t. De tweede methode is gieten via een sleuf die in de bekisting is uitgespaard. Als de mortelvoeg is op- gesteven kunnen de omhullingsbuizen worden aangegoten. Bij deze werkwijze ontstaat een voegrand buiten het prefab element. Als deze voegrand moet worden verwijderd moet dit vakkundig worden ge- daan zodat het effectieve deel van de voeg niet wordt beschadigd. Nabehandeling Totdat de mortel een druksterkte van 14 N/mm ² heeft bereikt moet versneld uitdrogen worden voorko- men. Hierbij moet de werkwijze zoals beschreven in 8.5 van NEN-EN 13670 worden aangehouden. Na- behandeling kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het aanbrengen van een curing compound. Daar- naast moet de randafwerking worden aangebracht volgens het bouwkundige detail. 5.2.2 Ondersabelen Toepasbaarheid Ondersabelen is slechts toepasbaar bij voegen met een minimale voegdikte\ van 30 mm en een maxi- male kleinste afmeting van 300 mm. Bij grotere en/of dunnere voegen is er een gerede kans dat de gewenste vullingsgraad niet haalbaar is. Benodigd materieel Voor het aankloppen van de voeg moet een daarvoor geschikte houten of metalen klos beschikbaar zijn. Voorbereiding Voor het aanbrengen van de voegmortel moet het oppervlak bezemschoon worden gemaakt. Het op- pervlak waarop de mortel wordt aangebracht moet, overeenkomstig de aanwijzingen in het verwerkings- voorschrift van de toegepaste mortel, worden voorbevochtigd. Aan één zijde van de voeg moet een stijve bekisting worden aangebracht. Werkwijze Figuur 4 Werkwijze bij ondersabelen De mortel aanmaken en gebruiken volgens de verwerkingsvoorschriften van de leverancier. De voeg vanaf één zijde vullen met mortel waarbij de mortel in lagen met een breedte van circa 50 mm telkens tegen de bekisting wordt aangeklopt met een klos. Als de mortelvoeg is opgesteven kunnen de omhul- lingsbuizen worden aangegoten. Nabehandeling Totdat de mortel een druksterkte van 14 N/mm ² heeft bereikt moet versneld uitdrogen worden voorko- men. Hierbij moet de werkwijze zoals beschreven in 8.5 van NEN-EN 13670 worden aangehouden. Na- behandeling kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het aanbrengen van een curing compound. Daar- naast moet de randafwerking worden aangebracht volgens het bouwkundige detail. 5.2.3 Onderpompen Toepasbaarheid Onderpompen is toepasbaar bij voegen met een minimale voegdikte van 20 m\ m bij een verbinding tus- sen twee prefab elementen en 30 mm bij een verbinding tussen een prefab element en een ter plaatse SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 11 pompslang voegband als bekisting vervaardigd element. Bij afmetingen waarvan de kleinste maat van het voegopperv\ lak gelijk is aan of groter is dan 0,5 meter, moet eerst een proefopstelling worden gemaakt om aan te tonen dat de ge- wenste vullingsgraad gehaald wordt. Benodigd materieel Wormpomp, slang en spuitstuk met een afmeting die afgestemd is op de afme\ tingen van de voeg. Voorbereiding Voor het aanbrengen van de voegmortel moet het oppervlak bezemschoon worden gemaakt. Het op- pervlak waarop de mortel wordt aangebracht moet, overeenkomstig de aanwijzingen in het verwerkings- voorschrift van de toegepaste mortel, worden voorbevochtigd. Aan één zijde van de voeg moet een bekisting worden aangebracht, bijvoorbeeld door middel van een voegband. De voeg moet goed bereik- baar zijn voor slang en spuitstuk. Opmerking De afmetingen van de voegband moeten, als deze in het voegoppervlak zit,\ in het constructief ontwerp zijn beschouwd. Werkwijze Figuur 5 Werkwijze bij onderpompen De mortel aanmaken en gebruiken volgens de verwerkingsvoorschriften van de lev\ erancier. De mortel strooksgewijs van achter naar voren in de voeg spuiten. Hierbij moet, om een goede vulling te verkrij- gen, het spuitstuk van de slang steeds in het front van de plastische mortel worden gehouden. Als de mortelvoeg is opgesteven kunnen de omhullingsbuizen worden aangegoten. Nabehandeling Totdat de mortel een druksterkte van 14 N/mm ² heeft bereikt moet versneld uitdrogen worden voorko- men. Hierbij moet de werkwijze zoals beschreven in 8.5 van NEN-EN 13670 worden aangehouden. Na- behandeling kan bijvoorbeeld worden gedaan door het aanbrengen van een curing compound. Daar- naast moet de randafwerking worden aangebracht volgens het bouwkundige detail. 