De alkali-silicareactie (ASR) vormt wereldwijd een grote uitdaging voor de duurzaamheid en veiligheid van gewapende betonconstructies. Anas Abbasi presenteert in zijn Masterscriptie Civiele techniek een uitgebreid modelleringskader dat numerieke simulaties combineert met fenomenologische modellen om het langetermijngedrag van door ASR aangetaste constructies te voorspellen. Het model houdt rekening met de geleidelijke achteruitgang van materiaaleigenschappen en de structurele gevolgen van uitzetting door ASR, op basis van experimentele gegevens.
Er zijn meerdere numerieke methoden om ASR-effecten op constructieniveau te simuleren. De Dual Mesh Method (DMM) is daarbij een vernieuwende benadering die ASR-schade vooraf simuleert. Op basis daarvan heeft Abbasi in dit onderzoek de Modified Dual Mesh Method (MDMM) ontwikkeld, met verbeteringen zoals een aangepaste trekspanningscurve (Adapted Tensile Curve, ATC) om de voorspellende nauwkeurigheid te verhogen.
De MDMM is numeriek gevalideerd met simulaties van gewapende betonnen liggers en bleek effectief in het nabootsen van spanningsopbouw, scheurvorming en materiaaldegradatie door toenemende ASR-uitzetting. Een vergelijking met de Reduced Material Properties Method (RMPM) liet zien dat MDMM beter in staat is om interne uitzettingskrachten en anisotroop gedrag, afhankelijk van de constructievorm, mee te nemen. De resultaten bevestigen dat het model kritieke structurele reacties zoals scheurpatronen en kracht-verplaatsingsgedrag goed reproduceert.
In het model zijn ook fenomenologische modellen van Larive en Esposito geïntegreerd. Deze koppelen ASR-uitzetting aan tijd en materiaaleigenschappen. Zo kon Abbsi langetermijnschades simuleren in bijvoorbeeld een denkbeeldige brugligger. De simulatie gaf inzicht in scheurvorming langs de wapening, spanningsherverdeling en plastisch gedrag van de wapening. Dit biedt waardevolle informatie over de levensduur van door ASR aangetaste constructies.
Hoewel het model veelbelovend is, bevindt het zich nog in een vroeg stadium. Vooral het correct modelleren van de geleidelijke afname van de elasticiteitsmodulus vraagt om verbetering. Verdere validatie aan de hand van volledige praktijkvoorbeelden en verschillende constructietypen is nodig om de toepasbaarheid en betrouwbaarheid te vergroten. Toch levert dit onderzoek een bruikbaar model op voor het beoordelen van ASR-schade en ondersteunt onderhoudsplanning van bestaande constructies, door experimentele waarnemingen te koppelen aan voorspellingen over de langetermijnprestaties van betonconstructies.
Bekijk een overzicht van alle cursussen in het domein Onderhoud en reparatie.
Duo-interview met Tim Schuurmans en Floor Thijssen, docenten van de nieuwe cursus Hergebruik Bestaande Constructies.
Met tijdige reparaties, goede bescherming en regelmatig onderhoud kun je de levensduur van betonnen galerijvloeren verlengen.
Leer in deze cursus betonschades onderzoeken, adviseren over onderhoud en uitvoering begeleiden om de veiligheid te waarborgen.
Verdiep je vak als projectleider betonreparatie met actuele thema's en ruimte voor discussie met collega's in deze dynamische nascholingscursus!
Zet de volgende stap in je carrière naar projectleider betonreparatie en leer over materieel, bestekken, schadeonderzoek en reparatietechnieken!
