Veelgestelde vragen over koolstofgewapend beton

Koolstofvezelgewapend beton (ook koolstofbeton of textielgewapend beton met koolstof genoemd) is een composietmateriaal van beton en niet-metalen wapening van koolstofvezels, meestal in de vorm van geïmpregneerde netten, roosters of staven. De koolstofvezels leveren de treksterkte die gewoon beton mist. In tegenstelling tot korte vezels die door het beton worden gemengd (die de taaiheid verbeteren maar geen primaire structurele wapening zijn), gebruikt koolstofbeton doorlopende, georiënteerde koolstofwapening (netten of staven) op de plaatsen waar trekspanningen optreden. Daardoor zijn dunnere, lichtere en duurzamer elementen mogelijk, omdat koolstof niet corrodeert.

Koolstof biedt een veel betere sterkte-gewichtsverhouding, is ongevoelig voor corrosie en levert materiaalwinst op, maar is duurder en minder ductiel in klassieke zin.

Koolstof corrodeert niet: de dikke betondekking die voor de duurzaamheid van staal nodig is, vervalt dus. Gebruikelijke waarden uit de praktijk en richtlijnen:

• Nieuwe elementen: minimale dekking van ongeveer 10 mm (in plaats van ongeveer 55 mm voor staal in veel gevallen).
• Versterkings- of reparatielagen: minimale laagdikte van ongeveer 15 mm (in plaats van ongeveer 80 mm).
• Specifieke systemen (bijv. CARBOrefit): tot 3–5 mm tussen de lagen of tot het oppervlak, afhankelijk van het type raster, vooral bepaald door de eisen aan hechting.

Dekking blijft nodig voor hechting, ankerage en brandbescherming. Volg altijd de goedkeuring van het product of het DAfStb-richtsnoer voor niet-metalen wapening.

De totale kosten van het element of de constructie zijn vaak relevanter dan alleen de wapeningsprijs per m². Omdat koolstof niet corrodeert:

• kan de betondekking sterk worden verminderd;
• nemen elementdiktes en betonvolumes aanzienlijk af;
• worden hantering en logistiek lichter;
• neemt de levensduur toe en het onderhoud af.

In de praktijk leidt dit regelmatig tot lagere totale kosten dan conventionele oplossingen met staalwapening, vooral bij rehabilitatie (bijv. industriële vloeren), gevels en slanke prefab elementen. Hitexbau heeft gevallen vastgelegd waarin koolstofbetonoplossingen 20–30 % goedkoper waren dan volledige sloop en herbouw met gewapend beton.

Aanbeveling

Voor een betrouwbare prijs per m² voor een specifieke HTC-trame neemt u best rechtstreeks contact op met Hitexbau, met de gewenste toepassing, het vereiste routype en de geschatte hoeveelheid. Er worden projectgerichte prijsindicaties en technische ondersteuning aangeboden.

Koolstofbeton kan een brandweerstand van tot 90 minuten (R90) halen wanneer standaard brandbeschermingsmaatregelen worden toegepast. Onderzoek van de TU Dresden heeft aangetoond dat bij geschikte bescherming (bijv. brandwerende pleister, intumescerende coatings of platen) de temperatuur in de koolstofwapening laag genoeg blijft zodat de vezels een aanzienlijk deel van hun sterkte behouden en structureel blijven meewerken.

Zonder bijkomende bescherming warmen dunne koolstofbetonnen doorsneden snel op en verliest de wapening draagvermogen bij hoge temperaturen (boven ongeveer 600 °C). In de praktijk zijn dezelfde beproefde brandbeschermingsmethoden die al in de conventionele bouw worden gebruikt, volledig doeltreffend en kunnen ze worden toegepast zonder de voordelen van koolstofwapening (slanke doorsneden, corrosiebestendigheid en materiaalbesparing) teniet te doen.

Voor brandspecifiek ontwerp voor uw project neemt u best contact op met Hitexbau of een gekwalificeerd ingenieur.

Snijd met een haakslijper of tegelsnijder met een doorlopend diamant- of hardmetalen blad (bij voorkeur watergekoeld). Vermijd scharen of grofgetande gereedschappen die de vezels kneuzen of scheuren. Zet het net vast, snijd langzaam en plak de snijlijn af om rafels te beperken. Draag snijbestendige handschoenen, een veiligheidsbril en een stofmasker, en gebruik lokale stofafzuiging om koolstofstof te beheersen.

Plaatsing

1. Bereid de betonondergrond en maak hem ruw.
2. Breng een dunne laag fijnkorrelig beton of compatibele mortel aan.
3. Werk het net in de verse laag in en druk het volledig in.
4. Breng onmiddellijk de deklaag aan.

Overlappen en dekkingen moeten overeenstemmen met het projectontwerp en de relevante goedkeuring van het product. Het net is licht en flexibel, zodat het gemakkelijk te hanteren is, ook bij bovenhands of gebogen werk. Volg steeds de instructies van de fabrikant en gebruik opgeleid personeel voor goedgekeurde systemen.

Hitexbau HTC koolstofnetten worden gedekt door zowel een Europese Technische Beoordeling (ETA) als de Duitse DIBt-goedkeuring. Omdat de netten volgens dezelfde constructieprincipes zijn vervaardigd, geldt de DIBt-goedkeuring voor het hele HTC-gamma dat in het CARBOrefit®-systeem wordt gebruikt.

Europese Technische Beoordeling (ETA) en CE-markering

ETA-23/0269 (afgegeven op 20 april 2023 door TZÚS, op basis van EAD 260057-00-0303) dekt specifieke HTC-types als anorganische vezelnetten voor de wapening van dekvloeren op cement-, anhydriet- of harsbasis:

• HTC 18/18-40 (24K)
• HTC 25/25-80 (24K)
• HTC 21/21-40 (48K)
• HTC 21/21-80 (48K)
• HTC 34/34-40 (48K)

Houder: Alligard s.r.o. (Tsjechië). Deze ETA maakt CE-markering mogelijk volgens AVCP-systeem 2+ voor het verklaarde gebruik als dekvloerwapening (vooral beheersing van krimpbarsten).

DIBt algemene bouwtechnische goedkeuring

abZ/aBG Z-31.10-182 (CARBOrefit® – Verfahren zur Verstärkung von Stahlbeton mit Carbonbeton), geldig tot 31 augustus 2028, regelt het gebruik van HTC koolstofnetten samen met het compatibele fijnkorrelige beton voor de structurele versterking van gewapend betonnen elementen.

De netten zijn exact op dezelfde manier opgebouwd, dus de goedkeuring dekt de in het systeem gebruikte HTC-netten (met inbegrip van de types in de technische documentatie, zoals HTC 10/15-80, HTC 21/21-80 en HTC 25/25-80-UW, en gelijkwaardige constructies). Dimensie en uitvoering in Duitsland volgen daarom deze DIBt-goedkeuring en de bijbehorende planningsdocumentatie.

Bijkomende nationale technische goedkeuring

De Tsjechische nationale technische goedkeuring nr. 060-053547 (TZÚS) dekt koolstofwapeningsnetten voor industriële en wegconstructies (meerdere varianten van 12K tot 96K). De geldigheid werd verlengd tot 31 december 2027.

Samenvatting

Raadpleeg voor projectspecifiek gebruik steeds de actuele volledige goedkeuringsdocumenten en de technische gegevensbladen van Hitexbau.

Ja, mits de maximale korrelgrootte van het beton kleiner is dan de maasopening van het net.

Hitexbau HTC-netten zijn in verschillende maaswijdtes verkrijgbaar:

• Veel standaardtypes zijn geschikt voor korrels tot 8 mm.
• Grotere mazen (bijv. HTC 50/50) zijn geschikt voor korrels tot 16 mm en kunnen dus met conventionele betonmengsels worden gebruikt.

Voor dunne versterkingslagen (zoals het CARBOrefit-systeem) wordt doorgaans fijnkorrelig beton of een speciale mortel gebruikt om een volledige inbedding en hechting te garanderen. Bij nieuwbouw of dikkere elementen is standaardbeton mogelijk wanneer de netgeometrie bij de korrelgrootte past.

Controleer steeds het technisch gegevensblad van het specifieke HTC-product voor de aanbevolen maximumkorrelgrootte en volg de relevante goedkeuring of ontwerpregels.

In Frankrijk is het ontwerp gebaseerd op de principes van Eurocode 2, aangepast aan het lineair-elastische gedrag van koolstofwapening (geen vloeiplaat).

Belangrijkste referenties

• AFGC-gids “Utilisation d'armatures composites (à fibres longues et à matrice organique) pour le béton armé” (2021) — praktische aanbevelingen voor karakterisering, duurzaamheid en ontwerp van composietwapeningen.
• Eurocode 2 (NF EN 1992-1-1) en de toekomstige Annex R (in voorbereiding voor de herziene EC2) gewijd aan niet-metalen / composietwapening.
• Voor versterkingssystemen: de relevante productgoedkeuringen of Avis Techniques en de bijbehorende ontwerpregels (bijv. de CARBOrefit-principes).

Belangrijkste ontwerppunten

• Gebruik de ontwerptreksterkte van het koolstofnet (karakteristieke kortetijdsterkte, verminderd voor langetijdseffecten en partieelveiligheidsfactoren).
• Controleer zowel bezwijken door beton onder druk als bezwijken door koolstofwapening op trek.
• Pas de verminderde betondekking toe die met roestvrije koolstof mogelijk is (doorgaans 5–15 mm).
• Controleer ankerling, overlappingen en hechting volgens de productspecifieke waarden en de AFGC-gids / toekomstige Annex R.
• Controles voor de bruikbaarheidsgrenstoestand (scheurbreedte, doorbuiging) volgen aangepaste EC2-regels.

Karakteristieke materiaalgegevens (treksterkte, hechting, reductiefactoren) worden ontleend aan de technische documentatie van het specifieke HTC-net. Voor projectspecifieke ondersteuning of ontwerphulp neemt u best contact op met Hitexbau of een gekwalificeerd constructieingenieur.

Ja, op aanvraag. Neem contact op met Hitexbau met uw projectgegevens en de gewenste bestandsformaten.