5.2.4 Injecteren Toepasbaarheid Injecteren is toepasbaar bij een voegdikte van minimaal 15 mm. Bij afmetingen wa\ arvan de kleinste maat van het voegoppervlak gelijk is aan of groter is dan 1 meter moet eerst een proefopstelling wor- den gemaakt om aan te tonen dat de gewenste vullingsgraad gehaald wordt. De bereikte vullingsgraad moet, bij een k 1 van 0,9, ten minste gelijk zijn aan 0,95. Opmerking Bij voegen met een kleinere voegdikte kan gekozen worden voor de volgende mogelijkheden: ? de voegdikte vergroten door beton af te hakken of de elementen in te korten; ? de voeg vullen met een ander materiaal dan cementgebonden mortel. Andere mogelijke materialen zijn bijvoorbeeld epoxy gietmortels en injectieharsen. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 12 persen Benodigd materieel Elektrische of handpomp, slang en aansluitnippel. Voorbereiding Voor het aanbrengen van de voegmortel moet het oppervlak bezemschoon worden gemaakt. Het op- pervlak waarop de mortel wordt aangebracht moet, overeenkomstig de aanwijzingen in het verwerkings- voorschrift van de toegepaste mortel, worden voorbevochtigd. De bekisting moet voldoen aan de eisen in hoofdstuk 5 van NEN-EN 13670. De bekisting moet zorgvuldig worden aangebracht zodat de kans op het ontstaan van luchtbellen in het aansluitvlak ten gevolge van een sle\ chte aansluiting van de bekisting wordt geminimaliseerd. In de bekisting moet een aansluiting voor de slang van de injectiepomp zijn opgenomen. Daarnaast moeten bij grote voegoppervlakten in de bekisting enkele afsluitbare ontluch- tingsopeningen opgenomen zijn. In alle omhullingsbuizen moeten afsluitba\ re ontluchtingsopeningen zijn opgenomen. Werkwijze Figuur 6 Werkwijze bij injecteren De mortel aanmaken en gebruiken volgens de verwerkingsvoorschriften van de leverancier. De voeg en de omhullingsbuizen vullen door het injecteren van de voeg met injectiemortel tot de injectiemortel bij alle ontluchtingsopeningen naar buiten komt. Dan moeten de ontluchtingso\ peningen afgesloten worden, waarna de injectieslang wordt afgesloten en vervolgens afgekoppeld. Nabehandeling De mortelvoeg moet verder worden afgewerkt door het verwijderen van overtollige mortel en het vlak afwerken van het voegoppervlak. Totdat de mortel een druksterkte van 14 N/mm ² heeft bereikt moet versneld uitdrogen worden voorkomen. Hierbij moet de werkwijze zoals beschreven in 8.5 van NEN-EN 13670 worden aangehouden. Nabehandeling kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het aanbrengen van een curing compound. 5.2.5 Plaatsen in een speciebed Toepasbaarheid Het vervaardigen van een mortelvoeg door het plaatsen van een element in een speciebed is toepas- baar bij een voegdikte van minimaal 20 mm. Benodigd materieel Troffel. Voorbereiding Voor het aanbrengen van de voegmortel moet het oppervlak bezemschoon worden gemaakt. Het op- pervlak waarop de mortel wordt aangebracht moet, overeenkomstig de aanwijzingen in het verwerkings- voorschrift van de toegepaste mortel, worden voorbevochtigd. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 13 element in mor telbed laten zakken aanbrengen stelmor tel met50% overhoogteuiteindelijke toestand na het plaatsen van element voegdikte + 50% voegdikte Werkwijze Figuur 7 Werkwijze bij het plaatsen in een speciebed Na het aanbrengen van de stelblokjes moet het speciebed van de voegmortel worden aangebracht over het gehele oppervlak van de voeg. Dit speciebed moet een gemiddelde over\ hoogte hebben van 50 % van de uiteindelijke voegdikte, zie figuur 8. Figuur 8 Overhoogte van speciebed van mortel Binnen 50 mm van de stelblokjes mag de overhoogte van de mortel beperkt worden. Op deze wijze wordt voorkomen dat er zich mortel verzamelt tussen de stelblokjes en de onderzijde van het te plaat- sen element. Binnen 30 minuten na het aanbrengen van de mortel moet het element geplaatst zijn. Omdat kiervorming tussen de bovenzijde van de voegmortel en de onderzijde van het prefab element niet toelaatbaar is, moet de hierna beschreven plaatsingsmethode worden toegepast. Er wordt onderscheid gemaakt tussen elementen die nagenoeg te lood (maximaal \ 1:100) en niet te lood in de kraan hangen. Voorbeelden van elementen die regelmatig niet te lood in de kraan hangen zijn sandwich gevelelementen. Bij elementen die nagenoeg te lood hangen moet de volgende plaatsingsmet\ hode worden toegepast. Bij het plaatsen van een element wordt eerst een deel van de last afgelaten. Het af te laten deel van de belasting is afhankelijk van het gewicht van het element. Een indicatie \ voor het af te laten deel van de last is gegeven in tabel 3. Het prefab element wordt vervolgens geschoord en zowel in het horizontale vlak gesteld als te lood gesteld. Tabel 3 Hoeveelheid af te laten last totaal gewicht af te laten belasting 1000 kg 3000 kg 6000 kg en hoger 1000 kg 1500 kg 2500 kg Bij elementen die niet te lood hangen moeten de stelblokjes in dat deel \ van de voeg worden geplaatst waar het bovenliggende element het laagste hangt. Vervolgens kan de last worden afgelaten tot maxi- maal het gewicht dat in tabel 3 is aangegeven. Hierbij mag het element e\ chter niet meer verticaal ko- men dan de te lood-stand. Het prefab element wordt vervolgens geschoord en zowel in het horizontale vlak gesteld als te lood gesteld. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 14 Correcte stelwijze: Figuur 9 Stelwijze bij een niet te lood hangend element Na deze plaatsing moet worden gecontroleerd of de voegmortel overal onder het element vandaan komt. De voegmortel moet ten minste bij 80 % van de omtrek van het element uitpuilen. Als dit niet het geval is moet het element gelicht worden en moet het speciebed opnieuw worden aangebracht. Tot slot kan de resterende last uit de kraan worden afgelaten en kan de positie van het element worden getoetst en eventueel beperkt worden gecorrigeerd. Enige tijd later kunnen, als de mortelvoeg is opge- steven, de omhullingsbuizen worden aangegoten. Nabehandeling De mortelvoeg moet verder worden afgewerkt door het verwijderen van overtollige mortel en het vlak afwerken van het voegoppervlak. Totdat de mortel een druksterkte van 14 N/mm ² heeft bereikt moet versneld uitdrogen worden voorkomen. Hierbij moet de werkwijze zoals beschreven in 8.5 van NEN-EN 13670 worden aangehouden. Nabehandeling kan bijvoorbeeld worden gedaan door het aanbrengen van een curing compound. 5.3 Uitvoeringsmethoden voor verticale voegen Als een goede vulling van de verticale voegen noodzakelijk is vanwege constructieve of andere redenen, worden de volgende uitvoeringsmethoden aanbevolen: ? ondergieten; ? onderpompen. Voor een nadere beschrijving van deze methoden wordt verwezen naar 5.2. element te loodstellen het element schoren voordat het te lood staat foutieve stelwijze: het element is door de te loodstand heengegaan stelblokje SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 15 6 Controle Uitvoerende en toezichthoudende partijen moeten controle uitoefenen op de uitvoering van de mortel- voegen. Leidraad hierbij is dat de in het goedgekeurde werkplan beschreven zaken overeenkomstig moeten worden uitgevoerd. De volgende aspecten moeten tijdens en na de uitvoering, door middel \ van een steekproef, worden gecontroleerd: ? toegepaste materialen; ? aanwezige voegdikte in relatie tot de toegepaste uitvoeringsmethode; ? voorbereiding, werkwijze en nabehandeling bij de uitvoering; ? afwerking van de zijkant van de voeg; ? beoordeling van de behaalde vullingsgraad; ? kiervorming tussen bovenzijde voeg en onderzijde prefab element; ? scheurvorming in het oppervlak van de voeg. In overleg met de constructeur moet bepaald worden hoeveel elementen gelicht moeten worden om de bereikte vullingsgraad van de voeg te controleren. De omvang van de toets hangt mede af van de grootte van de belasting op de mortelvoeg. De wijze van controleren van de vullingsgraad is beschreven in bijlage A van deze Aanbeveling. Na het beoordelen van de vullingsgraad moet de beoordeelde voeg- vulling worden verwijderd zodat een nieuwe voeg kan worden gemaakt. Bij de controle van de kwaliteit van verticale voegen moet rekening worden gehouden met de gevolgen van vervormingen van de wanden ten gevolge van krimp en temperatuur. In de niet-gewapende voegen kan dit leiden tot bescheiden scheurvorming. De bevindingen van de controle, waarbij beschreven is hoe de steekproef is uitgevoerd, moeten schrif- telijk worden vastgelegd. Een voorbeeld van een controleformulier dat hierbij gebruikt kan worden, is als bijlage B bij deze Aanbeveling opgenomen. Bij geconstateerde afwijkingen moet overleg plaatsvin- den met toezichthoudende partij en constructeur en moet worden bepaald of aanvullende maatregelen noodzakelijk zijn en zo ja, hoe deze moeten worden uitgevoerd. Titels van vermelde normen en CUR­Aanbevelingen NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies ? Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen, inclusief C2:2010 NEN-EN 1992-1-1 +C2:2011/NB:2011 Nationale Bijlage bij NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 NEN-EN 13670:2009 Het vervaardigen van betonconstructies CUR-Aanbeveling 24: 1991 Krimparme cementgebonden mortels Overige literatuur Neppelenbroek, B., De voegmortel: onbekend maakt...... toch bemind! Cement 2004-6, p. 44-47. Nederlandse normen zijn uitgaven van de Stichting Nederlands Normalisati\ e-instituut, Vlinderweg 6, Postbus 5059, 2600 GB Delft. Bestellingen bij NEN, verkoop- en informati\ elijn, tel. 015-2690391. Met nadruk wordt erop gewezen dat deze CUR-Aanbeveling de stand van techniek en kennis weer\ geeft op moment van uitgifte. SBRCURnet houdt zich dan ook aanbevolen te worden geïnformeerd over erva- ringen die met het gebruik van deze Aanbeveling worden opgedaan. CUR-Aanbevelingen worden drie jaar na publicatie geëvalueerd en, indien daar aanleiding toe bestaat, geactualiseerd. Hiervan wordt melding gemaakt in de vakpers. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 16 Auteursrechten Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een ge- automatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektro- nisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op enig andere manier, zonder voorafgaande schrif- telijke toestemming van SBRCURnet. Het is toegestaan overeenkomstig artikel 15a Auteurswet 1912 gegevens uit deze uitgave te citeren in artikelen, scripties en boeken, mits de bron op duidelijke wijze wordt vermeld, alsmede de aanduidingen van de maker, indien deze in de bron voorkomt. "© CUR-Aanbeveling 108:2013 "Ontwerp en uitvoering\ van mortelvoegen in prefab betonconstructies", Stichting SBRCURnet, Rotterdam 2013". Aansprakelijkheid SBRCURnet en degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, hebben e\ en zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het samenstellen van deze uitgave. Nochtans moe\ t de mogelijkheid niet worden uitgesloten dat er toch fouten en onvolledigheden in deze uitgave vo\ orkomen. Ieder gebruik van deze uitgave en gegevens daaruit is geheel voor eigen risico van de gebr\ uiker en SBRCURnet sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze uitgave hebben meegewerkt, \ iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze uitgave en de daarin opgenomen gege- vens, tenzij de schade mocht voortvloeien uit opzet of grove schuld zijdens SBRCURnet en/of degenen die aan deze uitgave hebben meegewerkt. Rotterdam, september 2013 Het bestuur van SBRCURnet Stationsplein 45, A6.016, Postbus 1819, 3000 BV Rotterdam, tel.: 010 - 206 59 59 SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 17 Bijlage A Grootte van k 1 ten behoeve van toets volgens NEN­EN 1992­1­1 Inleiding De factor k 1 beschrijft bij het berekenen van de sterkte van de mortelvoegconstructie de mate van vul- ling van de voeg. Als de uitvoeringsmethoden volgens deze Aanbeveling zi\ jn aangehouden mag bij het bepalen van de sterkte van de mortelvoeg volgens 10.9.4.3(8) van NEN-EN 1992-1-1:2011 worden uitgegaan van de volgende waarden voor k 1: Tabel A1 Waarden voor k 1 uitvoeringsmethode k 1 plaatsen in een speciebed0,7 ondersabelen 0,7 onderpompen 0,7 injecteren 0,9 ondergieten 0,9 Opgemerkt wordt dat hogere waarden van k 1 mogelijk zijn indien dit op basis van eerdere ervaringen en uit te voeren metingen onderbouwd kan worden en dit en de bijbehorende controle met de opdrachtge- ver overeengekomen is. Toelichting Wellicht kan de uitvoerende partij zijn vakmanschap aantonen op basis van eerdere ervaringen en de intentie van certificeren van de uitvoeringsmethode. Methode voor