DOSSIER 6650 Corrosieschade VZA-voorspankabels in woningen te Heerhugowaard Rapport 6650-2-1 Steekproef in Edelstenenwijk 5 november 2008
SAMENVATTING Uit een onderzoek naar de conditie van VZA-kabels in de vloerconstructies van een woonblok in de Edelstenenwijk te Heerhugowaard (Adviesbureau Hageman rapport 6650-1-1 van 19 mei 2008) kwam naar voren dat relatief veel kabels waren geroest en/of geheel of gedeeltelijk gebroken. Omdat de corrosieschade aan de VZA-kabels naar alle waarschijnlijkheid met de uitvoeringswijze tijdens de bouw te maken heeft, was het de verwachting dat ook bij de andere woonblokken met VZA-kabels in de Edelstenenwijk schade aanwezig kan zijn. Om na te gaan of dat inderdaad het geval is, is door Adviesbureau Hageman in samenwerking met Atlas Bouwtechnisch Adviesburo een steekproef uitgevoerd bij een zestal andere woonblokken. Omdat woonblokken soms zijn opgebouwd uit twee, los van elkaar staande blokken met daar tussen een dilatatievoeg, zijn uiteindelijk in de steekproef de kabels in acht blokken met aaneengesloten woningen onderzocht. De bevindingen van het onderzoek zijn vastgelegd in het onderhavige rapport. Bij alle onderzochte woonblokken is in meer of mindere mate vastgesteld dat de conditie van de VZA-kabels niet helemaal goed is. Dat kon worden geconstateerd omdat in de kabel niet de juiste voorspankracht aanwezig was of omdat de kabel gebroken was en eruit getrokken kon worden. Nergens is er sprake van een acuut constructief gevaar. Op minimaal twee plaatsen is de situatie zo afwijkend dat waarschijnlijk de vloer niet meer voldoet aan de constructieve eisen uit het Bouwbesluit. De toetsing van de draagkracht van de vloeren in relatie tot de eisen in het Bouwbesluit is uitgevoerd in een aanvullend onderzoek, dat is gerapporteerd in Adviesbureau Hageman rapport 6650-3-1 van 5 november 2008. Op basis van de waargenomen breukvlakken van de strengen van de VZA-kabels en hetgeen uit de literatuur bekend is over corrosieschade aan VZA-kabels, was het vermoeden dat breuken zijn opgetreden door een mechanisme dat bekend staat als spanningscorrosie. Aan Stork FDO is gevraagd om een aantal breukvlakken te beoordelen (Doc. 3). Daaruit kwam naar voren dat inderdaad in het merendeel van de breuken spanningscorrosie de oorzaak was. In drie gevallen was er sprake van mechanische beschadiging door hakken of boren, hetgeen aansloot bij de bevindingen die al tijdens het onderzoek waren gedaan.
6650-2-1
1
INHOUD
1
Inleiding .............................................................................................................3
1.1 1.2
Opdracht..............................................................................................................3 Documenten ........................................................................................................3
2
Doel en opzet van de steekproef.......................................................................4
2.1 2.2
Doel van de steekproef........................................................................................4 Opzet van het onderzoek.....................................................................................4
3
Bevindingen van de steekproef ........................................................................7
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9
Inleiding ..............................................................................................................7 Woonblok II: Fluoriet 9 ......................................................................................8 Woonblok III: Citrien 1 ....................................................................................10 Woonblok IVa: Granaat 34...............................................................................12 Woonblok IVb: Granaat 48...............................................................................13 Woonblok Va: Granaat 21 ................................................................................14 Woonblok Vb: Granaat 39 ................................................................................15 Woonblok VI: Granaat 63.................................................................................16 Woonblok VII: Turkoois 2................................................................................18
4
Onderzoek naar breukmechanisme van de VZA-kabels ............................19
5
Bespreking van de bevindingen .....................................................................19
6
Conclusies ........................................................................................................21
6650-2-1
2
1
Inleiding
1.1 Opdracht Na een brand in een woning aan de Turkoois te Heerhugowaard is de conditie van in verdiepingsvloeren toegepaste VZA-kabels (VZA: Voorspanning Zonder Aanhechting) onderzocht. Daaruit kwam naar voren dat de voorspankabels van het betreffende woonblok in ernstige mate corrosie (roest) vertoonden (Doc. 1). Een aantal kabels was geheel gebroken en bij een aantal kabels waren één of meerdere draden van de zevendraadskabel gebroken. Op basis van de resultaten van het in opdracht van de gemeente uitgevoerde onderzoek is geconcludeerd dat de schade aan de VZA-kabels niet het gevolg is geweest van de brand. De meest waarschijnlijke oorzaak van de corrosieschade is dat al tijdens de bouw water tussen de voorspankabels en de omhulling is gelopen. Dat water heeft, waarschijnlijk vooral in de eerste jaren na de bouw, geleid tot corrosie. Door een mechanisme, dat bekend staat als spanningscorrosie, zijn draden van kabels en hele kabels gebroken. Het woonblok Turkoois 1 t/m 11 staat in de Edelstenenwijk van Heerhugowaard. In dezelfde wijk staat nog een groot aantal andere woonblokken (in totaal 199 woningen) die volgens dezelfde bouwmethode zijn gebouwd. Vanuit haar zorgplicht wilde de gemeente weten of de corrosieproblematiek zich beperkt tot de woningen van Turkoois 1 t/m 11, dan wel of het ook bij de andere woonblokken voorkomt. Nadat op 19 mei 2008 de bewoners van de betreffende wijk zijn geïnformeerd over de problematiek, heeft de gemeente aan Adviesbureau Hageman opdracht gegeven om bij de overige woonblokken een steekproef uit te voeren. Adviesbureau Hageman heeft de steekproef, in het vervolg ook aangeduid met onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met Atlas Bouwtechnisch Adviesburo (verder aangeduid met Atlas). Het doel en de aanpak van de steekproef is beschreven in Hoofdstuk 2. Op basis van de bevindingen van het eerste onderzoek was er het sterke vermoeden dat de breuken in de kabels het gevolg zijn geweest van een vorm van spanningscorrosie. Om dat vast te stellen is een aantal breukvlakken ter beoordeling voorgelegd aan Stork FDO B.V. Daarvoor zijn kabeldelen afkomstig uit het eerste onderzoek aan de Turkoois 1 t/m 11 en uit de steekproef in de andere woonblokken, gebruikt. De bevindingen zijn vastgelegd in Doc. 3 en zijn in Hoofdstuk 4 samengevat weergegeven. 1.2 Documenten In dit rapport is verwezen naar de volgende documenten: Doc. 1 VZA-voorspankabels in woningen te Heerhugowaard; Onderzoek naar de oorzaak en omvang van corrosie en breuk. Adviesbureau ir. J.G. Hageman B.V., Dossier 6650, Rapport 6650-1-1, 19 mei 2008. Doc. 2 Trekproeven Voorspankabels; Meetrapport. TU-Eindhoven, rapport O2008.19TU/e-COUT-PVM 26 juni 2008. Doc. 3 Onderzoek naar het breukmechanisme van een aantal voorspankabels. Stork FDO B.V., rapport MOA08-00207, d.d. 19 augustus 2008.
