Project R-4147

Titel

Polypropyleen kunststofvezels in betonnen wegverhardingen voor klassieke wegen

Abstract

Vezelversterkt beton is een composietmateriaal dat opgebouwd is uit een betonmatrix en discrete, willekeurig verspreide vezels. Het doel van deze vezels (staal, synthetisch of natuurlijk) is de opname van de trekspanningen in het beton en het beperken van de scheuropeningen door een verbeterd nascheurgedrag. Vezelversterkt beton wordt reeds toegepast als structurele wapening bij de aanleg van brugdekken en industriële bedrijfsvloeren, de constructie van kunstwerken,... Binnen de wegenbouw is haar toepassing voorlopig beperkt tot de aanleg van (kleinschalige) verkeerspleinen, verzorgingsplaatsen van tankstations langs autosnelwegen, in- en uitgangen van industriële zones,... Dit doctoraat handelt over de toepasbaarheid van polypropyleen kunststofvezels als structurele en/of functionele wapening in betonnen wegverhardingen (ultradunne overlagingen, functioneel gelaagde verhardingen,...) voor klassieke wegen. Eerder onderzoek toont aan dat het gebruik van polypropyleen kunststofvezels onder andere leidt tot een toename van de vermoeiings-, impact- en slijtweerstand en een afname van de plastische krimp en permeabiliteit van het beton, wat de duurzaamheid, veiligheid,... van de wegverharding ten goede komt. Door middel van laboratoriumproeven (balken, ronde platen) worden de belangrijkste materiaaleigenschappen onderzocht die van invloed zijn op de verbeterde prestaties van de wegverharding. De eindige elementenmethode laat hierbij toe om het (scheur)gedrag van polypropyleen kunststofvezelversterkt beton numeriek te modelleren. Door middel van een Life Cycle Assessment (LCA) wordt de economische (brandstofverbruik, productie- en energiekosten,...), ecologische (recycleerbaarheid, CO2-emissie,...) en sociologische (comfort, gezondheid,...) impact van het polypropyleen kunststofvezelversterkt beton geïnventariseerd. Hierbij worden alle invloedsfactoren vanaf de ontginning van de grondstoffen tot de afbraak van de betonnen wegverharding onderzocht, i.e. gedurende de volledige levenscyclus van het beton (cradle-to-grave analyse).

Periode

01 oktober 2012 - 30 september 2016