Het ontwerpproces en toepassingsmogelijkheden van vezelversterkt ultrahogesterktebeton Civiele kunstwerken Ontwerpen vvUHSB

Hoe ontwerp je met vezelversterkt ultrahogesterktebeton?

Voor het maken van een constructief veilig en verantwoord ontwerp geldt sinds de ingang van het Bouwbesluit 2012 de Eurocode als vigerende norm in Europa. Per land bevatten deze normen aanvullende eisen, parameters, toelichtingen en aanbevelingen. In Nederland moeten civiele betonconstructies voldoen aan de eisen conform Eurocode 2. Constructies in vezelversterkt ultrahogesterktebeton (vvUHSB) vallen tot op heden echter (gedeeltelijk) buiten het toepassingsgebied van Eurocode 2, omdat deze norm van toepassing is op betonsterkteklassen tot C90/105 en geen regelgeving omtrent het wapenen met staalvezels voorschrijft. Dat leidt tot de vraag: hoe ontwerp je met vvUHSB? Welke Eurocode(s) en richtlijnen hanteer je om een constructief veilig en verantwoord ontwerp te kunnen garanderen?

De meest praktische manier om te ontwerpen

Momenteel is Modelcode 2020 in bewerking. Hierin worden voorstellen opgenomen met betrekking tot het construeren met vvUHSB. Naar verwachting worden deze voorstellen, na verificatie, opgenomen in een nieuwe versie van de Eurocode (of toegevoegd aan Eurocode 2). Zolang deze nieuwe Eurocode nog niet bestaat is de meest praktische manier om te ontwerpen met vvUHSB door middel van Eurocode 2, gecombineerd met aanbevelingen/richtlijnen (bijvoorbeeld AFGC) bij afwijkingen. Wel zal door middel van een geschiktsheidsonderzoek aangetoond moeten worden dat het materiaal de gehanteerde materiaaleigenschappen ook daadwerkelijk kan leveren.

vvUHSB gaat traditioneel beton niet volledig vervangen

Ondanks dat vezelversterkt ultrahogesterktebeton ten aanzien van vrijwel alle materiaaleigenschappen verhoogde prestaties levert ten opzichte van traditionele betonsoorten, zullen traditionele betonsoorten niet volledig door vvUHSB vervangen worden. Een van de belangrijkste oorzaken hiervoor zijn de kosten. Naast de benodigde vezels (vaak circa 2,5 % op volumebasis) en het hoge cementaandeel zijn de overige toevoegingen om tot een uitgebalanceerd mengsel te komen kostbaar. Naast de mengselsamenstelling dient veel aandacht besteed te worden aan het ontwerp, de menging, de verwerking, het transport en de uitvoering.

Wanneer de toepassing van traditionele betonsoorten leidt tot omvangrijke of moeilijk uitvoerbare constructies bieden de hoge prestaties van vvUHSB een uitkomst door gedoseerde toepassing op plaatsen waar lokaal hoge prestaties vereist zijn.

Voorbeelden van interessante toepassingsmogelijkheden

Het aanbrengen van constructieve overlaging is een civieltechnische toepassingsmogelijkheid waarbij de hoge prestaties van vezelversterkt ultrahogesterktebeton tot zijn recht komen. Een constructieve overlaging is een veelvoorkomende maatregel bij bestaande constructies om de draagkracht te vergroten. Vanwege de hoge prestaties van het materiaal in combinatie met de lagere vereiste betondekking kan bij een relatief dunne vvUHSB-overlaging een aanzienlijke capaciteitstoename worden behaald. Een dunne overlaging zorgt ervoor dat de toenemende rustende belasting op de huidige fundering beperkt blijft. Daarnaast is een vvUHSB overlaging een duurzame en slijtvaste oplossing. Vanwege het compacte korrelskelet is er nagenoeg geen indringing van dooizouten en chlorides mogelijk. Ook behoeft de overlaging geen asfalt- of slijtlaag. Dit alles resulteert in een duurzame oplossing met weinig tot geen toekomstig onderhoud. 

Een andere interessante toepassingsmogelijkheid is het beperken van de wapeningshoeveelheid om aan de scheurwijdte-eis te voldoen. Bij traditionele betonnen kunstwerken wordt de wapening doorgaans maar voor 30% tot 50% benut ten aanzien van het bezwijkmoment vanwege de scheurwijdte-eis. Bij vvUHSB is de scheurafstand, die een zeer grote invloed heeft op de scheurwijdte, vanwege de aanwezigheid van staalvezels over de volledige doorsnede tot maar liefst vier keer zo klein. Door de staalvezels lokaal aan de getrokken zijde van de doorsnede in te zetten om de scheurwijdte beperken kan aanzienlijk worden bespaard op de wapening.

Kansrijke mogelijkheden

Wanneer het materiaal vvUHSB gedoseerd wordt toegepast biedt het kansrijke mogelijkheden daar waar de grenzen van constructies in traditionele betonsoorten worden bereikt of benaderd. Dit is hedendaags steeds vaker het geval. Wel vereist de toepassing van het materiaal specialistische vaardigheden van zowel de ontwerper als de uitvoerende partij. 

Materiaaleigenschappen en gedrag

Wil je meer weten over de materiaaleigenschappen en het gedrag van vezelversterkt ultrahogesterktebeton? In de blog Hoe kenmerkt vezelversterkt ultrahogesterktebeton zich qua materiaaleigenschappen en gedrag? lees je hier meer over.
Wil je meer weten over vezelversterkt ultrahogesterktebeton? Neem dan contact op met Arno via 088 943 3200 of stuur hem een mail.
Wij zijn altijd op zoek naar nieuw talent. Hoe kan jij ons versterken? Werken bij Iv betekent elke dag werken aan uitdagende en afwisselende projecten. Op kantoor of op locatie. Bekijk snel of er in jouw specialisme een uitdaging te vinden is!
Het ontwerpproces en toepassingsmogelijkheden van vezelversterkt ultrahogesterktebeton
Vacatures Vind nu je droombaan bij het leukste ingenieursbureau van Nederland. Bekijk alle vacatures Bekijk ons magazine Ontvang de laatste versie van het Ivormatie magazine. Download magazine

Deze website maakt gebruik van cookies


Onze cookies verzamelen geen persoonsgegevens en helpen ons de site te verbeteren. Lees ons privacy statement.