Het aanbrengen van een nieuwe gestorte betonlaag op bestaand beton (overlaging) wordt steeds belangrijker vanwege de toenemende behoefte aan onderhoud en versterking van bestaande constructies. Brugdekken en viaducten die met een nieuwe betonlaag worden versterkt, alsmede de reparatie en versterking van bestaande betonconstructies met een nieuwe betonlaag zijn typische voorbeelden van het gebruik van overlagingen (in het Engels: overlay). 
 
Leestijd ca. 15 min.

Homogeen dragend gedrag door later aangebrachte Hilti ankers, Hilti HCC 
Indien de afschuifspanningen in de verbinding tussen op verschillende tijdstippen gestorte betonlagen niet voldoende worden overgedragen, komt de constructieve veiligheid in het gedrang. Om een homogene verbinding te bereiken, worden daarom meestal later aangebrachte deuvels voorzien. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld de buigdruk- en/of buigtreksterktes worden vergroot (constructieve versterking), of kunnen de oorspronkelijke zonehoogten worden hersteld (renovatie). Er is een breed scala van later geplaatste ankerverbindingen. In principe kan een onderscheid worden gemaakt tussen betonschroef- en lijmankersystemen.  
 
Schroefankerverbindingen van het type "betonschroef", bijv. Hilti HCC-HUS3, worden geïnstalleerd door gaten in het bestaande beton te boren en deze met een speciale slagschroevendraaier (bijv. Hilti SIW 6) in te drijven. De boordiepte wordt meestal iets groter gekozen dan de inschroefdiepte om ruimte over te houden voor het stof wat door het schroefdraadproces in het beton ontstaat. De treksterkte van dit systeem is afhankelijk van de tolerantie van het geboorde gat die in de ETA voor het product is geregeld. Door de in het beton aangebrachte schroefdraad is dit anker tot op zekere mate in hoogte verstelbaar. 
 
De later aangebrachte ankers van het type “lijmanker" zijn speciale elementen of standaardelementen voorzien van extra toebehoren, b.v. HCC- B ( een speciaal anker, geoptimaliseerd voor het positioneren van de wapening en de plaatsing (Fig.6)), HCC-K (een wapeningsstaaf met afgeplatte kop) en HCC-HAS U (een draadstang met sluitring en moer). Er wordt een gat in het bestaande beton geboord en het boorstof dient tijdens het boren te worden verwijderd. Daarom biedt Hilti de SAFE set-technologie aan, waarbij het stof tijdens het boren automatisch wordt verwijderd en het boorgat extra wordt gereinigd volgens de ETA. De lijmmortel wordt in het boorgat geïnjecteerd met behulp van een dispenser (op accu of pneumatisch) voordat het element in het betreffende boorgat wordt geplaatst. Met het HCC-B anker daarentegen kan het element automatisch in het boorgat worden gehamerd voordat de lijm wordt geïnjecteerd. De HCC-B biedt dus de mogelijkheid om de lijmmortel te later te injecteren (nadat alle ankers op de juiste hoogte zijn ingehamerd) in de holle doorsnede van het anker. Het wapeningsnet in de nieuw te storten laag is hiermee direct beloopbaar onafhankelijk van de uithardingstijd van de lijm. 
 
Figuur 1 geeft een overzicht van de verschillende Hilti ankers en hun technische eigenschappen en toepassingsmogelijkheden. 

Figure 1: Overzicht van Hilti HCC ankers

Ontwerp van overlagingen volgens EOTA TR 066 
Terwijl EN 1992-1-1 (EC2) [1] alleen rekening houdt met de cohesie, de externe spanningen en de wrijving, houdt de nieuwe EOTA TR 066 [2] ook rekening met het deuveleffect van de later aangebrachte ankers. Dit is noodzakelijk omdat in geval van een relatieve verplaatsing van de betonlagen de spanningen uit beide belastingsrichtingen in de deuvel worden gesuperponeerd en daardoor de bruikbare axiale trekkracht aanzienlijk wordt gereduceerd. Dit gedrag is afhankelijk van het product.  Bovendien gaat Eurocode 2 uit van een voldoende verankerde afschuifwapening, zoals bekend van (semi-)geprefabriceerde betonelementen, en om deze reden wordt het vloeien van de wapening beschouwd als het doorslaggevende bezwijkmechanisme. EOTA TR 066 [2] daarentegen beschouwt de individuele bezwijkmechanismen van later aangebrachte ankers. Hier wordt, in plaats van de vloeigrens σs van de afschuifverbinding, de rekenwaarde van de treksterkte gebruikt bij de toetsing van de afschuifsterkte. De rekenwaarde van de treksterkte is gelijk aan het maatgevende bezwijkmechanisme van de ankers volgens EN 1992-4 [3]. Deze parameters worden geëvalueerd via het evaluatiedocument EAD 332347-000601  "Connectors for  the reinforcement of existing concrete structures by means of overlay" en zijn verplicht om de toetsing volgens EOTA TR 066 uit te voeren.  

Conclusie 

Samenvattend vertegenwoordigt EOTA TR 066 [2] een state-of-the-art rekenmethode voor het ontwerp van overlagingen met later aangebrachte ankers. 

Vond je het artikel leuk?  
Beoordeel het dan met een duim omhoog. Dit zal ons helpen om verdere relevante onderwerpen te identificeren.  
  
Selectie van links naar de onderwerpen: 
Contact Hilti 
Technisch handboek voor bevestigingstechniek voor de bouw en civiel

_________________________________________________________________________________________________________
[1] Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen; NEN-EN 1992-1-1:2004 
[2] EOTA TR066: Design and requirements for construction works of post-installed shear connection for two concrete layers, 2020 
[3] Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies - Deel 4: Design of fastenings for use in concrete; NEN-EN 1992-4:2018.