Wat is koolstoflaminaat?

Koolstoflaminaat — ook koolstoflamel of CFRP (carbon fiber reinforced polymer) genoemd — is een strip of weefsel van koolstofvezels in een kunststofmatrix, die aan de buitenzijde van een bestaande constructie wordt gelijmd om de draagkracht te vergroten. Het is een van de standaardoplossingen in het betonherstel geworden.

Waarom koolstof

Koolstofvezel heeft een zeer hoge treksterkte in de vezelrichting bij een laag eigen gewicht. Dat maakt het geschikt als “extra wapening aan de buitenkant”: de lamel neemt trekkrachten over die het bestaande beton of de bestaande wapening niet meer aankan. Bijkomende voordelen ten opzichte van een opgelijmde stalen strip:

  • Licht — een lamel is met de hand aan te brengen, geen kraan of stempels nodig.
  • Corrodeert niet — geen roestvorming in de lijmvoeg, wat bij opgelijmd staal wel een probleem is.
  • Dun — de opbouw is enkele millimeters; er gaat nauwelijks vrije hoogte verloren.

Varianten

Type Vorm Toepassing
Unidirectionele lamel Voorgevormde strip, vezels in één richting Buigversterking van balken en vloeren
Multidirectioneel laminaat Vezels onder verschillende hoeken Krachten in meerdere richtingen
Koolstofweefsel (wrap) Flexibele mat, ter plaatse verzadigd met hars Omwikkelen van kolommen, dwarskrachtversterking
Composietbalk Laminaat rond een lichte kern Bijzondere constructies

Typische toepassingen

Bruggen en viaducten met een zwaardere verkeersbelasting dan waarvoor ze zijn ontworpen, vloeren waarin een nieuwe sparing wordt gemaakt, balken die een extra verdieping moeten dragen, en kolommen die met een omwikkeling extra opsluiting krijgen.

Voorwaarden en aandachtspunten

  • Het draait om de lijmvoeg — de sterkte van de versterking wordt bepaald door de hechting aan de ondergrond. De betonhuid moet gezond zijn; carbonatatie, betonrot of een zwakke cementhuid moeten eerst worden weggehaald.
  • Ondergrondvoorbereiding — stralen of frezen, ontstoffen, vlak maken. De hechttreksterkte van de ondergrond wordt vooraf beproefd.
  • Temperatuur en vocht — epoxylijmen zijn gevoelig voor lage temperatuur en voor een natte ondergrond. Volg strikt de verwerkingsvoorschriften van de fabrikant.
  • Brandwerendheid — de epoxymatrix verliest bij verhoogde temperatuur zijn sterkte. Wordt brandwerendheid geëist, dan is een aanvullende bekleding nodig. Dit wordt regelmatig over het hoofd gezien.
  • Ontwerp en berekening — de versterking moet worden berekend door een constructeur en aangebracht door een gecertificeerd applicateur. Dit is geen doe-het-zelfwerk.

Gerelateerde termen

  • Betonherstel
  • Wapening
  • Composiet
  • Epoxylijm
  • Bijlegwapening
  • Betonrot

Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.