Gelijmde betonwapening : recente evoluties 2010/03.04

TC RuwbouwDe klassieke gelijmde-wapeningstechniek bestaat erin staalplaten of koolstofvezelversterkte elementen (fibre reinforced polymers, FRP) met behulp van een geschikte epoxylijm op het betonoppervlak te verlijmen. Deze techniek wordt regelmatig toegepast ter versterking van bestaande betonconstructies. Dit artikel geeft een overzicht van de recentste ontwikkelingen in dit domein.

Near surface mounted systems

Bij de near surface mounted systems (NSM) worden de bijkomende wapeningen (bestaande uit strips of staven uit staal of vezelversterkte composieten) niet op maar in het beton geplaatst (zie afbeelding).

near surface mounted system
Voorstelling van een near surface mounted system met staven (links) en met strips (rechts).

Ze worden verzonken in uitgefreesde gleuven waarin een viskeuze epoxylijm aangebracht werd. Omdat de wapeningen verdoken liggen, zijn ze beter beschermd tegen potentiële mechanische beschadigingen en brand.

Steel cord reinforced polymers

Steel cord reinforced polymers (SCRP) bestaan uit dunne hoogwaardige staaldraden of -kabels, die met behulp van kunststofdraad tot een unidirectioneel weefsel samengevoegd worden en ter plaatse geïmpregneerd worden met een epoxyhars.

Deze techniek heeft tal van voordelen te bieden op het vlak van voorspanning en mechanische verankering en vertoont eveneens een goede weerstand tegen potentiële mechanische beschadigingen.

Multidirectionele vezelcomposieten

De term multidirectionele vezelcomposieten (mFRP) duidt op composietelementen waarbij de vezels in meerdere richtingen verwerkt worden.

Dergelijke materialen hebben een meer isotroop karakter waardoor ze, in tegenstelling tot unidirectionele vezelcomposieten, mechanisch verankerd kunnen worden met bouten.

Textile reinforced mortars

Textile reinforced mortars (TRM) kunnen omschreven worden als een combinatie van een industrieel textiel in de vorm van een openmazig weefsel en een aangepaste cementgebonden mortel. Dergelijke systemen leveren weliswaar een geringere versterking op dan klassieke epoxygebonden systemen, maar zijn wel beter bestand tegen brand. Textile reinforced mortars lenen zich ook uitstekend voor het omwikkelen van kolommen.

Voorspanning door middel van nagerekte wapening

In sommige gevallen kan het voordelig zijn de externe wapening (vezelcomposieten, SCRP, …) dienst te laten doen als voorspanwapening. Dit gebeurt door de wapening in nagerekte toestand te verbinden met het betonoppervlak. Om de hechting met het beton te verzekeren, zijn mechanische hulpmiddelen nodig. Aangezien de vezels bij deze techniek efficiënter gebruikt worden, kan men een gelijkaardige versterking bekomen als bij niet-voorgespannen systemen en wordt er bovendien minder materiaal verbruikt.

Strapsystemen

Het buigen van geprefabriceerde laminaten met een klassieke dikte (± 1 mm) over een beperkte kromtestraal is niet eenvoudig en geeft gewoonlijk aanleiding tot spanningsconcentraties in de buigpunten. Om hieraan te verhelpen, wordt bij het strapsysteem gebruik gemaakt van dunne laminaten met een thermoplastmatrix die meerlagig gewikkeld worden zonder onderlinge hechting. De hechting wordt naderhand gerealiseerd door het verwarmen van de elementen.

Besluit

Gelijmde wapening is een efficiënt middel om betonnen structuren te versterken. Hoewel deze techniek niet nieuw is en reeds vrij frequent toegepast wordt, vinden de recentste ontwikkelingen niet altijd even gemakkelijk hun weg naar de renovatiemarkt.

Daarom heeft het WTCB, in samenwerking met het laboratorium Reyntjens van de K.U.Leuven en het laboratorium Magnel van de UGent, de Technologische Dienstverlening 'Nieuwe generatie gelijmde betonwapening' opgestart, die als oogmerk heeft om deze nieuwe technieken te promoten door informatieverspreiding en sensibilisering. Deze Dienstverlening wordt gesubsidieerd door het Vlaams Innovatienetwerk en kan rekenen op de medewerking van FEREB en infobeton.be.


Volledig artikel


F. Van Rickstal, dr. ir., projectleider, laboratorium 'Structuren', WTCB
B. Dooms, ir., projectleider, laboratorium 'Betontechnologie', WTCB
W. Figeys, dr. ir., K.U.Leuven
B. Debbaut, ing., UGent