artikel

Carbonstrip houdt gebouw bij elkaar

bouwbreed Premium

Carbonstrip houdt gebouw bij elkaar

Polymeerbeton, carbonstrips, diamanten en piëzo-materialen. Met deze materialen bouwt het Fraunhofer Institut aardbevingsbestendig en explosieveilig.

Veiligheid is een van de thema’s waar het Duitse onderzoeksinstituut de afgelopen tijd extra aandacht aan heeft besteed. Naarmate er meer mensen in de stad gaan wonen en de bevolking verder vergrijst, wordt veiligheid namelijk steeds belangrijker, zo geeft voorzitter Klaus Sedlbauer van de Fraunhofer Building Innovation Alliance te kennen op vakbeurs Bau in München.

Een van de vindingen is interessant, omdat hij een oplossing biedt voor bestaand metselwerk in aardbevingsgebieden. Fraunhofer freest eenvoudig een sleuf in het metselwerk en lijmt er met hogesterktelijm een carbonstrip in. De strips zijn een paar centimeter breed en worden van boven tot onder in het metselwerk aangebracht, met tussenruimtes van een centimeter of 10.

Membraan

Het instituut kan voor elk gebouw precies berekenen hoe de strips moeten worden aangebracht. Wanneer ze eenmaal zitten, vormen ze samen met het metselwerk een membraan. Ze houden de boel dus niet alleen bij elkaar, maar maken de gevel tot een intrinsiek sterk en flexibel geheel. De strips kunnen eveneens worden gebruikt om gescheurde delen opnieuw van een verband te voorzien en om een bakstenen gebouw explosieveilig te maken. Dit gaat op dezelfde manier. Extra punt van aandacht, is dat wel bekend moet zijn of de explosie binnen of buiten gaat plaatsvinden. De strips moeten namelijk worden aangebracht aan de luwe kant, omdat de muur daar wil bollen en daar dus de grootste kracht ontstaat.

Polymeren

Een andere oplossing voor het explosieveilig maken van gebouwen en infrastructuur, vond het instituut in de toepassing van polymeren. Aangezien deze materialen poreus kunnen worden gemaakt, kunnen ze namelijk druk absorberen. Fraunhofer ontwikkelde een polymeer van epoxy, kwartszand, gehakselde mais en andere natuurlijke vezels. Een laag van een paar centimeter van dit materiaal aan de buitenkant van een gebouw kan de impact van een explosie op de constructie halveren. Ook hier geldt overigens dat voor elke constructie afzonderlijk moet worden gekeken hoe dik de platen moeten zijn. Dit hangt af van de omvang van het werk en de verwachte impact de afstand van de verwachte explosie tot het gebouw of de brug.

Diamant

Voorts rekende het instituut aan het aardbevingsbestendig maken van houten gebouwen met metalen verbindingen. Het ontdekte daarbij twee dingen: je kunt de wrijvingsweerstand tussen twee metaalplaten aanzienlijk verbeteren door gebruik te maken van diamant. Dit is een zeer recente vondst, die alleen nog maar kleinschalig is getest.

Uitgebreidere tests zijn echter al losgelaten op verbindingen met piëzomaterialen. Dit zijn materialen die een mechanische impact omzetten in een elektrische stroom en daarbij uitzetten of krimpen. Het gebruik van piëzomaterialen maakt het mogelijk om een constructie die in normale omstandigheden stijf is, te laten verweken onder invloed van een aardbeving. De kracht van de beving wordt dan door de piëzomaterialen omgezet in elektriciteit, de verbinding wordt daardoor zwakker en dat geeft bewegingsruimte. En dat is winst in aardbevingsland. Want wat buigt, barst niet.

Reageer op dit artikel