Documentatie Fiberline planken type HD en FBD 300: Brugdekken worden tegenwoordig, als alternatief voor hardhouten brugdekken, veelal van een sterk en duurzaam kunststof gemaakt. Met kunststof wordt in dit geval composietmateriaal bedoelt. In het verleden werd ook wel gerecycled kunststof toegepast, maar gebleken is dat dit niet geschikt is voor constructieve toepassingen. Composieten profielen worden wereldwijd geproduceerd en ook wereldwijd toegepast als brugdekplanken. Binnen Nederland worden deze materialen sinds 10 jaar toegepast in brugconstructies. De planken die Haasnoot Bruggen toepast zijn veelal de Fiberline HD planken. Deze door TNO gekeurde plank hebben wij als brugdekprofiel in de Benelux geïntroduceerd en inmiddels op meer dan 1.600 bruggen naar volle tevredenheid van onze opdrachtgevers toegepast. De voordelen van een composieten brugdek zijn onder andere: de levensduur van Fiberline ligt, net als staal en beton, boven de 60 jaar. onderhoudsarm. bijzonder goede hechting van de slijtlaag. een gesloten dekconstructie, dit komt het comfort ten goede. zeer gering eigen gewicht. vuur zal zich niet via de plank verspreiden. De reden dat Haasnoot Bruggen Fiberline profielen toepast als brugdek is de zeer hoge kwaliteit van de Fiberline producten. Wereldwijd worden composietprofielen geproduceerd. De wijze van produceren en daarmee de uiteindelijke kwaliteit van het eindproduct liggen echter ver uit elkaar. De meest voorkomende wijze van produceren is het open bad systeem. De wijze waarop Fiberline in Denemarken produceert is een gesloten mal systeem. Buiten alle milieutechnische en gezondheidsbezwaren zijn de producten die middels het open bad principe geproduceerd worden, kwalitatief bij lange na niet vergelijkbaar met een gesloten mal systeem. Dit geldt voor zowel de profielen die als brugdekplanken worden toegepast, als voor alle overige constructieprofielen. Anno 2009 zijn de producten van Fiberline wereldwijd leidend in kwaliteit. Haasnoot Bruggen streeft de hoogst mogelijke kwaliteit na, daarom heeft Haasnoot Bruggen gekozen om Fiberline producten toe te passen. Naast de Fiberline planken worden er door Haasnoot Bruggen geen andere composietprofielen van andere producenten toegepast. Op foto 1 ziet u het productieproces middels een open bad systeem en op foto 2 en 3 ziet u een gesloten mal productieproces bij Fiberline in Denemarken.
Foto 1. Productieproces open bad systeem Foto 2. Productieproces gesloten malsysteem van Fiberline
Foto 3. Productieproces gesloten malsysteem van Fiberline
Kwaliteitsborgingsysteem Fiberline Composites: De kwaliteit van de door Fiberline Composites geproduceerde producten wordt bewaakt door middel van een kwaliteitsborgingsysteem. Fiberline Composites A/S uit Middelfart - Denemarken heeft sinds 31 maart 1995 het EN ISO 9001:1994 certificaat. Het certificaat is afgegeven voor: Development, production and sales of Profiles, Systems and related Components of plastic-based composite materials. Het omschrijft alle activiteiten binnen de Fiberline organisatie die te maken hebben met het ontwikkelen, ontwerpen, produceren, kwaliteitsborging, het op voorraad houden, (intern) transport, milieu aspecten etc. van pultrusieprofielen en aanverwante producten. De onafhankelijke borging van deze EN ISO 9001certificatie wordt gewaarborgd door het maken van regelmatige audits, uitgevoerd door een onafhankelijke instantie (Bureau Veritas Quality International) De beheersing van de materiaalkwaliteit van de door Fiberline Composites A/S geproduceerde pultrusie profielen ligt omschreven in het Internal Quality Assurance Handbook. Dit handboek maakt deel uit van de EN ISO 9001 certificatie. In dit handboek staat zeer nauwkeurig beschreven welke handelingen er verricht moeten worden alvorens de productie van de profielen opgestart kan worden, welke maatregelingen en inspecties uitgevoerd moeten worden vóór, tijdens en na de productie, door wie en hoe vaak deze inspecties moeten plaatsvinden en hoe de resultaten van de inspecties moeten worden vastgelegd. In een apart deel staan de procedures voor het regelmatig kalibreren van de meetgereedschappen beschreven. Dit alles om de juiste kwaliteit van de geproduceerde profielen te waarborgen en om te kunnen aantonen dat de profielen aan de overeengekomen specificaties voldoen. Overigens voldoen alle Standaard planken van Fiberline aan de EN 13 706 part 1 3 norm. Met name de minimaal vereiste mechanische eigenschappen waar aan de profielen moeten voldoen staan in deze norm vermeld maar tevens zaken als workmanship, (maat)toleranties, laminaat opbouw etc. Alle profielen zijn vervaardigd met een isophtaalzuur polyesterhars die d.m.v. speciale additieven brandwerend / vlamdovend zijn gemaakt. Ook zijn aan de hars additieven toegevoegd om een goede bestendigheid tegen veroudering door UVlicht te garanderen. De toegepaste harsen zijn zogenaamde Low Profile polyesterharsen. Door middel van aan de hars toegevoegde additieven wordt, de tijdens het uithardingproces optredende krimp, volledig gecompenseerd. Een bijkomende voordeel van dit harstype is dat de vochtopname van de hars sterk wordt verminderd. Zo wordt ook na lange tijd de terugloop van mechanische eigenschappen (met name de stijfheid) zoveel mogelijk geminimaliseerd. Zoals vermeld ligt de beheersing van de materiaalkwaliteit van de door Fiberline Composites vervaardigde profielen beschreven in het Internal Quality Assurance Handbook Voor situaties waar het standaard kwaliteitsborgingsysteem niet voldoende is, zijn er gedetailleerde procedures voor de productie en kwaliteitscontrole gemaakt.
Artikelnummers: Alle profielen die bij Fiberline worden geproduceerd zijn intern voorzien van een uniek artikelnummer. Aan dit unieke artikelnummer zijn alle voor dit profiel kenmerkende eigenschappen maar ook toe te passen ingrediënten vastgelegd; zoals harstype, de temperatuur in de matrijs, het type van het laminaat, de opbouw van het laminaat, de afmetingen en toleranties op de uiteindelijke maatvoering. En verder instructies voor specifieke controlepunten tijdens of na de productie, instructies voor verpakken en instructies voor het labelen etc. Alle Fiberline artikelnummers zijn vastgelegd in het EDP system. Een profiel wordt voorzien van een nieuw uniek artikelnummer als: de opbouw van het laminaat niet meer correspondeert met de oorspronkelijke wijze van laminaat opbouw. het type hars wordt gewijzigd. de geometrie (de afmetingen) van het profiel wijzigen. De productie van de planken: Als de matrijs voor de productie van de betreffende plank, compleet met het juiste geleidingsysteem en volgens het productie protocol is ingeregen, wordt in de mengafdeling de juiste receptuur van de toe te passen hars gemengd. Elke mengreceptuur heeft een mengnummer. Dit mengnummer is weer vastgelegd in het artikelnummer van het profiel en staat ook weer in het productieprotocol vermeld. Het recept voor de hars wordt d.m.v. de mengcomputer gemengd. In deze computer zijn alle verschillende recepturen vastgelegd. Mengrecepturen kunnen en mogen alleen maar door de productiemanager of door de R&D manager worden gewijzigd. De in een bepaalde receptuur toe te passen grondstoffen worden gecontroleerd aan de hand van de door de leveranciers van de grondstoffen verstrekte specificaties van de technische eigenschappen zoals viscositeit, houdbaarheid, het bevatten van oplosmiddelen etc.. Fiberline betrekt al zijn grondstoffen uitsluitend van gecertificeerde leveranciers. De controle op een juiste en constante aanvoer van het laminaat in de matrijs wordt tijdens de productie continu uitgevoerd. De controle op juiste kwaliteit van het laminaat (alle laminaat typen) worden direct na ontvangst van de goederen uitgevoerd. D.m.v. een aantal proeven wordt vastgesteld of het laminaat aan de door Fiberline gestelde eisen voldoet.
Controle op mechanische eigenschappen: Vlak na de productie van de eerste meters van het profiel worden een aantal testexemplaren uit het profiel gehaald en in het Fiberline laboratorium op een aantal specifieke eigenschappen getest. Op deze wijze kunnen al in een vroeg stadium eventuele productiefouten worden onderschept. Steekproefsgewijs, maar altijd volgens het controleprotocol, kunnen tijdens de productie testen worden uitgevoerd. Van alle producties worden proefstukken bewaard, zodat te allen tijde in een later stadium de exacte materiaalgegevens nog vast te stellen zijn. Controle op de Fiberline Standaard Toleranties : Naast de in het productie protocol vast gelegde specifieke toleranties van het profiel moeten ook andere maten voldoen aan de Fiberline Standaard Toleranties die zijn vastgelegd in de Fiberline Standard Tolerances. Tijdens de productie van het profiel wordt ook gecontroleerd of het voldoet aan de standaard toleranties. Wanneer dit niet het geval is wordt het profiel uit de productie verwijderd.