6650-2-1
3
2
Doel en opzet van de steekproef
2.1 Doel van de steekproef In het eerste onderzoek bij de woningen Turkoois 1 t/m 11 bleek dat een relatief groot aantal kabels gebroken was of nog slechts gedeeltelijk op spanning stond. Er is niet precies onderzocht wat de resterende draagkracht van de vloeren is. Ook zijn niet alle VZA-kabels onderzocht. Vanwege het grote aantal gebroken lange kabels mag echter worden aangenomen dat niet overal nog wordt voldaan aan de eisen die in het Bouwbesluit worden gesteld aan de constructieve veiligheid1. Hoewel er geen acuut gevaar voor instorting is bij Turkoois 1 t/m 11, waarbij wordt opgemerkt dat de 1e verdiepingsvloer voor het trapgat nog is onderstempeld, zal de veiligheidsmarge die normaliter voor constructies wordt geeist, niet overal in de vloeren van Turkoois 1 t/m 11 aanwezig zijn. Gegeven de meest waarschijnlijke oorzaak van de corrosieschade en de gebroken kabels, kan worden gesteld dat bij de andere woonblokken, die volgens dezelfde bouwmethode zijn gebouwd, potentieel eenzelfde schade aanwezig kan zijn. De gemeente heeft gemeend dit te willen onderbouwen met een steekproef. Doel van die steekproef is om vast te stellen dat er bij de andere woonblokken inderdaad potentieel een kans is dat een deel van een vloerconstructie niet meer voldoet aan de constructieve eisen van het Bouwbesluit. De steekproef is niet bedoeld om precies de draagkracht van de vloeren in de te onderzoeken woonblokken vast te stellen. 2.2 Opzet van het onderzoek Voor de steekproef had Adviesbureau Hageman in eerste instantie voorgesteld om bij 4 andere woonblokken (ca. 10% van het totale aantal woningen) de helft van de voorspankabels te controleren. Naar aanleiding van de resultaten van dit onderzoek werd het wenselijk gevonden de steekproef nog uit te breiden met twee extra woonblokken, wat vervolgens ook is gedaan. De woonblokken in de Edelstenenwijk zijn niet allemaal precies gelijk. Soms bestaat een blok uit twee gedeelten met daartussen een dilatatievoeg. In dat geval bevindt zich bij ieder van de twee blokdelen aan de zijde van de dilatatievoeg waarschijnlijk een blindanker (anker opgenomen in vloer) en aan de andere zijde een anker waar is gespannen. Het aantal woningen per blok is ook verschillend. Bij het eerste onderzoek, in het woonblok waar de brand heeft plaatsgevonden, is een relatief groot aantal breuken vastgesteld in de omgeving van een zogenaamd tussenspanpunt. Wanneer wel en wanneer niet is gewerkt met een tussenspanpunt is niet helemaal duidelijk. Aangenomen is dat bij een blokdeel van vier aaneengesloten woningen geen sprake is geweest van het toepassen van een tussenspanpunt. Bij vijf of meer aaneengesloten woningen zal dat wel het geval zijn. Bij de keuze van de te onderzoeken woonblokken is gekeken naar: - een goede verdeling over de wijk; - de aanwezigheid van tussenspanpunten; 1
De eerste conceptversie van het onderhavige rapport is opgesteld in augustus 2008. Toen was een rekenkundige beoordeling van de capaciteit van de vloeren bij niet (volledig) functionerende VZA-kabels nog niet uitgevoerd. Ten tijde van het uitbrengen van de definitieve versie van dit rapport, d.d. 5 november 2008, is dat onderzoek wel uitgevoerd. De bevindingen zijn vastgelegd in Rapport 6650-3-1 “VZA-Voorspankabels in woningen te Heerhugowaard; Rekenkundige beoordeling capaciteit van de vloeren.”, d.d. 5 november 2008.
6650-2-1
4
- het type woning (aantal woningen per blok); - de toegankelijkheid van de gevel met de spanankers. Er was geen informatie beschikbaar over de bouwvolgorde die destijds is gehanteerd, zodat bij het opzetten van de steekproef daar geen gebruik van gemaakt kon worden. In de figuren 1 en 2 zijn de gekozen onderzoeklocaties aangegeven. Omdat in een aantal gevallen het gehele blok is opgebouwd uit twee delen met een dilatatievoeg er tussen en de VZAkabels van beide delen zijn onderzocht, zijn in totaal de VZA-kabels bij acht kopgevels onderzocht. In Tabel 1 is een overzicht gegeven. Daarbij is het blok van Turkoois 1-11 van het eerste onderzoek ook opgenomen. Tabel 1
Overzicht van onderzochte woonblokken of delen van een woonblok.
Woon -blok I
Woningen
Opbouw blok
Turkoois 1-11
6 woningen
II III IVa IVb Va
Fluoriet 9-17 Citrien 1-11 Granaat 34-48 Granaat 34-48 Granaat 21-39
Vb
Granaat 21-39
VI VII
Granaat 63-73 Turkoois 2-18
5 woningen 6 woningen 8 woningen (4 + 4) 8 woningen (4+4) 10 woningen (4 + 6) Zijde blok van 4. 10 woningen (4 + 6) Zijde blok van 6. 6 woningen 9 woningen (5 + 4) Zijde blok van 5.
6650-2-1
Tussenspanpunt Ja Ja Ja Nee Nee Nee
Zijde controle
Opmerkingen
M.n. Turkoois 1, maar ook bij Turkoois 11 Fluoriet 9 Citrien 1 Granaat 34 Granaat 48 Granaat 21
Eerste onderzoek
Ja
Granaat 39
Ja Ja
Granaat 63 Turkoois 2
Het andere deel van dit blok is niet onderzocht.
5
Figuur 1
Plattegrond van de Edelstenenwijk met de onderzoeklocaties aangegeven.
Fluoriet 9-17
Granaat 63-73
Granaat 34-48
Citrien 1-11
Turkoois 1-11
Turkoois 2-18 Granaat 21-39 Figuur 2 6650-2-1
Satellietfoto van de Edelstenenwijk met de onderzoeklocaties aangegeven. 6
2.3 Onderzoeksmethode Bij de gevels zijn niet alle VZA-kabels onderzocht. De wijze van onderzoek was als volgt. Ter plaatse van de VZA-kabel zijn lokaal enkele stenen van het metselwerk uit de gevel gehaald. Nadat de vulling van het anker, als deze vulling aanwezig was, is verwijderd, is de vijzel op het kabeldeel wat nog door het anker steekt, gezet. Vervolgens is aan de kabel getrokken totdat deze los komt. Dat is ten gevolge van de wrijving in de wigverankering veelal bij een hogere kracht dan de kracht die in de kabel aanwezig is. Als de wig los schiet valt de trekkracht gelijk terug. Daarna kan worden bepaald bij welke kracht de wigverankering begint te verplaatsen. Dat is dan de kracht die in de kabel aanwezig is. De kracht die in de VZA-kabels aanwezig is als deze in tact zijn, zal ergens tussen de 110 kN en 125 kN liggen. Als bij de trekproef een kracht groter of gelijk aan 110 kN werd gemeten dan betekent dit dat er waarschijnlijk geen breuken in aanwezig zijn en werd deze kabel als akkoord gerekend. Dit zegt overigens nog niets over eventueel aanwezige corrosie. De betreffende kabel kan nog steeds gecorrodeerd zijn. Wel is aangetoond dat de benodigde voorspankracht nog aanwezig is en vanuit de veronderstelling dat het corrosieproces inmiddels is gestopt, mag worden verwacht dat die kracht in de toekomst ook aanwezig zal blijven. Als een geringere kracht dan 110 kN in de kabel aanwezig was dan is de aanwezige kracht in een percentage aangegeven, waarbij arbitrair een kracht van 125 kN als 100% is aangehouden. In diverse gevallen bleek de wig bij een kracht van ca. 155 kN nog niet los te komen. In die gevallen is gestopt met trekken. Voor VZA-kabels waar dat het geval was, mag worden aangenomen dat de voorspankracht nog in de kabel aanwezig is. Het is namelijk onwaarschijnlijk dat een dergelijk hoge kracht op de wigverankering kan worden opgenomen als niet nog een aanzienlijke trekkracht in de kabel aanwezig is.
