Nederlandse ingenieurs en betonexperts zijn erin geslaagd om een onderhoudsvrije sluisdeur van ‘ultrahogesterkte beton’ (UHSB) te produceren. Deze innovatie opent de deur naar waterkeringen en windmolens van beton. De betonnen sluisdeuren, gemaakt in opdracht van de Provincie Groningen en mede gefinancierd door de Provincie Friesland, zullen worden geïnstalleerd in de Robbengatsluis bij Lauwersoog. Deze nieuwe, veel duurzamere variant zal de bestaande houten sluisdeuren vervangen.
Bijna alle sluisdeuren van hout of staal
Nagenoeg alle sluisdeuren in de wereld worden momenteel gemaakt van hout of staal. Materiaal dat zeer onderhoudsintensief is en een veel kortere levensduur heeft in vergelijking tot beton, zeker als het gaat om projecten op zee. Houten sluisdeuren moeten na circa 25 jaar vervangen worden en stalen deuren hebben na tien tot vijftien jaar een nieuwe (en vervuilende) coating nodig tegen roest. Betonnen producten hebben daarentegen een onderhoudsvrije levensduur van minimaal een eeuw.
Een sluisdeur van beton is eerder in Nederland toegepast, maar bleek te zwaar voor wijdverbreide prakstische toepassingen. Het Nederlandse ingenieurs en constructiebureau FDN Group ontwierp al in 2018 in samenwerking met de ontwerpers van de Provincie Groningen een sluisdeur van ultrahoge- sterkte beton met in de kern EPS (EPS, polystyreen) waardoor enorm veel gewicht wordt bespaard terwijl het dezelfde hoge druk aankan, vergelijkbaar met staal.
Staalvezels en speciale vulstoffen
Door een grotere dichtheid en het gebruik van staalvezels en speciale vulstoffen is UHSB tien keer zo sterk als traditioneel beton. FDN heeft er tot nu toe vooral slanke, maar supersterke fietsbruggen mee gebouwd en internationaal wordt dit materiaal gebruikt voor vele infrastructurele en bouwtoepassingen. De UHSB toegepast voor het sluisdeurproject in Lauwersoog is volgens FDN het sterkste beton ter wereld, waarmee meer onderhoudsvrije producten mogelijk zijn.
Hoewel het materiaalonderzoek en ontwerp inclusief dynamisch testen voor scheespsstoten relatief vlot verliep, bleek het storten van een UHSB-sluisdeur gecompliceerd, omdat er weinig water gebruikt wordt voor het betonmengsel en de mal gecompliceerd was met polystyreen delen waaronder het beton door moest vloeien. Na drie mislukte pogingen lukte het de specialisten van Waco Concrete Valley uit Bergen op Zoom eind februari om de eerste sluisdeur te storten volgens het uitvoeringsprotocol van FDN. Eerder deze maand volgde de tweede. Beide deuren van 7,3 bij 5,3 meter en 0,4 m dikte, worden na het vaarseizoen in oktober in de sluis in Lauwersoog geinstalleerd. De ultrahogesterkte betonnen deuren, inclusief hun opwaartsekracht door een polystyreen kern, zijn net zo zwaar als de stalen en houten varianten en hebben een sterkteklasse van orde C200. Ter vergelijking: traditioneel beton heeft een sterkteklasse van tussen de C20/25 en de C30/37.
Geschikt voor meer toepassingen in waterbouw en offshore
Deze succesvolle toepassing van UHSB opent volgens directeur Dil Tirimanna van FDN de weg naar meer toepassingen in de waterbouw en offshore. ,,Je kunt er alle typen sluisdeuren van maken, maar ook de stalen schuiven in de Oosterscheldekering en andere stormvloedkeringen door vervangen. Grote voordeel is het onderhoudsvrije karakter en de lange levensduur. We hebben nu bewezen dat ingewikkelde producten op deze manier geproduceerd kunnen worden”, zegt hij. ,,Je zou er zelfs windmolens op zee mee kunnen bouwen, in plaats van met staal.”
