Vloeren van onderwaterbeton worden normaalgesproken volledig ongewapend uitgevoerd. Uitvoeringstechnische aspecten maken het toepassen van traditionele wapening bezwaarlijk. Door de jaren heen zijn diverse bouwputten uitgevoerd met een vloer van staalvezelgewapend beton. De eerste en grootste was de bouwput van Potsdamer Platz in Berlijn halverwege de jaren negentig. In Nederland had de onderdoorgang van de Heinoseweg in Zwolle de primeur in 2001. Kort daarna volgden enkele kunstwerken binnen de Betuweroute, waarvan de Botlekspoortunnel de bekendste is. In 2013 komen daar enkele projecten in de utiliteitsbouw bij. Auteurs: ir. Ruud Arkesteijn, ing. Michaël Menting (ABT bv) VideoBekijk hier de versnelde vide-opnames van de bezwijkproeven die hebben geleid tot ponsmechanismen behorend bij figuur 8 van het artikel:video 1video 2              
                
             
                              
                                          
                         
                       
                                      
                      44	
thema	
Staalvezelversterkt 
onderwaterbeton	
1	
Krachtswerking,  
ontwerp en 
toepassings-
mogelijkheden
thema	
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
45	
P
P 
 
P/2
P/2
P/2 P/2
P
A
B
I II III
P
P
 
P
PPP
P	
2	
In dit artikel worden de effecten van staalvezelbeton op de 
krachtswerking beschreven en de toepassingsgebieden waar 
een optimale meerwaarde kan worden behaald. Vervolgens 
worden concrete handvatten geboden voor het ontwerp. 
Hierbij wordt veelvuldig verwezen naar diverse normen, reken-
regels en overige literatuur; rekenregels zijn namelijk gefrag-
menteerd voorhanden. Tot slot wordt de meerwaarde toegelicht 
voor twee voorbeeldprojecten.
Krachtswerking
Staalvezels hebben effect op de krachtswerking in onderwater
-
betonvloeren. Na het ontstaan van de eerste scheurtjes in de 
gecementeerde betonstructuur worden de staalvezels gemobili-
seerd. Door dit zogenoemde na-scheurgedrag ontstaat er een 
rest-treksterkte. Doordat geen brosse breuk mogelijk is en het 
materiaal zich taai gedraagt, mag deze rest-treksterkte in reke-
ning worden gebracht.
De effecten worden beschreven aan de hand van figuur 2. Deze 
is afkomstig uit Model Code 2010 (MC2010) [1]. Hierbij is een 
onderscheid gemaakt voor staalvezelbeton met 'tension softe-
ning' (A) en staalvezelbeton waarbij plastisch gedrag wordt 
gegarandeerd met 'tension hardening' (B). Voor volledig plas-
tisch gedrag op microniveau voor centrische trek (I) is een 
staalvezeldosering benodigd van minimaal 1,0% in materiaal-
volume. Voor buigtrek (II) is dit aanzienlijk lager met circa  
0,5%. Voor het gedrag van de constructie op macroniveau (III) 
is naast de dosering van de staalvezels het type constructie 
doorslaggevend. Het na-scheur-gedrag gaat gepaard met een reductie van de 
stijfheid. Onderwaterbetonvloeren zijn gedrongen constructies 
en meervoudig statisch onbepaald. Door het taaie gedrag wordt 
het vermogen tot krachtenherverdeling aangesproken. Naast de 
toename van de inwendige opneembaarheid van krachten, 
reduceren de maximaal optredende belastingen in het onder
-
waterbeton. Gedurende het op buigtrek belasten van de staalve-
zels kunnen de vervormingen (krommingen) van het beton 
toenemen, totdat breuk ofwel pull-out van staalvezels optreedt.
Om een grote invloed te hebben op de krachtswerking, is een 
volledig plastisch gedrag voor onderwaterbeton niet nodig. 
Voor de staalvezeldosering wordt doorgaans 35 kg/m	
3 geadvi -
seerd. Dit komt in volume overeen met ongeveer 0,45%. Hier -
door wordt in de tijd globaal het volgende pad bewandeld in 
figuur 2:
?  I-B: scheurbeperking in buitenste betonschil tijdens eerste 
dagen van hydratatie;
?  I-A: eventuele krimpscheurvorming voorafgaand aan het 
leegpompen (voor lange bouwputten);
?  II-A: buigscheurvorming ter plaatse van piekmoment ten 
gevolge van leegpompen bouwkuip;
?  III-B: patroon van (micro)scheuren in tension-softening-tak 
met krachtenevenwicht na herverdeling.	
Waterdichtheid
De taaiheid van staalvezelbeton beperkt de scheurvorming in 
wijdte én diepte. Bij een gegeven rek van het beton wordt de 
bijbehorende vervorming verdeeld over diverse microscheuren. 	
Vloeren van onderwaterbeton worden normaal-
gesproken volledig ongewapend uitgevoerd. Uitvoe -
ringstechnische aspecten maken het toepassen van 
traditionele wapening bezwaarlijk. Door de jaren 
heen zijn diverse bouwputten uitgevoerd met een 
vloer van staalvezelgewapend beton. De eerste en 
grootste was de bouwput van Potsdamer Platz in 
Berlijn halverwege de jaren negentig. In Nederland 
had de onderdoorgang van de Heinoseweg in Zwolle 
de primeur in 2001. Kort daarna volgden enkele kunst-
werken binnen de Betuweroute, waarvan de 
Botlekspoortunnel de bekendste is. In 2013 komen 
daar enkele projecten in de utiliteitsbouw bij.
ir. Ruud Arkesteijn,  
ing. Michaël Menting
ABT bv	1  Storten staalversterkt onderwaterbeton 
Mauritshuis, Den Haag
2  Effect van staalvezels voor belasting op trek 
en buiging [1] 
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
46	
ab
drukspanningen
trekspanningen
h	
b	hb	
ct	Max T	
jonge fase
uitgeharde fase	
3	
4	
3  Temperatuur en rek over betondoorsnede tijdens beginfase hydratatie [6]
4  Krimpscheurvorming in onderwaterbeton met vezels (links) en ongewapend 
(rechts) 
veiligheid tegen bezwijken te garanderen, kan in de UGT 
worden gerekend met de normaaldrukkracht uit membraan-
werking.
Juist voor lage normaaldrukkrachten resulteert het rekenen 
met de rest-treksterkte van het materiaal tot een relatief grote 
toename van de momentcapaciteit. Voor smalle bouwkuipen 
geldt als bijkomstigheid dat het randstoringseffect groot is. 
Bijvoorbeeld voor een onderdoorgang kan krachtenherverde-
ling een aanzienlijke reductie geven van de maximaal optre-
dende momentbelasting en dwarskracht [4].
Lange bouwputten
Voor lange en vooral smalle bouwkuipen is het ontstaan van 
krimpscheuren in het onderwaterbeton te beschouwen als een 
vast gegeven.
Beton is vooral in de plastische en jonge fase gevoelig voor 
scheurvorming. Onderwaterbeton kan worden gekarakteri-
seerd als massabeton. Dit betekent dat het ongewapende beton 
tijdens het uitharden doorgaande scheurvorming kan vertonen 
zonder dat er externe belastingen optreden.
De volgende twee mechanismen veroorzaken deze externe 
belasting.
1. De eerste is het gevolg van een verschiltemperatuur over de 
hoogte van de vloer [6]. In de kern neemt de temperatuur in 
het beginstadium van de hydratatie toe tot circa 35-40 °C. 
Aan de randen wordt het beton gekoeld door het omringende 
water. De kern duwt het verse beton aan de randen uit elkaar. 
De stijfheid van het verse beton aan de randen is nog beperkt. 
Een relatief lage dosering aan staalvezels is hiervoor 
voldoende om plastisch gedrag te verkrijgen (fig. 3 en I-B in 
fig. 2).
