Kennisplatform over betonconstructies

Lovende kritieken voor winnende studies ENCI Studieprijs 2017

do 23 nov 2017

Op de Betondag in Rotterdam 16 november zijn de prijzen uitgereikt aan de winnaars van de ENCI Studieprijs 2017. Van de negen deelnemers vielen de inzendingen van de studenten Hikmet Uysal (TU Delft), Gilles Trenson (Universiteit Gent), Elske van Heuveln (TU Eindhoven), en Tijmen Dekkers en Nol van Loon (Avans Hogeschool) in de prijzen. Pascal Wienen en Gerrit Jacobs (Hogeschool Windesheim), en Remco Alting (MSEng Betonvereniging) ontvingen een eervolle vermelding voor hun studie. De Publieksprijs ging naar Elske van Heuveln.

De ENCI Studieprijs ondersteunt, beoordeelt en bekroont afstudeerprojecten waarin het materiaal beton een prominente rol vervult. De prijs wordt toegekend aan studies die blijk geven van goed inzicht, diepgang en originaliteit. Het gaat om studies uiteenlopend van ontwerp tot onderhoud en reparatie (dus daarmee de hele keten), van betontechnologie tot betonmechanica (alle disciplines) en experimenteel en numeriek onderzoek (alle onderzoeksvormen).

Onder leiding van prof.dr.ir. Theo Salet, hoogleraar op de Technische Universiteit Eindhoven en tevens werkzaam bij Witteveen+Bos Raadgevende Ingenieurs, zijn dit jaar de volgende prijzen uitgereikt:

In de categorie Universiteiten:
- Eerste prijs: Hikmet Uysal (TU Delft) met ‘Numerieke en experimentele bepaling van het draagvermogen van een bestaande prefab duiker uit 1971’.
- Gedeelde tweede prijs: Gilles Trenson (Universiteit Gent) met ‘Application of pH responsive hydrogel encapsulated bacteria for self-healing concrete’ en Elske van Heuveln (TU Eindhoven) met ‘Material and structural design aspects of a prefabricated balcony of lightweight concrete’.

In de categorie Hogescholen:
- Eerste prijs: Tijmen Dekkers en Nol van Loon (Avans Hogeschool) met ‘Wapenen vanuit BIM op de bouwplaats’.
- Eervolle vermelding: Pascal Wienen en Gerrit Jacobs (Hogeschool Windesheim) met ‘Dyneema DM20® als voorspanmateriaal!?’.

In de categorie Professional Masteropleidingen:
- Eervolle vermelding: Remco Alting (MSEng Betonvereniging) met ‘Herontwikkeling faculteit Technische Natuurkunde TU Delft’.

Naast de drie categorieën werd op basis van een publieksstemming ook een publieksprijs uitgereikt. Alle genomineerden gaven hiervoor een korte presentatie ter verdediging waarom juist hun studie in aanmerking moest komen voor de prijs. De Publieksprijs 2017 werd gewonnen door Elske van Heuveln (TU Eindhoven), die met haar onderzoek ‘Material and structural design aspects of a prefabricated balcony of lightweight concrete’ ook de tweede prijs in de categorie Universiteiten in de wacht sleepte.

bron: Betonvereniging

Eerste prijs in de categorie Universiteiten: Hikmet Uysal (TU Delft) met 'Numerieke en experimentele bepaling van het draagvermogen van een bestaande prefab duiker uit 1971'.

Gedeelde tweede prijs in de categorie Universiteiten: Gilles Trenson (Universiteit Gent) met 'Application of pH responsive hydrogel encapsulated bacteria for self-healing concrete'

Gedeelde tweede prijs in de categorie Universiteiten en winnaar van de Publieksprijs: Elske van Heuveln (TU Eindhoven) met 'Material and structural design aspects of a prefabricated balcony of lightweight concrete'.