3
Bevindingen van de steekproef
3.1 Inleiding In dit hoofdstuk worden per onderzochte kopgevel de resultaten besproken. Er is voor gekozen de resultaten in één figuur weer te geven, zodat een zo goed mogelijk beeld kan worden verkregen van waar er iets mis is. Vervolgens worden eventuele bijzonderheden nog apart besproken. Bij het controleren van de kracht in de kabels bleek in een beperkt aantal gevallen dat nog enkele (2 of 3) in tact zijnde draden braken. Daar waar dat is opgetreden is de kabel in de presentaties als gebroken aangeduid. Op die plaatsen waar lange en korte kabels naast elkaar aanwezig zijn, was veelal niet bekend of de beproefde kabel kort of lang was. Alleen in het geval van een gebroken kabel, die eruit werd getrokken, kon dat worden vastgesteld. De resultaten zijn gepresenteerd zonder daarbij aan te geven of het een korte of lange kabel betreft. Bij de presentatie en bespreking van de resultaten wordt per verdieping onderscheid gemaakt in het vloergedeelte voor het trapgat en het vloergedeelte achter het trapgat. In Doc. 1 is dit nader toegelicht. Het vloergedeelte voor het trapgat is het korte deel en het 6650-2-1
7
vloergedeelte achter het trapgat is het lange deel van de vloer. In de figuren waarmee in dit rapport de resultaten worden getoond (zie bijvoorbeeld figuur 3), bevindt het deel voor het trapgat zich links en het deel achter het trapgat bevindt zich rechts. 3.2 Woonblok II: Fluoriet 9 Fluoriet 9-17 betreft een woonblok van 5 woningen. Aan de zijde van Fluoriet 17 zijn geen ankers in de gevel te vinden. Dit betekent dat ter plaatse blindankers zijn toegepast. Het onderzoek is uitgevoerd aan de zijde van Fluoriet 9. Het bleek dat de ankersparingen op de 2e verdieping niet van mortel waren voorzien. Op de 1e verdieping was dat wel het geval. De resultaten zijn samengevat weergegeven in figuur 3. Omdat het blok uit meer dan 4 woningen bestaat, is het vermoeden dat er een tussenspanpunt is toegepast. Waar het tussenspanpunt precies is toegepast is niet bekend. Dat kan zowel na 2 woningen (12 m) als na 3 woningen (18 m) vanaf het spananker zijn. 1e verdieping Twee naast elkaar gelegen kabels (nr. 8 en 9) bleken niet volledig op spanning te staan. Bij kabelnr. 8 was de kracht in de kabel ca. 34 kN. De wiggen waren niet op dezelfde diepte in de ankerkop aanwezig, 1 wig was namelijk verder ingetrokken dan de andere. De kabel is 1 à 2 cm naar binnen toe gegaan. Dit betekent dat er in de kabel weinig spanning aanwezig was. Door de verplaatsing van 1 à 2 cm kon de koppeling niet meer goed grip krijgen. Bij kabelnr. 9 kwamen de wiggen los bij ca. 85 kN. Nadat de kracht was teruggevallen bleek de kabel te breken bij een kracht van ca. 56 kN. Uit de breukvlakken blijkt dat 2 van de 7 draden vers waren gebroken. De lengte van de uitgetrokken kabel bedraagt 9,4 m. Er zat veel vocht in het kanaal. Waar dat vocht vandaan komt, is niet duidelijk. Op 8,3 m vanaf Fluoriet nr. 9 bevond zich de eerste breuk in de kabel. Vanaf de breuk richting de gevel van Fluoriet nr. 9 was corrosie op de kabel zichtbaar (figuur 4). De overige 13 onderzochte kabels van de 1e verdieping bleken goed op spanning te staan.
6650-2-1
8
Fluoriet 9 - 17 Controle bij nr. 9 Blok van 5 woningen
OK OK
201716 1514
13
1211
OK OK OK
OK
OK OK
6
17 5
16 4
15 3
19 3
2 1
OK OK
OK 18
8 7
67% tussenspanpunt
11
56%
201913 1812
tussenspanpunt
trapgat 10 9
14
10 9
8 7
6
5 4
OK 5 draden stuk
Ca. 27 % OK
OK
OK OK
OK OK
trapgat 2 1
188
Figuur 3
Resultaten voor blok Fluoriet 9 t/m 17.
Figuur 4
Corrosie waargenomen op kabel 9 van de 1e verdieping (Fluoriet 9 t/m 17).
6650-2-1
9
2e verdieping Er bleken vier naast elkaar gelegen kabels (7, 6, 17 en 5) niet geheel in orde te zijn. Bij kabel 5 liep de kracht op tot ca. 28 kN. De kabel bleek gebroken te zijn (figuur 5). Het kabeldeel aan de zijde van Fluoriet 9 is verwijderd. Er was weinig roest zichtbaar rondom de breuk. Het lostrekken ging redelijk gemakkelijk. De breuk bevond zich op 14,8 m vanaf de gevel van Fluoriet 9. De wiggen zagen er nog goed uit. Ook bij kabel 6 liep de kracht op tot 28 kN en bleek deze gebroken te zijn. 1 à 2 draden waren nog deels goed. Het kabeldeel aan de zijde van Fluoriet 9 is verwijderd. Het lostrekken ging moeizaam. De breuk van 1 draad (figuur 6) bevond zich op 17,30 m, van 1 andere draad op 17,0 m en 5 draden op 16,0 m vanaf de gevel Fluoriet 9. De wiggen zagen er nog goed uit.
Figuur 5
Gebroken kabel 5 van de 2e verdieping (Fluoriet 9 t/m 17).
Figuur 6
Breukvlak van gebroken draad van kabel 6 van de 2e verdieping (Fluoriet 9 t/m 17).
Bij de kabels 7 en 17 is een gereduceerde kracht in de voorspankabels waargenomen. Het vermoeden is dat de breuk van de kabels 5 en 6 en de lagere kracht in de kabels 7 en 17 te maken hebben met de toepassing van het tussenspanpunt.
3.3 Woonblok III: Citrien 1 Citrien 1 t/m 11 is een blok van 6 woningen met blindankers bij nr. 11. Het onderzoek heeft daarom bij de gevel van Citrien 1 plaatsgevonden. Aangenomen mag worden dat in het midden een tussenspanpunt is toegepast (18 m vanaf de gevel). Op 2e verdieping zijn ankersparingen niet voorzien van mortelvulling, maar op de 1e verdieping wel. De resultaten zijn samengevat weergegeven in figuur 7.
6650-2-1
10
Citrien 1-11 Controle bij nr. 1 Blok van 6 woningen trapgat
18
201716 1514
13
1211
8 7
6
17 5
16 4
15 3
5 4
19 3
2 1
OK
10 9
OK OK
11
OK OK
201913 1812
OK OK
14
6
2 1
OK OK
OK OK
8 7
OK
10 9
Breuk op 2,6 m OK
OK OK OK
trapgat
188
Figuur 7
Resultaten voor blok Citrien 1-11.