2. Na het bereiken van de piektemperatuur koelt de kern lang- zaam af. De bijbehorende temperatuurkrimp en verhinderde 
vervorming resulteren in trekspanningen in de resterende 
betondoorsnede; de spanningen in figuur 2B wisselen van 
Dit in tegenstelling tot ongewapend beton waarbij lokale 
vervormingen zich concentreren ter plaatse van één scheurlo-
catie. Dit heeft vooral effect op de waterdichtheid van de vloer.
In [2] zijn resultaten gepresenteerd voor proefstukken van 
diverse typen beton waaraan een centrische rek is opgelegd. 
Doorstroom van water ontstaat voor staalvezelbeton met 1,0% 
(v/v) aan vezels bij een rek die 50 tot 100% groter is dan bij 
ongewapend beton het geval is. Voor grotere, centrische 
vervormingen bedraagt de doorlatendheid van staalvezelbeton 
circa 20% van die van ongewapend beton. Dit is te verklaren 
door de invloed van de scheurwijdte op het doorstroomdebiet, 
die in formules is opgenomen tot de derde macht.	
Meerwaarde
De grootste problemen van traditionele onderwaterbetonvloe-
ren liggen bij toepassing in relatief:
? 
ondiepe bouwputten;
?  lange bouwputten;
?  complexe bouwputten.
Voor genoemde toepassingen wordt kort de meerwaarde van 
staalvezels toegelicht.
Ondiepe bouwputten
Vooral bij ondiepe bouwputten ontstaan lage normaaldruk-
krachten in het onderwaterbeton. Dit door een beperkte grond- 
en waterdruk achter de bouwkuipwanden. Bij een kleine 
normaaldrukkracht moet de vloer worden getoetst op onge-
scheurde momentcapaciteit. Voor ongewapende vloeren is al 
snel een dikke vloer nodig [3]. In specifieke gevallen kan de 
stempelkracht in de vloer worden geoptimaliseerd door de 
bouwputfasering aan te passen. Vaak behoort dit, omwille van 
strenge vervormingseisen, niet tot de mogelijkheden. Om de 
thema	
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
47	
toelaatbare rek [?]	
minimale vloerdikte h	min [mm]CA111
60 [mm]
45 [mm]
30 [mm]
15 [mm]
vezellengte:
0 200 400 600 8001000 1200
10 20 30	
  = 0,02%
  = 0,05%	
00,0 2,0 4,06,0 8,010,0SVB (BGT )
SVB (UGT )
C25/30 (BGT )
C25/30 (UGT ) 1,25 *f	
ctd,pl	
fctd,pl	100 200 300 400
momentcapaciteit M
Rd [kNm/m']	
kromming  [m	rad *10	-6]	
5
6	
5 
Grafiek met risico op vezel-pull-out als  
functie van vezellengte, vloerdikte en rek
6  M-(N)-?-diagram voor rekenvoorbeeld met 
en zonder staalvezels 
Complexe bouwputten
Onder deze noemer vallen bouwputten die niet rechttoe recht-
aan zijn. Een complexe geometrie of toepassing van diverse 
typen trekelementen kan resulteren in een onregelmatig krach-
tenpatroon dat ongunstiger is dan de 'gebruikelijke' randsto-
ringseffecten.
De taaiheid van staalvezelbeton zorgt ervoor, dat gevoelige 
plekken voor scheurvorming op buiging niet maatgevend 
hoeven te zijn in het ontwerp. Spanningen ter plaatse van piek-
lasten kunnen aantoonbaar worden herverdeeld naar nabij-
gelegen gebieden die een lagere spanning bevatten. Eenzelfde 
robuustheid wordt verkregen voor situaties waarbij belastingen 
tijdens de bouwputfase kritisch zijn; bijvoorbeeld door bouw-
materieel in de bouwkuip of het gefaseerd storten van de 
constructievloer.
