Ook:
vezelversterkt beton, tab-slab.
Vezelbeton is een composiet van beton met staalvezels, kunststofvezels,
glasvezels, koolstof (carbon), textiel of combinatie van bv. 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
ookgegeolfde staalvezels (bv. 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 à 13 mm lang en
0,16 mm dik, voor ulta high performance fibre reinforced concrete (uhpfrc).
Hybride vezelbeton is de naam van dit vezelbeton waar dus 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.
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)
Aandachtpunten
- 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?
-
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
De term GRC of GFRC staat voor Glass fiber Reinforced Concrete.
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.