1e verdieping Bij 9 van de 10 onderzochte kabels blijkt de juiste spanning aanwezig te zijn. Kabel 12 bleek gebroken te zijn. De wiggen kwamen los bij een kracht van ca. 85 kN. Er bleek geen spanning in de kabel aanwezig te zijn. Een deel van de kabel is vanaf Citrien nr. 1 verwijderd. De lengte van het eruit gehaalde deel was 2,60 m. Ter plaatse van de breuk was ernstige roestvorming waar te nemen (figuur 8). Gezien de plaats van de breuk is het vermoeden dat tijdens de bouw vocht vanaf de ankerzijde tussen de VZA-kabel en de omhulling is gelopen.
Figuur 8
6650-2-1
Gebroken kabel 12 van de 1e verdieping (Citrien 1-11).
11
2e verdieping Alle 7 onderzochte VZA-kabels bleken op spanning te staan.
Figuur 9
OK OK OK OK
OK OK
Ca. 44 % Ca. 78 %
doorboord OK
OK OK
OK OK OK
OK OK
3.4 Woonblok IVa: Granaat 34 Granaat 34 t/m 48 is een blok van 8 woningen met een dilatatievoeg in het midden. Er zijn daarom steigers gebouwd bij zowel nr. 34 als bij nr. 48. Bij Granaat 34 zijn de ankerkoppen alleen op de 1e verdieping met mortel gevuld. Bij Granaat 48 ontbreekt de mortel zowel bij de 1e als bij de 2e verdieping. In deze paragraaf worden de resultaten van het blokdeel van 4 woningen aan de zijde van Granaat 34 besproken (figuur 9). Waarschijnlijk is bij deze woningen geen gebruik gemaakt van een tussenspanpunt.
Resultaten voor blok Granaat 34-48; Zijde Granaat 34.
1e verdieping 8 van de 9 onderzochte kabels bleken op spanning te staan. Kabelnummer 8 bleek spanningsloos te zijn. Een deel van de kabel is vanaf de gevel eruit getrokken. Dit deel had een lengte van 35 cm. De kabel is doorgeboord. Uit contact met een bewoner kwam naar voren dat dit waarschijnlijk meer dan 20 jaar geleden is gebeurd bij het aanbrengen van een schoorsteen voor een kachel. Er is geen corrosie op de kabel zichtbaar.
6650-2-1
12
2e verdieping Bij twee naast elkaar gelegen kabels bleek niet de juiste spanning aanwezig te zijn. De oorzaak hiervan is niet bekend, omdat de kabels er niet uitgehaald zijn. 3.5 Woonblok IVb: Granaat 48 Dit betreft het andere gedeelte van het blok van in totaal 8 woningen. Waarschijnlijk is bij dit blokdeel van 4 woningen ook geen tussenspanpunt gebruikt. De resultaten zijn in figuur 10 samengevat weergegeven.
Granaat 34 - 48 Controle bij nr. 48 Blok van 8 woningen (4 + 4) trapgat 10 9
8 7
6
17 5
16 4
15 3
5 4
19 3
OK OK
2 1
OK OK
11
OK OK
201913 1812
Ca. 40 % Ca. 44 %
14
10 9
8 7
6
2 1
OK Ca. 78 %
1211
OK OK
13
OK OK
201716 1514
OK OK OK
18
OK
trapgat
188
Figuur 10 Resultaten voor blok Granaat 34-48; Zijde Granaat 48. 1e verdieping Bij slechts één kabel is een geringere spanning waargenomen. 2e verdieping Bij twee naast elkaar gelegen kabels naast het trapgat is een geringe spanning waargenomen. Bij kabel 10 kwamen de wiggen los bij een kracht van ca. 85 kN. De kracht in de kabel was ca. 50 kN. Bij de verankering is zichtbaar dat een aantal draden ontbreekt (liggen naar binnen). De wiggen zijn eruit gehaald, opnieuw aangebracht en tenslotte is de kabel
6650-2-1
13
op 50 kN opnieuw aangespannen. Bij kabel 9 kwamen de wiggen los bij een kracht van ca. 105 kN. De kracht in de kabel was ca. 55 kN. 3.6 Woonblok Va: Granaat 21 Granaat 21 t/m 39 is een blok van 10 woningen met een dilatatievoeg tussen woning nr. 27 en nr. 29. Er zijn daarom steigers gebouwd bij zowel nr. 21 als bij nr. 39. Bij Granaat 39 ontbreekt de mortel zowel bij de 1e als bij de 2e verdieping. Aan de zijde van granaat 21 bestaat het blokdeel uit 4 woningen, zodat waarschijnlijk geen tussenspanpunt is toegepast. De resultaten zijn weergegeven in figuur 11.
Granaat 21 - 39 Controle bij nr. 21 Blok van 10 woningen (4 + 6)
201716 1514
13
1211
OK OK
6
17 5
16 4
15 3
2 1
OK
18
8 7
OK OK
11
10 9 Hakschade Ca. 50 %
201913 1812
OK OK
trapgat 14
6
OK
5 4
19 3
2 1
OK OK
8 7
OK OK
10 9
OK Ca. 56 %
OK OK OK
trapgat
188
Figuur 11 Resultaten voor blok Granaat 21-39; Zijde Granaat 21. 1e verdieping Bij kabel 11 kwam het anker los bij een kracht van ca. 130 kN. De kracht in de kabel aanwezig was ca. 70 kN. De overige 9 onderzochte kabels bleken de juiste kracht te bezitten. 2e verdieping Achter het trapgat bleken alle 7 onderzochte kabels op spanning te staan. Voor het trapgat zijn slechts de eerste twee kabels naast het trapgat onderzocht. Kabel 9 had slechts ongeveer de helft van de benodigde kracht en kabel 10 was gebroken. Er was geen roest zichtbaar rondom de breuk, wel vertoonde het breukvlak een soort van hakschade (figuur 12).