Rekenmethodiek
De belangrijkste leidraad voor het ontwerp van staalvezelver -
sterkte onderwaterbetonvloeren volgt uit een combinatie van 
CUR-Aanbeveling 77 (zie kader), met rekenregels voor onge-
wapende onderwaterbetonvloeren (CA 77) en CUR-Aanbeve-
ling 111 (CA 111), voor het ontwerp van bedrijfsvloeren in 
staalvezelbeton. Strikt genomen bestaat er geen overlap in de 
toepassingsgebieden van deze rekenregels. CA 77 richt zich op 
vloeren met een dikte van minimaal 800 mm. Volgens CA 111 
mag de rest-treksterkte van staalvezelbeton in rekening worden 
gebracht voor vloeren tot 600 mm. Dit hiaat is te verklaren 
doordat voor het toepassingsgebied van bedrijfsvloeren is 
gekozen voor een veilige dikte, waarbij pull-out van vezels is 
uitgesloten. Dit is mede te wijten aan een gebrek aan voldoende 
gericht onderzoek op dit gebied. Hierdoor is in CA 111 een 
vaste waarde voor de maximaal toelaatbare rek beschreven. In 
werkelijkheid is het risico op pull-out afhankelijk van de 
buigrek en de constructiedikte [7].
In figuur 5 is de grenswaarde voor pull-out van staalvezels 
weergegeven voor onderwaterbeton. Voor toepassing in onder -
waterbeton worden staalvezels met eindverankering geadvi-
seerd met een minimale lengte van 50 mm. Bij een beperking 
van de toelaatbare rek is voor gangbare vloerdikten geen sprake 
van pull-out.
teken. De scheuren aan het oppervlak werken bij ongewa-
pend beton als een scheurinleider met doorgaande scheur
-
vorming als gevolg [3]. De scheurtjes in staalvezelversterkt 
onderwaterbeton werken door de rest-treksterkte als een 
plastische dilatatie, waardoor de eerste scheur niet opentrekt. 
De totale krimp wordt hierdoor over meerdere scheuren 
verdeeld. Dit voorkomt het ontstaan van watervoerende 
krimpscheuren (fig. 4).
Een traag betonmengsel met een minimale productie van 
hydratatiewarmte kan de risico's en schade aanzienlijk beper -
ken. Hiervoor is in de praktijk echter vaak te weinig aandacht 
[5]. Watervoerende scheuren en de noodzaak tot injecteren 
leiden tot kosten en kostbare bouwvertraging.	
Rekenregels
De beschreven rekenregels zijn deels gebaseerd 
op de stand van zaken in maart 2013 binnen de 
herziening van CA 77 door commissie VC95.
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
48	
niet-zichtbare buigscheur
pons geïnitieerd door buiging/rotatie
owb-vloer anker
ankerplaat buigscheur
rotatiepunt	
7	
7 Bovenaanzicht en doorsnede van ponsbezwijkvorm schotelverankering 
8  Ponsproeven TU Eindhoven op ongewapend beton (a) en staalvezelbeton (b)
9  Gevoeligheid van onderwaterbeton voor pons en effect van staalvezels 
Rekenkundig moet een veilige mate van vervormingen worden 
gehanteerd. Hierdoor blijft de maximale rek ver verwijderd van 
eventuele breuk of pull-out van staalvezels en is voldoende 
veiligheid tegen bros bezwijken gegarandeerd. Voor de BGT 
wordt een maximale rek ? van 0,02% aanbevolen, waardoor de 
scheurvorming zeer beperkt blijft. Voor de UGT wordt een 
aanzienlijk hogere toelaatbare rek ? van 0,05% geadviseerd. 
Door de zeer beperkte drukzonehoogte is dan scheurwijdte 
ongeveer 700 mm x 0,05% in de uiterste vezel = 0,35 mm. De 
breukrek van verankerde staalvezels is gesteld op ? = 2,5% op 
basis van de rekenregels conform CA 111 De toelaatbare rek 
volgt uit de vertaling van de beproevingen van een balkje met 
de dikte van 125 mm. Deze rek komt overeen met een scheur -
wijdte van 3,5 mm, die volgt uit het bijbehorende CMOD-
kracht diagram (crack mouth opening displacement).
De corresponderende reductie van de stijfheid van het materi-
aal is te berekenen door het over te brengen moment te relate-
ren aan de bijbehorende kromming. Voor het rekenvoorbeeld 
correspondeert 0,02% rek in de BGT met een fictieve elastici-
teitsmodulus van 20 400 MPa. Voor 0,05% rek in de UGT geldt 
een elasticiteitsmodulus van 8600 MPa (fig. 6).
Pons
De vezels hebben een positief effect op de ponscapaciteit. De 
toevoeging van voldoende vezels zorgt in beperkte mate voor 
buigtaai gedrag voorafgaand aan het ponsen. Door het buigtaai 
gedrag kan een plastische momentenherverdeling plaatsvinden, 
waardoor een hogere bezwijklast wordt gevonden. Desondanks 
is in CA 111, vanwege beperkt beschikbaar onderzoek ten tijde 
van het opstellen van de aanbeveling, geen verhoging op de 
ponssterkte in rekening gebracht aan staalvezelversterkt beton 
zonder buigwapening.
Om de meerwaarde van de vezels toe te lichten, wordt het pons-
bezwijkmechanisme kort beschreven. Pons wordt geïnitieerd door 
buiging binnen de ponskegel. Dit principe is weergegeven in 
figuur 7 waarin de radiale buigscheuren zijn weergegeven die 
ontstaan nabij een puntlast op een plaat. Bij ongewapend beton 
blijkt uit onderzoek dat het optreden van een radiale buigtrek-
scheur een kettingreactie initieert. Bij deze kettingreactie zal de 
radiale scheur zijn capaciteit verliezen; het tangentiale scheurvlak 
(de ponskegel) kan de kracht moeilijk overnemen. Dit gaat zo snel 
dat de stukken beton eraf kunnen spatten; zie de linkerfoto van 
figuur 8.
Bij staalvezelbeton vindt hetzelfde proces plaats. Doordat de capa-
citeit in de radiale scheur plastisch gedrag vertoont, wordt de 
kettingreactie vertraagd. Veelal is de kromming voorafgaand aan 
het bezwijken al zo groot dat de momentcapaciteit afneemt. Het 
daadwerkelijk bezwijken, zal dan optreden met een ponskegel 
waarin alle radiale en tangentiale scheuren aanwezig zijn.
Onderstaand volgt een kwantificering van de effecten van staal-
vezels. Hierbij is gebruikgemaakt van rekenregels uit CA 77, 
Eurocode (EC), CA 111 en Modelcode 2010 (MC2010) en de 
resultaten uit proeven conform de richtlijnen in CA 111. Voor 
de rekenvoorbeelden worden doorsnedecapaciteiten gepresen-
teerd. In dit voorbeeld bedraagt de minimale vloerdikte h	
min is 
700 mm, betonsterkteklasse C25/30 en een normaaldrukkracht 
N = 200 kN/m? Er wordt een vergelijking gemaakt tussen:
?  C25/30: onderwaterbeton zonder staalvezels;  
f	
ctd,pl	 = 0,96 N/mm	2;
?  SVB: onderwaterbeton met 35 kg/m	
3 staalvezels;  
f	
eqm = 3,5 N/mm	2.	
Momentcapaciteit en elasticiteitsmodulus
Voor het berekenen van de momentcapaciteit M	Rd met rest-
treksterkte zijn rekenregels gegeven in CA 111. In figuur 6 is 
het M-(N)-?-diagram weergegeven. De rest-treksterkte is 
duidelijk zichtbaar. Conform CA 77 behelst de BGT de water -
dichtheid en wordt in de UGT de veiligheid tegen bezwijken 
beschouwd. In figuur 6 zijn waarden weergegeven tot een 
maximale buigrek ? van circa 0,5%. Vanaf circa 1,0% neemt de 
momentcapaciteit M	
Rd geleidelijk af onder beïnvloeding van 
pull-out.
thema	
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
49	
owb-vloer75
150
tol.	
boven
tol.onder
tol.verankering	
dmin	hgem	
P	
8a	8b	
9	
Dwarskracht
Toetsing op dwarskracht in CA 77 is gebaseerd op EC2; voor 
ongewapende en lichtgewapende constructies gelden artikel 6.2 
(afschuifbuigbreuk) en hoofdstuk 12 (afschuiftrekbreuk). Staal-
vezels verhogen de schuifsterkte van het beton in beperkte 
mate. Voor het toepassingsgebied van onderwaterbeton is met 
het oog op dwarskracht vooral het vermogen tot krachten-
herverdeling van belang. Ook zonder toepassing van wape-
ningsstaven wordt de verhoging van de uiterst opneembare 
schuifspanning (f	
cvd = T	1) met T	1,f volgens CA 111 veilig geacht 
voor onderwaterbetonvloeren. 	
Krimpscheurvorming
De BGT in CA 77 is gericht op de waterdichtheid van de vloer. De 
formulering van toetsingen geeft expliciet geen garantie op water -
dichtheid ten gevolge van krachtswerking in de lange richting. 
Toetsingsregels voor het ontstaan van krimpscheuren zijn niet 
omschreven. In een plaatmodel met horizontale veerstijfheden ter 
plaatse van het contactvlak met de ondergrond, trekpalen en 
bouwkuipwanden, kan de verhinderde vervorming worden gemo-
delleerd. Een goede prognose van de betontechnologische eigen-
schappen van het onderwaterbeton is in grote mate bepalend voor 
de resulterende betontrekspanningen gedurende het hydratatie-
proces. Toetsing voor een ongewapende vloer is dus mogelijk [3]. 
Maar deze toetsing is zeer gevoelig voor de gekozen uitgangspun-
ten. Voor een analyse van het effect van staalvezels is een fysisch 
niet-lineair volumemodel benodigd.
Zoals eerder aangegeven vertoont vezelversterkt beton, wanneer 
deze puntvormig wordt belast of ondersteund, buigtaai gedrag (zie 
III-B in fig. 2).
In foto 8b is niet de gehele ponskegel uit de vloer gekomen. 
Hierbij wordt de maximale kracht bereikt zonder dat een explo-
sieve kettingreactie optreedt. De toelaatbare verplaatsing en de 
maximale ponskracht die worden gevonden bij deze constructie, 
zijn hoger dan bij een ongewapende constructie.
Staalvezels verhogen de ponscapaciteit door taaiheid toe te voegen 
binnen de ponskegel. In figuur 9 is dit principe weergegeven. De 
stippelpijl in het M
-(N)-?-diagram is de maximale spanning die in 
rekening kan worden gebracht bij ongewapend beton; de doorge-
trokken lijn geldt voor een vezelgewapende doorsnede. In 
MC2010 worden handvatten geboden om de gunstige invloed van 
staalvezels in rekening te brengen voor de ponscapaciteit. 	
Video
Op www.cementonline.nl staan 
versnelde video-opnames van de 
bezwijkproeven die hebben geleid tot pons-
mechanismen behorende bij figuur 8.
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
50	
10	
11	
10 Doorsnedeschets aansluitende bouwkuipen Mauritshuistekening: Niki Loonen11 BIM-model Groninger Forum met bovenbouw, parkeergarage en funderings-
elementen
Door het ontbreken van de stempelkracht over de beschouwde 
doorsnede zijn meer aanvullende maatregelen getroffen. Zo is de 
onderwaterbetonvloer in een UGT-plaatberekening getoetst voor 
de situatie dat de vloer verticaal verschuift langs de bestaande 
damwanden en de CSM-wand (in de grond gevormde wand). 
