Vezelversterkt ultrahogesterktebeton (UHSB) vindt al volop zijn toepassing in fiets- en voetgangersbruggen, maar veel minder in verkeersbruggen. In een afstudeerstudie aan de Hogeschool van Amsterdam is onderzocht welke mogelijkheden dit materiaal heeft voor deze toepassing. In Cement 2016/4 is aangekondigd dat online een uitgebreidere versie van dit artikel zou verschijnen. Helaas bleek het echter niet mogelijk een artikel te produceren dat zou voldoen aan de kwaliteitsstandaarden van Cement, zonder enkele zaken uit de afstudeerstudie volledig opnieuw te moeten beschouwen. Excuses voor het ongemak. De samenvatting van het artikel is wel te lezen
75
Meer lezen
Dit is een samenvatting van een artikel in een serie met bijdragen
van prijswinnaars van de ENCI Studieprijs 2015. De studie die in
dit artikel wordt beschreven, ontving de tweede prijs in de categorie Hoge -
scholen. Het volledige artikel staat op www.cementonline.nl/encistudieprijs .
betonstaal = 18,5 %
vezels = 81, 5%
betonstaal = 50,3 %
vezels = 49,7 %
UHSB in verkeersbruggen
1 Referentiekunstwerk uit de studie
2 Bijdrage betonstaal en vezels bij
twee onderzochte varianten
Artikelen online
Het vakblad Cement publiceert alle artikelen online. Dit zijn er zelfs meer dan in
het blad verschijnen. Houd dus www.cementonline.nl in de gaten! Op deze
pagina leest u een samenvatting van de artikelen die wel online maar niet in
het blad verschijnen.
Michael Vonk
Vezelversterkt ultra-
hogesterktebeton (UHSB)
vindt al volop zijn toepassing
in fiets- en voetgangers -
bruggen, maar veel minder
in verkeersbruggen. In een
afstudeerstudie aan de
Hogeschool van Amsterdam
is onderzocht welke moge -
lijkheden dit mate riaal
heeft voor deze toe passing.
UHSB is beton met een veel hogere
sterkte en stijfheid dan traditioneel
beton. Dit komt door een optimalere
samenstelling van het betonmengsel:
fijner toeslagmateriaal, een lagere
water-cementfactor (wcf ) en de
toevoeging van hulpstoffen. Daarnaast
In de studie is een referentiekunst -
werk beschouwd: een korte
verkeersbrug uit de jaren zestig,
gelegen in Noord-Holland (foto 1).
Een herberekening wees uit dat het
kunstwerk op alle beoordelingsniveaus
moest worden afgekeurd. Daarom is
alleen uitgegaan van nieuwbouw -
ontwerpen.
Er zijn twee schetsontwerpen van
plaatbruggen gemaakt: één met
hergebruik van de bestaande
fundering en één met een nieuwe
fundering (zonder middensteunpunt).
Dit levert respectievelijk een statisch
bepaalde en een statisch onbepaalde
constructie. Na een vereenvoudigde
modellering en berekening om een
eerste impressie te krijgen van de
krachtswerking, zijn optimalisaties
uitgevoerd en verwerkt in één
definitief ontwerp. Dit is een UHSB-
plaatbrug met vezels met hardening -
gedrag.
Uit de studie blijkt dat UHSB zich
goed leent voor de toepassing in
verkeersbruggen. Het materiaal
biedt bij hardening -gedrag meer
momentweerstand dan bij softening -
gedrag, wat duidt op een gunstiger
gebruik van de vezelwerking. Omdat
de momentweerstand doorgaans
maatgevend is, verdient hardening de
voorkeur boven softening . Bij de
variant met hardening blijkt echter
niet de momentweerstand maar de
stijfheid maatgevend te worden,
omdat de variant slanker is.
Het DO is goedkoper dan eenzelfde
ontwerp uitgevoerd in traditioneel
beton. Het betonmengsel is dichter,
sterker en stijver, waardoor slanker
kan worden geconstrueerd. Doordat
UHSB beter bestand is tegen externe
invloeden worden de onderhouds -
kosten ook gereduceerd. ?
is het mengsel goed verwerkbaar en
heeft het een lagere porositeit, wat
de indringing van agressieve stoffen
verhindert. Het mechanische gedrag
van beton wordt nog eens verbeterd
door de toevoeging van vezels. Het
scheurpatroon vertoont daardoor
softening -gedrag of hardening -ge-
drag, afhankelijk van de vezellengte
en het vezelpercentage. Een laag
vezelpercentage en/of korte vezels
veroorzaken softening -gedrag,
waarbij de opneembare spanning
plotseling afneemt bij het ontstaan
van de eerste scheur. Hardening -ge -
drag houdt in dat de scheurwijdte
bij het ontstaan van de eerste scheur
nog flink kan toenemen zonder
spanningsverlies. Het beton
vertoont multiplecracking -gedrag
waarbij heel veel kleine scheurtjes
ontstaan, die door 'betonbruggen'
door de vezels worden beheerst.
1
2Online 4 2016 online
Reacties