Wereld primeur waterbouw voor Nederland

Eerste duurzame sluisdeur van ultrahogesterkte beton opent deur naar waterbouw en offshore

Het is Nederlandse ingenieurs en betonexperts voor het eerst gelukt een onderhoudsvrije sluisdeur te produceren van ultrahogesterkte beton (UHSB). Een wereldprimeur die door deze ontwikkeling waterkeringen en windmolens van beton mogelijk maakt.

Al eerder werden pogingen gedaan betonnen sluisdeuren te produceren, wat mislukte mede door de strenge constructieve eisen die aan dit product worden gesteld. 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 met 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 100 jaar.

De betonnen sluisdeuren, geproduceerd in opdracht van de Provincie Groningen en mede gefinanciërd door de Provincie Friensland, worden geplaatst in de Robbengatsluis, Lauwersoog. De bestaande houten sluisdeuren worden vervangen voor deze veel duurzamere variant. 

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. Door een grotere dichtheid en het gebruik van staalvezels en speciale vulstoffen is UHSB tien keer zo sterk als traditioneel beton. Het materiaal is minimaal 100 jaar onderhoudsvrij. 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 dit project door FDN is 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 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. Op 12 maart volgt de tweede. Beide deuren van 7,3 bij 5,3 meter en 0,4m dikte worden na het vaarseizoen in oktober in de sluis in Lauwersoog gehangen. 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.

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 kunt er zelfs windmolens op zee van bouwen, in plaats van met staal.”

Opdrachtgever: Provincie Groningen, Provincie Friesland

Hoofdaannemer: FDN Construction BV, Engineering: FDN Engineering BV, Amsterdam

Storten deuren: Waco BV, Concretevalley, Bergen op Zoom

Productie en dynamische testen: Haitsma Beton BV, Kootstertille, Mal: Verhoeven Timmerfabriek BV, Venray. Beton mengen en transport: Kijlstra Betonmortel, Drachten.

Wapening: Taekema Staal, Twijzelerheide. Laboratorium testen: Nebest BV, Vianen. Opslag: Kijlstra Specials, Drachten. Transport: Combex Bouwlogistiek, Eastermar. Juridisch advies: Dudok Legal, Amsterdam. Advies en assistentie: De Jongsbeton BV, Maarssen.