koolstoflaminaat, koolstofweefsel

Koolstoflaminaten (koolstoflamellen) en koolstofweefsels en composietbalken zijn samengesteld uit onder meer koolstofvezels en worden toegepast aan de buitenzijde van de constructie bij betonherstel en om de draagkracht van bestaande betonconstructies te vergroten. Deze laminaten en weefsels zijn een vorm van koolstofwapening. 
De afkorting voor deze materialen is in het Engels CFRP (carbon fiber reinforced polymers/plastics, d.i. met koolstofvezel versterkte polymeren/plastics).

"Beton-, hout- en staalconstructies kunnen verzwakken door gewijzigd gebruik, het naderhand aanbrengen van sparingen in vloeren en wanden, toegenomen belasting, verkeersschade, ontwerp of uitvoeringsfouten of wapeningcorrosie. Voor structurele versterking van verzwakte constructies bestaan verlijmbare en verboutbare koolstoflaminaten en weefsels. Koolstoflaminaten en weefsels zijn breed toepasbaar bij de versteviging van bruggen, pijlers, balken, muren, kolommen, vloerplaten, viaducten, silo's, tanks, tunnelwanden en buizen."

Uitwendig gelijmde koolstofvezelwapening zijn bijvoorbeeld CarboComp Plus en Carbostrip Uni, multidirectionele koolstoflaminaten. Bij deze laminaten zijn de koolstofvezels niet alleen in de lengterichting maar ook op + 45 en - 45 graden ingebed in epoxyhars. Om het probleem van concrete rip-off te voorkomen worden de multidirectionele koolstoflaminaten aanvullend mechanisch verankerd met bouten. Door deze verankering kunnen hogere treksterkten worden bereikt, zelfs bij slechtere betonkwaliteiten.
Afhankelijk van de situatie zijn er verschillende mogelijkheden, bijvoorbeeld multidirectioneel koolstoflaminaat, unidirectioneel koolstoflaminaat, composietbalk, unidirectioneel koolstofweefsel.

De composietbalk is samengesteld uit een licht kernmateriaal en een koolstofversterking. Het kernmateriaal verhoogt de buigstijfheid van het te verstevigen materiaal aanzienlijk. De composietbalk is toepasbaar bij structurele versterking van beton-, hout- en staalconstructies.
De elasticiteitsmodules van koolstoflaminaten is bijvoorbeeld 175 GPa (kN/mm2) en de treksterkte 2500 GPa (kN/mm2).

Overigens, ook staallamellen kunnen worden toegepast om de draagkracht van de constructie te verbeteren, maar koolstofvezels hebben in vergelijking met staal een tienmaal hogere treksterkte.
Aramideweefsels worden toegepast voor versterking en bescherming van constructies tegen beschadigingen van explosies en impact.

voorbeelden van de toepassing van koolstoflaminaat (koolstofweefsel, carbostrip unidirectioneel koolstofvezellaminaat van adcos):

Met dank aan Corné Nederend, Adcos, Mavotrans en Ervas.