Vezelbeton

Betekenis

Vezelbeton is een composiet waarbij vezels tijdens het mengen aan de betonmassa worden toegevoegd om de trek- en buigsterkte te verhogen en scheurvorming te beperken. De vezels kunnen bestaan uit staal, kunststof, glas, koolstof (carbon), textiel of combinaties daarvan en zorgen voor een driedimensionale wapening door de gehele doorsnede.

Toepassing

Vezelbeton wordt toegepast om de prestaties van beton te verbeteren of om conventionele wapening (gedeeltelijk) te vervangen.

• Verbeteren van trek- en buigsterkte en verminderen van scheurvorming, ook tijdens de hardingsfase.
• Verhogen van waterdichtheid door lagere capillaire werking en permeabiliteit.
• Verlagen van slijtage en verbeteren van schokbestendigheid.
• Uitvoeren van betonelementen met speciale vormen waar staalnetten problematisch zijn.
• Toepassen als klaar-voor-gebruik beton om plaatsingstijd en arbeidskosten te reduceren.

Aandachtspunten

• Controleren op samenklitten (balling) van dunne vezels tijdens het mengen; dit kan leiden tot een heterogene betonmassa.
• Voorkomen dat korte vezels bij buiging losraken of breken; dat vermindert het koppel tussen vezel en beton.
• Alleen kunststof- of glasvezels gebruiken voor niet-dragende toepassingen.
• Afstemmen van vezellengte en diameter (l/d-verhouding) op de gewenste eigenschappen: korte vezels verhogen treksterkte, lange vezels verhogen ductiliteit.
• Bij staalvezels rekening houden met de dosering en de praktische verwerkbaarheid.

Materialen / uitvoeringsvormen

• Veelgebruikte vezeltypen: staalvezels, kunststofvezels (bijv. polypropyleen), glasvezels, koolstofvezels en textielvezels; vaak ook combinatievezels.
• Staalvezels kunnen gegolfd zijn of voorzien van een haakje voor betere verankering tussen vezel en beton.
• Kenmerkende afmetingen: voor ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) worden staalvezels vermeld met circa 12–13 mm lengte en 0,16 mm dikte; voor wanden worden staalvezels genoemd van 40–60 mm lengte en 0,6–0,9 mm dikte.
• Doseringen: bij staalvezels veelal 30–60 kg/m³, in bijzondere gevallen tot circa 100 kg/m³; voor polypropyleenvezels circa 1000–2500 g/m³.

Werking / principe

• Vezels vormen een willekeurig verdeeld, veelal dun en klein netwerk door de betonmatrix dat micro- en macroscheuren overbrugt en de scheurwijdte beperkt.
• De drie-dimensionale vezelwapening kan conventionele plaat- of netwapening deels of geheel vervangen, afhankelijk van de belasting en toepassing.
• Lange vezels dragen bij aan hogere ductiliteit (taaiheid en vervormbaarheid), terwijl korte vezels de trek- en splijtsterkte verhogen.

Typen / uitvoeringen

• Hybride vezelbeton (verschillende betekenissen):
  • Vezelbeton met vezels van verschillende lengtes; korte vezels overbruggen micro-scheuren, lange vezels macro-scheuren.
  • Beton met traditionele staalwapening gecombineerd met vezels (hybride wapening); dit vereenvoudigt de plaatsing van omvangrijke vloeren en combineert voordelen van netten en vezels.
• Afkortingen en alternatieve benamingen: vezelversterkt beton, tab-slab; afkortingen soms GRC (Glassfibre Reinforced Concrete) en VVB; vvUHSB staat voor vezelversterkt UltraHogeSterkteBeton.