Kalibreren van meetapparatuur: Alle door Fiberline Composites gebruikte meetapparatuur van producten of tijdens de productie gebruikte gereedschappen, worden volgens vastgelegde tijdsintervallen gecontroleerd en gekalibreerd. Dit controlesysteem wordt bewaakt door middel van een nummeringsysteem. Dit wil zeggen dat elk meetapparaat een eigen uniek meetnummer heeft. Dit nummer wordt samen met alle relevante informatie opgeslagen in een speciale database. In deze database worden zaken zoals kalibratie-intervallen, kalibratiegegevens, geschiedenis en andere belangrijke gegevens opgeslagen. De kwaliteitsmanager van Fiberline is verantwoordelijk voor het onderhoud van de database voor meetapparatuur en voor het bijhouden van de tijdsintervallen tussen te afzonderlijke kalibraties. Dit controlesysteem op meetapparatuur maakt deel uit van het DS 9001 certificaat. Het controlesysteem op de meetapparatuur garandeert dat alle tijdens de productie toegepaste meetgereedschappen binnen de gestelde toleranties liggen. Hierdoor kan Fiberline ook aan hun klanten garanderen dat ook de toleranties van profielen binnen de gestelde toleranties en dus volgens de specificaties worden geleverd. Quality follow up: Elke maand wordt een lijst met statistieken over het maatcontrolesysteem afgedrukt. De productiemanager bestudeert deze lijst om zeker te zijn dat elke neiging tot het uit het tolerantiegebied lopen van meetapparatuur vroegtijdig wordt gesignaleerd en indien nodig actie wordt ondernomen.
Toepassing verschillende type composieten brugdekdelen: Bruggendekken kunnen worden gemaakt van de Fiberline type HD plank. Het type HD is geschikt voor een belasting van 5 kn/m 2. Sinds januari 2007 is naast de Fiberline type HD plank, door Haasnoot Bruggen de Fiberline FBD 300 plank op de markt gebracht. Deze, door Haasnoot Bruggen tezamen met diverse internationale partners ontwikkelde plank, is speciaal ontwikkeld voor verkeersklasse 300 kn bruggen. En momenteel de enige geschikte composiet plank voor verkeersklasse 300 kn bruggen. Zowel de Fiberline HD plank als de nieuw ontwikkelde Fiberline FDB 300 plank zijn uitvoering getest. In de bijlagen zijn de volgende testgegevens van de planken opgenomen: Fiberline type HD: - Toetsingsrapport HNT.0505; Toesting Fiberline HD-planken aan de prestatie-eis van het Bouwbesluit door Composietenteam d.d. 21 maart 2006. - TNO report TC-RAP-06-17047/mso; Determination of various properties of Fiberline HD planks door TNO-Science and Industry d.d. 27 februari 2006. Fiberline type FBD 300: - Test report 07-026-1615007-12; Determination of in-plane shear strength from Box Profile, testing standard ASTM D 5379 door RISO DTU Materials Research Department d.d. 09 maart 2007. - Test report Risø-I-2576(EN); Shear properties of the FBD 300 plank door RISO DTU Materials Research Department d.d. juni 2007. - Test protocol-no. B337/7; Tensile test following DIN EN ISO 527-4 and Compression test following DIN EN ISO 14126 door IMA Dresden d.d. 14 januari 2007. - FBD 300 Test report; Static full scale tests & coupon door FiberlineComposites A/S d.d. 24 november 2008. - Report 206115; Structural Analysis FBD 300 plank according to the Dutch code NEN 6788: 1995 and Fiberline Composites A/S FBD300 test reports door Werner Sobek Stuttgart GmbH & Co d.d. 20 februari 2009.
