02:44
09-06-2015

De wereld van staalvezelwapening


In 1974 begon Bekaert met het fabriceren van Dramix® staalvezelwapening. Inmiddels zijn we veertig jaar verder en wordt wereldwijd ‘slechts’ 1,4 procent van het beton gewapend met staalvezel. Vooral de afgelopen jaren heeft Bekaert vol ingezet op de (door)ontwikkeling van de vezels. Hendrik Thooft, Global Marketing Manager bij Bekaert, verwacht de komende jaren een forse groei in het gebruik van staalvezelwapening in de bouw. Samen met zijn Nederlandse collega Anne Hoekstra, legt hij uit waarom staalvezelwapening de toekomst heeft.


Het gebruik van staalvezels als wapening in beton heeft zijn oorsprong al direct na de Tweede Wereldoorlog, voor het herstel van gebombardeerde vliegvelden, zegt Thooft. “Bekaert produceert al sinds 1880 getrokken draad en zag op een gegeven moment potentie in de staalvezelwapening. Wel heeft het even geduurd voordat het alom geaccepteerd werd. Overigens is het marktaandeel nog steeds marginaal, maar daar komt ongetwijfeld verandering in. We hebben de afgelopen decennia hard gewerkt aan de verbetering van onze vezels en tevens nieuwe varianten gelanceerd; Dramix® 3D, 4D en 5D. Al die inspanningen hebben onder meer geleid tot het winnen van de European Innovation Award in 2011.”

Spanning
Staalvezelwapening gaat net als traditionele wapening pas werken zodra er microscopische scheuren optreden in het beton. Anne Hoekstra: “Het staal komt hierdoor onder spanning te staan en wordt dan pas effectief.” Het verschil met traditionele wapening is dat bij staalvezelbeton de volledige sectie onder spanning komt te staan, in plaats van één staaf die de trekspanning opneemt, vertelt hij. “De buig- en trekspanning is voor 98 procent identiek aan traditionele wapening. De vezels werken op een gecontroleerde pull-out.” Hoekstra maakt de treffende vergelijking met glas. “Zie ongewapend beton als glas, gewapend beton als gewapend glas en beton met staalvezelwapening als een taaiachtige rubbersoort. Het vervormt, maar breekt niet.” Om de populariteit van staalvezels als wapening in beton te vergroten, heeft Bekaert de stoute schoenen aangetrokken en betoncentrales gevraagd wat hen ervan weerhoudt om staalvezelwapening te gebruiken. Hieruit kwam al eerste de wens naar voren om de kwaliteit te garanderen en meetbaar te maken. Ten tweede zou het doseren van de vezels ergonomisch moeten gebeuren en tot slot zou de inzet van staalvezelwapening op prijs moeten kunnen concurreren met traditionele wapening. “Kort gezegd, voor al deze zaken hebben we een oplossing bedacht”, vertelt Thooft. Zijn collega Anne Hoekstra vult aan: “Staalvezels hebben de eigenschap om zich, als ze te lang of te fijn zijn, te gaan samenballen in beton. Dat is niet de bedoeling. We hebben daartoe een techniek ontwikkeld waarbij een groot aantal vezels aan elkaar wordt verlijmd tot een vlak ‘plaatje’. Zodra het ‘plaatje’ in aanraking komt met beton, lost de lijm op, komen de vezels los en gaan ze zich gelijkmatig en homogeen verspreiden in het beton. Daarnaast is een doseerinstallatie ontwikkeld die de vezels – verpakt in zakjes van 250 gram – op een ergonomische manier doseert in het beton.”

Verschillende typen
De Dramix® staalvezels van Bekaert zijn in drie typen verkrijgbaar. De 3D-versie heeft volgens Thooft een goede basisperformantie en wordt veel gebruikt in industriële vloeren (met of zonder zaagsneden), buitenverhardingen en licht belaste funderingen voor woonhuizen. “In de tunnelbouw is de 3D-staalvezel zelfs langzaam de standaard aan het worden. Na het uitgraven van de schacht kan er direct worden gestabiliseerd met staalvezel-spuitbeton. Een groot voordeel is dat op die manier met robots gewerkt kan worden en dat komt de veiligheid ten goede. Dramix® 3D heeft een haakvormig uiteinde dat zorgt voor de gewenste vezelverankering en heeft een trek-sterkte van ongeveer 1.100 N/mm².”
De 4D-variant is nog vrij nieuw, heeft een verbeterde verankering en vertaalt dat naar hogere staalsterktes tot 1.650 N/mm². “Met dit type staalvezelwapening kunnen vloeren gerealiseerd worden van wel 100.000 m² zonder enige voeg; eigenlijk vergelijkbaar met het principe van volledig gewapend beton, maar dan op een veel efficiëntere en voordelige manier. Ook voor structurele vloeren in aardbevingsgebieden of betonvloeren die achteraf worden voorzien van een vloeistofdichte epoxy is Dramix 4D geschikt. De scheuropening van de onderliggende betonplaat kan zo berekend en uitgevoerd worden dat deze de verlengingscapaciteit van een epoxycoating niet overschrijdt.”
Helemaal uniek zijn de eigenschappen van Dramix® 5D. “Deze vezels werken niet op basis van pull-out, maar gaan stuk voor stuk werken als een traditionele wapeningstaaf, alleen dan in een dichtheid van tienduizenden vezels per m³. De treksterkte van Dramix 5D bedraagt liefst 2.200 N/mm². Recent is deze staalvezelwapening toegepast voor een tunnelschacht in de Lee tunnel (Londen)”, zegt Thooft. “Door het gebruik van de Dramix® 5D kon de aannemer een aanzienlijke hoeveelheid wapeningsstaal uitsparen en werd ook een grote besparing aan CO2-emissie gerealiseerd.”

Sneller werken, kosten besparen
Met Dramix® kunnen de meest veeleisende constructies gewapend worden, zegt Anne Hoekstra. “Men kan bovendien sneller werken en kosten besparen. Staalvezelwapening is daarnaast ook een ‘groen’ product. In veel gevallen kan er 50 procent worden bespaard op staal.” Op dit moment bedraagt het marktaandeel van staalvezelwapening slechts 1,4 procent. “Dat betekent dat we nog met 98,6 procent kunnen groeien”, eindigt Hendrik Thooft met een lach.

Lees meer over: Betonwapening , Productinformatie

beton en staalbouw partners