A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbeton cement 2007 390807060504030201000 5 10 15b(N/mm2)b ()Vf = 3%Vf = 2%Vf = 1%Vf = 0%000 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,241 2 3 4 5 61234b(N/mm2)b ()w (mm)Vf = 3%Vf = 2%Vf = 1%Vf = 0%00 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,051015202580 kg/m355 kg/m330 kg/m3F/2 F/210010010030060100 100?0,8F(kN)(mm)prof.dr.ir. J.C. Walraven, TU Delft, fac. CiTGHet idee om brosse bouwmaterialen door vezels te verbe-teren is al zo oud als het bouwen zelf. De lemen bouwste-nen die in de oudheid werden gemaakt stonden al bij deeerste bouwers bekend als niet onproblematisch, omdathet wegtrekken van het vocht uit de elementen binnenniet al te lange tijd leidde tot scheurvorming en verbros-sing. Toevoegen van strovezels aan de leem was eenmethode om het materiaal en zekere taaiheid mee tegeven, en hiermee het constructieve gedrag te verbete-ren.Het eerste patent voor het idee om de eigenschappen vanbeton door staalvezels te verbeteren werd in 1874 ver-leend. Systematisch onderzoek naar het gedrag vanstaalvezelbeton startte pas honderd jaar later. Na langetijd als `veelbelovend materiaal' bekend te hebbengestaan zijn de laatste jaren grote stappen vooruit gezetin de ontwikkeling.W e r k i n g v e z e l s i n b e t o nAanvankelijk zag men vezels als een mogelijke ver-vanger van wapening. Men stelde zich hierbij voordat de uitvoering van betonconstructies aanzienlijkzou kunnen worden vereenvoudigd als de wape-ning niet meer zou hoeven worden gevlochten,maar eenvoudig, in de vorm van vezels, aan hetbeton in de mixer zou kunnen worden toegevoegd.Daarbij moet wel worden opgetekend, dat er eenfundamenteel verschil in gedrag is tussen vezels engewapend beton.In een correct gedimensioneerde constructie ingewapend beton is het staal zo gedimensioneerddat het tot vloeien kan worden belast. Het staalwordt dus altijd goed verankerd. Wanneer men, inanalogie hiervan, staalvezels zo zou verankeren datde breuksterkte van het materiaal zou wordengehaald, dan zou dit voor het constructieve gedragniet gunstig zijn. De vezels zijn in principe in allerichtingen geori?nteerd, dus worden ze op wegnaar de vloeispanning ongelijk belast. Het resultaathiervan is dat als de eerste vezels breken, veleandere vezels het vloeistadium nog lang niet hebbenbereikt. De effectiviteit van goed verankerde vezelsin vezelbeton is daarom laag. Het idee achter vezel-beton is anders: de vezels worden zodanig gedi-mensioneerd dat ze slippen in plaats van breken.Vanaf een zekere scheuropening slippen alle vezels,VEZELBETON:VAN VERLEDENNAAR TOEKOMST1 |Spanning-rekrelatiesvoor vezelbeton onderdruk bij verschillendevezelvolumina Vf2 |Spanning?scheurope-ning-relaties bij op cen-trische trek belast vezel-beton voor verschillendevezelvolumina Vf3 |Last-doorbuigingrelatiesvoor verschillende vezel-volumina VfA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbetoncement 2007 3 ze werken dus samen. Op deze manier ontstaat hetgewenste taaie gedrag.Aanvankelijk hoopte men dat door het toevoegenvan vezels niet alleen de taaiheid, maar ook desterkte zou toenemen. Dit bleek niet het geval. Infiguur 1 is de invloed van het vezelvolume Vf op despanning-rekrelatie bij drukbelasting weergegeven.Het is duidelijk dat de druksterkte nauwelijks doorhet toevoegen van vezels wordt verbeterd. Net alsbij beton zonder vezels, wordt het bezwijken opdruk aangekondigd door het ontstaan van scheurenin de drukrichting. De vezels overbruggen dezescheuren en houden het beton bij elkaar gedurendehet verder openen van de scheuren, hetgeen echtervooral na het passeren van de piekspanning gebeurt.Omdat de vezels het scheurenpatroon niet noe-menswaardig veranderen en nauwelijks invloedhebben op de druksterkte, wordt deze invloed bij dedimensionering van constructies verwaarloosd. Detaaiheid na het bereiken van de piekspanningneemt daarentegen duidelijk toe.Door het toevoegen van vezels neemt de centrischetreksterkte van vezelbeton meestal in lichte matetoe. Figuur 2 toont de relatie trekspanning?scheur-wijdte voor verschillende vezelgehaltes. Ook hier ishet effect van vezels pas duidelijk zichtbaar na hetpasseren van de piekspanning.Bij het gedrag op buiging wordt geprofiteerd van hetgunstige nascheurgedrag van beton onder centri-sche trek. Figuur 3 laat last?doorbuigingsrelatieszien voor balkjes uit vezelbeton met respectievelijk30, 55 en 80 kg/m3vezels (doorsnede balkjes 100x100 mm2, lengte 300 mm). De vezels hadden eenlengte-diameterverhouding van 75 en waren voor-zien van haakjes aan het eind (Dramix, L = 40 mm,D = 0,8 mm). Voor deze serie experimenten is duide-lijk dat, vanaf 30 kg/m3, de belasting na het optredenvan de eerste scheur verder kan toenemen. Bij80 kg/m3wordt een piekbelasting van F = 25 kNbereikt. Dit kan worden teruggerekend naar een fic-tieve buigtrekspanning van 7,2 N/mm2in het vezel-beton.Deze gegevens kunnen op verschillende wijzenworden ge?nterpreteerd. In een kritische beschou-wing stelde prof. De Sitter eens provocatief vast, datwapenen met vezels wel nooit een succes zouworden, want, zo stelde hij (fig. 4):? de helft van de vezels zit in de drukzone;? van de in de trekzone aanwezige vezels is slechts1/3 deel in de goede richting geori?nteerd.Volgens deze redenering zou 5/6 deel van de vezelsniet effectief zijn.Bekijkt men het balkje van figuur 3 nog eens, dankan men met een eenvoudige berekening vaststel-len dat dezelfde belasting zou worden bereikt meteen traditionele wapening van 0,45% (aangenomeneffectieve hoogte 80 mm en vloeispanning van hetstaal 500 N/mm3). Vergelijkt men nu voor beidegevallen de hoeveelheid staal in het balkje, danvindt men voor het vezelbeton 240 gram en voor detraditionele wapening 80 gram. Dat de verschilfac-tor uiteindelijk geen 6 maar 3 is, komt doordat inwerkelijkheid de trekzone 0,9h in plaats van 0,5h is,en dat uiteindelijk ook de ongunstig geori?nteerdevezels in de trekzone een bijdrage leveren. Niette-min valt deze vergelijking duidelijk uit in hetnadeel van vezelbeton.Een volstrekt andere uitspraak werd eens gedaandoor prof. Falkner van de TU Braunschweig. Hijberekende dat voor een hoeveelheid van 80 kg/m3vezels in beton met L = 40 mm en D = 0,8 mm eenstaaldraad met een lengte van 20 km nodig is(0,5 miljoen vezels). Hij betoogde op grond hiervandat een dergelijk materiaal toch grote mogelijkhe-den zou moeten geven!Weegt men deze uitspraken tegen elkaar af, danziet men dat beide wel een kern van waarheidbevatten. Een balk produceren die alleen met staal-vezels is gewapend heeft inderdaad weinig zin,omdat een gewapende balk altijd goedkoper is.Spreekt men over industrievloeren, dan liggen deverhoudingen anders. Omdat de vloeren in tweerichtingen dragen is de effectiviteit van de vezelsveel groter. De besparing op arbeidskosten, diewordt bereikt doordat duizenden vierkante metersniet meer met de hand hoeven te worden gewa-pend, maakt de vezelversterkte industrievloer zeeraantrekkelijk. Falkner [1] ontwierp in het centrumvan Berlijn een vezelversterkte onderwaterbeton-vloer van 200 x 200 m2met trekpalen, waarbij eenopwaartse waterdruk van 160 kN/m3werd gedra-gen. Tot op dat moment ontbrak ervaring met onge-wapende onderwatervloeren met een dergelijkewaterdruk. Het risico van een ongewapende onder-waterbetonvloer bij dergelijke waterdrukken is datbijvoorbeeld door het uitvallen van een paal, of bijextreme paalvervorming, de buigende momentenin een dergelijke vloer onevenredig toenemen, wattot een plotseling bezwijken van de onderwater-vloer zou kunnen leiden. Uit proeven werdvastgesteld dat met 40 kg/m3dunne staalvezels(L = 50 mm, D = 0,6 mm) een nog beter gedragwerd verkregen dan met 60 kg/m3dikke vezels4 |Effectiviteit van vezels ineen op buiging belastebalkA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbeton cement 2007 345/3065/4080/3080/60Mix 1 (57/36.5)Mix 2 (57/39.0)Mix 3 (68/36.5)Mix 4 (68/39.0)020406080100120140vezelgehalte(kg/m3)vezeltypesreferentiemengsel(L = 40 mm, D = 0,8 mm). Door het toevoegen vanvezels kon de vloerdikte van 1,50 m (ongewapend)naar 1,20 m worden teruggebracht. Verder kon depaalafstand van 2,60 m naar 3,20 m worden ver-hoogd. Alleen al door deze maatregelen werd12 000 m3beton bespaard en hoefden in plaats van6000 slechts 4000 palen de grond in te wordengetrild. Daardoor ontstond een aanzienlijk econo-misch voordeel en kon de bouwtijd flink wordenverkort.Een toepassing van staalvezels waarvan het voor-deel steeds meer wordt ingezien is die bij geboordetunnels. De spanningen in de wandelementen vangeboorde tunnels zijn tamelijk onvoorspelbaar.Kleine afwijkingen in de afmeting van de elemen-ten, onnauwkeurigheden in plaatsing en variatiesin de vezeldruk kunnen overal tot splijt- en spat-krachten leiden (fig. 5). In een dergelijk geval is een3D-vezelverdeling juist de beste garantie voor eenoptimale effectiviteit. Daarnaast is het vlechten vande gecompliceerde wapeningskorf niet nodig. Eeneerste studie op dit gebied in Nederland werd uitge-voerd door De Waal [2]. In Nederland werd voor heteerst, bij wijze van experiment, vezelbeton toege-past in de Tweede Heinenoordtunnel. De ervarin-gen hiermee waren positief [3, 4]. Momenteel wordthet metronet in Barcelona uitgebreid met een43 km lange lijn vezelversterkt beton [5].H o o g w a a r d i g v e z e l b e t o n ; v e r r a s s e n d eo n t w i k k e l i n gLange tijd heeft men geprobeerd hogere vezelgehal-ten toe te passen om hiermee sterkte en ductiliteitzodanig te verbeteren dat vezelbeton bredere toe-passing zou kunnen krijgen. Het belangrijksteprobleem was echter steeds dat toename van hetvezelvolume altijd gepaard ging met afnemendeverwerkbaarheid. Een interessante stap vooruit leekde ontwikkeling van Sifcon. Dit acroniem staat voorSlurry Infiltrated Fibre Concrete. Bij de fabricagewerd uitgegaan van de omgekeerde volgorde. Devezels werden nu niet toegevoegd aan het beton,maar het beton aan de vezels. Eerst werden devezels in een dicht pakket in de bekisting gebracht.Daarna werd tussen de vezels een dunne slurrygegoten. Op deze wijze kon een vezelpercentagevan 10% worden bereikt (fig. 6). Een sterkte van100 N/mm2werd gemakkelijk gehaald, wat in dietijd (ongeveer vijftien jaar geleden) nog als zeerrevolutionair gold. Daarnaast was de taaiheid vandit materiaal enorm. Niettemin kwam ook de ont-wikkeling van dit materiaal niet echt van de grond.Een belangrijk probleem was de vezelori?ntatie.Door het verdichten van het vezelpakket in debekisting, voor het aangieten van de slurry, ont-stond een moeilijk controleerbare vezelori?ntatie.Bovendien was het materiaal duur.Een belangrijke stap vooruit werd ingeluid door deontdekking dat vezelbeton kan worden `ontworpen'.In het verleden werden vezels toegevoegd aan klas-sieke betonmengsels. Wat men zich nauwelijksrealiseerde was, dat vezels het gedrag van beton ookkunnen verslechteren als zij zonder nadenken aaneen mengsel worden toegevoegd. De lange vezelskunnen de dichtheid van het