Het is Nederlandse ingenieurs en betonexperts voor het eerst gelukt een onderhoudsvrije sluisdeur te produceren van ultrahogesterktebeton. Volgens hoofdaannemer FDN uit Amsterdam is het een wereldprimeur die de weg vrijmaakt voor verdere ontwikkeling van betonnen waterkeringen en windmolens.
Er zijn al vaker pogingen gedaan om sluisdeuren van beton te produceren. Dat mislukte volgens FDN steeds, mede door de strenge constructie-eisen die aan dit product worden gesteld. Er is ook minimaal één keer eerder een sluisdeur van beton toegepast in Nederland (onder andere in 2010 in Amsterdam), maar die bleek te zwaar voor wijdverbreide praktische toepassingen.
Minder onderhoud, langere levensduur
Nagenoeg alle sluisdeuren in de wereld worden momenteel gemaakt van hout of staal. Dat materiaal is zeer onderhoudsintensief en heeft een veel kortere levensduur dan beton, zeker als het gaat om projecten in zout water. Houten sluisdeuren moeten na circa 25 jaar vervangen worden en stalen deuren hebben na tien tot vijftien jaar een nieuwe – en niet milieuvriendelijke – coating nodig tegen roest. Betonnen producten hebben volgens FDN een onderhoudsvrije levensduur van minimaal honderd jaar.
Het Nederlandse ingenieurs- en constructiebureau FDN realiseerde de betonnen sluisdeur in opdracht van de Provincie Groningen; de Provincie Friensland financiert mee. De deur is bestemd voor de Robbengatsluis in het Lauwersoog. De bestaande houten sluisdeuren worden vervangen voor deze duurzamere variant.
FDN klaarde het karwei in samenwerking met Waco Concrete Valley uit Bergen op Zoom (storten van het beton), Haitsma Beton uit Kootstertille (productie en dynamische test), Verhoeven Timmerfabriek uit Venray (mal). Kijlstra Betonmortel uit Drachten (beton mengen en transporteren) en Taekema Staal uit Twijzelerheide (wapening).
Tien keer zo sterk
FDN ontwierp al in 2018 in samenwerking met de ontwerpers van de Provincie Groningen een sluisdeur van ultrahogesterkte beton (UHSB) met in de kern EPS (polystyreen). Daardoor wordt enorm veel gewicht bespaard terwijl de deur dezelfde hoge druk aankan als een deur van 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 honderd jaar onderhoudsvrij”, beweert FDN.
Het bureau heeft tot nu toe vooral slanke, maar supersterke fietsbruggen met deze techniek gebouwd. Internationaal wordt het materiaal gebruikt voor uiteenlopende infrastructurele en bouwtoepassingen. De UHSB die voor de Robbengatsluis is toegepast is volgens FDN het sterkste beton ter wereld. Het leent zich voor veel meer onderhoudsvrije producten.
Mislukt
Het materiaalonderzoek en het ontwerp verliep, inclusief dynamisch testen voor aanvaringen door schepen relatief vlot. Maar het storten van de UHSB-sluisdeur bleek gecompliceerd, doordat er weinig water gebruikt wordt voor het betonmengsel en de mal niet eenvoudig was door de polystyreen delen waaronder het beton moest vloeien.
Na drie mislukte pogingen lukte het de specialisten van Waco Concrete Valley eind februari dit jaar om de eerste sluisdeur te storten volgens het uitvoeringsprotocol van FDN. Op 12 maart volgde de tweede.
De deuren zijn 7,30 bij 5,30 meter en 40 centimeter dik. Ze worden in oktober, na het zomerseizoen, in de sluis in Lauwersoog gehangen. De betonnen deuren zijn, inclusief hun opwaartse kracht door de kern van polystyreen, net zo zwaar als de stalen en houten varianten.
Stormvloedkering
De 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.”
“De grote voordelen zijn 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.”
