“Wij wilden destijds een CLT-betonvloerplaat toepassen in een van onze projecten om de voordelen van beide materialen te combineren: de thermisch isolerende kwaliteiten, het lichtgewicht en de lage ecologische impact van hout en de hogere stijfheid van beton, die grote overspanningen toelaat”, begint Hanne Bylemans te vertellen. “Tegelijk zouden we ermee zorgen voor materiaalminimalisatie, omdat er voor zo’n vloerplaat minder hout en beton nodig is dan voor respectievelijk een houten en betonnen vloerplaat. We wilden met andere woorden weten of de combinatie meer oplevert dan de som der delen.”
Er bleek in ons land op dat moment evenwel nog maar weinig bekend te zijn over de effectieve prestaties van dergelijke vloeren. “En er was ook nog weinig regelgeving rond”, schetst Hanne Bylemans. “Vloeren van hout en beton waren hier en daar wel al toegepast, maar over vloeren van CLT en beton vonden we maar weinig terug – intussen zijn op beide vlakken – kennis en regelgeving – wel al wat stappen gezet.”
Met steun van Rothoblaas en Jonckheere
Een prima onderwerp om naar voren te dragen dus toen Tom Molkens, professor aan de Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen – campus De Nayer de vraag stelde of Sweco dacht aan een bepaalde praktijkuitdaging die kon dienen als thesisonderzoek in de afstudeerrichting Bouwkunde. De masterstudenten Ferre Crombé en Mathias Van Dyck namen dat onderzoek op zich.
“Hun onderzoek, waarvoor ik me met collega-professor Ann Van Gysel graag engageerde als promotor, met Hanne van Sweco en Francis Conrad van Jonckheere Spanten, dat de CLT-platen voor het onderzoek leverde, als copromotoren, zou meer bepaald focussen op de robuustheid en werking van zo’n CLT-betonvloerplaat”, vertelt Tom Molkens. “Ferre en Mathias hebben vloerplaten van verschillende formaten getest. De breedte was met 1,2 meter altijd dezelfde en elke geteste vloerplaat was ook altijd 24 centimeter dik, met telkens 14 centimeter hout en 10 centimeter beton. Het was dus de lengte die varieerde: 3,3 meter, 6 meter of 7 meter. Het CLT en de betonplaat waren met verbonden met zogenaamde CTC-vijzen van Rothoblaas – CTC staat voor Connector for Timber-Concrete floors. De fabrikant stelde die graag ter beschikking van de studenten.
Indrukwekkend robuust
Het onderzoek van Ferre Crombé en Mathias Van Dyck leverde waardevolle inzichten op voor Sweco. “Het meest fascinerende resultaat kwam uit de robuustheidtest – de enige die bij mijn weten tot op heden op een CLT-betonvloer is gebeurd”, aldus Tom Molkens. “Daarbij werd de vloerplaat van 7,2 op 1,2 meter om de drie meter ondersteund – overspanningen op ware schaal dus – waarna het middelste steunpunt werd weggehaald. Het was indrukwekkend om te zien hoe die combinatie van CLT en beton de vervorming en belasting die daardoor ontstonden aankon. De vloerplaat kon ook dynamische belasting aan, zo bleek. Om dat te testen hebben de studenten de statische belasting verdubbeld – een algemeen aanvaarde methode.”
“Uit het onderzoek kwam ook dat het gebruik van de CTC-vijzen van Rothoblaas zeker en vast zinvol was. Ze maakten de vloer steviger dan wanneer gewone vijzen zouden zijn gebruikt”, gaat hij voort. “Daaruit vloeit wel voort dat het niet zo eenvoudig is de CLT- en betonplaat uit elkaar te halen bij de afvoer van de materialen, waardoor het tijd en dus geld kost. Maar dat was ook ooit zo voor het scheiden van beton en het wapeningsstaal erin, een specifieke afvalverwerkingsproces dat intussen geautomatiseerd en gestandaardiseerd is. Het is zeker niet ondenkbaar dat dit voor het scheiden van de CLT en beton in CLT-betonvloerplaten op termijn ook het geval zal zijn.”
“Rond dat laatste loopt intussen als doctoraatsonderzoek”, weet Hanne Bylemans. “Uit het thesisonderzoek van Mathias en Ferre durven we tot slot ook te besluiten dat het brandgedrag van een CLT-betonvloer gunstig is.”
Wetenschappelijk artikel op komst
Het thesisonderzoek heeft tot dusver nog niet meteen geleid tot de concrete toepassing door Sweco van CLT-betonvloeren. “Maar niet omdat we intussen niet overtuigd zijn van het systeem”, benadrukt Hanne Bylemans. “Onlangs wilden we het graag toepassen in een project, maar de aannemer koos uiteindelijk helaas voor een ander type vloerplaat. Al zijn we er bij Sweco niet van overtuigd dat dit naar materiaal- en kostenoptimalisatie de beste keuze was voor dat project.”
De CLT-betonvloer maakte ook nog in twee andere thesisproeven in samenwerking met Sweco – een aan de UHasselt en een andere aan de KU Leuven – het onderwerp van onderzoek uit. “Maar daar lag de focus meer op de invloed van omgevingsinvloeden en minder op het structurele gedrag van de vloer”, verduidelijkt Tom Molkens, die ook nog meegeeft dat er binnenkort een wetenschappelijk artikel in een international journal voortvloeit uit de thesis van Ferre Crombé en Mathias Van Dyck.
De thesis van Ferre Crombé en Mathias van Dyck is te downloaden op de pagina Documentatie op Houtconnect.