Deze ontwerpmethodiek resulteert in een robuust en economisch 
ontwerp, omdat geen speciale verbindingsvoorzieningen beno-
digd zijn ter plaatse van de keerwanden. Wel is geadviseerd injec-
tieslangen langs de verbinding met de keerwanden aan te brengen 
om eventuele lekkages te kunnen verhelpen.
Voorbeeldproject Groninger Forum
De bouwput van het project Groninger Forum gaat, ten behoeve 
van een toekomstige parkeergarage, vijf bouwlagen de grond in. 
Het gebouw wordt gefundeerd op een niveau beneden de potklei. 
De zwaarstbelaste poeren en palengroepen zijn ontworpen op 
36 MN. Voor de definitieve en tijdelijke fase wordt rond de poeren 
een regelmatig stramien van ankerpalen toegepast. De bouwput is 
omsloten door diepwanden met aan de westkant een gekromde 
zijde. De bouwkuip kan voor het ontwerp van de onderwater-
betonvloer worden beschouwd als een samenkomst van de drie 
eerder beschreven probleemgebieden:
1. de normaaldrukkracht aan de gekromde zijde is relatief laag, 
doordat de stempelkracht deels wordt opgenomen door ring-
werking in de diepwanden;
2.  de bouwkuip is circa 80 m lang en introduceert daarmee een 
groot risico op krimpscheurvorming;
3.  de combinatie van de diepwand die reageert als starre 
randondersteuning (door het grote eigen gewicht), stijve 
palengroepen en slappe ankerpalen, zorgt voor een zeer 
onregelmatige krachtswerking.
Ter illustratie van het effect en de meerwaarde van staalvezels 
worden twee voorbeeldprojecten toegelicht.	
Voorbeeldproject Mauritshuis
Voor de ondergrondse uitbreiding van het Mauritshuis in Den 
Haag zijn drie opeenvolgende bouwputdelen nodig. De vervor
-
mingseisen en risico's zijn een belangrijk onderdeel van de 
geotechnische advisering. Door deze uitzonderlijke situatie, in 
combinatie met de gewenste flexibiliteit in de bouwfasering, is 
de gegarandeerde stempelkracht in de onderwaterbetonvloer 
van de middelste bouwkuip nihil. Deze bouwkuip valt hiermee 
in het probleemgebied van 'ondiepe bouwputten', de eerder-
genoemde categorie met een lage normaaldrukkracht in het 
onderwaterbeton. Voor ongewapend beton resulteerde dit 
volgens de oude CA 77, met een netto opwaartse druk van 
slechts 30 kN/m	
2, in een benodigde vloerdikte van 1500 mm.
Door de onderwaterbetonvloer uit te voeren met staalvezels is 
de vloerdikte gereduceerd tot 900 mm. Naast de besparing op 
materiaal en bouwtijd is voor dit project de beperking op de 
benodigde ontgravingsdiepte van groter belang. Grondkerende 
constructies vervormen vooral tijdens het nat ontgraven. Hier -
door werkt de beperking van de benodigde ontgravingsdiepte 
risicoverlagend met het oog op eventuele schade aan op staal 
gefundeerde belendingen.
thema	
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013
51	
12a
12b	
12 Plaatmodel en vervormingen onderwater -
beton Groninger Forum met kraanpoeren 	
Conclusies en aanbevelingen
Het taaie scheurgedrag van staalvezelbeton resulteert in meer, 
maar kleinere, scheuren. Specifiek voor onderwaterbeton biedt 
de hogere moment-, pons- en dwarskrachtcapaciteit in combi-
natie met het faciliteren van krachtenherverdeling de mogelijk-
heid de vloerdikte en het palenplan te optimaliseren. Relatief 
lage staalvezeldoseringen zijn het meest kostenefficiënt. Onaf-
hankelijk van de vloerdikte worden de eigenschappen met 
betrekking tot scheurvorming en waterdichtheid sterk verbe-
terd.
De ervaringen met staalvezelversterkt onderwaterbeton en 
beproevingen zijn goed, maar rekenregels zijn gefragmenteerd 
en veelal onbekend bij constructeurs. Met een combinatie van 
normen en aanbevelingen is er voldoende houvast voor een 
gedegen rekenmethodiek. MC2010 beloont het toepassen van 
taaiere materialen op een verantwoorde wijze. Toepassing van 
staalvezels bevordert een robuust ontwerp met het oog op 
mechanismen en bouwfasen die geen toetsing behoeven 
conform CA 77.
De reductie in het benodigde materiaal, voor deze toepassing 
van tijdelijk massabeton, draagt bij aan een duurzame bouw. In 
2013 wordt binnen diverse projecten ervaring opgedaan met 
staalvezelversterkt onderwaterbeton. Mogelijk kan, mede door 
opgedane kennis en ervaring, een stap worden gezet in de rich-
ting van onderwaterbetonvloeren met een permanente functie. 
Dit is vooral interessant voor infrastructurele projecten waarbij 
de eisen voor waterdichtheid beperkt zijn.
Met een QuickScan kunnen per bouwput de kritieke punten 
voor het onderwaterbeton worden aangegeven. Indien gewenst 
kunnen mogelijkheden voor optimalisaties worden onderzocht. 
Het toepassen van staalvezelbeton is een van de oplossingsrich-
tingen.
Meer informatie is te vinden op 	
www.ondergrondsbouwen.eu	.  ?	
Door staalvezelbeton toe te passen in combinatie met een doel-
matig geavanceerde rekenmethode, kon de onderwaterbeton-
vloer worden gereduceerd tot een bescheiden dikte van 
1000 mm. Er is een controle uitgevoerd voor eventueel slippen 
van het onderwaterbeton langs de diepwanden. Hieruit is 
gebleken dat het maken van bewerkelijke en risicovolle inkas-
singen in de diepwanden achterwege konden blijven.
Tijdens de bouwfase zijn er twee kraanpoeren benodigd. Met 
een aanvullende berekening is het gedrag van de onderwater -
betonvloer onderzocht voor het in gebruik zijn van kranen. 
Aanpassing van het ontwerp van de vloer en het palenplan 
bleek niet nodig, mits de kraanpoeren boven op het onderwa-
terbeton voldoende groot worden uitgevoerd. Zonder toepas-
sing van staalvezelbeton was dit waarschijnlijk alleen mogelijk 
geweest door het aanbrengen van wapeningskorven in het 
onderwaterbeton en het verdikken van het onderwaterbeton.
Uitvoering
Voor onderwaterbeton geldt dat een lokale verstoring in dose-
ring of oriëntatie van de vezels niet problematisch hoeft te zijn. 
Desondanks zijn spreiding en verpompbaarheid van de staalve-
zels een belangrijk aandachtspunt tijdens de uitvoering. Een 
relatief brede of korte stortbuis wordt geadviseerd.	
? LiteRA tuuR
1 CEB-FIB Model Code 2010 ? Final draft, Volume 1&2, maart 2012.
2  Reinhardt, H.W., Beton als constructiemateriaal, eigenschappen en 
duurzaamheid, 1985.
3  Arkesteijn, R.T., Afstudeerrapport: Dimensionering van onderwaterbe -
tonvloeren, maart 2012.
4  Boersma, Æ., Heijmans, R.W.M.G., Jansen, J.A.G., Ruim baan met staal-
vezelversterkt onderwaterbeton, Cement 2001/4.
5  Stufib rapport 20, maart 2012.
6  Lohmeyer, Ebeling, Weiße Wannen ? einfach und sicher, 2009.
7  Van den Bos, A.A., Rekenen aan staalvezelbeton, Cement 2011/3.
staalvezelversterkt onderwaterbeton	3 2013                  
                 
                              
Reacties
Theo van Adrichem - TVA Projektdienstleistungen GmbH 11 februari 2023 20:03
Interessant artikel