Nieuwe generatie gelijmde wapeningen Prof. dr. ir. Stijn Matthys <
[email protected]>
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
Overzicht :: Wat zijn composietwapeningen? :: Nieuwe evoluties! :: Tot slot
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
2/19
Overzicht :: Wat zijn composietwapeningen? :: Nieuwe evoluties! :: Tot slot
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
3/19
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
4/19
Hoogwaardige composieten → vezelversterkte polymeren polymeer (matrix) versterkingsvezels (3-20 µm)
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
5/19
FRP (fibre reinforced polymer) + hoge sterkte + laag soortelijk gewicht (≤ 20% t.o.v. staal) + uitstekende duurzaamheid + hoge E-modulus (vglbaar met staal) + goede vermoeiingsweerstand + toepassingsvrijheid FRP → duizenden continue vezels in een polymeermatrix, die een composiet vormen met hoge sterkte, stijfheid en duurzaamheid.
- beperkte breukrek - soms hoge materiaalkost - soms specifieke duurzaamheidsproblemen (UV, alkaliën) - brandweerstand
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
6/19
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
7/19
Composietwapening
Trekdiagram
σ (GPa) 6 GFRP
2500
4
AFRP
CFRP
2000
Spanning [N/mm²]
CFRP
2
Mild steel
AFRP
1500
ε
0.04
0.02
GFRP 1000
Stalen plaat
500
0 0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Rek [%]
G: glas; C: koolstof; A: aramide LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
8/19
… inwendige wapening
wanden en andere elementen
vloerwapening
soft-eye
textielbeton LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK secundiare wapening Vakgroep Bouwkundige Constructies
9/19
… uitwendige versterking
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
10/19
Overzicht :: Wat zijn composietwapeningen? :: Nieuwe evoluties! :: Tot slot
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
11/19
Doorlopende vloeren of balken [doctoraatsonderzoek L. Vasseur (UGent)] Versteviging elastische theorie :: optimale efficiëntie? :: correct ontwerp?
Versteviging niet lineaire theorie :: optimale versterkingsstrategie :: betere voorspelling
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
12/19
SCRP | TRM | Strap FRP op basis van staaldraad (steel cord reinforced polymer) [o.a. onderzoek W. Figeys (KUL)]
Openmazig weefsel met mortellijm (textile reinforced mortar) [o.a. onderzoek UPatras]
CFRP/thermoplast wikkeling (strap systeem) [o.a. onderzoek EMPA] LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
13/19
Voorspanning met FRP EBR [commerciële systemen & doctoraatsonderzoek W. Figeys] Orly gebouw, Amsterdam
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
14/19
Multidirectionele CFRP [o.a. onderzoek UGent]
→ extra boutverankering is mogelijk LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
15/19
Hout/CFRP prefab balkjes
→ verhoogde efficiëntie door hogere hefboomsarm tussen CFRP en drukzone
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
16/19
Nieuwe materialen
Basaltvezel [UGent/UNaples/Usheffield]
Anorganisch hars op basis van aluminosilicaten [o.a. H. Toutanji (Alabama); W. Figeys (KUL)] LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
17/19
NSM (near surface mounted) [o.a. doctoraatsonderzoek A. Palmieri (UGent)]
Missouri, USA (2002)
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
18/19
TOT SLOT :: Gebruik van composietwapening in de bouwsector kent een groeiend belang :: Vernieuwende bouwoplossingen
LABORATORIUM MAGNEL VOOR BETONONDERZOEK Vakgroep Bouwkundige Constructies
19/19