het bepalen van de vullingsgraad van voegen Het bepalen van de aanwezige vullingsgraad van een vervaardigde voeg kan gedaan worden na het lichten van het daarboven geplaatste element. Hierbij moet de volgende m\ ethode worden gevolgd: Benodigd materieel Plexiglasplaat met daarop aangegeven een grid van 50 x 50 mm ². De kleinste lengte-afmeting van de plaat moet groter zijn dan de kleinste lengte-afmeting van de voeg. Werkwijze Plaats de plexiglasplaat na het lichten van het element op het voegopper\ vlak. Bepaal door middel van een visuele beoordeling per vak van 50 x 50 mm ² de vulling van het beoogde voeggedeelte van het op- pervlak en druk dit uit in de variabele v i met een waarde van 0,0 tot en met 1,0. Bij 0,0 is er in het ge- heel geen vulling aanwezig en bij 1,0 is een 100 % vulling van het beoog\ de voeggedeelte aanwezig. Bepaal tevens per vak van 50 x 50 mm ² het deel dat gevuld wordt met het beoogde voegoppervlak en druk dit uit in de variabele o i die een waarde heeft van 0,0 tot 1,0. Zie ook figuur A1. De aanwezige vullingsgraad K volgt uit: K = S o i vi / S o i Voor de verhouding tussen de hier bepaalde waarde van K en de variabele k 1 wordt verwezen naar tabel 1. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 18 o = 1,0; v = 1,0 raster beoogd voegopper vlak gevuld voegopper vlak o = 0,5; v = 0,75 o = 1,0; v = 0,75 o = 0,5; v = 1,0 Figuur A1 Bepaling van o i en v i SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 19 Bijlage B Controleformulier Algemeen projectgegevens montagebedrijf constructie-onderdelen steldatum/controledatum gecontroleerd door Materialen mortel/leverancier mortelsoort CUR-AA 24 morteltype CUR-AA 24 Geometrie voegdikte volgens ontwerp en in de praktijk Uitvoeringsmethode werkwijze volgens CUR?AA 108 voorbereiding werkwijze nabehandeling afwerking Constructieve aspecten eisen vullingsgraad geconstateerde vullingsgraad kiervorming Opmerkingen en afwijkingen In het voorgaande formulier moeten de bevindingen van de controle worden vastgelegd. Aangegeven moet worden of de diverse aspecten overeenkomstig het werkplan zijn. Eventuele afwijkingen dienen nader te worden beschreven. SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 20 Bijlage C Praktische aanwijzingen Op basis van praktijkervaring worden de volgende uitvoeringsmethoden aanbevolen voor de genoemde aansluitingen van diverse constructie-elementen. De aangegeven rangorde geeft enigszins de voorkeur voor de betreffende methoden weer. Niet-genoemde methoden worden afgeraden bij de specifieke toepassing. Dragende kolommen en penanten geplaatst op diverse betonconstructies: ? ondergieten (1); ? injecteren (2); ? onderpompen (3). Balk- en consoleopleggingen uitgevoerd met een mortelvoeg: ? ondergieten (1); ? onderpompen (2); ? plaatsen in een speciebed (2); ? ondersabelen (3). Dragende wanden geplaatst op diverse betonconstructies: ? plaatsen in een speciebed (1); ? onderpompen (1); ? ondergieten (2). Verticale voegen tussen twee wanddelen: ? onderpompen (1); ? ondergieten (2). SBRCURnet Aanbeveling 108:2013 CUR-Aanbeveling 108:2013 Ontwerp en uitvoering van mortelvoegen in prefab betonconstructies Design and construction of mortar joints and grouted joints for precast concrete structures SBRCURNET SBRCURnet is een onafhankelijk kennisnetwerk voor de gehele bouwsector. Wij zorgen er voor dat professionals in de Burgerlijke en Utiliteitsbouw en in de Grond-Weg- en Waterbouw hun werk beter kunnen doen. Wij brengen partijen uit de bouwsector met elkaar in contact voor het ontwikkelen van nieuwe vakkennis over actuele vraagstukken. Ook voorzien we de sector van betrouwbare, bruikbare vakkennis. Dat doen we door kennis uit te geven in een breed scala aan producten en diensten. Bovendien helpen we bij het implementeren van kennis. CUR-Aanbevelingen Een CUR-Aanbeveling geeft richtlijnen voor de toepassing van nieuwe materialen, methoden en technieken. Het gaat om praktische regels, die samen met potentiële gebruikers zijn opgesteld. Door hun praktische opzet worden CUR-Aanbevelingen breed geaccepteerd in de bouwpraktijk en bevorderen zij innovaties. Als voorschriften kunnen zij dienen als basis van certificeringsregelingen. ARTIKELNUMMER AA108:2013