Heijmans_DSM_Composiet

Composiet: de grote doorbraak komt er aan

Composiet is het bouwmateriaal van de toekomst. Het is licht, sterk en duurzaam. Bovendien biedt het de architect of ontwerper een ongekende vormvrijheid. Het is dan ook de vraag waarom het niet méér wordt toegepast, in plaats van staal, aluminium en beton (of in combinatie met deze materialen). Als het gaat om constructieve toepassingen, blijken tradities in de bouw soms hardnekkig. Gelukkig zijn er steeds meer goede voorbeelden van het gebruik van composiet waar we kunnen laten zien wat ze waard zijn.

Composiet bestaat uit twee hoofdcomponenten: een kunsthars en een vezel van glas, aramide, of koolstof. De vezel zorgt daarbij voor de sterkte en stijfheid van het materiaal, de hars voor de taaiheid en de chemische resistentie. Vloeibaar is de hars eenvoudig toe te passen en met mallen in elke gewenste vorm te verwerken. Van deze eigenschappen wordt al meer dan 50 jaar gebruik gemaakt voor de productie van polyester plezierjachten en van boten voor professionele doeleinden die vrijwel permanent in (zee)water dobberen. Een beter bewijs voor de extreme bestendigheid van composieten is nauwelijks denkbaar.

De mogelijkheid om met kleine productieseries te werken, is in de scheepsbouw natuurlijk van belang. In de auto-industrie wordt composiet echter de laatste jaren ook steeds meer toegepast in grote series. Denk aan een achterklep van een auto of de cabine van een vrachtwagen. Dan praat je ook over heel andere productiemethodes en toegenomen eisen aan kwaliteit en vormvastheid. De professionalisering van de industriële productie met composieten, maakt ook toepassing in de bouw steeds meer voor de hand liggend.

We moeten het materiaal dan wel benutten op de manier waarop de voordelen tot hun recht komen. Je kunt een willekeurig stalen profiel vervangen door een profiel van composiet, maar als gewicht en corrosiebestendigheid niet zo belangrijk zijn, is staal goedkoper. In een chemische fabriek of op een boorplatform op volle zee echter, wil je niet elke 3 of 4 maanden al je ijzerwerk schilderen. Composiet wordt daar dan ook veelvuldig gebruikt.

Toepassingen
In de bouw zien we dat composiet wordt toegepast voor esthetische, functionele, infrastructurele en constructieve toepassingen. In het eerste segment vinden we vloer- en wandtegels, gevelpanelen en keukenbladen. De kunstharsen worden hier gemengd met mineralen. Het eindproduct laat zich verwerken als natuursteen en kan met onze nieuwe harsen voor meer dan 95 procent uit bio-grondstoffen bestaan. Voor ons is dit een enorme groeimarkt. Een toenemend aantal architecten heeft composiet omarmd omdat ze er vormen mee kunnen maken die in andere materialen niet of nauwelijks te realiseren zijn. Denk aan de ‘badkuip’ van het Stedelijk Museum in Amsterdam, of aan het dak van het Ytzak Rabin-centrum in Tel Aviv.

In het functionele segment zien we dat composieten veelvuldig worden toegepast in bijvoorbeeld dorpels, drainagekanalen of grotere raamkozijnen, maar ook voor het maken van speciale vormen in het interieur: baden, douchebakken of wastafels. Zowel de vormvrijheid, gewichtsbesparing en duurzaamheid zijn hier van belang.

Voor infrastructurele toepassingen wordt composiet toegepast in buizen (rioolwater, drinkwater, procesinstallaties). Chemische resistentie is hierbij een belangrijke eigenschap. Zo heeft een klant van ons in Barcelona een grote ontziltingsinstallatie voor zeewater gebouwd. Dat zou vanwege het zout niet te doen zijn geweest met stalen buizen. Voor contact met drinkwater en voedsel, worden harsen gebruikt die zijn gemaakt volgens de strenge richtlijnen van GMP (Good Manufacturing Practice).

Bruggen
Wat echter achterblijft, is de toepassing van composiet voor constructieve toepassingen. Terwijl het daar zeer geschikt voor is. Dat blijkt bijvoorbeeld uit de toepassing van composiet in een grote brug over de A27-snelweg, die Heijmans in maart 2012 aanlegde. Doorslaggevend voor de keuze om met composiet te werken was de noodzaak om het gewicht te reduceren, omdat een relatief licht fundament de brug moest kunnen dragen. De oplossing was een hybride brug, met een composiet dek en stalen structuur, waarbij de dekpanelen vervaardigd zijn met behulp van composiet harsen. Met een speciale giethars zijn de samengestelde delen aan het stalen frame verlijmd. Het resultaat weegt 3 keer minder dan een oplossing in beton en staal. ProRail en Heijmans installeerden de brug in een recordtempo van 48 uur zonder grote hinder voor het doorgaande verkeer.