korrelpakket verstorenen zodoende een ongunstige uitwerking hebben opde mechanische eigenschappen. In het verledenwerd nogal eens vastgesteld dat de druksterkte vanbeton omlaag ging als er onoordeelkundig vezelsaan werden toegevoegd.Overtuigende voorbeelden van het ontwerpen vanvezelbetonmengsels werden gegeven in de disserta-tie van Gr?newald [6, 7, 8]. Figuur 7 laat eendiagram zien waarin het maximale vezelgehaltewaarvoor een vezelbeton als zelfverdichtend kanworden beschouwd, is uitgezet tegen respectievelijkhet vezeltype en de mengselsamenstelling. Hetvezeltype wordt met twee getallen gekwalificeerd;5 |Nuttige rol van vezels:remedie tegen splijtenen spatten in een tunnel-wand6 |SIFCON: vezelpercenta-ges tot 10 Vol.%7 |Maximum vezelgehaltewaarbij nog steeds zelf-verdichtend beton moge-lijk is, als functie vanvezeltype en mengselsa-menstellingA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbetoncement 2007 3 80/60 betekent een lengte-diameterverhoudingL/D = 80 bij een lengte van 60 mm. De getallenachter het mengselnummer in figuur 7 hebbenbetrekking op de verhouding fijne tot grove toeslag.Het diagram laat zien dat vezelvolumina tot verboven de 100 kg/m3mogelijk zijn, zonder verliesvan de uitstekende verwerkbaarheid, indien vezelsen mengseltype goed op elkaar worden afgestemd.Van de nieuwe generatie hoogwaardige superplasti-ficeerders wordt hierbij optimaal geprofiteerd.Ook in de dissertatie van Markovic [9] wordt aange-geven hoe ontwerpen van mengsels tot hoogwaar-dige resultaten kan leiden. Door het combinerenvan korte en lange vezels wordt slim ingespeeld ophet breukgedrag van beton. Bij elke belastingvormontstaan in beton eerst microscheuren en danmacroscheuren, die het bezwijken van het betoninleiden. Uit de figuren 1 en 2 bleek al dat vezelspas echt worden geactiveerd in het stadium van demacroscheuren. Het effect van de vezels wasdaarom pas `over de top' merkbaar. Markovic com-bineerde korte, fijne vezels met lange, groverevezels. De korte vezels reageren direct op devorming van microscheuren. Hierdoor wordt toteen relatief hoge belasting een quasi-elastischgedrag waargenomen. Als in een later stadium tochmacroscheuren ontstaan, worden de lange vezelsactief en zorgen voor een uitstekende ductiliteit. Opbuiging belaste balkjes laten een bij benaderingelasto-plastisch gedrag zien. Aangetoond werd datdoor het combineren van 1 Vol.% vezels met L =13 mm en 1 Vol.% vezels met L = 40 mm een buig-treksterkte van 40 N/mm2kan worden gehaald.De laatste jaren werden diverse soorten vezelbetonmet hoge sterkte ontwikkeld. De sterkte van hetbasisbeton werd steeds hoger en door het toevoe-gen van grote hoeveelheden fijne vezels werd eenmateriaal ontwikkeld met een zogenoemd `harde-ning'-gedrag. Dit betekent dat de bezwijkbelastingnog ruim boven de scheurbelasting ligt. Dergelijkematerialen zijn ideaal voor het toepassen in con-structies, omdat zij sterk vervormen voordat debreukfase wordt bereikt (waarschuwingsgedrag)terwijl de vervormingen tot aan een relatief hogebelasting reversibel zijn. De dichte materiaalstruc-tuur en de fijne scheurverdeling zorgen ervoor dathet materiaal daarnaast zeer duurzaam is. Hetmateriaal leent zich bijzonder voor lichte construc-ties. Hierdoor ontstaan nieuwe criteria voor hetontwerpen, zoals vermoeiing. Lappa [10] toondeaan de hand van een groot aantal vermoeiingsproe-ven op verschillende hoogwaardige vezelbeton-mengsels aan dat bij het ontwerpen op vermoeiingbij benadering van dezelfde relaties kan wordenuitgegaan als bij klassiek vezelbeton en ongewa-pend beton. In afstemming met dit project werdcomplementair, aan de TU Karlsruhe, een onder-zoek uitgevoerd naar de duurzaamheid van hoog-waardig beton. Proefstukken werden eerst aan ver-moeiing onderworpen en daarna aanchlorideaantasting en omgekeerd. Dit onderzoekbevestigde de hooggespannen verwachtingen tenaanzien van de duurzaamheid van hoogwaardigvezelbeton.Een recente nieuwe ontwikkeling is die van het`buigbare' beton. De ontwikkeling van de laatstejaren leidde, door het geraffineerd ontwerpen vanbetonmengsels, tot steeds hogere sterkten. Door dehogere treksterkten werden ook steeds hogere eisengesteld aan de hoeveelheden en de effectiviteit vande vezels, om er vooral voor te zorgen dat het `har-dening'gedrag behouden bleef. De Amerikaanseprofessor Victor Li (Michigan University) doorbrakdeze manier van denken en kwam met een eenvou-dige, maar revolutionaire vondst: wanneer de trek-sterkte laag wordt gehouden zijn de vezels des teeffectiever. Op zo'n manier ontstaan in het elementeen groot aantal zeer fijne scheuren, die zich weervolledig sluiten als het element wordt ontlast. Hier-door ontstaat `buigbaar' beton (foto 8). De sterkte-eigenschappen van dit materiaal, dat in de vakwe-reld met de naam ECC bekend staat (EngineeredCementitious Composites) zijn opmerkelijk. Orde-grootten voor de mechanische eigenschappen zijn:druksterkte 60 N/mm2, centrische treksterkte2,5 N/mm2, buigtreksterkte 25 N/mm2, E-modulus20 000 N/mm2,breukenergie J = 25 N/mm2. Dat hetmateriaal ECC de laboratoriumfase al lang ontste-gen is, werd bewezen door de bouw van de JapanseMiharabrug, waar het honderden meters langebrugdek uit ECC werd vervaardigd (foto 9).8 |ECC: buigbaar beton(V. Li)A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbeton10 cement 2007 3E c o n o m i s c h e o v e r w e g i n g e nNatuurlijk speelt de economie van een bouwmateriaaleen belangrijke rol met betrekking tot de vraag of vandat materiaal gebruik wordt gemaakt of niet. Eenleerzaam project in dit opzicht was de fabricage vanvoorgespannen betonnen damwanden uit hoge-sterkte vezelbeton. Voor de fabricage van deze dam-wanden werd een mengsel gebruikt met 125 kg/m3staalvezels met L = 13 mm en D = 0,16 mm. De28-daagse druksterkte lag in de buurt van de125 N/mm2. Het mengsel was ongeveer vier maal zoduur als een klassiek mengsel B 65. Een re?le kosten-calculatie kan echter alleen plaatshebben op grondvan een integrale kostenbeschouwing. Voor hetmaken van een damplank uit hoogwaardig vezelbe-ton was slechts 1/3 van de hoeveelheid beton nodigdie voor een damplank uit B 65 nodig was. Hierdoorwas de hoogwaardige damplank nog slechts 33%duurder. Verder bleek dat de nieuwe, dunwandigedamplanken veel gemakkelijker stapelbaar waren dande klassieke, zodat er veel meer op een vrachtwagenkonden worden meegenomen (foto 10). Hierdoordaalden de transportkosten. Verder waren de dam-planken op de bouwplaats eenvoudiger hanteerbaar,zodat met lichter materieel kon worden gewerkt.Door haar dunne doorsnede (slechts 45 mm) werd deplank sneller in de grond gewerkt dan haar voorgan-ger, zodat de totale damwand sneller klaar was. Verdertrad minder schade aan de plank op tijdens hetinslaan, door de werking van de vezels. Deze integralebeschouwing leert, dat damplanken uit hoogwaardigvezelbeton op zijn minst concurrerend zijn.C o m b i n a t i e s m e t t r a d i t i o n e l e w a p e n i n gIn het hoogwaardige betonmengsel dat voor de dam-planken werd ontwikkeld werd 125 kg/m3vezels toe-gepast met een lengte van 13 mm en een diametervan 0,16 mm. Het aandeel van de vezels in de kostenvan 1 m3beton was 65%. Een mogelijkheid om dekosten van een constructie uit hoogwaardig vezelbe-ton te reduceren is daarom de vezels te combinerenmet traditionele wapening. De