Ons werk

Modelleren vochttransport betonnen tunnelconstructies

Tunnels zijn complexe en dure constructies met een grote maatschappelijke impact. Daarom is het belangrijk om ervoor te zorgen dat bij crisissituaties in tunnels, zoals bij brand, de aanwezige gebruikers een zo laag mogelijk risico lopen. TNO onderzoek moet ervoor zorgen om in de toekomst met meer zekerheid te kunnen adviseren over veiligheids- en duurzaamheidsaspecten.

Dagelijks rijden flink veel fietsers, automobilisten en vrachtvervoerders door tunnels die soms zijn gelegen onder een bebouwd gebied. De last van de garantie van de interne en externe veiligheid van tunnels voor beheerders is groot. In crisissituaties als brand is het niet altijd zeker hoe de betonnen constructie reageert. Daarnaast bieden de huidige oplossingen niet altijd een goed alternatief. Dit komt simpelweg omdat tunnelconstructies complex zijn, ze bestaan uit verschillende onderdelen en vereisen kennis van verschillende expertises. TNO verricht, samen met onder andere de universiteiten TU Delft en TU Eindhoven, studie naar de verschillende onderdelen van betonconstructies met als doel het vergroten van inzicht. Het einddoel is het realiseren van een gevalideerd model waarmee het mogelijk is om al in het ontwerp van de tunnel rekening te houden met de brandbestendigheid van de tunnel.

Veiligheid tunnelconstructie

Ingeval van een tunnelbrand warmt het beton en het vocht in het beton op. Het betonvocht ondergaat een fase verandering en wordt gasvormig, wat leidt tot een verhoogde druk in het beton. Door deze druk kan het beton gaan spatten. De oplossingen die momenteel voorhanden zijn om dit te voorkomen, zijn beperkt of kostbaar. Eén mogelijkheid is het aanbrengen van brandwerende platen tegen de tunnelwanden. Een andere mogelijkheid is het toevoegen van polipropyleen aan het beton. Deze vezels desintegreren bij hoge temperaturen en vormen kanaaltjes waardoor het gas geleidelijk wordt afgevoerd. Door middel van modelleren en proeven ontstaat meer inzicht in hoe het spatproces precies werkt en welke expertises hierbij komen kijken.

Onderzoeken in uitvoering

Bij de universiteiten TU Delft en TU Eindhoven werken drie promovendi aan fundamenteel onderzoek naar betonspatten in een project gefinancierd door technologiestichting STW. Zij onderzoeken vochttransport en microstructuur van beton door middel van metingen en modelleerwerk. Daarnaast heeft TNO in het kader van een onderzoek op het gebied van betonspatten proeven uitgevoerd samen met Efectis Nederland BV, het voormalige Centrum voor Brandveiligheid van TNO. De proeven hadden als doel om globaal meer te weten over de variabelen die spatten van beton beïnvloeden, zoals toeslag materialen, vochtgehalte en additieven. Het einddoel van dit onderzoek is onder andere om een model te ontwikkelen waarmee het mogelijk is om al in het ontwerp van de tunnel rekening te houden met de veiligheid van de tunnel. Een volledig gevalideerd model zou een doorbraak zijn voor beheerders, regelgevers, beleidsmakers, leveranciers en bouwers die met elkaar verantwoordelijk zijn voor veilige tunnelconstructies.

Ons werk

Veilige tunnelconstructies

Tunnels zijn bijzondere constructies in het infrastructurele wegennetwerk. 'Hoe borgen we de menselijke en de constructieve veiligheid van tunnels?' Met dit vraagstuk houdt TNO zich voortdurend bezig... Lees verder

Dr. ir. Bart Erich

Contact

Dr. ir. Bart Erich

  • Responsive materials
E-mail

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.