Im62017nl

Nummer 6 2017

Aardbevingsbestendig beton Betonprijzen 3D-geprinte doorschijnende gevels Dutch Design Week 2017 Lijm en composiet van Zwitserse berken Ultradun, dubbelgekromd beton Poedercoatings op hout

EEN

UITGAVE

VAN

SJP

UITGEVERS

INHOUD Innovatieve Materialen is een vaktijdschrift gericht op de civieltechnische sector en bouw. Het bericht over ontwikkelingen op het gebied van duurzame, innovatieve materialen en/of de toepassing daarvan in bijzondere constructies.

Innovatieve Materialen is een uitgave van Civiele Techniek, onafhankelijk vaktijdschrift voor civieltechnisch ingenieurs werkzaam in de grond-, weg- en waterbouw en verkeerstechniek.

De redactie staat open voor bijdragen van vakgenoten. U kunt daartoe contact opnemen met de redactie.

Uitgeverij SJP Uitgevers Postbus 861 4200 AW Gorinchem tel. (0183) 66 08 08 e-mail: info@innovatievematerialen.nl www.innovatievematerialen.nl Hoofdredactie: Redactie: Gerard van Nifterik Bureau Schoonebeek vof Hoofdredactie: Gerard van Nifterik Advertenties Drs. Petra Schoonebeek

Advertenties

e-mail: ps@innovatievematerialen.nl Drs. Petra Schoonebeek Een digitaal abonnement in 2017 e-mail: ps@innovatievematerialen.nl (6 uitgaven) kost € 39,50 (excl. BTW) KIVI-leden en studenten: Een digitaal abonnement in 2016 € 25,- (excl. BTW) (6 uitgaven) kost € 25,00 (excl. BTW) Zie ook: www.innovatievematerialen.nl Zie ook: www.innovatievematerialen.nl Niets uit deze uitgave mag worden Niets uit deze uitgave mag worden verveelvuldigd en of openbaar worden verveelvuldigd en of openbaar worden door middel van herdruk, fotokopie, midoor middel van herdruk, fotokopie, microfilm of op welke wijze dan ook, zonder crofilm of op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. van de uitgever.

BERICHTEN 2 Aardbevingsbestendig beton 4 Betonprijzen 2017 6 3D-geprinte doorschijnende gevels 8 Zelfvouwende voorwerpen 14 Dutch Design Week 2017

Elk jaar in oktober vindt in Eindhoven de negendaagse Dutch Design Week (DDW) plaats. Het grootste designevenement van Noord-Europa presenteert dan werk en concepten van ruim 2500 ontwerpers aan meer dan 295.000 bezoekers uit binnenen buitenland. Verspreid over zo’n honderd locaties door de hele stad, organiseert en faciliteert DDW onder andere tentoonstellingen, lezingen, prijsuitreikingen, netwerkbijeenkomsten, debatten en festiviteiten. Volgens de organisatoren onderscheidt DDW - dit jaar van 21 - 29 oktober - zich van andere designevenementen door zich te concentreren op ontwerpen voor de toekomst. Dat was ook te zien aan het aanbod aan materiaalinnovaties. Veel aandacht bijvoorbeeld voor 3D-geprinte materialen, biomaterialen en circulariteit.

Een greep uit het materialen-aanbod.

22 Lijm en composiet van Zwitserse berken

Onderzoeken uitgevoerd door het Zwitserse National Research Programme ‘Resource Wood’ zou aantonen dat tannine, gewonnen uit berkenbomen, kan worden gebruikt voor de productie van lijmen en van composiet materiaal. De bast van inheemse berken is momenteel een afvalproduct van de houtindustrie. Het wordt meestal verbrand of verwerkt tot tuinstrooisel. Een team van het genoemde onderzoeksprogramma heeft nu een nieuw proces ontwikkeld om de tannine te extraheren.

24 Ultradun, dubbelgekromd beton

Onderzoekers van ETH Zurich hebben met succes een prototype gebouwd van een ultradun, gebogen betonnen dak. Het gaat om een full scale experiment waarmee men de haalbaarheid heeft onderzocht van een methode waarbij beton op een netwerk van stalen kabels en textiel werd aangebracht. Het één-op-één prototype (20 m x 10 m x 7,5 m) moet worden gezien als generale repetitie voor de bouw van het dak van het NEST HiLo project, dat volgens volgend jaar wordt gebouwd op de NEST-locatie, een testlaboratorium van Empa en Eawag in het Zwitserse Dübendorf.

28 Poedercoatings op hout

Op 2 november organiseerde DSM Ultra het Inspiration-evenement ‘Poedercoatings op hout’ in het Polymer Science Park in Zwolle. Het programma richtte zich op interieurbouwers en architecten. Ultra, geïntroduceerd in 2014, is een nieuwe technologie die poedercoaten van warmtegevoelige substraten zoals MDF mogelijk maakt. Het geen giftige oplosmiddelen, is het energiezuinig, en milieuvriendelijk. Een uitgebreide levenscyclusanalyse liet een carbon footprint zien die vijf keer lager is dan die van oplosmidde lgedragen coatings. De Eco-footprint - die aangeeft wat de impact is op de uitputting van hulpbronnen en de klimaatverandering - verminderde net zoveel.

De presentaties op 2 november gingen in op best practices over de betreffende voor- en nadelen van poeder versus vloeibare coatings.

Omslag: Greenpanel tijdens de Dutch Design Week (pagina 16)

BERICHTEN

Self-healing Lamborghini Afgelopen november maakten het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en de Italiaanse sportwagenfabrikant Lamborghini bekend te gaan samenwerken om de eerste selfhealing sportwagen ter wereld te ontwikkelen. De zogenaamde Terzo Millenio - een prototytpe van een geavanceerde elektrische auto, bedoeld voor het derde millennium – moet zelf schade kunnen detecteren en repareren. Dit dus als resultaat van de samenwerking met Dinca and Hart labs, MIT. Volgens Mircea Dinca, associate professor of chemistry bij MIT, opent de samenwerking met Lamborghini voor MIT de weg om ambitieus en out-of-thebox materialen te ontwikkelen, ook voor bijvoorbeeld energieopslag, speciaal voor sportauto’s.

Al in oktober 2016, ging Automobili Lamborghini een samenwerking aan voor drie jaar met MIT, hetgeen de autofabrikant de exclusieve rechten oplevert op het gebied van energieopslag en materiaalonderzoek. Lamborghini zegt dat het haar missie is om ‘to rewrite the rules on super sports cars’ met het oog op energieopslagsystemen, innovatieve materialen, aandrijfsystemen, visionair ontwerp en ‘ emotie’. Door samenwerking met de onderzoekteams van

Dinca and John Hart, associate professor mechanical engineering (die onder meer onderzoek doet naar vezelversterkte composieten voor batterijsystemen) hoopt men dit ambitieuze tot de verbeeldingsprekende prototype daadwerkelijk te kunnen bouwen.

Video: Terzo Millenio

Meer bij MIT News>

1 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

Aardbevingsbestendig beton Een nieuw soort aardbevingsbestendig beton, ontwikkeld door de University of British Columbia (UBC) wordt rond deze tijd voor het eerst toegepast als onderdeel van het aarbevingbestenig maken van een basisschool in Vancouver. Het materiaal is volgens de UBC op moleculair niveau dusdanig ontworpen dat het supersterk, taai en vervormbaar is; eigenschappen die te vergelijken zijn met die van staal.

Daarmee zou het in staat zijn om de aardbevingsbestendigheid van een seismisch kwetsbare gebouwen drastisch te verbeteren. Het aardige van het materiaal is bovendien dat het wordt aangebracht als relatief dunne coating op de oppervlakte van een constructie.

Het onderzoeksteam testte het materiaal - dat eco-friendly ductile cementitious composite (EDCC) wordt genoemd, met succes. Daarbij warden een aantal binnenmuren bespoten met een 10

mm dikke EDCC laag om ze vervolgens bloot te stellen aan omstandigheden van circa 9 op de schaal van Richter. De

muren bleven heel. EDCC is inmiddels opgenomen in het aarbevingsbestendigvernieuwingsprogramma van British Columbia. In dat verband is eind 2017 de Dr. Annie B. Jamieson basisschool in Vancouver aardbevingsbestendig gemaakt. Volgens projectleider professor Nemy Banthia, zit de truc van het nieuwe material vooral in de combinatie van cement en polymere vezels, vliegas en nog een aantal andere industriĂŤle additieven, die het ook nog erg duurzaam maken. Het team zegt er in te zijn geslaagd circa zeventig procent van het cement te hebben vervangen, wat de carbon footprint dramatisch verlaagt.

Andere toepassingen zijn aarbevingsbestendige woningen, pijpleidingen, trotoirs, ontploffingbestendige constructies en industriĂŤle vloeren. www.ubc.ca>

2 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN Hét expertisecentrum voor materiaalkarakterisering.

Integer, onafhankelijk, objectief onderzoek en advies. ISO 17025 geaccrediteerd.

Wij helpen u graag verder met onderzoek en analyse van uw innovatieve materialen.

Bel ons op 026 3845600 of mail info@tcki.nl www.tcki.nl

TCKI adv A5 [ZS-185x124] Chemische analyse 14.indd 1

09-05-17 13:19

Eerste energie-neutrale parkeergarage Bij station Driebergen-Zeist is op 13 november de eerste energie-neutrale parkeergarage van ons land geopend. De nieuwe ‘Park & Ride’-garage voor 600 auto’s nabij NS-station Driebergen-Zeist is onderdeel van de ingrijpende herstructurering van het station en de stationsomgeving. De gemeente wil met deze nieuwe parkeervoorziening het gebruik van het openbaar vervoer bevorderen. NS Stations is de opdrachtgever, Continental Car Parks is de ontwikkelaar; Groosman is verantwoordelijk voor het ontwerp; Aan de Stegge Twello is de aannemer.

De ontwerpers kregen de opdracht mee een gebouw te ontwerpen dat met natuurlijke materialen en een gelede opbouw goed aansluit bij de omgeving. In het ontwerp is veel hout in de vorm van lamellen gebruikt, naast grind dat in grote kolommen is gegoten. Bijzonder is ook dat het hier gaat om de eerste energieneutrale parkeergarage van Nederland. De parkeergarage wordt natuurlijk geventileerd, waardoor de benodigde installaties tot een minimum worden beperkt. Door de open gevel hoeven er geen mechanische installaties te worden ingezet. De zonnepanelen op het dak zijn in staat om de installaties van de parkeergarage volledig te laten draaien. www.stationdriebergenzeist.nl>

3 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

Betonprijzen 2017 Catharinabrug (Foto: DP6/Gerda van Ekris)

De ultraslanke hybride trap van ABT’s hoofdkantoor in Velp heeft de Betonprijs 2017 in de categorie betontechnologie gewonnen.

‘In verwarrende tijden groeit de behoefte aan schoonheid. Schoonheid geeft troost. Als betontechnologie daarvoor ingezet kan worden, dan dient het een onverwacht maatschappelijk belang.

Deze ultradunne trap is prachtig. De con-

structieve samenwerking met de glazen trapbalustrade is werkelijk een vondst’, aldus de jury. Volgens ABT gaat de trap zowel productietechnisch als rekentechnisch ver voorbij de grens van het gangbare. Het revolutionaire ontwerp is een demonstratie van de mogelijkheden van Ultra Hoge Sterkte Beton (UHSB) en glas; UHSB toont zich hierbij als materiaal dat veelzijdig toepasbaar is, zelfs in

dunne platen, en nagenoeg onderhoudsvrij. Het glas inspireert als constructief draagkrachtig materiaal dat nu zelfs op de kopse zijde verbonden kan worden aan allerlei materialen, zoals UHSB. (Opdrachtgever: ABT bv; Architect: JHK Architecten; constructeur: ABT bv; Aannemer: Cornelissen Bouw; Uitvoerende partij beton: Romein Beton; Andere betrokkenen: Si-X).

UHSB-trap, ABT

4 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

Lammermarkt Leiden

In de categorie Bruggen & Viaducten heeft Hi-Con de Betonprijs gewonnen met Catharinabrug in Leiden. De brug is uiterst slank uitgevoerd en officieel de langste UHSB-brug in Nederland. Ze is 36 meter lang en in het midden slechts 275 mm dik. De Catharinabrug is een essentiële verbinding tussen het centrum van Leiden en de rest van de stad. Ze werd genomineerd vanwege het complexe ontwerp. De brug is opgebouwd uit geprefabriceerde elementen van UHSB. De constructie van de Catharinabrug heeft volgens de jury alles in zich om uit te groeien tot een monument.

(Opdrachtgever: Gemeente Leiden; architect: DP6 architectuurstudio; Dafne Schippersbrug

Villa K6 IJburg

constructeur: Pieters Bouwtechniek; aannemer: Gebr. Schouls; uitvoerende partij beton: Hi-Con.) Er was één project waarvoor de jury bijzondere aandacht had en waarvan zij vond, hoewel het materiaal beton te weinig substantieel aanwezig was om in aanmerking te komen voor een prijs, dat het project een vermelding verdiende: de Dafne Schippersbrug. De brug is een bijzonder project vooral op maatschappelijk gebied. De Dafne Schippersbrug is een sleutelproject dat onderdeel uitmaakt van de nieuwe fietsroute, die de oude binnenstad van Utrecht verbindt met de nieuwe uitbreiding Leidsche Rijn.

Wat zo bijzonder is aan het project en met name het knooppunt ter plaatse van de brug, is de aandacht voor de stedenbouwkundige inbedding, waarbij de route met een elegante krul het hoogteverschil tussen weg en brug oplost.

De jury besloot dit project een Eervolle Vermelding te geven.

(Opdrachtgever: Gemeente Utrecht; Architect: NEXT architect & Rudy Uytenhaak, Architecten + partners architecten; Constructeur: ARUP, ABT; Aannemer: Strabag Ippel: Ippel Civiele Betonbouw.)

Overige winnaars: Villa K6 IJburg (in de categorie woningbouw), Hoogwatergeul Veessen-Wapenveld (Natte waterbouw), Renovatie Velsertunnel (Restauratie/renovatie), de grootste fietsenstalling van Nederland, Utrecht (Utiliteitsbouw), Parkeergarage Lammermarkt Leiden (Uitvoering), Tafelbridge, Zuid en Noordhorn (Constructief ontwerp).

Betonprijs

De Betonprijs is een initiatief van de Betonvereniging en wordt ondersteund door het Cement & Beton Centrum, de BFBN, Rijkswaterstaat, het ministerie van Infrastructuur en Milieu en Platform Betononderhoud. De prijs wordt elke twee jaar uitgereikt.

Meer bij de Betonvereniging>

5 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

3D-geprinte doorschijnende gevels met ge誰ntegreerde functies Onderzoekers van de Technische Universiteit M端nchen (TUM) hebben een multifunctionele en doorzichtige gevel-element ontwikkeld dat kan worden gemaakt met een 3D-printer. Volgens de TUM geeft de techniek volledige ontwerpvrijheid en maakt het het eenvoudig om innovatieve ontwerpen te realiseren. In de nieuwe gevel kunnen ook allerlei functies worden ge誰ntegreerd, zoals ventilatie, isolatie en zonwering.

Het onderzoeksproject is bedacht en uitgevoerd door ing. Moritz Mungenast, research fellow bij de Associate Professorship of Architectural Design and Building Envelope van de TUM. Onlangs ontwikkelde zijn team een proef-element, 60 centmeter breed en een meter hoog, gemaakt van transparante, lichtdoorlatende kunststof. Volgens de onderzoekers betreft het gaat het om een van de eerste gevelelementen met ge誰ntegreerde funtionaliteiten die met een 3D-printer zijn gemaakt.

6 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN Volgens Mungenast is het gevelelement bovendien erg stabiel, maar tegelijk ook lichtdoorlatend en multifunctioneel. Een celstructuur in het material is verantwoordelijk voor de stabiliteit, terwijl tegelijkertijd met lucht gevulde holtes voor een isolatie zorgen. Een golfpatroon in het materiaal geeft een zonwerend effect. Dunne, geïntegreerde buisjes maken het mogelijk dat lucht van de ene naar de andere kant van het panel kan stromen voor optimale ventillatie ventilatie. De microstructuur van het materiaaloppervlak ten slotte zorgt voor een optimale akoestiek. Volgens Mungenast zijn al de genoemde functies instelbaar en kunnen zonder meerkosten worden aangepast aan individuele wensen.

Fluid Morphology

Volgens de betreffende ontwerpstudie van de TUM laat het onderzoek zien hoe een toekomstige low-tech gevel er uit zou kunnen zien: namelijk als een kunststoffen sluier die het gebouw omgeeft.

Het visuele effect wordt versterkt door het golfpatroon waaraan het systeem

zijn naam ontleent: Fluid Morphology.

De golven lijken elkaar te overlappen zoals golfjes dat doen als er meerdere stenen in een windstil meer worden geworpen.

Duurproeven

Maar er moeten vragen worden beantwoord: hoeveel licht dringt werkelijk door in de nieuwe, 3D-geprinte gevelelementen? En waar? Hoe bestendig zijn ze tegen UV-straling en wind, regen en sneeuw? Hoe efficiënt isoleren ze?

Om antwoord op deze vragen te geven, worden er nu langeduur-experimenten uitgevoerd van een compleet gevelelement van 1,6 x 2,8 m in het zogenaamde ‘solar station’, een testlocatie in het hoofdgebouw van de TUM in de Arcisstraße in München. Over een periode van een jaar verzamelen sensoren gegevens die de architecten later dan weer hopen te gebruiken om hun ontwerp te verbeteren. De bedoeling is om op basis van die uitkomsten dan weer nieuwe, nog betere prototypes te maken van polycarbonaat, een materiaal dat is gecertificeerd voor gebruik in gevels.

