Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Applicatiecentrum Beton en Bouw treedt eind dit jaar in werking

Applicatiecentrum Beton en Bouw treedt eind dit jaar in werking

Eind dit jaar opent het nieuwe Applicatiecentrum Beton en Bouw (ACB²) in het Wetenschapspark van Diepenbeek. De bouwsector zal er onder andere betonelementen tot 40 m lang op ware grootte kunnen testen op hun sterkte en stabiliteit. Het is een initiatief van de UHasselt dat kan rekenen op middelen van het Grindfonds, de Provincie Limburg en de universiteit zelf.

UHasselt leidt ingenieurs bouwkunde op maar beschikt niet over een infrastructuur om grote structuurelementen zoals balken of kolommen, op ware grootte te testen. De behoefte wordt versterkt door de vraag vanuit de bedrijfssector.

“Uit gesprekken met de sector blijkt dat heel wat bouwbedrijven in Limburg met innovatieve concepten naar de markt willen, maar dat ze die stap niet kunnen zetten omdat het hen ontbreekt aan testinfrastructuur. Als je een innovatieve prefab-gevelwand op de markt wil brengen, wil je die eerst op werkelijke schaal kunnen testen en valideren. De komende jaren zullen we trachten steeds minder ruimte in te nemen en bijgevolg steeds hoger gaan bouwen. We willen ook steeds sneller bouwen”, verklaart Bram Vandoren, professor Bouwkunde aan de UHasselt.

“Die twee voorwaarden bij elkaar leiden tot het bouwen met geprefabriceerde elementen waarin heel wat functies geïntegreerd zullen zijn. Uiteraard moeten die elementen robuust en stabiel zijn. Het ACB² laat toe om die elementen enerzijds uitgebreid op ware grootte te testen en anderzijds aan de hand van die testen data te genereren die de bestaande rekenmodellen verfijnen, aanscherpen en veiliger maken. Met de proefinfrastructuur kunnen we enorme testopstellingen creëren waarin we balken tot 40 m en structuren tot twee verdiepingen kunnen onderzoeken. In het verleden deden we al testen op kleine schaal, met proefstukken die maar maximum één meter op twee waren. Maar het is belangrijk om te beseffen dat een schaalmodel nooit het werkelijke structuurmechanische gedrag zal kunnen weergeven,” vervolgt Vandoren.

Laboratorium

Het toekomstige testlaboratorium bestaat uit een 70 cm dikke stijve proefvloer en twee reactiewanden van 7 m hoog en meer dan 1 m dik. Er zijn heel wat ankerpunten voorzien. “Die proefinfrastructuur wordt uitgerust met grote hydraulische vijzels die gekoppeld worden aan een centraal hydraulisch systeem. Met deze grote hydraulische vijzels kunnen krachten op de te onderzoeken proefstukken uitgeoefend worden. Aan de hand van sensoren volgen we dan op hoe het proefstuk zich gedraagt onder de opgelegde kracht of vervorming”, vertelt prof. Vandoren.

 

“Een van de gevolgen van het toekomstige Beleidsplan Ruimte Vlaanderen, de zogenaamde betonstop, is dat er hoger zal worden gebouwd. Hoge gebouwen vangen veel wind. Het is dan ook de bedoeling om onder meer te testen welke invloed grote horizontale krachten zoals de wind op hoge structuren hebben. We gaan de windbelasting dus meten zoals die in werkelijke omstandigheden tegen de structuur zou botsen. We controleren bijvoorbeeld de schrankweerstand, de weerstand die een gebouw kan leveren tegen een horizontale belasting. We kunnen zo ook seismische belastingen simuleren, want ook in ons land kunnen aardbevingen voorkomen. De laatste aardbeving met veel schade was in de regio Luik in jaren 1980,” aldus Vandoren.

Betonscheuren

Het onderzoekscentrum wil ook onderzoeken waarom en wanneer er scheuren optreden, bijvoorbeeld aan de koppen van voorgespannen betonnen elementen. “We hebben een geavanceerd meetapparaat, een zogenaamde DIC, waarmee we de scheuren permanent kunnen monitoren. We brengen de scheur in kaart en we rekenen de toestand aan de hand van computersimulaties na. Specifiek richten we een camera op de plek waar we de scheur verwachten en verhogen we vervolgens de belasting. Indien een scheur zich manifesteert, kijken we vervolgens of die voort ‘groeit’ en hoe snel dit gebeurt”, legt prof. Vandoren uit.

“Deze techniek kan ook ingezet worden om de exacte vervormingen en doorbuigingen van elementen te meten. We kunnen zo onderzoeken welke parameters, zoals de geometrie en de voorspankracht, een impact hebben op de scheuren. Op basis van alle gegevens kunnen we modellen ontwikkelen om te kijken of die scheur doorheen de tijd nog verder gaat evolueren. We kunnen nagaan of de scheur gestabiliseerd is, of die een gevaar vormt en of er verstevigingen moeten worden aangebracht,” benadrukt Vandoren. 

Verbindingselementen

In het betonapplicatiecentrum kunnen tevens andere zaken getest worden, zoals geïntegreerde bouwoplossingen als wandelementen die zowel een dragende als isolerende functie hebben. “De toekomst in de bouwsector zal worden gekenmerkt door een doorgedreven industrialisatie en prefabricatie: er zal minder worden gestapeld op een werf en meer vooraf worden geassembleerd”

“Het is daarom belangrijk om na te gaan of de verbindingen van zulke assemblages van geïntegreerde structuurcomponenten, bijvoorbeeld een samengesteld wandpaneel, sterk en stijf genoeg zijn, omdat anders de constructie teveel kan vervormen of zelfs gaat falen. Ook verbindingselementen, bijvoorbeeld tussen vloer en wand kunnen getest worden. Dergelijke elementen moeten goed presteren op zowel structuurmechanisch, thermisch als akoestisch vlak, wat een hele uitdaging is”, zegt prof. Vandoren.

Hybride structuren

De focus van het ACB² ligt hoofdzakelijk op structuurmechanisch onderzoek naar beton en metselwerk, al is er ook aandacht voor andere bouwmaterialen zoals staal en hout. “Het betonapplicatiecentrum is zo gebouwd dat er een uitgebreid gamma aan testen kan gebeuren. Er kunnen dus nog andere structuren getest worden, zoals zogenaamde hybride structuren, waarbij bijvoorbeeld beton en hout gecombineerd wordt. Daarnaast wil het ACB² in samenwerking met de Confederatie Bouw Limburg ook opleidingen geven over onder andere betontechnologie. De Confederatie Bouw Limburg en ons Applicatiecentrum worden immers buren op de zogenaamde Bouwcampus, waardoor de interactie tussen bouwpraktijk, onderzoek en onderwijs alleen maar sterker wordt.” vermeldt Vandoren.

Kimlaag

Bij de UHasselt wordt tevens geëxperimenteerd met projecten om goed in te schatten hoe sterk een muur moet zijn om te kunnen steunen op een isolerende kimlaag. “Het is onvoldoende getest en onderzocht wat de impact is van een isolerende kimlaag op de stabiliteit van een muur. We hebben nu een project lopen om te onderzoeken hoe sterk en stabiel deze samengestelde constructie is. In het verleden zijn er al schadegevallen geweest waarbij de kimlaag onvoldoende sterk bleek en volledig verbrijzelde”, weet Vandoren.

“Een ander experimenteel te onderzoeken probleem bij metselwerk is de horizontale stabiliteit. Een in opbouw zijnde spitsgevel is een kwetsbare muur die op zichzelf staat, zonder zijwaartse steun. We zien elk jaar dat dergelijke gevels op werven gewoon instorten als de wind erop pakt. We gaan met ons labo proeven doen om te voorkomen dat gevels in opbouw het gaan begeven. Met laboproeven gaan we dus na of de muur horizontaal voldoende gestabiliseerd is”.

“In het applicatiecentrum is ook een ruimte voorzien voor proeven op de materialen zelf. Er zullen tests gebeuren om de kwaliteit van nieuwe soorten betonmengsels te testen en te kijken hoe we het verder kunnen optimaliseren, naar sterkte toe bijvoorbeeld. Voorts kunnen we ook nagaan wat er gebeurt als we natuurlijke granulaten door gerecycleerde granulaten gaan vervangen. Zo onderzoeken we of kleine fracties van verpulverd betonnen materiaal kunnen worden hergebruikt”, aldus prof. Vandoren.

Parkeergarage

Volgens de UHasselt is de komst van het Betonapplicatiecentrum een belangrijke stap bij de ondersteuning van de huidige en toekomstige bouwsector. Het moet alleszins de kennis vergroten op vlak van sterkte en stabiliteit van betonconcepten. Bram Vandoren haalt het voorbeeld aan van de instorting van een parkeergarage, vorig jaar aan de luchthaven van Eindhoven. Op een hete dag van 33 graden zakte een oppervlakte van 900 m² parking naar beneden. De vloer van de vierde verdieping stortte in. Als gevolg daarvan stortten ook de derde, tweede en eerste verdieping in. Bij zulke incidenten kan men zelden of nooit één geïsoleerde oorzaak aanduiden maar is het wel belangrijk om te onderzoeken welke parameters bijgedragen hebben tot het falen.

De hypotheses van de onderzoekers dienen aan de hand van testen bevestigd of weerlegd te worden en zo kom je weer bij de testen op werkelijke grootte. Zodra de relevante parameters geïdentificeerd zijn kan men nagaan of de rekenmodellen die gehanteerd worden bijgestuurd kunnen worden om gelijkaardig falen in de toekomst te voorkomen. De data die gegenereerd wordt bij het uitvoeren van de testen in ons labo geven dan ook een beter inzicht in de werkelijke krachtswerking, wat toelaat om de rekenmodellen beter te kalibreren. Op die manier kunnen wellicht gelijkaardige problemen voorkomen worden”, stelt Vandoren.

Studenten

Niet alleen onderzoekers en bedrijven zullen winnen bij het applicatiecentrum, ook voor studenten biedt het ACB² grote kansen. “Door al die testfaciliteiten zullen méér studenten projecten kunnen uitvoeren in opdracht van bedrijven. Daardoor zullen de studenten ook meer voeling krijgen met wat er vandaag binnen de bouwsector leeft. De theorie die ze krijgen, wordt met andere woorden meteen concreet.

Ook tijdens de werfwerkzaamheden van het ACB² spelen de studenten trouwens een rol. Net zoals tijdens de werken aan het nieuwe gebouw van Confederatie Bouw Limburg hebben we ook nu weer een schaduwbouwteam samengesteld met UHasselt-studenten industrieel ingenieur en architectuur, en PXL-bachelorstudenten. Dit met de bedoeling om elk vanuit hun eigen expertise naar dat bouwproces te kijken en in interactie te treden met het echte bouwteam”, aldus Bram Vandoren.

De realisatie van het Applicatiecentrum Beton en Bouw werd mede mogelijk gemaakt door middelen van het Grindfonds, de UHasselt en de Provincie Limburg. Het werd gebouwd door Eiffage Reynders en ontworpen door de tv BEL - Dhoore-Vanweert. De werken aan het ACB² moeten komend najaar afgerond zijn.

FEBE, de federatie van de betonindustrie, is bijzonder verheugd met dit nieuwe applicatiecentrum. “Daarmee komt er eindelijk een stevige infrastructuur in het hart van een regio die een kwart van de Belgische prefab-betonindustrie herbergt. Dat bij het ontwerp van het centrum rekening gehouden werd dat we met steeds langere en hogere elementen zullen bouwen, biedt een waaier aan mogelijkheden. Beton lijkt het aangewezen materiaal om de uitdagingen van de toekomst aan te gaan”, zegt Stefan Van Buggenhout, de voorzitter van FEBE.

“We hopen dat studenten nog meer dan tevoren met beton aan de slag gaan”, zegt FEBE-voorzitter Stefaan Van Buggenhout.