6650-2-1
14
Het lostrekken ging redelijk gemakkelijk. De breuk bevond zich op 6,28 m vanaf de gevel van Granaat 21. De wiggen zagen er nog goed uit.
Figuur 12 Kabel 10 Granaat 21 met zichtbare hakschade. 3.7 Woonblok Vb: Granaat 39 Dit deel van Granaat 21 t/m 39 bestaat uit 6 woningen, zodat aangenomen mag worden dat met een tussenspanpunt is gewerkt. De resultaten zijn weergegeven in figuur 13. 1e verdieping Naast het feit dat achter het trapgat bij één kabel een te lage kracht werd gemeten, zijn voor het trapgat twee gebroken kabels gevonden. Om de beide kabels er uit te trekken was een relatief grote kracht benodigd (ca. 60 kN). Beide kabels waren ook op een afstand van ca. 10 m vanaf de gevel gebroken. De beide kabels kwamen er zeer nat uit (figuur 14) en bij het eruit trekken kwam zwart plastic mee. De bevindingen voor de kabels 11 en 12 wijzen er op dat waarschijnlijk bij hak- of boorwerkzaamheden de kabels zijn beschadigd en dat als gevolg van die werkzaamheden er ook water in de kabel is gelopen. Omdat de kabels erg nat waren kan de watertoetreding waarschijnlijk nog steeds plaatsvinden. Mogelijk dat een niet geheel dichte waterleiding of afvoerpijp in de vloer daar de oorzaak van is. 2e verdieping Alle 8 onderzochte kabels bleken goed op spanning te staan.
6650-2-1
15
Granaat 21 - 39 Controle bij nr. 39 Blok van 10 woningen (4 + 6) trapgat
18
201716 1514
13
1211
8 7
6
17 5
16 4
15 3
5 4
19 3
2 1
OK OK
10 9
OK OK
11
OK OK
201913 1812
OK OK
14
6
OK
2 1
OK OK
8 7
OK Ca. 62 %
10 9
breuk op 10 m breuk op 10 m
OK OK OK
trapgat
188
Figuur 13 Resultaten voor blok Granaat 21-39; Zijde Granaat 39.
Figuur 14 Een van de kabels 11 en 12, die er nat uit kwamen. 3.8 Woonblok VI: Granaat 63 Granaat 63 t/m 73 is een blok van 6 woningen met blindankers bij nr. 73. Bij Granaat 63 is daarom een steiger opgebouwd. Het blok Granaat 63 t/m 73 wijkt qua positie van de kabels af van de overige onderzochte woningen. Een samenvatting van de resultaten is weergegeven in figuur 15. 1e verdieping Bij alle 9 kabels was de wig niet los te krijgen. Aangenomen mag worden dat de spanning in deze kabels akkoord is.
6650-2-1
16
Granaat 63 - 73 Controle bij nr. 63 Blok van 6 woningen 10
12
1110
8
9
7 6
5
4 3
2 1
OK Ca. 56 %
11
OK
gebroken OK
12
tussenspanpunt
191817
14 13
OK
20
16 15
OK tussenspanpunt tussenspanpunt
19 191817 18
OK Ca. 33 %
trapgat 20
7
6 5
4 3
2 1
OK OK
8
OK
9
OK
1413
OK OK
OK OK OK
trapgat 1615
188
Figuur 15 Resultaten voor blok Granaat 63-73; Zijde Granaat 63. 2e verdieping Op deze verdieping bleek een relatief groot aantal kabels niet in orde te zijn. Achter het trapgat waren twee van de 5 onderzochte kabels niet goed op spanning en was één kabel gebroken. Bij de gebroken kabel (nr. 9) kwamen de wiggen los bij een kracht van ca. 125 kN. De kracht in de kabel bedroeg slechts ca. 15 kN. Daarna is aan de kabel getrokken en deze brak bij ca. 85 kN. Het eruit trekken van de kabel ging moeizaam. Tot 8,9 m vanaf de gevel was de kabel niet geroest en bedekt met vet en mortelresten. Vanaf 9,5 m tot 11,0 m was de kabel licht aangetast. Vanaf 12 m tot 16 m was sprake van droge roest op de kabel. De breuk bevond zich op ca. 18,6 m voor 6 draden. De laatste draad was op 19,6 m gebroken. Er was daar veel corrosie zichtbaar. Er is veel omhullingsbuis meegekomen. Dit verklaart de weerstand bij het naar buiten trekken van de kabel. Voor het trapgat bleken 3 van de 6 onderzochte kabels gebroken te zijn. Van de 3 kabels die wel op spanning stonden, waren er 2 waarschijnlijk korte kabels. De eerste lange kabel naast het trapgat stond ook goed op spanning. Kabel 14 was spanningsloos. Deze is er niet uitgehaald. Bij kabel 17 kwamen de wiggen los bij ca. 70 kN. De kabel was spanningsloos. De kabel was op 14,5 m ingevreten. Tot aan 14,5 m zag de kabel er goed uit. De breuken in de dra6650-2-1
17
den bevonden zich op ca. 21 m. Bij kabel 18 was het ongeveer hetzelfde. De wiggen kwamen ook los bij ca. 70 kN en de kabel was ook spanningsloos. De kabel was van 14,5 m tot 15,3 m licht ingevreten. Van 16,1 m tot 20,4 m was de kabel geroest. De eerste draad was op 19,8 m gebroken. Daarnaast zijn draden gebroken op ca. 20,5 m. Op 18,2 m was de moet van de wiggen zichtbaar (35 mm lang). Op 17,8 m was de moet van de vijzel zichtbaar (50 mm lang). Deze resultaten duiden erop dat er een tussenspanpunt was en dat tijdens de bouw bij het tussenspanpunt naar binnen gelopen water de oorzaak is van de schade. Het tussenspanpunt ligt hoog in de doorsnede. Het water is aan beide zijden van dat punt naar beneden gelopen en heeft daar tot corrosie geleid. Aan de zijde voorbij het tussenspanpunt heeft de corrosie tot breuk van de kabels geleid.
OK Ca. 56 %
Ca. 44 % OK
Ca. 78 % nabij eindanker
OK
OK
OK OK OK OK
OK
OK OK OK
OK
3.9 Woonblok VII: Turkoois 2 Turkoois 2 t/m 18 is een blok van 9 woningen, waarbij tussen woningen 10 en 12 een dilatatie is aangebracht. Het blok van 5 woningen van Turkoois 2 t/m 10 is onderzocht vanaf de gevel bij Turkoois 2. De andere zijde is niet onderzocht. De resultaten zijn samengevat weergegeven in figuur 16.
Figuur 16 Resultaten voor blok Turkoois 2-18; Deel Turkoois 2-10 en zijde Turkoois 2.
6650-2-1
18
1e verdieping Achter het trapgat bleken de eerste twee kabels niet in orde. Kabel 10 stond niet goed op spanning en kabel 9 was gebroken. De breuk bevond zich op 2,6 m en er was roest op de kabel zichtbaar. Waarschijnlijk is hierbij het vocht via het spananker toegetreden. 2e verdieping Bij 2 van de 8 onderzochte kabels bleek slechts ca. 50% van de normale voorspankracht in de kabels aanwezig te zijn.
4
Onderzoek naar breukmechanisme van de VZA-kabels
In opdracht van Adviesbureau Hageman heeft Stork FDO B.V. een groot aantal breukvlakken beoordeeld. In totaal zijn door Adviesbureau Hageman 20 breukvlakken geselecteerd. Dit betreft kabels uit zowel het eerste onderzoek (Turkoois 1 t/m 11) alsook uit de steekproef (woonblokken II t/m VII). De resultaten zijn weergegeven in Doc. 3 en hierna kort samengevat. Bij het merendeel van de breukvlakken bleek inderdaad spanningscorrosie de oorzaak te zijn. Bij drie breukvlakken was de oorzaak een mechanische beschadiging door hakken of boren. Dat was bij: - kabel 17 in de 1e verdieping van Turkoois 1-11 - kabel 8 in de 1e verdieping van Turkoois 34-48 (zijde 34) - kabel 10 in de 2e verdieping van Turkoois 21- 39 (zijde 21). Deze bevindingen sluiten aan bij hetgeen al tijdens het onderzoek is waargenomen.
5
Bespreking van de bevindingen
Bij alle woonblokken van de steekproef is gevonden dat iets niet in orde was met één of meer van de onderzochte voorspankabels. Tijdens het onderzoek zijn alle bevindingen beoordeeld op de noodzaak om directe maatregelen te nemen. Hoewel op sommige plaatsen de conditie van de voorspanning slecht is, is er nergens sprake van een direct gevaar en/of een noodzaak om direct versterkende maatregelen te nemen. Het lijkt erop dat bij de onderzoeken van de steekproef de situatie nergens zo slecht is als dat wat in het eerste onderzoek bij Turkoois 1-11 is waargenomen. Ter vergelijking zijn de resultaten van het eerste onderzoek in figuur 17 op een vergelijkbare manier weergegeven, zoals dat voorgaand in dit rapport is gedaan. Dit neemt echter niet weg dat ook in andere woonblokken waarschijnlijk delen van de vloerconstructie niet voldoen aan de constructieve eisen uit het Bouwbesluit (zie voetnoot op pagina 4). Bijvoorbeeld is bij Fluoriet 9-17 op de 2e verdieping achter het trapgat en bij Granaat 63 op de 2e verdieping gevonden dat er sprake is van een slechte conditie van de voorspankabels. Ondanks het feit dat diverse kabels geheel of gedeeltelijk niet meer functioneren, is er geen sprake van een acuut gevaar. Wat opvalt, is dat slechte VZA-kabels (niet op spanning of gebroken) vaak voorkomen in de vorm van twee of meerdere bij elkaar. Dat is op zich ook wel logisch, als wordt bedacht dat bepaalde omstandigheden tijdens de bouw waarschijnlijk mede bepalend zijn geweest voor de schade. Zo zal de kans op schade in een droge bouwperiode mogelijk kleiner zijn 6650-2-1
19
geweest dan in een natte bouwperiode. En als dan bij een vloer het water door wellicht een scheurtje in het beton naar een tussenspanpunt en vervolgens in de kabel loopt, dan zal dat waarschijnlijk bij meerdere kabels naast elkaar kunnen gebeuren.
