Y RA

Lid ONRI ISO-9001: 2000 gecertificeerd

Rapport Bepaling van de brandwerendheid met betrekking tot de scheidende functie conform EN 1364-1 van een niet-dragende wand, bestaande uit Hebel cellenbeton wandplaten, bij beproeving volgens de koolwaterstofkromme

Rapportnummer Y 1281-1-RA d.d. 22 juli 2010

Peutz bv Paletsingel 2, Postbus 696 2700 AR Zoetermeer Tel. (079) 347 03 47 Fax (079) 361 49 85 [email protected] www.peutz.nl Peutz bv Lindenlaan 41, Molenhoek Postbus 66, 6585 ZH Mook Tel. (024) 357 07 07 Fax (024) 358 51 50 [email protected] www.peutz.nl Peutz bv L. Springerlaan 37, Groningen Postbus 7, 9700 AA Groningen Tel. (050) 520 44 88 Fax (050) 526 31 78 [email protected] www.peutz.nl Peutz GmbH Düsseldorf, Bonn, Berlijn [email protected] www.peutz.de Peutz SARL Paris, Lyon [email protected] www.peutz.fr Peutz bv London [email protected] www.peutz.co.uk

Opdrachtgever:

Xella Nederland bv

Rapportnummer:

Y 1281-1-RA

Datum:

22 juli 2010

Ref.:

JM/NvD/HT/Y 1281-1-RA

Daidalos Peutz bvba Leuven [email protected] www.daidalospeutz.be Köhler Peutz Geveltechniek bv Zoetermeer [email protected] www.gevel.com Opdrachten worden aanvaard en uitgevoerd volgens De Nieuwe Regeling 2005

BTW identificatienummer NL004933837B01 KvK: 12028033

Inhoud

pagina

1. INLEIDING

3

2. BESCHRIJVING BEPROEFDE CONSTRUCTIE 2.1. Algemeen 2.2. Opbouw proefstuk 2.3. Inbouw van het proefstuk in het frame 2.4. Conditionering van de proefstukken 2.5. Bepaling vochtgehalte en volumieke massa

4 4 4 5 5 6

3. BEPROEVING 3.1. Algemeen 3.2. Meetcondities 3.3. Oppervlaktetemperatuur 3.4. Waarnemingen 3.5. Vervorming 3.6. Opmerkingen

7 7 7 7 7 8 9

4. SAMENVATTING

10

5. VOORWAARDEN EN TOEPASSINGSGEBIED 5.1. Algemeen 5.2. Breedte 5.3. Hoogte 5.4. Ondersteuningsconstructie

11 11 11 11 12

Y 1281-1-RA

2

1. INLEIDING In opdracht van Xella Nederland bv is een onderzoek verricht naar de brandwerendheid met betrekking tot de scheidende functie van een niet-dragende wand, bestaande uit gewapende cellenbeton wandplaten, fabrikaat Hebel. Hiertoe is op 8 juni 2010 in het Peutz Laboratorium voor Brandveiligheid te Roermond 1 een beproeving uitgevoerd conform EN 1364-1:1999. Voorliggende rapportage betreft een omschrijving van de beoordeelde constructie, de gevolgde methode en de beproevingsresultaten.

1

Relevante adressen worden gegeven in bijlage I.

Y 1281-1-RA

3

2. BESCHRIJVING BEPROEFDE CONSTRUCTIE

2.1. Algemeen Onderzocht is een niet-dragende wandconstructie, bestaande uit gewapende Hebel cellenbeton wandplaten. De symmetrische wandplaten zijn aan de niet-verhitte zijde, ter plaatse van de verticale stuiknaad aan een stalen kolom bevestigd. De wand is ingebouwd in een betonnen beproevingsframe en als geheel tegen de opening van de oven geplaatst. Tekeningen en omschrijvingen van het proefstuk zijn vooraf door de opdrachtgever aangeleverd. De maatvoering is door Peutz gecontroleerd tijdens de opbouw in het beproevingsframe en vastgelegd middels diverse foto's. In bijlage II zijn foto's van het proefstuk tijdens de opbouw (en de proef) opgenomen. Voor de maatvoering en de opbouw van de constructie wordt verwezen naar onderstaande tekst en door de opdrachtgever aangeleverde gegevens en details, opgenomen in bijlage II. Alle genoemde waarden betreffen de door de opdrachtgever verstrekte nominale waarden. Indien bij controle tijdens de opbouw wordt vastgesteld dat de werkelijke waarde hiervan significant afwijkt, wordt ook de gemeten waarde (MW) vermeld. Peutz is niet betrokken geweest bij de selectie van de beproefde materialen. De niet-dragende wand is beproefd volgens de koolwaterstofkromme. 2.2. Opbouw proefstuk De wandconstructie is opgebouwd uit: –

Hebel cellenbeton wandplaten.

–

Stalen kolom HE180A met opgelaste ankerrail HTA38/17 lg 100. De opgelaste ankerrails met een lengte van 100 mm zijn vastgelast ter plaatse van de horizontale naden. De stalen kolom is geplaatst aan de niet verhitte zijde.

–

Minerale wol ter plaatse van de verticale stuiknaad.

–

Wandplaatankers (5 x 20 x 250 mm) met aangelast Ø8 (100mm).

–

Scharnierstrips met bout M12 met twee vleugels (3 x 35 x 180 mm).

–

Nagels 6 x 125 mm.

De afmeting van de beproefde wandconstructie bedroeg ca. 4010 mm x 3000 mm (bxh) Voor details wordt verwezen naar figuur 1 in bijlage II en navolgende beschrijving. Specificaties – wandplaten Fabrikaat: Hebel Type: GB4/600 wandplaat van cellenbeton, voorzien van messing-groef en vellingkanten en wapeningsnetten.

Y 1281-1-RA

4

Plaatdikte : 150 mm Plaathoogte: 750 mm Breedte : wandplaten linkerzijde 1010 mm, rechterzijde 3000 mm. De wapening bestaat uit gepuntlaste wapeningsnetten, samengesteld uit glad betonstaal met de mechanische eigenschappen van FeB 500. De wapeningsnetten zijn voorzien van corrosiewerende beschermingslaag van een watergedragen verfsysteem AG26 (firma Novatic). De wapeningsnetten zijn opgebouwd uit hoofdwapening 4 staven ø5 met dwarswapening ø4 h.o.h. afstand 500 mm. De dekking op de wapeningsnetten bedraagd 25 mm. Uitvoering wandopbouw De wand is gemonteerd in het betonnen ovenkader waarbij een vrije rand is aangehouden. De wand is geplaatst op een laag metselmortel met kalk (Beamix 320-A). De platen zijn op elkaar gestapeld en verbonden middels messing en groef. In aanvulling hierop zijn de platen tevens onderling verlijmd met cellenbetonlijm, type Ytong Fix panelen lijm. De wandplaten zijn aan het betonnen kader bevestigd met behulp van wandplaatankers die in de horizontale voegen zijn gespijkerd met nagels. De wandplaten zijn aan de niet verhitte zijde ter plaatse van de horizontale voeg door middel van scharnierstrips met bout M12 (130mm) verankerd aan de 100 mm stukken HTA 38/17 ankerrail die zijn vastgelast op HE180A kolom. De scharnierstrip is op de bovenkant van de wandplaat gespijkerd. Tijdens de opbouw van de wand zijn in de verticale voegen tussen de wandplaten stroken minerale wol (type Rockwool plafondplaat type 553) aangebracht met een volumieke massa van 63 kg/m3. Deze verticale voeg met steenwol is niet verder afgewerkt. Aan de vaste verticale rand is zijn de wandplaten tegen het frame geplaast. Tussen het frame en de wandplaten is Preocol cellenbetonlijm aangebracht. Aan de vrije verticale rand is de ruimte tussen de wandplaten en het beproevingsframe opgestopt met een strook minerale wol. Aan de bovenzijde is de sparing tussen de bovenste wandplaten en met beproevingsframe opgestopt met minerale wol 2.3. Inbouw van het proefstuk in het frame De beproefde constructie is ingebouwd in het beproefingsframe op 31 mei 2010, dat bestaat uit een stalen raamwerk met daarbinnen een kader van hittebestendig beton met een inbouwopening van 4,05 x 3,00 (b x h) [m] ). 2.4. Conditionering van de proefstukken Vanaf de levering (31 mei 2010) tot de dag voor de beproeving is het proefstuk bewaard onder normale omgevingscondities. De dag voor de beproeving is op verzoek van de

Y 1281-1-RA

5

opdrachtgever het proefstuk versneld gedroogd door deze aan één zijde te verhitten gedurende 2 uur met een temperatuur van ca. 200 °C tot ca. 300 °C. Aansluitend is vastgesteld dat het vochtgehalte hoger is dan aangegeven in EN 1363-1 voor normaal gebruik. Op verzoek van de opdrachtgever heeft de proef doorgang gevonden. 2.5. Bepaling vochtgehalte en volumieke massa De bepaalde waarde van het vochtgehalte en volumieke massa van de relevante delen van het proefstuk zijn in onderstaande tabel weergeven. Tabel 1 Bepaling vochtgehalte en volumieke massa Materiaal

