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Tijdschrift van het Prefab-beton Revue du Béton préfabriqué N. 37 OCTOBRE 1976 OKTOBER

Administration - Rédaction - Publicité :

Sommaire - Inhoud

Fédération de l’Industrie du Béton Bd. Aug. Reyers 207-209, 1040 Bruxelles T. 02/735.80.15 - C.C.P. n° 000-0028008-72 T.V.A. n® 407.408.809 Administratie - Redactie - Publiciteit :

(sur papier beige) : Catalogue Permanent de l’Industrie du Béton : Les Bordures en béton (op beige papier) : Permanente Katalogus van de Betonindustrie : De Boordstenen 17. Service de Guidance Technologique dans l’Industrie du Béton Technologische Adviseerdienst in de Betonindustrie 18. Une nouvelle antenne pour la B.R.T. Een nieuwe T.V.-mast voor de B.R.T. 26. Bibliographie - Bibliografie 27. Tuyaux en béton armé de fibres d’acier Met staalvezels gewapend betonbuizen (W. Vercauteren, Ing.-Ass. Labo Magnel)

Federatie van de Betonindustrie August Reyersiaan 207-209, 1040 Brussel T. 02/735.80.15 - P.C.R. 000-0028008-72 B.T.W. nr. 407.408.809 REDACTEUR EN CHEF — HOOFDREDAKTEUR: M. W. Simon* : Directeur de la FeBe Direkteur van de FeBe Affilié à l'Association des Journalistes Périodiques Belges et Etrangers - Union Professionnelle Reconnue Aangesloten bij het Verbond van Belgische en Buitenlandse Journa listen der Periodieke Pers - Erkende Beroepsvereniging

COMITE DE REDACTION — REDACTIECOMITE : MM. J. Helsen • J. Schmidt PUBLICITE — PUBLICITEIT : Mlle M.R. Rolsin

72. Répertoire des annonceurs Adverteerdersrepertorium

(Photo de Couverture : l’antenne de la

Encart : Qu’est-ce-que la FeBe ? Bijlage : Wat is de FeBe ?

{Foto op Titelblad : de nieuwe T.V.-mast van de B.R.T., cfr. artikel op biz. 18).

B.R.T. cfr. article p. 18)

Paraît cinq fois l’an - Verschijnt vijf maai per jaar Diffusion :

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OMNIBETON Hasselt S.V.K. St.-Nlklaas

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DAUBY March.-au-Pont

50-100

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DE CLERCQ Brugge DE CLERCQ Roeselare

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Courbé Gebogen

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A.B.I. Kampenhout

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DE BEUCKELAER St.-Lenaarts

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Droi t Recht

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FABRICANTS FABRIKANTEN

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Type E Droit Recht

Courbé Gebogen

LITHOBETON Snaaskerke

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OMNIBETON Hasselt

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ONSSELS Micheroux

100

S.V.K. St.-Niklaas

100

TEGERO Halen

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V. D. BROUCKE Deeflljk

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Une nouvelle initiative importante de la FeBe

Een nieuw en belangrijk initiatief van de FeBe

Un service de Guidance Technologique à l’intention des Industriels du Béton

Een technologische adviseerdienst ten behoeve van de Betonindustrie

Lors de sa dernière réunion, le Conseil d’Administration de la FeBe a décidé d'engager un ingénieur qui sera chargé d'assister les industriels du béton (préfabrication béton) qui en feront la demande, dans le domaine de la technologie.

In zijn laatste vergadering heeft de Raad van Beheer van de FeBe besloten, een ingenieur aan te werven, die zal belast zijn advies te verstrekken op het gebied van de betontechnologie aan de ondernemingen in de betonindustrie (fabrikanten van prefab-beton).

Ce «Service de guidance technologique» sera lar gement subsidié, du moins dans une première phase, par ri.R.S.I.A. (Institut pour l'Encouragement de la Recherche Scientifique dans l’Industrie et l’Agricul ture).

Deze technologische adviseerdienst zal, ten minste in een eerste periode, op een belangrijke wijze ge subsidieerd worden door het I.W.O.N.L. (het Instituut tot Aanmoediging van het Wetenschappelijk Onder zoek in Nijverheid en Landbouw).

Les P.M.E. - ce que sont pratiquement toutes les entreprises de notre secteur - ne peuvent résoudre les problèmes technologiques par leur propre re cherche appliquée. Etant donné le caractère néces sairement limité de leurs services de développement et de documentation, il est très souvent hasardeux et coûteux pour une P.M.E. de rechercher elle-même les sources d'information appropriées.

Voor K.M.O.’s - wat onze ondernemingen praktisch alle zijn - kunnen technologische problemen niet op gevangen worden door eigen gestruktureerd toege past onderzoek. Gezien hun uiteraard beperkte infrastruktuur voor ontwikkeling en informatieverwerving is het meestal voor K.M.O.’s een zeer omslachtige en tijdrovende taak de geschikte dokumentatiebronnen op te sporen.

L'I.R.S.I.A. a estimé que seul un contact direct entre l'entreprise et un spécialiste - qui opère d'une façon tout à fait indépendante et qui est tenu au secret pro fessionnel - est susceptible de fournir à l'industriel des solutions pratiques à des problèmes ou questions technologiques.

Het I.W.O.N.L. heeft gemeend dat enkel een recht streeks kontakt tussen de onderneming en een spe cialist - die ongebonden en op een strikt vertrouwe lijke basis opereert - op efficiënte wijze kan leiden tot bruikbare oplossingen voor konkrete problemen of vragen van technologische aard in dit soort onder nemingen.

«Des services de guidance technologique» ont déjà été subsidiés dans quatre autres secteurs, qui pos sédaient néanmoins tous un «centre de recherches collectif» (centre «De Groote»). La FeBe a cependant pu convaincre l’I.R.S.I.A. de subsidier un tel service dans notre industrie - qui ne dispose pas d’un centre De Groote - par son canal.

«Technische adviseerdiensten» waren reeds gesub sidieerd in vier andere Sektoren, die echter alle over een « kollektief opzoekingscentrum » (centrum « De Groote ») beschikten ; de FeBe is er echter in geslaagd het I.W.O.N.L. te overtuigen ook in onze industrie, die een dergelijk centrum niet heeft, dergelijke dienst te subsidiëren en wel langs het kanaal van haar fede ratie.

Toutes informations au sujet du fonctionnement de ce service peuvent être obtenues auprès de la FeBe, 207/209, Bd. A. Reyers, 1040 Bruxelles.

Aile inlichtingen betreffende de werking van deze dienst, kunnen bekomen worden bij de FeBe, Aug. Reyerslaan, 207/209, te 1040 Brussel.

Une nouvelle antenne

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pour la B.R.T. Een nieuwe antennemast voor de B.R.T. Après la fermeture de l’exposition universelle EXPO 58, la B.R.T. acquit le. «Théâtre Américain» (qui faisait partie du «pavillon Américain» de l’Expo). Depuis lors, cette salle a été transformée en studio et sert à la captation d’une série d’émissions principale ment des shows et des programmes de jeux télévisés.

Na het sluiten van de wereldtentoonstelling EXPO 58, verwierf de B.R.T. het «Amerikaans Theater» (een deel van het «Amerikaans Paviljoen» op de EXPO). Deze zaal doet dienst als studio voor een reeks uit zendingen, zoals show’s en spelprogramma’s.

Afin d’améliorer la liaison avec le poste émetteur situé Boulevard Reyers, la B.R.T. décida récemment d’ériger un pylône de relais par voie hertzienne en béton précontraint, en remplacement des véhicules émetteurs utilisés jusqu’à présent et de la station de relais située au faîte de l’Atomium. Cette station de relais était, en effet, peu appropriée, vu l’importante masse métallique que constitue l’Atomium et les ré flexions qui en sont la conséquence.

Ten einde de verbinding met de zendpost van het Reyerscomplex te vereenvoudigen, besloot de B.R.T. onlangs een straalverbindingsmast in voorgespannen beton op te richten, ter vervanging van de tot op he den gebruikte zendwagens en het relaisstation op het Atomium. Inderdaad, dit relaisstation was ver van ideaal, gezien de metalen massa van het Atomiumgevaarte en de hiermee verbonden reflekties.

Le pylône a été dressé les 10 et 11 août derniers : une opération simple quoique très spectaculaire. Le 10 août, la première moitié du mât a été «plantée», le lendemain, la partie supérieure. Il est bien sûr évi dent qu’il serait difficile de transporter par route un mât d’une longueur de 60 m. L’assemblage des deux parties (au moyen d’une série impressionnante de boulons) lors du montage n’a d’ailleurs demandé que quelques minutes.

Op 10 en 11 augustus 11. werd deze mast «geplant», een spektakulaire maar desondanks eenvoudige ope ratie. Op 10 augustus de eerste helft, de volgende dag, de top. Inderdaad, een mast van 60 m kan men be zwaarlijk langs de weg transporteren. Het samenvoe gen van de twee delen (door middel van een indruk wekkende reeks bouten) bij de montage, vergt echter slechts enkele minuten.

Nous mentionnerons également que le montage a été effectué à l’aide d’une grue de 250 T, dont la flèche atteignait 72 m, assistée d’une autre grue de 120 T, ayant une flèche de 27 m.

Vermelden wij nog dat deze montage uitgevoerd werd met een kraan van 250 Ton, met giek van 72 m, bijgestaan, voor het lossen, door een tweede kraan van 120 Ton, met giek van 27 m.

Quelques données supplémentaires suivent ci-après concernant l’exécution et le mât plus particulière ment :

Hieronder volgen nog enkele gegevens betreffende de aanneming en in het bijzonder de mast.

Caractéristiques techniques du mât :

Technische karakteristieken van de tweedelige mast :

PYLONE :

MAST ;

— — — — — —

hauteur hors sol : hauteur totale ; poids : acier d’armature : moment de rupture à la section d’encastrement : moment maximum de sollicitation à la section d’encastrement : — déviation au sommet par vent normal (130 km/h à 57 m) ; — surface des antennes paraboliques à installer au sommet ; — assemblage des deux éléments : double cou ronne en acier au moyen de 2 X 28 boulons à haute résistance M 27, ancrés dans la paroi du pylône.

57 m 60 m ±75 tonnes 10,5 tonnes 650.000 mkg 550.000 mkg

1° 20 m’

— — — — — —

hoogte boven maaiveld : totale hoogte : gewicht : bewapeningsstaal : breekmoment van de inklemmingsdoorsnede : max. belastingsmoment van de inklemmings doorsnede : — uitwijking aan de top bij normale wind (130 km/u op 57 m) ; — oppervlakte van de aan de top op te stellen paraboolantennes : — verbinding van de twee mastdelen : dubbele stalen kroon, bij middel van 2 X 28 hogeweerstandsbouten M 27 verankerd in de wand van de mast.

FONDATION :

FUNDERING :

— — — — — — —

type ; fondation à semelle en béton armé dimensions ; semelle 7,8 X 7,8 X 0,6 m fût d’ancrage ; 2,5 X 2,5 X 3,00 m volume de béton : 50 m“ acier d’armature : 7 tonnes pression maximale du sol : 1,6 kg/cm’ tassement maximum : 20 cm.

57 m 60 m ± 75 ton 10,5 ton 650.000 mkg 550.0(M) mkg

1° 20 m"

type ; zoolfundering gewapend beton afmetingen : zool 7,8 X 7,8 X 0,6 m verankeringsschacht : 2,5 X 2,5 X 3,00 m volume beton ; 50 m’ bewapeningsstaal : 7 T maximale gronddruk : 1,6 kg/cm’ maximale zetting : 20 cm.

onderste deel van de mast.

Arrivée du transport du deuxième élément.

Aankomst van het transport met het tweede deel.

Cette photo montre l’élément inférieur, placé, à gauche, et l’élément supérieur, en cours de déchargement, à droite.

Deze foto toont het onderste element, reeds geplant, links, en het bovenste element, tijdens het lossen, rechts.

Le levage à l’aide de deux grues. Het heffen met twee kranen.

Maître de l’ouvrage A

Bureau d’Etude Bureau de contrôle

-•i

B.R.T. Ronvo-Ciney SECO

Exécution Entrepreneur général Entreprise de montage /

Entreprise de fondations

? ».

Entreprise de construction métallique (échelle + plateforme)

Bouwheer Studiebureau Kontrolebureau

Uitvoering

S.P.R.L. Ets Ronvo-Ciney S.A. T.R.T. N.V. S.A. Pierre & Vandezande N.V. S.A. Etabl. Wasterlain N.V.

Algemeen aannemer Onderaannemer montage Onderaannemer funderingen Onderaannemer metaallconstruktie (ladder + platform)

i 25

BOEKEN

LIVRES

«Wohnen in Betonbauten» Raumklima und luftelektrische Felder

Avec les contributions de E. Effenberger. K. Gösele, H O. Lamp recht, R. Lenke et J. Bonzel, W. Schulze.

Met bijdragen van E. Effenberger. R. Lenke en J. Bonzel, W. Schulze.

1976 ; 96 pages DIN A5, 19 photos, 44 diagrammes et 4 tableaux, cartonné, 19,50 DM.

1976 ; 96 bladzijden DIN AS, 19 foto's, 44 diagrammen en 4 tabel len, gekartonneerd, 19,50 DM.

Editeur:

Uitgever : Beton-Verlag GmbH. Düsseldorf

Beton-Verlag

GmbH,

Düsseldorf.

Gösele.

H O.

Lamprecht.

★

Les constructions dans lesquelles les hommes vivent ou travaillent, doivent être confortables. Cela suppose entre autres, la sécurité, la protection contre les influences exté rieures négatives (humidité, chaleur, froid, bruit) ainsi qu’un aspect intérieur et extérieur harmonieux.

Bouwwerken waarin mensen leven of werken moeten kom fortabel zijn. Dit veronderstelt o.a. veiligheid, bescherming tegen negatieve invloeden van buitenuit (vochtigheid, warmte, koude, lawaai) alsook een harmonie van binnen- en buitenvormgeving.

En Allemagne principalement, il a été question ces der nières années, des dangers qu'impliqueraient les construc tions en béton armé sur la santé de leurs occupants, en ce sens que ces constructions formeraient un écran contre les champs électrostatiques et électromagnétiques. Les auteurs de ces affirmations n'étaient pas toujours désintéressés...

Vooral in Duitsland is de laatste jaren veel spraak ge weest van de «gevaren» die betonkonstrukties inhouden voor de gezondheid van de gebruikers, in die zin dat deze konstrukties een scherm zouden vormen tffgen de elektro statische en elektromagnetische velden. De auteurs van deze beweringen waren niet altijd ongeïnteresseerd ...

Ces campagnes ont eu des échos dans certains pays et notamment en France. Nous nous souvenons d’un livre «pseudo»-scientifique et passablement sensationnaliste qui fit un certain bruit à l'époque, mais dont les contradictions ne pouvaient échapper à aucun lecteur attentif.

Deze akties hebben in verschillende landen weerklank ge vonden, voornamelijk in Frankrijk. Wij herinneren ons in dit verband een «pseudo»-wetenschappelijk Frans werk, tamelijk gesensationaliseerd, dat destijds nogal ophef maakte, doch waarvan de tegenstrijdigheden de aandachtige lezer niet konden ontgaan.

«Wohnen in Betonbauten se compose de cinq contrlbutions traitant des thèmes suivants «Habiter confortablement», «Champs électrostatiques dans les constructions», «Protec tion contre le bruit», «Protection thermique» et «Construc tion en béton et qualité de la vie».

«Wohnen in Betonbauten» bevat vijf bijdragen over vol gende themata : «Komfortabel wonen», «Elektrostatische vel den In gebouwen», «Bescherming tegen lawaai», «Thermische Bescherming» en «Betonbouw en kwaliteit van het leven».

Ce livre contient les exposés qui ont été présentés lors d'une journée consacrée au confort et au climat de l’habitat, dans le cadre d'une session technico-scientifique de la Fé dération Allemande des Cimenteries, qui eut lieu à Stuttgart en 1975.

Het boek bevat de uiteenzettingen die bracht ter gelegenheid van een dag gewijd en het klimaat van de woning, in het kader wetenschappelijke studiedag van de Duitse gehouden te Stuttgart in 1975.

D'importants programmes de recherches effectués par l'Institut de Recherche de l'Industrie cimentière allemande ont apporté actuellement la preuve que finalement tous les matériaux de construction, tels le bols, la brique en terrecuite, les briques silico-calcaires et le béton armé retiennent dans une même mesure les champs électrostatiques et électromagnétiques de basse fréquence en provenance de l'extérieur.

Belangrijke opzoekingsprogramma's uitgevoerd door het opzoekingscentrum van de Duitse Cementindustrie hebben thans het bewijs geleverd dat uiteindelijk alle bouwmate rialen, zoals hout, baksteen, kalkzandsteen en gewapend beton in gelijke mate de elektrostatische en elektromagne tische velden met lage frekwentie, en die van buitenuit af komstig zijn, tegenhouden.

werden voorge aan het komfort van een technoCementfederatie.

Tuyaux

en Béton Armé de Fibres d’Acier

Met Staalvezels Gewapend Betonbuizen

I. INTRODUCTION

I. INLEIDING

Jusqu’à présent, de nombreux travaux de recherche ont été consacrés aux mortiers et bétons renforcés de fibres d’acier. Dans le cas des essais que nous con naissons, la composition du béton est assez spéciale, beaucoup de sable, beaucoup de ciment (ce qui n’est pas un avantage économique), un calibre de granulats limité à 10 mm et un pourcentage élevé de fibres (jus qu’à 2 pourcents du volume). Les principales proprié tés du matériau renforcé de fibres sont : une résis tance élevée à la flexion, à la fissuration, à la propa gation des fissures ainsi qu’au choc. Autre fait re marquable : après l’apparition de la première fissure, le matériau conserve une capacité portante relative ment élevée jusqu’au moment de la rupture des fibres mêmes. Celle-ci est généralement une rupture d’adhé rence. Le béton armé de fibres d’acier possède donc une grande résistance à la fissuration.

Tot op heden is al heel wat onderzoek verricht op mortels en beton versterkt met staalvezels. Bij de proeven die wij kennen is de samenstelling van het beton eerder speciaal, veel zand, veel cement (geen ekonomisch voordeel), de afmeting van de grote gra nulaten beperkt tot 10 mm en een hoog percentage vezels (tot 2 volumeprocenten). De voornaamste ei genschappen van een vezelversterkt materiaal zijn : een hoge buigtreksterkte, een grote weerstand tegen scheurvorming en scheurvoortplanting en een grote bestandheid tegen stootbelasting. Opmerkelijk is ook dat het materiaal na het optreden van de eerste scheur nog een relatief groot draagvermogen behoudt, tot op het ogenblik van de breuk van de vezels. Deze breuk is meestal een aanhechtingsbreuk. Het beton versterkt met staalvezels heeft aldus een grote scheurtaaiheid.