Eerste prijs in de categorie Hogescholen: Tijmen Dekkers (Avans Hogeschool) met 'Wapenen vanuit BIM op de bouwplaats'.

Eervolle vermelding in de categorie Hogescholen: Pascal Wienen en Gerrit Jacobs (Hogeschool Windesheim) met 'Dyneema DM20® als voorspanmateriaal!?'.

Eervolle vermelding de categorie Professional Masteropleidingen: Remco Alting (MSEng Betonvereniging) met 'Herontwikkeling faculteit Technische Natuurkunde TU Delft'.

De jury van de ENCI Studieprijs 2017 aan het woord

De jury over de studie van Hikmet Uysal:
“Zelden zijn materiaalproeven, praktijkproeven en niet lineaire eindige elementen berekeningen op zo een mooie wijze bij elkaar gekomen als in dit afstudeeronderzoek. Het onderzoek gaat in op de actuele vraag naar het draagvermogen van een bestaande constructie, in dit geval een duiker. De beheerder wenst een methode waarmee, op basis van generieke parameters, een uitspraak kan worden gedaan over de sterkte van bestaande duikers in het areaal. Na een literatuurstudie over de uitgangspunten achter de bepaling van het draagvermogen van bestaande kunstwerken, zijn twee rekenmodellen opgesteld en is aanvullend materiaalonderzoek verricht. Doelbewust is hierbij gekozen voor een eenvoudig raamwerkmodel en een geavanceerd niet lineair eindige elementen model waarmee, in aanvulling op eenvoudige modellen, ook de interactie met de grond kan worden berekend. Het draagvermogen van de duiker is vervolgens vergeleken met proeven die zijn uitgevoerd op een duiker en tot slot geëxtrapoleerd met de invloed van de omliggende grond. De jury spreekt haar grote waardering uit voor de keuze van dit maatschappelijk relevante onderwerp en de systematische- en brede aanpak van het onderzoek door de student. Het goed leesbare onderzoek heeft geleid tot een uniform stappenplan dat direct toepasbaar is in de praktijk en de wens van de beheerder vervult. Waardering is er tot slot voor de heldere fasering in het stappenplan, waarbij telkens een balans kan worden gevonden tussen de te leveren onderzoeksinspanning en de nauwkeurigheid van de resultaten. Hierbij bewijst de niet-lineaire berekening, in die gevallen waar het er om gaat, haar praktische nut.”

De jury over de studie van Gilles Trenson:
“In de afgelopen jaren zijn diverse onderzoeksgroepen wereldwijd op zoek gegaan naar een oplossing voor de negatieve gevolgen van scheurvorming op de levensduur van constructies van gewapend beton. In dit onderzoek wordt doelgericht en met succes gezocht naar de mogelijkheid tot zelfherstellend beton. Bacteriën die daartoe in het beton worden gemend blijken hiertoe in staat te zijn en ook in de praktijk een goede oplossing te kunnen bieden. De bacteriën vragen echter om een goed klimaat om, ongeacht de klimatologische omstandigheden waarin het kunstwerk zich bevindt, het belangrijke werk te kunnen verrichten. Hiertoe is in alle gevallen water nodig. In het onderhavige onderzoek zijn daarom bacteriesporen ingekapseld in verschillende semisynthetische hydrogel soorten. Bij de keuze van de hydrogel soorten spelen uitgangspunten als duurzaamheid en ongevoeligheid van het uitverharde beton voor de aanwezigheid van de gelsoorten een belangrijke rol. In deze studie wordt dit op een begrijpelijke wijze uiteengezet. De zelfhelende werking is vervolgens onderzocht aan de hand van mortelproefstukken door middel van waterstroom metingen en scheurwijdtemetingen met behulp van optische microscopie. Hieruit blijkt dat volledig herstel mogelijk is tot scheurwijdtes in de orde van 0,3 mm. De parameters die van invloed zijn op de maximale scheurwijdte die kan worden gedicht zijn nauwkeurig onderzocht en beschreven in een goed leesbaar rapport. De jury spreekt haar grote bewondering uit voor de systematische opzet en zorgvuldige uitvoering van het experimentele onderzoek. Het is dankzij deze tot een voorbeeld sprekende aanpak en inzet dat betrouwbare- en waardevolle data worden verkregen uit onderzoeken tot inspiratie van nadere onderzoekers en tot de verdere ontwikkeling van een materiaal dat ooit simpelweg beton werd genoemd.”