Mungenast ziet potentiële toekomstige toepassingen vooral in speciale gebouwen zoals musea, bibliotheken, winkelcentra en vergaderzalen.

TUM>

Video

7 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

Zelfvouwende voorwerpen

Onderzoekers aan de TU Delft hebben met behulp van origami en 3D-printing platte structuren gemaakt die zichzelf tot driedimensionale constructies kunnen vouwen (bijvoorbeeld een tulp). De constructies kunnen zichzelf volgens een vooraf geplande volgorde opbouwen, zodat sommige delen eerder samentrekken dan andere. Normaal gesproken werden hiervoor dure printers en speciale materialen gebruikt. Maar de onderzoekers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld waarvoor alleen een normale 3D-printer nodig is, en printmateriaal dat overal verkrijgbaar is. Dit onderzoek kan onder meer leiden tot een grote verbetering van botimplantaten.

Het team van Amir Zadpoor combineert de traditionele Japanse papiervouwkunst met moderne 3D-printtechnologie om constructies te maken die zichzelf kunnen oprollen, draaien, plooien en vouwen tot allerlei 3D-objecten. In 2016 demonstreerden de onderzoekers al enkele zelfvouwende objecten.

Meestal komt er veel handwerk kijken bij shape-shifting, zoals de techniek ook

8 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

wel wordt genoemd. En het materiaal dat onderzoekers hier doorgaans voor inzetten is duur en niet overal verkrijgbaar. Maar in dit recente project heeft het team van Zadpoor een Ultimaker gebruikt, een van de populairste 3D-printers, en PLA, het meest gebruikte

printmateriaal. Dat is goedkoop, maar desalniettemin slaagden de onderzoekers er uiterst complexe, van vorm veranderende objecten mee te maken.

Het proces is bovendien volledig geautomatiseerd en er komt geen handwerk aan te pas.

BERICHTEN Uitstel programmeren

Het meest geavanceerde aspect van de ‘shapeshiftende’ objecten van het team is het feit dat ze zichzelf vouwen, in vooraf geplande stappen. Voor het maken van complexe vormen moeten sommige delen eerder worden gevouwen dan andere en daarom moeten vertragingen worden geprogrammeerd in het materiaal. Dit heet ‘sequential shape-shifting.’

Het team van Zadpoor is hierin geslaagd door tijdens het printen het materiaal op bepaalde plekken uit te rekken. Het uitrekken wordt in het materiaal als geheugen opgeslagen. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd, wordt het geheugen geactiveerd en wil het materiaal terugkeren in de oorspronkelijke toestand. Door ook de dikte en de rangschikking van de vezels in het materiaal af te wisselen, wisten de onderzoekers tweedimensionale structuren te maken die sequentieel van vorm veranderen.

Duurzame botimplantaten

Deze gecombineerde aanpak van origami en 3D-printen een belangrijke stap in de ontwikkeling van betere botimplantaten.

De techniek maakt het namelijk mogelijk om prothesen te maken die vanbinnen poreus zijn. Daardoor kunnen de eigen stamcellen van de patiënt zich aan het binnenoppervlak van het implantaat hechten, in plaats van alleen als een laag aan de buitenkant. Zo wordt het implantaat sterker en duurzamer.

Ook kunnen met deze techniek op het oppervlak van het implantaat nanopatronen worden aangebracht die de celgroei sturen. Een uitsteeksel, bijvoorbeeld, kan stamcellen stimuleren om botcellen te worden. Het is onmogelijk om zulke instructieve oppervlakken aan de binnenkant van een 3D-constructie te maken, vandaar dat de onderzoekers besloten om van een plat oppervlak uit te gaan.

vormbare 2D-platen te koop zijn. Thuis pak je deze uit en pas je een bepaalde prikkel toe, waarna de plaat vanzelf een gebruiksklaar meubelstuk wordt.

Tekst: TU Delft> Programming 2D/3D shape-shifting with hobbyist 3D printers, Teunis van Manen, Shahram Janbaz en Amir A. Zadpoor>

Video

Zelfvouwende meubels

Botimplantaten liggen dus het meest voor de hand als toepassing van het onderzoek, maar het team denkt dat de shapeshifting-technologie op den duur ook tot andere ontwikkelingen kan leiden. Volgens de onderzoekers zou de techniek ook nuttig kunnen zijn voor geprinte elektronica. Met deze techniek zou geprinte 2D-elektronica in een 3D-vorm kunnen worden verwerkt.

Zadpoor denkt dat in de toekomst ver-

9 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

Zelfuitvouwende constructies Het gaat weliswaar niet zozeer om materiaalinnovatie zoals de uitvouwende structuren op pagina 9, maar wel om innovatieve technologie en dito materiaalgebruik. Afgelopen zomer schreven verschillende websites over Ten Fold Engineering (Abingdon, Groot-BrittanniĂŤ) die een modulair, zelf-uitvouwend systeem heeft ontwikkeld voor uiteenlopende structuren. Het gaat om constructies - doorgaans gebouwen - die zichzelf kunnen uitvouwen en/of neerzetten zonder dat er een fundering nodig is of dat er een bouwvakker of kraan aan te pas komt. Met een druk op de knop

worden de bouwwerken van Ten Fold worden met in minder dan tien minuten uitgevouwen. En niet alleen zijn allerlei types huizen op- en uitvouwbaar, ook torens, minimarkten, tribunes en zelfs bruggen.

Alle Ten Fold-systemen zijn gebaseerd op hetzelfde principe. Het begint met een unit die op een vrachtwagen eenvoudigweg naar elke locatie kan worden getransporteerd. Bij aankomst ontvouwt de structuur zich tot een constructie drie meer dan keer de oorspronkelijke transportmaat. Uitgevouwen huizen zijn meteen bewoonbaar; alle installaties

zijn vooraf geĂŻnstalleerd. Het systeem is uiteraard omkeerbaar, wat betekent dat deze structuren net zo snel kunnen worden ingeklapt en verplaatst naar een nieuwe locatie. www.tenfoldengineering.com>

Video: het Ten Fold concept

Video: uitklapbrug

10 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

10.000 glaspanelen met tape verlijmd Luchthaven Schiphol heeft sinds kort een prestigieuze glasconstructie op de Holland Boulevard. De gebogen binnenwanden van dit glaspaviljoen voor het Rijksmuseum bestaan uit 10.000 glaspanelen die Glassolutions met tape (ACXplus van tesa) heeft verlijmd. Nooit eerder is een glasconstructie van deze samenstelling, opbouw en omvang (2.200 m2) gebouwd. Volgens de betrokken partijen maakt tape innovatieve architectuur mogelijk.

De glasproducent richtte een eigen assemblagelijn in om de glaspanelen tot gelaagde, glazen bouwstenen te verlijmen.

Daar werden 10.000 glaspanelen van 320 x 7 x 1 cm (l x b x d) tot pakketten omgebouwd. Elk paneel kreeg over de volle lengte twee stroken dubbelzijdige tape van 6 mm breed. Met een nauwkeurig afgesteld lamineerstation garandeerde Glassolutions de juiste druk en positie van de dubbelzijdige tape. Na het verwijderen van de liner werden per pakket zeven glaspanelen op elkaar gelegd en onder compressie samengedrukt. In totaal verlijmde men zo 2.200 m2 panelen tot 1.500 glazen bouwstenen.

Testen tonen aan dat de glasconstructie ook prima voldoet aan de strikte eisen die Schiphol qua veiligheid en onderhoud stelt.

Bijzonder is de oplossing om eventuele verkleuring door bijvoorbeeld koffie of optrekkend vocht en aanhechting van stof of vuil te voorkomen. Tapefabrikant Tesa heeft de zijkanten van de acrylaat tape gecoat met zeer fijn glasstof (‘verparelen’).

Glassolutions produceert de glazen bouwstenen op een speciale assemblagelijn (Foto: tesa)

RBOEK -

g - KGK JAA

gan 38ste jaar

Meer op de website van tesa>

Keramisch Jaarboek 2017/2018

2017/2018

ISCH M A R E K OEK JAARB 8 2017-201

EEN

AVE UITG

VAN

KGK

Half december verscheen het Keramisch Jaarboek 2017/2018. Het jaarboek behoort bij het tijdschrift KGK (Klei Glas Keramiek) en wordt uitgegeven door SJP Uitgevers in samenwerking met Nederlandse Keramische Vereniging (NKV). Dit jaar is de opzet van het jaarboek enigszins aangepast. De inhoud is meer gericht op een bredere doelgroep dan de keramische sector alleen. Dit omdat de toegevoegde waarde van keramische producten, zowel traditioneel als technische keramiek steeds vaker buiten de sector worden herkend en gewaardeerd. Dit niet alleen vanwege de esthetische en technische toegevoegde waarde, maar ook omdat de producten een interessante bijdrage kunnen leveren in termen van duurzaamheid.

Het Keramisch Jaarboek bevat algemene informatie over zowel technische als traditionele keramiek, samenvattingen opgenomen van artikelen die in het afgelopen jaar in KGK zijn verschenen adressenlijst van bedrijven, instellingen, organisaties en musea.

Keramisch Jaarboek 2017/2018, 56 pagina’s kost € 25,- excl. BTE, excl. verzendkosten. Het is te bestellen bij SJP Uitgevers: sjp@sjp-uitgevers.nl.

Betalende abonnees van Innovatieve Materialen kunnen de digitale versie (pdf) van het jaarboek op aanvraag gratis ontvangen.

11 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN

‘Stad kan koeler met reflecterende dakpannen’

Aanpassing van de kleur van dakpannen kan helpen om extreme temperaturen in Nederlandse steden aanzienlijk te reduceren. Dat stelt Leyre Echevarría Icaza, Faculteit Bouwkunde, die op vrijdag 8 december aan de TU Delft op dit onderwerp promoveerde.

het fenomeen van het hitte-eiland in Nederlandse wijken, steden en regio’s te analyseren, maar ook om aanbevelingen te doen. De analyses en aanbevelingen zijn nauwkeurig genoeg om efficiënt te zijn en bovendien compatibel met andere stedenbouwkundige overwegingen.’

In de stad is het doorgaans warmer dan op het omringende platteland, vooral doordat bebouwing warmte meer vasthoudt. Dit heet het Urban Heat Island-effect (UHI). Het fenomeen kan belangrijke gevolgen hebben, vooral bij extreme hitte. Zo werden tijdens de hittegolf van 2006 in Nederland extra sterfgevallen geregistreerd door het UHI-effect.

Leyre Echevarría Icaza onderzocht tijdens haar promotie-onderzoek wat de beste manier zou zijn om in Nederlandse steden het UHI-effect te temperen. Zij pleit voor het gebruik van satellietbeelden om UHI-effecten in kaart te brengen en te analyseren. ‘Satellietbeelden kunnen niet alleen gebruikt worden om

Albedo

12 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Op buurtniveau onderzocht Echevarría Icaza onder meer de stadscentra van Delft, Leiden, Gouda, Utrecht en Den Bosch. Deze centra worden gekenmerkt door hun rode keramische dakpannen, stenen bestrating en grachten. Er zijn verschillende methoden om het UHI-effect in deze gebieden te temperen, maar complicerend is dat deze stadscentra vol staan met veel beschermde monumenten. De maatregel die het gemakkelijkst kan worden uitgevoerd is de reflectie (albedo) van daken te verbeteren. Dit kan bijvoorbeeld door de kleur van de dakpannen te veranderen.

Oranje

Bestaande dakpannen zouden aan het einde van hun levenscyclus kunnen worden vervangen door dakpannen met kleuren die meer zonnestraling weerkaatsen. Traditioneel hebben dakpannen albedo-waarden tussen de 18 en 22 procent, terwijl bepaalde oranje pannen een reflectie van rond de 50 procent hebben.

Een consistente verbetering van alle platte en hellende daken zou kunnen helpen om de temperaturen in bepaalde stadsgebieden met 1,4 tot 3 graden te reduceren. Dit lijkt dus een efficiënte manier om UHI-effecten te verminderen in Nederlandse steden.

Tekst: TUDelft De dissertatie ‘Urban and regional heat island adaptation measures in the Netherlands’ is online>

BERICHTEN

Primeur: geopolymere rotonde Op het eerste gezicht lijkt deze rotonde niet anders dan een andere betonrotonde, maar het is meer dan dat. De N737 Deurningen – Enschede is de eerste provinciale weg in Europa met een rotonde waarbij cement volledig is vervangen door geopolymeer (RaMac). De provincie Overijssel, Reef Infra, Rokramix en Sqape hebben hiermee een Europese primeur.

scheurvorming, een betere zuurbestendigheid en een goede hechting van de wapening.

Een aantal weken geleden is er een proefvak aangelegd. Aan de hand van dit proefvak zijn testen uitgevoerd ten behoeve van de technische haalbaarheid en verwerkbaarheid en is hiermee goedkeuring gegeven voor de uitvoering van de toepassing op de rotonde in de N737.

Bij de productie van cement komt relatief veel CO2 vrij. Door niet te kiezen voor cement hebben de initiatiefnemers niet alleen een duurzame oplossing gevonden; maar het is tevens de eerste keer in Europa dat op deze wijze een rotonde wordt aangelegd op basis van geopolymeren.

Meer over RaMac (pdf)>

Naast een veel lagere CO2 -footprint, heeft het materiaal volgens de betrokken partijen meer voordelen: minder

Video

13 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Dutch Design Week 2017

Elk jaar in oktober vindt in Eindhoven de negendaagse Dutch Design Week (DDW) plaats.

Het grootste designevenement van Noord-Europa presenteert dan werk en concepten van ruim 2500 ontwerpers aan meer dan 295.000 bezoekers uit binnen- en buitenland. Verspreid over zo’n honderd locaties door de hele stad, organiseert en faciliteert DDW onder andere tentoonstellingen, lezingen, prijsuitreikingen, netwerkbijeenkomsten, debatten en festiviteiten. Volgens de organisatoren onderscheidt DDW - dit jaar van 21 - 29 oktober zich van andere designevenementen door zich te concentreren op ontwerpen voor de toekomst. Dat was ook te zien aan het aanbod aan materiaalinnovaties. Veel aandacht bijvoorbeeld voor 3D-geprinte materialen, biomaterialen en circulariteit.

Een greep uit het materialen-aanbod.

14 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 People’s Pavilion Blikvanger en kloppend hart van de

Dutch design Week, was het People’s Pavilion, een tijdelijk gebouw aan het Ketelhuisplein. Het werd gebouwd door Overtreders W en Bureau SLA, met hulp van de inwoners van Eindhoven. De laatsten verzamelden afvalplastic waarvan een soort tegels werden gemaakt die als gevelbekleding dienen. De constructie bevat ook materialen die zijn ‘geleend’ van de stad. Na afloop van de Dutch Design Week wordt het paviljoen afgebroken en worden de materialen teruggegeven aan de eigenaars.

Volgens de organisatoren maakt het concept van lenen en teruggeven van materialen, het paviljoen tot een prachtig voorbeeld van een circulaire en duurzame methode van zowel ontwerp als bouw. En hoewel het om een tijdelijk onderkomen gaat, overtreft het People’s Pavilion de functie van een festival-tent, zeggen de organisatoren. Tijdens de DDW fungeerde het paviljoen volgens de organisatie als podium, platform en inspiratiebron, gaf onderdak aan cocreatie-sessies en lezingen en fungeerde als centraal ontmoetingspunt.

People’s Pavilion: panelen van afvalplastic

www.worlddesignevent.org>

Paper Bricks Papier is een van de meest geproduceerde en weggegooide materialen ter wereld. Het kan worden gerecycled, maar niet eindeloos: met iedere cyclus worden de vezels kleiner en verslechtert de kwaliteit.

De ‘Paper Bricks’ ‘papieren bakstenen’ van WooJai Lee zijn een verkenning van hoe papier op verschillende duurzame manieren kan worden gerecycled. De ‘Paper Bricks’ zijn gemaakt van gerecyclede kranten. De krant wordt verpulverd, de weke massa vermengd met lijm en tot bakstenen gevormd. Ze zijn volgens de ontwerpers net zo stevig als bakstenen en zien er marmerachtig uit, maar hebben de warmte en zachtheid van papier. Als je de ‘Paper Bricks’ aanraakt, voel je de zachte, textielachtige textuur. www.woojai.com/paperbricks>

Paper Bricks

15 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Greenpanel In het Klokgebouw presenteerde Greenpanel haar gelijknamige FSC-gecertificeerd ultralichtgewicht plaatmateriaal.

Door de combinatie van verschillende diktes, een laag gewicht, hoge stabiliteit en weerstand is het geschikt voor uiteenlopende toepassingen. Het bestaat uit ultradunne MDF-plaat en een kern gerangschikt als een raster. Volgens Greenpanel is het innovatieve plaatmateriaal ontwikkeld voor toepassingen die een zekere dikte vereisen, bij een laag gewicht en hoge stabiliteit en sterkte.

Het materiaal is geclassificeerd als ‘laag formaldehyde gehalte’.

Greenpanel

Greenpanel is een superlichtgewicht constructiepaneel, met een dichtheid van 74 - 250 kg/m3, afhankelijk van de dikte. Het kan worden gebruikt voor een heel scala aan toepassingen zoals meubilair, werk- en tafelbladen, wandsystemen, schuifdeuren, akoestische panelen, winkelinterieur enzovoort. www.greenpanel.nl>

The future is local: micromoulding machine & soft biocomposites

Micromoulding

16 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Industrieel ontwerper Bas Froon toonde tijdens de DDW een nieuwe techniek uitgaande van biocomposietmaterialen.

Volgens Froon zou de methode nieuwe mogelijkheden bieden om de industriële arbeidsintensieve productie van ‘zachte’ producten terug te brengen naar plaatselijke producenten. Hij ontwikkelde een ‘micromoulding’-machine die het mogelijk maakt om materiaaleigenschappen lokaal te veranderen van een fluweelachtig zacht materiaal in een sterk en lichtgewicht plastic. Met behulp van een 3D-scan of een aangepast computerontwerp, wordt elk product op maat gemaakt en is daarmee uniek.

Om deze techniek te demonstreren ontwikkelde Bas een lichte en ondersteunende babydrager die gebaseerd is op een bodyscan van zijn klant. In plaats van een arbeidsintensieve montage van verschillende onderdelen, slaagde Froon erin om slechts één materiaalsoort te gebruiken. Dat maakt het veel eenvou-

diger om een product samen te stellen, maar maakt het bovendien mogelijk om het materiaal aan het einde van zijn levensduur opnieuw te gebruiken voor nieuwe producten. http://basfroon.nl/industrial-design>

Soft biocomposites

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Houten motor op algenkracht Twee jaar geleden besloten algenwetenschapper Peter Mooij en kunstenaar Ritsert Mans een nieuw avontuur aan te gaan: het bouwen van een houten motorfiets voortgedreven door algenolie. Ritsert Mans nam de bouw van de motorfiets van natuurlijke materialen voor zijn rekening. De natuur barst van materialen als kurk, hout en vlas. Ritsert gebruikte hout en vlas voor het frame van de motor, en kurk als natuurlijke vering en demping. De motor is gemaakt met het timmermansoog van Ritsert, zonder bouwtekeningen en met enige doel om zo hard mogelijk over het strand te kunnen rijden.

Peter Mooij deed ondertussen wetenschappelijk onderzoek naar algenolie, schreef een populair wetenschappelijke boek over het belang van de alg en voorzag de motorfiets van algenbrandstof.

De motofiets staat volgens de ontwerpers symbool voor het avontuur dat ons in de huidige energietransitie te wachten staat. www.mansmaakt.nl>

Bottle | brick Op het Oost-Afrikaanse eiland Zanzibar kan glasafval niet omgesmolten worden tot nieuwe producten. In 2015 is bottle-up in samenwerking met de Dutch Design Week en diverse design bureaus begonnen met het maken van materialen en producten als kaarsenstandaards, terrazzo vazen en tafelbladen gemaakt van (gemalen) afvalflessen (Innovatieve Materialen nummer 5 2016). Deze producten worden verkocht aan toeristen die het eiland bezoeken. Industrieel ontwerper Lou van Reemst ontwikkelde de bottle | brick: een bouwsteen waarin 35 procent van het aggregaat is vervangen door piepkleine glasstukjes (6,15 kg per steen) voor de lokale bouw op het eiland. De bottle | brick met glasaggregaat is twee keer zo sterk als de lokale steen en kan daarbij op prijs concurreren. Lou van Reemst studeerde op 29 september af als Integrated Product Designer aan de faculteit Industrieel Ontwerpen van de TU Delft. http://bottle-up.org>

17 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

BERICHTEN When Digital Gets Physical Ontwerper Adriaan de Groot presenteerde een futuristisch aandoende stoel, die een uitvergrote visualisatie voorstelde van het concept ‘digitaal materiaal’. Het materiaal van de stoel bestaat uit aluminium tetraëders en kogels, die - wanneer aangespannen - een lichtgewicht octet truss frame vormen (geïnspireerd op atoomstructuur in kristallen) Wanneer de spanning wegvalt, valt ook de vorm weg en keert het materiaal terug naar z’n initiële staat.

Het idee achter digitaal materiaal is de vraag wat er gebeurt de snel oprukkende digitalisering ook onze fysieke wereld van materialen bereikt? Ervan uitgaande dat onze mate van controle en precisie in digitale fabricage blijft groeien zoals het nu doet, zullen we op een gegeven moment in staat zijn onze materialen te ontwerpen op structureel niveau, zo stelt De Groot. Zal digitalisatie ons dan ook in staat stellen deze materialen precies te assembleren van losse onafhankelijke bouwsteentjes? En zou dat dan betekenen dat we - door dat proces om te draaien - de verbindingen ook weer ongedaan kunnen maken en nieuwe materialen en objecten zouden kunnen maken van dezelfde bouwsteentjes? Anders gezegd: zou deze extreme modulariteit ons in de buurt kunnen brengen van circulaire materiaalstromen zoals we ze zien in de natuur?

Adriaan de Groot zegt te zijn geïnspireerd door het werk van Neil Gershenfeld en zijn research lab op het Centre for Bits and Atoms van MIT waar op behoorlijk serieus niveau wordt gewerkt aan de poëtische toekomst van ‘digitale materialen’.

Veel meer is te vinden op de website: www.whendigitalgetsphysical.com>

StoneCycling StoneCycling maakt bouwmaterialen van afval. Jaarlijks produceert Nederland 25 miljoen ton bouw- en sloopafval. Dit is de grootste afvalstroom die ons land heeft. Hoewel 90 procent wordt gerecycled, betekent dit in de praktijk dat dit materiaal eindigt als opvulling voor nieuwe wegen. Dit is in feite downcycling. StoneCycling voegt juist waarde toe aan dit materiaal, door het te upcyclen tot nieuwe circulaire bouwmaterialen van afval. Op deze manier wordt de economische, esthetische en duurzame kwaliteit dat dit afval heeft benut. Deze nieuwe bouwmaterialen worden nu gebruikt om nieuwe gebouwen te bouwen. www.stonecycling.com>

Video

18 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Solarix: gekleurde zonnepanelen Op 24 oktober werden tijdens de Dutch Design Week de eerste design zonnepanelen uit de collectie van Studio Solarix officieel getoond. Studio Solarix, opgericht door architecte Marloes van Heteren en kunstenaar Reinier Bosch, zegt de wereld van de zonnecellen te willen veranderen en ze inzetten als design producten. Het idee achter de de Solarix is een combinatie te maken van esthetiek en het duurzaam opwekken van energie.

Een mooie geveltegel, die ook energie opwekt. De ontwikkelaars zeggen te zijn geïnspireerd door de fotosynthese in de natuur, waarbij de huid ook een grote energiebron is. Het Solarix-paneel heeft een basis van C2C-composiet met een geïntegreerd glaspaneel voorzien van zonnecellen. De tegel is aanpasbaar kleur en textuur, maar ook in afmetingen, waardoor ze een volledig maatwerk product wordt. De zonnecel is iets schuin geplaatst waardoor ze nog efficiënter zijn en daarnaast nog een extra dieptewerking in het gevelpatroon opleveren.

In de geveltegel kan ook een ledstrip worden verwerkt die de opgewekte energie omzet in licht, waardoor je via de gevel kunt communiceren met de omgeving. www.studio-solarix.nl>

3D-geprint schimmelmateriaal Onder de slogan ‘Bij de tijd met natuurlijke materialen’, presenteerden wetenschappers van de TU Delft ‘Groing Seasons’: objecten - een tafelklokje in dit geval - gemaakt van levende organismen. Volgens de onderzoekers heeft het maken van duurzame producten uit levende organismen zoals schimmeldraden absoluut toekomst.

De tafelklok heeft een 3D-geprinte basis, die is opgebouwd van natuurlijke ingrediënten, verzameld tijdens de vier seizoenen. Elk jaar kan de behuizing van de klok worden vervangen. Hierna dient het composteerbare materiaal als voedsel voor seizoensplanten die dan kennelijk uit de behuizing ontspruiten.

Industrial Design Engineering, TU Delft http://materialsexperiencelab.com>

19 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 BB-Bricks Veel aandacht ging tijdens de Dutch Design Week uit naar circulariteit, en niet in de laatste plaats naar hergebruik van kunststof. En zo was er een presentatie van BB-Brick. BB-Brick is een modulaire bouwsteen, enkele jaren geleden bedacht en gemaakt door ontwerper Bas Luijting. Onder het motto ‘heeft u wel eens iemand Lego zien weggooien?’ liet hij zich inspireren door Lego-stenen, maar maakte ze een maatje groter en uitsluitend voor volwassenen (vanaf 14 jaar). Het gebruikte materiaal is gerecycelde en/of nieuwe grondstof. De stenen zijn geschikt voor binnen- en buitentoepassing en er is geen lijm of specie nodig voor een goede verbinding.

Accessoires worden niet door BB-Bricks verkocht, maar zijn volgens de website van het bedrijf zelf te maken met een 3D-printer. Binnenkort komt er een webplatform met 3D-tekeningen van BB Bricks accessoires. Daar kunnen dan eigen creaties aan worden toegevoegd.

Het is de bedoeling dat deze tekeningen in een open source-omgeving de wereld rondgaan. www.bb-bricks.nl>

Henneppanelen Tijdens de Dutch Design Week in Eindhoven presenteerde Jory Swart de voorlopige resultaten van zijn materiaalstudie naar hennepvezels. Hij heeft onderzoek gedaan naar manieren om met hennepvezels onder meer meubels te construeren en te ontwerpen en vooral of hennep hout en plastic zou kunnen vervangen. Hennep is een duurzaam gewas dat meerdere keren per jaar geoogst kan worden. Hennepvezels zijn de sterkste natuurlijke vezels. De uitdaging was het creërend van stijfheid en kracht in het materiaal waardoor het makkelijker te bewerken en toe te passen is.

Het materiaal onderzoek heft geresulteerd in lichte en sterke panelen. Deze panelen kunnen volgens Swart in elke vorm en formaat worden gemaakt.

Uiteraard zijn ze 100 natuurlijk. Hij denkt op termijn met dit materiaal een collectie meubels te kunnen ontwerpen. www.joryswart.com>

20 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Nieuw: 3D-geprinte vloer ‘on demand’ Tijdens Dutch Design Week lanceerde technologie bedrijf Aectual een terrazzo vloer met 3D-geprinte patronen die duurzaam wordt geproduceerd. Door slimme technologie is het mogelijk om elk design op maat te 3D-printen op grote oppervlakten, waarbij geen enkele vierkante meter hetzelfde hoeft te zijn.

De eerste vloer in Nederland ligt inmiddels in Schiphol Airport.

Volgens Aectual maakt hun nieuwe techniek het mogelijk om een individueel ontwerp te maken voor bijzondere vloeren in bijvoorbeeld een lobby van een hotel, een museum of voor een uitgesproken retail merk. Daarmee krijgen ontwerpers volledige ontwerpvrijheid.

Klanten kunnen ook kiezen uit een selectie van bijzondere patronen, die geheel passend gemaakt worden voor hun gebouw. Unieke details kunnen eenvoudig worden toegevoegd om speciale plekken, branding en routing te benadrukken. Aectual’s ‘on demand’ vloer product is mogelijk doordat het bedrijf software tools en industriële XL 3D-print technologie heeft ontwikkeld.

De vloeren bestaan uit 3D-geprinte patronen die naadloos gelegd worden en op locatie worden afgevuld met een bio-binder terrazzo. Er is een groot scala aan kleuropties en invullingen en de vloeren zijn van zeer hoge kwaliteit en

slijtvast. Belangrijke eigenschap is dat de vloer geheel duurzaam wordt geproduceerd, met een bio-printplastic en gerecyclede materialen. http://www.aectual.com>

Materials 2018 vakbeurs & congres

Materialen zijn de bouwstenen van alles om ons heen. Het lijkt zo vanzelfsprekend, maar waar zijn auto’s, machines en gebouwen zonder een goede, sterke basis? Bijna vergeten we hoe bijzonder materialen zijn en welke uitdagingen het keuze, creatie- en productieproces met zich meebrengt. Om niet te spreken over ontwikkelingen en innovaties.

Op 30 en 31 mei 2018 vindt de zesde editie van Materials, vakbeurs en congres, plaats in het NH Conference Centre Koningshof te Veldhoven. Tijdens deze twee dagen is Materials hét grootste trefpunt voor (niet-)materiaalkundigen en wordt een all-in concept gepresenteerd, gebaseerd op de vier bouwstenen voor oplossingen bij materiaaluitdagingen: 1) (Nieuwe) materialen 2) Materiaalanalyse 3) Oppervlaktetechnieken 4) Verbindingstechnieken

Meer op www.materials.nl>

21 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Lijm en composiet van Zwitserse berken Onderzoeken uitgevoerd door het Zwitserse National Research Programme ‘Resource Wood’ zou aantonen dat tannine, gewonnen uit berkenbomen, kan worden gebruikt voor de productie van lijmen en van composiet materiaal. De bast van inheemse berken is momenteel een afvalproduct van de houtindustrie. Het wordt meestal verbrand of verwerkt tot tuinstrooisel. Een team van het genoemde onderzoeksprogramma heeft nu een nieuw proces ontwikkeld om de tannine te extraheren.

Tannines worden al in houtlijm toegepast, maar ze zijn dan gewonnen uit tropisch hout en daar ook geproduceerd.

Inheemse berkenbomen waren nog nooit gebruikt voor tannine-extractie. De onderzoekers onder leiding van prof. dr.

Frédéric Pichelin (Berner Fachhochschule, Institut für Werkstoffe und Holztechnologie, Biel, Zwitserland) ontwikkelden niet alleen methodes om de tannine te winnen, maar testten het product ook als lijm voor houtcomposietmateriaal

22 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 NRP 66 ‘Resource Wood’

zoals vezel- en spaanplaat. Volgens de onderzoekers zijn de op pilot schaal gemaakte composietmaterialen geproduceerd volledig zonder het schadelijke formaldehyde, dat normaliter in zulke verlijmde producten wordt toegepast en dat verantwoordelijk is voor schadelijke emissies. De onderzoekers zeggen daarmee eigenlijk twee problemen in een klap op te lossen: de op fossiele grondstoffen gebaseerde lijmen worden vervangen door hernieuwbare grondstoffen en ongezonde emissies zoals bij de conventionele vezelplaat behoren tot het verleden.

Met het doel om de berken-tannine op industriële schaal in te zetten, studeert het onderzoeksteam nu op verbetering van de extractiemethode. Verbeterpunten liggen vooral op het gebied van zuiverheid, opbrengst en de waterbestendigheid, punten waarop de in de tropen geproduceerde tannine nog steeds iets beter scoort.

Inmiddels wordt de berken-tannine niet alleen gebruikt om houtvezels aan elkaar te plakken, maar ook om andere vezelmaterialen te binden. De onderzoekers zien zelfs mogelijkheden in op tannine-gebaseerde schuimen, bijvoorbeeld voor toepassing in meubels of als (licht) constructiemateriaal. Eén van de bijzondere eigenschappen van tannine is de vuurbestendigheid, waardoor het aantrekkelijk zou kunnen zijn in brandwerende toepassingen.

Daarnaast kunnen tannine-extracten een interessante rol spelen in de ontwikkeling van composietmaterialen voor 3D-printen. De onderzoekers denken dan aan ‘printable construction & design’ materialen die deels of geheel zijn gemaakt van hout en berk.

Het National Research Programme ‘Resource Wood’ (NRP 66) is een samenwerkingsverband tussen de overheid en de industrie met het doel om wetenschappelijke kennis en praktische oplossingen te ontwikkelen ten behoeve van de Zwitserse houtindustrie. Het programma omvat circa dertig onderzoeksprojecten. De aanbevelingen die uit al deze onderzoeken zijn voortgekomen warden op 7 november 2017 gepubliceerd in een vierdelig rapport. Het project ‘Extraction of tannins from the bark of native conifers’ van de Bern University of Applied Sciences was onderdeel van het deelprogramma ‘Innovative wood-based materials for new applications’. Het rapport is online te downloaden.

Meer op de website van de Swiss National Science Foundation>

Contact

Prof. Dr. Frédéric Pichelin Berner Fachhochschule, Institut für Werkstoffe und Holztechnologie Solothurnerstr. 102, 2504 Biel Phone: +41 32 344 03 42 E-mail frederic.pichelin@bfh.ch Prof. Dr. Ingo Mayer Leiter BFH-Zentrum Holz – Ressource und Werkstoff Solothurnerstr. 102, 2504 Biel Phone: +41 32 344 03 43 E-mail ingo.mayer@bfh.ch Veel meer over ‘Wood goes High Tech’ in Zwitserland> Tannineschuim voor lichtgewicht constructies en de meubelmakerij

23 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Ultradun, dubbelgekromd beton Onderzoekers van ETH Zurich hebben met succes een prototype gebouwd van een ultradun, gebogen betonnen dak. Het gaat om een full scale experiment waarmee men de haalbaarheid heeft onderzocht van een methode waarbij beton op een netwerk van stalen kabels en textiel werd aangebracht. Het één-op-één prototype (20 m x 10 m x 7,5 m) moet worden gezien als generale repetitie voor de bouw van het dak van het NEST HiLo project, dat volgens volgend jaar wordt gebouwd op de NEST-locatie, een testlaboratorium van Empa en Eawag in het Zwitserse Dübendorf.

Wetenschappers van ETH Zurich hebben een ultra dun, gegolfd, betonnen schaalconstructie gebouwd, ontworpen met door hen ontwikkelde geavanceerde ontwerp- en bouwmethodes. De technologie is ontwikkeld door de Block Research Group, BRG, geleid door prof.

Block en senior onderzoeker dr. Tom Van Mele. Zij hebben de methode nu getest door een full-scale prototype te bouwen.

De constructie, die overigens alweer is afgebroken om ruimte te maken voor

24 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

nieuwe experimenten, was 7,5 meter hoog met een oppervlak van 160 m2 (bij een vloeroppervlak van 120 m2). Het betonnen schaaldak had een gemiddelde dikte van 5 centimeter, variërend van 3 centimeter langs de randen van het dak, tot 12 centimeter bij de dragende delen.

Minder materiaalgebruik

Het idee achter het Hilo-dak is het te bouwen met een mal van een kabelnetwerk en textielweefsel. Doel is om het

materiaalgebruik dramatisch te verminderen in vergelijking met conventionele constructietechnieken voor betonnen schaalgewelven. Volgens ETHZ is de nieuwe methode een duidelijke verbetering ten opzichte van gebruikelijke bouwtechnieken voor dubbelgekromde structuren. Daarbij worden vaak ingewikkelde en slechts een keer te gebruiken houten of EPS-bekistingen gebruikt. In plaats daarvan gebruikten de onderzoekers van BRG een enorme, herbruikbare stei-

gerconstructie, waarbinnen een netwerk van stalen kabels werd gespannen. Dit stalen net bood steun aan een (polymere) textiellaag, die op haar beurt werd bedekt door extielwapening. Zo ontstond een soort mal die het niet alleen mogelijk maakte om veel materiaal te besparen, maar het stelde de onderzoekers ook in staat om een totaal nieuwe ontwerpmethode uit te proberen. Een ander voordeel is dat tijdens het aanbrengen van het beton het vloeroppervlak vrij blijft en dat de werkzaamheden daar gewoon kunnen doorgaan.

Algoritme

Het kabelnetwerk, textiel en betonmengsel zijn zo berekend en ontworpen dat het natte beton precies de juiste vorm aanneemt. Dat rekenwerk lag in handen van Block Researcher Group het Swiss National Centre of Competence (NCCR), die beide samenwerken op het gebied van digital fabrication. De door hen ontwikkelde algoritmes zorgden er voor dat de krachten optimaal over de stalen kabels werden verdeeld en het dak exact de ontworpen vorm aanneemt. De kabel weegt 500 kg en het textiel 300 kg; totaal dus 800 kg, waarmee niet minder dan 20 ton beton werd ondersteund.

NEST HiLo NEST is een modulair onderzoeks- en demonstratieplatform voor geavanceerde en innovatieve bouwtechnologieĂŤn. Het is gevestigd in het hart van de Empa-Eawag campus (Empa is het vooraanstaande Zwitserse instituut voor materiaalwetenschappen en technologie). NEST werd in 2016 opgericht om het innovatieproces in de bouwsector te versnellen.

Onderdeel van het NEST-project is HiLo, een onderzoeks- en innovatie-eenheid, bedoeld voor onderzoek naar lichtgewicht betonconstructies en slimme, adaptieve bouwsystemen. http://hilo.arch.ethz.ch/

25 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Het team van prof. Block bouwde het prototype in een tijdspanne van zes maanden op de locatie van het ETHZRobotic Fabrication Lab. Volgens ETHZ betekent het een enorme stap voor het NEST HiLo project. Het toont volgens de betrokken wetenschappers aan dat het mogelijk is om een dunne betonnen schaalstructuur te bouwen met een lichtgewicht, flexibele mal. Bovendien is aangetoond dat complexe betonnen constructies dus ook kunnen worden gerealiseerd zonder grote hoeveelheden hulpmateriaal te verspillen.

Volgend jaar wil Block het dak nog een keertje bouwen, maar dan op locatie van het NEST-gebouw. Hij denkt er dan acht tot tien weken over te doen.

De individuele componenten die zijn gebruikt voor het prototype kunnen zo vaak als gewenst worden hergebruikt.

Zelfs het kabelnet kan zodanig worden ontmanteld dat het weer snel in elkaar kan worden gezet en teruggehangen in de steigers.

Bekijk ook ‘Cable-net and fabric formworks for concrete shells’> De dakconstructie zou onmogelijk kunnen worden uitgevoerd zonder state-ofthe-art rekenwerk en de allernieuwste fabricagetechnieken, maar dat neemt volgens EHTZ niet weg dat er ook heel wat ervaring en kennis van de betrokken medewerkers nodig was. Experts van de bedrijven Bürgin Creations en Marti, verantwoordelijk voor het opspuiten van het beton, ontwikkelden special voor

dit doel een applicatiemethode die er voor zorgde dat het textielweefsel ten alle tijden heel bleef. Samen met Holcim Schweiz werd een betonmengsel samengesteld dat precies vloeibaar genoeg was om op te spuiten, maar ook visceus genoeg om niet van het textiel af te druipen, ook niet op de meest verticale delen.

Video, the making of

Artist impression van het Hilo penthouse

26 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Onderdeel uitmaken van een gedreven team, je kennis op het gebied van geografie inzetten en werken op de mooiste plekken van ons land. Als dit je aanspreekt dan is een baan bij Delgromij, onderdeel van de K3 organisatie, iets voor jou.

De baksteen- en dakpanproducenten stellen hoge eisen aan hun grondstoffen. Delgromij is gespecialiseerd in het opsporen, ontwikkelen en exploiteren van hoogwaardige kleiwinlocaties. Met een team van gespecialiseerde uitvoerders voor de begeleiding van de leveringen is Delgromij dé grondstoffenleverancier van de keramische industrie in Nederland. In de afgelopen 45 jaar zijn wij uitgegroeid tot marktleider in de keramische markt. Daarnaast hebben wij veel kennis en ervaring met het toepassen van klei voor dijkverzwaringen.

Wij zijn op zoek naar een

Uitvoerder kleiprojecten (1,0 fte) Werkzaamheden: Wij zoeken een uitvoerder die zelfstandig kan werken en het team kan stimuleren zodat de parameters op het gebied van kwaliteit, kwantiteit en resultaat worden gehaald. Je bent het eerste aanspraakpunt voor de projectleider en de direct verantwoordelijke op meerdere project locaties. Je rapporteert aan de senior projectleider.

Kijk voor de volledige vacature op onze website: www.k3delta.nl/vacatures.

Solliciteren?

Je sollicitatie ontvangen wij graag per e-mail via t.veens@k3delta.nl ter attentie van mevrouw T. Veens onder vermelding van ‘Vacature Uitvoerder Klei’.

Acquisitie naar aanleiding van deze advertentie wordt niet op prijs gesteld.

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Poedercoatings op hout Op 2 november organiseerde DSM Ultra het Inspiration-evenement ‘Poedercoatings op hout’ in het Polymer Science Park in Zwolle. Het programma richtte zich op interieurbouwers en architecten. Ultra, geïntroduceerd in 2014, is een nieuwe technologie die poedercoaten van warmtegevoelige substraten zoals MDF mogelijk maakt. Het bevat geen giftige oplosmiddelen, is energiezuinig en milieuvriendelijk. Een uitgebreide levenscyclusanalyse liet een carbon footprint zien die vijf keer lager is dan die van oplosmidde lgedragen coatings. De Eco-footprint - die aangeeft wat de impact is op de uitputting van hulpbronnen en de klimaatverandering - verminderde net zoveel.

De presentaties op 2 november gingen in op best practices over de betreffende voor- en nadelen van poeder versus vloeibare coatings.

Tot voor kort werd in brede kring verondersteld dat poedercoaten van MDF-platen voor massaproductie onmogelijk was.

Maar dat is inmiddels achterhaald. Met de lancering van Ultra-technologie door DSM, enkele jaren geleden, zijn voordelen van poedercoaten ook beschikbaar voor warmtegevoelige materialen zoals hout en houtproducten. Vanaf de eerste commerciële pogingen, begin jaren negentig tot enkele jaren geleden, zijn poedercoatings voor hitte-gevoelige substra-

28 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

ten beschikbaar gekomen. Daarmee zou er een verschuiving kunnen plaatsvinden van vloeibare laksystemen naar poeder.

Die nieuwe technologie bracht echter nogal wat onzekerheden met zich mee.

Vooral in termen van thermisch harden, belemmerden verschillende factoren de brede toepassing van poedercoatings.

De meest belangrijke beperkingen lagen op het gebied van uithardingstemperaturen -duur die worden veroorzaakt door de slechte chemische stabiliteit van

conventionele systemen.

Dankzij de vooruitgang in applicatie-technieken, in combinatie met de recente introductie van de Ultra-bindmiddelchemie (op basis van onverzadigde polyester, die voor duurzaamheid zorgde, en urethaan, die de flexibiliteit verbeterde), heeft poedercoatingtechnologie nu problemen overwonnen waarmee een betrouwbaar poederlaksysteem voor hittegevoelige substraten beschikbaar is.

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Op het gebied van applicatie maakte de ontwikkeling van regelbare tegenelektroden een belangrijke stap voorwaarts. En met de huidige elektrische en gas-katalytische infraroodsystemen is de oventechnologie geschikt gemaakt om op betrouwbare manier poeder te harden op hittegevoelige substraten. Ten slotte zijn met de commerciële lancering van Ultra-gebaseerde poedercoatings, in 2014, de hindernissen voor poedercoatings in niet-metalen toepassingen overwonnen. Volgens DSM is de poedercoatingtechnologie nu zo ver gevorderd, dat de techniek een uiterst betrouwbaar en concurrerend alternatief is.

Poedercoating

Het poederproductieproces beslaat een aantal meng-, extrusie-, maal- en zeefstappen, waarna het poeder elektrostatisch wordt aangebracht. Daarna wordt de laag thermisch behandeld waardoor de poeder gaat vloeien en uiteindelijk uithardt. Het poedersysteem bestaat uit een bindmiddel (hars en crosslinker), pigmenten en additieven.

Poedercoatings worden voornamelijk gebruikt voor het coaten van metalen, voor bijvoorbeeld huishoudelijke apparaten, aluminium extrusies en auto- en fietsonderdelen. De temperatuur nodig om de coating te laten uitharden, is hoog: typisch 160-170 °C. Jarenlang is van alles geprobeerd om de uithardings-

temperatuur naar beneden te brengen. Het was meteen ook de drijfveer achter het verder verminderen van het energieverbruik en het verlagen van de eco-footprint. Dat laatste stimuleerde de vraag naar lage temperatuur-uithar-

dende poedercoatings, en dat zonder nadelig effect op de uithardingstijden, die ook effect hebben op het verlagen van productiekosten.

Proces

Voor Ultra vindt het uithardingsproces in drie minuten plaats bij 130 °C. Nadat de poedercoating is uitgehard, wordt het eindproduct van de rekken gehaald.

Volgens DSM is MDF een uitstekend voorbeeld van een warmtegevoelig substraat dat kan worden gecoat met behulp van deze technologie. Volgens DSM maakt het Ultra-systeem volledig gepoedercoate MDF-objecten mogelijk zonder dat het MDF bloot wordt gesteld aan overmatige warmtebelastingen.

Daarmee maakt de techniek het mogelijk om producten te maken met hoge esthetische kwaliteit, in allerlei kleuren, glansniveaus, texturen en afwerking.

Efficiënte verwerking

Volgens DSM kunnen fabrikanten met Ultra niet alleen hun marktbereik vergroten en de kwaliteit van hun producten verhogen, maar leidt het ook tot aanzienlijke kostenbesparingen in het productieproces in vergelijking met traditionele coatingtechnologieën.

29 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017 Het poederlakproces biedt volgens het bedrijf vele voordelen in vergelijking met het aanbrengproces van een vloeibare afwerking. Afhankelijk van het substraat kan de poedercoatverwerking tot tien keer sneller plaatsvinden dan vloeibare coating, waarmee kostenbesparingen kunnen oplopen tot 45 procent. Ook leidt de volledig geautomatiseerde éénstapsapplicatie van de nieuwe DSM-technologie tot minder nabewerkingen. Overgang op een andere kleur kan aan de productielijn snel en efficiënt worden geregeld. begin tot eind kan het proces in 20 tot 30 minuten worden uitgevoerd, waarbij alle zijden in een keer worden gedekt.

het milieu. Uit een uitgebreide levenscyclusanalyse voor Ultra blijkt een een CO2 -footprint die vijf keer lager is dan die van oplosmiddel-gedragen coatings.

De ecologische footprint voor Ultra, die de impact op uitputting van hulpbronnen en klimaatverandering aangeeft, is navenant lager.

Case studies (downloads):

Tekst is gebaseerd op het DSM artikel: Uralac Ultra technology (november 2017)

Meer op www.dsm.com/ultra>

Kempa: Ten times faster with powder coatings

Eco-footprint

Naarmate het milieubewustzijn groeit en de normen voor luchtverontreiniging strenger worden, neemt ook de vraag naar milieuvriendelijke coatings toe.

Volgens DSM biedt de overgang naar poedercoatings op basis van Ultra aan fabrikanten aanzienlijke milieuvoordelen. Zo wordt door de lage procestemperatuur de ecologische footprint verkleind. Het proces bevat geen VOC’s en er komen geen schadelijke chemicaliën

Video: het proces

Henssen-Fraam: Wooden garden furniture with coating that lasts for up to 20 years

Life Cycle Assessment for Uralac Ultra measures a carbon footprint that is five times lower than solvent-borne coatings

30 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

Voeg informatie toe aan de Kennisbank Biobased Bouwen De Biobased Economy speelt een belangrijke rol in de duurzame ontwikkeling van Nederland en biedt nieuwe kansen voor het bedrijfsleven. Via de kennisbank kunt u kennis vergaren en delen over de beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van biobased materialen, producten en bouwconcepten. Samen versterken we zo de biobased economie.

Ruim dertig partijen in de bouwsector ondertekenden de green deal biobased bouwen. Deze producenten, architecten, adviseurs en kennisinstellingen delen hun kennis rond kansrijke mogelijkheden van biobased bouwen. Ook de ministeries van Binnenlandse Zaken (Wonen en Rijksdienst), Economische Zaken, en Infrastructuur en Milieu ondersteunen de green deal.

Bouw ook mee aan de biobased economie en voeg uw project- of productbeschrijvingen toe aan deze kennisbank.

Kijk op www.biobasedbouwen.nl voor meer informatie>

31 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

AGENDA Industrial Building 10-12 januari 2018, Essen www.industrial-building.de/ industriebau/

Challenging Glass 1-3 mei 2018, Delft www.challengingglass.com

Gevel 2018 23-25 januari 2018, Rotterdam www.gevel-online.nl

Bio-based Materials 15-16 mei 2018, Keulen http://bio-based-conference. com

Solids 2018 7-8 februari, Zurich

Utech Europe 29-31 mei 2018, Maastricht http://www.utecheurope.eu

Nano tech 2018 14-16 februari 2018, Tokyo http://www.nanotechexpo. jp/index.html

LIMA, Leichtbaumesse 29-30 mei 2018, Chemnitz, http://www.lima-chemnitz. de/

Ulmer Betontage 20-22 februari 2018, Ulm www.betontage.de/

Materials 2018 30-31 mei 2018, Veldhoven www.materials.nl

JEC World 2018 6-8 maart 2018, Parijs www.jeccomposites.com/ events/jec-world-2018

Materials Science and Engineering 11-13 juni, 2018 Barcelona

AMX 2018 6-7 maart 2018, Luzern, Zwitserland https://www.am-expo.ch/en

15th International Conference on Inorganic Membranes 18-22 juni 2018, Dresden https://www.icim2018.com/

Circular Materials Conference 7-8 maart 2018, Gotenborg www.circularmaterialsconference.se/

Holz messe 29 aug-1 sept 2018, Klagenfurt www.kaerntnermessen.at

Materials Xperience 13-15 maart 2018, Rotterdam http://materialxperience.nl/

Kunststoffen 2018 27-28 september 2018, Veldhoven https://kunststoffenbeurs.nl/

Ceramitec 2018 10-13 april 2018, München www.ceramitec.com

Aluminium 2018 9-11 oktober 2018, Düsseldorf www.aluminium-messe.com

Hannover Messe 23-27 april 2018, Hannover http://www.hannovermesse. de/home

Composites Europe 6-8 november 2018, Stuttgart www.composites-europe.com

Intermat 2018 23-28 april 2018, Parijs https://paris.intermatconstruction.com/

XVI ECerS Conference 16-20 juni 2019, Turijn http://ecers.org/

Ceramics Expo 2018 1-3 mei 2018, Cleveland www.ceramicsexpousa.com

K 2019 16-23 oktober 2019, Düsseldorf www.k-online.de/

32 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2017

DÉ TAPE VOOR MOEILIJKE 0PPERVLAKKEN tesa® ACXplus 709x LSE Performer

• Deze innovatieve schuimtape in acryl hecht op een blijvende manier en zonder primer aan low-surface-energy (LSE) materialen zoals kunststof, materialen met poedercoating, etc.

• Kan gebruikt worden bij temperaturen dicht bij het vriespunt.

tesa.nl

INNOVATIEVE MATERIALEN Innovatieve Materialen Innovatieve Materialen is een interactief, digitaal vakblad over nieuwe en/of innovatief toegepaste materialen in de civieltechnische sector, bouw, architectuur en design. Kerngedachte achter het blad is dat de materialensector tot dusver was ‘verzuild’ op basis van materiaalsoorten, waardoor veel kennis en kansen niet worden benut. Daar wil Innovatieve Materialen iets aan doen.

Innovatieve Materialen verschijnt in digitale vorm zes keer per jaar. Abonnees ontvangen een bladerbare versie plus een downloadable pdf-editie. Beide versies zijn interactief, en bevatten hyperlinks en video’s. Uitgever: SJP Uitgevers: Postbus 861, 4200 AW Gorinchem. Tel. 0183 66 08 08 Vraag een gratis digitaal proefnummer aan: info@innovatievematerialen.nl

SJP Uitgevers Postbus 861 4200 AW Gorinchem tel. (0183) 66 08 08 e-mail: info@innovatievematerialen.nl

Digitaal

Innovatieve Materialen is een digitaal vakblad, wat logischerwijs de mogelijkheid geeft om meer informatie toe te voegen dan in een conventio­ neel papieren vakblad gebruikelijk is.

Vaak wordt er bij de artikelen een koppeling gemaakt met een relevante website, achterliggende informatie, rapporten, videomateriaal en/of eerder verschenen artikelen.

Een digitaal abonnement in 2017 (6 uitgaven) kost € 39,50 (excl. BTW) www.innovatievematerialen.nl