Volumieke massa

Vochtgehalte

[kg/m3]

[%]

Cellenbeton

570

3,42 / 173

Minerale wol in verticale voeg tussen de wandplaten

63

0,24

2

Bepaald door meting met microprocessor gestuurde vochtmeter FME ID1559 op 1 cm diepte, niet verhitte zijde

3

Bepaald door meting met microprocessor gestuurde vochtmeter FME ID1559 op 4 cm diepte, niet verhitte zijde

4

Bepaald door droging

Y 1281-1-RA

6

3. BEPROEVING

3.1. Algemeen De bepaling is op 8 juni 2010 uitgevoerd conform EN-1364-1 en beoordeeld op de volgende criteria: –

vlamdichtheid met betrekking tot afdichting

–

thermische isolatie betrokken op de temperatuur

De bepaling is verricht bij verhitting volgens de koolwaterstofkromme. 3.2. Meetcondities Condities beproevingsruimte De temperatuur in de beproevingsruimte bedroeg voor aanvang van de beproeving ca. 20 ºC. Na afloop van de beproeving was deze ca. 26 °C. Het verloop van de gemeten ruimtemperatuur is weergegeven in bijlage III, grafieknummer 8. Temperatuurverloop in de oven Het verloop van de temperatuur in de oven gedurende de beproeving en de toelaatbare marge voor de geregistreerde temperatuur van de individuele oventhermokoppels ten opzichte van de te realiseren brandkromme zijn weergegeven in bijlage III, grafieknummer 1 en 2. De relatieve afwijking van de gemiddelde oventemperatuur ten opzichte van de te realiseren brandkromme en de toegelaten afwijking zijn weergegeven in bijlage III, grafieknummer 3. Overdruk in de oven De overdruk tijdens de beproeving is weergegeven in grafiek 4 in bijlage III. 3.3. Oppervlaktetemperatuur Het verloop van de gemeten oppervlaktetemperaturen aan de niet-vuurbelaste zijde is weergegeven in bijlage III, grafieknummer 5 tot en met 7. De posities van de thermokoppels zijn weergegeven in bijlage II, figuur 2. 3.4. Waarnemingen In de tabel op de volgende pagina zijn in chronologische volgorde de belangrijkste waarnemingen met betrekking tot de beproeving van het proefstuk opgenomen.

Y 1281-1-RA

7

Tabel 2 Belangrijkste waarnemingen tijdens de beproeving Tijdstip [h.min]

Waarneming

00:00

aanvang beproeving

00:06

geen bijzonderheden, nauwelijks rookontwikkeling

00:21

geen bijzonderheden, nauwelijks rookontwikkeling

00:33

geen bijzonderheden, nauwelijks rookontwikkeling alleen ter plaatse van de linkerkant tussen het kader en het cellenbeton

00:48

geen bijzonderheden, visueel zichtbaar dat constructie de oven in buigt.

01:01

geen bijzonderheden, nauwelijks rookontwikkeling, constructie buigt zichtbaar door, geen ruimte tussen stalen kolom en cellenbeton platen.

01:12

rookontwikkeling zichtbaar tussen TK1 en TK12.

01:46

condens druppelt vanaf het stalen profiel op de grond.

01:59

geen kieren/spleten of dergelijke aanwezig waar constructie zou kunnen falen op wattenkussen of openingskalibers

02:47

aan de rechterkant van de kolom, ter plaatse van horitzontale voegen op enkele locaties donkere vlekken zichtbaar.

02:57


03:29


03:52

2,5 mm kaliber gehanteerd, geen gaten of kieren waar deze tot in de oven gestoken kan worden

03:53

meting met wattenkussen midden tussen de panelen, midden op de naad. Geen verkleuring of

03:55

meting met wattenkussen links van TK1, geen verkleuring of gloeien

03:57

meting met wattenkussen rechts van TK8, geen verkleuring of gloeien

03:59

meting met wattenkussen op staal rechts van TK7, geen verkleuring of gloeien

04:00

einde beproeving in overleg met de opdrachtgever

gloeien

3.5. Vervorming De vervorming van het proefstuk is bepaald door op posities conform NEN-EN 1364 de verplaatsing te meten. De resultaten zijn weergegeven in het figuur op de volgende pagina. Zie figuur 2 in bijlage II voor de posities van de meetpunten.

Y 1281-1-RA

8

3.6. Opmerkingen Relatieve afwijking oventemperatuur Uit de relatieve afwijking van de gemiddelde oventemperatuur ten opzichte van de te realiseren brandkromme en de toegelaten afwijking, blijkt dat in het begin van de proef en na circa 30 minuten te relatieve afwijking onder de geldende limiet ligt. Deze zeer geringe onderscheiding is niet van significante invloed op het behaalde beproevingsresultaat. Overdruk in de oven De ovendruk heeft gedurende de beproeving enkele keren kortstondig boven en onder de geldende limieten gelegen. Deze over- en onderscheidingen zijn niet van significante invloed op het behaalde beproevingsresultaat. Vervorming proefstuk De bepaling van de vervorming van het proefstuk is uitgevoerd met een onnauwkeurigheid die groter is dan omschreven in NEN-EN 1364-1. De maximale onnauwkeurigheid is tevens weergegeven in de grafiek. Voor de behaalde brandwerendheid is dit niet van invloed. Vochtgehalte proefstuk Het op 4 cm diepte gemeten vochtgehalte van het proefstuk is hoger dan aangegeven in 1363-1 voor normaal gebruik. Het vochtgehalte op grotere diepte kon niet worden bepaald omdat hiervoor geen geëigend monster is aangeleverd. Verwacht mag worden dat het vochtgehalte op grotere diepte niet lager zal zijn dan de op 4 cm gemeten waarde.

Y 1281-1-RA

9

4. SAMENVATTING In opdracht van Xella Nederland bv is een onderzoek verricht naar de brandwerendheid met betrekking tot de scheidende functie van een niet-dragende wand bestaande uit gewapende Hebel cellenbeton wandplaten. De symmetrische wandplaten zijn aan de niet-verhitte zijde, ter plaatse van de verticale stuiknaad aan een stalen kolom bevestigd. De constructie is verhit volgens de koolwaterstofkromme. Na 240 minuten is de proef beëindigd in overleg met de opdrachtgever. In Tabel 3 zijn de resultaten van de beproeving samengevat. Tabel 3 Resultaten brandwerendheidsbeproeving d.d. 8 juni 2010: Wand van gewapende Hebel cellenbeton wandplaten Beoordelingscriterium

Beproevingsduur5

Criterium bereikt ?

Vlamdichtheid betrokken op afdichting (E) vlammen meer dan 10 s continu zichtbaar

240 minuten

niet bereikt

-

240 minuten 240 minuten

niet bereikt niet bereikt

240 minuten 240 minuten

niet bereikt niet bereikt

wattenkussen openingskalibers

Thermische isolatie betrokken op temperatuur (I) gemiddelde temperatuurstijging maximale temperatuurstijging

De aard van brandwerendheidsbeproevingen is zodanig dat de meetnauwkeurigheid niet kan worden gekwantificeerd. Het is dan ook niet mogelijk een onderbouwde onzekerheidsmarge aan te geven voor het bereikte beproevingsresultaat.

5

Tijdsduur afgerond op gehele, reeds verlopen, minuten gerekend vanaf het begin van de proef, waarbij nog juist aan het criterium werd voldaan, bepaald conform EN 1363-1:1999. De beproeving is na 240 minuten beëindigd.

Y 1281-1-RA

10

5. VOORWAARDEN EN TOEPASSINGSGEBIED

5.1. Algemeen Dit rapport beschrijft de opbouw van het proefstuk, de condities van de beproeving en de bereikte resultaten van de in dit rapport beschreven constructie bij beproeving conform de procedure beschreven in EN 1363-1 en, indien van toepassing, EN 1363-2. Elke significante afwijking met betrekking tot de afmetingen, detaillering van de constructie, belastingen, spanningen, randaansluitingen of afwerkingen anders dan die toegestaan in het directe toepassingsgebied beschreven in de betreffende beproevingsnorm wordt niet gedekt door dit rapport. De bereikte resultaten gelden uitsluitend voor wandconstructies die in detail gelijk zijn aan de in dit rapport omschreven constructie. De resultaten zijn tevens van toepassing op een wand met vergelijkbare opbouw en met één of meer van de onderstaande aanpassingen, mits met deze aanpassingen nog aan de eisen ten aanzien van sterkte en stabiliteit wordt voldaan. Andere aanpassingen zijn niet toegestaan. •

kleinere hoogte van de wand;

•

grotere dikte van de wand;

•

grotere dikte van de gebruikte materialen;

•

kleinere afmetingen van plaat of paneel, echter niet de dikte;

•

verkleining van de hart-op-hartafstand van bevestigers.

5.2. Breedte Aangezien de constructie is beproefd met een vrije rand mag een identieke constructie met grotere breedte worden toegepast. 5.3. Hoogte Aangezien de constructie is beproefd met een hoogte van 3 m en de vervorming loodrecht op de wand minder bedroeg dan 100 mm mag de constructie tot een hoogte van 4 m worden toegepast, mits de uitzettingsmogelijkheden naar rato worden vergroot.

