Door het heterogene karakter van beton zijn de eigenschappen van het materiaal in het verleden vooral gebaseerd op empirisch onderzoek.
Delen
Hier gaat een eind aan komen. Een nieuw onderzoek in Delft probeert de komende jaren met een fundamentele benadering op microniveau de eigenschappen van beton te doorgronden. De zes miljoen, toegekend door het Prioriteitsprogramma Materialenonderzoek (PPM), is hierbij ‘een flink steuntje in de rug’.
Het PPM is een gezamenlijk initiatief van verschillende instellingen, waaronder de Technologiestichting STW, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en het ministerie van Economische Zaken. Met een budget van rond de zeventig miljoen keert de instelling geld uit aan veelbelovend onderzoek dat het gedrag van materialen probeert te verklaren aan de hand van de structuur van de stof. Het laatste jaar is maar tien procent van de aanvragen voor financiële steun daadwerkelijk toegewezen. Reden voor een ‘verheugde stemming’ in het Stevinlab van Civiele Techniek.
Coördinator van het project is dr.ir. J.G.M. van Mier. ,,De aanpak van dit onderzoek mag met recht baandoorbrekend genoemd worden. Normaliter probeert men te bepalen bij welke spanning het beton breekt. Wij gaan een stapje verder. Wij willen weten waaróm het beton bij die spanning breekt.”
Om dit te kunnen verklaren zijn traditionele benaderingen van het materiaal beton op macroniveau te grof. Van Mier: ,,We zullen op micro- en mesoniveau naar het beton kijken. Aan de aanhechting van het cement aan de zandkorrels bijvoorbeeld wordt bij hedendaagse methoden weinig aandacht geschonken, terwijl dat wel degelijk een rol speelt in het bezwijkmechanisme. In ons project wordt niet alleen gekeken naar de mechanica, maar wordt tevens gelet op chemische eigenschappen die van invloed zijn op de sterkte. Als je beton op microniveau hebt doorgrond, kun je dit gemakkelijk terugkoppelen naar het macroniveau.”
Pluspunt
Het onderzoek zal bestaan uit het bedenken van nieuwe betonmengsels en het verklaren van enkele fysische en chemische eigenschappen. Zo zal de invloed van de hechtlaag op de scheurvorming numeriek worden gesimuleerd en probeert men een sluitend model voor het vochttransport in beton te ontwikkelen.
Ook zullen bestaande betonsoorten onder de loep genomen worden. Van Mier: ,,Veel betonsoorten zijn eigenlijk ‘per ongeluk’ ontstaan. Door het toevoegen van microsilica, die zich nestelen in de holtes tussen het cement bleek de sterkte van bepaalde betonsoorten flink toe te nemen. Een duidelijk voorbeeld van trial and error. Wij gaan precies uitvinden waaróm het sterker wordt.”
De integrale aanpak is het grote pluspunt volgens Van Mier.,,Eindelijk wordt er samengewerkt tussen chemici, fysici en wiskundigen. Zo kan het probleem veel fundamenteler aangepakt worden. Door de huidige gespecialiseerde onderzoeken zijn resultaten hiervan voor andere wetenschappers op een iets ander gebied volstrekt waardeloos. Door ons onderzoek hoeft niet elke betondeskundige iedere keer weer opnieuw het wiel uit te vinden.”
(B.v.D.)
Door het heterogene karakter van beton zijn de eigenschappen van het materiaal in het verleden vooral gebaseerd op empirisch onderzoek. Hier gaat een eind aan komen. Een nieuw onderzoek in Delft probeert de komende jaren met een fundamentele benadering op microniveau de eigenschappen van beton te doorgronden. De zes miljoen, toegekend door het Prioriteitsprogramma Materialenonderzoek (PPM), is hierbij ‘een flink steuntje in de rug’.
Het PPM is een gezamenlijk initiatief van verschillende instellingen, waaronder de Technologiestichting STW, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en het ministerie van Economische Zaken. Met een budget van rond de zeventig miljoen keert de instelling geld uit aan veelbelovend onderzoek dat het gedrag van materialen probeert te verklaren aan de hand van de structuur van de stof. Het laatste jaar is maar tien procent van de aanvragen voor financiële steun daadwerkelijk toegewezen. Reden voor een ‘verheugde stemming’ in het Stevinlab van Civiele Techniek.
Coördinator van het project is dr.ir. J.G.M. van Mier. ,,De aanpak van dit onderzoek mag met recht baandoorbrekend genoemd worden. Normaliter probeert men te bepalen bij welke spanning het beton breekt. Wij gaan een stapje verder. Wij willen weten waaróm het beton bij die spanning breekt.”
Om dit te kunnen verklaren zijn traditionele benaderingen van het materiaal beton op macroniveau te grof. Van Mier: ,,We zullen op micro- en mesoniveau naar het beton kijken. Aan de aanhechting van het cement aan de zandkorrels bijvoorbeeld wordt bij hedendaagse methoden weinig aandacht geschonken, terwijl dat wel degelijk een rol speelt in het bezwijkmechanisme. In ons project wordt niet alleen gekeken naar de mechanica, maar wordt tevens gelet op chemische eigenschappen die van invloed zijn op de sterkte. Als je beton op microniveau hebt doorgrond, kun je dit gemakkelijk terugkoppelen naar het macroniveau.”
Pluspunt
Het onderzoek zal bestaan uit het bedenken van nieuwe betonmengsels en het verklaren van enkele fysische en chemische eigenschappen. Zo zal de invloed van de hechtlaag op de scheurvorming numeriek worden gesimuleerd en probeert men een sluitend model voor het vochttransport in beton te ontwikkelen.
Ook zullen bestaande betonsoorten onder de loep genomen worden. Van Mier: ,,Veel betonsoorten zijn eigenlijk ‘per ongeluk’ ontstaan. Door het toevoegen van microsilica, die zich nestelen in de holtes tussen het cement bleek de sterkte van bepaalde betonsoorten flink toe te nemen. Een duidelijk voorbeeld van trial and error. Wij gaan precies uitvinden waaróm het sterker wordt.”
De integrale aanpak is het grote pluspunt volgens Van Mier.,,Eindelijk wordt er samengewerkt tussen chemici, fysici en wiskundigen. Zo kan het probleem veel fundamenteler aangepakt worden. Door de huidige gespecialiseerde onderzoeken zijn resultaten hiervan voor andere wetenschappers op een iets ander gebied volstrekt waardeloos. Door ons onderzoek hoeft niet elke betondeskundige iedere keer weer opnieuw het wiel uit te vinden.”
(B.v.D.)
Comments are closed.