De jury over de studie van Elske van Heuveln
“In deze studie is een nieuw lichtbeton ontwikkeld, getest en toegepast als balkonplaat met als doel het aandeel van het eigen gewicht van de constructie te beperken. De samenstelling is gebaseerd op optimalisatieprincipes, met als doel het realiseren van een ideale korrelopbouw. Gelet op de uiteindelijke constructieve toepassing, is gekozen voor een licht toeslagmateriaal met een hoge sterkte bij een laag eigen gewicht. Uit diverse samenstellingen is uiteindelijk een samenstelling gekozen waarvan zowel de constructieve eigenschappen zijn getest als de verwerkbaarheid. De resultaten hiervan zijn vergeleken met de verwachtingen op basis van internationale normen. De samenwerking tussen het lichtbeton en wapening is bestudeerd op basis van normering en experimenteel getest. Op basis van de positieve resultaten zijn uiteindelijk balkonplaten vervaardigd en proefondervindelijk onderzocht. De jury spreekt haar waardering uit voor de volledigheid van dit onderzoek, van materiaal tot product. Het is een mooi voorbeeld van een goede symbiose tussen betontechnologie en constructieleer. Ondanks de veelheid aan informatie is het rapport goed leesbaar en ordelijk gestructureerd. Bewondering is er vooral ook voor de mate van zelfreflectie van de student. Dit uit zich in de vergelijking van de onderzoeksresultaten met literatuur en bestaande normering, maar ook in het besef dat het eindproduct van de studie nog nader onderzoek vergt alvorens te kunnen worden toegepast in de praktijk. Al met al een mooi voorbeeld van een slimme ontwikkeling van het materiaal beton en een gedegen onderzoek.”

De jury over de studie van Tijmen Dekkers en Nol van Loon:
“Een parel van een studie! Zelden was de jury zo unaniem in haar besluit om een eerste prijs toe te kennen als aan deze studie. Dit vraagt om een toelichting. De wereld om ons heen digitaliseert in een snel tempo, niet toevallig ook het thema van de Betondag van 2017. De bouw gaat daarin mee en deze studie draagt daar in alle opzichten aan bij. Het koppelt digitale informatie uit een BIM aan het praktisch wapenen in de praktijk. Het is in de huidige ontwerppraktijk immers meer en meer normaal dat wapeningstekeningen digitaal in 3D worden uitgewerkt. Hoe logisch is het als die informatie ook beschikbaar is bij het wapenen, in plaats van de informatie plat te slaan in 2D-wapeningstekeningen met een verlies aan informatie als logisch gevolg. Theorie en praktijk zijn in deze studie op een unieke wijze bij elkaar gebracht in een literatuuronderzoek naar de theorie over wapening en de daartoe beschikbare software en in veldonderzoek dat is gericht op (praktische) informatie uit de wapeningsbranche. Het veldonderzoek toont aan dat het gebruik van Augmented Reality (AR) goede kansen biedt en dat de wapeningssector ook open staat voor deze ontwikkeling. Het toont tegelijk ook het belang van een juiste fasering. Het is juist omwille van de fasering dat op de korte termijn wordt geadviseerd te gaan werken met AR middels een tablet en pas daarna met een wearable. De student heeft zich niet alleen verdiept in de wijze waarop het digitale beeld van de wapening in de werkelijkheid wordt geprojecteerd, maar ook aandacht besteed aan de protocollen waarmee de uitwisseling kan verlopen om zo de beste aansluiting te vinden bij bestaande BIM-software. De studie eindigt met een Proof of Concept en aanbevelingen tot het bouwen van een eigen applicatie. Het is  een mooi interdisciplinair onderzoek dat zeker gaat bijdragen aan een verdere verduurzaming, een efficiënter wapeningsproces en een verandering van verdienmodellen in de wapeningssector.”

