Winnaars Universiteit 2017

Een overzicht van de winnaars in de categorie Universiteit met de juryteksten.

Eerste prijs –  Hikmet Uysal – Technische Universiteit Delft
Numerieke en experimentele bepaling van het draagvermogen van een bestaande prefab duiker uit 1971

Hikmet Uysal

Zelden zijn materiaalproeven, praktijkproeven en niet lineaire eindige elementen berekeningen op zo een mooie wijze bij elkaar gekomen als in dit afstudeeronderzoek. Het onderzoek gaat in op de actuele vraag naar het draagvermogen van een bestaande constructie, in dit geval een duiker. De beheerder wenst zich een methode waarmee, op basis van generieke parameters, een uitspraak kan worden gedaan over de sterkte van bestaande duikers in het areaal. Na een literatuurstudie over de uitgangspunten achter de bepaling van het draagvermogen van bestaande kunstwerken, zijn twee rekenmodellen opgesteld en is aanvullend materiaalonderzoek verricht. Doelbewust is hierbij gekozen voor een eenvoudig raamwerkmodel en een geavanceerd niet lineair eindige elementen model waarmee, in aanvulling op eenvoudige modellen, ook de interactie met de grond kan worden berekend. Het draagvermogen van de duiker is vervolgens vergeleken met proeven die zijn uitgevoerd op een duiker en tot slot geëxtrapoleerd met de invloed van de omliggende grond. De jury spreekt haar grote waardering uit voor de keuze van dit maatschappelijk relevante onderwerp en de systematische- en brede aanpak van het onderzoek door de student. Het goed leesbare onderzoek heeft geleid tot een uniform stappenplan dat direct toepasbaar is in de praktijk en de wens van de beheerder vervult. Waardering is er tot slot voor de heldere fasering in het stappenplan, waarbij telkens een balans kan worden gevonden tussen de te leveren onderzoeksinspanning en de nauwkeurigheid van de resultaten. Hierbij bewijst de niet-lineaire berekening, in die gevallen waar het er om gaat, haar praktische nut.

Gedeelde tweede prijs – Gilles Trenson – Ghent University
Application of pH responsive hydrogel encapsulated bacteria for self-healing concrete

Gilles Trenson

In de afgelopen jaren zijn diverse onderzoeksgroepen wereldwijd op zoek gegaan naar een oplossing voor de negatieve gevolgen van scheurvorming op de levensduur van gewapend beton constructies. In dit onderzoek wordt doelgericht en met succes gezocht naar de mogelijkheid tot zelf herstellend beton. Bacteriën die daartoe in het beton worden gemend blijken hiertoe in staat te zijn en ook in de praktijk een goede oplossing te kunnen bieden. De bacteriën vragen echter om een goed klimaat om, ongeacht de klimatologische omstandigheden waarin het kunstwerk zich bevindt, het belangrijke werk te kunnen verrichten. Hiertoe is in alle gevallen water nodig. In het onderhavige onderzoek zijn daarom bacteriesporen ingekapseld in verschillende semisynthetische hydrogel soorten. Bij de keuze van de hydrogel soorten spelen uitgangspunten als duurzaamheid en ongevoeligheid van het uitverharde beton voor de aanwezigheid van de gelsoorten een belangrijke rol. In deze studie wordt dit op een begrijpelijke wijze uiteengezet. De zelfhelende werking is vervolgens onderzocht aan de hand van mortelproefstukken door middel van waterstroom metingen en scheurwijdtemetingen met behulp van optische microscopie. Hieruit blijkt dat volledig herstel mogelijk is tot scheurwijdtes in de orde van 0,3 mm. De parameters die van invloed zijn op de maximale scheurwijdte die kan worden gedicht zijn nauwkeurig onderzocht en beschreven in een goed leesbaar rapport. De jury spreekt haar grote bewondering uit voor de systematische opzet en zorgvuldige uitvoering van het experimentele onderzoek. Het is dankzij deze tot een voorbeeld sprekende aanpak en inzet dat betrouwbare- en waardevolle data worden verkregen uit onderzoeken tot inspiratie van nadere onderzoekers en tot de verdere ontwikkeling van een materiaal dat ooit simpelweg beton werd genoemd.

Gedeelde tweede prijs en Publieksprijs – Elske van Heuveln
– Technische Universiteit Eindhoven
Material and structural design aspects of a prefabricated balcony of lightweight concrete

Elske van Heuveln

In deze studie is een nieuw lichtbeton ontwikkeld, getest en toegepast als balkonplaat met als doel het aandeel van het eigen gewicht van de constructie te beperken. De samenstelling is gebaseerd op optimalisatie principes, met als doel het realiseren van een ideale korrelopbouw. Gelet op de uiteindelijke constructieve toepassing, is gekozen voor een licht toeslagmateriaal met een hoge sterkte bij een laag eigen gewicht. Uit diverse samenstellingen is uiteindelijk een samenstelling gekozen waarvan zowel de constructieve eigenschappen zijn getest als de verwerkbaarheid. De resultaten hiervan zijn vergeleken met de verwachtingen op basis van internationale normen. De samenwerking tussen het lichtbeton en wapening is bestudeerd op basis van normering en experimenteel getest. Op basis van de positieve resultaten zijn uiteindelijk balkonplaten vervaardigd en proefondervindelijk onderzocht. De jury spreekt haar waardering uit voor de volledigheid van dit onderzoek, van materiaal tot product. Voorwaar een mooi voorbeeld van een goede symbiose tussen betontechnologie en constructieleer. Ondanks de veelheid aan informatie is het rapport goed leesbaar en ordelijk gestructureerd. Bewondering is er vooral ook voor de mate van zelfreflectie van de student. Dit uit zich in de vergelijking van de onderzoeksresultaten met literatuur en bestaande normering, maar ook in het besef dat het eindproduct van de studie nog nader onderzoek vergt alvorens te kunnen worden toegepast in de praktijk. Al met al een mooi voorbeeld van een slimme ontwikkeling van het materiaal beton en een gedegen onderzoek.