Van ontwerp naar uitvoering
Wanneer de keuze op beton is gevallen als verhardingsmateriaal, moet een gedetailleerd ontwerp van de verharding worden gemaakt. Dit omvat keuzes ten aanzien van de betonsamenstelling, de laagopbouw, de dimensionering en, niet te vergeten, de detaillering. Bij het maken van dit ontwerp moet steeds rekening worden gehouden met de mogelijkheden en onmogelijkheden tijdens de uitvoering. Want de kwaliteit van de uitvoering bepaalt uiteindelijk de kwaliteit van de verharding.
Ongewapend of doorgaand gewapend beton?
Een van de ontwerpkeuzes betreft de vraag of de verharding wordt aangelegd in ongewapend of in doorgaand gewapend beton. Het antwoord hangt meestal voor een belangrijk deel af van de zwaarte en de intensiteit van het verkeer en de benodigde beschikbaarheid van de verharding gedurende de gebruiksfase.
Ongewapende betonverhardingen worden vaak toegepast bij relatief weinig en licht verkeer. Dit soort verhardingen bestaat veelal uit rechthoekige, vlakke platen met gedeuvelde dwarsvoegen. Op fietspaden zijn deze deuvels vaak niet nodig.
Bij intensief en zwaar verkeer – denk aan rotondes en autosnelwegen – wordt gekozen voor doorgaand gewapend beton. Dit type betonverharding is voorzien van langswapening en bevat geen dwarsvoegen. Een doorgaand gewapende betonverharding is meestal duurder in aanleg dan een ongewapende betonverharding. De onderhoudskosten zijn daarentegen weer lager.
Detail van wapening in rotonde te Uden
Dimensioneren
In de dimensioneringsfase wordt de dikte van de betonplaat berekend. Deze dikte is afhankelijk van de optredende spanningen door verkeerbelastingen en temperatuurwisselingen. De spanningen mogen de materiaalsterkte niet overschrijden. Het standaardprogramma in Nederland voor het berekenen van de dikte van een ongewapende betonverharding is VENCON 2.0 [10].
De ontwerpdikte uit VENCON 2.0 wordt verhoogd met een toeslag voor diktevariaties in
de uitvoering. Hieruit resulteert de besteksdikte. Voor het bepalen van de besteksdikte moet bij de ontwerpdikte 10 tot 25 millimeter worden opgeteld. De exacte bijtelling is afhankelijk van de vlakheid van de onder het beton gelegen lagen. Deze eisen aan de vlakheid staan vermeld in de Standaard RAW Bepalingen.
In het onderdeel ‘Basisconstructies’ van de kennismodule 'Betonverhardingen' zijn voor
een aantal standaardwegen zogenoemde basisconstructies berekend voor ongewapende betonverhardingen. In het onderdeel ‘Doorgaand gewapende betonverhardingen’ wordt ingegaan op de dimensionering van dit type constructies.
De detaillering van het ontwerp is een van de meest kritische aspecten in het hele ontwerpproces. Het gaat hierbij om:
- het voegenplan;
- de plaatvorm;
- de afmetingen van de plaat;
- de voegconstructies en voegafdichtingen;
- de hoeveelheid, soort en plaatsing van de wapening;
- de kleurstelling van het beton;
- de eventuele print van het betonoppervlak.
Een juiste detaillering draagt bij aan een probleemloos functionerende betonweg. In verschillende onderdelen van de kennismodule wordt hier dieper op ingegaan.
Uitvoering
Betonverhardingen worden aangelegd met modern materieel, zoals de slipformpaver en de rolling finisher.
Een slipformpaver is een multifunctioneel apparaat. Met een paver kunnen volledig horizontale oppervlakken worden aangelegd, maar ook oppervlakken onder verkanting, betonbanden en verticale constructies zoals voertuigkeringen. Met een slipformpaver zijn aanlegbreedtes tot 16 meter mogelijk. Bij de aanleg met slipformpavers wordt aardvochtige tot halfplastische betonspecie verwerkt. Het is mogelijk beton in twee lagen aan te brengen. Dit kan een aantrekkelijke optie zijn wanneer een extra duurzame toplaag nodig is met een andere mengselsamenstelling.
De rolling finisher werkt met een opgestelde vaste bekisting. Deze vaste bekisting kan ook een eerder aangelegde lijnconstructie zijn, bestaande uit RWS- of rotondebanden. De rolling finisher is bij uitstek geschikt voor de aanleg van verhardingen met wisselende breedtes. Net als de slipformpaver wordt de rolling finisher gestuurd met sensoren en geleidedraden. Bij het gebruik van een rolling finisher variëren de verhardingsbreedten tussen 4 en 15 meter.
Rolling finisher
Kleine betonoppervlakken worden handmatig aangelegd. Ook betonnen rotondes met een kleine straal worden soms handmatig uitgevoerd. Bij handmatige aanleg moet voor het storten de bekisting worden gesteld. Het verdichten van het beton vindt plaats met trilnaalden en/of trilbalk.
Handmatige verdichting met trilbalk
Nadat het beton is gestort, verdicht en afgewerkt, moet het worden nabehandeld tegen weersinvloeden, waaronder uitdroging door zon en wind. De nabehandeling moet voorkomen dat het aanmaakwater in het beton verdampt. De meestgebruikte methode van nabehandelen is het opspuiten van een nabehandelingsmiddel (curing compound).
In het onderdeel ‘Uitvoering betonverhardingen’ van de kennismodule wordt uitgebreid ingegaan op de verschillende aspecten die van belang zijn bij de uitvoering.
Aanbrengen van voegen
Voegen zijn een belangrijk onderdeel in ongewapende betonverhardingen. Ze voorkomen dat er scheurvorming optreedt als gevolg van het krimpen van het beton bij het verharden en als gevolg van temperatuurwisselingen.
Voegen worden in de verse betonspecie getrild of later in het verse, verhardende beton gezaagd. Gezaagde voegen verdienen de voorkeur, omdat deze strakker zijn aan te brengen dan getrilde voegen. Het bepalen van het tijdstip van inzagen en de uitvoering vereisen vakmanschap. Een voeg moet tot op de juiste diepte worden ingezaagd. Wanneer een voegafdichting nodig is, wordt de voeg vergroot tot de juiste diepte en breedte. Meer informatie over voegen, voegafdichtingen en het aanbrengen van voegen is te vinden in het onderdeel ‘Voegen en voegafdichtingen’ van de kennismodule.