nieuws

Sensor bepaalt objectief schade aan kunstwerken

bouwbreed

Inspecteurs van infrastructuur en kunstwerken maken geleidelijk aan plaats voor sensoren. Elektronica garandeert objectieve en reproduceerbare metingen. De snelle ontwikkelingen in deze sector laten de kostprijs gestaag dalen. Sensoren vergen weinig onderhoud.

De investering voor het instandhouden van infrastructuur en kunstwerken vermindert. Ingenieursbureau Nebest uit Groot Ammers verwacht dat nanotechnologie de mogelijkheden van elektronische inspectie aanzienlijk vergroot. Tot voor kort liep een inspecteur op het oog infrastructuur en kunstwerken na. Hij interpreteerde de oorzaak en het gevolg van mankementen. Volgens Nebest-directeur Brink een vrij subjectieve methode, omdat de ene inspecteur een object anders waardeert dan de andere. Vooralsnog bestaan er weinig methoden voor objectieve en reproduceerbare metingen. Nebest ontwikkelt met onder meer Amerikaanse bedrijven dergelijke technieken. Te denken valt aan het digitaal fotograferen van bruggen, waarbij een computer gelijktijdig de beelden analyseert. Met de huidige cameratechniek kan een inspecteur op een afstand van tien of twintig meter nog een scheurtje ontdekken.

Draadloos

Elektronisch en eventueel op afstand inspecteren voorkomt dat wegen overdag moeten worden afgesloten. Voor de infrastructuur komen nu ook draadloze sensoren voor doorlopende inspectie beschikbaar. Die nemen bijvoorbeeld spanningen op. De gegevens worden om de zoveel tijd opgehaald en via een computer gewaardeerd. Mankementen komen ook aan het licht door een speciale deklaag op bijvoorbeeld staalconstructies aan te brengen. In deze coating zitten blaasjes, gevuld met een pigment. Zodra in de ondergrond spanning optreedt, breken de blaasjes en tekent het pigment de plaats van bijvoorbeeld haarscheuren af. Het systeem werd aanvankelijk ontwikkeld voor de vliegtuigindustrie. Amerikaanse inspectiediensten speuren er haarscheurtjes in bruggen mee op. Die waren gedimensioneerd voor een bepaalde verkeerslast. Een grotere belasting kan de vorming van haarscheurtjes in de hand werken. Radartechnieken brengen mankementen onder het asfalt van een brugdek aan het licht. Dat gebeurt vanuit een auto, die met zestig à zeventig kilometer per uur over het brugdek rijdt. Beheerders kunnen uit de bevindingen de verwachte onderhoudskosten afleiden en er een instandhoudingsplan voor de langere termijn mee opstellen. Rijkswaterstaat stelt op die manier schema’s samen, die aangeven wat in welk jaar moet gebeuren. Doorgaans wordt vijf jaar vooruit gekeken. Doorlopende monitoring omzeilt periodieke inspecties en geeft direct uitsluitsel. Nog niet zo lang geleden ging de bouw ervan uit dat een betonnen bouwwerk nauwelijks controle vereiste. In dergelijke constructies treden evenwel (elektro- chemische) reacties op. De voorbereiders van zo’n bouwwerk kunnen het latere onderhoud al aanzienlijk beperken. Hier doet zich echter het probleem voor dat opdrachtgever, aannemer en beheerder vaak verschillende partijen zijn. De communicatie tussen deze partijen verloopt niet altijd even optimaal. Brink ziet hier een kentering ontstaan. Mede door de andere wijzen van financiering denkt ook de overheid eraan de onderhoudskosten al tijdens het ontwerp te verminderen. Zo voorkomt kathodische bescherming corrosie van wapeningsstaal in beton. Sensoren stellen deze oxidatie vroegtijdig vast en kunnen automatisch een elektrische spanning op het staal zetten die de schade tot in het oneindige uitstelt. Brink noemt de kosten van deze methode niet veel hoger dan de uitgaven voor herstel. Een groeiend aantal opdrachtgevers blijkt deze mening te delen. Geleidelijk aan ontstaat er ook oog voor de mogelijkheid het onderhoud van bruggen al op de tekentafel te verminderen. Bruggen hebben bijna altijd bouten met scherpe kanten. Daar kan zich vocht ophopen en corrosie ontstaan. Ontwerpers schrijven nu afgeronde bouten voor. Met enkele andere bureaus zette Nebest onder de naam Infrastructure Lifecycle Combination een gezamenlijk bedrijf voor nieuwbouw en onderhoud op. Opdrachtgevers krijgen langs die weg een totaalplan aangeboden. De infrastructuur sluit daarmee aan op de industrie, die al langer dergelijke plannen voorschrijft. Brink herinnert eraan dat veel van deze inspectie- en preventietechnieken uit de Verenigde Staten komen. Daar worden fikse bedragen voor dergelijke ontwikkelingen gereserveerd. Bijvoorbeeld voor computerprogramma’s die sensormetingen analyseren. Het gure klimaat van noordelijk Amerika gaf de aanzet tot kathodische bescherming van wapeningsstaal dat erg leed onder de invloed van strooizout. Japan leerde op zijn beurt tunnels te inspecteren zonder die af te sluiten. Dergelijke technieken zijn uit en te na beproefd en, aangepast aan de Nederlandse omstandigheden, ook hier te gebruiken.

Tunnels

Nederland is Europees gezien wat verder gevorderd met de brandveiligheid van tunnels. Ter illustratie noemt Brink de Kanaaltunnel, waar geen brandvertragende middelen zijn gebruikt. Als gevolg daarvan sprongen tijdens een brand stukken van zo’n 45 centimeter van de ruim vijftig centimeter dikke wand. Een brandwerende laag verbergt evenwel opkomende schades aan de tunnelwand. Tunnelbeheerders in New York gebruikten eerder radar om vochtschade op te sporen. Dergelijke schade is ook met infrarood vast te stellen. In dat geval wordt bijvoorbeeld met een speciale vrachtwagen de tunnelwand opgewarmd. Vocht houdt deze warmte langer vast, waarna metingen de locatie van scheuren aangeven. ‘Onderhoud kan al op tekentafel flink worden beperkt’

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels