Bio-composieten: nieuwe materialen in bruggenbouw

FiberCore Europe neemt deel aan EU-project Smart Circular Bridges

Als onderdeel van een EU-project worden drie bruggen gebouwd van bio-composieten. Natuurlijke plantenvezels en biopolymeren kunnen nu worden gebruikt om dragende structuren te creëren. Dit opent spannende perspectieven op duurzaamheid en materiaalcirculariteit voor toekomstige brugconstructies. Een Structural Health Monitoring-systeem zorgt voor structurele veiligheid en geeft nieuwe inzichten in het gebruik van de materialen in dragende constructies.

Drie circulaire bruggen

Het bestrijden van klimaatverandering en het streven naar circulaire economie worden steeds belangrijker in de bouwsector. Vooral dragende constructies bieden een groot potentieel, zeker als ze zijn gebaseerd op hernieuwbare, niet-fossiele materialen. Als onderdeel van een EU-project worden momenteel drie voetgangers- en fietsbruggen in Duitsland en Nederland gepland met bio-composieten. In het voorjaar van 2021 wordt de eerste brug gerealiseerd in Almere (NL). Deze brug maakt onderdeel uit van de Floriade 2022, die het jaar daarop plaatsvindt en zich zal richten op het thema “Steden van de Toekomst”. Twee andere bruggen worden geplaatst in Ilsfeld (DE) en Bergen op Zoom (NL).

Bio-composieten

De zogenaamde “Smart Circular Bridges” zijn gemaakt van bio-composieten. Net als conventionele composieten bestaan ​​ze uit twee materialen: natuurlijke vezels zoals vlas en hennep zorgen voor de stijfheid en sterkte, de biohars bindt de vezels aan elkaar, wat resulteert in een sterk en lichtgewicht materiaal. Bio-composieten bieden een grote vormvrijheid en maken structureel geoptimaliseerde en hulpbronnenefficiënte, maar toch elegante ontwerpen mogelijk.

Interreg Noordwest Europa programma

De innovatieve bruggen worden gecreëerd in het kader van de Bio-Economy Strategie van de Europese Unie en worden ondersteund door het Interreg Noordwest Europa programma. Het project wordt geleid door de Technische Universiteit Eindhoven en werkt samen met in totaal 14 partners uit wetenschap, industrie en lokale autoriteiten om de drie bruggen in 2023 te voltooien. De universiteit bouwt voort op uitgebreide ervaring met biobased materialen. In een eerder onderzoeksproject in 2016 met andere partners realiseerde zij in Nederland een brug over de Dommel met een overspanning van 14 meter.

Monitoring

Bij de Smart Circular Bridges wordt een uitgekiend monitoringsysteem toegepast. Door gebruik te maken van optische vezelsensoren (FBG-s) wordt de constructie en de materiaalconditie en ook het constructieve veiligheidsniveau continu bewaakt. Het Structural Health Monitoring-systeem detecteert structurele veranderingen en mogelijke materiële degradatie zoals vermoeidheid. Het kan een vroegtijdige waarschuwing geven als vooraf ingestelde limieten worden bereikt. De in situ verzamelde gegevens van de bruggen in het project zullen worden vergeleken met uitgebreide onderzoeks- en laboratoriumtestgegevens (met behulp van versnelde verwerings- en kruipvervormingstests). Het monitoringsysteem verzamelt informatie over mechanische respons, maatveranderingen en milieueffecten zoals temperatuur en vochtigheid. Door de laboratoriumtests te combineren met constante in situ monitoringgegevens, wordt niet alleen het hoogste niveau van gebruiksveiligheid gegarandeerd, maar wordt ook uitgebreide waardevolle informatie verzameld voor de planning en optimalisatie van verdere bruggen en andere constructies.

Circulair

Om een ​​maximale materiaalcirculariteit te bereiken, is het terugwinnen van de materialen uit de biocomposieten onderdeel van het onderzoek. Het project maakt op een innovatieve manier gebruik van hernieuwbare bronnen. Naast de bouw van bruggen, toont het het potentieel van een klimaatvriendelijke bio-economie in de bouwsector aan.

Meer informatie