home bouwencyclopedie

disclaimer / , cookies, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


vezelbeton, vezelversterkt beton, tab-slab

 

vezelbeton

Ook: vezelversterkt beton, tab-slab. Vezelbeton is een composiet van beton met staalvezels, kunststofvezels, glasvezels, koolstof (carbon), textiel of combinatie van bijvoorbeeld staal- en kunststofvezels. De vezels worden tijdens het mengen van de bestanddelen van het beton toegevoegd. 
Vezelbeton heeft in het algemeen een hogere treksterkte (buigsterkte), minder scheurvorming (ook bij hardend beton), beter bestand tegen slijtage, betere waterdichtheid (kleinere capillaire werking en lagere permeabiliteit). 
De vezels zijn meestal dun en klein (afhankelijk van het vezelmateriaal en de toepassing) en zijn meestal willekeurig verdeeld in het beton. Er zijn ook gegolfde staalvezels, voor een betere "grip" tussen vezel en beton  (bijvoorbeeld Xorex).

Vezels in beton worden gebruikt om de eigenschappen van het beton te verbeteren (in combinatie met de normale wapening) en, in sommige gevallen, als vervanger van de wapening in het beton (de staalvezels vormen de wapening).

Het belangrijkste voordeel van vezelbeton is natuurlijk dat het de wapening met staalnetten e.d. overbodig kan maken en, hoewel vezelbeton aanmerkelijk duurder is dan normaal beton, dus tijd en geld kan besparen: vezelversterkt beton is "klaar-voor-gebruik".

Normaal beton heeft een geringe treksterkte. Bij al geringe buiging zal het scheuren en uiteindelijk breken. De wapening in beton voorkomt dat, maar de grens kan overschreden worden. Vezelbeton kan als aanvulling op normale wapening deze nadelen voorkomen. Verder heeft vezelbeton nog andere bijzondere eigenschappen zoals schokbestandheid. Vezelbeton wordt ook toegepast als gebruik van betonstaalnetten problematisch is (bijzondere vormen in beton), in dit geval dus zonder normale wapening.

Een methode om het "samenklitten" (balling) van dunne stalen vezels tijdens het mengen van betonmortel te vermijden, is gebruik te maken van vezels van verschillende lengte en dikte of gebruik te maken van langere strengen vezels. Ook de verhouding van lengte en dikte van de vezel (l/d) is belangrijk voor het resultaat. Een kenmerkend formaat van staalvezels is 12 13 mm lang en 0,16 mm dik, voor ulta high performance fibre reinforced concrete (uhpfrc). De lange vezels moeten zorgen voor een hogere ductiliteit (plasticiteit, vervormbaarheid) en de korte vezels voor een hogere treksterkte. Ductiliteit is het vermogen van een materiaal om zeer grote vervormingen te ondergaan zonder dat breuk optreedt.
Hybride vezelbeton
is de wat verwarrende naam van het vezelbeton waar vezels van verschillende lengtes in worden toegepast.

De hoeveelheid vezels in beton is afhankelijk van de toepassing, bij staalvezels meestal 30 tot 60 kg/m3, maar dat kan in bijzondere gevallen oplopen tot zelfs 100 kg/m3 beton. Voor polypropyleenvezels geldt ca. 1000 tot ca. 2500 g/m3.

Hybride wapening is een combinatie van traditionele wapening en wapening met staalvezels. Voordeel van hybride wapening is dat omvangrijke betonvloeren met netten kunnen worden uitgevoerd die gemakkelijker met de hand zijn te plaatsen, terwijl het vlechtwerk eenvoudiger kan zijn.

 
staalvezels uit staalrecycling vezels van
polypropyleen
kunststofvezels in doorzichtig plastic vezelbeton, staalvezels, tunneldelen
  
gegolfde staalvezels betonmortel met glasvezels

Onderstaand allerlei gegevens van de leveranciers van de verschillende soorten vezelversterkte beton


Staalvezels

Voordelen van vezelbeton met staalvezels zijn o.m.:
- vorming van een homogene driedimensionale wapening over de gehele doorsnede, in bepaalde gevallen is normale wapening niet meer nodig of aanzienlijk minder
- verhoging van de scheurweerstand en de taaiheid
- overbrugging van scheuren dmv. vezels die verdere scheurvorming voorkomen waardoor de draagkracht toeneemt
- hogere draagkracht, waardoor de betondoorsnede kan afnemen (slanker bouwen;
- betere brandweerstand
- meer bestand maken tegen aardbevingen
- meer bestand maken tegen explosies (uhpfrc schijnt duizend keer zoveel energie te absorberen dan gewoon beton)
- uhpfrc is zo'n vijfmaal sterker dan gewoon beton

Toepassingen van staalvezelbeton zijn o.m.:
- elastisch ondersteunde betonvloeren en verhardingen
- sluisdeuren
- vloeren op palen
- dekvloer voor oude stalen bruggen
- vibropalen
- bedrijfsvloeren
- vloeistofdichte vloeren
- tunnelbouw
- onderwaterbeton
- staalplaatbetonvloeren
- staalvezel-spuitbeton voor complexe constructies
- gebouwen in gebieden waar aardbeving voorkomen
- gebouwen die gevoelig zijn voor explosies


