Vezelversterkte kunststoffen remedie stalen bruggen

Het lectoraat Kunststoftechnologie doet onderzoek naar duurzaam herstel van stalen bruggen met kunststof composiet. Het wegverkeer ondervindt nauwelijks hinder van deze renovatie, omdat de brug begaanbaar blijft.
 

Achterstallig onderhoud aan bruggen kan tot oplopende files en verkeerschaos leiden. Bouwend Nederland luidt hierover de noodklok.

Scheuren in brugdek

Steeds meer bruggen staan op de nominatie voor herstelwerkzaamheden vanwege scheuren in het brugwegdek. Renovaties zijn tijdrovend en maken de brug tijdens het herstel onbruikbaar voor woon-werk- en vrachtverkeer. Onwenselijke toestanden, waar automobilisten en truckers niet op zitten te wachten.

Onderhoud gevoelig

De meeste korte bruggen zijn van beton. Rivierbruggen en beweegbare bruggen zijn veelal van staal. Rijkswaterstaat kampt ook met achterstallig onderhoud van stalen bruggen. De beweeglijke brugconstructies slijten door vermoeiing dan de verwachte honderdjarige levensduur, zoals bij de Merwedebrug in Gorinchem het geval was. De oorzaak is de toenemende verkeersintensiteit op de Nederlandse autowegen. Ook zijn moderne vrachtwagens uitgerust met twee super single banden per as, in plaats van vier wielen welke lokaal een zwaardere druk uitoefenen op het brugdek.

Research

Innovatieve herstelmethoden en alternatieve constructiematerialen zijn hard nodig. Research hiernaar heeft al enige jaren de aandacht van het lectoraat Kunststoftechnologie en de opleiding Civiele techniek. Het onderzoek richt zich op het gebruik van kunststof composiet bij het herstel van beweegbare stalen bruggen. Veelbelovend is de renovatiemethode met vezelversterkte kunststofsandwichconstructie aan de onderzijde van het brugdek. Daarover is overleg met Rijkswaterstaat, die het onderzoek met belangstelling volgt. Lichter en sterker ‘Er zitten veel voordelen aan deze methode’, zegt Peter Bosman, docent onderzoeker bij hogeschool Windesheim. ‘De constructie van de beweegbare bruggen wordt er niet zwaarder van, omdat er geen extra deklaag van hogesterktebeton op de brug wordt aangebracht. Ook is kunststof composiet sterker, en hoeft het alleen maar in de vrachtwagen-rijstroken te worden toegepast.’ 

Valproof 

Windesheimstudenten Civiele Techniek en een expatstudent uit Thailand experimenteerden onder begeleiding van Bosman met het aanbrengen van vezelversterkende kunststof. Als eerste stap worden stalen troggen aan de onderzijde van de brug met een snijbrander uit de constructie losgebrand. Op die plekken wordt er lijm via vacuüminfusie aangebracht. Daaronder volgt een laag kunststofschuim van hoogwaardige kwaliteit. De volgende laag bestaat uit glasvezelversterkt kunststof. Deze constructie spreidt de krachten van zware voertuigen beter, waardoor er minder snel onderhoud nodig is. Ook valtesten met een lading van vijftig kilo bij een minimale hoogte van 1.30 meter bleek de constructie goed te kunnen weerstaan.
 

De onderzoekspublicatie en het artikel verschenen in de Elsevier (april 2019).