Turkoois 1 - 11 Controle bij nr. 1 Blok van 6 woningen
Kort - los tussenspanpunt
10 9
8 7
6
5 4
19 3
2 1
OK OK
2 1
OK OK
Ca. 22 % OK
15 3
Kort - los OK
16 4
OK OK
17 5
OK
6
Ca. 75 %
8 7
OK tussenwoning
10 9
Ca. 44 % Ca. 67 %
11
OK OK
201913 1812
Ca. 57 % Ca. 57 %
14
tussenspanpunt
trapgat
trapgat 13
1211 tussenspanpunt tussenspanpunt
Koppeling los OK
201716 1514 Ca. 43 % boorschade OK
18
188
Figuur 17 Resultaten voor blok Turkoois 1-11 met de volgende aanvullende informatie(Doc. 1): - Bij de kabels 20 van de 1e verdieping en 10 van de 2e verdieping zijn enkele draden gebroken bij het trekken. Op basis van het aantal daarbij gebroken draden is het aangegeven percentage van de voorspankracht, dat waarschijnlijk aanwezig is geweest, bepaald. - Bij kabel 7 van de 1e was duidelijk corrosie waar te nemen vanaf het tussenspanpunt tot aan de breuk, die in een woning verder was gelegen (tussenwoning = woning tussen eindwoning en woning naast tussenspanpunt). Bij de meest slechte plaatsen in Fluoriet 9-17 en Granaat 63-73 heeft, net als bij Turkoois 1-11, in belangrijke mate het tussenspanpunt een rol gespeeld. Om die reden mag worden aangenomen dat bij woonblokken, waarbij gebruik gemaakt is van een tussenspanpunt (meer dan 4 woningen in een aaneengesloten blok of blokdeel) er een verhoogde kans is dat de conditie van meerdere VZA-kabels naast elkaar niet goed is. Toch kan bij blokken, waar waarschijnlijk geen tussenspanpunt is toegepast, nog steeds sprake zijn van meerdere 6650-2-1
20
kabels naast elkaar die niet in orde zijn. In dat verband kan worden opgemerkt dat bij alle drie de onderzochte blokdelen van 4 woningen (Granaat 34, Granaat 48 en Granaat 21) twee kabels naast een trapgat niet in orde waren met weliswaar in één geval een hakschade. Bij de kabels die niet goed op spanning staan en er niet zijn uitgehaald, zullen waarschijnlijk één of meerdere draden gebroken zijn. Voor die kabels is niet bekend waar de schade zich bevindt. Is dat bij het tussenspanpunt of aan het uiteinde bij een anker, of door hak- of boorschade? Bij de kabeldelen die zijn verwijderd bleek slechts in een enkel geval de breuk nabij het eindpunt aanwezig te zijn. In een aantal gevallen is ook waargenomen dat kabels zijn beschadigd of gebroken door hakken of boren. Bij enkele kabels is vocht aangetroffen. Het vermoeden is dat in die gevallen waar nu nog vocht aanwezig is op de kabels, dat vocht niet water is wat tijdens de bouw bij de kabels is gekomen, maar nu nog steeds op één of andere manier daar kan komen. Dat kan bijvoorbeeld het geval zijn als er sprake is van een lekke leiding in de vloer en ter plaatse ook een beschadiging van de omhulling van de kabel. Op diverse plaatsen is waargenomen dat de sparingen ter plaatse van de eindverankering niet met mortel waren gevuld. Bij geen van die kabels was sprake van een breuk nabij de eindverankering. Daar waar wel een breuk van de kabel nabij de eindverankering is waargenomen, was de sparing wel gevuld met mortel. Dit wijst erop dat er geen directe relatie is tussen het niet aanwezig zijn van de vulling van de sparingen en breuk van de kabels.
6
Conclusies
In opdracht van de gemeente Heerhugowaard is door Adviesbureau Hageman in samenwerking met Atlas een onderzoek uitgevoerd naar de conditie van de VZA-voorspankabels in de woningen van de Edelstenenwijk. Aanleiding voor het onderzoek was dat bij de woningen van Turkoois 1 t/m 11 bij een eerder onderzoek is geconstateerd dat de VZA-kabels in ernstige mate corrosie vertoonden en waarbij enkele kabels gebroken waren. De resultaten van dat onderzoek waren zodanig dat minimaal een deel van de vloerconstructie niet meer voldoet aan de constructieve eisen uit het Bouwbesluit. Naar alle waarschijnlijkheid heeft de corrosieschade bij Turkoois 1 t/m 11 te maken met de indertijd toegepaste bouwmethode. Dit betekent dat de corrosieproblemen ook aanwezig kunnen zijn bij de andere woonblokken van de Edelstenenwijk. Met het uitgevoerde onderzoek is nagegaan of inderdaad bij andere woonblokken zich corrosieproblemen voordoen. Dat is gedaan door middel van een steekproef, waarbij in een aantal andere woonblokken bij een deel van de aanwezige VZA-kabels gecontroleerd is of deze nog goed op spanning staan. Bij alle onderzochte woonblokken is in meer of mindere mate vastgesteld dat de conditie van de VZA-kabels niet helemaal goed is. Dat kon worden geconstateerd omdat in de kabel niet de juiste voorspankracht aanwezig was of omdat de kabel gebroken was en eruit getrokken kon worden. Nergens is er sprake van een acuut constructief gevaar, maar op minimaal twee plaatsen is de situatie zo afwijkend dat waarschijnlijk de vloer niet meer voldoet aan de constructieve eisen uit het Bouwbesluit. Het onderzoek of dat inderdaad zo 6650-2-1
21
is en welke maatregelen genomen moeten worden om te zorgen dat weer wel aan de constructieve eisen uit het Bouwbesluit wordt voldaan, was geen onderdeel van de onderhavige opdracht. In een vervolgopdracht is daar onderzoek naar verricht (zie Hageman rapport 6650-3-1, d.d. 5 november 2008). Geconcludeerd kan worden dat met de steekproef is aangetoond dat er bij alle woonblokken in de Edelstenenwijk, die zijn gebouwd volgens het principe van vloeren met VZAkabels, corrosieschade aanwezig kan zijn.
Rijswijk, 5 november 2008
Prof.dr.ir. D.A. Hordijk
6650-2-1
ir. J.J. Meester
22