Kunststofvezels (bron o.m. Mebin Fibercrete K en Fortius)

Voordelen van vezelbeton met kunststofvezels zijn o.m.:
- hogere capaciteit om spanningen op te nemen in een vroeg stadium (uren)
- lagere bleeding (uitbloeding)
- lagere plastische krimp
- hogere samenhang en verminderde ontmenging
- hogere stootweerstand, slagvastheid, splijtweerstand en slijtweerstand (abrasie)
- verhoging van de vloeistofdichtheid, dus verbeterde weerstand tegen vorst/dooiwisselingen
- hogere weerstand tegen explosief afspatten
- verbetering brandvertragende eigenschappen (geen afspatting van beton bij brand)
- verbeterde cohesie van het uiteindelijke beton, dus eerder ontkisten kan mogelijk zijn

Toepassingen van kunststofvezelbeton o.m.:
- in de grond gevormde palen
- betonvloeren en verhardingen
- vloeistofdichte vloeren
- kelderwanden
- wegen

Vragen (van de redactie):
- worden kunststofvezels uitsluitend voor betonvloeren voor kleinere belastingen toegepast?
- worden alle kunststofvezels gecoat of anderszins bewerkt voor betere hechting met het beton?


Glasvezels

Voordelen:
- verhoging duurzaamheid
- het beperken en opnemen van de plastische krimp, dus een grote vermindering van microscheuren
- het drastisch verminderen van de capillariteit en daarmee een sterk verbeterd gedrag ten opzichte van de invloed van vorst en de indringing van chemische stoffen

Toepassingen glasvezelversterkt beton:
- vloeistofdichte oppervlakken in tal van uitvoeringen  eventueel in combinatie met klassieke wapening (zwembaden, drinkwaterreservoirs e.d.)
- inkuipingen allerhande eventueel in combinatie met klassieke wapening 
- betons onder helling
- voetpaden en fietspaden
- prefab onderdelen (zonder normale wapening, snel en eenvoudig)
- is goed toe te passen bij restauratie, reproductie en renovatie (vezelbeton is gietbaar immers)


Aandachtspunten
- stel prestatie-eisen en vraag naar referenties voordat een bepaalde samenstelling van het vezelbeton wordt gekozen
- op basis waarvan wordt de vezelkeuze gemaakt? 
- welke betoncentrale levert welke soort vezelbeton?
- welke regels zijn er mbt. vezelbeton, in welke situaties (BRL's, CUR-aanbevelingen)?
- zijn de vezels voldoende van de wand van het beton verwijderd (alleen al uit esthetisch oogpunt)?
- hergebruik van vezelbeton is nog een aandachtspunt: wat te doen met betongranulaat van vezelbeton?

Documentatie
- Brochure vezelbeton (van Fortius)

- Fibercrete staalvezel, kunststofvezel en een combinatie (van Mebin)
- Novocon XR gegolfde staalvezels (van Fibermesh Propex Concrete Solutions)

- Fibril polypopyleen kunststof vezels (van Fortius)

- Vooralsnog tegen kosten verkrijgbaar de NEN-bladen:

    NEN-EN 14889-1. Deel 1: Staalvezels - Definities, specificaties en conformiteit
    NEN-EN 14889-2. Deel 2: Polymeervezels - Definities, specificaties en conformiteit
    NEN-EN 15422. Geprefabriceerde betonproducten - Specificatie van glasvezels voor wapening van mortel en beton
    NEN-EN 14845-1. Beproevingsmethoden voor vezels in beton - Deel 1:Referentiebeton 
    NEN-EN 14845-2. Beproevingsmethodes voor vezels in beton - Deel 2: Invloed op het beton
    NEN-EN 14488-7. Beproevingsmethoden voor spuitbeton - Deel 7: Bepaling van het vezelgehalte van met vezel versterkt beton
    ISO/DIS 10406-1. Beton versterkt met vezel versterkte polymeren (FRP) - Beproevingsmethode - Deel 1: FRP staven en rasters 
    ISO/DIS 10406-2. Beton versterkt met vezel versterkte polymeren (FRP) - Beproevingsmethode - Deel 2: FRP platen

De term GRC of GFRC staat voor Glass fiber Reinforced Concrete. 

Met dank aan Mebin (Fibercrete), Kennislink, TU Delft (Ivan Markoviae), Vakblad Cement, Trans-Beton, BAS Research & Technology, Cobouw, Cement en Beton, Fortius, Metrocrete, Fibermesh Propex Concrete Solutions.

Verg. hogesterktebeton (hsb), zelfverdichtend beton.

Eng. fiber reinforced concrete (FRC), fibre reinforced concrete, fiber concrete, fibre concrete, en ook wel engineered cementitious composites (ECC)