Y 1281-1-RA

11

BIJLAGE I Relevante adresgegevens

Beproevingslaboratorium Peutz Laboratorium voor Brandveiligheid Montageweg 5 6045 JA ROERMOND Beproevende instantie Peutz bv Lindenlaan 41 6584 AC MOLENHOEK Postbus 66 6585 ZH MOOK Opdrachtgever Xella Nederland BV Postbus 23 4200 AA Gorinchem Fabrikant proefstuk Xella Nederland BV Postbus 23 4200 AA Gorinchem

Y 1281-1-RA-BY1

I.1

BIJLAGE II Figuren en foto's

Figuur 1; tekening

Y 1281-1-RA-BY2

II.1


Figuur 2; thermokoppels en positie meting doorbuiging

Y 1281-1-RA-BY2

II.2


Foto 1; Bevestiging wandplaat aan betonnen kader met wandplaatanker

Foto 2 ; Bevestiging wandplaat met scharnierstrips aan ankerrail die vastgelast is aan de kolom

l=100mm

Foto 3; Bevestiging wandplaat aan ankerrail mbt scharnierstrips

Foto 4; Bevestiging wandplaat aan kolom en betonnen kader

Foto 5; Aanzicht proefstuk verhitte zijde, voor droging

Foto 6; Aanzicht proefstuk niet-verhitte zijde, voor droging

Y 1281-1-RA-BY2

II.3


Foto 7; Aanvang beproeving, na 0 minuten

Foto 8 ; Tijdens beproeving na 31 minuten

Foto 9; Tijdens beproeving na 60 minuten




Y 1281-1-RA-BY2

II.4


Foto 13; Tijdens de beproeving, na 210 minuten




Foto 17; 1 minuut na afloop van de beproeving

Foto 18; Na afloop van de beproeving

Y 1281-1-RA-BY2

II.5

BIJLAGE III Grafieken

Y1281 xella Beproeving: Beproevingsdatum (j-m-d): 2010-06-08 Peutz Laboratorium voor Brandveiligheid Roermond Locatie: Programmaversie / setup: 1.920A0-004 / Y1281 setup XELLA

Plaatthermokoppels in de oven 1200

Temperatuur [°C]

1000

800

600

400

200

0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] PTK 1

PTK 2

PTK 3

PTK 8

PTK 9

PTK 10

PTK 4

PTK 5

PTK 6

PTK 7

Grafieknr. 1

Oventemperatuur en brandkromme 1200

Temperatuur [°C]

1000

800

600

400

200

0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] Gem. oventemperatuur

Min. oventemperatuur

Max. oventemperatuur

Koolwaterstofkromme

Bovenlimiet brandkromme

Onderlimiet brandkromme Grafieknr. 2

Y 1281-1-RA-BY3

III.1



Relatieve afwijking oventemperatuur 20.0

Relatieve afwijking [%]

15.0

10.0

5.0

0.0

-5.0

-10.0

-15.0

-20.0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] Bepaling Relatieve Afwijking

Bovenlimiet Relatieve Afwijking

Onderlimiet Relatieve Afwijking Grafieknr. 3

Overdruk in de oven 35.0 30.0

Drukverschil [Pa]

25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 -5.0 -10.0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] Druksetpoint

Gemiddelde overdruk in de oven

Bovenlimiet druk

Onderlimiet druk Grafieknr. 4

Y 1281-1-RA-BY3

III.2



Thermokoppels 1-5 200 175

Temperatuur [°C]

150 125 100 75 50 25 0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] TK 1

TK 2

TK 3

TK 4

TK 5

Gemiddelde temperatuur 5 normkoppels Grafieknr. 5

Thermokoppels 6-11 200

175

Temperatuur [°C]

150

125

100

75

50

25

0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00


TK 7

TK 8

TK 9

TK 10

TK 11 Grafieknr. 6

Y 1281-1-RA-BY3

III.3



Thermokoppels 12-17 200

175

Temperatuur [°C]

150

125

100

75

50

25

0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00


TK 13

TK 14

TK 15

TK 16

TK 17 Grafieknr. 7

Omgevingstemperatuur 40.0

35.0

Temperatuur [°C]

30.0

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0 0:00:00

1:00:00

2:00:00

3:00:00

4:00:00

Verstreken tijd [hh:mm:ss] Omgevingstemperatuur (TK 49) Grafieknr. 8

Y 1281-1-RA-BY3

III.4

Y RA

Recommend Documents