Xbloc

Betonnen golfbrekerelementen worden over het algemeen toegepast in golfbrekers en kustbescherming. De elementen worden in een enkele laag geplaatst als de buitenste laag van de constructie. Deze buitenste laag wordt de armourlaag genoemd (hiervoor bestaat geen goede Nederlandse term). De functie van de armourlaag in deze constructies is tweevoudig. Ten eerste moet het het fijnere materiaal onder de armourlaag beschermen tegen hevige golfbewegingen. Ten tweede zal de armourlaag de golfenergie dissiperen om golfoploop, golfoverslag en reflectie te verminderen. Deze twee functies vereisen een zware, poreuze laag.

Zoals bij alle betonnen golfbrekerelementen geldt ook voor het Xbloc dat het alleen economisch haalbaar is als er geen voldoend zware waterbouwsteen beschikbaar is.

Betonen golfbrekerelementen die voor hetzelfde doel worden gebruikt, zijn onder meer te vinden in de Xbloc ontwerprichtlijn. [1] Net als andere betonelementen is het Xbloc een commerciële ontwikkeling en zijn ze gepatenteerd. Voor een werk worden Xblocs niet geproduceerd door de octrooihouder, maar worden ze gefabriceerd en geïnstalleerd door een aannemer die in ruil daarvoor licentiekosten betaalt. Een dergelijke overeenkomst omvat bepaalde technische ondersteuningsactiviteiten om te zorgen voor de juiste toepassing van het de elementen.

Plaatsen Xbloc op de kop van een golfbreker bij Port Oriel, Ierland

De Xbloc ontleent zijn hydraulische stabiliteit aan zijn eigen gewicht en aan de omringende eenheden. Vanwege de zeer poreuze laag (een porositeit van bijna 60%), zal de energie van de inkomende golven grotendeels worden geabsorbeerd. De Xbloc-laag is daarom in staat om de breuksteen in de onderlaag te beschermen tegen erosie door golven. De stabiliteit kan worden berekend met een aangepaste Hudson-formule. Naast de directe uitkomst van de formule zijn er nog een aantal aanvullende eisen, de Xbloc calculator houdt hier rekening mee.

Xblocs worden meestal toegepast op een helling tussen 3V: 4H en 2V: 3H. In tegenstelling tot waterbouwsteen neemt de hydraulische stabiliteit niet toe bij flauwere hellingen, omdat Bij een flauwere helling het effect van de haakweerstand (interlock) wordt verminderd. Standaard Xbloc-grootten variëren tussen 0,75 m³ (significante golfhoogte tot H_s = 3,35 m) en 20 m³ (H_s = 10,0 m). Deze relatie tussen ontwerpgolfhoogte en volumegrootte geldt voor de conceptfase. Verdere parameters zoals de helling van de vooroever, de vorm van de kruin, te gebruiken materieel enz. kunnen een belangrijk effect hebben op de aanbevolen eenheidsklasse.[2] Voor gedetailleerd ontwerp, in het bijzonder voor niet-standaardsituaties, zijn fysieke (schaal-)modeltesten essentieel en worden normaal uitgevoerd om de algehele stabiliteit en functionele prestaties van een golfbreker (golfoverslag en/of golftransmissie) te bevestigen.

Xbloc voor het CiTG gebouw van de TU Delft

Het Xbloc bestaat uit ongewapend beton, zoals alle betonnen golfbrekerelementen. Normaal beton C25/30 is over het algemeen geschikt voor de productie van Xblocs. Vaak wordt echter om andere redenen beton van hogere sterkte toegepast, bijv. als snel sterkte nodig is voor versneld ontkisten, ijsbelasting, enz. De optimale vorm van een enkele blok combineert de robuustheid van een compacte betonelement met de slankheid die nodig is om in elkaar te haken. Om te garanderen dat het Xbloc niet breekt tijdens het schudden door de golfbelasting (zoals het probleem was bij de Dolos) zijn zowel eindige elementen berekeningen gemaakt als valproeven op ware grootte (het Xbloc dat op de TU Delft voor het gebouw van Civiele Techniek staat is een van de blokken die voor deze testen zijn gebruikt).

Voor het maken van Xblocs worden stalen bekistingen gebruikt. Door DMC zijn een aantal bekistingsontwerpen gemaakt die door aannemers gebruikt kunnen worden.

Omdat transport van een Xbloc duur is wordt geprobeerd om het storten van de blokken zo dicht mogelijk bij de definitieve plaats op de golfbreker uit te voeren. Dit lukt niet altijd doordat soms een geschikt werkterrein ontbreekt. Zo zijn de Xblocs voor een gasproject in West-Australië gemaakt in West-Java en met schepen naar de locatie gebracht.

In tegenstelling tot de plaatsing van andere in elkaar grijpende betonblokken, heeft de Xbloc-eenheid geen zeer strenge specificaties over de oriëntatie van elke unit op het talud van de golfbreker. Door de vorm van het Xbloc grijpen elk van de 6 zijden van het element efficiënt in elkaar. Daarom vinden de blokken gemakkelijk een positie die de interlock volledig activeert. Dit verhoogt de snelheid waarmee de elementen op het talud worden geplaatst.

Vanwege de willekeurige structuur en hoge porositeit van een Xbloc-golfbreker, wordt een kunstmatige rifhabitat gecreëerd voor verschillende soorten zeefauna en -flora.

In 2018 is DMC met het XblocPlus op de markt gekomen. De naam suggereert een verbeterde versie van het Xbloc, maar dat is niet het geval. Het is een blok dat principieel anders werkt, en dus ook zijn eigen voor- en nadelen heeft. Het XblocPlus is een blok dat regelmatig geplaatst moet worden en in die zin dus eigenschappen heeft die men ook vindt bij gezette blokken als Hydroblock en Basalton. De ontwikkeling van dit blok is met name gestart omdat DMC hiervoor mogelijkheden zag voor de Afsluitdijk-verbetering die in 2018 gestart is. Hier wordt dit blok in de golfslagzone toegepast (overigens wordt het blok in dit kader Levvel-blok genoemd, naar de joint-venture die de Afsluitdijk verbeterd). In de golfoploopzone wordt op de Afsluitdijk het Basalton Quattroblok toegepast.

Zie de categorie Xbloc van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.