De oplossing voor schade na gaswinning: huis dat zelf scheuren repareert

VideoIn Groningen kennen ze het sinds 1963 maar al te goed: scheuren in muren en vloeren van hun huis met mogelijk gevaar voor instorting. Civiel ingenieur Erik Schlangen (TU Delft) werkt met zijn team aan een oplossing: beton dat zelf scheuren kan repareren. Hij vertelt hier meer over in dit college van de Universiteit van Nederland.* 

Quote

Op deze manier kunnen al binnen enkele uren kleine scheurtjes gedicht worden

Erik Schlangen

Om te begrijpen hoe beton zichzelf zou kunnen repareren, moet je iets meer weten over de aard van beton. De Romeinen gebruikten het al in de bouw. Zij wisten dat de sterkte van beton afhankelijk is van de krachten die erop werken: beton is heel goed in het opvangen van drukkrachten terwijl trekkrachten vaak problemen opleveren en snel scheuren veroorzaken. Dat is de reden dat bruggen bijvoorbeeld altijd in bogen werden gebouwd: in dit soort constructies heb je alleen met drukkrachten te maken.

Om beton te versterken, gieten we het tegenwoordig eerst over staal. Dit gewapend beton kan nog steeds scheuren, maar de trekkrachten worden vervolgens opgevangen door het staal. Een probleem is hier echter dat het staal kan roesten als het via de scheurtjes in contact komt met water. Op die manier krijg je betonrot en ben je nog verder van huis. Hier komt Schlangen met zijn zelfhelend beton om de hoek kijken.

Volledig scherm
© FTP

Bacterie

Een belangrijke rol is hierbij weggelegd voor de ‘bacillus cohnii’, een bacterie die kalksteen kan produceren. ,,Deze bacterie houdt van het milieu van beton’’, aldus Schlangen. Hij kreeg het voor elkaar om sporen van deze bacillus cohnii met het beton te mengen. Doordat de zuurgraad van beton laag is, blijft de bacterie in eerste instantie in slaaptoestand en doet hij nog niet veel. Zodra het beton echter scheurt en er water bij komt, gaat de zuurgraad van het beton omhoog. Hierdoor wordt de bacterie ‘wakker’ en gaat hij aan het werk. Hij begint te eten en scheidt daarbij kleine beetjes kalksteen af. ,,Op deze manier kunnen al binnen enkele uren kleine scheurtjes worden gedicht. Zodra het water op is, valt hij weer in slaap’’, aldus Schlangen.

De eerste proeven in het lab zijn succesvol. ,,Binnen enkele uren kunnen lekkage voorkomen en de bewapening beschermen tegen roest.’’ Schlangen en zijn team zijn echter nog niet zover dat ze grote scheuren kunnen helen. De bacteriën zouden hiervoor veel langer de tijd nodig moeten hebben, wat het gevaar op instorten niet snel wegneemt. Een nieuw soort zelfhelend beton dat is versterkt met carbonvezels is daarom nu in de maak. Of nieuwe huizen in Groningen daar ook gebruik van kunnen maken, is nog de vraag.

*Dit is een wekelijkse bijdrage van de Universiteit van Nederland.

De Universiteit van Nederland heeft ook een podcast. Vind afleveringen terug op Spotify (http://bit.do/UvNL-Spotify) en iTunes (http://bit.do/UvNL-iTunes).

Bekijk hieronder meer colleges van de Universiteit van Nederland: