TU Eindhoven heeft brug van biocomposiet
De TU Eindhoven opent donderdag een brug van biocomposiet, gemaakt van bundels hennep en vlas die zijn gevuld met een mengsel van hars. De voetgangersbrug over de Dommel blijft een jaar liggen en wordt met sensoren gemonitord op vervorming.
De brug over het riviertje de Dommel is 14 m lang en 1,20 m breed. Hij is de afgelopen weken in elkaar gezet door studenten van de TU Eindhoven, de TU Delft en ROC’s uit de regio Eindhoven. Bijzonder is dat een deel van de treksterkte wordt opgevangen door volledig natuurlijke materialen: vezels van vlas en hennep.
Biologisch piepschuim
De studenten plakten die vezels om een kern van PLA-schuim (poly lactic acid, polymelkzuur) heen. ‘Een soort piepschuim, maar dan biologisch’, zegt projectleider ir. Rijk Blok, universitair docent constructief ontwerpen in Eindhoven. Vervolgens gingen de vorm en de vezels in een grote zak die vacuüm werd getrokken. Door het vacuüm trekt de geïnjecteerde vloeibare epoxyhars (65 % van biologische oorsprong, 35 % op basis van aardolie) tussen de vezels. Deze maaktechniek wordt vacuüminjectie genoemd. Zie ook de foto hieronder, waar de donkere gedeelten de vloeibare hars aanduiden.
Prefab platen
Bij het vervaardigen van de brug maakten de studenten de vezel-piepschuimplaten aan elkaar in een boogvorm, die op zijn kop lag. Omdat de vloer van de brug een dikte moest hebben van 20 mm, maakten ze van te voren meerdere dunnere platen. ‘Het uitharden van epoxy is een exotherm proces, dus als je een te dikke structuur in één stap maakt, komt er erg veel warmte vrij. Daarbij zou in ons geval het schuim zelfs kunnen smelten; vandaar dat we het brugdek in twee stappen hebben gemaakt. Dat gaf ons meteen het voordeel dat we sensoren in dat prefab-deel konden stoppen’, vertelt Blok.
Doorbuiging
De brug bevat 28 sensoren die samen de doorbuiging monitoren. Parallel doen Blok en collega’s onderzoek naar het vochtopnamegedrag van het materiaal. Ook onderzoeken ze kruip: vormverandering als gevolg van het eigen gewicht van de brug. Nou zal dat hier wel meevallen, want de brug weegt maar zo’n 2500 kg inclusief de leuningen. Vorige week is de brug succesvol getest in een belastingproef met 7 ton aan gewicht (zie foto hieronder). ‘Elke voetgangersbrug moet 500 kg/m2 belasting aankunnen en dat hebben we dus ruimschoots gehaald’, aldus Blok.
De brug zal een jaar lang blijven liggen op de TU Eindhoven en daarna is het goed mogelijk dat hij elders in Eindhoven komt te liggen. De verwachte levensduur is minstens twintig jaar, als er geen onverwachte effecten optreden.
Duurzaam
De initiatiefnemers van de brug willen laten zien wat er allemaal mogelijk is met biocomposiet als duurzaam alternatief voor bestaande milieubelastende constructiematerialen. ‘Door biocomposiet in constructies te gebruiken, kunnen we de afhankelijkheid van fossiele grondstoffen afbouwen en komen we hopelijk een stapje dichter bij de circulaire economie waarbij we producten en grondstoffen opnieuw gebruiken’, aldus Blok. ‘We zullen deze materialen in de toekomst steeds meer in gebouwen gaan zien.’
Afbeeldingen TU Eindhoven
