Kunststofvezel toepassen als wapening voor beton biedt vele voordelen ten opzichte van het traditionele staal. Het is vrijwel altijd goedkoper en de vezel laat zich snel, gemakkelijk en gelijkmatig verwerken tot in de hoeken van het betonproduct. Dutch Fiber is geautoriseerd distributeur en voorraadhouder voor Forta Corp. USA en levert vanuit Hoorn meerdere typen kunststofvezels. De toepassingsmogelijkheden van kunststofvezels zijn legio, verzekert Henk Hilverink.
De Forta-Ferro 54® vezel laat zich bijvoorbeeld bij (industriële) vloeren toepassen. Door de homogene verdeling van de vezels wordt de slijtvastheid van het betonoppervlak verhoogd, wat vooral voor industrivloeren van groot belang is. Forta-Ferro® vezels worden onder meer gebruikt bij prefab betonproducten zoals dorpels, trappen, rioolbuizen, fietspaden, landbouwwegen, havenkades, platform en opstelplaatsen voor vliegtuigen of parkeerdaken. Ook andere toepassingen en combinaties zijn mogelijk. De Forta-Ferro 54® vezel wordt geleverd in water oplosbare zakken van 1 kg, die in het beton worden gemengd. Het voordeel daarvan is dat de vezel zich overal in het beton verspreidt.
Bij het gebruik van een staalnet als wapening krijg je nooit dekking tot in de hoeken en je krijgt een laagje beton op het staal, om te voorkomen dat er vocht bij de wapening komt. De kunststofvezels zitten overal en daarmee voorkom je dat er stukken beton gaan afbreken (transportschade). Je krijgt ook geen betonrot. In sommige gevallen kun je een betonelement dunner uitvoeren. Het is meestal goedkoper, omdat je kunt besparen op staal, sneller kunt produceren en je soms kunt besparen op de hoeveelheid beton. Er zijn geen arbeidskosten voor het vlechten van de staalwapening, wat een voordeel is bij het huidige gebrek aan personeel in de bouw.
De kunststofvezel laat zich nog niet overal toepassen, zoals bij grotere betonconstructies en overspanningen. Van sommige kunststofvezels is de buigtreksterkte niet toereikend. De nationale en internationale eisen en voorschriften aan vezelbeton laten steeds meer ruimte voor het toepassen van de constructieve kunststofvezels. Die kunnen gelijke of zelfs betere prestaties leveren dan staalvezels en tegelijkertijd leveren ze de reeds bekende voordelen van kunststofvezel beton: hogere buigtreksterkte, beter scheurgedrag, zeer goede verwerkingseigenschappen en een hoge verbondenheid met de betonmatrix. Vezeldosering moet geoptimaliseerd worden om te voldoen aan zowel de kwaliteitseisen als de economische voordelen.
Bij de ontwikkeling van Forta-Ferro® is daaraan gedacht. Wij voeren ook berekeningen volgens EURO Code 2 uit om aan te geven welk type vezel in welke dosering moet worden toegepast. Hybride oplossingen zijn mogelijk door de combinatie van staal en kunststof; daardoor heb je minder staal nodig. Al met al betekent het toepassen van Forta-Ferro® kunststofvezel als wapening een betere CO2-footprint. Ook: wapeningsstaal, betonstaal. Wapening is de versterking van beton met bijvoorbeeld stalen roeden of een stalen vlechtwerk (een wapeningsnet) om het beton trekspanningen en schuifspanningen op te laten nemen.
Wapeningsnetten bestaan uit aan elkaar gelaste staaldraden die in te storten beton gebruikt worden. Beton kan namelijk heel goed tegen drukkracht, maar is slecht tegen trek- en buigkracht; staal heeft tegenovergestelde eigenschappen. Door staal in beton te combineren worden de betere eigenschappen van beide materialen benut, waardoor een constructief sterk geheel ontstaat dat alle vormen van krachten beter kan weerstaan. Dit is vooral nodig in vrijdragende vloeren, funderingen en constructieve wanden. De Markenburg wapeningsnetten zijn goed te gebruiken in combinatie met Markenburg bekistingswanden.
Historisch gezien werden wapeningsnetten al omstreeks 1930 gebruikt; soms nog met de hand aan elkaar gedraaid. Sinds het jaar 2000 is beton ontwikkeld met tal van kleine stukjes wapening erin, waardoor vlechten meestal niet meer nodig zijn. Toch blijven reguliere wapeningsnetten op de bouwplaats terug te vinden, vooral door prijsstellingen.
Specificaties en afmetingen variëren, maar voorbeelden zijn onder andere afmetingen op schaal 1:160 ongeveer 12B x 16L x 0.4H mm en op schaal 1:87 ongeveer 22B x 29L x 0.4H mm. Eén verpakking bevat 1 set van 3 wapeningsnetten. Staalvezels worden in beton toegepast om zowel de cementsteen als de wapening te versterken; het constructief rekenen met staalvezels in beton vereist een andere aanpak dan traditioneel gewapend beton. De prestatie van staalvezels komt tot uiting in verbeterd nascheurgedrag en buigtaaiheid, hogere scheurweerstand en betere scheurverdeling.
Polypropyleenvezels zijn doorgaans zeer dun en 10-20 mm lang. Ze worden in grote aantallen ingebracht (doseringen van circa 500 tot 2500 gram per m3) om verschillende effecten te bereiken. Synthetische kunststofvezels zijn hogesterkte vezels die beton structureel kunnen wapenen door de versterking van taaiheid, buig-treksterkte en schok- en vermoeiingsweerstand. Ze kunnen wapening geheel of gedeeltelijk vervangen en verbeteren ook de samenhang van de betonspecie, wat gunstig kan zijn voor plastische krimp en afspatten bij hoge temperaturen.
Uitvoering van vezelversterkt beton is in principe één proces: alles komt uit de betonmixer. Vezels kunnen heterogeen verdeeld zijn, maar moderne doseringssystemen zorgen voor een evenwichtige verspreiding in de betonspecie. Vezelversterkt beton heeft doorgaans een hogere treksterkte en betere slijtvastheid en waterdichtheid. Door de hogere trek- en spitssterkte kan soms dunner gebouwd worden, met voorbeelden zoals glasvezelbeton dat tot 7 mm materiaalstucte kan gaan. Een bijkomend voordeel is de uitstekende weerbestendigheid tegen UV, vocht en vorst bij glasvezelbeton, wat het geschikt maakt voor gevelbekleding en oeverbescherming.
Concreet toegepast in de praktijk kan betontrap met negen treden worden gewapend met 5,5 kg Concrix per m³ beton, waarbij een kleine hoeveelheid staal als hijsvoorziening blijft bestaan. Het grotendeels vervangen van staal leidt tot snellere productie en duurzamer betonproduct. Milieukostenindicatoren (MKI-waarde) laten ook voordeel zien: traditionele wapening kent hogere MKI-waarden dan constructieve kunststofvezels, wat duidt op gunstigere milieu-impact over de levenscyclus. Gevelpanelen van glasvezelbeton illustreren hoe glasvezelbeton in verschillende afmetingen en vormen gegoten kan worden, met panelen van 10-25 mm dik tot gewicht 20-50 kg/m2 afhankelijk van de dikte.
Basaltvezel biedt een natuurlijke, corrosiebestendige wapening; basaltvezels hebben een treksterkte die tot 2,5 keer hoger kan zijn dan staal, terwijl ze niet roesten en slanker kunnen constructies mogelijk maken. Basaltvezels vinden toepassingen in brandwerende weefsels, isolerende bekleding en vezelversterkte composieten. In vergelijking met staalvezels blijven vezels homogeen verdeeld, waardoor de structurele berekening van vezelbeton complexer kan zijn, maar ook voordelen biedt in flexibele toepassingen en in combinatie met traditionele wapening.
Tot slot blijft de keuze en implementatie van vezelversterkt beton afhankelijk van specifieke projectvoorwaarden, ontwerpeisen en lokale voorschriften. Vezelversterkt beton kan in veel gevallen duizenden kilo’s staal besparen, sneller produceren en een verbeterde duurzaamheid bieden, terwijl de verwerkingssnelheid en dosering afgestemd worden op de toepassing en betonmortel.
Maak vers beton glad met een bull float
| Type vezel | Eigenschap | Toepassing | Voordeel |
|---|---|---|---|
| Fortа-Ferro 54® | Macro/micro vezel | Industriële vloeren, prefab elementen | Gelijke verspreiding, slijtvastheid |
| Concrix® | Kunststofvezel (constructief) | Prefab wanden, vlakken | Lagere MKI, duurzamer |
| Glasvezelbeton | Glasvezels | Gevelbekleding, gevelpanelen | Licht, uv/vorstbestendig |
Vezels kunnen als gedeeltelijke vervanging van traditionele stalenwapening dienen, afhankelijk van toepassing en ontwerpeisen. Constructieve kunststofvezels bieden voordelen zoals sneller en goedkoper produceren, CO2-reductie, corrosiebestendigheid en de mogelijkheid tot slanker produceren. De dosering en combinatie met staal (hybride wapening) kunnen optimaal afgestemd worden op de projectomstandigheden, waardoor een betere prestatie en duurzaamheid mogelijk is.