De jury over de studie Pascal Wienen en Gerrit Jacobs:
“Wapening hoort bij beton, het één kan niet zonder het ander. De jury spreekt dan ook haar waardering uit voor een onderzoek dat zich heeft gericht op de ontwikkeling van juist het wapeningssysteem met als doel nieuwe mogelijkheden te verkennen voor constructief beton. Helaas is de keuze voor het gekozen wapeningsmateriaal niet optimaal. De opzet van de studie is dit wel en was de reden voor de jury tot het toekennen van een eervolle vermelding. De studie richt zich op het wapenen van betonconstructies met hoogwaardige kunststof voorspanstrengen in plaats van staal. Op basis van een literatuurstudie en interviews is een materiaal geselecteerd en zijn de relaxatie en wrijvingseigenschappen experimenteel onderzocht. Niet geheel verrassend bleek ook voor deze hoogwaardige kunststoffen helaas de relaxatie significant groter dan bij voorspanstaal. De dynamische wrijvingscoëfficiënt is vergelijkbaar met ingevet voorspanstaal met een HDPE of stalen omhullingsbuis. Op basis van deze materiaalgegevens zijn vergelijkende berekeningen gemaakt tussen een constructie met voorspanstaal en de onderzochte kunststof en is ook een kostenindicatie opgesteld. De vergelijking toont aan dat de constructieve prestaties op hoofdlijnen vergelijkbaar zijn, maar dat de hoge mate van relaxatie nog steeds uitvalt in het nadeel van kunststof als voorspanmateriaal. Een goed uitgevoerde en helder beschreven studie, met helaas nog geen vervolg voor de praktijk.”

De jury over de studie van Remco Alting:
“In deze studie gaat de student in op een actueel onderwerp: de herontwikkeling van een bestaand gebouw. Een deel van het complex dat is onderzocht wordt gesloopt, een ander deel vraagt om een optopping. Een keuze die niet geheel logisch lijkt, maar in de studiesituatie een gegeven is. In een verkennende studie worden diverse varianten voor de optopping op een rij gezet en onderling vergeleken. Een prima aanpak, maar de meeste varianten vallen helaas al af bij gebrek aan draagkracht van de bestaande fundering. Dit leidt tot de enige overgebleven keuze voor een tafelconstructie, met een eigen fundering en grote geprefabriceerde vierendeel liggers om een maximale flexibiliteit in de inrichting van de nieuwe verdieping te garanderen. De jury waardeert het onderzoek dat is uitgevoerd naar wet- en regelgeving voor bestaande bouw en de doordachte combinatie van het gebruik van de NEN 8700 met de Eurocode. Het verkozen ontwerp is zorgvuldig uitgewerkt op alle aspecten van stabiliteit tot en met de detaillering en met oog voor detail en uitvoerbaarheid. De studie is daarnaast ook goed gedocumenteerd, met aandacht voor de lezer en daarmee een mooi voorbeeld van een praktische ontwerpstudie. De jury was nieuwsgiering naar een verdere verdieping in de gemaakte keuzes voor de prefab vierendeelligger. Deze verdieping ontbreekt en had, meer dan de getoonde varianten studie op een hoog abstractieniveau, van toegevoegde waarde kunnen zijn in het onderzoek. De jury heeft echter begrip voor de afbakening en beloont deze studie met de complimenten aan de student met een eervolle vermelding.”

Reacties

Copyright 2017 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren