Roostervloeren met glasvezelwapening12011 | online1extra onlineRoostervloerenmet glasvezelwapeningGlasvezelwapening is een interessant alternatief voor stalen wapening. Niet alleen wordtde milieubelasting 70% lager geschat, ook de weerstand tegen carbonatatie en chloridenis veel beter en daarmee de levensduur langer. In dit artikel worden de bevindingen van detoepassing van ComBAR glasvezelwapening bij roostervloeren gepresenteerd.11600 N/mm2voor korteduursterkte en tussen de 200 en 550 N/mm2voor de langeduursterkte. Daarnaast is het toepasbaar inbeton, corrosiebestendig en chemisch resistent. Het materiaalheeft een eigengewicht van 2200 kg/m3wat aanzienlijk lager isdan dat van staal. Enige nadeel is de lage elasticiteitsmodulus,die varieert tussen de 35 000 en 60 000 N/mm2. Dit heeft alsnegatief effect dat de vervormingen relatief groot zijn metgrotere doorbuiging en scheurwijdte tot gevolg.ComBAR glasvezel bestaat uit bundels glasvezels met een diame-ter van ongeveer 20 m, die in strengen bij elkaar worden gehou-den door een matrixmateriaal [1]. De vezels zijn in de lengterich-ting van de staaf gericht en het vezelpercentage bepaalt de sterkteen stijfheid. Door de unidirectionale vezelori?ntatie wordt eenhoge trekvastheid in de vezelrichting verkregen en een lage druk-en trekvastheid loodrecht op de vezels.De treksterkte van glasvezelwapening is hoog; tussen de 600 en1) Ing. Bas Boom is afgestudeerdop het `Onderzoek naar eenduurzaam betonnen vloersys-teem voor toepassing in stalge-bouwen' voor een studieCiviele techniek aan de AvansHogeschool 's-Hertogenbosch.Roostervloeren met glasvezelwapening 12011 | online 2Proefstuk 2: rooster met stalen wapeningProefstuk 3: rooster met stalen wapeningProefstuk 5: rooster met glasvezel wapeningProefstuk 6: rooster met glasvezel wapeningtraject 0-1: ongescheurde fase (linair elastisch)traject 1-2: gescheurde fasetraject 2-3: vloeifaseoptredendmoment(kNm)gemiddelde doorbuiging sensor 5 & 6 (mm)0015 10 15 20 2524681012141623323Berekeningsmethode glasvezelwapeningIn een zelfontwikkeld rekenmodel is de berekeningsmethodeverwerkt op basis van de BRL 0513 `Glasvezelstaven voortoepassing als wapening in beton'. Materiaaleigenschappen,afmetingen en voorgeschreven belastingen zijn in dit rekenmo-del in te voeren, waardoor de benodigde wapeningsdoorsnedewordt berekend. Omdat glasvezel geen vloeitraject kent, is er inde berekening een factor (Kxu) opgenomen die de momentenca-paciteit reduceert. Deze factor is het verhoudingsgetal tussen debetondrukzone gedeeld door de nuttige hoogte van de door-snede. Wanneer deze de waarde Kxmaxoverschrijdt, moet demomentencapaciteit worden gereduceerd, afhankelijk van degrootte tot maximaal 20%. Door deze factor blijkt uit de bereke-ning dat voor rundveeroosters langer dan 3,0 m de wapenings-doorsnede zodanig groot wordt, dat de hoogte van de beton-drukzone groter wordt dan de hoogte van het element zelf. Voordeze afmetingen blijkt wapenen met glasvezel geen optie.ing. Bas BoomCRH Europe Products andDistribution 1)1 Driepuntsbuigproef van een proefstuk met glasvezelwapening2 Resultaten proeven3 Proefstukken met stalen wapeningENCI Studieprijs (1)Dit is een eerste artikel in een serie met bijdragen vanprijswinnaars van de ENCI Studieprijs 2010.Ing. Bas Boom won met dit onderzoek de tweede prijsin de categorie Hogescholen. Op de jongste Betondagwon hij voor zijn presentatie tevens de publieksprijs.Roostervloeren met glasvezelwapening12011 | online3extra online4 Bezweken proefstukken met glasvezelwapeningment hebben de proefstukken 5 en 6 duidelijk een lagere buig-stijfheid dan proefstukken 2 en 3. Dit is te verklaren door delagere elasticiteitsmodulus van glasvezel ten opzichte van staal.Vanwege het lange vloeitraject van staal treedt er op hetbezwijkmoment Mumeer doorbuiging op bij de proefstukken 2en 3 dan bij proefstukken 5 en 6. Het bezwijken van de proef-stukken 5 en 6 treedt onaangekondigd op. De grafiek verlooptlineair tot aan het bezwijkmoment Mu. De proefstukken 2 en 3bezwijken omdat de stalenwapening breekt, waardoor hetelement niet meer in staat is om trekspanningen op te nemen.De proefstukken 5 en 6 bezwijken omdat het beton bezwijkt.Bij beide proefstukken zijn na bezwijken alle glasvezelwape-ningsstaven nog in tact. Het is duidelijk waarneembaar dat hetmaximaal opneembaar moment van de proefstukken 5 en 6hoger ligt dan van de met staal gewapende proefstukken 2 en 3.In een vervolgstudie zou de invloed van het verhogen van debetondekking en/of de betonsterkteklasse op de sterkte van hetproduct kunnen worden onderzocht.Met dit onderzoek is aangetoond dat door een goede enweloverwogen materiaalkeuze de duurzaamheid van het eind-product aanzienlijk kan worden verhoogd. Door af te stappenvan oude traditionele bevindingen kan de milieubelastingworden verlaagd en de technische levensduur verlengd. Bij demateriaalkeuze moet worden gestreefd naar een hoge duur-zaamheid binnen het financieel en praktisch kader. Testmethode proefstukkenNa berekening is een serie van drie proefstukken met stalenwa-pening en drie met glasvezelwapening geproduceerd. Vaniedere serie zijn twee roostervloeren door middel van een drie-puntsbuigproef in het midden belast met een verticale belastingover de volle breedte van de roostervloer (foto 1). Door middelvan twee LVDT-sensoren (Linear Variable Differential Trans-formers) is gelijktijdig met het belasten de lineaire verplaatsingin het midden van het rooster geregistreerd. Van iedere seriezijn van ??n roostervloer vier losse roosterbalken gezaagd.Hierbij zijn van iedere variant twee roosterbalken verticaal entwee roosterbalken horizontaal met een driepuntsbuigproefbeproefd. De resultaten zijn met elkaar vergeleken, waarbij vanieder proefstuk het bezwijkmoment, de uiterste bruikbaar-heidsgrens, de buigstijfheid in de ongescheurde en gescheurdefase en de maximale doorbuiging zijn vastgesteld (fig 2).ProefresultatenDe proefstukken 2 en 3 zijn roostervloeren met stalen wapening(foto 3) en proefstukken 5 en 6 met glasvezelwapening (foto 4).Uit de testresultaten blijkt dat proefstukken 5 en 6 een hogerebuigstijfheid hebben dan proefstukken 2 en 3 in de onge-scheurde fase. Bij proefstukken 2, 3, 5 en 6 treedt het scheurmo-ment Mrongeveer bij dezelfde belasting op. Na het scheurmo- Literatuur1 Tol, G.J. van, Glasvezelstaven voortoepassing als wapening in beton.Cement 2008/3. Betrokken partijenopdrachtgever Swaans Betonleverancier glasvezelwapening Sch?ck Nederlandonderzoek B.A.S. Research and Technology4