De installatie- en onderhoudskosten van deze brug zijn uiteraard aanzienlijk lager dan die van een brug van staal alleen. Je kunt namelijk complexe onderdelen in één stap maken, die in staal uit meerdere te monteren delen zouden bestaan. Het onderhoud beperkt zich tot incidentele reiniging en eventueel het vervangen of repareren van een slijtlaag. Schilderen hoeft niet, wat direct bedraagt aan het laag houden van de kosten. Ik denk daarnaast dat ook de vormvrijheid die composiet biedt de komende jaren belangrijker zal worden voor bruggen. Ontwerpers zullen ontdekken dat ze hiermee een eigen stempel kunnen drukken op een ontwerp.

Geringe Ecofootprint
Bij al deze voordelen komt nog dat composiet een geringe ecofootprint heeft. Die proberen we verder te verkleinen, onder meer door het ontwikkelen van styreenvrije harsen, door kobaltvrije versnellers toe te passen in het uithardingssyteem van de hars en door de vervanging van op aardolie gebaseerde grondstoffen door biogrondstoffen.

Naarmate onze kennis en ervaringen toenemen, verwacht ik dat composieten méér en méér constructief worden toegepast. De bouw is nog traditioneel ingesteld en grijpt al snel terug naar bekende materialen als staal en beton, maar de voordelen van composieten spreken voor zich. Wat nu nodig is, is een verdere communicatie over de materiaaleigenschappen en het bereiken van een grotere groep ontwerpers. Daaraan werken we bij DSM, samen met partnerbedrijven als Heijmans. We zijn dan ook overtuigd dat de grote doorbraak van composiet eraan komt!

Innovatie | Beton | Composiet

7 reacties

  1. Martin -

    Hoe zit het dan met recycling van composiet?

  2. Dennis Segeren -

    Beste Thomas,

    Interessante blog, mooi product met enorm veel mogelijkheden!

    Behalve dat de bouw traditioneel is ingesteld en inderdaad snel teruggrijpt naar de bekendere materialen, denk ik dat opdrachtgevers er ook medeschuldig aan zijn dat het nog zo weinig wordt toegepast. Zij kennen het product niet en schrijven het dan ook niet voor. Kennen ze het wel, dan is de vrees om het voor te schrijven nog steeds groot, omdat het zich (in hun ogen) misschien nog onvoldoende bewezen heeft. Goed dus om hier veel aandacht aan te besteden en voorbeelden zoals de brug over de A27 te promoten, om iedereen bekender te maken met de mogelijkheden van composiet!

  3. Diederik -

    Een composiet op basis van biobrandstoffen; is dat bruikbaar voor constructies qua materiaaleigenschappen? Want het propageren van een composiet op basis van aardolie, met pak em beet twee eeuwen reserves, lijkt me niet de grote doorbraak op gebied van duurzaamheid. Niet dat biobrandstoffen de oplossing zijn met de druk die ze leggen op landgebruik, maar ik geloof meer in toekomstige ontwikkelingen op dat gebied dan in de zoektocht naar rendabel te winnen aardolie.

  4. Ben -

    Co-verwerking is een mooie naam voor stomweg verbranden? Alleen al het feit dat je een eufemisme voor verbranden moet zoeken…

  5. Nik -

    Ik vind dat aluminium vaak onderschat word door zijn lichte gewicht en het feit dat het niet zo stabiel lijkt. Maar als je het mij vraagt, gaat mijn voorkeur steevast uit naar aluminium profielen wanneer ik aan het bouwen of verbouwen ben. Het vergt zo weinig onderhoud en plaats waardoor je al snel kostbare ruimte bespaard. Ik bedoel zoiets als dit: http://www.item24.nl/nl/home/producten/productcatalogus/products/profile.html

  6. Paul Gramsma -

    Extreme Eco Solutions heeft een oplossing gevonden voor het 100% recyclen van composieten.
    Bekijk onze site of bel of mail ons en we leggen alles graag een keer bij jullie uit.

    Paul
    0651555856

plaats een reactie