A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbetoncement 2007 3 13M. Langbroek en ir. A.J.E.J. van Casteren, BAS b.v.Met het verschijnen van CUR-Aanbeveling 111 zijn nieu-we handvatten beschikbaar voor een beter ontwerp, uit-voeringenkwaliteitsborgingvanstaalvezelbetonbedrijfs-vloeren op palen. Een belangrijk startdocument om,samen met de lessen uit het verleden, staalvezelbeton opeen hoger plan te brengen. En dan gaat het niet alleenom techniek, maar met name om organisatie en samen-werking. Er moet echter ook nog wel het een en anderworden verbeterd.Het ontwerpen en aanleggen van staalvezelbetonbedrijfsvloeren vraagt specifieke kennis en kunde.Om hoogwaardige toepassing van staalvezels tegaranderen zullen we gerichtere opleiding moetenverzorgen aan opdrachtgevers, besteksredacteuren,inkopers, constructeurs, producenten en verwer-kers. Hierbij moeten onderlinge afstemming vangegevens en overeenstemming van prestaties eencentrale rol spelen.De besteksredacteur is onvoldoende op de hoogtevan de ins en outs van staalvezelbeton in bedrijfs-vloeren. In technische omschrijvingen en bestek-ken zien we vaak alleen een hoeveelheid vezels perm3beton voorgeschreven, zonder specifieke infor-matie over het type vezel of de prestaties van hetvezelbeton. Het ligt voor de hand dat de aannemerdan uiteindelijk kiest voor de goedkoopste vezel endat er weinig aandacht is voor de mengselsamen-stelling. Daarom is het verstandiger prestatie-eisenvoor te schrijven, zoals de buigtaaiheid.S t a a l v e z e l sEr zijn inmiddels vele typen vezels op de markt. Zoonderscheiden we onder meer koudgetrokkendraadvezels en gestanste of geschraapte vezels;rechte vezels, vezels met haakvormige eindveranke-ring of met conische eindverankering, geondu-leerde vezels, staalwol enz. Bovendien is er veelverschil in materiaalsoorten en sterkte-eigenschap-pen.De verschillen in vorm en staalkwaliteit hebbendirecte gevolgen voor de prestaties van vezelbeton.In de praktijk zijn nog maar weinig betrouwbaregegevens beschikbaar om de prestaties van ver-schillende vezels te onderbouwen. Er zijn ook maarenkele bedrijven die hun producten hebben gecer-tificeerd. Zo kan het voorkomen dat vezels wordentoegepast die niet beantwoorden aan de wensen vande ontwerper, onvoldoende aanhechting hebben, ofalleen al vanwege hun vorm tot ongewenste balvor-ming of zogenoemde `egeltjes' leiden, met als resul-taat: verstopte leidingen, procesvertraging, ontmen-ging, beschadigde vloeren en uiteraard extrakosten.In de praktijk worden vezels in uiteenlopende ver-pakkingen (al dan niet verlijmd) uitgeleverd. Nietalle verpakkingen blijken geschikt om vezelsafdoende te beschermen tegen vocht. Om onduide-lijkheid op de centrale of op de bouwplaats te voor-komen is een gestandaardiseerde verpakkingseen-heid aan te bevelen, met een zekere kwaliteit ennauwkeurigheid op het verpakte gewicht.C e r t i f i c a t i eCertificatie van staalvezels geschiedt in Nederlandvolgens BRL 5061 `Staalvezels voor toepassing inbeton en mortels' en BRL 5073 `Staalvezels en poly-propyleenvezels in mortel en beton'. Voor de bepa-ling van de buigtreksterkte wordt verwezen naarCUR-Aanbeveling 35 `Bepaling van de buigtrek-sterkte, de buigtaaiheid en de equivalente buigtrek-sterkte van staalvezelbeton'. In deze Aanbevelingwordt een geschiktheidsonderzoek beschreven datuitgaat van een vierpuntsbuigproef aan balken ver-vaardigd van een voorgeschreven mengsel. Dezeonderzoeksmethode sluit niet aan bij de `Test andDesign Methods for Steel Fibre Reinforced Con-crete' die beschreven zijn door commissie TC 162-TDF van RILEM en de `Test Method for MetallicFibre Concrete', opgesteld door commissie CEN/TC229/WG3/TG7 waarin een driepuntsbuigproef(met kerf aan onderzijde) wordt aangehouden, dieis vervat in NEN-EN 146591 `Beproevingsmethodevoor staalvezelbeton'. Met het oog op eenduidig-heid en het feit dat het erg lastig is om een relatiete leggen tussen de verschillende proeven advise-VEZELBETON:VAN COMMODITYNAAR SPECIALTYA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbeton14 cement 2007 3ren we toekomstige certificatie op de driepunts-buigproef te baseren.Staalvezelbeton wordt gecertificeerd volgens BRL5060, die onder meer verwijst naar CUR-Aanbeve-ling 35. Om tot een kwaliteitsverbetering te kunnenkomen zouden we deze huidige BRL op enkelepunten moeten aanpassen. Allereerst zouden weevenals in de CUR-Aanbeveling 111 voor de bepa-ling van de buigtreksterkte moeten verwijzen naarde driepuntsbuigproef. Een proef die overigensspecialistische kennis en geavanceerde apparatuurvereist om representatieve resultaten te verkrijgen.Tevens zouden we strengere eisen aan het doserenvan de vezels moeten stellen en strenge tolerantiesmoeten vastleggen. Verder zouden we ons minderop druksterkte en meer op treksterkte en taaiheidals prestatie-eis moeten richten.D o s e r i n g v a n v e z e l sGlobaal zijn er drie methodes om staalvezels aan deverse specie toe te voegen. De beste, maar minsttoegepaste methode is het doseren van vezels in demenger van de betoncentrale of in de lostrechtertussen menger en mixer in. De vezels kunnen dannauwkeurig op gewicht worden gedoseerd via eengekalibreerde doseerinrichting. Als belangrijkstenadelen bij bestaande installaties gelden een verliesaan productietijd en vervuiling van volgende chargesspecie door achterblijvende vezels. Overigens zijnbetoncentrales veelal niet uitgerust voor dergelijkedosering. BRL 1801 `Levering van betonmortel',staat eigenlijk slechts deze wijze toe.Als tweede, en meest toegepaste wijze, worden devezels ?p de centrale over opvoerbanden in detrommel van de juist gevulde mixer gestort. Demenger van de centrale wordt hierbij weliswaarontlast, maar het kost nog de nodige tijd alvorensde vezels, veelal handmatig, op de band zijn gedo-seerd. Gelijkmatigheid van de dosering is sterkafhankelijk van het type truckmixer en de inge-stelde rotatiesnelheid, het type opvoerband en depersonele inzet alsmede de verpakkingsmethode.De truckmixers in de huidige grootte (12 ? 15 m3)blijken veelal ongeschikt als mengeenheid, zodatvan homogeniteit per vracht geen sprake meer kanzijn.Als laatste bestaat de mogelijkheid de vezels op debouwplaats te doseren, waarbij vaak wordt gekozende vezels in te blazen, eventueel gecombineerd metdosering van de hulpstof. Deze methode vereistspecifieke apparatuur, kennis en routine.Bij uitspoelproeven op locatie zijn in het verledenvaak grote variaties (soms wel +/? 30%) gemeten inhet vezelgehalte. In CUR-Aanbeveling 111 zijn nustrenge eisen gesteld aan de vezeldosering van nietgecertificeerde betonspecie, bepaald door uitspoe-ling, waarbij geen enkel individueel resultaat lagermag zijn dan de beoogde waarde minus 20% danwel de beoogde waarde minus 9 kg/m3. Deze eisvergt intensieve begeleiding van het proces.B e t o n t e c h n o l o g i eIn de praktijk wordt bij de samenstelling van deverse specie te weinig rekening gehouden met detoevoeging van staalvezels. Mengsels van zoweltraditioneel beton, hoogvloeibaar of zelfverdichtendbeton moeten dan ook beter worden afgestemd opde specifieke aard en hoeveelheid van de vezels ende projectspecificaties. Het ontwerpen van staalve-zelbetonspecie geeft een nieuwe dimensie aan debegrippen `korrelverdeling' en `reologie', de beno-digde hoeveelheid pasta en vooral de stabiliteit inrelatie tot vloeibaarheid en taaiheid. Over het alge-meen verhogen vezels niet het zogenoemde kogel-lagereffect tussen de diverse korrels, maar versto-ren zij door hun vorm juist het vloeivermogen.Bij ontmengd (staal)vezelbeton is de staalvezel danniet homogeen verdeeld, en belandt uiteindelijkvrijwel zeker in de onderste laag van het gestortebeton. Bovendien doet een andere dan gebruike-lijke vorm van kwaliteitscontrole met kubussen zijnintrede: het bepalen van de (prestatie-)buigtaaiheidmet prismabalken. Daarbij is natuurlijk duidelijkdat wanneer de vezels niet op hun plaats zitten ergeen sprake is van homogene buigtaaiheid. Verderis er een gewenningsperiode nodig om als het waretegelijkertijd betonmortelleverancier, staalleveran-cier en vlechter te zijn en alle bijbehorende kwali-teiten te bezitten.K w a l i t e i t s c o n t r o l eBij het produceren en verwerken van staalvezelbe-tonspecie wordt momenteel in beperkte mate pro-cescontrole toegepast. De traditionele betonspeciewordt meestal weliswaar onder certificaat geprodu-A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pVezelbetoncement 2007 3 15ceerd, maar vanaf het toevoegen van vezels is ernauwelijks meer sprake van gedegen procescon-trole. Mocht er al sprake zijn van een `stuur oplocatie', dan heeft dat zeker niet te maken met dereologie, terwijl er toch zeer grote verschillenbestaan in reologische eigenschappen van de versespecie v??r en n? het toevoegen van (al dan nietverlijmde of in oplosbare zakken verpakte) vezels.Omdat het moeilijk is de terugloop van verwerk-baarheid van specie na het doseren van vezels tevoorspellen, kan het bijvoorbeeld voorkomen dat deverse specie natter wordt geproduceerd dan striktnoodzakelijk; zaken die direct te maken hebbenmet het leveren van het juiste product, de stabiliteiten homogeniteit van de specie en vooral de presta-ties, en daar is het allemaal om begonnen, ook tenaanzien van de buigtaaiheid. Al met al een procesdat veel aandacht vraagt om een goed product temaken.M e n g e nIn de praktijk worden nauwelijks mengvoorschrif-ten gehanteerd, terwijl de homogeniteit en de uit-eindelijke prestatie van vezelbeton sterk afhangenvan de wijze en de duur van mengen. Het agiterenvan de mixer tijdens transport mag niet als meng-tijd worden gezien. Er moet duidelijk sprake zijnvan volwaardige menging, waarbij de trommel vande mixer een zekere tijd op hogere snelheid draait.Naarmate het gebruikte volume van de trommeltoeneemt - en de huidige generatie truckmixers isgroot te noemen - wordt het moeilijker een opti-male menging te bereiken. Bij planning van hetstort moeten we hiermee rekening houden.P o m p e nDoorgaans worden pompen voor projecten perkubieke meter ingekocht. Er wordt nauwelijks reke-ning gehouden met de specifieke eigenschappenvan verse specie. Het verpompen van staalvezelbe-ton heeft in het verleden niet echt geleid tot versto-ring van het proces, maar bij hogere doseringenstaalvezels is dat toch anders. Zo zal er meer aan-dacht moeten zijn voor de juiste leidingdiameter enlengte van te gebruiken leidingen en kunnen over-gangen tussen de verschillende mixers tot versto-ring leiden.V e r w e r k e nDoordat vloerenbedrijven vaak in beperkte mateworden betrokken bij de voorbereiding van eenstort kunnen zij zich onvoldoende inleven in pro-jectspecifieke randvoorwaarden en plaatselijkeomstandigheden. Vaak is niet bij alle partijenbekend of de ruimte waarin de vloer wordt gestortvolledig wind- en regendicht is of wat de conditieszijn van de ondergrond. Ook met betrekking tot destaalvezels moet het vloerenbedrijf tijdig wordenge?nformeerd aangaande de veranderde reologie enverwerking; gegevens die de voortgang en uiteinde-lijke kwaliteit sterk be?nvloeden. In relatie tot tradi-tioneel beton kent vezelbeton geen noemenswaar-dige verschillen als het gaat om nabehandeling envlakheid.S c h e u r v o r m i n gIn de nieuwe Aanbeveling worden duidelijke grens-waarden gesteld aan de maximale scheurwijdte;tevens wordt gesproken over `ontoelaatbare scheur-wijdte'. Nu nog de durf om scheurvorming in eenvroeg stadium in het bouwproces bespreekbaar temaken en in de praktijk ook harde afspraken temaken over de maximaal toelaatbare scheurwijdteof, zoals de nieuwe CUR-Aanbeveling stelt; "eenfunctioneel toelaatbare eis" overeenkomen. Dankan de opdrachtgever eindelijk eens worden gevrij-waard van opmerkingen als "beton heeft de neigingte scheuren" of "het beton is vloeistofdicht tussende scheuren in", want uiteindelijk bepaalt het beeldvan de opdrachtgever de kwaliteit van het geleverdeproduct.C o n c l u s i e sEr breekt een spannende periode aan voor vezelbe-ton in het algemeen en staalvezelbeton in het bij-zonder. Mooie uitdagingen om zeer hoogwaardigvezelbeton toe te passen. Om echter tot succesvolleimplementatie te komen moeten we een forse kwa-liteitsverbetering doorvoeren in de hedendaagsepraktijk rondom vezelbeton. Toepassing van CUR-Aanbeveling 111 kan in dit verband gezien wordenals een test om aan te tonen of we klaar zijn voor detoekomst. n