Beoordelingscriteria toetsing kwaliteit composieten brugdekdelen: Om de kwaliteit van de toe te passen planken te waarborgen zijn er een aantal criteria die in acht genomen moeten worden bij de beoordeling. Van de meest relevante criteria hebben wij de volgende onderverdeling gemaakt, te weten: 1. Productie methode: - Geproduceerd d.m.v. het pultrusieproces. - In verband met milieu-eisen met betrekking tot een minimale styreenemissie dienen de planken geproduceerd te worden met de zogenaamde gesloten mal methode. Bijkomende voordelen van deze gesloten mal methode zijn onder andere dat hogere glaspercentages gehaald kunnen worden, dat de exacte plaats van de vezels en harsen in het profiel beter bepaald kan worden en dat Low Profile polyesterharsen toegepast kunnen worden. 2. Hars: Low Profile polyesterharsen zijn harsen zonder vulstoffen zoals onder andere kalk. Deze vulstoffen worden deels toegevoegd om de krimp van de hars tijdens het uitharden te compenseren maar hebben ook een gunstig effect op de kostprijs van het profiel. Het voornaamste technische nadeel van de vulstoffen is dat op de langere termijn de E-modulus (de stijfheid van de plank) afneemt door een aanzienlijke vochtopname. 3. Brandwerend / zelfdovend: Alle harsen dienen zelfdovend en brandwerend te zijn. Belangrijk om te weten is dat een mogelijke vuurhaard zich nooit via de plank zal verplaatsen. 4. UV bestendig: Standaard dienen harssoorten te worden toegepast die UV gestabiliseerd zijn, zodat zonlicht en andere weersinvloeden op de lange termijn geen schadelijke invloed op de eigenschappen van de plank zullen hebben. 5. Het glas: - Het glaspercentage dat wordt toegepast in de planken dient minimaal 60% te zijn. Het type glas dat wordt toegepast moet E-glas zijn. - Het laminaat (de glasinlage) in de planken moet een combinatie zijn van glasweefsels en glasvezels. Vezels alleen in de lengterichting van de plank is niet voldoende. Het toepassen van weefsels om vezels in alle richtingen te krijgen is om de juiste mechanische eigenschappen te verkrijgen. Door toepassing van weefsels in de toplaag van planken zijn deze beter bestand tegen impact van zware belastingen aan de bovenzijde van de plank. (Zware en/of puntige voorwerpen die op de plank vallen zullen nauwelijks beschadigingen veroorzaken) - Het oppervlak (ook de onderzijde) van de planken moeten voorzien zijn van een zogenaamde surface veil. Dit wordt gedaan om het oppervlak een betere mechanische sterkte te geven en het onderliggende laminaat beter te beschermen. 6. IS0 9001 Planken dienen geproduceerd te worden door een ISO 9001 gecertificeerde producent.
7. E-modulus: De Elasticiteitsmodulus (waarde voor de stijfheid van het composietmateriaal) van de HD plank moet een minimale waarde van 23.000 MPa hebben. Dit zijn de planken voor de bruggen met een belastingsklasse van 5 kn/m 2. De planken die toegepast worden voor bruggen met een verkeersklasse van 300 kn moeten een minimale Elasticiteitsmodulus hebben van 27.000 MPa. Specifieke stijfheid: (E * I): HD: verkeersklasse 5 kn/m 2 minimaal: FBD 300: verkeersklasse 300 kn bruggen minimaal: 4,94 x 10¹º Nmm² / m 2,47 x 10¹º Nmm² / plank 58,47 x 10¹º Nmm² / m 19,49 x 10¹º Nmm² / plank 8. Testen: De toe te passen planken dienen ten minste op de volgende wijze te zijn getest: 1: 3-punts buigtest (volgens EN ISO 14.125) 2: Een test (volgens EN ISO 14.130) om de interlaminair shear strength (ILSS) te bepalen. 3: Een test (volgens ISO 604) om de drukvastheid van de plank te bepalen. 9. Bouwbesluit: De testgegevens dienen bij voorkeur door een onafhankelijk onderzoeksinstituut getoetst te worden aan het Bouwbesluit. Ook de marges op de plankeigenschappen ten opzichte van de eisen uit het Bouwbesluit dienen te worden bepaald. 10. Wielbelastingen: De planken dienen getest te zijn om de drukvastheid (volgens ISO 605) te bepalen. Dit is met name van groot belang om te bepalen in hoeverre de plank geschikt is tegen (incidentele) belastingen door voertuigen. Met name op de plaats waar de wielbelasting op de plank aangrijpt ter plaatse van een draagbalk. Haasnoot Bruggen BV Industrieterrein Klei-Oost De Roysloot 13-15 2231 NZ Rijnsburg Postbus 3025 2220 CA Katwijk (ZH) Tel.: 071-402 17 44 Fax: 071-403 05 91 E-mail: info@haasnootbruggen.nl