voorheen genoemdedamplank, waarbij vezels met voorspanstrengenwerden gecombineerd, was daarvan eigenlijk al eenvoorbeeld. Het is een hardnekkig misverstand datmen de kansen van hoogwaardig vezelbeton pas ver-betert indien men er in slaagt een hogere(buig)treksterkte te bereiken. Bij de damplank ligt hetsucces vooral daarin, dat de plank, door de hoge druk-sterkte van het beton, tot een zeer hoog niveau kanworden voorgespannen. De vezels zorgen ervoor datde splijtspanningen in de verankeringszone van destrengen probleemloos worden opgenomen en dat deplank hierdoor dun kan worden uitgevoerd. Verderzijn de vezels van belang voor het opnemen van lokalespanningen, zoals in dwarsrichting en ter plaatse vanvoegen. Hier is nog steeds ruimte voor verdere opti-malisatie.Dat vezels zeer goed met betonstaal kunnen wordengecombineerd blijkt uit de recente brugdekrepara-ties, waarbij vezels worden gecombineerd metbetonstaalmatten.Dat gewapend hoogwaardig vezelbeton tot fraaieontwerpen kan leiden blijkt bijvoorbeeld uit de spi-raalvormige trappen die in Kopenhagen zijngebouwd (foto 11).M e t e n v a n e i g e n s c h a p p e nOm met vezelbeton te kunnen construeren moetmen over een aantal basiskenmerken beschikken.Vooral van belang is hierbij de spanning-rekrelatieonder trek te kunnen bepalen. Het is opmerkelijkdat over de wijze waarop deze test moet wordenuitgevoerd al jaren zoveel discussie bestaat. Eenzeer eenvoudige methode voor het bepalen van decentrische treksterkte is die waarbij ervan wordt9 |Mihara brug in Japan;eerstebruginECC,`buig-baarbeton'10 | Dunnere damplankenzijn gemakkelijker sta-pelbaarA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbetoncement 2007 3 110,1 ()0,37feq.3feq.2ffctk,axffctk,ax(1600-d)ctfct0,45ct1600 - d1000ctct(axial force)(axial force +bending moment)(d in mm) and? 1 1000uitgegaan dat het gedrag op trek, na scheuren, doorde werking van de vezels, wordt gekenmerkt dooreen plastisch niveau (fig. 12), met een constante`vloeispanning' fp. Bepaalt men in een buigproef hetmaximaal opneembare moment Mu dan vindt mende spanning fp met goede benadering uitfp =Mu_______0,45bh2Bepaalt men via een serie proeven de 5%-onder-grens en voert men een materiaalfactor in, dankrijgt men een ontwerpwaarde. Een punt vanaandacht is echter, dat uit ervaring is geblekendat de resultaten van een serie gelijkwaardigebuigproeven een nogal grote spreiding laten zien.De reden hiervoor is dat kleine verschillen in dewijze van storten en verdichten van de proefstuk-ken kunnen leiden tot verschillen in vezelori?nta-tie en daardoor tot last-doorbuigingsrelaties dieook nogal verschillen. Hieruit eenvoudig de 5%-ondergrens bepalen zou daarom leiden tot nogalconservatieve ontwerpwaarden. RILEM commis-sie TC 162-TDF schreef daarom zeer nauwkeurigvoor hoe de bekisting moet worden gevuld (fig.13). Slechts door het strikt volgen van deze proce-dure wordt gegarandeerd dat de spreiding geringis, waardoor men zich niet bij voorbaat al eenoverconservatieve ontwerpwaarde op de halshaalt. RILEM geeft ook een geavanceerde manieraan waarmee men uit de last-doorbuigingsrelatieeen spanning?scheuropeningrelatie, en via dezeeen spanning-rekrelatie kan afleiden. De RILEM-relatie is aangegeven in figuur 14. Men kan zichhierbij natuurlijk de vraag stellen wat de waardeis van een zorgvuldige bepaling van de spanning-rekrelatie van vezelbeton als in de praktijk geenbeperkingen worden gesteld aan de wijze vanstorten en verdichten.Figuur 15 toont een r?ntgenopname van eenschijfje, gezaagd uit een cylinder die weer geboordis uit een tunnelelement. Dit element werd bijwijze van proef gestort met zelfverdichtend vezelbe-ton [5]. Men ziet hieruit dat de keuze van hetmengsel en de wijze van storten het resultaat sterkkunnen be?nvloeden en men kan zich dan ookafvragen wat de waarde van een zeer nauwkeurigvoorgeschreven bepalingsprocedure is als in depraktijk zulke afwijkingen kunnen optreden. Verderis ook duidelijk dat het vullen van de bekisting meteen zelfverdichtend beton op de wijze als aangege-ven in figuur 13 ook niet mogelijk is. Een belang-rijke verbetering kan worden bereikt door hetinvoeren van een conversiefactor, die mogelijkeeffecten van de wijze van storten in de praktijk inrekening brengt. In gevallen waar herverdelingmogelijk is (bijvoorbeeld wanneer zich een vloeilij-nenpatroon in een vloer kan vormen) zullen plaat-selijke afwijkingen van de vezelori?ntatie nauwe-lijks invloed hebben op het draagvermogen. Bijsmalle doorsneden die voor het draagvermogen vangroot belang zijn, zou men dan, zonder verderecontroles, wat conservatiever moeten zijn. Eenvraag die momenteel verder nog leeft is of mendezelfde testmethode zou mogen gebruiken voorklassiek vezelbeton en voor het moderne hoogwaar-dige vezelbeton. Deze vragen worden momenteel11 | Spiraaltrap uit gewa-pend hoogwaardigvezelbeton inKopenhagen (foto: Arup)12 | Bepaling vereenvoudig-de spanning-rekrelatievoor vezelbeton op trekuit een buigproefA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbeton12 cement 2007 31 220,1h(trek)(druk)0,9hbestudeerd in de fib Task Groups TG 8.5 `Vezelbe-ton' en TG 8.6 `Hoogwaardig vezelbeton'.C o n c l u s i e sNa een relatief lange periode waarin vezelbeton nietboven de status van `veelbelovend materiaal'uitkwam, is nu een periode van snelle ontwikkelinggaande. Verdere optimalisatie van hoogwaardigevezelbetonsoorten is nodig om vezelbeton opgrotere schaal op de markt ingang te doen vinden.Het ontwikkelen van een algemeen geaccepteerdsysteem voor de bepaling van de mechanisme-eigenschappen en ontwerpwaarden van vezelbetonis nog steeds een belangrijke opgave. nL i t e r a t u u r1. Falkner, H. & M. Teutsch, Stahlfaserbeton ?Anwendungen und Richtlinie. Betonkalender2006, Ernst&Sohn, Berlin.2. Waal., R. de, Steel fiber reinforced tunnel seg-ments for the application in shield driventunnels. Dissertatie TU Delft, 2000.3. Kooiman, A.J., C. van der Veen & B. Djorai,Steel fibre reinforced concrete segments in theSecond Heinenoordtunnel. Proceedings of thefib Symposium 1999, Praag.4. Kooiman, A.J., Modeling steel fibre reinforcedconcrete for structural design. Dissertatie, TUDelft 2000.5. Barragan, B.E., R. Gettu, G. Ramos, T. Garcia &C. Fernandez, Potential use of steel fibre rein-forced concrete for the Barcelona Metro tunnellining. Proceedings of the International Confe-rence on Advances in Concrete and Construc-tion, 2004.6. Gr?newald, S., Performance based design ofself compacting fibre reinforced concrete. Dis-sertatie TU Delft, 2004.7. Gr?newald, S. en J.C. Walraven, Fallstudien mitselbst verdichtendem Stahlfaserbeton. Beton-werk+Fertigteiltechnik, 2004 nr. 12.8. Gr?newald, S., J.C. Walraven, B. Obladen, J.W.Zegwaard & D.Nemegeer, Tunnelsegmenten uitzelfverdichtend vezelbeton. Cement 2004 nr. 4.9. Markovic, I., High performance fibre concrete:development and utilization. Dissertatie TUDelft, 2006.10. Lappa, E., Behaviour of high performance fibreconcrete under static and fatigue loading. Dis-sertatie TU Delft, 2007.11. Schumacher, P., Rotation Capacity of PlasticHinges in Steel Fiber Concrete. Dissertatie, TUDelft 2006.14 | Spanning-rekrelatievoor vezelbeton vol-gens RILEM TC 162-TDF15 | R?ntgenopnamevezelori?ntatie voorzelfverdichtend beton[8]13 | Procedure voor het vul-len van de bekistingvolgens RILEM TC 162-TDF