< Terug naar vorige pagina
Project
Toepassing van UHSB in de bouw-en prefabricatie-industrie. (IWT434)
Ultra-Hoge-Sterktebeton (UHSB) biedt veel mogelijkheden voor de betonsector, en in voorliggend project wordt er ingegaan op de mogelijkheden om bestaande producten te optimaliseren, en om nieuwe toepassingsdomeinen uit te bouwen. De voornaamste karakteristieken van een UHSB zijn een druksterkte tussen 150 N/mm² en 300 N/mm², en een erg dichte, slijtvaste en duurzame matrix. Met concrete doelstellingen voor ogen wordt er voortgebouwd op de resultaten van de eerste biënnale die inging op mengselsamenstelling, evaluatie van een aantal basiskarakteristieken, en een eerste toetsing van toepassingen. Uit de discussies in de gebruikerscommissie, de bijkomende contacten met de aannemers en prefabproducenten, en de eigen ervaringen tijdens de uitvoering kwamen duidelijk volgende aspecten naar voren:
o De productie van UHSB kan relatief eenvoudig gebeuren binnen min of meer gecontroleerde omstandigheden, met het behalen van de beoogde karakteristieken.
o Het potentieel op korte termijn, vijf tot tien jaar, ligt bij vrij diverse prefabproducten, en de interesse in deze sector is dan ook groot.
o Slechts op langere termijn, pakweg vijftien jaar, wordt er een doorbraak voor werftoepassingen op basis van stortklaar beton verwacht. Een aantal toepassingen zijn veelbelovend, vooral de realisatie van slijtvaste en extreem duurzame overlagingen voor vloeren of plaatselijke verstevigingen, maar zullen voorafgegaan moeten worden door een grondige onderzoeks- en evaluatiefase, met zowel aandacht voor de productie als de uitvoering.
Het potentieel van UHSB voor bestaande en nieuwe toepassingsdomeingen, en de duidelijke interesse van de betonsector vormen de concrete aanleiding voor dit project. Daarbij gaat het over producten zoals voorgespannen balken en platen, kolommen, vloertoepassingen, semi-structurele elementen op basis van vezelversterkt UHSB, halffabrikaten, en toepassingen waarbij UHSB een duidelijk en duurzamer alternatief vormt voor andere materialen zoals staal, hout of keramieken. Een gemeenschappellijk punt van al deze producten is de mogelijkheid voor een verregaande optimalisering op basis van UHSB, evenals het creëren van een grote toegevoegde waarde.
Deze toepassingsdomeinen vormen de input voor het onderzoek, en het startpunt voor een intense samenwerking met de sector, onder meer onder de vorm van industriële testen die geïntegreerd zullen worden in het werkprogramma. In een eerste fase van het project, zal er gewerkt worden op een aantal technologische aspecten omtrent betontechnologie, mechanisch gedrag van het verharde UHSB en de duurzaamheid. Daarbij zullen een aantal elementaire vragen geadresseerd worden die moeten toelaten dat de betonproducenten voldoende voeling krijgen met de materie, ontwerpers en bouwheren afdoende kunnen informeren, en hun resulterende producten indien nodig ook kunnen verdedigen. Om daarbij zo goed mogelijk alle vragen te adresseren zal er niet alleen uitgegaan worden van eigen laboproeven, maar ook van literatuur en contacten met andere onderzoeksinstellingen.
Op basis van deze nodige voorbereidingen zal de tweede fase starten met een evaluatie van de productietechnieken in de praktijk, en de toepasbaarheid van de rekenregels. Centraal in de tweede fase staat de uitwerking van industriële testen met de betonproducenten, met realisaties die dicht bij de markt staan, en die zorgen voor een optimale doorstroom van kennis en feedback. Concreet gaat het over zeven industriële samenwerkingen, met producenten die het project onderschrijven, de werkzaamheden nauw zullen opvolgen, en hun volledige medewerking zullen verlenen voor een aantal testen in hun bedrijf. Ook het ecomische luik wordt daarbij niet uit het oog verloren worden, met een analyse per case study.
De globale opzet kan dus samengevat worden als het voortbouwen op het verwachte potentieel van UHSB, met een focus op interessante toepassingsdomeinen voor de (prefab)betonsector. In twee stappen wordt er dan werk gemaakt van het beantwoorden van de noodzakelijke technologische vragen, en vervolgens de doorstroom naar de praktische realisatie. De uitvoering gebeurt met erg concrete objectieven, en niet alleen met de steun van de sector maar ook het onderschrijven van zeven individuele bedrijven.
o De productie van UHSB kan relatief eenvoudig gebeuren binnen min of meer gecontroleerde omstandigheden, met het behalen van de beoogde karakteristieken.
o Het potentieel op korte termijn, vijf tot tien jaar, ligt bij vrij diverse prefabproducten, en de interesse in deze sector is dan ook groot.
o Slechts op langere termijn, pakweg vijftien jaar, wordt er een doorbraak voor werftoepassingen op basis van stortklaar beton verwacht. Een aantal toepassingen zijn veelbelovend, vooral de realisatie van slijtvaste en extreem duurzame overlagingen voor vloeren of plaatselijke verstevigingen, maar zullen voorafgegaan moeten worden door een grondige onderzoeks- en evaluatiefase, met zowel aandacht voor de productie als de uitvoering.
Het potentieel van UHSB voor bestaande en nieuwe toepassingsdomeingen, en de duidelijke interesse van de betonsector vormen de concrete aanleiding voor dit project. Daarbij gaat het over producten zoals voorgespannen balken en platen, kolommen, vloertoepassingen, semi-structurele elementen op basis van vezelversterkt UHSB, halffabrikaten, en toepassingen waarbij UHSB een duidelijk en duurzamer alternatief vormt voor andere materialen zoals staal, hout of keramieken. Een gemeenschappellijk punt van al deze producten is de mogelijkheid voor een verregaande optimalisering op basis van UHSB, evenals het creëren van een grote toegevoegde waarde.
Deze toepassingsdomeinen vormen de input voor het onderzoek, en het startpunt voor een intense samenwerking met de sector, onder meer onder de vorm van industriële testen die geïntegreerd zullen worden in het werkprogramma. In een eerste fase van het project, zal er gewerkt worden op een aantal technologische aspecten omtrent betontechnologie, mechanisch gedrag van het verharde UHSB en de duurzaamheid. Daarbij zullen een aantal elementaire vragen geadresseerd worden die moeten toelaten dat de betonproducenten voldoende voeling krijgen met de materie, ontwerpers en bouwheren afdoende kunnen informeren, en hun resulterende producten indien nodig ook kunnen verdedigen. Om daarbij zo goed mogelijk alle vragen te adresseren zal er niet alleen uitgegaan worden van eigen laboproeven, maar ook van literatuur en contacten met andere onderzoeksinstellingen.
Op basis van deze nodige voorbereidingen zal de tweede fase starten met een evaluatie van de productietechnieken in de praktijk, en de toepasbaarheid van de rekenregels. Centraal in de tweede fase staat de uitwerking van industriële testen met de betonproducenten, met realisaties die dicht bij de markt staan, en die zorgen voor een optimale doorstroom van kennis en feedback. Concreet gaat het over zeven industriële samenwerkingen, met producenten die het project onderschrijven, de werkzaamheden nauw zullen opvolgen, en hun volledige medewerking zullen verlenen voor een aantal testen in hun bedrijf. Ook het ecomische luik wordt daarbij niet uit het oog verloren worden, met een analyse per case study.
De globale opzet kan dus samengevat worden als het voortbouwen op het verwachte potentieel van UHSB, met een focus op interessante toepassingsdomeinen voor de (prefab)betonsector. In twee stappen wordt er dan werk gemaakt van het beantwoorden van de noodzakelijke technologische vragen, en vervolgens de doorstroom naar de praktische realisatie. De uitvoering gebeurt met erg concrete objectieven, en niet alleen met de steun van de sector maar ook het onderschrijven van zeven individuele bedrijven.
Datum:1 sep 2008 → 31 aug 2012
Trefwoorden:Non Destructive Testing, Material Characterisation, Structural Analysis Using Finite Element, Mixed Numerical/Experimental Methodes, concrete
Disciplines:Burgerlijke ingenieurswetenschappen en bouwkunde, Materiaaltechnologie