Voorspanning
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Voorspanning is een techniek in de bouw waarbij staal op spanning wordt gebracht voordat het beton wordt belast, om zo trekspanningen in het beton te verminderen of te voorkomen en de draagkracht te vergroten.
Omschrijving
Beton is van nature sterk onder druk, maar slecht bestand tegen trekkrachten. Om dit te compenseren wordt bij gewapend beton staal toegevoegd om de trekkrachten op te vangen wanneer het beton scheurt onder belasting. Bij voorgespannen beton wordt een stap verder gegaan door het staal (vaak in de vorm van draden of strengen) al op spanning te brengen voordat de constructie wordt belast. Dit creëert een interne drukspanning in het beton die de latere trekspanningen als gevolg van externe belastingen, temperatuursinvloeden of krimp compenseert. Hierdoor ontstaan minder of geen scheuren in het beton en kan de constructie slanker worden uitgevoerd en grotere overspanningen realiseren. Voorgespannen beton wordt veel toegepast in constructies zoals bruggen, viaducten en vloerplaten.
Methoden van voorspanning
Er zijn verschillende manieren om voorspanning aan te brengen in betonconstructies. De meest bekende methoden zijn voorspanning met voorgerekt staal en voorspanning met nagerekt staal. Bij voorgerekt staal wordt de wapening op spanning gebracht voordat het beton wordt gestort. Nadat het beton is uitgehard, wordt de spanning in het staal losgelaten, waardoor de voorspanning op het betonelement wordt overgebracht. Deze methode wordt vaak toegepast bij prefab betonelementen die in de fabriek worden geproduceerd. Bij nagerekt staal wordt het spanstaal pas gespannen nadat het beton is uitgehard en voldoende sterkte heeft bereikt. Hierbij worden kanalen in het beton voorzien waar later de staalkabels of strengen doorheen worden geregen en op spanning gebracht. Deze kanalen kunnen na het spannen worden geïnjecteerd met cementmortel voor aanhechting, of ongrout blijven bij voorspanning zonder aanhechting. Naspanning wordt vaak ter plaatse op de bouwplaats uitgevoerd en is geschikt voor grotere of complexere constructies zoals bruggen. Een andere vorm is externe voorspanning, waarbij de spanelementen buiten de betondoorsnede worden aangebracht.
Materialen
Voor voorgespannen beton worden hoogwaardig staal en beton gebruikt. Het staal bestaat vaak uit draden of strengen, waarbij een streng een samenstel is van kleinere voorspandraden. Deze strengen kunnen worden beschermd door een mantel met vet of was, met name bij voorspanning zonder aanhechting. Bij naspanning worden de strengen door omhullingsbuizen geleid, die later geïnjecteerd kunnen worden met grout.
Vergelijkbare termen
Nagespannen beton
Gebruikte bronnen: