Hybride wapening toegepast bij project Grotius in Den Haag

Ingenieurs en aannemers kiezen steeds vaker voor hybride wapening (traditionele wapening gecombineerd met staalvezelwapening) om parkeergarages en kelders van appartementsgebouwen en kantoren beter te wapenen tegen waterdruk. Op die manier kan de scheurwijdte van een constructie efficiënter worden gecontroleerd en beheerst. Zo ook bij project Grotius in het centrum van Den Haag, waar twee woontorens van 110 en 126 meter hoog worden gerealiseerd door de bouwcombinatie J.P. van Eesteren en Besix.

Traditioneel worden staalvezels vooral voor industriële vloeren en geprefabriceerde tunnelsegmenten gebruikt. De publicatie van enkele lokale en internationale normen en de ontwikkeling van nieuwe vezeltypes – met sterk verbeterde prestaties – hebben de laatste jaren het toepassingsgebied voor staalvezelbeton sterk verbreed. Staalvezels hebben hierdoor vooral hun intrede kunnen maken in meer constructieve toepassingen, zoals funderingsplaten, wanden van ondergrondse parkeergarages en kelders van woontorens. Tegen de onderkant van de funderingsplaten van parkeergarages en kelders van woonprojecten is er altijd waterdruk, wegens de diepte van deze constructies en het niveau van het grondwater. Deze kan uiteraard vrij hoog zijn aangezien de grondwaterspiegel zich in Nederland over het algemeen binnen de 2 meter onder het maaiveld bevindt. Dankzij de toevoeging van staalvezels kan de hoeveelheid traditionele wapening sterk worden gereduceerd en kunnen de scheuren efficiënter worden beheerst.

Omwille van de omvang van het project, werd het storten van het staalvezelbeton in verschillende fases uitgevoerd.

Technische uitdaging

Bij het project Grotius was het garanderen van de waterdichtheid van de 300 en 400 mm dikke funderingsplaat, die ook dienst doet als de onderste vloer van de parkeergarage van de woontorens, een technische uitdaging. Traditioneel zou een basiswapening van staven Ø16, met een tussenafstand van 100 mm onder en boven worden voorzien. Door de toevoeging van maximaal 30 kg/m³ Dramix 4D 65/60BG kon de wapening echter gereduceerd worden tot netten Ø12-100, hetgeen een significante besparing van zowel materiaal als arbeid opleverde. Het is belangrijk dat het storten en verwerken van staalvezelbeton wordt uitgevoerd door een (vloeren)bedrijf met voldoende ervaring. De hybride funderingsplaat is monolithisch gestort en gevlinderd.

Scheurbeheersing

De treksterkte en verankering van de Dramix 4D-staalvezels werden specifiek ontwikkeld om scheurvorming te controleren en in combinatie met traditionele wapening de scheurwijdte te beperken tussen 0,1 en 0,3 mm, zodat er een duurzame en vloeistofdichte constructie mee gecreëerd kan worden. Deze type vezels, die over een KOMO-certificaat beschikken, bieden de hoogste buigtreksterkte in de gebruiksgrenstoestand (SLS) binnen het Dramix^® staalvezelgamma, getest volgens de NEN EN 14651. De staalvezels zitten homogeen verdeeld in de betonnen plaat. Bij hybride wapening ontstaan er meer scheurtjes maar doordat de totale scheurwijdte gelijk blijft, zijn die scheuropeningen veel kleiner en fijner verdeeld, waardoor een waterdichte constructie ontstaat. Vanaf het ogenblik dat er zich een klein scheurtje voordoet in het beton, zal die meteen overbrugd worden door een vezel. Bij traditionele wapening zijn er weliswaar minder scheuren, maar om – bij gelijke globale vervormingen – dezelfde scheurwijdte te bereiken, is er veel meer traditionele wapening nodig dan in het geval van een hybride gewapende constructie.

Bron afbeelding: TV 247 – Technische Voorlichting 247, Ontwerp en uitvoering van Vloeistofdichte betonconstructies, WTCB (Wetenschappelijk en technisch centrum voor het bouwbedrijf), 2012.

Populair

De laatste jaren worden er steeds meer hybride constructies toegepast. Bekaert levert niet alleen de benodigde staalvezels, maar biedt ook technische ondersteuning tijdens het ontwerpproces en de uitvoering ervan, door het bepalen van het meest geschikte vezeltype, de optimale dosering en de betreffende betonkwaliteit, voor een breed gamma aan toepassingen. Het toepassen van staalvezels heeft vele voordelen, vooral op het vlak van materialenkosten, arbeid, plaatsing en tijd.