VANMATE~TECHNONOGrnTOT PROCESBEHEERSINGprof.ir.W.R. de Sitter. directeur Speurwerk en Ontwikkeling HBG, hoogleraar TU EindhovenDe betekenis van het bouwbedrijfop de Europese markt wordt in belangrijke matebepaald door het bezit aan hoogwaardige technologie?n. Prof. De Sitter geefthiervan enkele voorbeelden op het gebied van de materiaaltechnologie. Hij toontaan, hoe aan kwaliteitszorg in organisatorische zin een technische dimensie kanworden toegevoegd, met als resultaat een beheersbaar proces.Behalve door toevalstreffers wor-den ontwikkelingen in materi-aaltechnologie ge?nitieerd doorveranderingen in de omgeving.Deze veranderingen hebben een be-paalde afhankelijkheid van elkaar. Devolgende voorbeelden maken dat dui-delijk.- Er bestaat een groeiende zorg voor hetmilieu, wat leidt tot een toenemendgebruik van reststoffen. Voor betonbetekent dit het hergebruik van met-selwerkpuin- en betongranulaat.Die zorg voor het milieu stimuleertdaarnaast nieuwe toepassingen, zoalsdie van het open asfalt. Dit bevordertweer het onderzoek naar open beton-wegen.- Door schaarste aan grond en hogerente neemt de belangstelling voorhoogbouw toe. Toepassing van betonmet hoge sterkte reduceert de belas-ting op het grondoppervlak door dedraagconstructie. De hiermee gewon-nen nettovierkante meters bieden ex-tra huuropbrengst; wat ruimschootsopweegt tegen de hogere kosten vanhet materiaal.Economische overwegingen hebbenook de belangstelling voor staal-be-tonconstructies vergroot.Verschillen in bouwcultuurHet bovenstaande maakt duidelijk datop het gebied van de materiaalontwik-keling het een en ander zou kunnenworden verwacht van een Europesemarkt. De verschillen tussen de landenworden geleidelijk minder, wat ondermeer geldt voor:Vervolg van pagina 22De Nederlandse bouwwereld wordt ge-confronteerd met een terugtredendeoverheid, afslankende private bouw-diensten en een publiek-private bena-dering van grote projecten. EuropaCement 1988 nr. 12- deverhouding tussen materiaalkostenen lonen;- werkwijzen en ontwerp;- arbeidstijd, ATV en sociale voorzie-ningen;- technisch inzicht;- rente, inflatie en zo meer.Dit toegroeien naar elkaar zal invloedhebben op de wijze van bouwen, die op~et ogenblik nog duidelijk verschillend1S.In een eenvoudig voorbeeld stellen weNederland en Engeland tegenover el-kaar.Voor het realiseren van een betonkwali-teit B 45 wordt in Engeland 100 kg ce-ment per m3meer gebruikt. De kostenvoor de toeslagmaterialen bedragen indat land het twee- tot viervoudige tenopzichte van ons land. Voor op hetwerkafte leveren betonmortel kunnen prijs-verschillen ontstaan van 15 tot 30%.Daarentegen zijn de kosten voor gebo-gen en geknipt wapeningsstaal lager,wat gevolgen zal hebben voor het ineconomischopzicht meest aantrekkelij-ke wapeningspercentage.Voor constructiestaal blijken de ver-schillen gering te zijn.Daar de rente in Engeland beduidendhoger ligt dan in Nederland, levert snelbouwen daar meer op dan in ons land.Verschillen in materiaalkosten en inrente vormen een gedeeltelijke verkla-ring voor het feit dat er in Engelandmeerinstaalwordtgebouwd daninNe-derland.Ditvoorbeeld illustreert hoe verschillenvormt die extra confrontatie waarmeehet Nederlandse bouwbedrijfin turbu-lentvaarwater komt. Het betrekken vanEuropese industri?le mogelijkheden bijde technologie-ontwikkeling, is een be-langrijke voorwaarde om Nederlandsebouwbedrijven hun eigen plaats te ge-inhet economischklimaat toteenande-re wijze van bouwenleiden. Indien menop deze verschillen en de ontwikkelin-gen daarin wil anticiperen, is een zorg-vuldige analyse van de Europese marktnoodzakelijk.ProcesbeheersingBij een ori?ntatie op de EG-markt spe-len ook andere aandachtsvelden mee,zoals kwaliteitszorg en gerichte techni-sche ontwikkelingen.Kwaliteitszorg in organisatorische zin iseen noodzakelijke voorwaarde, maar opzichzelf onvoldoende omdat men zichdaarin niet van anderen onderscheidt.Daarvoormoeteen technische dimensieworden toegevoegd. En daarmee wordtbedoeld: 'harde' techniek, meetpro-gramma's, laboratoriumonderzoek, na-tuurkunde, rekenen.Hier wordt de aandacht gevestigd op deontwikkelingenin meettechnieken, op-nemers ensensorenwaarmeehetbouw-proces kan worden bewaakt. Procesbe-heersing op basis van automatische ver-werking van meetgegevens biedt grotemogelijkheden. De ontwikkelingen opdit gebied zijn overigens nog moeilijk tevoorspellen.De betekenis van procesbeheersing, alseen aspect van de onmisbaar geachtetechnologische ontwikkelingen in debouw,wordthier toegelicht aande handvan een viertal voorbeelden.Kwaliteitsbewaking bij betonwe-genFiguur 1toont een grafiekwaarbij op dehorizontale as de hoeveelheid water perven. Dat vergt de inspanning van directbetrokkenen, maar ook de kwaliteit vanonderzoek en onderwijs zullen de posi-tie van deze grote bedrijven mede bepa-len (fig. 2).23100 120 140vormt een werkwijze om het verhar-dingsproces van beton te volgen. Voor-namelijk wordt de methode toegepastbij tunnelbekistingen in de woning-bouw. Uitgangspunt is de dagelijkse cy-clus. Elke dag worden ??n ofmeer beu-ken ontkist, de tunnelbekisting gerei- .nigd, verplaatst en opnieuw gesteld, dewapening en in te stortenleidingenaan-gebracht en de betonspecie gestort.1 Resultaten van nucleaire meting Aan de hand van het te verwachten kli-van het watergehalte van maat wordt het mengsel aangepast, zo-betonspecie bij de uitvoering van wel wat betreft de hoeveelheid als debetonwegen, voor directe controle van soorten klasse cement. Verdere maatre-de water-cementfactor1-______________---' gelen zijn isoleren, afdekken en de tun-m3betonspecieis uitgezet. Daarbij is re-kening gehouden met het aanhangendevocht in het zand en grind. De rechtelijn geeft het verband tussen het ge-wichtspercentage water en hoeveelheidwater.De water-cementfactor uit deze gege-vens kan direct worden berekend wan-neer de hoeveelheid cement bekend is.Nu kan met een sonde een kleine stra-nels inwendig verwarmen.Procesbeheersing houdt in dat de plan-ning vande dagcycluswordt bewaaktendat de vereiste ontkistingssterkte wordtgehaald.Vanuitde kwaliteitszorg gezienmoet scheurvorming door tempera-tuurseffecten en krimpwordenvoorko-men. Dit laatste betekentdat ook de be-waking van de kwaliteit grenzen steltaan de temperatuur in beton.het beton termokoppels opgenomen.Met behulp van de rijpheidscomputerwordt de gewogen rijpheid berekend.De uitvoerder kan 's morgens daarna di-rect zien ofde vereiste druksterkte is be-reikt. Er behoeft niet te worden gewachtop uitslagen van kubussen. De kostenvoor het maken en beproeven ervan ko-men te vervallen.De besturing van de verwarming doorde rijpheidscomputer leidt tot een be-sparing op de verwarmingskosten ?nvoorkomt scheurvorming als gevolgvante hoge temperaturen.3Uitvoering van dewaterkrachtcentrale te Linne. Bijdit werk is met succes gebruik gemaaktvan het door HBG ontwikkeldeverhardingsbeheerssysteem VBSlingsbron in de verse specie worden ge- Wat doet men nu? Er worden termo-plaatst. De straling wordt op enige af- koppels ingestorten verbonden met eenstand opgevangen. Deze meting geeft meetapparaat. Aldus wordt het verloopuitsluitsel over de hoeveelheid water in van de temperatuur in de tijd geregi-de doorgestraaIde massa. De resultaten streerd. Met de zogenaamde rijpheids- Verhardingsbeheerssysteem (VBS)van metingen zijn met de geknikte lij- computer wordt de integraal, het op- Een logisch vervolg op deze methode isnen in de grafiek weergegeven. Na ij- pervlakvan de temperatuur/tijdskrom- het door HBG ontwikkelde verhar-king en calibratie voor een bepaald me berekend. dingsbeheerssysteem. Dit systeem ismengsel kan de water-cementfactor tot Rekening houdend met correcties voor met succes toegepast bij een aantal ci-op ??n honderste (0,01) nauwkeurig dehoogtevande temperatuur?n met de viel-technische werken, zoals de water-worden bepaald. De meting kan in en- soort en klasse cement, wordt voor elk krachtcentrale bij Linne (foto3J. Hetsys-kele minuten plaatsvinden. tijdstip de gewogen rijpheid berekend. teem gaat uit van de berekening van deMet een andere bron in dezelfe sonde Empirisch blijkt dit een goede maat te hydratiegraad. Het rekenmodel is geba-kan ook de dichtheid worden gemeten. zijn voor de druksterkte. seerdop de doorir.K. vanBreugel enan-Bij een bepaald mengsel geeft de dicht- deren aan de TU Delft ontwikkeldeheid de mate van verdichting aan. i theorie.Op deze manier kun.nen in verse specie NE 30,0 De hydratatiegraad is een maat voor deop verschillende dieptes de water-ce- ~ ontwikkeling van druksterkte, trek-mentfactor ?n de verdichting worden ~ sterkte, elasticiteitsmodules en, met en--c 20,4 -f----------:;"ifbepaald. De resultaten maken duidelijk 118.0 kele vraagtekens, de krimp.ofde werkwijze en het mengsel moeten ~ Voor de berekening moetende afmetin-worden aangepast, iets wat direct kan 10,0 gen van de constructie bekend zijn, degebeuren. 7,B +------;;(!