C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gUtiliteitsbouwcement 2002 8 49Staalvezelbeton is beton waaraanbij het mengen van de speciestaalvezels zijn toegevoegd (foto's1 en 2). Veelal zijn dit koudge-trokken staaldraden met eenlengte van 30 tot 60 mm en eendiameter van 0,4 ? 1,0 mm. Doorhettoevoegenvanstaalvezelswor-dendesterkte-eigenschappenvanhet beton gunstig be?nvloed. Hetidee hiervoor dateert al uit 1874.Desondanks is een brede toepas-sing pas vanaf de jaren zestig totontwikkeling gekomen. Vertra-gende factoren bij de introductiewaren steeds de grote verschei-denheid aan vezels en het ontbre-ken van ondubbelzinnige bereke-ningsmethoden. In de laatste ja-ren is echter veel onderzoek ver-richt, waardoor de materiaalei-genschappen van staalvezelbetonveel nauwkeuriger kunnen wor-den gedefinieerd.W e r k i n g s t a a l v e z e l s i nb e t o nHet toevoegen van staalvezels aanbeton heeft reeds in de verhar-dingsfase van het beton merkbarevoordelen. Door het afkoelings-proces na de maximale hydrata-tiewarmte ontstaan altijd micro-scheuren in het nog jonge beton,die door de staalvezels wordenoverbrugd. De verdere ontwikke-ling van deze scheuren wordtdaardoor in belangrijke mate be-heerst.Bij het belasten op trek is door deverankering van de vezels in hetbeton, ook na het bereiken van detreksterkte van het beton, nog eenzekere trekcapaciteit aanwezig.De vezels overbruggen de scheuren kunnen een deel van de oor-spronkelijke trekspanning diev??r het scheuren aanwezig was,overbrengen. Het materiaal ge-draagt zich daardoor taaier danongewapend beton, dat bij trekeen bros materiaalgedrag ver-toont. Aan dit nascheurgedragontleent staalvezelbeton zijn gun-stige eigenschappen.Staalvezelbeton is opgebouwd uittweeafzonderlijkeelementen:hetmateriaal beton met daarin ver-deeld de staalvezels. De maximalebijdrage van het beton bij trekbedraagt fb, waarna het materiaalbros bezwijkt. De bijdrage van destaalvezels, die een typisch plas-tisch gedrag vertonen, bedraagtfbs. De spannings-vervormingsre-latie van staalvezelbeton is eencombinatie van beide rekkrom-men. Het verloop van de tweedetak in deze relatie hangt af vanhet vezelgehalte, de sterkte-eigen-schappen van de vezels en de in-teractie van de vezels in het beton.Het is duidelijk dat de concretemateriaaleigenschappenvanstaal-vezelbeton in belangrijke mateafhangen van hoeveelheid en typevan de toegevoegde staalvezels(foto 3). In het algemeen kunnende belangrijkste eigenschappenals volgt worden samengevat:? In vergelijking met ongewa-pend beton bezit staalvezel-beton een grote ductiliteit,zowel bij belasten op druk alsop trek. In ongescheurde toe-stand wordt het materiaalge-drag door de vezels niet wezen-lijk be?nvloed. Een uitzonde-ring is de weerstand tegenstootbelasting die met hettwintigvoudige kan toenemen.? Door het nascheurgedragwordt het draagvermogen vanelastisch ondersteundevloeren belangrijk vergroot(foto 4).? Door de grotere vervormings-capaciteit waarschuwt de con-structie bij bezwijken door hetoptreden van grote plastischevervormingen.Staalvezelbetonvloeren; standvan zakening. A. Hoekstra, Bekaert Building ProductsVloeren van staalvezelbeton worden meer en meer toegepast. Dit geldt voor-al voor elastisch ondersteunde vloeren, maar ook in puntvormig ondersteun-de vloeren is staalvezelbeton tegenwoordig een belangrijk alternatief. In deafgelopen jaren is veel onderzoek verricht naar de toegevoegde waarde vanstaalvezels in beton. In dit artikel wordt de stand van zaken gegevenbetreffende rekenmethodieken en toepassingen. Nieuwe regelgeving wordtmomenteel voorbereid.1, 2 | Staalvezels en staalve-zelbeton3 |Automatische doseerin-stallatie? Door de aanwezigheid van destaalvezels zal bij brand veelminder beton afspringen.? De weerstand tegen dynami-sche belastingen is groter danbij ongewapend beton.M a t e r i a a l k a r a k t e r i s t i e k e nEen algemeen bekende methodevoor het bepalen van de materi-aalkarakteristieken van staalve-zelbeton dat wordt toegepast inelastisch ondersteunde vloerenen verhardingen, is de vierpunts-buigproef, die in Nederland isbeschreven in CUR-Aanbeveling35. Uitgangspunt is een vervor-mingsgestuurde vierpuntsbuig-proef op balkjes van 150 x 150mm2, lang 600 mm, Bepaald wor-den de buigtreksterkte, de buig-taaiheid en de equivalente buig-treksterkte van het proefmonster.De balken worden beproefd meteen constante doorbuigingssnel-heid tot een doorbuiging van tenminste 1,5 mm.Als resultaat van de proefwordt een last-zakkingsdiagramgemaakt. Aan de hand hiervankunnen verschillende materiaal-karakteristieken worden bepaald.Als Fbride kracht in N is waarbijde eerste scheur ontstaat, wordtde buigtreksterkte fbriin N/mm2berekend uit:fbri= (Fbril)/(b h2)waarin:l is de overspanning van debalk, in mm;b is de breedte van balk nabeproeving, in mm;h is de hoogte van balk nabeproeving, in mm.De equivalente buigtreksterktefejin N/mm2wordt bepaald uit:fej= (Dbjl)/(j b h2)waarin:Dbjis de buigtaaiheid in Nmm,gelijk aan het oppervlakonder de curve tussen dedoorbuigingsgrenzen 0 enj mm. De waarde van j be-draagt 1,5 of 3,0 mm.De taaiheid Rjwordt berekend uit:R = fejm/fbrswaarin:fejmis de gemiddelde equivalentebuigtreksterkte van meerde-re proeven, berekend uit dewaarden van fej, in N/mm2;fbrsis de gemiddelde buigtrek-sterkte van meerdereproeven, berekend uit dewaarden van fbri.De buigtaaiheid wordt in CUR-Aanbeveling 36 gebruikt om detoelaatbare spanningen in hetstaalvezelbeton, toegepast in elas-tisch ondersteunde vloeren, teberekenen. Deze waarde wordt inhoofdzaak bepaald door een drie-tal factoren:? het type en de constante vorm-geving van de vezels;? de treksterkte in relatie tot devormgeving van de vezels;? de homogene verdeling van devezels in het beton.Belangrijk voor vezels is eengrote lengte/diameterverhouding.Voor elastisch ondersteunde be-tonvloeren is de ideale verhou-ding gelijk aan 65.R e k e n w a a r d e v a n d eb u i g t r e k s t e r k t eIn CUR-Aanbeveling 36 wordt demethode aangegeven hoe met be-hulp van de buigtaaiheid de ma-teriaalspanningen kunnen wor-den berekend. CUR-Aanbeveling36 is alleen van toepassing voorvloeren en verhardingen van inhet werk gestort constructief be-ton die elastisch zijn ondersteunddoor een fundering op staal.Verder onderscheidt deze aanbe-veling twee soorten staalvezelbe-ton:? Gecertificeerd staalvezelbeton:beton dat op basis van deNationale Beoordelingsricht-lijn BRL 5060 `Staalvezelbeton'wordt geleverd. De toegepastestaalvezels moeten daarbijvoldoen aan de NationaleBeoordelingsrichtlijn BRL5061, `Staalvezels voor toepas-sing in beton en mortels'.? Niet-gecertificeerd staalvezel-beton: constructief betonwaaraan ten minste 30 kg/m3staalvezels zijn toegevoegd ofvan staalvezels voorzien betonwaarvan de R1,5-waarde tenminste 0,3 bedraagt. De R1,5-waarde moet zijn bepaaldvolgens CUR-Aanbeveling 35.Voor niet-gecertificeerd staal-vezelbeton geldt een maximalesterkteklasse van B 45.De rekenwaarde van de treksterk-te fbsvoor elastisch ondersteundevloeren en verhardingen moetworden bepaald uit:fbs= fb[1 + (R1,5- 0,3) / 0,7]voor 0,3 R1,5 1,0waarin:R1,5is de buigtaaiheidswaarde vanstaalvezelbeton die het nascheur-gedrag van het beton karakteri-seert, bepaald volgens CUR-Aan-beveling 35, uitgaande van eendoorbuiging van 1,5 mm;fbis de rekenwaarde van de trek-sterkte van ongewapend beton.De rekenwaarde van de buigtrek-sterkte fbrswordt bepaald uit derekenwaarde voor de buigtrek-sterkte fbsvolgens:fbrs= fbs(1,6 - h)waarin:h is de plaatdikte in m en(1,6 - h)