Kennisplatform over betonconstructies

Toekomstige bouwers en hun bouwmateriaal
Mladena Lukovic

do 6 februari 2020

Mijn laatste blog heette 'Het begin van'. Dat had betrekking op het schooljaar. Met het begin van een mooi rond jaartal, 2020, kan 'begin' betekenen: nieuwe visies, nieuwe beloften en/of nieuwe doelen zoals onze hoofdredacteur in zijn laatste redactioneel 'Visionair' schreef.

Leuk om te lezen dat het ook het begin is van een nieuwe columnist bij Cement, Dorien Staal. Zij is de eerste voorzitster van de Betonvereniging. Geweldig en gefeliciteerd! Ook weer vele felicitaties bij de TU Delft in de afgelopen periode met eindpresentaties van afstudeerwerken van studenten. Hun carrière als constructeur, adviseur, onderzoeker, rekenprogramma ontwikkelaar, of iets geheel anders, begint nu. Vijf intensieve jaren van studeren, of soms wat langer, hebben deze verse collega’s afgesloten met een afstudeerproject, waarin ze een uitdaging op ons vakgebied hebben aangepakt. Het zijn deze ‘bouwers’, die onze toekomst gaan ‘inkleuren’ en net als bij hun afstudeeronderzoekvraag gaan werken aan maatschappelijke uitdagingen. Daarom kijk ik nu graag, samen met u, terug naar enkele van die prachtige samenwerkingen met hen en naar hun boeiende onderzoeken. Waarmee waren ze bezig?

Duurzaamheid houdt de betonbranche de laatste tijd flink bezig, met aandacht voor onder andere beperking van de CO2-emissie, energiegebruik en afval (maximaal hergebruik). Er zijn veel pogingen gedaan om ‘groen beton’ te maken. Maar kunnen we die nieuwe betonsoorten zomaar gebruiken? Wat is het constructieve gedrag en wat zijn de langetermijneigenschappen? Met mijn eerste afstudeerder, Silke Prinsse, en haar mede-begeleiders, zijn we daarmee begonnen. Silke heeft twee geopolymeerbetonmengsels experimenteel beproefd [1,2]. Het heeft belangrijke inzichten over de sterkteontwikkeling van de betreffende geopolymeren opgeleverd, maar toch ook vragen opgeroepen. Dat is goed, want zoals een zeer gewaardeerde professor ooit tegen mij zei: “Een goed onderzoek levert meer vragen op dan dat het antwoorden geeft”.

"Een goed onderzoek levert meer vragen op dan dat het antwoorden geeft"

Silkes onderzoek gaf aanleiding voor weer andere afstudeerprojecten. Zo onderzocht Nikhil Awasthy [3] de invloed van parameters zoals nabehandeling, gebruikte betonsoort en proefstukgrootte op de ontwikkeling van sterkte en stijfheid. In combinatie met een FEM-model liet hij ons zien hoe belangrijk het is om eigenspanningen door uitdroging goed te begrijpen. Hij heeft ons eraan herinnerd dat door die spanningen de gemeten eigenschappen flink kunnen verschillen van de werkelijke materiaaleigenschappen.

Daar waar Silke werkte met industriële bijproducten, die ook nu in gewoon beton worden toegepast, rijst de vraag of we goed beton ook uit ‘echt afval’ kunnen maken. Yubo Sun heeft geprobeerd om een ‘groen’ betonmengsel uit stedelijk afval te maken en het bleek dat met een juiste behandeling het afval als reactief toeslagmateriaal is te gebruiken [4].

We zijn ook met andere innovatieve, ‘verbeterde’ betonsoorten bezig. Zo heeft Nikhil Jayananda onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om de afschuifsterkte van voorgespannen betonliggers met ultra-hogesterktebeton (UHPFRC) te vergroten [5]. En dan is er het innovatieve materiaal SHCC (Strain Hardening Cementitious Composites), dat, anders dan traditioneel beton, onder trekbelasting ductiel gedrag vertoont door het ontstaan van zeer vele kleine scheurtjes. Dat is gunstig voor de bescherming van wapeningsstaal en zou kansen kunnen bieden in de vorm van hybride betonconstructies. Zhekang Huang heeft het gedrag van een combinatie van gewapend SHCC in de trekzone met normaal beton in de drukzone onderzocht [6]. Zijn veelbelovende bevindingen waren aanleiding voor nader onderzoek naar enerzijds de invloed van de interface tussen twee materialen op het gedrag van hybride constructies door Shantanu Singh [7], en anderzijds de wijze waarop het interfacegedrag met experimenten en numerieke modellen kan worden bepaald. Met dat laatste heeft Othman Harrass zich beziggehouden [8]. En waar zouden we van de taaiheid van SHCC nog meer gebruik kunnen maken? Ja, wellicht bij de aardbevingsproblematiek in Groningen. Kaj Kuipers heeft een eerste stap gezet met onderzoek naar wat SHCC kan betekenen voor versterking van metselwerk [9].

"Een goede samenwerking en elkaar versterken door kennisdeling is het beste bouwmateriaal voor een boeiende toekomst!"

Met dit terugkijken op de interessante afstudeerprojecten in de afgelopen periode bij de TU Delft hoop ik juist ook een kijkje in de toekomst te geven. De afstudeerprojecten zijn een begin van het vormen van onze toekomstige bouwers en in dit geval ook een begin van toekomstige bouwmaterialen. Ik geniet enorm van de geweldige samenwerking met hen en wil ze daarvoor, en voor de stappen die we samen hebben gezet in de richting ‘upscaling van innovatieve betonsoorten’, hartelijk bedanken.

Wat is op betongebied belangrijk aan de TU? Voor mij is dat duidelijk: het blijven afleveren van goede ingenieurs, want zij zullen onze (duurzame) toekomst moeten bouwen. Net als professor Van Breugel in zijn afscheidsrede heeft gezegd: “Stilstand is groei” [10]. Een goede samenwerking en elkaar versterken door kennisdeling is het beste bouwmateriaal voor een boeiende toekomst!

Literatuur

Kuipers, K. Application of Strain Hardening Cementitious Composites for retrofitting unreinforced masonry, MSc thesis, 2020

Singh, S. Influence of Interface and Type of Strain Hardening Cementitious Composite (SHCC) on Crack Control in SHCC-Concrete Hybrid Beams, MSc thesis, 2019

Flexural behaviour of reinforced concrete beams with a layer of SHCC in the tension zone: Experimental Study, MSc thesis, 2017

Prinsse, S. Alkali-activated concrete: development of material properties (strength and stiffness) and flexural behaviour of reinforced beams over time, MSc thesis, 2017

Reacties

Copyright 2020 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren