Vergeet ijzeren wapeningsnetten: VUB-ingenieurs gieten flinterdun beton met textielwapening
Onderzoekers en ingenieurs van de VUB-onderzoeksgroep Mechanica van Materialen en Constructies (MeMC), onder leiding van professor Tine Tysmans, experimenteren volop met textiel gewapend beton. Het gaat daarbij niet over het gewone textiel waaruit ook onze kledij is gemaakt, maar over technisch textiel, gemaakt van carbon-, glas-, of basaltvezels. Het gebruik van dergelijk technisch textiel als wapening kan de hoeveelheid beton in een constructie tot met 80 procent reduceren, wat een serieuze economische maar ook ecologische winst betekent.
“Maar dat is nog niet het grootste voordeel”, zegt postdoctoraal onderzoeker en bouwkundig ingenieur dr. ir. Michael El Kadi van MeMC. “Dat is eerder de duurzaamheid: textiel gewapend beton heeft, in tegenstelling tot traditioneel beton met een ijzeren wapening, geen last van corrosie van de wapening. In een traditioneel moet rond het wapeningsnet een dekkingslaag beton voorzien worden van minstens 30 tot 50 millimeter waarmee het wapeningsijzer afgeschermd kan worden van de lucht en waardoor corrosie op zijn minst vertraagd wordt. Dat is ook de reden waarom beton altijd zo dik wordt gegoten. Bij textielgewapend beton is zo’n dikke beschermlaag niet nodig, zodat in sommige gevallen een betondikte van 2 tot 3 centimeter volstaat voor de stevigheid.”
Een en ander betekent dat overspanningen gerealiseerd kunnen worden met amper een vijfde van de vroegere hoeveelheid beton. “Alle gebruikte beton gaat in dat geval naar de structurele capaciteit, en niet naar het beschermen van de wapeningsnetten”, aldus El Kadi. “Bovendien laten de technische wapeningstextielen ook toe om erg flexibel om te springen met vormen. We kunnen er makkelijk dunne gebogen betonnen gewelven mee gieten, die ook nog erg stevig zijn. Eigenlijk zijn de toepassingsmogelijkheden quasi onbeperkt.”
Volgens de onderzoekers zijn de resultaten qua draagkracht en sterkte van textielgewapend beton vergelijkbaar met die van traditioneel beton. “Dat hangt grotendeels van de gekozen wapening af”, zegt El Kadi. “Glastextielen zijn minder stijf dan carbontextielen, die eigenlijk een grotere capaciteit hebben dan staal. De textielwapening opent perspectieven voor prefabtoepassingen. Ook betonstructuren op maat kunnen in het atelier worden voorbereid waarna ze naar de bouwplaats worden vervoerd. Door het gebruik van een textielwapening zijn die structurele elementen meteen ook een serieus pak lichter waardoor niet al te grote elementen met mankracht op hun plek kunnen worden getild.”
Het enige nadeel op dit ogenblik is nog de prijs. Wapeningstextiel is relatief prijzig. Dat wordt voor een deel gecompenseerd door de besparing op grondstoffen. “En er is ook een ecologische winst die in rekening moet worden gebracht”, benadrukt El Kadi. “Elke kilogram grondstof die niet moet gemijnd worden, betekent winst.”
Door zijn geringe volume leent textielgewapend beton zich ten slotte ook uitstekend voor het fijnere restauratiewerk. “Je kan er duurzaam en relatief simpel scheurtjes en barsten in gebouwen mee repareren”, zegt El Kadi. En dat is goed nieuws voor bedrijven die zich bezig houden met de restauratie van de betonnen gebouwen die de voorbije eeuw zo massaal zijn gebouwd en die hiermee misschien voor langere tijd een nieuw leven kunnen krijgen.
Meer info
Dr. ir. Michael El Kadi, Faculteit Ingenieurswetenschappen, Onderzoeksgroep MeMC
+32 498 47 36 97