Beiden studeren ze Civiele Techniek aan de Hogeschool Arnhem & Nijmegen: de 25-jarige Amir Ali Ahmadi en de 21-jarige Thijs Nicolaus verdiepten zich gedurende een half jaar in de wereld van beton. Om hun onderzoeksvaardigheden te ontwikkelen deden beide mannen onderzoek naar de invloed van de betonsamenstelling op de overdrachtslengte. Het bracht hen niet alleen de zo gewenste onderzoeksvaardigheden, maar ook de nodige materiaalkundige kennis! Thijs en Amir zijn begeleid door
Amir legt uit wat de aanleiding voor de onderzoeksvraag is : “Om de constructieve prestaties van beton te verbeteren, wordt vaak wapening toegepast. Ondanks de brede toepassing van gewapend beton is er echter nog relatief weinig kennis over de hechtsterkte in combinatie met de betonsamenstelling. Dat bracht ons op de hoofdvraag: wat is het effect van de betonsamenstelling op de overdrachtslengte”
Thijs knikt en vult zijn collega aan: “Om deze hoofdvraag te beantwoorden, zijn verschillende deelvragen geformuleerd, zoals: wat is het effect van de hechtsterkte op de overdrachtslengte, hoe beïnvloeden de mechanische eigenschappen van beton de hechtsterkte, wat is het effect van de betonsamenstelling op de hechtsterkte en is de hechtsterkte van geopolymeer anders?”
Het onderzoek bestond uit drie hoofdfasen. In de eerste fase startten Thijs en Amir met literatuuronderzoek. In de tweede fase werden verschillende betontesten uitgevoerd. In de laatste fase vond een validatietest plaats om de overdrachtslengte echt te meten. Aan het einde van deze fase werden de conclusies geformuleerd en konden de studenten een advies gegeven voor verder onderzoek.
Met de hulp en ondersteuning van de collega’s van ASCEM ontworpen Amir en Thijs negen betonrecepten, die zij ook zelf draaiden. De negen recepten werden vervolgens aan verschillende tests onderworpen waarbij o.a. gekeken werd naar de kubusdruksterkte, cylinderdruksterkte, elasticiteitsmodules, splijtsterkte, hechtsterkte en buigstreksterkte. Voor hen was dit een belangrijke uitdaging. “We hebben het complete proces zelf gedaan waarbij we ook zelf de toeslagmaterialen hebben verzameld”, lacht Thijs. “En we hebben steeds de betonsamenstelling veranderd om te onderzoeken wat daarvan het effect was.”
Eén recept diende als referentie. De validatietest werd uitgevoerd op drie recepten: referentie, graniet en watercementfactor, met significante verschillen in hechtsterkte. Daarbij werden alle betonrecepten één dag na het maken van het beton getest. Hiervoor mochten Thijs en Amir gebruik maken van het lab van TU in Eindhoven.
Amir: “Zonder al teveel op de details in te gaan, is het interessant om te vermelden dat op basis van de testresultaten bleek dat de betonsamenstelling aanzienlijk van invloed is op de hechtsterkte. Een wijziging in het betonrecept heeft rechtstreeks invloed op de hechtsterkte. Een hoog gehalte aan toeslag (hoge dichtheid, P+) zorgt voor een hogere hechtsterkte dan het referentierecept. Een andere onderzochte factor is het type toeslagmateriaal.”
Thijs gaat verder: “Op basis van de testresultaten is er geen verband tussen de hechtsterkte van de betonrecepten en de druksterkte, treksterkte en splijtsterkte. Een van de belangrijkste conclusies van dit onderzoek is dat hechtsterkte geen mechanische eigenschap van beton is. Het is een systeemeigenschap van een specifiek betonrecept (gemaakt onder bepaalde omstandigheden) en een specifieke wapening met een specifieke profilering. De NEN-EN gebruikt de andere benadering van hechtsterkte, wat resulteert in een significant verschil tussen de berekende waarde van hechtsterkte en de gemeten waarde; dat was zeker een verrassende ontdekking”.
“Verder laten de resultaten van de validatietest zien dat de hechtsterkte de meest belangrijke factor is op de overdrachtslengte en deze direct beïnvloedt. Een toename van de hechtsterkte resulteert in een kortere overdrachtslengte. Het gaf ons het antwoord op de hoofdvraag van dit onderzoek; de betonsamenstelling beïnvloedt de overdrachtslengte aanzienlijk. Een betonsamenstelling met hoge hechtsterkte resulteert in een korte overdrachtslengte”, vertelt een enthousiaste Amir.
Thijs noemt een andere mooie uitkomst in het onderzoek: “Tot slot is één van de successen van dit onderzoek het omzetten van een experiment (validatietest) naar een gesystematiseerde test die de werkelijke overdrachtslengte op het betonnen oppervlak meet. Met andere woorden, ons onderzoek heeft ook geresulteerd in betrouwbare testinstructies voor het bepalen van de overdrachtslengte.”
Begeleider Abdulkadir is terecht trots op ‘zijn’ studenten. “De jongens hebben hartstikke goed werk verricht. Ik heb gedurende de afgelopen maanden gezien dat hun beeld veranderde. Beton bleek complexer dan ze op voorhand hadden verwacht. Ze kwamen binnen als beginnelingen die zich afvroegen wat beton eigenlijk was. Ik herken dat wel, ik heb dezelfde opleiding gevolgd en weet dus dat er relatief weinig aandacht is voor beton. Daarom vind ik het belangrijk dat we studenten een kans bieden om het materiaal beton en onze mooie branche te verkennen. We kunnen wel stellen dat Amir en Thijs vertrekken met een enorme rugzak aan nieuwe kennis en dat hebben ze helemaal zelf voor elkaar gekregen. Bovendien hebben ze waardevolle informatie voor ons als organisatie opgeleverd. Ook dat is de waarde van een stage. Daarom wil ik beide mannen heel erg bedanken voor hun inzet.” Nawoord: inmiddels hebben Thijs en Amir hun onderzoek ingeleverd en verdedigd. Beide mannen zijn afgestuurd met een 9.5!
Dalwagen 55
6669 CB Dodewaard
Postbus 11
6669 ZG Dodewaard