Des travaux de recherche de grande envergure sont actuellement en cours pour rendre le béton de fibres plus intéressant du point de vue économique. On a tout d’abord envisagé de maintenir la quantité de ciment et le calibre des granulats utilisés pour le béton conventionnel. On a également songé à réduire la quantité des fibres en améliorant leur efficacité.

Thans zijn grootscheepse onderzoekingen gedaan om het vezelbeton ekonomisch aantrekkelijker te ma ken. Allereerst is gedacht de cementhoeveelheid en de grootte van de granulaten gelijk te houden aan deze van een courante betonsamenstelling. Ook wordt er naar gestreefd de hoeveelheid vezels te verminderen door hun efficiëntie op te voeren.

C’est ainsi que, grâce aux développements récents, il a été possible d’utiliser des fibres à rapport lon gueur - diamètre plus élevé, ce qui améliore la résis tance à la fissuration. La force d’adhérence a égale ment été fortement augmentée par la présence d’an crages aux extrémités des fibres.

Zo is het door recente ontwikkelingen van de vezel mogelijk geworden vezels met een grotere ver houding van lengte tot diameter te verwerken, wat de scheurtaaiheid ten goede komt. Tevens is de aanhechtingssterkte toegenomen door de vezels van eindverankeringen te voorzien.

Tout cela nous a poussés à prendre comme ma trice de béton une composition en provenance de la production journalière d’un fabricant. Nous avons également choisi un produit pour lequel la formation de fissures représente un facteur importânt. Un tuyau en béton semble incontestablement être un'choix excelleiTt. Nous avons également l’intention d’examiner dans quelle mesure un petit pourcentage de fibres peut remplacer économiquement une armature conventionelle.

Dit alles heeft ons ertoe geleid als matrix een betonsamenstelling uit de dagelijkse produktie van een fabrikant te nemen. Ook is een produkt gezocht waarvoor scheurvorming een belangrijke factor is. Zonder twijfel is een betonbuis hiervoor een inte ressant produkt. De bedoeling is ook na te gaan in hoeverre een klein percentage vezels een ekonomisch alternatief voor een konventionele wapening kan zijn.

II. FABRICATION DES TUYAUX D’ESSAI

II. VERVAARDIGEN VAN DE PROEFBUIZEN

A la mi-novembre, douze tuyaux en béton de 1,00 m de diamètre et de 2,5 m de longueur, dont huit armés de fibres d’acier, ont été fabriqués dans une usine à béton. La dimension maximale du concassé utilisé était du 8/22. La fibre choisie était la fibre DRAMIX ZC 50/40 LC. Ces fibres ont des extrémi tés en forme de crochets et sont collées en plaquettes. Elles ont une longueur de 50 mm et un diamètre de 0,40 mm. Elles sont fabriquées à partir d’acier à faible teneur en carbone.

Midden november zijn in een betonfabriek twaalf betonbuizen met diameter 1,00 m en lengte 2,5 m vervaardigd, waarvan acht gewapend met staalvezels. Als grootste granulaat is steenslag 8/22 ge bruikt. Als vezel is het type DRAMIX ZC 50/40 LC gekozen. Deze vezels hebben haakvormige uiteinden en zijn in bundels aan elkaar gekleefd. Ze hebben een lengte van 50 mm en een diameter van 0,40 mm. Ze zijn vervaardigd uit laagkoolstofstaal.

Etant donné que notre but est d’examiner l’appli cation des fibres à l’échelle industrielle, nous avons proposé de les verser en une fois dans le béton afin de simuler le dosage automatique et la mise en oeuvre d’une quantité pondérale déterminée sans utilisation de machines à secouer ou à tamiser. Les fibres sont manipulées comme un granulat ordinaire.

Vermits er naar gestreefd is de toepassing van de vezels op industriële basis na te gaan, is vooropge steld dat de vezels in éénmaal worden toegevoegd aan de betonspecie. Dit simuleert het automatisch doseren en verwerken van een bepaalde gewichtshoeveelheid vezels zonder gebruik van schud- of zeefmachines. De vezels worden behandeld als een gewoon granulaat.

Nous avons également fortement limité la quan tité de fibres pour des raisons d’ordre économique. En effet, le prix de l’armature doit être comparable à celui des armatures conventionnelles, ce qui devient possible lorsque le rapport de la longueur au dia mètre des fibres est d’au moins 100.

Ook wordt de hoeveelheid vezels uit ekonomische overwegingen sterk beperkt. De prijs van de wapening moet vergelijkbaar zijn met deze van een konventioneel wapeningsnet. Dit wordt mogelijk wanneer de verhouding van lengte tot de diameter van de vezels minstens 100 bedraagt.

La norme NBN 822 prévoit deux séries de résis tance : la série 6000 et la série 9000 (la série 4000 n’est pas prise en considération parce que l’on peut y arriver avec un pourcentage d’armature très faible).

In de norm NBN 822 worden twee sterktereeksen voorzien : reeks 6000 en reeks 9000 (reeks 4000 wordt buiten beschouwing gelaten, omdat met een zeer klein percentage wapening hieraan reeds kan voldaan worden).

Nous avons donc proposé deux pourcentages de fibres : 25 kg/m® de béton ou 0,32 pourcent en volume ou 1,0 pourcent en poids, et 35 kg/m® de béton ou 0,45 pourcent en volume ou 1,4 pourcent en poids.

We hebben dan ook twee vezelpercentages voor opgesteld : 25 kg/m® beton of 0,32 volumeprocenten of 1,0 gewichtsprocenten en 35 kg/m® beton of 0,45 volumeprocenten of 1,4 gewichtsprocenten.

Au cours de la fabrication, nous avons décidé de n’ajouter les fibres dans le malaxeur à contre-courant que lorsque le béton de la matrice serait prêt. La quantité de fibres a alors été versée en une fois dans le malaxeur. Après 50 à 60 secondes de malaxage, les plaquettes se sont désintégrées en fibres individu elles qui se sont réparties de façon homogène dans la masse. Le mélange a alors été amené à une ma chine de fabrication de tuyaux où le compactage s’est effectué dans le sens vertical par vibration et pression hydraulique.

Bij de fabrikatie is bepaald de vezels slechts toe te voegen in de tegenstroommenger nadat de betonspecie klaar is voor gebruik. Op dit ogenblik wordt in één maal de hoeveelheid vezels in de menger gegoten. Na bijmengen gedurende 50 à 60 s zijn de bundels uiteen gevallen in afzonderlijke vezeltjes, die homogeen ver deeld zijn in de massa. De mengeling wordt dan overgebracht naar een buizenmachine, waarin de ver dichting gebeurt in vertikale zin door trilling en hy draulische druk.

(2)

La photo 1 montre le versement du bac transpor teur dans la machine à vibration. La photo 2 est une image du béton tel qu’il est introduit dans le moule au moyen d’une vis hélicoïdale. Aucun problème important ne s’est présenté lors du malaxage des constituants de béton armé de fibres et de la vibration des tuyaux. Le compactage s’est fait aussi facilement que pour un tuyau en béton normal non-armé. Le fac teur eau-ciment visé est de 0,4.

Foto 1 toont het ledigen van de transportbak in de trilmachine. Foto 2 geeft een beeld van de betonspecie welke met behulp van een schroef in de vorm wordt gebracht. Bij het vervaardigen van de betonspecie en het trillen van de buizen doen zich geen noemenswaardige problemen voor. Het verdichten geschiedt even gemakkelijk als voor een normale ongewapende betonbuis. De nagestreefde watercementfaktor bedraagt 0,4.

Quoique la facilité de mise en oeuvre du béton de fibres baisse dans la mesure où le pourcentage de fibres augmente, nous n’avons pas rencontré de pro blèmes ici, étant donné la faible teneur en fibres.

Hoewel de verwerkbaarheid van vezelbeton daalt met stijgend percentage vezels, stellen zich hier geen problemen, gezien het laag gehalte vezels.

Les parois du tuyau ne présentent pas de fibres saillantes ou de points non-étanches et la rugosité est celle d’un tuyau non-armé. La photo 3 montre le démoulage d’un tuyau.

De wanden van de buis vertonen geen uitstekende vezels of ondichtheden, en de ruwheid is deze van een ongewapende buis. Foto 3 toont het ontkisten van een buis. 29

Un avantage supplémentaire d’un tuyau renforcé de fibres d’acier est qu’il s’effondre beaucoup moins facilement lors du démoulage lorsque le mélange de béton est trop humide. Des essais ont démontré qu’en ajoutant les fibres à l’état sec aux granulats et au ciment et en humidifiant et en mélangeant ensuite, on obtient également de bons résultats. L’aggloméra tion des fibres, dénommée «balling-up effect» ne s’est pas produite, principalement grâce au faible rapport longueur-diamètre des plaquettes introduites. En effet, les fibres étant collées ensemble, le diamètre du fais ceau est accru artificiellement. Lors du malaxage, les plaquettes se désagrègent en fibres individuelles dont le rapport longueur-diamètre est élevé, ce qui accroît l’efficacité.

Een bijkomend voordeel van een met vezels ver sterkte buis bij het vervaardigen is dat ze veel minder gemakkelijk in elkaar stort tijdens het ontkisten bij een te vochtige betonspecie. Proeven hebben nadien uitgewezen dat het mengen van de vezels in droge toestand samen met de granulaten en het cement en daarna bevochtigen en mengen eveneens een goed resultaat geeft. Het samenklonteren van de vezels, het zogenaamd «balling-up effect» heeft zich niet voor gedaan. Dit is vooral te danken aan de kleine verhou ding van lengte tot diameter van de ingebrachte bun dels. Door’ het samenkleven van de vezels immers is de diameter van de bundel kunstmatig vergroot. Tij dens het mengen vallen de bundels uit elkaar in afzon derlijke vezels met een grote verhouding van lengte tot diameter, hetgeen de doelmatigheid ten goede komt.

III. ESSAIS SUR TUYAUX EN BETON ARME DE FIBRES D’ACIER

III. PROEVEN OP BETONBUIZEN GEWAPEND MET STAALVEZELS

Les essais ont été effectués au laboratoire Magnel de Béton Armé de l’Université de Gand sous la direction du professeur F.G. Riessauw et du professeur H. Lambotte.

De proeven zijn uitgevoerd in het laboratorium Magnel voor Gewapend Beton van de Rijksuniversi teit te Gent onder leiding van Professor F.G. Riessauw en Professor H. Lambotte.

On a fabriqué à cet effet 12 tuyaux en béton d’un diamètre de 1000 mm et d’une longueur utile de 2,50 m, ainsi que 12 cubes (20 cm de côté) pour des essais de compression et de fendage, 4 prismes en béton (60 cm X 15 cm X 15 cm) pour des essais de flexion et 5 prismes en béton (50 cm X 20 cm X 20 cm) pour la détermination du module d’élasticité

Er zijn 12 betonbuizen met diameter 1000 mm en 2,50 m nuttige lengte vervaardigd, samen met 12 ku bussen (20 cm zijde) voor druk- en splijtproeven, 4 betonprisma’s (60 cm X 15 cm X 15 cm) voor buigproeven en 5 betonprisma’s (50 cm X 20 cm X 20 cm) voor het bepalen van de statische elasticiteitsmodulus.

statique. Les cubes et les prismes en béton ont été compactés en usine sur une table vibrante.

De kubussen en de betonprisma’s zijn in de fabriek verdicht op de triltafel.

Les caractéristiques des tuyaux en béton sont les suivantes :

De karakteristieken van de betonbuizen zijn de volgende ;

— épaisseur de paroi 11 cm non armé armé de 25 kg de fibres par m® de béton armé de 35 kg de fibres par m® de béton

— wanddikte 11 cm ongewapend gewapend met 25 kg vezels per m® beton gewapend met 35 kg vezels per m® beton

— épaisseur de paroi 13 cm non armé armé de 25 kg de fibres par m® de béton armé de 35 kg de fibres par m® de béton

— wanddikte 13 cm ongewapend gewapend met 25 kg vezels per m® beton gewapend met 35 kg vezels per m® beton

Deux tuyaux de chaque type ont été fabriqués. Ils sont armés de fibres DRAMIX ZC 50/40 LC. Ils ont été conservés à la température extérieure à partir du troisième jour. Quelques essais préalables ont été effectués avant de passer à l’essai d’écrasement.

Van elk type zijn twee buizen vervaardigd. De buizen zijn gewapend met vezels DRAMIX ZC 50/40 LC. De buizen zijn vanaf de derde dag bewaard aan de buitentemperatuur. Alvorens over te gaan tot de verbrijzelingsproef zijn enkele voorbereidende proeven uitgevoerd.

Afin d’avoir une idée de la place des fibres d’acier dans le béton, on a pris une radiographie d’un tuyau de 11 cm d’épaisseur contenant 25 kg de fibres par m® de béton. Le cliché gammagraphique a été obtenu au moyen d’une source de cobalt 60 de 51 Curie. Les plaques photographiques utilisées étaient du type Structurix D-7 et étaient fixées entre deux écrans renforçateurs fluoro-métalliques dans un cadre flexi ble. La durée d’exposition était de 64 secondes. L’é paisseur de paroi étant de 11 cm et un très grand nombre de fibres étant donc exposé (un m* contient environ 506.000 fibres pour une quantité de 25 kg/ m® de béton), le cliché n’a pas permis de voir la déli mitation exacte des fibres, ni leur direction. L’absence de taches blanches indique cependant une bonne répartition des fibres dans le béton, ce qui est très

Ten einde een beeld te hebben van de ligging van de staalvezels in het beton is een röntgenfoto geno men van een buis met 11 cm wanddikte en 25 kg vezels per m® beton. De gammagrafische opname wordt verwezenlijkt bij middel van een Cobalt 60bron van 51 Curie. De gebruikte filmplaten zijn van het type Structurix D-7 en worden gevat tussen ver sterkende fluor-metaalschermen in een buigzame hou der. De foto wordt genomen met een belichtingstijd van 64 seconden. Vermits de wanddikte 11 cm be draagt en aldus een zeer groot aantal vezels belicht worden (één m® bevat circa 506.000 vezeltjes bij 25 kg/m® beton), is er geen duidelijke aflijning van de vezels merkbaar op de foto en is er ook geen aan duiding van de vezelrichting. De afwezigheid van witte vlekken op de foto duidt echter op een goede verdeling van de vezels in het beton, wat zeer be langrijk is.

important.

On a également déterminé le module d’élasticité sta tique du béton sur quatre prismes de 50 cm X 20 cm X 20 cm. Les échantillons ont été conservés pendant 28 jours dans des conditions idéales (20° C ± 2° C et une humidité relative d’au moins 90 %). Les essais ont été effectués conformément aux prescriptions de la norme NBN B15-203. Les surfaces de compression des échantillons ont été rectifiées au soufre avant l’es sai. Le module d’élasticité sécant au tiers de la résis tance à la compression sur prismes estimée (12 N/ mm®) et la résistance à la compression sur prismes réelle figurent au tablelau 1 ci-dessous.

Eveneens is de statische elasticiteitsmodulus van het beton bepaald op vier prisma’s 50 cm X 20 cm X 20 cm. De proefstukken zijn gedurende 28 dagen bewaard in ideale omstandigheden (20° C ± 2° C en 90 % relatieve vochtigheid). De proeven zijn uitge voerd volgens de voorschriften van NBN B15-203. De drukvlakken van de proefstukken worden vóór de proef geëffend met zwavelspecie. De secanselasticiteitsmodulus bij één derde van de geraamde prismaweerstand (12 N/mm®) en de druksterkte van de pris matische proefstukken zijn weergegeven in onder staande tabel I.

Tableau I

Tabel I

(kg/m* de béton)

(N/mm*)

Résistance à la compression sur prismes (N/mm’)

0 25 35 35

449,8.10® 472,2.10® 457,7.10® 488,5.10®

51,4 53,7 55,1 58,0

Pourcentage de fibres

Module d’élasticité

Des essais de compression ont également été effec tués sur des cubes de 20 cm de côté. Le tableau 2 donne la résistance à la compression et la masse volumique à l’âge fictif de 16 jours.

Vezelpercentage

0 25 35 35

(kg/m’ beton)

Elasticiteitsmodulus

(N/mm*)

449,8.10® 472,2.10® 457,7.10® 488,5.10®

Prismasterkte

(N/mm*)

51,4 53,7 55,1 58,0

Ook zijn drukproeven uitgevoerd op kubussen met zijde 20 cm. Met een fiktieve ouderdom van 16 dagen bedragen de druksterkte en de volumieke massa de waarden weergegeven in tabel II 31

Tabel II

Tableau II Pourcentage de fibres (kg/m’ de béton)

Résistance à la compression (kgf/cm”)

0 25 35

608 597 572

Masse volumique

Vezelpercentage

(kg/m’)

(kg/m’ beton)

2410 2420 2390

0 25 35

Druksterkte

Volumieke massa

(kgf/cm’)

(kg/m’)

608 597 572

2410 2420 2390

A. Essais d’écrasement

A. Verbrijzelingsproeven

Les 16 et 17 décembre, une première série d’essais d’écrasement à été effectuée. L’âge fictif des tuyaux, calculé selon la formule CSTC-SECO était de 17 jours. L’essai d’écrasement sur les tuyaux témoins non-ar més a été exécuté conformément aux prescriptions de la norme NBNB21-011.

Op 16 en 17 december wordt een eerste reeks verbrijzelingsproeven uitgevoerd. De fiktieve ouder dom van de buizen, berekend met de formule WTCBSECO bedraagt 17 dagen. De verbrijzelingsproef op de ongewapende referentiebuizen wordt uitgevoerd volgens NBNB21-011.

La disposition d’essai des tuyaux armés de fibres d’acier correspond aux prescriptions de la norme NBN 822 : «Tuyaux circulaires en béton armé non-soumis à pression interne». Aucune série de résistance n’a cependant été spécifiée. On a donc constamment aug menté la force appliquée de 30 daN par seconde et par mètre de longueur utile du tuyau jusqu’à attein dre la charge maximale. Comme charge de rupture, nous avons pris la charge maximale exercée sur le tuyau lors de l’essai d’écrasement. Au moment où cette charge est appliquée, le tuyau ne s’effondre cependant pas.

De proefopstelling van de buizen gewapend met staalvezels is overeenkomstig de beschrijving in de norm NBN 822 ; «Cirkelvormige gewapend-betonbuizen zonder inwendige druk». Er wordt echter geen sterktereeks vooropgesteld. Aldus wordt belast met een constant aangroeiende kracht van 30 daN per seconde en per meter nuttige lengte van de buis tot aan de maximale last. Als breuklast wordt aangeno men de maximale last welke tijdens de belastingsproef op de buis is uitgeoefend. Op het ogenblik dat

Les 25 et 26 février, nous avons soumis une deux ième série de tuyaux à l’essai d’écrasement. L’âge fic tif était de 47 jours pour les tuyaux de 11 cm d’épais seur et de 58 jours pour les tuyaux de 13 cm d’épais seur. Le diagramme de la charge totale en fonction de la déformation des tuyaux 8, 9, 11 et 12 est repré senté aux figures 1 à 4. Par déformation, nous enten dons la modification de la distance entre la généra trice supérieure et la génératrice inférieure du tuyau. A la charge maximale, la déformation n’est que de 0,8 à 1 mm. Le tuyau ne s’effondre pas. La déforma tion augmente lorsque la charge est maintenue. Au cours des essais d’écrasement effectués dans le cadre de ce programme, la charge a été maintenue con stante pendant un certain temps. La durée ou la dé formation, proportionelle à la durée, est représentée au tableau III. La modification de la charge peut être évaluée aux figures 1 à 4.

Op 25 en 26 februari is een tweede reeks buizen aan de verbrijzelingsproef onderworpen. De fiktieve ouderdom is 47 dagen voor de buizen met wanddikte 11 cm en 58 dagen voor de buizen met wanddikte 13 cm. Het diagram van de totale last in funktie van de vervorming van de buizen 8, 9, 11 en 12 is weer gegeven in figuur 1 tot en met figuur 4. Onder ver vorming wordt verstaan de verandering van de af stand tussen de bovenste en de onderste beschrijvende van de buis. Bij de maximale belasting is de vervor ming slechts 0,8 à 1 mm. De buis valt niet in elkaar. De vervorming neemt toe als de belasting aangehou den wordt. Bij de belastingsproeven die we uitgevoerd hebben in dit programma is de belasting gedurende een bepaalde tijd behouden. De duur ervan of de vervorming, evenredig met de duur, is weergegeven in tabel III. De verandering van de belasting is in bovenvermelde figuren 1 tot en met 4 te beoordelen.

deze last wordt uitgeoefend stuikt de buis echter niet in elkaar.

Diagram vervorming van de buis in functie van de belasting wanddikte 11,3 cm met 25kg/m^

staalvezels

buis nr. 8 DIAGRAMME DEFORMATION

P,o,(Mgfl

TUYAU

FONCTION DE LA

11,3 cm

EPAISSEUR

30.

AVEC 25kg/m3DE FIBRES

CHARGE

D' ACIER

TUYAU N? : 8

20,

FIG.l Diagram vervorming van de buis in functie van de belasting wanddikte

10,9cm met

35 kg/m^ staalvezels

buis nr

DIAGRAMME DEFORMATION DU TUYAU

FONCTION DE LA CHARGE

EPAISSEUR

10,9cm

AVEC

35 kg/m

TUYAU

DE FIBRES

D'ACIER

N5 :9

f (mm)

Ã®

FIG. 2

Diagram vervorming van de buis in functie van de belasting wanddikte 13,4cm met 25 kg/m3 staalvezels buis nr. 11 DIAGRAMME

DEFORMATION DU TUYAU

FONCTION

tot (Mgf )

DE LA CHARGE EPAISSEUR

13,4cm

AVEC 25kg/m3 DE FIBRES

D' ACIER

--------------

TUYAU Nî ; 11

25.

20i

'Si

10.

f ( mm ) 3

F1G.3 Diagram vervorming van de buis in functie van de belasting wanddikte 13,4 cm met 35kg/m3 staalvezels 40i

buis nt. 12

DIAGRAMMIi

3QL

DEFORMATION

DU TUYAU

&N FONCTION DE LA CHARGE

EPAISSEUR

13,4 cm AVEC 35 kg/rn^ DE FIBRES

D'ACIER

TUYAU Nï ;12

loi

f I mm )

FIG. 4

w tn

112

134

132

134

10 . 11 12

134

109

134

113

132

112

6(x)

112

113

1 2

Marque du tuyau

g ours

10040

8760

8320

H3040

111480

8320

9000

83,4

74,6

79,8

80,9

69,4

67,2

79,7

74,8

Eerste 3uigscheur speinning Pre mière Résis fis-, tance à la sure kgf/m flexion kgf/ cm2

H0400

Hoeveel Fikheid tieve ouder Epais vezels Quantité dom seur de la de Age para i fibres fictin kg/m^ dagen mm

Merk V. Wand d.buis dikte

Breukspanning

13920

11960

10640

10120

9080

7400

12960

11520

10160

9680

8440

7560

88,7

77,5

69,0

95,8

81,6

68.3

85.3

76,3

66,1

87,5

75,8

69,6

0,78

0,18

0,48

0,20

0,68

0,20

0,64

|0,70|

0 0,34 0,20

0,12

0,16 0,30

0,12

1,00 0,20

0,04 0, 12

Miet gemeten

0,50

0,18

0,40

0 0,161 0,32 0,28

0,14i 0,10 0 0,36| 0,28 0,24

0,40l 0,20 0,34

0,24 0,10

■non mesuré

0,94 0,92 1,14

0,48

0,32

0,22

3,7

1,5

3,4

2,0

3,2

1,1

1,5

3,8

Belasting tot ver verming van Char ge à une dé for mation de

Max. be las ting gedu rende onge veer Charge max. pen dant envi ron min

Opmerkingen Scheuropening na ontlasting (mm) Ouverture des fissures ai^rès déchargement (mm) \^emarques

Mof-einde Spie-einde Résis About mâle About femelle tance Charge â la Links Rechts Links Rechts Bo On On Boven maxi rup der der ven male Au-desA A A ture A droite Au- En- gau droi En- gau sus kgf/m kgf/ (fe des-\ che te des- che cm2 sous sus sous

Maxi male be las ting

TABLEAU III

TA3EL III

12320

11320

9520

8400

12000

suré

non me

niet geme ten

9600

7200

kgf/m

Char ge de défor mation crois sante

Last voor toenemende ver vor ming

La charge a ensuite été supprimée et les ouvertures des fissures ont immédiatement été mesurées. Les ré sultats figurent également au tableau III. Puis la charge a à nouveau été appliquée et augmentée jusqu’à atteindre la valeur nécessaire pour donner au tuyau une déformation croissante. La valeur de cette charge figure au tableau III. Lorsque la déformation est de plus de 10 cm, un tuyau renforcé de fibres d’acier s’effondre. La résistance à la flexion à la première fissure visible et à la charge maximale figure au tableau 111. Elle est calculée selon la méthode de Lazard pour une section homogène et totalement contribuante à l’endroit de la génératrice inférieure du

Daarna is ontlast. De scheuropeningen zijn onmid dellijk na ontlasting gemeten. Ze zijn eveneens weer gegeven in tabel III. Daarna is de last weer opgevoerd tot de waarde die nodig was om de buis een toene mende vervorming te geven. De waarde van deze belasting is opgenomen in tabel III. Bij een vervor ming van ruim 10 cm stuikt een met staalvezels gewa pende buis in elkaar. De buigtrekspanning bij de eerste zichtbare scheur en bij de maximale last is weergegeven in tabel III. Ze is berekend met de me thode van Lazard voor een homogene en geheel mee werkende doorsnede ter plaatse van de onderste be schrijvende van de buis.

tuyau.

(4)

La photo 4 montre le tuyau 3 au moment où la génératrice supérieure s’est rapprochée de 10 cm de la génératrice inférieure.

Foto 4 toont de buis nr. 3 op het ogenblik dat de bovenste beschrijvende 10 cm genaderd is tot de onderste beschrijvende.

Un essai dynamique au choc a été effectué sur le tuyau 6 à l’aide d’un pulsateur programmateur du type

Op buis nr. 6 is een dynamische schokproef uitge voerd door middel van een pcogrammapulsator type

AMSLER.

La figure 5 montre le premier, le dixième, le vingtième, et le trentième cycle de l’essai dynamique. A partir du douzième cycle, le tuyau est soumis, dans l’espace d’environ une seconde, à une charge de 26.000 kgf ou 10.400 kgf/m. La largeur des fissures est mesurée après cet essai dynamique. On relève à l’about mâle du côté inférieur et du côté supérieur des largeurs de fissure de 0,06 mm. Les fissures ont moins d’un m de longueur. Aucun autre endroit ne présente de fissures. Immédiatement après, on a ef fectué un essai d’écrasement statique sous une charge en croissance constante. Le diagramme de la charge en fonction de la déformation est représenté à la figure 6. On remarque que le tuyau s’effondre sous une charge plus ou moins constante. La charge maxi male et les largeurs des fissures figurent au tableau

Figuur 5 toont de eerste, de tiende, de twintigste en de dertigste cyclus uit de dynamische proef. Vanaf de twaalfde cyclus wordt in ongeveer één seconde een belasting van 26.000 kgf of 10.400 kgf/m op de buis aangebracht. Na deze dynamische proef wordt de breedte van de scheuren gemeten. Aan het spie-einde onder en boven worden scheurbreedten van 0,06 mm opgenomen. De scheuren zijn minder dan 1 m lang. Op geen enkele andere plaats zijn scheuren merkbaar. Als tweede proef wordt onmiddellijk daarna een sta tische belastingsproef uitgevoerd onder constant aan groeiende kracht. Het diagramma van de kracht in funktie van de vervorming is weergegeven in figuur 6. In het diagramma is merkbaar dat de buis breekt onder nagenoeg constant blijvende belasting. De ma ximale last en de scheurbreedten zijn weergegeven in tabel 111.

111. 36

PULSERENDE BELASTING wanddikte 13,2cm met 35kg/m^ staalvezels buis nr. 6 ESSAI

DYNAMIQUE

épaisseur i

de paroi

de fibres

p,ot(Mgn

tuyau

13.2 cm avec 35kg/m^

d’acier ns 6

f (mm )

FIG. 5

1.0

20 Diagram vervorming van de buis in functie van de belasting wanddikte 13,2cm

met 35 kg/m3 staaLvezeLs

buis nr. 6 DIAGRAMME

DEFORMATION

TUYAU

FONCTION DE

EPAISSEUR

13,2cm

TUYAU

10,

LA CHARGE

AVEC 35kg/m3DE FIBRES

D'ACIER

Nî : 6

f (mm)

FIG. 6 37

B. Essais de compression sur carottes

B. Drukproeven op uitgeboorde kernen

Immédiatement après l’essai d’écrasement, on a effectué des essais de compression sur des carottes de 11,3 cm de diamètre et de 10 cm de hauteur, préle vées par forage dans des morceaux de tuyaux. La moyenne de la résistance à la compression sur trois carottes est représentée au tableau IV.

Onmiddellijk na de verbrijzelingsproef zijn ook drukproeven uitgevoerd op kernen met diameter 11,3 cm en hoogte 10 cm, geboord uit brokstukken van de buizen. Het gemiddelde van de druksterkte op drie kernen is weergegeven in tabel IV.

C. Essais de traction par fendage sur carottes

C. Spiijtproeven op uitgeboorde kernen

Immédiatement après l’essai d’écrasement, on a également effectué des essais de traction par fendage sur des carottes de 11,3 cm de diamètre prélevées par forage dans des morceaux de tuyaux. La moyenne des résultats est représentée par tuyau au tableau V.

Onmiddellijk na de verbrijzelingsproef worden ook spiijtproeven uitgevoerd op kernen met diameter 11,3 cm, geboord uit de buizen. Het gemiddelde van de resultaten is per buis weergegeven in tabel V.

Ce tableau indique que le procédé de fabrication et la vibration de la machine donnent aux fibres une direction préférentielle tendant à être perpendiculaire à la génératrice du tuyau. Cela favorise incontes tablement la résistance à l’écrasement.

Bovenstaande tabel wijst erop dat door het fabricatieprocédé en trilling van de machine de vezels een voorkeurrichting hebben welke neigt naar de rich ting loodrecht op de beschrijvende van de buis. Dit is een onbetwistbaar voordeel voor de weerstand tegen verbrijzeling.

D. Essais de perméabilité à l’eau

D. Waterdoorlatendheidsproeven

On a prélevé par forage dans un tuyau de chaque type trois carottes de 11,3 cm de diamètre. Un essai de perméabilité à l’eau a été effectué sur ces éprou vettes, conformément aux prescriptions de la norme NBN B15-222. A cet effet, l’échantillon a été immer gé dans l’eau pendant 7 jours. La surface concave de la carotte a ensuite été soumise à une pression d’eau de 1 bar pendant 48 heures, ensuite de 3 bar pendant 24 h et finalement de 7 bar pendant 24 h. Après l’essai, l’échantillon a été brisé par un essai de fendage et la profondeur de pénétration de l’eau a été mesurée. Les résultats sont représentés au ta bleau VI.

Uit een buis van elk type zijn drie kernen met diameter 11,3 cm geboord. Op deze proefstukken wordt een waterdoorlatendheidsproef uitgevoerd vol gens de voorschriften van de norm NBN B15-222. Hiertoe wordt het proefstuk gedurende 7 dagen on dergedompeld in water. Vervolgens wordt de holle zijde van het proefstuk onderworpen aan een water druk van 1 bar gedurende 48 u., daarna van 3 bar gedurende 24 u. en vervolgens van 7 bar gedurende 24 u. Na de proef wordt het proefstuk door een splijtproef gebroken en de indringingsdiepte van het water wordt gemeten. De resultaten zijn weergegeven in tabel VI.

Tableau IV

Tabel IV

merk van de buis

wanddikte

hoeveelheid vezels

fiktieve ouderdom

gemiddelde druksterkte

marque du tuyau

épaisseur de la paroi

quantité de fibres

âge fictif

résistance moyenne à la compression

kg/m*

112

0 25 35 0 25 35 0 25 35 0 25 35

dagen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

113

112 134 132 132

112 113 109 134 134 134

kgf/cm’

fours

16 17 17 16 17 39 48 48 52 62 62 62

535 528 661 653 641 721 620 759 766 672 694 749

Tableau V

Tabel V

merk van de buis

fiktieve ouderdom

hoeveelheid vezels

gemiddelde splijttreksterkte

splijtrichting

marque du tuyau

âge fictif

quantité de fibres

résistance moyenne à la traction par fendage

orientation de l’éprouvette

jours

kg/m*

kgf/cm’

16 17 17 17 16 17 17 48 48 62

0 25 25 35 0 25 25 0 25 25

41,8 50,4 32,7

1 1 2 1 1 1 2 1 1 1

dagen

1 2 2 3 4 5 5 7 8 11

68,0 48,7 48,5 42,8 44,2 54,7 58,0

* 1. Het splijten van de kern gebeurt volgens een beschrijvende van de buis Le fendage de la carotte se fait parallèlement à une génératrice du tuyau. 2. Het splijten van de kern gebeurt loodrecht op een beschrijvende van de buis Le fendage de la carotte se fait perpendiculairement à une génératrice du tuyau.

Tabel VI

Tableau VI Hoeveelheid vezels

Wanddikte

Gemiddelde hoeveelheid opgenomen water na 96 u.

Gemiddelde indringingsdiepte na 96 u.

Quantité de fibres

Epaisseur de la paroi

Quantité d’eau moyenne ayant pénétré après 96 h

Profondeur moyenne de pénétration après 96 h

(kg/m*)

(cm)

(cm*)

(mm)

0 25 35

11 11 11

14 55 18

22 92 28

0 25 35

13 13 13

42 23 13

33 37 19

E. Essai d’emboîtement de deux tuyaux

E. Ineenschuifproef van 2 betonbuizen

L’objet de eet essai est de découvrir les problèmes qui peuvent se présenter lors de l’emboîtement de tuyaux armés de fibres d’acier.

Het doel van de proef is het opsporen van de moeilijkheden die zich kunnen voordoen bij het in eenschuiven van buizen gewapend met staalvezels.

Deux tuyaux d’une épaisseur de paroi de 13 cm sont placés de telle façon que leurs génératrices infé rieures se trouvent dans le prolongement l’une de l’autre. Le second tuyau repose sur des cylindres en acier. Un joint est placé sur l’about mâle du deux ième tuyau, de sorte qu’environ 1 cm de béton dépasse le long de l’about du tuyau. La photo 5 montre l’about mâle et le joint de caoutchouc. Le peu de fibres qui dépasse à l’about mâle ne pose pas de problèmes pour glisser le joint par dessus. Deux profils métalliques sont placés horizontalement à l’about mâle du premier tuyau et à l’about femelle du deux ième. Un toron de 1/2” est introduit entre les deux profils métalliques et fixé contre une plaque métal lique à l’aide d’un ancrage du type CCL. Un vérin cave du type Lucas 350 KN est placé à l’about mâle du premier tuyau entre la plaque d’ancrage et l’an crage CCL. La photo 6 montre le dispositif d’essai.

Twee buizen met wanddikte 13 cm worden zo op gesteld dat hun onderste beschrijvende in eikaars verlengde ligt. De tweede buis rust op stalen rollen. Een dichtingsring wordt over de spie van de tweede buis geschoven, zodat nog ongeveer 1 cm beton langs het spie-einde van de buis uitsteekt. Foto 5 toont het spie-einde met de rubberring. De weinige uitstekende vezels in het spie-einde geven geen probleem om de ring over het spie-einde te schuiven. Twee metalen profielen worden horizontaal geplaatst aan het spieeinde van de eerste buis en aan het mofeinde van de tweede buis. Een streng van 1/2” wordt gestoken tussen de twee metalen profielen en bevestigd met een CCL-verankering tegen een metalen plaat. Aan het spie-einde van de eerste buis wordt tussen de verankeringsplaat en de CCL-verankering een holle vijzel, type LUKAS 250 kN geplaatst. Foto 6 toont de proef opstelling.

A l’aide d’une pompe électrique, une pression d’huile est exercée dans le vérin cave de telle sorte que le toron est soumis à une force de traction. Les tuyaux s’emboîtent. La charge maximale s’élève à 2900 kgf. A l’intérieur du tuyau, on ne remarque aucune fente ou endroit non-étanche dans le raccord. Aucun tuyau n’a été détérioré par l’essai. Le joint en caoutchouc n’est pas non plus endommagé par l’essai.