“We willen met steeds minder en andere grondstoffen een kleinere impact hebben op ons milieu en tegelijkertijd steeds slankere en performantere structuren realiseren waarbij de structuur op zich steeds meer functies moet vervullen. Het wetenschappelijk onderzoek dat in Hasselt en elders in België - en bij uitbreiding in de wereld - wordt verricht, draagt bij tot het innoverende vermogen van de sector.  De industrie heeft echter ook nood aan partners die dit fundamentele onderzoek omzetten naar innoverende opportuniteiten voor de sector. We zien in dit applicatiecentrum zo een partner”, aldus Stefan Van Buggenhout.

De FEBE-voorzitter is ook tevreden met het feit dat studenten dankzij dit project met het materiaal beton in contact zullen komen. “We hopen dat studenten nog meer dan tevoren met beton aan de slag gaan, het materiaal daadwerkelijk vastnemen en de theorie aan de praktijk toetsen. Daarnaast hopen we dat opgedane ervaring in het centrum wordt omgezet in praktische opleidingen die bijdragen tot het vasthouden van de kennis in onze sector. Met de komst van dit centrum ontstaat er de mogelijkheid om onderwerpen voor masterproeven en doctoraten aan te reiken die vragen om een specifieke infrastructuur.  Hierdoor verstevigt de band tussen Universiteit en industrie en geraken studenten en vorsers vertrouwd met de specifieke uitdagingen van elkaars wereld. We zijn ervan overtuigd dat hierdoor ook meer afgestudeerden zich door onze sector aangetrokken zullen voelen”, besluit Van Buggenhout.

Ludo Panis stond lang aan het hoofd van de betonfabriek Ebema die in de vestigingen van Zutendaal en Rijkevorsel aan 220 mensen werkgelegenheid verschaft.  Hij was destijds voorzitter van FEBE en lag mee aan de basis van dit applicatiecentrum. Hij is dan ook verheugd dat dit idee nu vorm krijgt.

 

“We hebben op dit ogenblik eigenlijk te weinig praktische betonkennis in ons land”, stelt Ludo Panis.

“We hebben op dit ogenblik eigenlijk te weinig praktische betonkennis in ons land. We merken dat die kennis begint te verschralen. Betontechnologen die in de bedrijfswereld werden opgeleid hebben jarenlang ingestaan voor de opvolging van de ‘evoluties’ in het materiaal beton.  Het onderwijs heeft die tendensen niet altijd van nabij gevolgd.  De huidige hogescholen en universiteiten besteden naar mijn mening nog te weinig aandacht aan beton. Nieuwe materialen zoals bindmiddelen, granulaten, vulstoffen, hulpstoffen, enz. eisen hun plek op”.

“Het is belangrijk dat studenten de mogelijkheden, de voordelen en de nadelen van die nieuwe materialen reeds tijdens hun opleiding ontdekken. Enkel op die manier kunnen ze de juiste processen aanwenden om tot het meest geschikte beton te komen voor een specifieke toepassing.  Er is dus nood aan meer onderzoek om die processen te verbeteren maar er is vooral meer nood aan materialenkennis. Door een betere kennis van het materiaal heb je er uiteindelijk ook minder van nodig waardoor we ook ecologischer kunnen werken. We kunnen nog veel leren, ook op het vlak van hergebruik van beton. Een circulaire economie krijg je niet cadeau, daar heb je specialisten voor nodig die die economie doen ontstaan.  We stellen tevreden vast dat bouwopleidingen in het algemeen meer inhoud krijgen”, stelt Ludo Panis.

Interesse

Hij rekent erop dat dankzij dit betonapplicatiecentrum meer mensen enthousiast worden om met het materiaal beton aan de slag te gaan en gemotiveerd zijn om de opgedane kennis in de betonindustrie toe te passen. “Ik hoop dat daardoor weer meer mensen zich in beton gaan specialiseren en dat studenten weer meer onderzoek naar beton zullen verrichten en er meer papers over gaan schrijven, waardoor we terug aan kennisvermeerdering kunnen doen. Ook verwacht ik dat dankzij dit centrum meer nieuwe producten ontwikkeld worden en dat we weer performanter zullen worden”, aldus Panis.

“In de provincie Limburg was de betonindustrie ooit zeer vooruitstrevend en stond men technologisch ver vooruit. Onze provincie omvat 25% van de Belgische prefab betonindustrie. Maar onze betonsector is wat aan het verroesten. We moeten naar buiten durven treden. We moeten ons een goed beeld vormen van de ontwikkelingen in binnen- en buitenland en daarmee aan de slag gaan om steeds weer te vernieuwen. Ook hier ligt een taak voor het applicatiecentrum weggelegd: het omzetten van theoretische beschouwingen in praktisch toepasbare processen, recepten en bouwconcepten” stelt Ludo Panis.

Nederland

Volgens Ludo Panis moeten we snel handelen. “Als we de betonindustrie in ons land niet op een hoger niveau tillen, worden we misschien door anderen weggeconcurreerd. Als ik zie op welke wijze men in Nederland met beton omgaat, ben ik echt onder de indruk. Nederland laat ook zien hoe de onderlinge samenwerking van fabrikanten in en rond een kenniscentrum kan leiden tot een snelle en efficiënte introductie van nieuwe materialen, kijk maar naar de introductie van het zelfverdichtend beton”.

“Nederland is tevens een mooi voorbeeld wanneer ik naar de verspreiding van betonkennis kijk.  De Betonvereniging heeft een zeer uitgebreid aanbod aan betongerelateerde cursussen op maat van de cursist en diens functie binnen de betonsector. Ik ben ervan overtuigd dat ook hier het applicatiecentrum een belangrijke rol zal spelen om de kennis van onze medewerkers op een hoger peil te brengen”, zegt Panis.

Onderzoek

Ook bij Aalborg Portland Belgium zijn ze tevreden met de komst van het betonapplicatiecentrum. “Ik denk dat de komst van een dergelijk centrum een goede zaak is voor de Belgische betonindustrie. We vinden het bij Aalborg belangrijk om onze knowhow te delen met de betonfabrikanten en zien in het betonapplicatiecentrum een kanaal om dit op een constructieve - letterlijk en figuurlijk - manier te realiseren. We willen dan ook graag met het betonapplicatiecentrum samenwerken en de initiatiefnemers uitnodigen om ons eigen researchcentrum in Denemarken te bezoeken”, aldus Yves Terneu, sales manager Benelux bij Aalborg Portland.

Daar gebeurt heel wat onderzoek naar betonsamenstellingen en de verschillende toepassingsgebieden. Zo werd de afgelopen decennia sterk ingezet op verschillende ontwikkelingen en toepassingen met UHSB, ultra hoge sterkte beton. Door de hoge sterkte kan de sectie van gewone betonelementen worden gereduceerd waardoor minder materiaal nodig is. Anderzijds wordt de performantie van het betonproduct verhoogd zodat het een antwoord kan bieden aan de uitdagingen van de toekomst.

“We bouwen steeds hoger en het moet steeds sneller en duurzamer. Het beton heeft alle eigenschappen om aan deze noden te beantwoorden. Want naast de hoge sterkte heeft dit beton ook het grote voordeel dat het, door zijn compacte samenstelling, bijna ondoordringbaar is. Op die manier kan de duurzaamheid van constructies en dus de levensduur van gebouwen gevoelig verhoogd worden,” besluit Yves Terneu.

 

AANBESTEDINGEN
Alle aanbestedingen

Meest aanbevolen artikels

Provinciale focus Limburg

Dossier

Provinciale focus Limburg

We belichten elke week één voor één al onze provincies. Hierbij komen achtereenvolgens Oost-Vlaanderen, West-Vlaanderen, Antwerpen, Limburg, Vlaams-Brabant en (in één editie) het Brusselse en het Waalse[…]

Opleiding en gedreven kmo’s speerpunten van de Limburgse bouwsector

Opleiding en gedreven kmo’s speerpunten van de Limburgse bouwsector

Hogeschool PXL start met bouwopleiding in afstandsonderwijs

Hogeschool PXL start met bouwopleiding in afstandsonderwijs

Stadsdiensten Hasselt verhuizen naar nieuwbouw

Stadsdiensten Hasselt verhuizen naar nieuwbouw

Meer artikels