EPOXY GIETMORTELS VS. INJECTIEMORTELS? WE HEBBEN HET OVER NORMCONFORMITEIT

Kumaraguru S
Leestijd: < 5 minuten
Article

Het belang van een regelgevend kader voor de kwalificatie, het ontwerp en de installatie van achteraf aangebrachte betonverbindingen

Baseplate
Software & Services
Structural Connections

Introductie

De noodzaak om elementen die op verschillende momenten zijn gestort met elkaar te verbinden in constructies van gewapend beton (g.b.) ontstaat vaak door ongeplande situaties waarbij ingestorte deuvel-/starterwapening (wapeningsstaven) of koppelingen zijn vergeten. De behoefte kan echter ook voortkomen uit geplande bouwactiviteiten om de workflow te optimaliseren en te versnellen. Bovendien zijn dergelijke verbindingen van groot belang bij het versterken/renoveren van gebouwen en civiele constructies.

In dergelijke situaties zijn er niet veel alternatieven voor het gebruik van injectiemortel of gietmortel om achteraf aangebrachte wapeningsverbindingen tot stand te brengen. Deze vervullen de functie van verankering en verbinden een wapeningsstaaf met een eerder gestort gewapend betonelement. Injectiemortels worden gebruikt in constructieve toepassingen waarbij de ontwerplast veilig moet worden overgedragen.

Op het eerste gezicht lijken injectiemortel en gietmortel misschien vergelijkbare technologieën. Uiteindelijk hebben we het in beide gevallen over chemische producten die een wapeningsstaaf omringen en in een geboord gat in beton worden aangebracht, toch?

Toch verschillen deze twee technologieën op veel punten aanzienlijk van elkaar.U kunt beide technologieën vergelijken vanuit verschillende invalshoeken, zoals kwalificatie en geschiktheid volgens normen, veiligheid, productiviteit en betrouwbaarheid.

Spoiler alert: injectiemortel presteert op alle vlakken beter dan gietmortels wanneer het gaat om het realiseren van beton-op-betonverbindingen voor het versterken of uitbreiden van bestaande constructies. Belangrijke factoren hierbij zijn de juiste ontwerpmethoden en de keuze van de injectiemortel.

Laten we ons voor nu verdiepen in de vergelijking vanuit het perspectief van het regelgevend kader.

Basisverschil tussen injectiemortels en gietmortels

Voordat we beginnen, is het zinvol om enkele punten te verduidelijken. Met gietmortels bedoelen we voorgedoseerde tweecomponentenproducten die door een gebruiker moeten worden gemengd (handmatig of met behulp van een machine). De twee componenten bevinden zich meestal in blikken en na het mengen wordt de mortel met behulp van de “dip-and-stick”-methode in het gat of de voeg gegoten. Gietmortels worden doorgaans gebruikt voor het opvullen van openingen of voegen tussen niet-constructieve elementen zoals baksteen- of natuursteenmetselwerk, tegels enz. (zie fig. 1a en 1b).

Wanneer we spreken over injectiemortelsystemen, bedoelen we eveneens twee-componentenproducten (hars en verharder) in voorgedoseerde patronen (zoals Hilti HIT-RE 500, HIT-HY 200 R, HIT-RE 100, HIT-HY 170, HIT-FP 700 R). Het mengen gebeurt door een mengtuit die deel uitmaakt van de dispenser, waarna de injectiemortel door het vereiste aantal trekkerslagen (door de gebruiker) volgens de IFU (Instructions For Use) van het product in het boorgat wordt aangebracht. Een automatische dispenser kan ook worden gebruikt om nauwkeurig de juiste hoeveelheid mortel in het boorgat te injecteren, wat leidt tot minder verspilling, hogere productiviteit en eenvoudiger gebruik (zie fig. 2).

Opmerking: Het injecteren van injectiemortels in diepe boorgaten met minimale luchtholtes gebeurt met behulp van een zuigerplug en verlengslang die op de dispenser worden aangesloten (zie fig. 2a en 2b). Dit helpt te waarborgen dat het draagvermogen niet negatief wordt beïnvloed.

Tweestapsproces: het mengen van gietmortel in een emmer met een boormachine met mengstaaf, gevolgd door het aanbrengen van de gietmortel door deze met de hand in een boorgat rond een metalen anker te gieten terwijl handschoenen worden gedragen.

Fig. 1: Voorbeeld van a) handmatig mengen en b) installatie volgens de “dip-and-stick”-methode van een twee-componenten gietmortelsysteem.

Diagram en foto die de installatie van injectiemortel tonen: een zuigerplug duwt het materiaal in een geboord gat, terwijl een gemotoriseerde dispenser mortel in het beton injecteert nabij blootliggende wapeningsstaven.

Fig. 2: a) Schematische weergave van het werkingsmechanisme van de zuigerplug en b) automatische dispenser voor nauwkeurige dosering van injectiemortel met behulp van een zuigerplug en een verlengslang

Een automatische dispenser wordt meestal gecombineerd met een volumecalculator om de berekende benodigde dosering van de injectiemortel handmatig vooraf in te stellen, waarna deze met één druk op de trekker in één keer in het boorgat wordt geïnjecteerd (zie fig. 3)

Close-up van een instelknop op een morteldispenser die gemonteerd is op een bouwgereedschap, met een ingevoegd scherm van een mobiele app waarop een volumecalculator en doseerinstellingen voor injectiemortel worden weergegeven.

Fig. 3: Voorbeeld van een automatische slimme dispenser die de vereiste hoeveelheid injectiemortel nauwkeurig mengt en doseert (met behulp van een volumecalculator)

De belangrijkste verschillen tussen injectiemortel en gietmortel zijn samengevat in onderstaande tabel:

Tabel 1: Belangrijkste verschillen tussen injectiemortels en gietmortels

Factor

Injectiemortel

Gietmortel

Doel

Realiseren van constructieve verbindingen door stalen elementen in beton te verankeren/verlijmen

Opvullen van openingen/voegen in metselwerk, tegels en het vullen van niet-constructieve scheuren in beton

Resultaat

Veilige constructieve verbindingen volgens de ontwerpbelastingen

Afdichten van voegen en afwerking voor esthetiek en vochtbescherming

Rekenmethode

Beschikbaar, zoals EN 1992-1-1, EOTA (European Organisation for Technical Assessment) Technical Reports

Geen ontwerpmethode binnen het regelgevend kader voor achteraf aangebrachte constructieve verbindingen

Kwalificatie

Beoordelingen (EOTA Technical Assessment Bodies (TAB)) zijn beschikbaar voor injectiemortels die worden gebruikt in achteraf aangebrachte constructieve verbindingen, ontworpen volgens de actuele normen en richtlijnen

Geen koppeling tussen beoordeling en ontwerpnormen of richtlijnen die relevant zijn voor achteraf aangebrachte constructieve verbindingen

Goedkeuringen

European Technical Assessments (ETA's)

CE-markering volgens EN 1504-6

Installatie

Een handmatige/automatische dispenser om nauwkeurig de juiste dosering te injecteren (met behulp van volumeberekening) - minder verspilling

“Dip-and-stick”-techniek met de hand of een troffel - meer verspilling

Het belang van een kwalificatieproces voor injectiemortels

//LOKALISATIE VEREIST//

Als het gaat om het ontwerp van veiligheidsrelevante toepassingen, moeten twee belangrijke taken worden uitgevoerd: ten eerste moet u de ontwerpuitgangspunten definiëren, zoals de werkende belastingen. Ten tweede moet u een correcte berekening uitvoeren om te controleren of de weerstand hoger is dan, of ten minste gelijk is aan, de belasting. Om te voldoen aan de internationale normen die worden gebruikt voor het ontwerp van de rest van de constructie, moet de geschiktheid van het volledige systeem van achteraf geïnstalleerde wapening, inclusief het materiaal (injectiemortel, wapeningsstaven) en de toegepaste installatiemethode, door een bevoegde onafhankelijke instantie (//TAB/ICC-ES//) zijn aangetoond als vergelijkbaar in prestaties met een ingestort wapeningssysteem (qua belasting-/verplaatsingsgedrag onder verschillende beïnvloedende parameters). Alleen dergelijke aangetoonde systemen voor achteraf geïnstalleerde wapening (injectiemortel, wapeningsstaven) mogen worden ontworpen volgens de gevestigde ontwerpnormen (op Eurocode/ACI gebaseerde normen). Daarnaast moet u, indien vereist, ervoor zorgen dat belastingsomstandigheden zoals seismische invloeden en blootstelling aan brand zijn afgedekt.

Robuuste kwalificatiecriteria voor het beoordelen, ontwerpen en installeren van achteraf geïnstalleerde wapening voor constructieve verbindingen bestaan alleen wanneer injectiemortels worden gebruikt, en structurele gebruikskwalificatie geldt niet voor gietmortels. Tabel 2 geeft een samenvatting van de belangrijkste beoordelingscriteria voor achteraf geïnstalleerde wapening met injectiesystemen en gietmortels.

Table 2: Vergelijking van de beoordeling van injectiemortels gebruikt in systemen met achteraf geïnstalleerde wapening versus gietmortels

Beoordelingsparameters

//EOTA EAD 330087/ICC ES AC308// (Injectiemortel)

//EN 1504-6/ASTM C1107// (Gietmortel)

Diverse betonsterkteklassen, bijv. //C12 tot C50// of //beton met lage en hoge sterkte//

Geldig

Geldig

Ongescheurd beton

Geldig

(beoordeeld volgens EN 1504-6) (niet beoordeeld volgens ASTM C1107)

Gescheurd beton

Geldig

-

Andere belastingsomstandigheden – seismisch en brand

Geldig

-

Gevoeligheid voor installatieomstandigheden (d.w.z. boorgatreiniging)

Geldig

-

Installatie bij lage en hoge temperaturen

Geldig

-

Boormethode

Geldig

(EN 1504-6 – niet gespecificeerd in CE-markering) (ASTM C1107 – niet beoordeeld)

Boorgatrichting en maximale diepte

Geldig

(EN 1504-6 – niet gespecificeerd in CE-markering) (ASTM C1107 – niet beoordeeld)

Langdurige belasting bij 21°C

Geldig (50-100 jaar)

(EN 1504-6 – slechts 3 maanden) (ASTM C1107 – niet beoordeeld)

Langdurige belasting bij verhoogde temperaturen

Geldig (50-100 jaar)

-

Vries-dooicycli

Geldig

-

Bestandheid tegen alkaliteit

Geldig

-

Corrosiebescherming van de wapening

Geldig

-

Alleen mortels mogen worden gebruikt voor constructieve verbindingen.

//LOKALISATIE VEREIST//

Stel u voor dat u een beton-op-betonverbinding ontwerpt, bijvoorbeeld een vloer-op-wandverbinding. U hebt de volledige constructie en wapening berekend en ontworpen volgens de //Eurocode/ACI//. U vindt een gietmortelproduct dat op de een of andere manier is getest voor het herstellen van een betonnen constructieonderdeel of voor opvuldoeleinden, maar het systeem is niet beoordeeld voor het verbinden van een nieuw constructief betonelement met een bestaand element. Mogelijk vindt u ook enige informatie over de hechtsterkte in het technische gegevensblad van het product. Maar zonder exacte weerstandswaarden afkomstig uit een beoordeling door een onafhankelijke derde partij (zoals //TAB/ICC-ES//), hoe weet u dan of het ontwerp of de installatie die u met gietmortels hebt gemaakt bestand zal zijn tegen de krachten die in de loop van de tijd worden overgedragen?

Het antwoord is eenvoudig: dat kunt u niet weten. We kunnen niet zomaar een ontwerp uitvoeren met een dergelijk gietmortelsysteem wanneer de prestaties niet specifiek zijn vastgesteld voor toepassingen met achteraf geïnstalleerde wapening waarbij betonelementen constructief met elkaar worden verbonden. In dat geval vergelijken we mogelijk appels met peren.

Omdat Hilti een breed scala aan gekwalificeerde oplossingen voor constructieve verbindingen biedt, willen we het onze gebruikers gemakkelijk maken om de beste oplossing te vinden en te selecteren die waardegeoptimaliseerd is voor hun toepassingsomstandigheden. Dit doen we door onze SPEC2SITE-oplossingen (met injectiemortel) aan te bieden, die helpen om het volgende te waarborgen:

Productiviteit – Voor een ingenieur/architect/bestekschrijver zorgen onze oplossingen voor beter presterende en waardegeoptimaliseerde specificaties. Voor een aannemer maken onze oplossingen de werkzaamheden op de bouwplaats sneller en eenvoudiger.

Veiligheid – Onze goedgekeurde oplossingssystemen helpen een correcte installatie te waarborgen, zelfs op complexe bouwplaatsen, zodat aan de ontwerpspecificaties wordt voldaan. Dit geeft meer zekerheid dat wordt gerealiseerd wat is gespecificeerd en leidt tot veiligere bouwpraktijken.

Duurzaamheid ­– Duurzamere oplossingen met minder materiaalverbruik en CO₂-reductie dankzij ontwerpoptimalisatie.

Ontwerp en bereken met PROFIS Engineering-software.

// LOKALISATIE VEREIST // Link nodig

Om te beginnen met volledig normconforme en veilige beton-op-betonverbindingen, gebruikt u Hilti's eigen software PROFIS ENGINEERING voor snelle, efficiënte en betrouwbare oplossingen. PROFIS helpt u normconforme oplossingen te verkrijgen volgens diverse nationale en regionale normen, zoals de Eurocodes en ACI. U kunt de verankeringsdiepte van wapening berekenen voor uiteenlopende toepassingen, waaronder overlapverbindingen, eindverankeringen en toepassingen op basis van schuifwrijving (overlay), met gekwalificeerde Hilti-injectiesystemen volgens de actuele ontwerpcodes en ontwerpnormen.

Kies voor zekerheid en neem vandaag nog contact met ons op en // Neem contact op met een Hilti-medewerker //.

Als u meer ondersteuning nodig heeft om te bepalen welke kwalificatie en ontwerpmethode het meest geschikt zijn voor uw toepassing, laat dan een reactie achter onder dit artikel of plaats uw vraag in ons // Engineering Center // of raadpleeg Hilti's // Handboek voor beton-op-betonverbindingen //.