Bij middel van een elektrische pomp wordt olie druk uitgeoefend in de holle vijzel en aldus een trek kracht op de streng. De buizen schuiven in elkaar. De maximale last bedraagt 2900 kgf. Er zijn aan de bin nenzijde van de buis geen luchtspleten of ondicht heden in de verbinding merkbaar. Bij geen enkele buis treedt de beschadiging op door de proef. Na de proef is de rubberring onbeschadigd.

IV. DISCUSSION

IV. BESPREKING

Résistance à l’écrasement conformément aux nor mes existantes.

Verbrijzelingsweerstanden

volgens

bestaande

normen.

A. Tuyaux en béton non-armé non soumis à pression interne - NBN B21-011.

A. Ongewapend-betonbuizen zonder wendige druk - NBNB21-011

Cette norme ne fait que mentionner la résistance à l’écrasement des tuyaux en béton non-armé. Pour les tuyaux circulaires, d’un diamètre de 1000 mm, les charges de rupture minimales sont de 6150 kgf/m et 9100kgf/m respectivement pour la série A et la série

Deze norm vermeldt enkel de weerstand tegen verbrijzeling van ongewapend betonbuizen. Voor cir kelvormige buizen, diameter 1000 mm, zijn de mini mum breuklasten 6150 kgf/m en 9100 kgf/m, al naar gelang de buis moet voldoen aan reeks A of B.

B. Tuyaux en béton armé circuiaires non soumis à pression interne - NBN 822

B. Cirkeivormige gewapend-betonbuizen zonder inwendige druk - NBN 822

Cette norme fait mention d’une charge de fissura tion minimale à garantir (c’est la charge à laquelle l’ouverture de fissure est de 0,2 mm sur 30 cm) et d’une charge de rupture minimale. Pour des tuyaux de 1000 mm de diamètre, ces charges sont :

Deze norm vermeldt een minimum te garanderen scheurlast (dit is de last bij dewelke de scheuropening 0,2 mm bedraagt over 30 cm) en een minimum breuklast. Voor buizen met diameter 1000 mm geldt :

— série 4000 : charge charge — série 6000 : charge charge — série 9000 : charge charge

— voor reeks 4000 : scheurlast 4000 kgf/m breuklast 6000 kgf/m — voor reeks 6000 : scheurlast 6000 kgf/m breuklast 9000 kgf/m — voor reeks 9000 : scheurlast 9000 kgf/m breuklast 13500 kgf/m

de de de de de de

fissuration rupture fissuration rupture fissuration rupture

4000 kgf/m 6000 kgf/m 6000 kgf/m 9000 kgf/m 9000 kgf/m 13500 kgf/m

Suivant la norme NBN 822, la charge de rupture est égale à 1,5 fois la charge de fissuration. Nous estimons cependant qu’une fois que la charge de fissuration est atteinte, la conduite n’est plus étanche et ne remplit plus entièrement sa fonction. Nous avons également constaté que pour un tyau armé de façon convention nelle, les largeurs de fissure après suppression de la charge diminuent faiblement.

De breuklast is volgens NBN 822 1,5 maal de scheurlast. We nemen echter aan dat, eens de scheur last bereikt is, de leiding niet meer waterdicht is en haar funktie niet meer volledig vervult. Ook hebben we vastgesteld dat bij een konventioneel gewapende buis de scheurbreedten na ontlasting weinig verklei

Nous admettons donc que la série 6000 corres pond à la série A des tuyaux non-armés et la série 9000 à la série B. Il faut aussi tenir compte du fait qu’alors que le système d’égouts à tuyaux armés de façon conventionnelle est hors d’usage dès que la charge de fissuration est atteinte, nous disposons en core toujours d’une sécurité de 1,5 contre l’écrase ment. Il serait préférable de maintenir les conduites plus longtemps en état en augmentant la résistance à la fissuration du béton. Dans ce cas, l’utilisation de fibres d’acier à adhérence améliorée donne de bons résultats. Les essais nous ont montré que la charge de fissuration est nettement plus élevée et qu’après suppression de celle-ci les fissures se rétrécissent con sidérablement.

Aldus kunnen we aannemen dat reeks 6000 over eenstemt met reeks A van de ongewapende buizen, en reeks 9000 overeenstemt met reeks B. We moeten er wel rekening mee houden dat, hoewel de riolering met konventioneel gewapende buizen bij de scheur last buiten gebruik is, we nog steeds over een veilig heid van 1,5 beschikken tegen verbrijzeling. Beter ware het de riolering langer in stand te kunnen hou den door het beton een grotere scheurtaaiheid te geven. Hiervoor heeft het gebruik van staalvezels met ver beterde aanhechting wel goede resultaten gegeven. Uit de proeven hebben we vastgesteld dat de scheur last fel wordt opgevoerd en dat na ontlasting de scheuren sterk vernauwen.

nen.

Après un essai d’écrasement jusqu’à la charge maxi male, le tuyau ne présente que des fissures étroites et la force ne diminue que lentement lorsque la défor mation augmente (voir diagrammes 1 à 4 y compris). Le coefficient de sécurité de 1,5 semble donc exagéré étant donné qu’après essai à la charge maximale le tuyau peut encore supporter les charges élevées et n’est encore que peu fissuré. Un coefficient de sécu rité de 1,20 semble donc raisonnable dans ce cas-ci.

Na een belastingsproef tot maximale last vertoont de buis slechts nauwe scheuren en de kracht neemt slechts langzaam af bij stijgende vervorming (zie dia grammen 1 tot en met 4). Aldus blijkt hier een veilig heidscoëfficiënt van 1,5 overdreven, daar de buis na belasting met de maximale last nog steeds grote las ten kan dragen en nog slechts weinig gescheurd is. Een zekerheidscoëfficiënt van 1,20 schijnt hier rede lijk.

L’expérience nous a enseigné que les tuyaux nonarmés de diamètre important (> 1000 mm) subissent fortement l’influence des variations de température. Il n’est dès lors pas étonnant que beaucoup de grands tuyaux non-armés se fissurent à l’entrepôt de l’usine ou dans les égouts après leur mise en service. Cela est dû principalement au phénomène de contraction et de dilatation. L’addition d’une faible quantité de fibres (à raison de 10 kg de fibres par m® de béton) empêcherait de manière efficace l’apparition de ce phénomène. Cela vaut surtout pour les tuyaux peu sollicités. Au fur et à mesure que les sollicitations pré vues augmentent, le pourcentage de fibres doit être accru. Nous estimons qu’il faut une quantité mini male de 20 kg de fibres par m* de béton pour élimi ner le caractère fragile des tuyaux en béton. Pour un pourcentage de fibres de 35 kg par m® de béton, il est possible de maintenir la charge maximale alors que la flexion augmente. Le haut de la courbe s’apla tit. Pour un pourcentage de fibres de 25 kg par m* de béton, le tuyau n’est plus fragile à la rupture, mais la charge maximale ne peut être maintenue que pen dant un court moment.

De ervaring heeft geleerd dat ongewapende buizen met grote diameter Ç> 1000 mm) sterk onderhevig zijn aan temperatuurschommelingen. Het is dan ook niet te verwonderen dat vele ongewapende grote bui zen scheuren op de stapelplaats van de fabriek of in de riolering na het in dienst stellen. Hier speelt vooral het effekt van krimp en uitzetting. Toevoegen van een kleine hoeveelheid vezels (a rato van 10 kg vezels per m® beton) zou dit effekt op zeer efficiënte wijze kun nen tegenwerken. Dit geldt vooral voor weinig ge solliciteerde buizen. Naarmate de te verwachten solli citaties vergroten, moet een hoger percentage vezels worden toegevoegd. Wij menen dat een minimum hoe veelheid van 20 kg vezels per m® beton nodig is om het brosse krakter van de betonbuizen te kunnen uit schakelen. Bij een vezelpercentage van 35 kg per m* beton is het mogelijk de maximale belasting te behou den bij toenemende doorbuiging. Het diagramma is bovenaan vlak. Bij een vezelpercentage van 25 kg per m® beton breekt de buis niet meer bros, maar de maxi male belasting kan slechts kortstondig behouden wor den.

La charge maximale est atteinte dans le cas d’une déformation d’environ 1 mm pour un tuyau de 1000 mm de diamètre. Les expériences ont montré qu’un tuyau armé de fibres d’acier résiste bien aux chocs. Même après des chocs répétés, il offre une bonne ré sistance à la fissuration et, si des fissures apparaissent, elles sont petites et se referment lorsque la charge est éliminée (voir tuyau no. 6). La résistance à la fissura tion des tuyaux est étonnament élevée.

De maximale last wordt bereikt bij een vervorming van nagenoeg 1 mm voor een buis met diameter 1000 mm. Proefondervindelijk is vastgesteld dat een met staalvezels gewapende buis goed weerstaat aan schokbelastingen. De buis blijft ook onder herhaalde schokken goed weerstand bieden aan scheurvorming, en als scheuren ontstaan zijn ze klein en sluiten zich weer na ontlasting (zie buis nr. 6). Opvallend is de grote scheurtaaiheid van de buizen.

Comparons maintenant les charges de fissuration et de rupture obtenues, aux prescriptions de la norme NBN 822. Les résultats figurent au tableau VII et à la figure 7. Nous voulons tout d’abord faire remarquer que nous comparons la charge de la pre mière fissure visible des tuyaux renforcés de fibres à la charge de fissuration spécifiée par la norme. Celleci est la charge à laquelle le tuyau présente une fissure de 0,20 mm de largeur sur une longueur continue de 30 cm. Nous n’avons pas mesuré cette charge lors de nos essais, mais elle est plus élevée que la charge de la première fissure visible.

Zetten we de verhouding van de gevonden scheurlast en breuklast uit ten opzichte van de eisen gesteld in de norm NBN 822. De resultaten zijn weergegeven in tabel VII en in figuur 7. Vooreerst willen we spe ciaal vermelden dat we de eerste zichtbare scheur van de met vezels versterkte buizen vergelijken met de scheurlast uit de norm. Deze laatste is de last waarbij de buis een scheur vertoont van 0,2 mm breedte over een doorlopende lengte van 30 cm. Deze belasting is bij onze proeven niet bekend, maar ligt hoger dan de last bij de eerste zichtbare scheur.

COEFFICIENT DE SECURITE — ZEKERHEIDSCOEFFICIENT

Tableau VII - Tabel VII

Hoeveelheid vezels Quantité de fibres kg/m*

Ouderdom (dagen) Age (jours)

113

132

113

134

112

132

109

134

Scheurlast Charge de fissuration

1,39

1,67

1,50

1,91

1,46

1,73

1,39

2,17

Breuklast Charge de rupture

0,94

1,28

1,01

1,33

1,08

1,44

1,12

1,55

Scheurlast Charge de fissuration

0,92

1,12

1,00

1,28

0,97

1,16

0,92

1,45

Breuklast Charge de rupture

0,63

0,85

0,67

0,89

0,72

0,96

0,75

1,03

Dikte Epaisseur

REEKS/SERIE 6000

REEKS / SERIE 9000

14000

ECRASEMENT - VERBRIJZELING

last L charge

série FISSURATION - SCHEURVORMING

13000 r kgf/m

9000

reeks

(A)

12000

11000 10000 9000

(*)

A série reeks

série

9000

reeks

6000

-O.

8000 7000 6000

e(cm) série reeks

6000

11 11

13 13

25 35

5000 4000

kg/m^

3000

2000 1000

dagen / jours

A—k 1

8 10

‘ ' Ai Ab 60 ■ 80 30 40 100

11 3

Ai 6 4

8 10

30 40

I-LJUI

60 80 100

FIG. 7

Mise en place au laboratoire d’un tuyau armé de fibres d’acier et représentation dramatique de l’ovalisation extrême que ce tuyau peut supporter sans s’effondrer. Opstelling in het labo van een met staalvezels gewapend betonbuis en dramatische voorstelling van de uiterste ovalisatie die deze buis kan ondergaan zonder te bezwijken. 44

Ces prises de vues à dessus) et d’un tuyau temps d’apercevoir à extrême qu’a subi le

vitesse réduite (1/4 sec. de vitesse d’obturation) montrent l’effondrement d’un tuyau en béton non armé (ciarmé de fibres d’acier (ci-dessous). Le tuyau non armé s’est éffondré en un éclair sans que l’on aie eu le l’oeil nu la formation des fissures aux endroits des deux «moments» principaux. Remarque?, la déformation tuyau en fibres d’acier avant de s’effondrer.

Deze langzame opnamen (1/4 sec. sluitersnelheid) tonen het bezwijken van een ongewapende betonbuis (boven) en van een met staalvezels gewapende buis (onder). De ongewapende buis is, in een flits, bezweken zonder dat de scheurvorming op de plaats van de twee voornaamste «momenten» met het oog zichtbaar is geweest. Merk de uiterste vervorming die de met staalvezels ge wapende buis heeft doorstaan, alvorens te bezwijken. 45

Si nous nous proposons de munir un tuyau de 25 kg de fibres par m® de béton et d’une épaisseur de paroi de 13 cm pour la série 9000, nous consta tons que nous répondons largement aux exigences. Une analyse approfondie de la résistance à la fis suration des tuyaux renforcés de fibres montre que ceux-ci peuvent être fabriqués au niveau commer cial pour des sollicitations qui sont beaucoup plus inté ressantes dans la pratique. En effet, nous constatons qu’un tuyau renforcé de fibres répond facilement aux recommandations de charge de fissuration qui se situent 10 % plus haut. Le système d’égouts offre dès lors une plus grande garantie quant à son étan chéité et, dès lors, à sa durée de vie. Etant donné qu’il est ressorti des essais qu’un tuyau renforcé de fibres peut encore supporter des charges importantes après avoir atteint la charge maximale (appelée en théorie charge de rupture) (voir diagrammes 1 à 4), il n’est plus nécessaire d’exiger encore un coefficient de sécurité de 1,50 en ce qui concerne la rupture. Un coefficient de sé curité de 1,20 est plus que suffisant. Nous avons obtenu ce chiffre en combinant une charge à la fis suration représentant 1,10 fois la charge de fissu ration spécifiée par la norme NBN 822 et une charge de rupture représentant 0,88 fois la charge de rupture spécifiée par la norme NBN 822. Cela est très inté ressant dans la pratique. Pour la série 9000 et un diamètre de 1000 mm, nous proposons 9900 kgf/m comme charge de fissuration et 11800 kgf/m comme charge maximale à garantir. Pour la série 6000 et un diamètre de 1000 mm, ces valeurs sont respective ment de 6600 kgf/m pour la charge de fissuration et 7920 kgf/m pour la charge de rupture. Même avec un coefficient de sécurité contre l’écra sement de 1,20, l’amélioration réelle se situe dans l’augmentation de 10 % de la charge de fissuration garantie et donc de l’accroissement de la durée de vie du système d’égouts, puisque son utilisation dé pend des possibilités de fissuration. Si en plus, nous tenons compte de la simplicité de fabrication, de la réduction des frais d’investissement (pas de stocks de treillis pour chaque diamètre de tuy au, ni de séries de résistance), nous pouvons dire que l’application du béton à fibres dans le domaine des tuyaux se justifie totalement.

Stellen we ons als doel een buis met 25 kg vezels per m® beton en een wanddikte van 11 cm te voorzien voor reeks 6000, en een buis met 35 kg vezels per m* beton en een wanddikte van 13 cm te voorzien voor reeks 9000 dan zien we dat aan de eisen ruimschoots voldaan is. Een grondige analyse van de scheurweerstand van met vijzels versterkte buizen wijst aan dat deze buizen op kommerciële wijze kunnen vervaardigd worden voor sollicitaties die voor de praktijk veel interessanter zijn. We stellen immers vast dat een met vezels gewapende buis gemakkelijk voldoet aan eisen voor de scheurlast die 10 % hoger liggen. De riolering heeft daardoor een grotere waarborg op haar waterdichtheid en dus op haar instandhouding. Vermits uit de proeven gebleken is dat een met vezels gewapende buis na het bereiken van de maxi male belasting (theoretisch breuklast genoemd) nog steeds grote lasten kan dragen (zie diagramma’s 1 tot en met 4), is het onnodig nog steeds een veiligheids coëfficiënt van 1,50 te eisen ten opzichte van de breuk. Een zekerheidscoëfficiënt van 1,20 is ruim schoots voldoende. Deze bekomen we door een te ga randeren scheurlast van 1,10 maal de te garanderen scheurlast uit de norm NBN 822 te combineren met een breuklast van 0,88 maal de te garanderen breuk last uit de norm NBN 822. Dit is voor de praktijk zeer interessant. Voor reeks 9000 en diameter 1000 mm stellen we voor 9.900 kgf/m als scheurlast en 11.800 kgf/m als maximale te garanderen belasting. Voor reeks 6000 en diameter 1000 mm worden de waarden respektievelijk 6.600 kgf/m als scheurlast en 7.920 kgf/m als breuklast. Zelfs met een zekerheidscoëfficiënt tegen bezwijken van 1,20 ligt de reële verbetering in de verhoging van de gegarandeerde scheurlast met 10 % en aldus in het langer in stand houden van de riolering, vermits het gebruik ervan afhangt van de mogelijkheid tot scheurvorming. Indien we bovendien rekening houden met de een voud van de fabrikatie, de veel lagere «investerings kosten» (geen voorraad netten voor alle diameters van buizen en sterktereeksen) en het goede oppervlak van de buizen, kunnen we stellen dat de toepassing van vezelbeton voor buizen volledig gerechtvaardigd IS.

Walther VERCAUTEREN ingénieur civil des constructions, burgerlijk bouwkundig ingenieur ingénieur civil en gestion économique burgerlijk bedrijfskundig ingenieur assistant au laboratoire Magnel assistent aan het laboratorium Magnel de béton armé de l’Université de Gand. voor Gewapend Beton van de Rijksuniversiteit Gent. Ont collaboré à ce projet : Hebben aan dit project medegewerkt : N.V. BEKAERT, Centrum voor Onderzoek - Zwevegem la S.A. BEKAERT, Contre de Recherche, Zwevegem N.V. LITHOBETON, Vaartstraat 20, Snaaskerke la S.A. LITHOBETON, Vaartstraat 20, Snaaskerke Het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor le Centre Scientifique et Technique de la Construction het Bouwbedrijf. 46

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