​IJsbrug met 50 meter vrije overspanning

Een internationale groep studenten onder leiding van de TU Eindhoven gaat komende winter in Finland een brug bouwen van ijs versterkt met papiervezel. De honderd meter lange brug, die gebaseerd is op een ontwerp van Leonardo da Vinci, krijgt een vrije overspanning van vijftig meter. Dat is de grootste vrije overspanning ooit van een ijsconstructie.

Een impressie van hoe de ijsbrug er uit gaat zien (TU Eindhoven).
Een impressie van hoe de ijsbrug er uit gaat zien (TU Eindhoven).

In totaal reist een honderdtal studenten en vrijwilligers komende winter vanuit Nederland naar het Finse dorpje Juuka om de enorme brug te bouwen. Waarschijnlijk doen ook Delftse studenten mee. Onder begeleiding van ir. Andrew Borgart van de sectie krachtswerking in gebouwen (bouwkunde) gaan zij meerekenen aan de constructie. Daarnaast zijn studenten van de universiteiten van Twente, Leuven, Aalto (Helsinki), Gent, Bath, Edinborough en Sint Peterburg betrokken.

Eind december start de groep in Finland met de aanleg van de bodemlaag, en medio februari 2016 zal de brug klaar zijn. De afgelopen winters bouwden studenten uit Eindhoven al ’s werelds grootste ijskoepel (2014) met een diameter van dertig meter, en een dertig meter hoge ijskerk (2015) geïnspireerd op de Sagrada Familia. Het materiaal dat de Eindhovenaren gebruiken heet pykrete. Het is een composiet van ijs versterkt met hout- of papiervezels.

“Het wordt een ranke, lange brug, en dat is constructief een nieuwe uitdaging”, vertelt projectleider en TU/e-docent Arno Pronk over het project. “Er zijn al eens bruggen van vijftien meter gemaakt, maar zo groot als dit, nog nooit.” De brug is gebaseerd op een ontwerp dat Leonardo da Vinci maakte voor een brug over de Bosporus – die overigens nooit is gerealiseerd. De volledige naam van het project is dan ook Da Vinci’s Bridge in Ice.

De ijsbrug heeft hetzelfde constructieprincipe als de brug van Da Vinci: de gehele constructie ondervindt alleen drukbelasting. Wanneer de brug klaar is, mogen voetgangers eroverheen. Constructief kan de brug dat makkelijk hebben, aldus Pronk. “Er moet qua gewicht in ieder geval een auto overheen kunnen.”

De ijsbrug komt te liggen in een zeventig meter diepe kuil, in een oude steengroeve. De studenten gaan op de wanden van de groeve water laten bevriezen, waardoor een soort ‘ijsarena’ ontstaat.

Pronk en de twee studenten die het project samen met hem trekken, Roel Koekkoek en Thijs van de Nieuwenhof, willen laten zien dat pykrete een prima bouwmateriaal is voor tijdelijke constructies. Pronk: “Met pykrete kun je slanke, veilige en goedkope tijdelijke constructies maken. Bijvoorbeeld voor tijdelijke wegen in arctische gebieden, evenementen of ijshotels.”

De brug wordt gemaakt door in dunne laagjes water en sneeuw te spuiten op een grote opgeblazen mal, en dat te laten bevriezen. De studenten spuiten telkens eerst een laagje sneeuw, en daarover een laagje water, met daarin tien procent papiervezels. Die mix trekt direct in de sneeuw, waarna het geheel bevriest. Door de toevoeging van vezels is het materiaal drie keer zo sterk als normaal ijs, en twintig maal taaier. De bouwers gaan in de vrieskou 24 uur per dag werken, in ploegendienst. Bij lange werkonderbrekingen zou namelijk de apparatuur bevriezen.

Waarom pykrete geen populair bouwmateriaal is voor tijdelijke constructies in Arctische gebieden, is Pronk een raadsel. “Tijdens de Tweede Wereldoorlog hebben de geallieerden het materiaal gebruikt om een meer bij Stalingrad te versterken zodat vliegtuigen erop konden landen. Daarna is pykrete nauwelijks meer toegepast.”

Meer informatie: www.facebook.com/bridgeinice