Betonnen damwanden, voorgespannen met ARAPREE, toegepast als oeververdediging

Abstract

ARAPREE is een voorspanelement op basis aramidevezels, ontwikkeld door de HBG en AKZO. Dit nieuwe materiaal heeft een aantal voordelen vergeleken met voorspan- en wapeningsstaal. Echter de hoge kostprijs van ARAPREE is een van de redenen dat het daar wordt toegepast waar de gunstige eigenschappen van ARAPREE tot uiting komen en een toepassing in staal speciale voorzieningen vergt. Een van deze eigenschappen is de hoge chemische resistentie waardoor de vereiste betondekking klein is. Het voordeel hiervan komt vooral tot uiting in dunwandige elementen. Een toepassingsgebied van dergelijke elementen is de oeververdediging waar het als vervanging kan dienen voor het 'omstreden' tropisch hardhout of verduurzaamd naaldhout. In de studie is de toepasbaarheid onderzocht van betonnen profielen voorgespannen met ARAPREE, bij vier verschillende oevers. Er zijn twee lage (0,5 en 1,0 meter kerende hoogte) en twee hoge oevers (3,0 en 6,0 meter) bekeken. Allereerst zijn negen verschillende damwanden bepaald en onderling afgewogen aan de hand van diverse criteria. Door middel van een multi-criteriaanalyse zijn bij elke oever de drie beste alternatieven gekozen, welke vervolgens zijn gedetailleerd en waarvan de fabricagekosten zijn berekend. Hierbij zijn materiaal-, arbeids-, mal- en transportkosten in rekening gebracht. Bij elke kerende hoogte is het goedkoopste alternatief gekozen en vergeleken met de huidige oplossingen in hout, staal en een nieuwe beschoeiingsvorm (GRC-schoeidelen). Bij de laagste oever is van de betonvarianten de beschoeiing het goedkoopste maar deze blijkt aanzienlijk duurder dan de houten beschoeiing. De damplank is bij een hoogte van 1,0 meter het goedkoopste betonalternatief en deze blijkt concurrerend met de houten variant. Bij beide hoge oevers is de betonnen damwandplank het goedkoopste beton-alternatief. Het blijkt dat bij een hoogte van 3,0 meter beton de laagste fabricagekosten heeft terwijl bij 6,0 meter staal het voordeligst is. Beton blijkt een goede vervanging van hout en is financieel aantrekkelijk bij middelhoge oevers. Bij zeer grote momenten is het aandeel van ARAPREE in de kostprijs te groot waardoor de stalen damwand goedkoper is. Bovendien is de dikte van een betonelement zodanig (120 mm bij q,O meter kerende hoogte) dat ARAPREE niet noodzakelijk is. Bij de middelhoge oevers blijft de dikte van de betonelementen, door de toepassing van ARAPREE, beperkt. In vergelijking met traditioneel gewapend beton is deze aanzienlijk verminderd; bij planken, toegepast als beschoeiing, is de dikte terug te brengen tot 25 mm en bij de damplanken bedraagt deze 40 à 50 mm bij geringe momenten. De gereduceerde dikte kan grote voordelen hebben bij het inbrengen van het profiel omdat de weerstand minder is dan bij grote dikte. Bovendien is de duurzaamheid van de damwand, bij eventueel optredende scheurvorming, gegarandeerd doordat ARAPREE niet corrodeert. Dit kan bij middelhoge oevers de doorslaggevende factor zijn om voor beton, voorgespannen met ARAPREE, te kiezen.